JP7233285B2 - 車両の認証システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の認証システムに関する。

車両では、車両の開錠を含む使用を許可するために、ユーザにより携帯される車両のワイヤレスキーを用いた認証システムが使用されている。
認証システムは、車両から送信要求としてのポーリング信号を周期的に送信する。ユーザにより携帯される車両のワイヤレスキーは、車両に近づいてポーリング信号を受信すると、ワイヤレスキーの認証キーを車両へ送信する。車両の認証システムは、車両において、受信した認証キーと、車両に予め登録されている認証キーとの一致を判断する。そして、これらの認証キーが一致する場合、認証システムは、車両を開錠し、車両の使用を許可する。ユーザは、自ら車両を開錠する操作をすることなく、開錠されている車両に乗り込むことができる。

特開２０１７－２１４７９２号公報

しかしながら、近年、この認証システムの仕組みを悪用し、車両から離れているワイヤレスキーと車両との間に電波の中継装置を配置して、ユーザが車両から離れている状態において車両を開錠する、所謂リレーアタックが行われている。
このため、車両の認証システムでは、さらに改善することが望まれている。
特許文献１では、携帯機が、車両から出力された音を集音して正規の電子音と照合し、照合が成立しない場合には応答しない、ようにしている。
これにより、特許文献１では、認証キーは、車両からポーリング信号に応答しないようにできる。
しかしながら、このような車両から音を出力する場合、悪意ある人は、車両から出力された音を録音して利用することができる。
したがって、将来的にはリレーアタックとの組み合わせにより、特許文献１の防止技術を解除されてしまう可能性がある。

このように、車両の認証システムでは、リレーアタックを良好に防止できるようにすることが望まれている。

本発明に係る車両の認証システムは、ユーザにより携帯される車両のワイヤレスキーが前記車両が周期的に送信しているポーリング信号の受信することにより前記車両へ送信する認証キーと、前記車両に登録されている認証キーとが一致する場合に前記車両の開錠を含む使用を許可する車両の認証システムであって、前記ワイヤレスキーに設けられる第一集波デバイスと、前記車両に設けられる第二集波デバイスと、前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する許可判定部と、を有し、前記許可判定部は、前記ワイヤレスキーが前記車両が周期的に送信しているポーリング信号を受信して前記認証キーを前記車両へ送信した後において前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する。

好適には、前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、前記合致判定部は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、前記比較判定部は、複数のタイミングで集波される第一波形と第二波形との合致を複数回で判定し、前記許可判定部は、前記比較判定部による複数回の合致判定において、所定回数以上の合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する、とよい。

好適には、前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、前記合致判定部は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、前記比較判定部は、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとを重ねて比較した場合に相違する相違周波数帯が、前記ワイヤレスキーの環境において連続的に発生する音に起因するものである場合、第一波形と第二波形との合致を判定する、とよい。
好適には、前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、前記合致判定部は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、前記比較判定部は、異なるタイミングで集波される第一波形と第二波形との合致を判断する、とよい。
好適には、前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部と、前記車両または前記ワイヤレスキーについての位置を取得する位置取得部と、を有し、前記合致判定部は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、前記比較判定部は、前記位置取得部により取得される位置に応じて、比較する周波数帯を切り替える、とよい。
好適には、前記波形変換部は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、周波数領域での強度値の波形に変換し、さらに周波数帯ごとに最大の強度値が属する強度範囲の値を対応付けることにより、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する、とよい。

好適には、前記比較判定部は、前記波形変換部により生成される複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、１つの周波数帯の値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、とよい。

好適には、前記比較判定部は、前記波形変換部により生成される複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、複数の周波数帯の値によるパターンの比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、とよい。

好適には、前記比較判定部は、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとの重なりの程度に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、とよい。

好適には、前記許可判定部は、さらにユーザの指紋認証が得られている場合に、前記車両の使用許可を判定する、とよい。

好適には、前記第一集波デバイスと前記第二集波デバイスとは、音波を広帯域で集める複数のマイクロホンである、とよい。

本発明では、ユーザにより携帯される車両のワイヤレスキーは、第一集波デバイスにより集波し、車両も、第二集波デバイスにより集波する。第一集波デバイスと第二集波デバイスとは、たとえば、音波を広帯域で集める複数のマイクロホンでよい。そして、許可判定部は、第一集波デバイスにより集波される第一波形と、第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致が判定される場合に、車両の使用許可を判定する。
よって、本発明では、車両およびワイヤレスキーのいずれからも音波などの信号波を出力することなく、車両の使用許可を判定する。このため、悪意ある人は、車両などから出力される音波などを録音することはできない。また、悪意ある人が車両とワイヤレスキーとの双方へ同じ音を出力したとしても、ユーザが車両から離れているために、車両の環境とワイヤレスキーの環境とが本来的に異なっている状況では、これらの波形が合致しない。たとえば家にあるワイヤレスキーは、家の中の音を含む第一波形を集波し、外に駐車されている車両は、家の中の音を含まない外の音による第二波形を集波する。その結果、リレーアタックに対して音を発生する技術を組み合わせたとしても、悪意ある人は、車両の使用が許可されなくなる。
しかも、ユーザにあっては、従来通りにワイヤレスキーを携帯して車両に近づくことにより、車両とワイヤレスキーとの環境が同じになって、車両の第二集波デバイスが集める第二波形と、ワイヤレスキーの第一集波デバイスが集める第一波形とが合致するようになる。ユーザは、ワイヤレスキーを携帯して車両に近づくだけで、車両の利用が可能になる。
このように本発明では、ユーザの利便性を大きく損なうことなく、将来的なリレーアタックに対してもさらに良好に防止することができる。

