JP7107101B2 - 認証システム - Google Patents

Description

本発明は、車両のユーザを認証するための認証システムに関する。

スマートエントリシステムにおける一般的な電子キー（携帯機）の認証方法として、車両から携帯機にＬＦ信号を送信し、携帯機は受信したＬＦ信号に対してＲＦ信号にて車両に返信するものがある。

特開２０１７－０１１３３０号公報

上記のようなスマートエントリシステムでは、携帯機と車両とが、本来は通信できないような距離にある場合でも、車両から携帯機へ送信するＬＦ信号の増幅や中継により、予期せぬ車両の制御が行われる可能性がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、予期せぬ車両操作を防止できる認証システムを提供することを目的とする。

本発明に係る認証システムは、携帯機と車両に搭載される車載機とを備える。携帯機は、車載機から送信されたチャレンジコードを受信する第１受信部と、第１受信部が車載機からの信号を受信すると、携帯機から車載機までの距離を計測する計測部と、計測部により計測された距離に応じた演算を行うことによりレスポンスコードを生成する制御部と、制御部により生成されたレスポンスコードを車載機に送信する第１送信部とを含む。車載機は、チャレンジコードを送信する第２送信部と、携帯機から送信されたレスポンスコードを受信する第２受信部と、第２受信部が受信したレスポンスコードに基づいて、携帯機を認証し、レスポンスコードに基づいて、許可する車両操作を決定する認証処理部とを含み、制御部は、計測部により計測された距離が所定の閾値以下の場合に、チャレンジコードを用いて第１コード演算を行うことによりレスポンスコードを生成し、計測部により計測された距離が所定の閾値を超える場合に、チャレンジコードを用いて第２コード演算を行うことによりレスポンスコードを生成する。

本発明によれば、予期せぬ車両操作を防止できる認証システムを提供できる。

実施形態に係る認証システムの機能ブロック図 図１に示した制御部が実行するレスポンスコード生成処理を示すフローチャート

一実施形態に係る認証システムでは、携帯機と車両との距離に応じて、携帯機から車両に返信するレスポンスコードの演算方法を異ならせる。車両はレスポンスコードに基づいて、携帯機と車両との距離を判断できるので、携帯機と車両との距離に応じた車両の制御を行うことができる。そのため、予期しない車両操作を防止することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための一実施形態を説明する。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る認証システムの機能ブロック図である。認証システムは、携帯機１０と車載機２０とを備える。

携帯機１０は、第１受信部１１と、計測部１２と、制御部１３と、第１送信部１４とを含む。

第１受信部１１は、ＬＦ（Low Frequency）通信により車載機２０から送信されるチャレンジコードを受信する。チャレンジコードは、チャレンジレスポンス認証を行う車載機２０から、携帯機１０（電子キー）に対して送信されるデータで有り、一般にランダムな値が用いられる。

計測部１２は、第１受信部１１が車載機２０から送信されたチャレンジコードを受信すると、携帯機１０と車載機２０との距離を測定する。計測部１２による測距方法は特に限定されないが、例えば、超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）通信を携帯機１０と車載機２０との間で行うことで測定することができる。この場合、計測部１２および、後述する計測用応答部２４をＵＷＢ通信機とし、計測部１２と計測用応答部２４との間でＵＷＢ通信を行うことで実現できる。具体的には、計測部１２から計測器２４にＵＷＢ信号が送信され、ＵＷＢ信号を受信した計測用応答部２４がＵＷＢ信号を計測部１２に返信することで、その往復時間から測距が可能である。尚、ＵＷＢ通信を利用する以外に、例えば、計測部１２から測距対象の車両に向けて発信した電波における反射波の強度や、計測部１２が電波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて測距を行う方法も考えられる。この場合、計測用応答部２４は省略できる。

