WO2017098726A1

WO2017098726A1 - 車載器、携帯機、及び車両用無線通信システム

Info

Publication number: WO2017098726A1
Application number: PCT/JP2016/005077
Authority: WO
Inventors: 林　直樹
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-06-15
Also published as: DE112016005690T5; CN108367733A; JP2017105360A; US20180276924A1

Abstract

車載器のＬＦ送信部は、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を携帯機に送信する。ここで、ＬＦ送信部は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を携帯機に送信している。車載器のＵＨＦ受信部は、携帯機から、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を受信する。ＵＨＦ受信部において受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、ＬＦ送信部から送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、携帯機に対する判定がなされる。

Description

車載器、携帯機、及び車両用無線通信システム

　本発明は、通信技術に関し、特に車両に搭載された車載器と、ユーザが所持する携帯機との間で通信を実行する車載器、携帯機、及び車両用無線通信システムに関する。

　電子キーシステムには、電子キーにおいてボタン操作を必要としないキー操作フリーシステムがある。このシステムでは、ＬＦ（Low Frequency）帯のリクエストの通信エリアが車両周囲に形成され、この通信エリアに電子キーが入り込んでリクエストを受けつけると、電子キーがＲＦ（Radio Frequency）帯のレスポンスを車両に返信する。キー操作フリーシステムの不正使用として、リレーアタックが存在する。リレーアタックでは、車両からのリクエストと電子キーからのレスポンスとをそれぞれ中継することができる中継器を悪意ある第三者が使用する。そのため、電子キーが車両の通信エリアに存在しなくても２者間の通信が可能になる。リレーアタックを防止するため、車両と電子キーとの間において、信号強度パターンが規定され、信号強度パターンの照合がなされる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－５２５０６号公報

　本開示の一態様の車載器は、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した携帯機から、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を受信する受信部とを備える。送信部は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を携帯機に送信し、受信部において受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、送信部から送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、携帯機に対する判定がなされる。

　本開示の別の態様は、携帯機である。この携帯機は、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定する測定部と、測定部において測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を車載器に送信する送信部とを備える。受信部において受信した２回目の測定用信号は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって車載器から送信されており、送信部が送信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、受信部において受信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、車載器において判定がなされる。

　本開示のさらに別の態様は、車両用無線通信システムである。この車両用無線通信システムは、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を送信する車載器と、車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定し、測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を車載器に送信する携帯機とを備える。車載器は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を携帯機に送信し、車載器では、受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、携帯機に対する判定がなされる。

　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

　本開示によれば、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減できる。

図１Ａは、本発明の実施の形態の比較例に係る車両用無線通信システムの構成を示す図である。図１Ｂは、本発明の実施の形態の比較例に係る車両用無線通信システムの構成を示す図である。図２Ａは、図１Ｂの車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。図２Ｂは、図１Ｂの車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。図２Ｃは、図１Ｂの車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。図２Ｄは、図１Ｂの車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係る車両用無線通信システムの構成を示す図である。図４は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す図である。図５は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示す別の図である。図６は、図３の測定部に含まれるＲＳＳＩ回路の特性を示す図である。図７は、図３の車両用無線通信システムにおいて使用される信号を示すさらに別の図である。図８は、図３の車載器による通信手順を示すフローチャートである。図９は、図３の携帯機による通信手順を示すフローチャートである。

　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来における問題点を簡単に説明する。車両と電子キーとの間に規定される信号強度パターンは、しきい値以上の信号と、しきい値より小さい信号とを組み合わせて形成される。そのため、当該信号強度パターンとしきい値が解明されてしまうと、信号強度パターンの再現が容易になり、リレーアタックがなされやすくなる。

　本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減する技術を提供することにある。

　本発明の実施の形態を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施の形態は、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機（電子キー）との間において、車両のドアロックを解錠するための通信を実行する車両用無線通信システムに関する。前述のごとく、本実施の形態は、ドアロック解錠におけるリレーアタックの危険性を低減することを目的とする。車載器は、リクエスト信号につづいて、２つの測定用信号（以下、前方に配置される方を「１回目測定用信号」、後方に配置される方を「２回目測定用信号」という）を送信する。ここで、２回目測定用信号の送信強度は、１回目測定用信号の送信強度と異なるように設定される。携帯機は、リクエスト信号を受信すると、ウエイクアップするとともに、１回目測定用信号の受信強度を測定する。さらに、携帯機は、２回目測定用信号の信号強度を測定する。携帯機は、測定した１回目測定用信号の受信強度の情報と、測定した２回目測定用信号の受信強度の情報とをレスポンス信号に含めて車載器に送信する。

