JP7410771B2

JP7410771B2 - 認証システム及び認証方法

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Publication number: JP7410771B2
Application number: JP2020052089A
Authority: JP
Inventors: 洋介大橋; 昌輝古田; 裕己河野; 繁則新田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2024-01-10
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: US20210304533A1; CN113449285A; DE102021107124A1; US11636720B2; JP2021147984A

Description

本発明は、認証システム及び認証方法に関する。

近年、装置間の距離を測定する測距技術が様々なサービスに利用されている。例えば、下記特許文献１では、車両と携帯機との間の距離を測定し、測定した距離に応じてドアのロック又はアンロックの可否を判定したり、ドアが開いていることを警告したりする技術が開示されている。

特開２０１４－５１８０９号公報

上記特許文献１に記載された技術では、車両と携帯機との間の距離が１つ測定され、ドアのロック又はアンロック等のサービスに利用されていた。しかし、複数の距離が測定され、サービスに利用される場合については、何ら検討されていなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、測定された複数の距離に基づいて認証を行うことが可能な仕組みを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにおいて、前記複数の通信装置の各々は、前記他の通信装置との間で無線通信を行う無線通信部を備え、前記制御装置は、前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、複数の前記距離に関する情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、前記他の通信装置の認証が成功したものと判定する、認証システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにおいて、前記複数の通信装置の各々は、前記他の通信装置との間で無線通信を行う無線通信部を備え、前記制御装置は、前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、複数の前記距離に関する情報の全てが規定条件を満たさない場合、前記他の通信装置の認証が不成立であるものと判定する、認証システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにより実行される認証方法であって、前記複数の通信装置の各々が、前記他の通信装置との間で無線通信を行うことと、前記制御装置が、前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、複数の前記距離に関する情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、前記他の通信装置の認証が成功したものと判定することと、を含む認証方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにより実行される認証方法であって、前記複数の通信装置の各々が、前記他の通信装置との間で無線通信を行うことと、前記制御装置が、前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、複数の前記距離に関する情報の全てが規定条件を満たさない場合、前記他の通信装置の認証が不成立であるものと判定することと、を含む認証方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、測定された複数の距離に基づいて認証を行うことが可能な仕組みが提供される。

本発明の一実施形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。本実施形態に係るシステムにおいて実行される要求応答認証の流れの一例を示すシーケンス図である。本実施形態に係るシステムにおいて実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。本実施形態に係る通信ユニットにおいて実行される第２の認証処理の基本的な流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る通信装置と制御装置との第１の接続形態を示すブロック図である。本実施形態に係る通信装置と制御装置との第２の接続形態を示すブロック図である。本実施形態に係る通信装置と制御装置との第３の接続形態を示すブロック図である。本実施形態に係るマスタとスレーブとの間の情報の流れの一例を示す図である。本実施形態に係る制御装置とマスタとの間の情報の流れの一例を示す図である。本実施形態に係る通信ユニットにおける情報の流れの一例を示す図である。本実施形態に係る通信ユニットにおいて実行される第２の認証処理の詳細な流れの一例を示すシーケンス図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素を、必要に応じて通信装置２１０Ａ、２１０Ｂ及び２１０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、通信装置２１０Ａ、２１０Ｂ及び２１０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に通信装置２１０と称する。

＜＜１．構成例＞＞
図１は、本発明の一実施形態に係るシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るシステム１は、携帯機１００、及び通信ユニット２００を含む。本実施形態における通信ユニット２００は、車両２０２に搭載される。車両２０２は、ユーザの利用対象の一例である。

本発明には、被認証者側の装置と、認証者側の装置と、が関与する。携帯機１００は、被認証者側の装置の一例である。通信ユニット２００は、認証者側の装置の一例である。システム１は、認証システムとも称される。

ユーザ（例えば、車両２０２のドライバー）が携帯機１００を携帯して車両２０２に近づくと、携帯機１００と通信ユニット２００との間で認証のための無線通信が行われる。そして、認証が成功すると、車両２０２のドア錠がアンロックされたりエンジンが始動されたりして、車両２０２はユーザにより利用可能な状態になる。システム１は、スマートエントリーシステムとも称される。以下、各構成要素について順に説明する。

（１）携帯機１００
携帯機１００は、通信装置の一例である。携帯機１００は、ユーザにより携帯される任意の装置として構成される。任意の装置として、電子キー、スマートフォン、及びウェアラブル端末等が挙げられる。

図１に示すように、携帯機１００は、無線通信部１１０、記憶部１２０、及び制御部１３０を備える。

無線通信部１１０は、通信ユニット２００との間で、所定の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。無線通信部１１０は、例えば、第１の無線通信規格及び第２の無線通信規格に準拠した通信が可能な通信インタフェースとして構成される。

第１の無線通信規格は、第２の無線通信規格と比較して、利得が高いこと、及び受信側の消費電力が低いこと、の少なくともいずれかを満たしてもよい。

これらの要件を満たす具体例として、第２の無線通信規格では、第１の無線通信規格における搬送波の周波数よりも高い周波数の搬送波が用いられてもよい。搬送波の周波数が高いほど距離に応じた減衰が大きくなるため利得が低くなり、搬送波の周波数が低いほど距離に応じた減衰が小さくなるため利得が高くなり、利得に関する上記要件が満たされるためである。

また、搬送波の周波数が高いと、人体による吸収などの人体影響が大きくなり、利得が低下する。

なお、サンプリング周波数が、搬送波の周波数の最大値に応じて設定されることを考慮すれば、第２の無線通信規格における搬送波の最大周波数が第１の無線通信規格における搬送波の最大周波数よりも高いこと、が少なくとも満たされればよい。

例えば、第１の無線通信規格では、超短波（ＵＨＦ：Ultra-High Frequency）及び長波（ＬＦ：Low Frequency）帯の信号が使用されてもよい。典型的なスマートエントリーシステムにおいては、携帯機１００から通信ユニット２００への送信にＵＨＦ帯の信号が使用され、通信ユニット２００から携帯機１００への送信にＬＦ帯の信号が使用される。無線通信部１１０は、通信ユニット２００への送信にＵＨＦ帯の信号を使用し得る。また、無線通信部１１０は、通信ユニット２００からＬＦ帯の信号を受信し得る。

例えば、第２の無線通信規格では、ＵＷＢ（Ultra-Wide Band）を用いた信号が使用されてもよい。ＵＷＢによるインパルス方式の信号は、測距を高精度に行うことができるという特性を有する。すなわち、ＵＷＢによるインパルス方式の信号は、ナノ秒以下の非常に短いパルス幅の電波を使用することで電波の空中伝搬時間を高精度に測定することができ、伝搬時間に基づく測距を高精度に行うことができる。ここで、測距とは、信号を送受信する装置間の距離を測定することを指す。測距により測定された距離は、測距値とも称される。また、測距を行う処理は、測距処理とも称される。

記憶部１２０は、携帯機１００の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部１２０は、携帯機１００の動作のためのプログラム、並びに認証のためのＩＤ（identifier）、パスワード、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部１２０は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。

制御部１３０は、携帯機１００による動作全般を制御する機能を有する。一例として、制御部１３０は、無線通信部１１０を制御して通信ユニット２００との通信を行う。また、制御部１３０は、記憶部１２０からの情報の読み出し及び記憶部１２０への情報の書き込みを行う。制御部１３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びマイクロプロセッサ等の電子回路によって構成される。