制御部１３は、計測部１２および計測用応答部２４により計測された携帯機１０と車載機２０との距離に応じたコード演算を行うことにより、チャレンジコードに対するレスポンスコードを生成する。例えば、携帯機１０と車載機２０との間の距離が所定の閾値以下である場合は第１コード演算によりレスポンスコードを生成し、所定の閾値を超える場合は、第１コード演算とは異なる第２コード演算によりレスポンスコードを生成する。これにより、携帯機１０と車載機２０との距離に応じたレスポンスコードが生成される。レスポンスコードは、例えば、チャレンジコードに含まれる乱数等の値と、携帯機１０に固有の値とに基づいて生成することができる。

第１送信部１４は、ＲＦ（Radio Frequency）通信により制御部１３によって生成されたレスポンスコードを車載機２０に送信する。

車載機２０は、第２送信部２１と、第２受信部２２と、認証処理部２３と、計測用応答部２４を含む。

第２送信部２１は、ＬＦ通信によりチャンレンジコードを携帯機１０に送信する。

計測用応答部２４は、計測部１２との間で測距のための通信、例えば、ＵＷＢ通信を行う。しかしながら、計測部１２から測距対象の車両に向けて発信した電波の反射波に基づいて測距を行う場合など、適宜計測用応答部２４は省略できる。

第２受信部２２は、ＲＦ通信により携帯機１０の第２送信部１４から送信されたレスポンスコードを受信する。

認証処理部２３は、第２受信部２２が受信したレスポンスコードに基づいて、携帯機１０を認証すると共に、許可する車両操作を決定する。認証処理部２３は、携帯機１０の制御部１３が行う第１コード演算及び第２コード演算と同じ演算を保有しており、認証処理部２３は、第２送信部２１が送信したチャレンジコードに含まれる乱数等の値と保有する第１コード演算及び第２コード演算に基づいた演算結果を保有する。認証処理部２３は、第２受信部２２が受信したレスポンスコードと自身が保有する演算結果との比較に基づいて、携帯機１０を認証することができると共に、受信したレスポンスコードがいずれのコード演算で生成されたレスポンスコードであるかを判定することができる。上述した通り、コード演算の種類は車載機２０と携帯機１０との距離に対応付けられている。したがって、コード演算のそれぞれに実行可能な車両操作を予め割り当てておくことにより、認証処理部２３が、携帯機１０で測定された車載機２０との距離に応じて実行可能な車両操作を決定することができる。尚、認証処理部２３がレスポンスコードの認証に用いる演算結果は、携帯機１０に送信するチャレンジコードの乱数生成時に算出しても良いし、携帯機１０からのレスポンスコードの受信時に算出しても良い。また、携帯機１０においてチャレンジコードに含まれる乱数を用いてレスポンスコードを生成する代わりに、チャレンジコードに含まれる車載機２０に固有の固定値（車両ＩＤなど）を用いてレスポンスコードを生成する方法を採用しても良く、この場合は、車載機２０がコード演算のそれぞれに対応した演算結果を保持していても良い。

＜処理＞
図２は、図１に示した制御部が実行するレスポンスコード生成処理を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）：制御部１３が、計測部１２および計測用応答部２４によって測定された携帯機１０と車載機２０との間の距離が閾値以上であるか否かを判定する。測定された距離が所定の閾値未満の場合はステップＳ１０２に処理が進み、所定の閾値以上の場合はステップＳ１０３に処理が進む。

（ステップＳ１０２）：制御部１３が、第１コード演算を行うことによりレスポンスコードを生成する。その後、本処理は終了する。

（ステップＳ１０３）：制御部１３が、第２コード演算を行うことによりレスポンスコードを生成する。その後、本処理は終了する。

尚、第１コード演算と第２コード演算の内容が異なるため、同じチャレンジコードに基づいてレスポンスコードを生成しても、第１コード演算により生成したレスポンスコードと、第２コード演算により生成したレスポンスコードとは異なるものとなる。