　車載器は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれた１回目測定用信号の受信強度の情報と、２回目測定用信号の受信強度の情報とを抽出する。車載器は、１回目測定用信号の受信強度と、２回目測定用信号の受信強度との関係、例えば、１／２倍、２倍等を特定する。また、車載器は、１回目測定用信号の送信強度と、２回目測定用信号の送信強度との関係も特定する。さらに、車載器は、受信強度における関係と、送信強度における関係とを比較する。車載器は、比較の結果、両方の関係が対応している場合、車両のドアロックを解錠する。１回目測定用信号の送信強度の情報と、２回目測定用信号の送信強度の情報は、車載器から携帯機に送信されず、車載器の内部処理でのみ使用されるので、その値が解明されるおそれが低くなる。また、測定した受信強度を判定するので、再現が困難になり、リレーアタックがなされにくくなる。なお、本実施の形態では詳細な説明は省略するが、車載器は、ドアロックの解錠につづけて、解錠したドアを自動的に開扉するようにしてもよい。

　図１Ａ、図１Ｂは、本発明の実施の形態の比較例に係る車両用無線通信システム２００の構成を示す。図１Ａは、車両用無線通信システム２００による通常の解錠動作を示す。車両用無線通信システム２００では、車両１１０に、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４が配置されるとともに、ユーザ２１０が携帯機２１２を所持する。また、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４は、車両１１０に搭載された車載器に接続される。ここで、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４からは、ＬＦの信号、例えば、１２５ｋＨｚ帯の信号が送信され、携帯機２１２においてＬＦの信号が受信される。また、携帯機２１２からは、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ　Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号、例えば、３００ＭＨｚ帯の信号が送信され、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４においてＵＨＦの信号が受信される。

　車両用無線通信システム２００は、前述のキー操作フリーシステムに対応する。キー操作フリーシステムは、スマートエントリー方式、スマートキー方式、パッシブキーレスエントリー（ＰＫＥ：Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｋｅｙｌｅｓｓ　Ｅｎｔｒｙ）方式とも呼ばれる。これらにおいて、携帯機２１２は、車両１１０に搭載された車載器からのＬＦの信号を受信し、正しい車載器からのＬＦの信号であれば、ＵＨＦの信号を返信する。このように携帯機２１２は、自動的に応答して車両１１０のドアロックを解錠させる。ここで、ＬＦの信号およびＵＨＦの信号には、暗号化がなされており、それらに含まれたデータの解読は困難である。さらに、車載器から送信されるＬＦの信号の通信距離は、車両１１０から２ｍ程度の範囲に限定されているので、車両１１０から遠く離れた携帯機２１２が間違って応答することはない。

　図１Ｂは、車両用無線通信システム２００に対してリレーアタックがなされている場合の動作を示す。リレーアタックのために、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４と携帯機２１２との間に、第１中継器２３０、第２中継器２３２が配置される。ここで、第１中継器２３０、第２中継器２３２の配置は、車両１１０の所有者であるユーザ２１０以外の第三者によってなされる。リレーアタックでは、第１中継器２３０、第２中継器２３２によって、車載器、携帯機２１２間の信号が中継され、ユーザ２１０の意志とは関係なく、車両１１０のドアロックが解錠される。

　左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４から送信されたＬＦの信号は、第１中継器２３０に受信され、ＵＨＦの信号に変換される。第１中継器２３０からのＵＨＦの信号は、第２中継器２３２に受信され、ＬＦの信号に受信される。第２中継器２３２からのＬＦの信号は、携帯機２１２に受信される。一般的に、ＬＦの信号の通信距離が短いので、第１中継器２３０と第２中継器２３２との間では、通信距離の長いＵＨＦの信号への周波数変換がなされる。