図１は、本発明の認証システムが適用可能な自動車の説明図である。 図２は、図１の自動車に設けられる認証システムの構成図である。 図３は、本発明の第一実施形態での、図２の自動車の認証装置とワイヤレスキーとの認証手順のシーケンスチャートである。 図４は、図３のワイヤレスキーの処理についての詳細なフローチャートである。 図５は、図３の自動車の認証装置の処理についての詳細なフローチャートである。 図６は、認証装置の環境音、ワイヤレスキーの環境音、およびそれらの周波数成分の一例の組合せの説明図である。 図７は、図６の環境音に対応する周波数帯別の強度パターンの組合せの説明図である。 図８は、図４のワイヤレスキーの処理についての変形例のフローチャートである。 図９は、本発明の第二実施形態での、自動車の認証装置とワイヤレスキーとの認証手順のシーケンスチャートである。 図１０は、図９の自動車の認証装置の処理についての詳細なフローチャートである。 図１１は、本発明の第三実施形態での、自動車の認証装置の処理についての詳細なフローチャートである。 図１２は、自動車の環境の第二波形についての周波数帯別の強度パターンと、ワイヤレスキーの環境の第一波形についての周波数帯別の強度パターンとの、組合せの説明図である。 図１３は、本発明の第四実施形態での、サーバ装置を用いた自動車の認証装置とワイヤレスキーとの認証手順のシーケンスチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明の認証システム１０が適用可能な自動車１の説明図である。
図１の自動車１は、車両の一例である。自動車１は、ユーザが乗車する車室２を有する。ユーザは、自動車１を使用する場合、ワイヤレスキー３を所持して、自動車１へ近づく。
自動車１の認証システム１０は、自動車１から送信要求としてのポーリング信号を周期的に送信する。ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいてポーリング信号を受信すると、ワイヤレスキー３の認証キーを自動車１へ送信する。自動車１の認証システム１０は、自動車１において、受信した認証キーと、自動車１に予め登録されている認証キーとの一致を判断する。そして、これらの認証キーが一致する場合、認証システム１０は、自動車１をドアを開錠し、自動車１の使用を許可する。ユーザは、自ら自動車１のドアを開錠する操作をすることなく、近づくことにより開錠されているドアから自動車１に乗り込むことができる。
このように、自動車１の認証システム１０は、ユーザにより携帯される自動車１のワイヤレスキー３を用いた認証により、自動車１の開錠を含む使用を許可する。

しかしながら、近年、悪意ある人が、この認証システム１０の仕組みを悪用し、所謂リレーアタックにより認証をかいくぐることが実行されている。
所謂リレーアタックでは、図１に点線円で示す自動車１のポーリング信号の送信範囲に、電波の中継装置４を配置する。電波の中継装置４は、自動車１のポーリング信号を中継して、たとえばユーザの自宅５に到達させる。ユーザが使用するワイヤレスキー３は、ユーザが自宅５にいる場合、自宅５に置かれている。自宅５にあるワイヤレスキー３は、ポーリング信号の送信範囲の外にあるため、ワイヤレスキー３の認証キーを自動車１へ送信しないが、中継装置４からポーリング信号を受信すると、通常通り、ワイヤレスキー３の認証キーを自動車１へ送信する。中継装置４は、このワイヤレスキー３の認証キーの応答信号を中継し、自動車１まで到達させる。自動車１の認証装置１１は、認証キーを受信するため、認証処理を実行して、自動車１をドアを開錠する。
このため、自動車１の認証システム１０では、さらに改善することが望まれている。
自動車１の認証システム１０では、ユーザの利便性を大きく損なうことなく、リレーアタックを良好に防止できるようにすることが求められている。

図２は、図１の自動車１に設けられる認証システム１０の構成図である。
図２の認証システム１０は、自動車１に設けられる認証装置１１、ドア制御装置３１、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機３３、外通信装置３４、およびこれらを接続する車用のネットワーク３５と、ユーザに携帯されるワイヤレスキー３と、を有する。
また、図２には、認証システム１０の認証装置１１およびワイヤレスキー３と通信可能な基地局４１と、基地局４１に接続されるサーバ装置４２も、示されている。サーバ装置４２は、認証システム１０の必須の構成ではないが、認証システム１０の一部を構成してもよい。
認証システム１０は、ユーザにより携帯される自動車１のワイヤレスキー３の認証キーと、自動車１に予め登録されている認証キーとが一致する場合、自動車１の開錠を含む使用を許可する。
認証装置１１は、車内通信部１２、車マイクロホン１３、認証通信機１５、認証ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１６、認証メモリ１７、およびこれらを接続する認証内部バス１８、を有する。
ワイヤレスキー３は、無線通信機２１、キー通信機２２、キーマイクロホン２３、指紋デバイス２４、キーＥＣＵ２５、キーメモリ２６、およびこれらを接続するキー内部バス２７、を有する。

ドア制御装置３１は、自動車１のドアのロック機構３２が接続される。ロック機構３２は、ドアを施錠し、またドアを開錠する。ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から施錠指示信号を取得すると、ロック機構３２により自動車１のドアを施錠する。
ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から開錠指示信号を取得すると、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠する。

ＧＰＳ受信機３３は、図示外のＧＰＳ衛星からの電波を受信し、ＧＰＳ受信機３３が設けられる自動車１についての位置情報を生成により取得する。ＧＰＳ受信機３３は、位置取得部として、生成した自動車１またはワイヤレスキー３についての位置の情報を、ネットワーク３５へ出力する。

車内通信部１２は、ネットワーク３５に接続される。車内通信部１２は、ネットワーク３５を通じて、たとえば図中に例示するドア制御装置３１、ＧＰＳ受信機３３、外通信装置３４などの制御装置との間で情報（データ）を送受する。

外通信装置３４は、基地局４１と通信する。外通信装置３４は、ネットワーク３５から通信データを取得すると、基地局４１へ送信する。外通信装置３４は、基地局４１から通信データを受信すると、ネットワーク３５へ出力する。なお、外通信装置３４は、この他にも、図示外の、他の自動車の外通信装置と通信したり、道路に設けられるＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）通信機と通信したりしてよい。外通信装置３４はサーバ装置４２との間で送受する通信データを、通信可能な基地局４１、他の外通信装置３４またはＡＤＡＳ通信機との間で送受してよい。
無線通信機２１、基地局４１と通信して、通信データを送受する。