＜効果等＞
本実施形態に係る認証システムにおいては、携帯機１０と車載機２０との距離に応じて携帯機１０におけるレスポンスコードの演算方法を異ならせている。車載機２０においては、レスポンスコードを参照することで、携帯機１０と車載機２０との距離に応じて車載機２０の制御の内容を変えることができる。

例えば、図２に示した閾値を２ｍとし、車両の解錠や始動のように相対的に高いセキュリティ性が要求される車両操作を、車載機２０と携帯機１０との距離が２ｍ以内である場合にのみ許可し、車載機２０と携帯機１０との距離が２ｍを超える場合には禁止する場合を想定する。この場合、第１コード演算により携帯機１０が認証された場合に実行可能な車両操作として、車両の解錠及び始動を予め割り当て、第２コード演算により携帯機１０が認証された場合に実行可能な車両操作として、何も割り当てないか、もしくは、解錠及び始動以外の車両操作（例えば、ウェルカムランプ点灯）を割り当てる。車載機２０は、携帯機１０から解錠または始動が要求された場合、認証処理部２３による携帯機１０の認証が成功し、かつ、受信したレスポンスコードが第１コード演算で生成されたと判定された場合に限り、要求された車両操作の実行を許可することができる。一方、認証処理部２３による携帯機１０の認証が成功した場合であっても、受信したレスポンスコードが第２コード演算で生成されたと判定された場合には、携帯機１０から解錠または始動が要求されたとしても、車載機２０は、要求された車両操作の実行を許可しない。

したがって、本実施形態に係る認証システムによれば、車両操作を許可する携帯機１０と車載機２０との距離を制限しておけば、予期せぬ車両の制御を防止することができる。また、本実施形態に係る認証システムでは、一般的な携帯機の認証方法と同様に、ＬＦ通信やＲＦ通信によって認証を行うことができるため、従来の通信フォーマットを変更することなく、本発明を実施することができる。

なお、図２の例では、携帯機１０と車載機２０との距離の閾値を１つしか設定していないが、閾値は２つ以上設定してもよい。例えば、下記表１に示すように、携帯機１０と車載機２０との距離の閾値が４つ設けて距離の範囲を５段階に区切り、各距離の範囲に対応して演算コードを５種類使用しても良い。このように、閾値を複数設定した場合、車載機２０は携帯機１０との距離をより精度良く取得することができ、距離に応じた車載機２０の制御方法も細かく設定できる。

本発明は、スマートエントリシステムを採用する車両において有用である。

１０ 携帯機
１１ 第１受信部
１２ 計測部
１３ 制御部
１４ 第１送信部
２０ 車載機
２１ 第２送信部
２２ 第２受信部
２３ 認証処理部

Claims (2)

1. 携帯機と車両に搭載される車載機とを備える認証システムであって、
   前記携帯機は、
   前記車載機から送信されたチャレンジコードを受信する第１受信部と、
   前記第１受信部が前記車載機からの信号を受信すると、前記携帯機から前記車載機までの距離を計測する計測部と、
   前記計測部により計測された距離に応じた演算を行うことによりレスポンスコードを生成する制御部と、
   前記制御部により生成された前記レスポンスコードを前記車載機に送信する第１送信部とを含み、
   前記車載機は、
   前記チャレンジコードを送信する第２送信部と、
   前記携帯機から送信された前記レスポンスコードを受信する第２受信部と、
   前記第２受信部が受信した前記レスポンスコードに基づいて、前記携帯機を認証し、前記レスポンスコードに基づいて、許可する車両操作を決定する認証処理部とを含 み、
   前記制御部は、
   前記計測部により計測された距離が所定の閾値以下の場合に、前記チャレンジコードを用いて第１コード演算を行うことにより前記レスポンスコードを生成し、
   前記計測部により計測された距離が前記所定の閾値を超える場合に、前記チャレンジコードを用いて第２コード演算を行うことにより前記レスポンスコードを生成する、 認証システム。
2. 前記制御部は、前記チャレンジコードと前記携帯機に固有の値とを用いて前記レスポンスコードを生成する、請求項１に記載の認証システム。

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