（２）通信ユニット２００
通信ユニット２００は、車両２０２に対応付けて設けられる。ここでは、通信ユニット２００は車両２０２に搭載されるものとする。搭載位置の例として、車両２０２の車室内に通信ユニット２００が設置される、又は通信ユニット２００が通信モジュールとして車両２０２に内蔵される等が挙げられる。図１に示すように、通信ユニット２００は、複数の通信装置２１０（２１０Ａ～２１０Ｃ）及び制御装置２２０を備える。

－通信装置２１０
通信装置２１０は、携帯機１００との間で無線通信を行う装置である。

図１に示すように、通信装置２１０Ａは、無線通信部２１１、ユニット内通信部２１２、記憶部２１３、及び制御部２１４を備える。なお、通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃは、通信装置２１０Ａと同様の構成要素を備える。

無線通信部２１１は、携帯機１００との間で、所定の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。無線通信部２１１は、例えば、第２の無線通信規格に準拠した通信が可能な通信インタフェースとして構成される。即ち、無線通信部２１１は、ＵＷＢを用いた信号を送受信する。

ユニット内通信部２１２は、通信ユニット２００に含まれる他の装置との間で通信を行う機能を有する。一例として、ユニット内通信部２１２は、制御装置２２０との間で通信を行う。他の一例として、ユニット内通信部２１２は、他の通信装置２１０との間で通信を行う。ユニット内通信部２１２は、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）又はＣＡＮ（Controller Area Network）等の、任意の車載ネットワークの規格に準拠した通信が可能な通信インタフェースとして構成される。

記憶部２１３は、通信装置２１０の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部２１３は、通信装置２１０の動作のためのプログラム、並びに認証のためのＩＤ（identifier）、パスワード、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部２１３は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。

制御部２１４は、通信装置２１０による動作を制御する機能を有する。一例として、制御部２１４は、無線通信部２１１を制御して携帯機１００との間で通信を行う。他の一例として、制御部２１４は、ユニット内通信部２１２を制御して通信ユニット２００に含まれる他の装置との間で通信を行う。他の一例として、制御部２１４は、記憶部２１３からの情報の読み出し及び記憶部２１３への情報の書き込みを行う。制御部２１４は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成される。

－制御装置２２０
制御装置２２０は、複数の通信装置２１０の各々と、当該複数の通信装置２１０とは異なる他の通信装置である携帯機１００との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する装置である。

図１に示すように、制御装置２２０は、無線通信部２２１、ユニット内通信部２２２、記憶部２２３、及び制御部２２４を備える。

無線通信部２２１は、携帯機１００との間で、無線通信を行う機能を有する。無線通信部２２１は、例えば、第１の無線通信規格に準拠した通信が可能な通信インタフェースとして構成される。即ち、無線通信部２２１は、ＬＦ帯の信号を送信する。また、無線通信部２２１は、ＵＨＦ帯の信号を受信する。

ユニット内通信部２２２は、通信ユニット２００に含まれる他の装置との間で通信を行う機能を有する。一例として、ユニット内通信部２２２は、通信装置２１０との間で通信を行う。ユニット内通信部２２２は、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）又はＣＡＮ（Controller Area Network）等の、任意の車載ネットワークの規格に準拠した通信が可能な通信インタフェースとして構成される。

記憶部２２３は、制御装置２２０の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部２２３は、制御装置２２０の動作のためのプログラム、並びに認証のためのＩＤ（identifier）、パスワード、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部２２３は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。

制御部２２４は、制御装置２２０による動作を制御する機能を有する。一例として、制御部２２４は、無線通信部２２１を制御して携帯機１００との間で通信を行う。他の一例として、制御部２２４は、ユニット内通信部２２２を制御して通信ユニット２００に含まれる他の装置との間で通信を行う。他の一例として、制御部２２４は、記憶部２２３からの情報の読み出し及び記憶部２２３への情報の書き込みを行う。制御部２２４は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成される。

とりわけ、制御部２２４は、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の無線通信により得られた情報に基づく処理を実行する。当該処理は、制御装置２２０と携帯機１００との間の無線通信により得られた情報にさらに基づいて実行されてもよい。

当該処理の一例は、携帯機１００を認証する認証処理である。当該処理の他の一例は、車両２０２のドア錠の施錠及び解錠等の、ドア錠を制御する処理である。当該処理の他の一例は、車両２０２のエンジンの始動／停止等の、動力源を制御する処理である。なお、車両２０２に備えられる動力源は、エンジンの他にモータ等であってもよい。

＜＜２．技術的特徴＞＞
＜２．１．基本的特徴＞
（１）２段階認証
本実施形態に係る携帯機１００及び車両２０２の通信ユニット２００は、複数の認証処理を段階的に行う。一例として、ここでは２段階認証が行われるものとする。

１段階目の認証処理（以下、第１の認証処理とも称する）は、例えば要求応答認証を含む。要求応答認証とは、認証者が認証要求を生成して被認証者に送信し、被認証者が認証要求に基づいて認証応答を生成して認証者に送信し、認証者が認証応答に基づき被認証者の認証を行う認証方式である。認証要求は、認証に必要な情報の返信を要求する信号である。認証応答は、認証要求及び被認証者の情報（例えば、ＩＤ及びパスワード等）に基づいて生成されるデータである。典型的には、認証要求は乱数であり認証のたびに変化するので、要求応答認証は反射攻撃に耐性を有する。また、認証応答は被認証者の情報（例えば、ＩＤ及びパスワード等）に基づいて生成され、即ちＩＤ及びパスワードそのものは送受信されないので、盗聴が防止される。

第１の認証処理に後続して行われる、２段階目の認証処理（以下、第２の認証処理とも称する）は、例えば、距離に基づく認証である。距離に基づく認証は、携帯機１００と通信ユニット２００との距離を測定する処理である測距処理、及び距離の測定結果である測距値に基づき認証する処理を含む。第２の認証処理では、測距値が所定条件を満たすか否かにより認証が行われる。例えば、測距値が所定値以下であれば認証が成功し、そうでない場合には認証が失敗する。

このように、複数の認証処理を段階的に行うことで、セキュリティをより強化することができる。

第１の認証処理に先行して、起動を指示するウェイクアップ信号、及びウェイクアップ信号に対する応答の送受信が行われてもよい。ウェイクアップ信号により、受信側をスリープ状態から復帰させることができる。ウェイクアップ信号に対する応答としては、起動することを示す肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledgement）信号、及び起動しないことを示す否定応答（ＮＡＣＫ：Negative Acknowledgement）信号が挙げられる。

（２）要求応答認証
要求応答認証では、一例として、第１の無線通信規格に準拠した通信が行われる。要求応答認証では、データが送受信される関係で、利得が高い無線通信規格が使用されることが望ましいためである。

以下、図２を参照しながら、要求応答認証の流れの一例を説明する。

図２は、本実施形態に係るシステム１において実行される要求応答認証の流れの一例を示すシーケンス図である。図２に示すように、本シーケンスには、携帯機１００及び制御装置２２０が関与する。

図２に示すように、まず、制御装置２２０の無線通信部２２１は、携帯機１００の起動を指示するウェイクアップ信号を送信する（ステップＳ１０２）。ウェイクアップ信号は、ＵＨＦ／ＬＦ帯の信号として送信されてもよい。

携帯機１００の無線通信部１１０は、ウェイクアップ信号を受信すると、ウェイクアップ信号の応答としてのＡＣＫ信号を送信する（ステップＳ１０４）。ＡＣＫ信号は、ＵＨＦ／ＬＦ帯の信号として送信されてもよい。