指紋デバイス２４は、ワイヤレスキー３を携帯するユーザの指紋を読み取る。

キーマイクロホン２３は、第一集波デバイスとして、ワイヤレスキー３に設けられる。キーマイクロホン２３は、ワイヤレスキー３の周囲の第一音波を広帯域で収集する。
車マイクロホン１３は、第二集波デバイスとして、自動車１に設けられる。車マイクロホン１３は、自動車１の周囲の第二音波を広帯域で収集する。
なお、広帯域とは、可聴帯域のすべてを含むことが実用上望ましいと考えられるが、可聴帯域の一部の周波数の範囲であってもよい。

認証通信機１５とキー通信機２２とは、ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）のまたはＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の周波数の搬送波を用いた無線通信により、通信データを送受する。

キーメモリ２６は、ワイヤレスキー３のプログラムおよびデータを記録する。キーＥＣＵ２５は、キーメモリ２６からプログラムを読み込んで実行する。これにより、ワイヤレスキー３には、ワイヤレスキー３の動作を制御するワイヤレスキー３の制御部が実現される。
認証メモリ１７は、認証装置１１のプログラムおよびデータを記録する。認証ＥＣＵ１６は、認証メモリ１７からプログラムを読み込んで実行する。これにより、認証装置１１には、認証装置１１の動作を制御する認証装置１１の制御部が実現される。
認証装置１１の制御部は、詳細については後述するが、たとえば合致判定部として、キーマイクロホン２３により集波される第一波形と、車マイクロホン１３により集波される第二波形とを比較して、これらの合致を判定する。
第一波形と第二波形とが合致し、さらに他の認証が照合できる場合、認証装置１１の制御部は、許可判定部として、自動車１の使用を許可する開錠指示を、出力する。
第一波形と第二波形とが合致しない場合、または他のいずれかの認証が照合できない場合、認証装置１１の制御部は、自動車１の使用を許可する開錠指示を、出力しない。

図３は、本発明の第一実施形態での、図２の自動車１の認証装置１１とワイヤレスキー３との認証手順のシーケンスチャートである。
図３において、処理は上から下へ進む。

図３に示すように、自動車１の認証装置１１は、ＬＦの搬送波により、認証通信機１５から周期的にポーリング信号を送信する。
ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいていない場合、キー通信機２２によりポーリング信号を受信しない。
ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいてキー通信機２２によりポーリング信号を受信すると、指紋認証を行い、キーメモリ２６に記録されているワイヤレスキー３の認証キーを、キー通信機２２から自動車１の認証装置１１へ送信する。ワイヤレスキー３のキー通信機２２は、ＲＦの搬送波により、認証キーを送信する。
その後、ワイヤレスキー３は、ワイヤレスキー３の周囲の環境音をキーマイクロホン２３により広帯域で収集し、ＲＦの搬送波により第一音波としてキー通信機２２から認証装置１１へ送信する。
自動車１の認証装置１１は、認証通信機１５によりワイヤレスキー３から送信された認証キーを受信すると、自動車１の周囲の環境音を、車マイクロホン１３により第二音波として広帯域で収集する。
その後、認証装置１１は、ワイヤレスキー３のキー通信機２２から認証通信機１５が第一音波を受信すると、第一音波と第二音波との合致、認証キーの一致などを判定して、認証処理を実行する。
すべての認証が得られる場合、認証装置１１は、自動車１のドアを開錠するための開錠指示信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力する。
ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から開錠指示信号を取得し、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠する。

図４は、図３のワイヤレスキー３の処理についての詳細なフローチャートである。
ワイヤレスキー３のキーＥＣＵ２５は、図４の処理を周期的に繰り返して実行する。

ステップＳＴ１において、キーＥＣＵ２５は、ポーリング信号を受信したか否かを判断する。ポーリング信号を受信していない場合、キーＥＣＵ２５は、ステップＳＴ１の処理を繰り返す。ポーリング信号を受信している場合、キーＥＣＵ２５は、処理をステップＳＴ２へ進める。

ステップＳＴ２において、キーＥＣＵ２５は、ポーリング信号に対する応答処理を実行する。キーＥＣＵ２５は、予めキーメモリ２６に登録されているワイヤレスキー３に固有の認証キーを読み出し、キー通信機２２に送信させる。

ステップＳＴ３において、キーＥＣＵ２５は、キーマイクロホン２３により、ワイヤレスキー３の周囲の環境音を収集する。ワイヤレスキー３の周囲の環境音は、一般的に、ワイヤレスキー３が自宅５などの屋内に存在する場合と、屋外に存在する場合とで、異なる。屋内では、屋外の音が聞こえることもあるが、一般的に屋外の音は抑制され、屋内で発生した音が相対的に大きくなる。このような屋内の音波は、屋外の音波とは異なる音の周波数成分を含み、異なる波形となる。

ステップＳＴ４において、キーＥＣＵ２５は、収集した環境音を、第一音波としてキー通信機２２から送信する。

図５は、図３の自動車１の認証装置１１の処理についての詳細なフローチャートである。
認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、ポーリング信号の応答を受信し、さらに車マイクロホン１３により自動車１の周囲の環境音を収集した後に、図５の処理を実行する。

ステップＳＴ１１において、認証ＥＣＵ１６は、ワイヤレスキー３および自動車１の双方による音波形を取得できたか否かを判断する。認証ＥＣＵ１６は、ワイヤレスキー３から第一音波を受信していない場合、または認証装置１１の車マイクロホン１３により第二音波が取得されていない場合、双方による音波形を取得できていないと判断し、ステップＳＴ１１の待ち処理を繰り返し実行する。認証ＥＣＵ１６は、ワイヤレスキー３から第一音波を受信し、且つ認証装置１１の車マイクロホン１３により第二音波が取得されている場合、認証ＥＣＵ１６は、双方による音波形を取得できたと判断し、処理をステップＳＴ１２へ進める。