　この場合の信号を図２Ａ～図２Ｄを使用しながら、さらに詳細に説明する。図２Ａ～図２Ｄは、図１Ｂの車両用無線通信システム２００において使用される信号を示す。特に、図２Ａは、車載器での信号を示し、図２Ｂは、第１中継器２３０での信号を示し、図２Ｃは、第２中継器２３２での信号を示し、図２Ｄは、携帯機２１２での信号を示す。図２Ａの上段は、車載器において生成されたベースバンド信号（ＢＢ信号）を示し、図２Ａの下段は、車載器において、ベースバンド信号をもとに変調したＬＦの信号を示す。ＬＦの信号が、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４から送信される。

　図２Ｂの上段は、第１中継器２３０が受信したＬＦの信号を示す。図２Ｂの中段は、第１中継器２３０において、ＬＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。図２Ｂの下段は、第１中継器２３０において、ベースバンド信号をもとに変調したＵＨＦの信号を示す。ＵＨＦの信号が、第１中継器２３０から送信される。図２Ｃの上段は、第２中継器２３２が受信したＵＨＦの信号を示す。図２Ｃの中段は、第２中継器２３２において、ＵＨＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。図２Ｃの下段は、第２中継器２３２において、ベースバンド信号をもとに変調したＬＦの信号を示す。ＬＦの信号が、第２中継器２３２から送信される。図２Ｄの上段は、携帯機２１２が受信したＬＦの信号を示す。図２Ｄの下段は、携帯機２１２において、ＬＦの信号を復調して取得したベースバンド信号を示す。以下、図１Ｂに戻って説明を続ける。

　一方、携帯機２１２からのＵＨＦの信号は、第２中継器２３２、第１中継器２３０で中継されて、左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４に受信されてもよく、中継されずに直接受信されてもよい。このように、車載器と携帯機２１２との間に、第１中継器２３０、第２中継器２３２を配置するだけで、車載器と携帯機２１２は、図１Ａと同様の処理を実行する。そのため、第１中継器２３０、第２中継器２３２では、暗号の解析がなされなくても、車両１１０の解錠が可能になる。

　図３は、本発明の実施の形態に係る車両用無線通信システム１００の構成を示す。車両用無線通信システム１００は、車両１１０、携帯機１２を含む。車両１１０は、車載器１０、センサ１４、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１６、ドアロック機構１８を含む。車載器１０は、車載器用制御部３０、ＬＦ送信部３２、ＵＨＦ受信部３４を含む。車載器用制御部３０は、車載器用信号生成部３６、ＩＤ記憶部３８、車載器用判定部４０を含む。携帯機１２は、ＬＦ受信部５０、測定部５２、携帯機用制御部５４、ＵＨＦ送信部５６を含む。携帯機用制御部５４は、ＩＤ記憶部６０、携帯機用判定部６２、携帯機用信号生成部６４を含む。

　車両１１０のセンサ１４は、車両１１０のドアノブ等に設けられ、ユーザによってタッチされたことを検出する。センサ１４には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。センサ１４は、タッチを検出した場合、車載器用制御部３０に検出を通知する。

　車載器１０の車載器用制御部３０は、センサ１４からの通知を受けつけると、車載器用信号生成部３６に信号の生成を指示する。車載器用信号生成部３６は、車載器用制御部３０からの指示を受けつけると、ＩＤ記憶部３８に記憶されたＩＤを抽出し、当該ＩＤが含まれたリクエスト信号を生成する。このＩＤは、携帯機１２とのペア認証のために使用される識別情報である。なお、リクエスト信号に含められる際に、ＩＤには暗号化がなされてもよい。また、車載器用信号生成部３６において生成されたリクエスト信号はベースバンド信号である。車載器用信号生成部３６は、リクエスト信号をＬＦ送信部３２に出力する。

　ＬＦ送信部３２は、車載器用信号生成部３６からリクエスト信号を入力する。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号に対して変調処理を実行することによって、ＬＦの信号のリクエスト信号（以下、これもまた「リクエスト信号」という）を生成する。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号をアンテナから携帯機１２に送信する。なお、ＬＦ送信部３２に接続されたアンテナ、後述のＵＨＦ受信部３４に接続されたアンテナは、図１Ａ、図１Ｂの左側方アンテナ２２０、右側方アンテナ２２２、リアアンテナ２２４のように配置される。

