JP7256138B2 - 電子キー装置、電子キーシステム、及び電子キー制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、電子キー装置、電子キーシステム、及び電子キー制御プログラムに関する。

特許文献１には、電子キーが、少なくとも３軸方向の磁気を検出する磁気センサを備え、磁気センサの検出結果に基づいて電子キーが定置状態にあると判断された場合、車載器との間で無線通信を行わないようにするスマートエントリシステムが記載されている。

特開２０１６－０３７７９５号公報

スマートエントリシステムにおいて不正行為であるリレーアタックに対する対策が望まれている。また近年、ユーザの携帯端末装置を電子キーとして機能させることが検討されているが、電子キーと同様にリレーアタックに対する対策が望まれている。なお、本明細書中において、リレーアタックとは、車両及び電子キーの近くにそれぞれ電波中継器を設け、車両と電子キーとの間で電波を中継し、遠くにある電子キーを車両に認証させることによって車両のドアを不正に解錠する不正行為のことを意味する。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、リレーアタックに対するセキュリティ性を向上させた電子キー装置、電子キーシステム、及び電子キー制御プログラムを提供することを目的とする。

本開示に係る電子キー装置は、通信部と、ハードウェアを有するプロセッサと、を備え、前記プロセッサが、自装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、自装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、自装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にする。

本開示に係る電子キーシステムは、車両と、通信部及びハードウェアを有するプロセッサを備える電子キー装置と、を備え、前記プロセッサが、電子キー装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、電子キー装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、電子キー装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にする。

本開示に係る電子キー制御プログラムは、ハードウェアを有するプロセッサに対して、電子キー装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、電子キー装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、電子キー装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にすることを実行させる。

本開示によれば、リレーアタックに対するセキュリティ性を向上させることができる。

図１は、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステムの構成を示すブロック図である。 図２は、本開示の一実施形態である停止処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、本開示の一実施形態である設定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステムについて詳細に説明する。

〔構成〕
まず、図１を参照して、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステムの構成について説明する。

図１は、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステム１は、携帯端末装置２及び車両３を備え、携帯端末装置２と車両３とはインターネット回線網や携帯電話回線網等の電気通信回線４を介して相互に情報通信可能なように構成されている。

携帯端末装置２は、本開示に係る電子キー装置として機能する。携帯端末装置２は、スマートフォンやスマートキー等の車両３と情報通信可能な装置によって構成されており、車両３に乗車するユーザによって所有されている。本実施形態では、携帯端末装置２は、移動体通信制御部２１、近距離通信制御部２２、充電制御部２３、位置情報検出部２４、磁気センサ２５、インジケータ２６、記憶部２７、及び制御部２８を備えている。

移動体通信制御部２１は、電気通信回線４を介した情報通信のための通信回路によって構成され、電気通信回線４を介した車両３やサーバ装置との間の情報通信を制御する。具体的には、移動体通信制御部２１は、送信対象の信号を電気通信回線４の周波数帯に変調して送信すると共に、電気通信回線４の周波数帯の信号を受信するとこれを復調する。

近距離通信制御部２２は、ＮＦＣ（Near Field radio Communication）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）等の規格に準拠した情報通信機能を有する電子回路によって構成され、車両３との間の近距離無線通信を制御する。具体的には、近距離通信制御部２２は、送信対象の信号を変調して車両３に送信すると共に、車両３から信号を受信するとこれを復調する。

充電制御部２３は、携帯端末装置２が備えるバッテリ等の二次電池の外部電源による充電動作を制御する装置である。

位置情報検出部２４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信することにより携帯端末装置２の位置情報を検出する装置によって構成されており、検出した携帯端末装置２の位置情報を示す電気信号を制御部２８に出力する。

磁気センサ２５は、例えば地磁気の方向を３軸方向で検出可能な磁気センサによって構成されており、検出した地磁気の方向を示す電気信号を制御部２８に出力する。磁気センサ２５を用いることにより例えば携帯端末装置２が定置状態にあるか否かを判別することができる。

インジケータ２６は、制御部２８からの制御信号に従って点灯・点滅等することにより、スマートキー機能の動作状態をユーザに提示する。これにより、ユーザは、スマートキー機能の動作状態を常時確認することができる。ここで、“スマートキー機能”とは、携帯端末装置２と車両３との間で近距離無線通信を行うことにより、車両３のドアの開錠（アンロック）及び施錠（ロック）を行う機能のことを意味する。スマートキー機能には、携帯端末装置２を所持するユーザが車両３に近づいた際に、車両３側が情報通信を通じて携帯端末装置２の認証を行い、ユーザが車両３のドアノブ等に触れることにより、ドアの開錠等を行うスマートエントリ機能と、携帯端末装置２が備えるスイッチをユーザが操作することにより、ドアの開錠等を行うリモートキーレスエントリ機能とが含まれる。また、以下の説明では、近距離無線通信による車両３のドアの開錠を許可するために、スマートキー機能をオンにすることを“スマートキー機能を設定（復帰）”と表現し、近距離無線通信による車両３のドアの開錠を禁止するために、スマートキー機能をオフにすることを“スマートキー機能を停止（解除）”と表現する。