ステップＳＴ１２において、認証ＥＣＵ１６は、ワイヤレスキー３の第一音波および自動車１の第二音波とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する。認証ＥＣＵ１６は、音波をフーリエ変換し、音波に含まれる周波数成分を得る。フーリエ変換された音波は、周波数ごとの強度値を有する。認証ＥＣＵ１６は、周波数および強度による特性平面は、予め定められた周波数帯ごと且つ強度範囲ごとに区分けされる。認証ＥＣＵ１６は、周波数帯ごとに、最大強度値が属する強度範囲を選択し、その強度範囲の値を得る。これにより、認証ＥＣＵ１６は、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値を得ることができる。

ステップＳＴ１３において、認証ＥＣＵ１６は、ＧＰＳ受信機３３からの位置情報にもとづいて、自動車１の現在位置が自宅５の付近であるか否かを判断する。自宅５は、認証メモリ１７において予め設定されている特別位置である。自動車１の現在位置が自宅５の付近でない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ１４へ進める。自動車１の現在位置が自宅５の付近である場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ１５へ進める。

ステップＳＴ１４において、認証ＥＣＵ１６は、第一音波および第二音波のそれぞれにから選択されて合致判定に用いられる周波数帯として、第一周波数帯を選択する。
ステップＳＴ１５において、認証ＥＣＵ１６は、第一音波および第二音波のそれぞれにから選択されて合致判定に用いられる周波数帯として、第一周波数帯とは異なる第二周波数帯を選択する。自宅５以外での合致判定に用いる第二周波数帯は、たとえば、自宅５での合致判定に用いる第一周波数帯より高い周波数帯としてよい。これにより、自宅５内において高い音が発生しやすい場合、第一音波と第二音波とが合致すると判定され難くなる。
認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、自動車１の現在位置が自宅５の付近であるか否かに応じて、比較する周波数帯を切り替える。

ステップＳＴ１６において、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とを、周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値により比較する。認証ＥＣＵ１６は、第一音波についての合致判定に選択した周波数帯の強度範囲の値が、第二音波についての合致判定に選択した周波数帯の強度範囲の値と比較する。
認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての一部である、１つの周波数帯の値を比較する。

ステップＳＴ１７において、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１６の比較により第一音波と第二音波とが合致するか否かを判断する。
認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、１つの周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。
第一音波と第二音波とが合致する場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ１８へ進める。第一音波と第二音波とが合致しない場合、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波との合致を判断することなく、図５の処理を終了する。なお、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とが合致しない場合、施錠指示の信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力してもよい。

ステップＳＴ１８において、認証ＥＣＵ１６は、ワイヤレスキー３から取得した識別情報としての認証キーと、認証メモリ１７に予め登録されている認証キーとを比較し、これらの認証キーが一致するか否かを判断する。認証キーが一致する場合、処理をステップＳＴ１９へ進める。認証キーが一致しない場合、認証ＥＣＵ１６は、図５の処理を終了する。なお、認証ＥＣＵ１６は、認証キーが一致しない場合、施錠指示の信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力してもよい。

ステップＳＴ１９において、認証ＥＣＵ１６は、開錠指示の信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力する。ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から開錠指示信号を取得し、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠する。

図６は、認証装置１１の環境音、ワイヤレスキー３の環境音、およびそれらの周波数成分の一例の組合せの説明図である。
図６（Ａ）は、屋外に駐車している自動車１の車マイクロホン１３により集音される一例の環境音の第一波形である。
図６（Ｂ）は、自動車１の近くの屋外に携帯されているワイヤレスキー３のキーマイクロホン２３により集音される一例の環境音の第二波形である。これらの図において、横軸は、時間である。縦軸は、時間領域での強度値である。
図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の第一波形をフーリエ変換した周波数領域での強度分布Ａと、図６（Ｂ）の第二波形をフーリエ変換した周波数領域での強度分布Ｂの波形である。横軸は、周波数である。縦軸は、強度である。

そして、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、ワイヤレスキー３が自動車１の近くに存在する場合、第一波形と第二波形とは、略同一の波形となる。
この場合、フーリエ変換後の周波数ごとの強度値による波形は、図６（Ｃ）に示すように、略同じ強度レベルの波形Ａ，Ｂとなる。

図７は、図６の環境音に対応する周波数帯別の強度パターンの組合せの説明図である。
図７（Ａ）は、図６（Ａ）および図６（Ｃ）に一点鎖線で示す第一波形Ａについての、周波数帯別の強度パターンである。
図７（Ｂ）は、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に破線で示す第二波形Ｂについての、周波数帯別の強度パターンである。これらの図において、横軸は、周波数帯であり、縦軸は、強度値についての強度範囲である。各周波数帯のたとえば最大強度値により、強度範囲の値（高、中、低）へ変換される。

図６（Ｃ）に示すように、周波数領域での強度値の波形に対して、周波数帯ごとに、最大の強度値が属する強度範囲の値を対応付ける。図６（Ｃ）では、ｆ１～ｆ２の周波数帯から、ｆ６～ｆ７の周波数帯までの、６つの周波数帯が設定される。また、強度範囲は、Ｌ１未満、Ｌ１以上かつＬ２未満、Ｌ２以上かつＬ３未満、の３つの強度範囲が設定される。この場合、第一波形の周波数帯別の強度パターンは、図７（Ａ）に示すように、低い周波数帯から順番に「低、低、中、低、低、中」の値を得る。同様に、第二波形の周波数帯別の強度パターンは、図７（Ｂ）に示すように、低い周波数帯から順番に「低、低、中、低、低、中」の値を得る。
この場合、認証ＥＣＵ１６がステップＳＴ１４において第一周波数帯を選択しても、ステップＳＴ１５において第二周波数帯を選択しても、比較する周波数帯において、周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値が一致することになる。認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１９において開錠指示の信号を出力できる。ドア制御装置３１は、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠できる。

