WO2018186075A1

WO2018186075A1 - 車載器、携帯機、及びキーレスエントリーシステム

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Publication number: WO2018186075A1
Application number: PCT/JP2018/007990
Authority: WO
Inventors: 宮澤　明
Original assignee: アルプス電気株式会社
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2018-10-11
Also published as: JPWO2018186075A1

Abstract

一実施形態に係る車載器は、互いに異なる方向で車両に配置され、それぞれ第１信号及び第２信号を送信する第１送信アンテナ及び第２送信アンテナと、前記第１信号及び前記第２信号に応じて携帯機から送信された、前記第１信号の信号強度が最大となる第１軸方向と、前記第２信号の信号強度が最大となる第２軸方向と、を含む第３信号を受信する第１受信アンテナと、前記第３信号に基づいて、前記車両のエンジンの始動を制御する第１制御部と、を備える。

Description

車載器、携帯機、及びキーレスエントリーシステム

　本発明は、車載器、携帯機、及びキーレスエントリーシステムに関する。

　従来、キーレスエントリーシステムを搭載した車両の盗難方法として、リレーアタックが知られている。リレーアタックは、車載器からの信号を、車両の正規の所有者が所持している携帯機まで中継し、携帯機から車両に正規の応答信号を送信させることにより、車両の施錠を解除する方法である。

　リレーアタックによる車両の盗難を防ぐ方法として、携帯機から自動で送信される応答信号の出力レベルを低下させる方法が提案されている。当該方法によれば、携帯機からの応答信号の到達距離が短くなるため、所有者が車両から離れるほど、車両の施錠を解除することが困難になる。

特開２０１２-５１４２１号公報

　しかしながら、上記従来の方法では、携帯機からの応答信号が車載器まで中継された場合、車両の施錠の解除を防ぐことができなかった。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、リレーアタックによる車両の盗難を抑制することを目的とする。

　本発明の各実施形態によれば、リレーアタックによる車両の盗難を抑制できる。

携帯機のハードウェア構成の一例を示す図。車載器のハードウェア構成の一例を示す図。送信アンテナの配置の一例を示す図。キーレスエントリーシステムの処理の一例を示すフローチャート。携帯機を所持する正規のユーザが運転席に座った場合の信号の流れを示す図。リレーアタックが行われた場合の信号の流れを示す図。第１の判定方法及び第２の判定方法における判定結果の一例を示す図。

　以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、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畳した説明を省略する。

　一実施形態に係るキーレスエントリーシステムについて、図１～図７を参照して説明する。本実施形態に係るキーレスエントリーシステムは、車両の正規の所有者又は運転者が所持する携帯機１と、車両に搭載された車載器２と、により構成され、携帯機１及び車載器２の間の無線通信を利用して、車両のドアの解錠及び施錠やエンジンの始動を制御するシステムである。以下、車両の正規の所有者及び運転者を、ユーザと総称する。まず、キーレスエントリーシステムのハードウェア構成について説明する。

　図１は、携帯機１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１の携帯機１は、受信アンテナＡ１１（第２受信アンテナ）と、受信部１１と、送信アンテナＡ１２（第３送信アンテナ）と、送信部１２と、制御部１３（第２制御部）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５と、バス１６と、を備える。

　受信アンテナＡ１１は、後述する車載器２の送信アンテナＡ２１，Ａ２２から送信された無線信号を受信し、電気信号として出力するアンテナである。車載器２からの無線信号は、例えば、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波として送信される。以下、車載器２から携帯機１に送信される無線信号及び受信アンテナＡ１１が出力する電気信号を、ＬＦ信号と総称する。ＬＦ信号については後述する。

　本実施形態において、受信アンテナＡ１１は、互いに直交する３つの軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）を有する３軸アンテナである。受信アンテナＡ１１は、軸方向ごとにＬＦ信号を受信する。なお、携帯機１は、３軸アンテナの代わりに、互いに直交するように配置された３つの１軸アンテナを備えてもよい。

　受信部１１は、受信アンテナＡ１１に接続され、受信アンテナＡ１１が出力したＬＦ信号を入力される受信回路である。受信部１１は、入力されたＬＦ信号に受信処理を実行し、受信処理により得られたデータ（デジタル信号）を出力する。受信処理には、復調、増幅、ＡＤ（Analog to Digital）変換などの処理が含まれる。受信部１１が出力したデータは、ＲＡＭ１５に記憶される。

　送信アンテナＡ１２は、送信部１２から入力された電気信号を無線信号として後述する車載器２の受信アンテナＡ２４に送信するアンテナである。車載器２への無線信号は、例えば、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波として送信される。以下、送信アンテナＡ１２に入力される電気信号及び携帯機１から車載器２に送信される無線信号を、ＵＨＦ信号と総称する。ＵＨＦ信号（第３信号）については後述する。

　送信部１２は、送信アンテナＡ１２に接続され、送信アンテナＡ１２にＵＨＦ信号（電気信号）を入力する送信回路である。送信部１２は、制御部１３から入力されたデータ（デジタル信号）に対して送信処理を実行し、送信処理により得られたＵＨＦ信号を出力する。送信処理には、変調、増幅、ＤＡ（Digital to Analog）変換などの処理が含まれる。送信部１２が出力したＵＨＦ信号は、送信アンテナＡ１２に入力される。

　制御部１３は、携帯機１の各構成を制御し、携帯機１の機能を実現する制御回路である。制御部１３は、例えば、マイコンであるが、これに限られない。制御部１３は、プログラムを実行することにより携帯機１の機能を実現してもよいし、ハードウェアにより携帯機１の機能を実現してもよい。制御部１３の処理については後述する。