次いで、制御装置２２０の制御部２２４は、認証要求を生成する。次に、制御装置２２０の無線通信部２２１は、生成された認証要求を含む信号を送信する（ステップＳ１０６）。認証要求を含む信号は、ＵＨＦ／ＬＦ帯の信号として送信されてもよい。

携帯機１００の制御部１３０は、無線通信部１１０が認証要求を含む信号を受信すると、受信した認証要求に基づいて認証応答を生成する。そして、携帯機１００の無線通信部１１０は、生成された認証応答を含む信号を送信する（ステップＳ１０８）。認証応答を含む信号は、ＵＨＦ／ＬＦ帯の信号として送信されてもよい。

制御装置２２０の制御部２２４は、無線通信部２２１が認証応答を含む信号を受信すると、受信された認証応答に基づいて携帯機１００の認証を行う（ステップＳ１１０）。

（３）測距処理
測距処理では、一例として、第２の無線通信規格に準拠した通信が行われる。とりわけＵＷＢによるインパルス方式の信号を使用することで、伝搬時間に基づく測距を高精度に行うことができるためである。測距処理は、測距処理のための信号を送受信すること、及び測距処理のための信号を送受信することにより得られた情報に基づいて、測距値を計算すること、を含む。

測距処理のために送受信される信号の一例は、測距用信号である。測距用信号は、装置間の距離を測定するために送受信される信号である。測距用信号は、計測の対象となる信号でもある。例えば、測距用信号の送受信にかかる時間が計測される。測距用信号は、典型的には、データを格納するペイロード部分を有さないフレームフォーマットで構成される。他に、測距用信号は、ペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成されてもよい。

測距処理においては、装置間で複数の測距用信号が送受信され得る。複数の測距用信号のうち、一方の装置から他方の装置へ送信される測距用信号を第１の測距用信号とも称する。そして、第１の測距用信号を受信した装置から、第１の測距用信号を送信した装置へ送信される測距用信号を、第２の測距用信号とも称する。

測距処理のために送受信される信号の他の一例は、データ信号である。データ信号は、データを格納して搬送する信号である。データ信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成される。

測距処理において、測距用信号、及びデータ信号を送受信することを、以下では測距通信とも称する。

以下、図３を参照しながら、測距処理の流れの一例を説明する。

図３は、本実施形態に係るシステム１において実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図３に示すように、本シーケンスには携帯機１００及び通信装置２１０が関与する。

図３に示すように、まず、携帯機１００の無線通信部１１０は、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ２０２）。第１の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信される。

通信装置２１０の無線通信部２１１は、携帯機１００から第１の測距用信号を受信すると、第１の測距用信号の応答としての第２の測距用信号を送信する（ステップＳ２０４）。第２の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信される。

携帯機１００の制御部１３０は、無線通信部１１０が第２の測距用信号を受信すると、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を計測する。次いで、携帯機１００の無線通信部１１０は、計測したΔＴ１を示す情報を暗号化した情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ２０６）。データ信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信される。

他方、通信装置２１０の制御部２１４は、第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を計測しておく。そして、通信装置２１０の制御部２１４は、無線通信部２１１が携帯機１００からデータ信号を受信すると、受信されたデータ信号により示されるΔＴ１と計測したΔＴ２とに基づいて、携帯機１００と通信装置２１０との間の距離を示す測距値を取得する（ステップＳ２０８）。例えば、まず、ΔＴ１－ΔＴ２を２で割ることで伝搬時間が計算される。ここでの伝搬時間とは、携帯機１００と通信装置２１０との間の片道の信号送受信にかかる時間である。そして、伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機１００と通信装置２１０との間の距離を示す測距値が計算される。

（４）測距値に基づく認証
制御装置２２０は、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の無線通信に基づいて得られた、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の距離に関する情報の各々に基づいて、携帯機１００の認証を行う。

距離に関する情報を、以下では距離関連情報とも称する。複数の通信装置２１０の各々は、携帯機１００との間の無線通信に基づいて、距離関連情報を取得する。

制御装置２２０は、複数の通信装置２１０より得られた複数の距離関連情報を取得する。そして、制御装置２２０は、取得した複数の距離関連情報に基づいて、携帯機１００の認証を行う。詳しくは、制御装置２２０は、複数の距離関連情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、複数の距離関連情報の全てが規定条件を満たさない場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

以下では、距離関連情報の一例として、第１の距離関連情報～第４の距離関連情報を説明する。距離関連情報は、第１の距離関連情報～第４の距離関連情報の少なくともいずれかを含む。

－第１の距離関連情報
距離関連情報は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離であってもよい。距離の一例は、上記測距処理により得られる測距値である。

複数の通信装置２１０の各々は、携帯機１００との間の距離を算出する。一例として、複数の通信装置２１０の各々は、上述した測距処理を行うことで、携帯機１００との間の距離を算出する。

制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる距離が規定条件を満たすか否かを判定し、携帯機１００の認証成否を判定する。規定条件の一例は、距離関連情報に含まれる距離が所定の閾値以下であることである。その場合、制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる距離が所定の閾値以下である場合、距離関連情報が規定条件を満たすと判定する。他方、制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる距離が所定の閾値を超える場合、距離関連情報が規定条件を満たさないと判定する。そして、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報の全てが規定条件を満たさない場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

－第２の距離関連情報
距離関連情報は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離を算出するために使用される時間長であってもよい。時間長の一例は、携帯機１００と通信装置２１０との間の片道の測距用信号の送受信にかかる時間である、伝搬時間である。時間長の他の一例は、伝搬時間を算出するために使用される、時間ΔＴ１及び時間ΔＴ２である。

複数の通信装置２１０の各々は、上記時間長を取得する。一例として、複数の通信装置２１０の各々は、上述した測距処理のうち少なくとも測距通信を行うことで、時間長を取得する。

制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる時間長に基づいて、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の距離を算出する。一例として、距離関連情報に含まれる時間長が伝搬時間である場合、制御装置２２０は、伝搬時間に信号の速度を掛けることで、距離を算出する。他の一例として、距離関連情報に含まれる時間長が時間ΔＴ１及びΔＴ２である場合、制御装置２２０は、ΔＴ１及びΔＴ２に基づいてまず伝搬時間を算出し、算出した伝搬時間に基づいて距離を算出する。

そして、制御装置２２０は、算出した距離が規定条件を満たすか否かを判定し、携帯機１００の認証成否を判定する。規定条件の一例は、算出した距離が所定の閾値以下であることである。その場合、制御装置２２０は、算出した距離が所定の閾値以下である場合、距離関連情報が規定条件を満たすと判定する。他方、制御装置２２０は、算出した距離が所定の閾値を超える場合、距離関連情報が規定条件を満たさないと判定する。そして、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報の全てが規定条件を満たさない場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

－第３の距離関連情報
距離関連情報は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離を算出するために使用される時刻であってもよい。時刻の一例は、時間ΔＴ１の始期である、第１の測距用信号の送信時刻である。時刻の他の一例は、時間ΔＴ１の終期である、第２の測距用信号の受信時刻である。時刻の他の一例は、時間ΔＴ２の始期である、第１の測距用信号の受信時刻である。時刻の他の一例は、時間ΔＴ２の終期である、第２の測距用信号の送信時刻である。

複数の通信装置２１０の各々は、上記時刻を取得する。一例として、複数の通信装置２１０の各々は、上述した測距処理のうち少なくとも測距通信を行うことで、時刻を取得する。