これに対し、図６（Ｃ）において細い破線Ｃで示すように、ワイヤレスキー３が屋内などに存在して、外での高周波の音がキーマイクロホン２３により集音されない場合、第二波形についての周波数帯別の強度パターンは、図７（Ｃ）のようになる。第二波形の周波数帯別の強度パターンは、低い周波数帯から順番に「低、低、中、低、低、低」の値を得る。そして、認証ＥＣＵ１６がステップＳＴ１５において第二周波数帯を選択すると、比較する第二周波数帯において、周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値が一致しなくなる。認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１９において開錠指示の信号を出力することができない。ドア制御装置３１は、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠できない。悪意のある人が、所謂リレーアタックを試みたとしても、第一波形と第二波形とが合致することはないので、自動車１を開錠することはできない。

以上のように、本実施形態では、ユーザにより携帯される自動車１のワイヤレスキー３は、キーマイクロホン２３により集波し、自動車１も、車マイクロホン１３により集波する。キーマイクロホン２３と車マイクロホン１３とは、たとえば、音波を広帯域で集める複数のマイクロホンでよい。そして、許可判定部は、キーマイクロホン２３により集波される第一波形と、車マイクロホン１３により集波される第二波形との合致が判定される場合に、自動車１の使用許可を判定する。
よって、本実施形態では、自動車１およびワイヤレスキー３のいずれからも音波などの信号波を出力することなく、自動車１の使用許可を判定する。このため、悪意ある人は、自動車１などから出力される音波などを録音することはできない。また、悪意ある人が自動車１とワイヤレスキー３との双方へ同じ音を出力したとしても、ユーザが自動車１から離れているために、自動車１の環境とワイヤレスキー３の環境とが本来的に異なっている状況では、これらの波形が合致しない。たとえば家にあるワイヤレスキー３は、家の中の音を含む第一波形を集波し、外に駐車されている自動車１は、家の中の音を含まない外の音による第二波形を集波する。その結果、リレーアタックに対して音を発生する技術を組み合わせたとしても、悪意ある人は、自動車１の使用が許可されなくなる。
しかも、ユーザにあっては、従来通りにワイヤレスキー３を携帯して自動車１に近づくことにより、自動車１とワイヤレスキー３との環境が同じになって、自動車１の車マイクロホン１３が集める第二波形と、ワイヤレスキー３のキーマイクロホン２３が集める第一波形とが合致するようになる。ユーザは、ワイヤレスキー３を携帯して自動車１に近づくだけで、自動車１の利用が可能になる。
本実施形態では、ユーザの利便性を大きく損なうことなく、将来的なリレーアタックに対してもさらに良好に防止することができる。

本実施形態では、キーマイクロホン２３により集波される第一波形と、車マイクロホン１３により集波される第二波形との合致は、第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換し、その変換により得られる少なくとも一部の周波数帯についての値の比較に基づいて、判定される。よって、第一波形と第二波形とが波形として完全に一致していなくても、周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値の比較によるマージンを含む判断により、第一波形と第二波形とが合致すると判断することができる。
特に、本実施形態では、生成される複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、１つの周波数帯の値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定するので、それ以外の周波数帯において値が異なるような相違があったとしても、第一波形と第二波形との合致を判断することができる。
しかも、本実施形態では、位置取得部により取得される位置に応じて、比較する周波数帯を切り替える。よって、たとえば家などの屋内の位置である場合と、そこから離れた屋外の位置とでは、合致判定に用いる周波数帯が異なることになる。家から離れた位置から家まで後追いしてきた悪意のある人がいたとしても、特定の位置である家において、第一波形と第二波形との合致判定を得ることはできない。

なお、上述した実施形態では、さらに、ユーザの指紋認証を得るようにしてもよい。
図８は、図４のワイヤレスキー３の処理についての変形例のフローチャートである。
図８のステップＳＴ５において、キーＥＣＵ２５は、指紋認証済みか否かを判断する。キーＥＣＵ２５は、指紋デバイス２４から、読み取った指紋を取得する。キーＥＣＵ２５は、取得した指紋と、予めキーメモリ２６に登録されている指紋とを比較する。
これらの指紋が一致しない場合、キーＥＣＵ２５は、処理をステップＳＴ３へ進める。この場合、キーＥＣＵ２５は、ステップＳＴ３において、ワイヤレスキー３の周囲の環境音を収集し、ステップＳＴ４において、収集した環境音を第一音波としてキー通信機２２から送信する。
指紋が一致する場合、キーＥＣＵ２５は、処理をステップＳＴ６へ進める。キーＥＣＵ２５は、ステップＳＴ６において、ワイヤレスキー３の周囲の環境音の替わりに、指紋認証が得られていることをキー通信機２２から送信する。
この場合、認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、許可判定部として、ユーザの指紋認証済みの通知を取得すると、車両の使用許可を判定する。
これにより、ユーザは、音の一致が得られない場合でも、指紋認証操作により明示的に認証を受けて、自動車１のドアを開錠することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る自動車１の認証システム１０について説明する。本実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図９は、本発明の第二実施形態での、自動車１の認証装置１１とワイヤレスキー３との認証手順のシーケンスチャートである。
図９において、処理は上から下へ進む。

図９に示すように、自動車１の認証装置１１は、ＬＦの搬送波により、認証通信機１５から周期的にポーリング信号を送信する。
ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいていない場合、キー通信機２２によりポーリング信号を受信しない。
ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいてキー通信機２２によりポーリング信号を受信すると、キーメモリ２６に記録されているワイヤレスキー３の認証キーを、キー通信機２２から自動車１の認証装置１１へ送信する。ワイヤレスキー３のキー通信機２２は、ＲＦの搬送波により、認証キーを送信する。
その後、ワイヤレスキー３は、ワイヤレスキー３の周囲の環境音をキーマイクロホン２３により広帯域で収集し、ＲＦの搬送波により第一音波としてキー通信機２２から認証装置１１へ送信する。
ワイヤレスキー３は、所定の複数の回数にわたって、ワイヤレスキー３の周囲の環境音をキーマイクロホン２３により収集して認証装置１１へ送信する。
これにより、ワイヤレスキー３は、図６（Ｂ）において複数の矢線で示すように、所定の長い期間にわたる第一音波を収集して送信できる。図６（Ｂ）の複数の矢線の中の実線で示す期間は、上述した実施形態の第一音波の収集期間である。