記憶部２７は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）、及びリムーバブルメディア等の記録媒体から構成されている。リムーバブルメディアとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体を例示できる。記憶部２７には、携帯端末装置２の動作に必要な各種コンピュータプログラム及び各種制御データが記憶されている。本実施形態では、記憶部２７には、コンピュータプログラムである制御プログラム２７ａ及び各種アプリケーションプログラム２７ｂと、スマートキー機能に用いられるキー情報２７ｃと、が記憶されている。

制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等からなるプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ等からなる主記憶部と、を備えている。制御部２８は、記憶部２７に格納されているコンピュータプログラムを主記憶部の作業領域にロードし、コンピュータプログラムを実行することにより携帯端末装置２の各部を制御する。本実施形態では、制御部２８は、記憶部２７に格納されている制御プログラム２７ａを主記憶部の作業領域にロードし、制御プログラム２７ａを実行することにより状態判定部２８ａ及びスマートキー制御部２８ｂとして機能する。状態判定部２８ａ及びスマートキー制御部２８ｂの機能については後述する。

車両３は、ＥＶ（Electric Vehicle），ＨＶ（Hybrid Vehicle），ＦＣＥＶ（Fuel Cell Electric Vehicle）等の周知の車両により構成され、移動体通信制御部３１、近距離通信制御部３２、位置情報検出部３３、ＥＣＵ（Electric Control Unit）３４、及び車両制御部３５を備えている。

移動体通信制御部３１は、電気通信回線４を介した情報通信のための通信回路によって構成され、電気通信回線４を介した携帯端末装置２やサーバ装置との間の情報通信を制御する。具体的には、移動体通信制御部３１は、送信対象の信号を電気通信回線４の周波数帯に変調して送信すると共に、電気通信回線４の周波数帯の信号を受信するとこれを復調する。車両３が移動体通信制御部３１を備えることにより、電気通信回線４を介した携帯端末装置２やサーバ装置からのリモート操作により車両３のエンジンの始動を禁止するリモートイモビライザ機能を実現することができる。

近距離通信制御部３２は、ＮＦＣ、ＢＬＥ、ＩｒＤＡ等の規格に準拠した情報通信機能を有する電子回路によって構成され、携帯端末装置２との間の近距離無線通信を制御する。具体的には、近距離通信制御部３２は、送信対象の信号を変調して携帯端末装置２に送信すると共に、携帯端末装置２から信号を受信するとこれを復調する。

位置情報検出部３３は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより車両３の位置情報を検出する装置によって構成されており、検出した車両３の位置情報を示す電気信号をＥＣＵ３４に出力する。なお、車両３の位置情報を検出する方法として、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）と３次元デジタル地図とを組み合わせた方法を採用することもできる。

ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる記憶部３４ａと、を備えている。ＥＣＵ３４は、記憶部３４ａに格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、車両３に搭載されている各種構成要素の動作を統括的に制御する。本実施形態では、ＥＣＵ３４は、携帯端末装置２から送信されたキー情報２７ｃと記憶部３４ａに格納されているキー情報とを照合することにより携帯端末装置２を認証し、携帯端末装置２が認証された場合、車両制御部３５を制御することにより車両３のドアを開錠又は施錠する。

車両制御部３５は、ＥＣＵ３４からの制御信号に従って車両３に搭載されている各種構成要素の動作を制御する。本実施形態では、車両制御部３５は、ＥＣＵ３４からの制御信号に従って車両３のドアの施解錠を制御する。

このような構成を有するスマートエントリシステム１では、携帯端末装置２が、以下に示す停止処理及び設定処理を実行することにより、リレーアタックに対するセキュリティ性を向上させる。以下、図２，図３を参照して、停止処理及び設定処理を実行する際の携帯端末装置２の動作について説明する。