制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる時刻に基づいて、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の距離を算出するために使用される時間長を取得する。時間長の一例は、伝搬時間である。時間長の他の一例は、時間ΔＴ１及び時間ΔＴ２である。

次いで、制御装置２２０は、取得した時間長に基づいて、複数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の距離を算出する。一例として、取得した時間長が伝搬時間である場合、制御装置２２０は、伝搬時間に信号の速度を掛けることで、距離を算出する。他の一例として、取得した時間長が時間ΔＴ１及びΔＴ２である場合、制御装置２２０は、ΔＴ１及びΔＴ２に基づいてまず伝搬時間を算出し、算出した伝搬時間に基づいて距離を算出する。

－第４の距離関連情報
距離関連情報は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報であってもよい。

複数の通信装置２１０の各々は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離を算出する。一例として、複数の通信装置２１０の各々は、上述した測距処理を行うことで、携帯機１００との間の距離を算出する。

次いで、複数の通信装置２１０の各々は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを判定する。規定条件の一例は、算出した距離が所定の閾値以下であることである。その場合、複数の通信装置２１０の各々は、算出した距離が規定条件を満たすか否かを判定する。そして、複数の通信装置２１０の各々は、算出した距離が所定の閾値以下である場合、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすと判定する。他方、複数の通信装置２１０の各々は、算出した距離が所定の閾値を超える場合、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たさないと判定する。

そして、制御装置２２０は、距離関連情報に含まれる、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報に基づいて、携帯機１００の認証成否を判定する。詳しくは、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報のいずれか一つが規定条件を満たすことを示す情報である場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報の全てが規定条件を満たさないことを示す情報である場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

（５）認証結果の用途
制御装置２２０は、第１の認証処理において認証が成功した場合、第２の認証処理を実行する。他方、制御装置２２０は、第１の認証処理において認証が失敗した場合、携帯機１００の認証は失敗したと判定する。

制御装置２２０は、第２の認証処理において認証が成功した場合、携帯機１００の認証は成功したと判定する。他方、制御装置２２０は、第２の認証処理において認証が失敗した場合、携帯機１００の認証は失敗したと判定する。

一例として、制御装置２２０は、携帯機１００の認証が成功したと判定した場合、車両２０２のドア錠の施解錠作動を許可又は実行する。これにより、例えば、ドア施錠時に車外ドアハンドルがタッチ操作されると、車両ドアが解錠され、ドア解錠時に車外ドアハンドルのロックボタンが押し操作されると、車両ドアが施錠される。

他の一例として、制御装置２２０は、携帯機１００の認証が成功したと判定した場合、車両２０２に設けられたエンジンスイッチによるエンジン作動を許可又は実行する。これにより、例えば、ブレーキペダルを踏み込まれながらエンジンスイッチが操作されると、車両２０２のエンジンが始動する。

なお、制御装置２２０は、車室外向けの無線通信のためのアンテナと、車室内向けの無線通信のアンテナとを有していてもよい。そして、制御装置２２０は、車室外向けの無線通信により第１の認証処理における認証が成功し、且つ第２の認証処理もが成功した場合に、車両２０２のドア錠の施解錠作動を許可又は実行してもよい。他方、制御装置２２０は、車室内向けの無線通信により第１の認証処理における認証が成功し、且つ第２の認証処理もが成功した場合に、車両２０２に設けられたエンジンスイッチによるエンジン作動を許可又は実行してもよい。

（６）処理の流れ
図４は、本実施形態に係る通信ユニット２００において実行される第２の認証処理の基本的な流れの一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、まず、複数の通信装置２１０の各々は、携帯機１００との間で測距通信を行う（ステップＳ３０２）。測距通信は、図３のステップＳ２０２～Ｓ２０６において上記説明した通りである。

次いで、複数の通信装置２１０の各々は、距離関連情報を取得する（ステップＳ３０４）。詳しくは、複数の通信装置２１０の各々は、ステップＳ３０２における測距通信に基づいて、距離関連情報を取得する。

次に、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報に基づいて、携帯機１００の認証を行う（ステップＳ３０６）。詳しくは、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０により得られた複数の距離関連情報の全てが規定条件を満たさない場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

＜２．２．通信装置と制御装置との接続形態＞
通信装置２１０と制御装置２２０との接続形態は多様に考えられる。以下、図５～図７を参照しながら、通信装置２１０と制御装置２２０との接続形態の一例を説明する。

（１）第１の接続形態
図５は、本実施形態に係る通信装置２１０と制御装置２２０との第１の接続形態を示すブロック図である。図５に示すように、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々は、制御装置２２０に接続される。

複数の通信装置２１０の各々は、距離関連情報を送信する。制御装置２２０は、複数の通信装置２１０の各々から送信された距離関連情報を受信する。そして、制御装置２２０は、受信した距離関連情報に基づいて、携帯機１００の認証を行う。

ここで、図５に示すように、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々と制御装置２２０との間の通信路は、一本化されている。即ち、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々は、制御装置２２０との間の通信路を共有している。

そこで、複数の通信装置２１０の各々は、制御装置２２０までの通信路の空きを確認するキャリアセンスを実行した上で、距離関連情報を送信する。詳しくは、複数の通信装置２１０の各々は、キャリアセンスにより通信路が空いていることを確認した場合に、距離関連情報を送信する。他方、複数の通信装置２１０の各々は、キャリアセンスにより通信路が空いていないことを確認した場合に、一時待機する。かかる構成により、通信路上での衝突を防止することが可能となる。

なお、キャリアセンスを実行した上で情報を送信する車載ネットワークの一例としては、ＣＡＮ（Controller Area Network）が挙げられる。

（２）第２の接続形態
図６は、本実施形態に係る通信装置２１０と制御装置２２０との第２の接続形態を示すブロック図である。図６に示すように、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々は、制御装置２２０に接続される。

ここで、図６に示すように、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々と制御装置２２０との間の通信路は、互いに独立している。即ち、通信装置２１０Ａ～２１０Ｃの各々は、制御装置２２０との間で、それぞれ異なる通信路を有している。

複数の通信装置２１０の各々は、複数の通信装置２１０の各々に予め割り当てられたタイミングで、距離関連情報を送信する。一例として、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０の各々に、距離関連情報を送信するタイミングを割り当ててもよい。他の一例として、複数の通信装置２１０のいずれかが、距離関連情報を送信するタイミングの割り当てを行ってもよい。

なお、割り当てられたタイミングで情報を送信する車載ネットワークの一例としては、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）が挙げられる。

（３）第３の接続形態
図７は、本実施形態に係る通信装置２１０と制御装置２２０との第３の接続形態を示すブロック図である。図７に示すように、通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃの各々と通信装置２１０Ａとが、接続される。そして、通信装置２１０Ａと制御装置２２０とが、接続される。

第３の接続形態においては、複数の通信装置２１０は、第１の通信装置２１０及び第２の通信装置２１０を含む。以下では、第１の通信装置２１０をマスタ２１０とも称する。また、第２の通信装置２１０をスレーブ２１０とも称する。図７に示した例において、通信装置２１０Ａは、マスタ２１０の一例である。通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃは、スレーブ２１０の一例である。

ひとつ以上のスレーブ２１０の各々は、マスタ２１０に接続される。そして、ひとつ以上のスレーブ２１０の各々は、距離関連情報を送信する。なお、スレーブ２１０とマスタ２１０との接続形態は、上述した第１の接続形態のように、キャリアセンスを実行した上で情報を送信するものであってもよい。また、スレーブ２１０とマスタ２１０との接続形態は、上述した第２の接続形態のように、割り当てられたタイミングで情報を送信するものであってもよい。