自動車１の認証装置１１は、認証通信機１５によりワイヤレスキー３から送信された認証キーを受信すると、自動車１の周囲の環境音を、車マイクロホン１３により第二音波として広帯域で収集する。
認証装置１１は、ワイヤレスキー３と同じ所定の複数の回数にわたって、自動車１の周囲の環境音を車マイクロホン１３により収集する。
これにより、認証装置１１は、図６（Ａ）において複数の矢線で示すように、所定の期間にわたる第二音波を収集して送信できる。図６（Ｂ）の複数の矢線の中の実線で示す期間は、上述した実施形態の第二音波の収集期間である。
その後、認証装置１１は、ワイヤレスキー３のキー通信機２２から認証通信機１５が最後の第一音波を受信すると、第一音波と第二音波との合致、認証キーの一致などを判定して、認証処理を実行する。
すべての認証が得られる場合、認証装置１１は、自動車１のドアを開錠するための開錠指示信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力する。
ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から開錠指示信号を取得し、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠する。

図１０は、図９の自動車１の認証装置１１の処理についての詳細なフローチャートである。
認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、ポーリング信号の応答を受信し、さらに車マイクロホン１３により自動車１の周囲の環境音を収集した後に、図１０の処理を実行する。

認証ＥＣＵ１６は、自動車１の現在位置が自宅５の付近であるか否かを判断した後、ステップＳＴ２１において、第一音波および第二音波のそれぞれにから選択されて合致判定に用いられる複数の周波数帯のセットとして、第一周波数帯セットを選択する。
ステップＳＴ２２において、認証ＥＣＵ１６は、第一音波および第二音波のそれぞれにから選択されて合致判定に用いられる複数の周波数帯のセットとして、第二周波数帯セットを選択する。
第二周波数帯セットは、図７に示すように、第一周波数帯セットよりも高い周波数帯を含む。自宅５の周辺で使用される第二周波数帯セットは、自宅５の周辺以外で使用される第一周波数帯セットよりも高い周波数帯を含み、第一音波と第二音波とが合致すると判定され難くなる。

その後、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１６において第一音波と第二音波とを期間ごとに比較し、ステップＳＴ１７においてそれらの合致を判断する。そして、期間ごとの比較により第一音波と第二音波とが合致しない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ２４へ進める。期間ごとの比較により第一音波と第二音波とが合致する場合、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ２３において、合致カウント数を更新する。認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、複数の周波数帯の値によるパターンの比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。その後、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ２４へ進める。

ステップＳＴ２４において、認証ＥＣＵ１６は、図６の場合であれば第一期間から第ｎ期間までのすべての期間についての、第一音波と第二音波との合致判定が完了したか否かを判断する。すべての期間についての合致判断が終了していない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ１６へ戻し、次の期間についての合致判断を繰り返す。この場合、認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、複数のタイミングで集波される第一波形と第二波形との合致を複数回で判定することができる。すべての期間についての合致判断が終了している場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ２５へ進める。

ステップＳＴ２５において、認証ＥＣＵ１６は、合致カウントの値に基づいて、所定回数以上の合致が得られたか否かを判断する。ここでは、所定回数は、期間数の半分としている。合致カウントの値が期間数の半分以上である場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ１８へ進める。この場合、認証ＥＣＵ１６は、認証キーの一致を判断した後、開錠指示の信号を出力することができる。合致カウントの値が期間数の半分以上でない場合、認証ＥＣＵ１６は、図１０の処理を終了する。なお、認証ＥＣＵ１６は、合致カウントの値が期間数の半分以上でない場合、施錠指示の信号を出力してもよい。

以上のように、本実施形態では、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、複数の周波数帯の値によるパターンの比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。よって、本実施形態では、上述した実施形態のように１つの周波数帯の値の比較に基づいて第一波形と第二波形との合致を判定する場合と比べて、第一波形と第二波形との合致を高い確度で判定することが期待できる。しかも、本実施形態では、波形を複数の周波数帯の強度値そのものではなく、強度範囲ごとの値へ変換した後のパターンで比較するため、一部の周波数帯に相違があったとしても、第一波形と第二波形との合致を高い確度で判定することができる。

また、本実施形態では、複数の期間で周波される第一波形と第二波形との合致を複数回で判定し、複数回の合致判定において、所定回数（半分）以上の合致が判定される場合に、自動車１の使用許可を判定する。よって、本実施形態では、仮に瞬時的な信号によりこれらの波形同士が合致することがあったとしても、それ以外のタイミングでの波形が不一致となることにより、自動車１の使用許可を判定しないようにできる。

本実施形態では、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とを、同じタイミングとなる期間で集波したもので比較している。
この他にもたとえば、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とを、異なるタイミングとなる期間で集波したもの比較して、それらの合致を判断してもよい。
認証ＥＣＵ１６は、たとえば図９において破線で示す集音期間と、実線で示す集音期間とを比較してよい。
この場合であっても、自動車１の環境とワイヤレスキー３の環境とがともに大きく変化していない状況であれば、認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とが合致すると判断することかできる。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係る自動車１の認証システム１０について説明する。本実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１１は、本発明の第三実施形態での、自動車１の認証装置１１の処理についての詳細なフローチャートである。
認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、ポーリング信号の応答を受信し、さらに車マイクロホン１３により自動車１の周囲の環境音を収集した後に、図１１の処理を実行する。

認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１６において第一音波と第二音波とを期間ごとに比較し、ステップＳＴ１７においてそれらの合致を判断する。そして、期間ごとの比較により第一音波と第二音波とが合致する場合、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ２３において、合致カウント数を更新する。認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、複数の周波数帯の値によるパターンの比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。期間ごとの比較により第一音波と第二音波とが合致しない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ３１へ進める。