　また、ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号の送信につづいて１回目測定用信号、２回目測定用信号を携帯機１２に送信する。１回目測定用信号、２回目測定用信号は、携帯機１２に受信強度を測定させるための信号であり、ＬＦの信号である。特に、２回目測定用信号は、１回目測定用信号の送信強度とは異なった送信強度を有するように車載器用制御部３０に設定される。ここで、異なった送信強度は、大きな送信強度であってもよく、小さな送信強度であってもよい。また、１回目測定用信号の送信強度と、２回目測定用信号の送信強度との関係は、送信ごとに変更されてもよい。

　図４は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示す図である。特に、図４の（ａ）が、車載器１０のＬＦ送信部３２から送信されるＬＦの信号を示す。タイミング「Ｔ１」においてセンサ１４からの通知を受けつけると、車載器１０は、リクエスト信号、１回目測定用信号、２回目測定用信号をつづけて送信する。この他は後述する。

　図５は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示す別の図である。図５の（ａ）は、車載器用信号生成部３６において生成されるリクエスト信号を示し、リクエスト信号は、図示のごとく、ベースバンド信号である。図５の（ｂ）は、ＬＦ送信部３２から送信されるＬＦの信号を示す。図示のごとく、ＬＦの信号に変調されたリクエスト信号につづいて、１回目測定用信号、２回目測定用信号が送信される。ここで、２回目測定用信号の送信強度は、１回目測定用信号の送信強度の５０％に設定される。この他は後述し、以下、図３に戻って説明する。

　携帯機１２のＬＦ受信部５０は、リクエスト信号を車載器１０から受信するとともに、１回目測定用信号、２回目測定用信号を車載器１０から受信する。ＬＦ受信部５０は、受信したリクエスト信号を復調して、ベースバンド信号のリクエスト信号（以下、これもまた「リクエスト信号」という）を生成する。ＬＦ受信部５０は、リクエスト信号を携帯機用制御部５４に出力する。携帯機用制御部５４は、ＬＦ受信部５０からのリクエスト信号を受けつけると、携帯機１２をウエイクアップさせる。

　これにつづいて、ＬＦ受信部５０は、受信した１回目測定用信号、２回目測定用信号を測定部５２に出力する。測定部５２は、１回目測定用信号の受信強度、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定する。また、測定部５２は、２回目測定用信号の受信強度も測定する。図６は、測定部５２に含まれるＲＳＳＩ回路の特性を示す。図示のごとく、ＬＦの受信信号の強度（電界強度［Ｖ／ｍ］）が、ＲＳＳＩ回路の出力（電圧［Ｖ］）に対応づけられる。例えば、ＬＦの受信信号の強度が「Ｒ１」であれば、ＲＳＳＩ回路からは「Ｖ１」が出力され、ＬＦの受信信号の強度が「Ｒ２」であれば、ＲＳＳＩ回路からは「Ｖ２」が出力される。図３に戻る。測定部５２は、測定した受信強度を携帯機用制御部５４に出力する。

　図４の（ｂ）は、携帯機１２のＬＦ受信部５０において受信したＬＦの信号に対する処理を示す。リクエスト信号に対してウエイクアップがなされ、１回目測定用信号に対して測定がなされ、２回目測定用信号に対しても測定がなされる。図５の（ｃ）は、携帯機１２の測定部５２における測定結果を示す。図示のごとく、リクエスト信号の一部、１回目測定用信号において、受信強度が大きくなる。また、１回目測定用信号の受信強度の５０％の受信強度が２回目測定用信号に対して測定される。以下に、図３に戻って説明する。

　携帯機用制御部５４において、携帯機用判定部６２は、リクエスト信号に含まれたＩＤを抽出する。また、携帯機用判定部６２は、ＩＤ記憶部６０に記憶されたＩＤを取得する。さらに、携帯機用判定部６２は、抽出したＩＤと、取得したＩＤとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ペア認証が失敗した場合、後述の処理は実行されない。一方、ペア認証が成功した場合、後述の処理が実行される。

　携帯機用信号生成部６４は、測定部５２から、１回目測定用信号の受信強度と、２回目測定用信号の受信強度を入力する。携帯機用信号生成部６４は、１回目測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を生成する。ここで、１回目測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目測定用信号の受信強度に関する情報とは、１回目測定用信号の受信強度の測定値、２回目測定用信号の受信強度の測定値であってもよい。また、これらは、１回目測定用信号の受信強度の測定値に対する２回目測定用信号の受信強度の測定値の比であってもよい。この場合、例えば「５０％」のように示される。また、レスポンス信号に含まれる情報には暗号化がなされてもよい。携帯機用信号生成部６４において生成されたレスポンス信号はベースバンド信号である。携帯機用信号生成部６４は、レスポンス信号をＵＨＦ送信部５６に出力する。