マスタ２１０は、ひとつ以上のスレーブ２１０の各々、及び制御装置２２０に接続される。マスタ２１０は、ひとつ以上のスレーブ２１０の各々から送信された距離関連情報を受信する。そして、マスタ２１０は、マスタ２１０により得られた距離関連情報、及びひとつ以上のスレーブ２１０の各々から受信した距離関連情報の少なくともいずれかに対応する情報である、対応情報を送信する。

制御装置２２０は、マスタ２１０から送信された対応情報を受信する。そして、制御装置２２０は、受信した対応情報に基づいて、携帯機１００の認証を行う。

本接続形態によれば、制御装置２２０は、マスタ２１０により得られた距離関連情報、及びひとつ以上のスレーブ２１０の各々により得られたひとつ以上の距離関連情報の全てではなく、対応情報を処理対象とすることができる。従って、制御装置２２０における処理が簡略化されることが期待される。

＜２．３．通信ユニット内通信＞
以下では、第３の接続形態を想定し、通信ユニット２００内の通信に関する技術的特徴を説明する。

ここでは、距離関連情報は、第４の距離関連情報であるものとする。即ち、距離関連情報は、通信装置２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報である。そして、マスタ２１０は、複数の通信装置２１０（マスタ２１０及びスレーブ２１０）のいずれかにおいて、携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報を、対応情報として送信する。具体的には、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たす場合、規定条件が満たされることを示す情報を、対応情報として送信する。他方、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさない場合、規定条件が満たされないことを示す情報を、対応情報として送信する。

制御装置２２０は、マスタ２１０から対応情報を受信すると、受信した対応情報に基づいて携帯機１００の認証を行う。例えば、制御装置２２０は、対応情報が、規定条件が満たされることを示す情報を含む場合、携帯機１００の認証が成功したものと判定する。他方、制御装置２２０は、対応情報が、規定条件が満たされないことを示す情報を含む場合、携帯機１００の認証が不成立であるものと判定する。

なお、マスタ２１０は、対応情報を暗号化して送信してもよい。例えば、マスタ２１０は、対応情報を共通鍵暗号方式により暗号化してもよい。共通鍵暗号方式とは、暗号化と復号に同一の鍵を用いる暗号方式である。つまり、マスタ２１０と制御装置２２０とは、同一の鍵を使用する。かかる構成により、悪意ある第三者によるなりすましを防止して、セキュリティ性を向上させることが可能となる。

同様に、スレーブ２１０は、距離関連情報を暗号化して送信してもよい。例えば、スレーブ２１０は、距離関連情報を共通鍵暗号方式により暗号化してもよい。共通鍵暗号方式とは、暗号化と復号に同一の鍵を用いる暗号方式である。つまり、スレーブ２１０とマスタ２１０とは、同一の鍵を使用する。かかる構成により、セキュリティ性を向上させることが可能となる。

なお、共通鍵暗号方式において、鍵は、乱数であってもよい。鍵が乱数である場合、乱数は、暗号化側と復号側とで同一のシードに基づいて生成される。シードは、例えば生成の度に値が異なる乱数である。これにより、暗号化側と復号側とで、同一の乱数を鍵として使用することができる。鍵は、随時更新されてもよい。例えば、鍵は、測距処理が実行される度に更新されてもよい。

マスタ２１０は、スレーブ２１０から距離関連情報を受信するよりも前に、マスタ２１０と携帯機１００との間の距離を算出してもよい。その場合、マスタ２１０は、算出した距離が規定条件を満たす場合に、携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報を、対応情報として送信する。他方、マスタ２１０は、算出した距離が規定条件を満たさない場合に、スレーブ２１０から距離関連情報を受信した上で、対応情報を送信する。即ち、マスタ２１０は、マスタ２１０における測距値が規定条件を満たす場合には、スレーブ２１０からの距離関連情報の受信を待たずに、対応情報を送信する。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

（１）スレーブ－マスタ間の通信の特徴
スレーブ２１０は、距離関連情報の候補を予め生成し、測距処理において算出した距離（即ち、測距値）に対応する候補を、距離関連情報として送信してもよい。ここでの距離関連情報とは、スレーブ２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報である。距離関連情報の候補もまた、スレーブ２１０と携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報である。ただし、距離関連情報の候補は、測距値が得られる前に生成されるため、「候補」が付されている。予め生成される距離関連情報の候補は、以下に説明する第１の候補及び第２の候補を含む。

詳しくは、スレーブ２１０は、スレーブ２１０と携帯機１００との距離が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化することで、距離関連情報の第１の候補を生成する。つまり、距離関連情報の第１の候補は、スレーブ２１０と携帯機１００との距離が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化した情報である。そして、スレーブ２１０は、測距処理を行った後、測距値が規定条件を満たす場合に、距離関連情報の第１の候補を、距離関連情報として送信する。他方、スレーブ２１０は、スレーブ２１０と携帯機１００との距離が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化することで、距離関連情報の第２の候補を生成する。つまり、距離関連情報の第２の候補は、スレーブ２１０と携帯機１００との距離が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化した情報である。そして、スレーブ２１０は、測距処理を行った後、測距値が規定条件を満たさない場合に、距離関連情報の第２の候補を、距離関連情報として送信する。

かかる構成によれば、測距処理を行うよりも前に距離関連情報の候補を生成済みであるので、測距処理を行ってから距離関連情報を送信するまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

他方、マスタ２１０は、スレーブ２１０から受信する距離関連情報の候補を予め生成してもよい。そして、マスタ２１０は、生成した距離関連情報の候補とスレーブ２１０から受信した距離関連情報との比較結果に応じた対応情報を送信してもよい。例えば、マスタ２１０は、スレーブ２１０から受信する距離関連情報の第１の候補及び第２の候補を予め生成しておく。そして、マスタ２１０は、実際にスレーブ２１０から受信した距離関連情報が予め生成した第１の候補及び第２の候補のいずれに一致するかに基づいて、スレーブ２１０と携帯機１００との距離が規定条件を満たすかを識別する。かかる構成によれば、マスタ２１０は、暗号化された距離関連情報を復号せずに、スレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを識別することができる。よって、マスタ２１０が距離関連情報を受信してから、マスタ２１０が対応情報を送信するまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

上記説明した点について、図８を参照しながら詳しく説明する。図８は、本実施形態に係るマスタ２１０とスレーブ２１０との間の情報の流れの一例を示す図である。スレーブ２１０は、距離関連情報の候補として、距離関連情報「Ａ」及び「Ｂ」を予め生成する。距離関連情報「Ａ」は、測距値が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化した情報である。即ち、距離関連情報「Ａ」は、距離関連情報の第１の候補である。他方、距離関連情報「Ｂ」は、測距値が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化した情報である。即ち、距離関連情報「Ｂ」は、距離関連情報の第２の候補である。同様に、マスタ２１０は、距離関連情報の候補として、距離関連情報「Ａ」及び「Ｂ」を予め生成する。

スレーブ２１０は、測距処理を実行後、測距値に応じた距離関連情報の候補を送信する。詳しくは、図８の上段に示すように、スレーブ２１０は、測距値が規定条件を満たす場合には、距離関連情報「Ａ」を送信する。他方、図８の下段に示すように、スレーブ２１０は、測距値が規定条件を満たさない場合には、距離関連情報「Ｂ」を送信する。