ステップＳＴ３１において、認証ＥＣＵ１６は、期間ごとの第一音波の複数の周波数帯の値によるパターンと、第二音波の複数の周波数帯の値によるパターンとが、通常の比較では合致しないものの、ずらして重ねる程度に合致するか否かを判断する。ここで、パターン同士が重なるとは、たとえば、一方のパターンの強度範囲をずらして他のパターンと重ねた場合に、それらが比較する複数の周波数帯において一致する場合をいう。これにより、たとえば第一音波の強度が全体的に、第二音波の強度より小さくなっている場合に、これらが重なることになる。認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとの重なりの程度に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。そして、認証ＥＣＵ１６は、２つの波形のパターンが重なる場合、処理をステップＳＴ２３へ進める。認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ２３において、合致カウント数を更新できる。２つの波形のパターンが重ならない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ３２へ進める。

ステップＳＴ３２において、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ３１の重ね合致判定において、重ならなかった相違する周波数帯について評価する。具体的には、認証ＥＣＵ１６は、第一音波についての相違する周波数帯について、複数の期間において定常的に一致しているものであるか否かを判断する。定常的に一致するとは、必ずしもすべての期間において同一の値であることを意味しない。たとえば少なくとも前後の期間での値と一致することをもって、複数の期間において定常的に一致しているとしてよい。認証ＥＣＵ１６は、比較判定部として、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとを重ねて比較した場合に相違する相違周波数帯が、たとえばワイヤレスキー３の環境において連続的に発生する音に起因するものである場合、第一波形と第二波形とに相違がなくて合致すると判定する。そして、相違する周波数帯の値が、複数の期間において定常的に相違するものである場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ２３へ進める。認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ２３において、合致カウント数を更新できる。相違する周波数帯の値が、複数の期間において定常的に一致して相違するものでない場合、認証ＥＣＵ１６は、処理をステップＳＴ２４へ進める。この場合、認証ＥＣＵ１６は、合致カウント数を更新しない。

図１２は、自動車１の環境の第二波形についての周波数帯別の強度パターンと、ワイヤレスキー３の環境の第一波形についての周波数帯別の強度パターンとの、組合せの説明図である。
図１２（Ａ）は、自動車１の第二波形についての周波数帯別の強度パターンである。
図１２（Ｂ）は、ワイヤレスキー３の第二波形についての周波数帯別の強度パターンである。

図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）との組み合わせの場合、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１７の判断では、合致すると判断しない。このため、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ３１の処理により、これらが重なるか否かを判断する。図１２（Ａ）の周波数帯別の強度パターンにおける各周波数帯の値は、図１２（Ｂ）の周波数帯別の強度パターンにおいて対応する周波数帯の値を、１つずつ上へシフトしたものである。この場合、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ３１の処理により、これらが重なると判断し、ステップＳＴ２３において合致カウント数を更新する。

図１２（Ｃ）は、ワイヤレスキー３の第二波形についての他の周波数帯別の強度パターンである。この場合、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ１７の判断では、合致すると判断しない。また、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ３１の処理において重なると判断しない。このため、認証ＥＣＵ１６は、ステップＳＴ３２の処理により、これらの間で重ならないように相違している周波数帯の値が、他の期間においても同様であるか否かを判断する。図１２（Ｃ）において最も高い周波数帯の値が、ワイヤレスキー３の第二波形についての複数の期間について同じある場合、認証ＥＣＵ１６は、相違が定常的であるとして、ステップＳＴ２３において合致カウント数を更新する。

以上のように、本実施形態では、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとの重なりの程度に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する。これにより、自動車１とワイヤレスキー３との間に距離があり、環境音のレベルが若干相違して、その結果として周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値として互いに異なる値へ割り当てられていたとしても、これらのパターンの重なりの程度により、第一波形と第二波形との合致を判定することができる。周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値の設定が、判定に影響を与え難くできる。
また、ワイヤレスキー３に設けられるキーマイクロホン２３と、自動車１に設けられる車マイクロホン１３との間に性能差や特性差がある場合でも、第一波形と第二波形との合致を判定し易くなる。

また、本実施形態では、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとを（重ねて）比較した場合に相違することになる相違周波数帯が、ワイヤレスキー３の環境において連続的に発生する音に起因するものである場合、第一波形と第二波形との合致を判定する。これにより、たとえばワイヤレスキー３がカバンや衣服に入れられていて、カバンや衣服において定常的に発生するこすれる音などが第一波形に含まれていたとしても、その影響を抑制して、第一波形と第二波形との合致を判定することができる。

［第四実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係る自動車１の認証システム１０について説明する。本実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１３は、本発明の第四実施形態での、サーバ装置４２を用いた自動車１の認証装置１１とワイヤレスキー３との認証手順のシーケンスチャートである。
図１３において、処理は上から下へ進む。

ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいていない場合、キー通信機２２によりポーリング信号を受信しない。
ワイヤレスキー３は、自動車１に近づいてキー通信機２２によりポーリング信号を受信すると、ワイヤレスキー３の周囲の環境音である第一波形を収集し、無線通信機２１から基地局４１を通じてサーバ装置４２へ送信する。
ワイヤレスキー３から第一波形を受信すると、サーバ装置４２は、自動車１の認証装置１１へリクエストを送信する。リクエストは、サーバ装置４２から基地局４１へ送信され、さらに認証装置１１の外通信装置３４へ送信される。