　ＵＨＦ送信部５６は、携帯機用信号生成部６４からレスポンス信号を入力する。ＵＨＦ送信部５６は、レスポンス信号に対して変調処理を実行することによって、ＵＨＦの信号のレスポンス信号（以下、これもまた「レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ送信部５６は、レスポンス信号をアンテナから車載器１０に送信する。図４の（ｃ）は、携帯機１２のＵＨＦ送信部５６から送信されるＵＨＦの信号を示す。携帯機１２における２回目測定用信号の受信につづいて、レスポンス信号が送信される。

　図５の（ｄ）は、携帯機１２のＵＨＦ送信部５６から送信されるレスポンス信号を示す。ここでは、一例として、１回目測定用信号の受信強度の測定値に対する２回目測定用信号の受信強度の測定値の比が「５０％」とされている。以下。図３に戻って説明する。なお、ＵＨＦの信号の伝送レートは、例えば、７．８ｋｂｐｓであり、ＬＦの信号の伝送レートは、例えば、４ｋｂｐｓである。そのため、ＵＨＦ送信部５６、ＵＨＦ受信部３４における伝送レートは、ＬＦ受信部５０、ＬＦ送信部３２における伝送レートよりも高速である。

　車載器１０のＵＨＦ受信部３４は、レスポンス信号を携帯機１２から受信する。ＵＨＦ受信部３４は、受信したレスポンス信号を復調して、ベースバンド信号のレスポンス信号（以下、これもまた「レスポンス信号」という）を生成する。ＵＨＦ受信部３４は、レスポンス信号を車載器用制御部３０に出力する。図４の（ｄ）は、車載器１０のＵＨＦ受信部３４において受信したＵＨＦの信号に対する処理を示す。図示のごとく、レスポンス信号を受信している。以下、図３に戻って説明する。

　車載器用制御部３０の車載器用判定部４０は、ＵＨＦ受信部３４からレスポンス信号を入力する。車載器用判定部４０は、レスポンス信号から、１回目測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目測定用信号の受信強度に関する情報とを抽出する。車載器用判定部４０は、１回目測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目測定用信号の受信強度に関する情報との関係（以下、「受信強度の関係」という）を導出する。受信強度の関係は、１回目測定用信号の受信強度に対する２回目測定用信号の受信強度の比として示される。そのため、１回目測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目測定用信号の受信強度に関する情報とが、１回目測定用信号の受信強度の測定値に対する２回目測定用信号の受信強度の測定値の比として示されている場合、導出は省略される。

　一方、車載器用判定部４０は、車載器用制御部３０から、１回目測定用信号の送信強度、２回目測定用信号の送信強度を受けつける。車載器用判定部４０は、１回目測定用信号の送信強度に対する２回目測定用信号の送信強度の比を導出することによって、１回目測定用信号の送信強度と、２回目測定用信号の送信強度との関係（以下、「送信強度の関係」という）を導出する。さらに、車載器用判定部４０は、受信強度の関係と送信強度の関係とを比較する。具体的に説明すると、車載器用判定部４０は、受信強度の関係と送信強度の関係との差異がしきい値より小さければ、両者が対応していると判定し、しきい値以上であれば、両者が対応していないと判定する。両者が対応していないと判定した場合は、リレーアタックがなされている場合に相当し、両者が対応していると判定した場合は、リレーアタックがなされていない場合に相当する。つまり、当該判定は、携帯機１２に対するリレーアタックの有無についての判定であるといえる。

　車載器用判定部４０は、両者が対応していると判定した場合、車両１１０のＥＣＵ１６に対して、ドアロック機構１８の解錠を指示する。ＥＣＵ１６、ドアロック機構１８には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

　これまでは、車載器１０が第１測定用信号、第２測定用信号を連続して送信し、携帯機１２がレスポンス信号を送信している。また、レスポンス信号には、第１測定用信号の受信強度に関する情報と、第２測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれている。一方、第１測定用信号と第２測定用信号とが時間的に離して送信され、それぞれに対応するように第１レスポンス信号と第２レスポンス信号とが送信されてもよい。以下では、この場合の処理を説明する。