マスタ２１０は、予め生成した距離関連情報「Ａ」及び「Ｂ」と、スレーブ２１０から受信した距離関連情報とを比較する。そして、図８の上段に示すように、マスタ２１０は、予め生成した距離関連情報「Ａ」とスレーブ２１０から受信した距離関連情報とが一致した場合、当該スレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすことを識別する。他方、図８の下段に示すように、マスタ２１０は、予め生成した距離関連情報「Ｂ」とスレーブ２１０から受信した距離関連情報とが一致した場合、当該スレーブ２１０における測距値が規定条件を満たさないことを識別する。

（２）マスタ－制御装置間の通信の特徴
マスタ２１０は、対応情報の候補を予め生成し、算出した距離及びスレーブ２１０から受信した距離関連情報に対応する候補を、対応情報として送信してもよい。ここでの対応情報とは、複数の通信装置２１０（マスタ２１０及びスレーブ２１０）のいずれかにおいて、携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報である。対応情報の候補もまた、複数の通信装置２１０（マスタ２１０及びスレーブ２１０）のいずれかにおいて、携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報である。ただし、対応情報の候補は、マスタ２１０において測距値が得られるよりも前に、又はマスタ２１０がスレーブ２１０から距離関連情報を受信するよりも前に生成されるため、「候補」が付されている。予め生成される対応情報の候補は、以下に説明する第１の候補及び第２の候補を含む。

詳しくは、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たすことを示す情報を暗号化することで、対応情報の第１の候補を生成する。そして、マスタ２１０は、測距処理を行い、スレーブ２１０から距離関連情報を受信した後、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たす場合に、対応情報の第１の候補を、対応情報として送信する。他方、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化することで、対応情報の第２の候補を生成する。そして、マスタ２１０は、測距処理を行い、スレーブ２１０から距離関連情報を受信した後、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさない場合に、対応情報の第２の候補を、対応情報として送信する。

かかる構成によれば、測距処理及び距離関連情報を受信するよりも前に対応情報の候補を生成済みであるので、測距処理及び距離関連情報を受信してから対応情報を送信するまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

他方、制御装置２２０は、マスタ２１０から受信する対応情報の候補を予め生成してもよい。そして、制御装置２２０は、生成した対応情報の候補とマスタ２１０から受信した対応情報との比較結果に応じて、携帯機１００の認証を行ってもよい。例えば、制御装置２２０は、対応情報の第１の候補及び第２の候補を予め生成しておく。そして、制御装置２２０は、マスタ２１０から受信した対応情報が第１の候補及び第２の候補のいずれに一致するかに基づいて、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを識別する。かかる構成によれば、制御装置２２０は、暗号化された対応情報を復号せずに、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを識別することができる。よって、制御装置２２０が対応情報を受信してから、制御装置２２０が携帯機１００の認証を行うまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

上記説明した点について、図９を参照しながら詳しく説明する。図９は、本実施形態に係る制御装置２２０とマスタ２１０との間の情報の流れの一例を示す図である。マスタ２１０は、対応情報の候補として、対応情報「Ｃ」及び「Ｄ」を予め生成する。対応情報「Ｃ」は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たすことを示す情報を暗号化した情報である。即ち、対応情報「Ｃ」は、対応情報の第１の候補である。他方、対応情報「Ｄ」は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化した情報である。即ち、対応情報「Ｄ」は、対応情報の第２の候補である。同様に、制御装置２２０は、対応情報の候補として、対応情報「Ｃ」及び「Ｄ」を予め生成する。

マスタ２１０は、測距処理を実行し、スレーブ２１０から距離関連情報を受信した後、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値に応じた対応情報の候補を送信する。詳しくは、図９の上段に示すように、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たす場合には、対応情報「Ｃ」を送信する。他方、図９の下段に示すように、マスタ２１０は、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさない場合には、対応情報「Ｄ」を送信する。

制御装置２２０は、予め生成した対応情報「Ｃ」及び「Ｄ」と、マスタ２１０から受信した対応情報とを比較する。そして、図９の上段に示すように、制御装置２２０は、予め生成した対応情報「Ｃ」とマスタ２１０から受信した対応情報とが一致した場合、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たすことを識別する。他方、図９の下段に示すように、制御装置２２０は、予め生成した対応情報「Ｄ」とマスタ２１０から受信した対応情報とが一致した場合、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさないことを識別する。

ただし、マスタ２１０は、受信した距離関連情報が不正である場合、受信した距離関連情報が不正であることを示す情報を、対応情報として送信する。受信した距離関連情報が不正であることの一例は、マスタ２１０において予め生成した距離関連情報の候補と、スレーブ２１０から受信した距離関連情報とが一致しないことである。このような不正な距離関連情報は、スレーブ２１０と携帯機１００との間の通信にエラーが発生した場合、又はマスタ２１０とスレーブ２１０との間の通信にエラーが発生した場合に、受信され得る。この点、かかる構成により、制御装置２２０は、通信に発生した異常を検知することが可能となる。

また、このような不正な距離関連情報は、悪意ある第三者がなりすましを試みた場合に、受信され得る。そこで、制御装置２２０は、対応情報が、距離関連情報が不正であることを示す場合、携帯機１００の認証は不成立であると判定してもよい。かかる構成により、セキュリティ性を向上させることが可能となる。

上記説明した点について、図１０を参照しながら詳しく説明する。図１０は、本実施形態に係る通信ユニット２００における情報の流れの一例を示す図である。図８を参照しながら上記説明したように、マスタ２１０は、スレーブ２１０から受信する距離関連情報の候補として、距離関連情報「Ａ」及び「Ｂ」を予め生成する。距離関連情報「Ａ」は、測距値が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化した情報である。他方、距離関連情報「Ｂ」は、測距値が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化した情報である。マスタ２１０は、スレーブ２１０から不正な距離関連情報「Ｅ」を受信したものとする。その場合、マスタ２１０は、予め生成した距離関連情報「Ａ」及び「Ｂ」のいずれもが、スレーブ２１０から受信した距離関連情報「Ｅ」と不一致であると判定する。そして、マスタ２１０は、スレーブ２１０から受信した距離関連情報が不正であることを示す情報「Ｆ」を、対応情報として送信する。

なお、マスタ２１０は、受信した距離関連情報が不正であることを示す情報を、マスタ２１０及び正常なスレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを示す情報に加えて、対応情報として送信してもよい。正常なスレーブ２１０とは、正常な距離関連情報を送信したスレーブ２１０である。例えば、図８～図１０に示した例では、マスタ２１０は、対応情報として「Ｃ」＋「Ｆ」又は「Ｄ」＋「Ｆ」を送信してもよい。かかる構成により、制御装置２２０は、異常が発生したスレーブ２１０以外における測距値に基づいて、携帯機１００の認証を行うことができる。

（３）まとめ
以上説明した、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値と、制御装置２２０に通知される対応情報との関係を、下記表１に示す。

上記表１において、「スレーブにおける測距値」の欄の「ＯＫ」は、スレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすことを示す。「スレーブにおける測距値」の欄の「ＮＧ」は、スレーブ２１０における測距値が規定条件を満たさないことを示す。「スレーブにおける測距値」の欄の「不正」は、マスタ２１０がスレーブ２１０から受信した距離関連情報が不正であることを示す。「マスタにおける測距値」の欄の「ＯＫ」は、マスタ２１０における測距値が規定条件を満たすことを示す。「マスタにおける測距値」の欄の「ＮＧ」は、マスタ２１０における測距値が規定条件を満たさないことを示す。