認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、車マイクロホン１３を用いて、自動車１の周囲の環境音である第二音波を収集し、外通信装置３４から基地局４１を通じてサーバ装置４２へ送信する。
双方の音情報を受信すると、サーバ装置４２は、第一音波と第二音波とを比較して、判定する。この際、サーバ装置４２は、双方の音波を、周波数帯ごとかつ強度範囲ごとの値へ変換し、選択した１つの周波数帯または複数の周波数帯の値について合致を判定すればよい。サーバ装置４２は、合致するとの判定結果、または合致しないとの判定結果を、ワイヤレスキー３および認証装置１１へ送信する。
サーバ装置４２から合致するとの判定結果を受信する場合、ワイヤレスキー３のキーＥＣＵ２５は、認証キーをキー通信部から認証装置１１へ送信する。キー通信機２２は、ＲＦの搬送波により、認証キーを認証装置１１の認証通信機１５へ送信する。
ワイヤレスキー３から認証キーを受信すると、認証装置１１の認証ＥＣＵ１６は、第一音波と第二音波とが合致するとの判定結果と、認証キーの一致判定結果などに基づいて、最終的な認証処理を実行する。
すべての認証が得られる場合、認証装置１１は、自動車１のドアを開錠するための開錠指示信号を、車内通信部１２からネットワーク３５へ出力する。
ドア制御装置３１は、ネットワーク３５から開錠指示信号を取得し、ロック機構３２により自動車１のドアを開錠する。

このように、本実施形態では、第一音波と第二音波との比較判定は、サーバ装置４２で実行される。この場合でも、自動車１の認証システム１０は、第一音波と第二音波との合致判定を含む認証結果に基づいて、自動車１のドアの開錠または施錠を制御することができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

たとえば、上述した実施形態では、自動車１の認証装置１１とワイヤレスキー３とは、マイクロホンによりそれらの環境の音波を広帯域に集めている。
この他にもたとえば、認証装置１１とワイヤレスキー３とは、可聴帯域以外の周波数帯を含む環境の電波を広帯域に集めてもよい。可聴帯域以外の周波数帯には、たとえば複数の商用電波の周波数が含まれ得る。
ただし、複数の商用電波の周波数は、比較的広い地域において、ほぼ一定に安定した強度となる。したがって、自動車１の認証装置１１とワイヤレスキー３とは、可聴帯域以外の周波数帯の電波のみを集めるのではなく、可聴帯域の音波も含むように、広帯域で周波するとよい。この場合、複数の商用電波の周波数は、ワイヤレスキー３の第一波形のレベルと、自動車１の認証装置１１の第二波形のレベルとを合致するように調整するための基準強度に使用することができる。認証ＥＣＰＵは、そのように調整された第一波形の可聴帯域の強度の値と第二波形の可聴帯域の強度の値との合致を判定してよい。

１…自動車（車両）、２…車室、３…ワイヤレスキー、１０…認証システム、１１…認証装置、１３…車マイクロホン、１６…認証ＥＣＵ、１７…認証メモリ、２３…キーマイクロホン、２４…指紋デバイス、２５…キーＥＣＵ、２６…キーメモリ、３１…ドア制御装置、３２…ロック機構、３３…ＧＰＳ受信機、４２…サーバ装置

Claims (11)

1. ユーザにより携帯される車両のワイヤレスキーが前記車両が周期的に送信しているポーリング信号の受信することにより前記車両へ送信する認証キーと、前記車両に登録されている認証キーとが一致する場合に前記車両の開錠を含む使用を許可する車両の認証システムであって、
   前記ワイヤレスキーに設けられる第一集波デバイスと、
   前記車両に設けられる第二集波デバイスと、
   前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する許可判定部と、
   を有し、
   前記許可判定部は、
   前記ワイヤレスキーが前記車両が周期的に送信しているポーリング信号を受信して前記認証キーを前記車両へ送信した後において前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する、
   車両の認証システム。
   
2. 前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、
   前記合致判定部は、
   第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、
   少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、
   前記比較判定部は、複数のタイミングで集波される第一波形と第二波形との合致を複数回で判定し、
   前記許可判定部は、前記比較判定部による複数回の合致判定において、所定回数以上の合致が判定される場合に、前記車両の使用許可を判定する、
   請求項１記載の、車両の認証システム。
   
3. 前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、
   前記合致判定部は、
   第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、
   少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、
   前記比較判定部は、
   第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとを重ねて比較した場合に相違する相違周波数帯が、前記ワイヤレスキーの環境において連続的に発生する音に起因するものである場合、第一波形と第二波形との合致を判定する、
   請求項１または２記載の、車両の認証システム。
   
4. 前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部、を有し、
   前記合致判定部は、
   第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、
   少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、
   前記比較判定部は、
   異なるタイミングで集波される第一波形と第二波形との合致を判断する、
   請求項１から３のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
5. 前記第一集波デバイスにより集波される第一波形と、前記第二集波デバイスにより集波される第二波形との合致を判定する合致判定部と、
   前記車両または前記ワイヤレスキーについての位置を取得する位置取得部と、
   を有し、
   前記合致判定部は、
   第一波形と第二波形とのそれぞれを、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する波形変換部と、
   少なくとも一部の周波数帯についての強度範囲ごと且つ強度範囲ごとの値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する比較判定部と、を有し、
   前記比較判定部は、前記位置取得部により取得される位置に応じて、比較する周波数帯を切り替える、
   請求項１から４のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
6. 前記波形変換部は、
   第一波形と第二波形とのそれぞれを、周波数領域での強度値の波形に変換し、さらに周波数帯ごとに最大の強度値が属する強度範囲の値を対応付けることにより、複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値へ変換する、
   請求項２から５のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
7. 前記比較判定部は、前記波形変換部により生成される複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、１つの周波数帯の値の比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、
   請求項２から６のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
8. 前記比較判定部は、前記波形変換部により生成される複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値についての、複数の周波数帯の値によるパターンの比較に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、
   請求項２から６のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
9. 前記比較判定部は、第一波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンと、第二波形についての複数の周波数帯ごと且つ強度範囲ごとの値によるパターンとの重なりの程度に基づいて、第一波形と第二波形との合致を判定する、
   請求項２から８のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
   
10. 前記許可判定部は、ユーザの指紋認証が得られている場合に、前記車両の使用許可を判定する、
    請求項１から９のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
    
11. 前記第一集波デバイスと前記第二集波デバイスとは、音波を広帯域で集める複数のマイクロホンである、
    請求項１から１０のいずれか一項記載の、車両の認証システム。
    

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