　図７は、車両用無線通信システム１００において使用される信号を示すさらに別の図である。これは、図４と同様に示される。図７の（ａ）に示されるように、車載器１０は、リクエスト信号、１回目測定用信号を連続して送信する。図７の（ｂ）に示されるように、携帯機１２は、リクエスト信号を受信することによって、ウエイクアップし、１回目測定用信号の受信強度を測定する。図７の（ｃ）に示されるように、携帯機１２は、１回目測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた１回目レスポンス信号を送信し、図７の（ｄ）に示されるように、車載器１０は、１回目レスポンス信号を受信する。

　これにつづいて、図７の（ａ）に示されるように、車載器１０は、２回目測定用信号を送信する。図７の（ｂ）に示されるように、携帯機１２は、２回目測定用信号の受信強度を測定する。図７の（ｃ）に示されるように、携帯機１２は、２回目測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた２回目レスポンス信号を送信し、図７の（ｄ）に示されるように、車載器１０は、２回目レスポンス信号を受信する。

　この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

　以上の構成による車両用無線通信システム１００の動作を説明する。図８は、車載器１０による通信手順を示すフローチャートである。センサ１４がタッチを検出する（Ｓ１０）。ＬＦ送信部３２は、リクエスト信号、１回目測定用信号、２回目測定用信号を送信する（Ｓ１２）。ＵＨＦ受信部３４がレスポンス信号を受信した場合（Ｓ１４のＹ）、車載器用判定部４０は、受信強度を抽出する（Ｓ１６）。受信強度の関係と送信強度の関係が対応している場合（Ｓ１８のＹ）、ＥＣＵ１６は、ドアロック機構１８を解錠させる（Ｓ２０）。ＵＨＦ受信部３４がレスポンス信号を受信していない場合（Ｓ１４のＮ）、あるいは受信強度の関係と送信強度の関係が対応していない場合（Ｓ１８のＮ）、処理は終了される。

　図９は、携帯機１２による通信手順を示すフローチャートである。ＬＦ受信部５０がリクエスト信号を受信した場合（Ｓ５０のＹ）、携帯機用制御部５４は、ウエイクアップする（Ｓ５２）。測定部５２は、１回目測定用信号の受信強度、２回目測定用信号の受信強度を測定する（Ｓ５４）。携帯機用判定部６２において認証が成功した場合（Ｓ５６のＹ）、ＵＨＦ送信部５６は、レスポンス信号を送信する（Ｓ５８）。ＬＦ受信部５０がリクエスト信号を受信しない場合（Ｓ５０のＮ）、認証が成功しない場合（Ｓ５６のＮ）、処理は終了される。

　本発明の実施の形態によれば、送信強度の設定が車載器から送信されず、車載器での内部処理に利用されるだけなので、再現をされにくくできる。また、受信強度を使用するので、再現をされにくくできる。また、再現がされにくくなるので、リレーアタックの危険性を低減できる。また、携帯機から車載器へ向かう信号の方が伝送レートが高いので、受信強度に関する情報をレスポンス信号に追加しやすくできる。また、レスポンス信号を２つに分けて送信するので、構成の自由度を向上できる。また、携帯機では、送信強度の設定を車載器から知らされないので、リレーアタックの危険性を低減できる。

　本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明の一態様の車載器は、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した携帯機から、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を受信する受信部とを備える。送信部は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を携帯機に送信し、受信部において受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、送信部から送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、携帯機に対する判定がなされる。

　この態様によると、送信強度の設定が車載器から送信されないので、リレーアタックの危険性を低減できる。

　受信部における伝送レートは、送信部における伝送レートよりも高速であってもよい。この場合、携帯機から車載器へ向かう信号の方が高速であるので、当該方向の信号に含まれる情報量を容易に増加できる。

　受信部において受信されるレスポンス信号は、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた２回目のレスポンス信号とによって構成されてもよい。この場合、レスポンス信号を２つに分けて送信するので、構成の自由度を向上できる。