「対応情報」の欄の「ＯＫ」は、対応情報が、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値のいずれかが規定条件を満たすことを示す情報であることを示す。上記表１に示すように、「マスタにおける測距値」の欄又は「スレーブにおける測距値」の欄のいずれかが「ＯＫ」であれば、対応情報の欄は「ＯＫ」となる。つまり、「対応情報」の欄の「ＯＫ」は、図９の上段に示した対応情報「Ｃ」に相当する。

「対応情報」の欄の「ＮＧ」は、対応情報が、マスタ２１０及びスレーブ２１０における測距値の全てが規定条件を満たさないことを示す情報であることを示す。上記表１に示すように、「マスタにおける測距値」の欄及び「スレーブにおける測距値」の欄の両方が「ＮＧ」であれば、対応情報の欄は「ＮＧ」となる。「対応情報」の欄の「ＮＧ」は、図９の下段に示した対応情報「Ｄ」に相当する。

「対応情報」の欄の「不正」は、対応情報が、スレーブ２１０からの距離関連情報が不正であることを示す情報であることを示す。対応情報は、スレーブ２１０からの距離関連情報が不正であることを示す情報の他に、マスタ２１０及び正常なスレーブ２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを示す情報を含み得る。「対応情報」の欄の「ＯＫ＋不正」は、図９の上段に示した対応情報「Ｃ」、及び図１０に示した対応情報「Ｆ」に相当する。「対応情報」の欄の「ＮＧ＋不正」は、図９の下段に示した対応情報「Ｄ」、及び図１０に示した対応情報「Ｆ」に相当する。

（４）処理の流れ
以下、図１１を参照しながら、第２の認証処理における通信ユニット２００内の通信に関する処理の流れを説明する。図１１は、本実施形態に係る通信ユニット２００において実行される第２の認証処理の詳細な流れの一例を示すシーケンス図である。図１１に示すように、本シーケンスには、携帯機１００、制御装置２２０、マスタ２１０Ａ、及びスレーブ２１０Ｂが関与する。本シーケンスでは、スレーブ２１０は１つであるものとする。

まず、スレーブ２１０Ｂは、距離関連情報の候補を生成する（ステップＳ４０２）。例えば、スレーブ２１０Ｂは、スレーブ２１０Ｂにおける測距値が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化することで、距離関連情報の第１の候補を生成する。また、スレーブ２１０Ｂは、スレーブ２１０Ｂにおける測距値が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化することで、距離関連情報の第２の候補を生成する。

同様に、マスタ２１０Ａは、距離関連情報の候補を生成する（ステップＳ４０４）。

また、マスタ２１０Ａは、対応情報の候補を生成する（ステップＳ４０６）。例えば、マスタ２１０Ａは、マスタ２１０Ａ及びスレーブ２１０Ｂにおける測距値のいずれかが規定条件を満たすことを示す情報を暗号化することで、対応情報の第１の候補を生成する。また、マスタ２１０Ａは、マスタ２１０Ａ及びスレーブ２１０Ｂにおける測距値の全てが規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化することで、対応情報の第２の候補を生成する。

同様に、制御装置２２０は、対応情報の候補を生成する（ステップＳ４０８）。

次いで、マスタ２１０Ａ及びスレーブ２１０Ｂは、携帯機１００との間で測距処理を行う（ステップＳ４１０）。これにより、マスタ２１０Ａ及びスレーブ２１０Ｂの各々は、携帯機１００との間の距離の測定結果を、測距値として取得する。

次に、マスタ２１０Ａは、マスタ２１０Ａにより得られた測距値が規定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ４１２）。マスタ２１０Ａにより得られた測距値が規定条件を満たすと判定された場合（ステップＳ４１２：ＹＥＳ）、マスタ２１０Ａは、測距値が規定条件を満たすことを示す対応情報である、対応情報の第１の候補を送信する（ステップＳ４１４）。

他方、マスタ２１０Ａにより得られた測距値が規定条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ４１２：ＮＯ）、マスタ２１０Ａは、スレーブ２１０Ｂからの距離関連情報を待つ。次いで、スレーブ２１０Ｂは、スレーブ２１０Ｂにより得られた測距値が規定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ４１６）。

スレーブ２１０Ｂにより得られた測距値が規定条件を満たすと判定された場合（ステップＳ４１６：ＹＥＳ）、スレーブ２１０Ｂは、測距値が規定条件を満たすことを示す距離関連情報である、距離関連情報の第１の候補を送信する（ステップＳ４１８）。次いで、マスタ２１０は、スレーブ２１０Ｂから受信した距離関連情報に応じた対応情報として、測距値が規定条件を満たすことを示す対応情報である、対応情報の第１の候補を送信する（ステップＳ４２０）。詳しくは、マスタ２１０Ａは、受信した距離関連情報が、測距値が規定条件を満たすことを示す距離関連情報の第１の候補と一致するため、測距値が規定条件を満たすことを示す対応情報の第１の候補を送信する。

他方、スレーブ２１０Ｂにより得られた測距値が規定条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ４１６：ＮＯ）、スレーブ２１０Ｂは、測距値が規定条件を満たさないことを示す距離関連情報である、距離関連情報の第２の候補を送信する（ステップＳ４２２）。次いで、マスタ２１０は、スレーブ２１０Ｂから受信した距離関連情報に応じた対応情報として、測距値が規定条件を満たさないことを示す対応情報である、対応情報の第２の候補を送信する（ステップＳ４２４）。詳しくは、マスタ２１０Ａは、受信した距離関連情報が、測距値が規定条件を満たさないことを示す距離関連情報の第２の候補と一致するため、測距値が規定条件を満たさないことを示す対応情報の第２の候補を送信する。

その後、制御装置２２０は、受信した対応情報に基づいて、携帯機１００の認証を行う（ステップＳ４２６）。詳しくは、制御装置２２０は、受信した対応情報が、測距値が規定条件を満たすことを示す対応情報の第１の候補と一致する場合、携帯機１００の認証は成功であると判定する。他方、制御装置２２０は、受信した対応情報が、測距値が規定条件を満たさないことを示す対応情報の第２の候補と一致する場合、携帯機１００の認証は不成立であると判定する。

＜＜３．補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、第３の接続形態における通信ユニット２００内の通信に関する技術的特徴を説明したが、他の接続形態においても同様の技術を適用可能である。

一例として、複数の通信装置２１０の各々は、距離関連情報を暗号化して送信してもよい。かかる構成により、セキュリティ性を向上させることが可能となる。

他の一例として、複数の通信装置２１０の各々は、携帯機１００との間の距離が規定条件を満たすか否かを示す情報の候補を予め生成し、測距処理において算出した距離（即ち、測距値）に対応する候補を、距離関連情報として送信してもよい。詳しくは、複数の通信装置２１０の各々は、測距値が規定条件を満たすことを示す情報を暗号化した情報、及び測距値が規定条件を満たさないことを示す情報を暗号化した情報を、距離関連情報の候補として生成する。そして、複数の通信装置２１０の各々は、測距処理により得られた測距値に対応する候補を送信する。かかる構成によれば、測距処理を行うよりも前に距離関連情報を生成済みであるので、測距処理を行ってから距離関連情報を送信するまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