〔停止処理〕
図２は、本開示の一実施形態である停止処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、スマートキー機能が設定されているか否かを示すスマートキー機能設定フラグの状態がスマートキー機能が設定されていることを示すオン状態にあるときに開始となり、停止処理はステップＳ１の処理に進む。この停止処理は、スマートキー機能設定フラグの状態がオン状態である間、前回の停止処理が終了してから所定時間が経過する度毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１の処理では、状態判定部２８ａが、充電制御部２３の状態を検出することにより携帯端末装置２に充電器が接続されているか否かを判別する。判別の結果、携帯端末装置２に充電器が接続されている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、状態判定部２８ａは、携帯端末装置２は充電状態にあると判断し、停止処理をステップＳ３の処理に進める。一方、携帯端末装置２に充電器が接続されていない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、状態判定部２８ａは、携帯端末装置２は充電状態にないと判断し、停止処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、状態判定部２８ａが、記憶部２７に記憶されているアプリケーションプログラム２７ｂのうち、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されているか否かを判別する。車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されているか否かは、例えば予め各アプリケーションプログラムの種別を示したテーブルを作成しておき、状態判定部２８ａが、テーブルを参照して制御部２８の主記憶部の作業領域にロードされているアプリケーションプログラムの種別が車両３の操作と関係するものであるか否かを判定することにより判別できる。車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムとしては、睡眠及び／又は料理に関するアプリケーションプログラムを例示することができる。

判別の結果、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されている場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、状態判定部２８ａは、停止処理をステップＳ３の処理に進める。一方、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されていない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、状態判定部２８ａは、一連の停止処理を終了する。

ステップＳ３の処理では、スマートキー制御部２８ｂが、スマートキー機能の実行を無効にするようにスマートキー機能を停止する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、停止処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、スマートキー制御部２８ｂが、スマートキー機能設定フラグの状態をスマートキー機能が停止されていることを示すオフ状態に設定する。そして、スマートキー制御部２８ｂは、インジケータ２６の状態をスマートキー機能が停止されていることを示す状態に設定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の停止処理は終了する。

〔設定処理〕
図３は、本開示の一実施形態である設定処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、スマートキー機能設定フラグの状態がオフ状態にあるときに開始となり、設定処理はステップＳ１の処理に進む。この停止処理は、スマートキー機能設定フラグの状態がオフ状態である間、前回の設定処理が終了してから所定時間が経過する度毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１１の処理では、状態判定部２８ａが、充電制御部２３の状態を検出することにより携帯端末装置２に充電器が接続されているか否かを判別する。判別の結果、携帯端末装置２に充電器が接続されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、状態判定部２８ａは、携帯端末装置２は充電状態にあると判断し、一連の設定処理を終了する。一方、携帯端末装置２に充電器が接続されていない場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、状態判定部２８ａは、携帯端末装置２は充電状態にないと判断し、設定処理をステップＳ１２の処理に進める。

ステップＳ１２の処理では、状態判定部２８ａが、記憶部２７に記憶されているアプリケーションプログラム２７ｂのうち、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されているか否かを判別する。判別の結果、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されている場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、状態判定部２８ａは、一連の設定処理を終了する。一方、車両３の操作と関係のない所定のアプリケーションプログラムが起動されていない場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、状態判定部２８ａは、設定処理をステップＳ１３の処理に進める。

ステップＳ１３の処理では、スマートキー制御部２８ｂが、スマートキー機能の実行を有効にするようにスマートキー機能を設定する。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、設定処理はステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、スマートキー制御部２８ｂが、スマートキー機能設定フラグの状態をオン状態に設定する。そして、スマートキー制御部２８ｂは、インジケータ２６の状態をスマートキー機能が設定されていることを示す状態に設定する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、一連の設定処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本開示の一実施形態であるスマートエントリシステム１では、制御部２８が、携帯端末装置２の状態が、定置状態及び車両３から所定距離以上離れている状態を除く、近距離通信制御部２２を介して車両３との間で情報通信することにより車両３を施解錠するスマートキー機能を必要としない所定状態にあるか否かを判別し、携帯端末装置２の状態が所定状態にある場合、スマートキー機能の実行を無効にし、携帯端末装置２の状態が所定状態にない場合には、スマートキー機能の実行を有効にする。これにより、リレーアタックに対するセキュリティ性を向上させることができる。但し、“定置状態を除く”とは、“定置状態にあるか否かの判別をすることなく”という意味ではない。また、携帯端末装置２の状態が定置状態、且つ、充電状態である場合にスマートキー機能の実行を無効にする等の実施形態も可能である。