　本発明の別の態様は、携帯機である。この携帯機は、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定する測定部と、測定部において測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を車載器に送信する送信部とを備える。受信部において受信した２回目の測定用信号は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって車載器から送信されており、送信部が送信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、受信部において受信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、車載器において判定がなされる。

　この態様によると、送信強度の設定を車載器から知らされないので、リレーアタックの危険性を低減できる。

　送信部における伝送レートは、受信部における伝送レートよりも高速であってもよい。この場合、携帯機から車載器へ向かう信号の方が高速であるので、当該方向の信号に含まれる情報量を容易に増加できる。

　送信部から送信されるレスポンス信号は、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた２回目のレスポンス信号とによって構成されてもよい。この場合、レスポンス信号を２つに分けて送信するので、構成の自由度を向上できる。

　本発明のさらに別の態様は、車両用無線通信システムである。この車両用無線通信システムは、リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を送信する車載器と、車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定し、測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を車載器に送信する携帯機とを備える。車載器は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を携帯機に送信し、車載器では、受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、携帯機に対する判定がなされる。

　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　本実施の形態において、ＵＨＦ送信部５６、ＵＨＦ受信部３４は、ＵＨＦの信号を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、ＵＨＦの信号以外であって、かつＬＦよりも高い周波数の信号が使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

　本実施の形態において、ドアロック解錠におけるリレーアタック対策として車両用無線通信システム１００を説明している。しかしながらこれに限らず例えば、キーレスエントリーシステムでの車両のエンジンスタート動作に対して、本リレーアタック対策としての車両用無線通信システム１００を適用してもよい。本変形例によれば、車両のエンジンスタートにおけるリレーアタックの危険性を低減できる。

　本発明は、車載器、携帯機、及び車両用無線通信システムに利用できる。

　１０　車載器
　１２　携帯機
　１４　センサ
　１６　ＥＣＵ
　１８　ドアロック機構
　３０　車載器用制御部
　３２　ＬＦ送信部
　３４　ＵＨＦ受信部
　３６　車載器用信号生成部
　３８　ＩＤ記憶部
　４０　車載器用判定部
　５０　ＬＦ受信部
　５２　測定部
　５４　携帯機用制御部
　５６　ＵＨＦ送信部
　６０　ＩＤ記憶部
　６２　携帯機用判定部
　６４　携帯機用信号生成部
　１００　車両用無線通信システム
　１１０　車両

Claims

　リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を携帯機に送信する送信部と、
　前記送信部から送信したリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した前記携帯機から、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を受信する受信部とを備え、
　前記送信部は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を前記携帯機に送信し、
　前記受信部において受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、前記送信部から送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、前記携帯機に対する判定がなされる
車載器。
　前記受信部における伝送レートは、前記送信部における伝送レートよりも高速である請求項１に記載の車載器。
　前記受信部において受信されるレスポンス信号は、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた２回目のレスポンス信号とによって構成される請求項１または２に記載の車載器。
　リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を車載器から受信する受信部と、
　前記受信部がリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定する測定部と、
　前記測定部において測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を前記車載器に送信する送信部とを備え、
　前記受信部において受信した２回目の測定用信号は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって前記車載器から送信されており、
　前記送信部が送信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、前記受信部において受信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、前記車載器において判定がなされる
携帯機。
　前記送信部における伝送レートは、前記受信部における伝送レートよりも高速である請求項４に記載の携帯機。
　前記送信部から送信されるレスポンス信号は、１回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた１回目のレスポンス信号と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報が含まれた２回目のレスポンス信号とによって構成される請求項４または５に記載の携帯機。
　リクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を送信する車載器と、
　前記車載器からのリクエスト信号、１回目の測定用信号、２回目の測定用信号を受信した場合、１回目の測定用信号の受信強度、２回目の測定用信号の受信強度を測定し、測定した１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報とが含まれたレスポンス信号を前記車載器に送信する携帯機とを備え、
　前記車載器は、１回目の測定用信号の送信強度とは異なった送信強度によって２回目の測定用信号を前記携帯機に送信し、
　前記車載器では、受信したレスポンス信号に含まれた１回目の測定用信号の受信強度に関する情報と、２回目の測定用信号の受信強度に関する情報との関係と、送信した１回目の測定用信号の送信強度と、２回目の測定用信号の送信強度との関係とをもとに、前記携帯機に対する判定がなされる
車両用無線通信システム。