その場合、制御装置２２０は、距離関連情報の候補を予め生成してもよい。そして、制御装置２２０は、生成した距離関連情報の候補と複数の通信装置２１０の各々から受信した距離関連情報との比較結果に応じて、携帯機１００の認証を行ってもよい。例えば、制御装置２２０は、距離関連情報の第１の候補及び第２の候補を予め生成しておく。そして、制御装置２２０は、複数の通信装置２１０の各々から受信した距離関連情報が第１の候補及び第２の候補のいずれに一致するかに基づいて、複数の通信装置２１０の各々における測距値が規定条件を満たすか否かを識別する。かかる構成によれば、制御装置２２０は、暗号化された距離関連情報を復号せずに、通信装置２１０における測距値が規定条件を満たすか否かを識別することができる。よって、制御装置２２０が距離関連情報を受信してから、制御装置２２０が携帯機１００の認証を行うまでの時間を短縮することができる。従って、第２の認証処理の応答性を向上させることが可能となる。

他にも例えば、上記実施形態では、被認証者が携帯機１００であり、認証者が通信ユニット２００である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。携帯機１００及び通信ユニット２００の役割は逆であってもよいし、役割が動的に交換されてもよい。また、通信ユニット２００同士で測距及び認証が行われてもよい。

他にも例えば、上記実施形態では、本発明がスマートエントリーシステムに適用される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、信号を送受信することで測距及び認証を行う任意のシステムに適用可能である。例えば、携帯機、車両、スマートフォン、ドローン、家、及び家電製品等のうち任意の２つの装置を含むペアに、本発明は適用可能である。その場合、ペアのうち一方が認証者として動作し、他方が被認証者として動作する。なお、ペアは、２つの同じ種類の装置を含んでいてもよいし、２つの異なる種類の装置を含んでいてもよい。

他にも例えば、上記実施形態では、第１の無線通信規格としてＵＨＦ／ＬＦを用いるものを挙げ、第２の無線通信規格としてＵＷＢを用いるものを挙げたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第１の無線通信規格として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が使用されてもよい。また、例えば、第２の無線通信規格として、赤外線を用いるものが使用されてもよい。

他にも例えば、上記では、車両２０２に通信ユニット２００が搭載されるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車両２０２の駐車場に通信ユニット２００が設けられる等、通信ユニット２００の一部又は全部が車両２０２とは別体として構成されてもよい。その場合、通信ユニット２００は、携帯機１００との通信結果に基づいて、車両２０２に制御信号を無線送信し、車両２０２を遠隔で制御し得る。

なお、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：non-transitory media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

１：システム、１００：携帯機、１１０：無線通信部、１２０：記憶部、１３０：制御部、２００：通信ユニット、２０２：車両、２１０：通信装置、２１１：無線通信部、２１２：ユニット内通信部、２１３：記憶部、２１４：制御部、２２０：制御装置、２２１：無線通信部、２２２：ユニット内通信部、２２３：記憶部、２２４：制御部

Claims

複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の通信装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにおいて、
前記複数の通信装置の各々は、
前記他の通信装置との間で無線通信を行う無線通信部を備え、
前記制御装置は、
前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、前記複数の通信装置により得られた複数の前記距離に関する情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合に前記他の通信装置の認証が成功したものと判定し、前記複数の通信装置により得られた複数の前記距離に関する情報の全てが前記規定条件を満たさない場合に前記他の通信装置の認証が不成立であるものと判定し、
前記複数の通信装置は、第１の通信装置及びひとつ以上の第２の通信装置を含み、
前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々は、前記第１の通信装置に接続され、前記距離に関する情報を送信し、
前記第１の通信装置は、前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々及び前記制御装置に接続され、前記第１の通信装置により得られた前記距離に関する情報、及び前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々から受信した前記距離に関する情報の、少なくともいずれかに対応する情報である、対応情報を送信し、
前記距離に関する情報は、前記距離が前記規定条件を満たすか否かを示す情報であり、
前記第１の通信装置は、前記複数の通信装置のいずれかにおいて前記距離が規定条件を満たすか否かを示す情報を、前記対応情報として送信し、
前記第２の通信装置は、前記距離が前記規定条件を満たすか否かを示す情報の候補を予め生成し、算出した前記距離に対応する前記候補を、前記距離に関する情報として送信する、
認証システム。
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から前記距離に関する情報を受信するよりも前に前記距離を算出し、算出した前記距離が前記規定条件を満たす場合に、前記距離が前記規定条件を満たすことを示す情報を、前記対応情報として送信する、請求項１に記載の認証システム。
前記第１の通信装置は、前記対応情報の候補を予め生成し、算出した前記距離及び前記第２の通信装置から受信した前記距離に関する情報に対応する前記候補を、前記対応情報として送信する、請求項１又は２に記載の認証システム。
前記第１の通信装置は、前記距離に関する情報の候補を予め生成し、生成した前記候補と前記第２の通信装置から受信した前記距離に関する情報との比較結果に応じた前記対応情報を送信する、請求項３に記載の認証システム
前記制御装置は、前記対応情報の候補を予め生成し、生成した前記候補と前記第１の通信装置から受信した前記対応情報との比較結果に応じて、前記他の通信装置の認証を行う、請求項３又は４に記載の認証システム。
前記第１の通信装置は、受信した前記距離に関する情報が不正である場合、受信した前記距離に関する情報が不正であることを示す情報を、前記対応情報として送信する、請求項１～５のいずれか一項に記載の認証システム。
前記第１の通信装置は、前記対応情報を暗号化して送信し、
前記ひとつ以上の前記第２の通信装置の各々は、前記距離に関する情報を暗号化して送信する、請求項１～６のいずれか一項に記載の認証システム。
前記複数の通信装置は、車両に搭載され、
前記他の通信装置は、前記車両のユーザに携帯される装置である、請求項１～７のいずれか一項に記載の認証システム。
複数の通信装置と、前記複数の通信装置の各々と当該複数の通信装置とは異なる他の通信装置との間の無線通信により得られた情報に基づいて処理を実行する制御装置とを備えたシステムにより実行される認証方法であって、
前記複数の通信装置の各々が、前記他の通信装置との間で無線通信を行うことと、
前記制御装置が、前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の無線通信に基づいて得られた前記複数の通信装置の各々と前記他の通信装置との間の距離に関する情報の各々に基づいて、前記複数の通信装置により得られた複数の前記距離に関する情報のいずれか一つが規定条件を満たす場合に前記他の通信装置の認証が成功したものと判定し、前記複数の通信装置により得られた複数の前記距離に関する情報の全てが前記規定条件を満たさない場合に前記他の通信装置の認証が不成立であるものと判定することと、
を含み、
前記複数の通信装置は、第１の通信装置及びひとつ以上の第２の通信装置を含み、
前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々は、前記第１の通信装置に接続され、
前記第１の通信装置は、前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々及び前記制御装置に接続され、
前記距離に関する情報は、前記距離が前記規定条件を満たすか否かを示す情報であり、
前記認証方法は、
前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々が、前記距離に関する情報を送信することと、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信装置により得られた前記距離に関する情報、及び前記ひとつ以上の第２の通信装置の各々から受信した前記距離に関する情報の、少なくともいずれかに対応する情報である、対応情報を送信することと、
を含み、
前記第１の通信装置が前記対応情報を送信することは、前記第１の通信装置が、前記複数の通信装置のいずれかにおいて前記距離が規定条件を満たすか否かを示す情報を、前記対応情報として送信することを含み、
前記第２の通信装置が前記距離に関する情報を送信することは、前記第２の通信装置が、前記距離が前記規定条件を満たすか否かを示す情報の候補を予め生成し、算出した前記距離に対応する前記候補を、前記距離に関する情報として送信することを含む、
認証方法。