なお、所定状態としては、上述したような、携帯端末装置２の充電状態や車両３の操作と関係のないアプリケーションプログラムが起動されている状態のほかに、携帯端末装置２が車両３の内部や予め指定された自宅等の領域内に位置する状態を例示できる。携帯端末装置２が車両３の内部に位置するか否かは、位置情報検出部２４によって検出された携帯端末装置２の位置情報と位置情報検出部３３によって検出された車両３の位置情報とを比較することにより判別できる。携帯端末装置２が予め指定された自宅等の領域内に位置するか否かは、位置情報検出部２４によって検出された携帯端末装置２の位置情報と予め指定された領域の位置情報とを比較することにより判別できる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本開示のより広範な態様は、以上のように表し、且つ、記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものでなない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な開示の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ スマートエントリシステム
２ 携帯端末装置
３ 車両
２１ 移動体通信制御部
２２ 近距離通信制御部
２３ 充電制御部
２４ 位置情報検出部
２５ 磁気センサ
２６ インジケータ
２７ 記憶部
２７ａ 制御プログラム
２７ｂ アプリケーションプログラム
２７ｃ キー情報
２８ 制御部
２８ａ 状態判定部
２８ｂ スマートキー制御部
３１ 移動体通信制御部
３２ 近距離通信制御部
３３ 位置情報検出部
３４ ＥＣＵ（Electric Control Unit）
３４ａ 記憶部
３５ 車両制御部

Claims (17)

1. 通信部と、
   ハードウェアを有するプロセッサと、を備え、
   前記プロセッサが、
   自装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、
   自装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、
   自装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にし、
   前記所定状態は、前記車両の操作と関係のないアプリケーションプログラムが起動されている状態を含む、
   電子キー装置。
2. 前記所定状態は、前記自装置が充電器に接続されている状態を含む、請求項１に記載の電子キー装置。
3. 前記アプリケーションプログラムは、睡眠及び／又は料理に関するアプリケーションプログラムである、請求項１又は２に記載の電子キー装置。
4. 前記所定状態は、前記自装置が前記車両の内部に位置する状態を含む、請求項１～３のうち、いずれか１項に記載の電子キー装置。
5. 前記所定状態は、前記自装置が予め指定された領域内に位置する状態を含む、請求項１～４のうち、いずれか１項に記載の電子キー装置。
6. 前記プロセッサは、前記機能を実行可能か否かを示す情報を出力する、請求項１～５のうち、いずれか１項に記載の電子キー装置。
7. 車両と、
   通信部及びハードウェアを有するプロセッサを備える電子キー装置と、を備え、
   前記プロセッサが、
   電子キー装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、
   電子キー装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、
   電子キー装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にし、
   前記所定状態は、前記車両の操作と関係のないアプリケーションプログラムが起動されている状態を含む、
   電子キーシステム。
8. 前記所定状態は、前記電子キー装置が充電器に接続されている状態を含む、請求項７に記載の電子キーシステム。
9. 前記アプリケーションプログラムは、睡眠及び／又は料理に関するアプリケーションプログラムである、請求項７又は８に記載の電子キーシステム。
10. 前記所定状態は、前記電子キー装置が前記車両の内部に位置する状態を含む、請求項７～９のうち、いずれか１項に記載の電子キーシステム。
11. 前記所定状態は、前記電子キー装置が予め指定された領域内に位置する状態を含む、請求項７～１０のうち、いずれか１項に記載の電子キーシステム。
12. 前記プロセッサは、前記機能を実行可能か否かを示す情報を出力する、請求項７～１１のうち、いずれか１項に記載の電子キーシステム。
13. ハードウェアを有するプロセッサに対して、
    電子キー装置の状態が、定置状態及び車両から所定距離以上離れている状態を除く所定状態にあるか否かを判別し、
    電子キー装置の状態が前記所定状態にある場合、通信部を介して前記車両との間で情報通信することにより前記車両を施解錠する機能の実行を無効にし、
    電子キー装置の状態が前記所定状態にない場合には、前記機能の実行を有効にすることを実行させ、
    前記所定状態は、前記車両の操作と関係のないアプリケーションプログラムが起動されている状態を含む、
    電子キー制御プログラム。
14. 前記所定状態は、前記電子キー装置が充電器に接続されている状態を含む、請求項１３に記載の電子キー制御プログラム。
15. 前記アプリケーションプログラムは、睡眠及び／又は料理に関するアプリケーションプログラムである、請求項１３又は１４に記載の電子キー制御プログラム。
16. 前記所定状態は、前記電子キー装置が前記車両の内部に位置する状態を含む、請求項１３～１５のうち、いずれか１項に記載の電子キー制御プログラム。
17. 前記所定状態は、前記電子キー装置が予め指定された領域内に位置する状態を含む、請求項１３～１６のうち、いずれか１項に記載の電子キー制御プログラム。

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