　ＲＯＭ１４は、制御部１３が実行するプログラムや、制御部１３が実行する処理で利用される各種のデータを記憶する。

　ＲＡＭ１５は、制御部１３に作業領域を提供する。また、ＲＡＭ１５は、受信部１１が受信したＬＦ信号に含まれるデータや、送信部１２が送信するＵＨＦ信号に含まれるデータを、一時的に記憶する。

　バス１６は、受信部１１、送信部１２、制御部１３、ＲＯＭ１４、及びＲＡＭ１５を相互に接続する。

　なお、携帯機１の構成は、図１の例に限られない。携帯機１は、ハードウェアスイッチとして、車両のドアを無線で解錠させるための解錠スイッチや、車両のドアを無線で施錠させるための施錠スイッチを備えてもよい。また、受信部１１、送信部１２、制御部１３、ＲＯＭ１４、及びＲＡＭ１５の全部又は一部が、１チップのＩＣ（Integrated Circuit）として構成されていてもよい。

　図２は、車載器２のハードウェア構成の一例を示す図である。図２の車載器２は、送信アンテナＡ２１（第１送信アンテナ）と、第１送信部２１と、送信アンテナＡ２２（第２送信アンテナ）と、第２送信部２２と、受信アンテナＡ２３（第１受信アンテナ）と、受信部２３と、を備える。また、車載器２は、制御部２４（第１制御部）と、ＲＯＭ２５と、ＲＡＭ２６と、エンジンスタートスイッチ２７と、バス２８と、を備える。

　送信アンテナＡ２１は、第１送信部２１から入力された電気信号を無線信号として携帯機１の受信アンテナＡ１１に送信するアンテナである。携帯機１への無線信号は、例えば、ＬＦ帯の電波として送信される。送信アンテナＡ２１が携帯機１に送信する無線信号は、上述のＬＦ信号に相当する。以下、送信アンテナＡ２１が携帯機１に送信するＬＦ信号を、第１ＬＦ信号（第１信号）と称する。

　第１送信部２１は、送信アンテナＡ２１に接続され、送信アンテナＡ２１に第１ＬＦ信号（電気信号）を入力する送信回路である。第１送信部２１は、制御部２４から入力されたデータ（デジタル信号）に対して送信処理を実行し、送信処理により得られた第１ＬＦ信号を出力する。送信処理には、変調、増幅、ＤＡ変換などの処理が含まれる。第１送信部２１が出力した第１ＬＦ信号は、送信アンテナＡ２１に入力される。

　送信アンテナＡ２２は、第２送信部２２から入力された電気信号を無線信号として携帯機１の受信アンテナＡ１１に送信するアンテナである。携帯機１への無線信号は、例えば、ＬＦ帯の電波として送信される。送信アンテナＡ２２が携帯機１に送信する無線信号は、上述のＬＦ信号に相当する。以下、送信アンテナＡ２２が携帯機１に送信するＬＦ信号を、第２ＬＦ信号（第２信号）と称する。

　第２送信部２２は、送信アンテナＡ２２に接続され、送信アンテナＡ２２に第２ＬＦ信号（電気信号）を入力する送信回路である。第２送信部２２は、制御部２４から入力されたデータ（デジタル信号）に対して送信処理を実行し、送信処理により得られた第２ＬＦ信号を出力する。送信処理には、変調、増幅、ＤＡ変換などの処理が含まれる。第２送信部２２が出力した第２ＬＦ信号は、送信アンテナＡ２２に入力される。

　なお、図２の例では、車載器２は、２つの送信アンテナＡ２１，Ａ２２を備えるが、３つ以上の送信アンテナを備えてもよい。送信アンテナＡ２１，Ａ２２の配置については後述する。

　受信アンテナＡ２３は、携帯機１の送信アンテナＡ１２から送信された無線信号を受信し、電気信号として出力するアンテナである。車載器２からの無線信号は、例えば、ＵＨＦ帯の電波として送信される。受信アンテナＡ２３が携帯機１から受信する無線信号は、上述のＵＨＦ信号に相当する。

　受信部２３は、受信アンテナＡ２３に接続され、受信アンテナＡ２３が出力したＵＨＦ信号を入力される受信回路である。受信部２３は、入力されたＵＨＦ信号に受信処理を実行し、受信処理により得られたデータ（デジタル信号）を出力する。受信処理には、復調、増幅、ＡＤ変換などの処理が含まれる。受信部２３が出力したデータは、ＲＡＭ２６に記憶される。

　制御部２４は、車載器２の各構成を制御し、車載器２の機能を実現する制御回路（マイコンなど）である。制御部２４は、例えば、ＥＣＵ（Engine Control Unit）であるが、これに限られない。制御部２４は、プログラムを実行することにより車載器２の機能を実現してもよいし、ハードウェアにより車載器２の機能を実現してもよい。制御部２４の処理については後述する。

　ＲＯＭ２５は、制御部２４が実行するプログラムや、制御部２４が実行する処理で利用される各種のデータを記憶する。

　ＲＡＭ２６は、制御部２４に作業領域を提供する。また、ＲＡＭ２６は、受信部２３が受信したＵＨＦ信号に含まれるデータや、第１送信部２１及び第２送信部２２が送信する第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号に含まれるデータを、一時的に記憶する。

　エンジンスタートスイッチ２７は、ユーザの押下により、車両のエンジンをスタートするためのハードウェアスイッチである。

　バス２８は、第１送信部２１、第２送信部２２、受信部２３、制御部２４、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２６、及びエンジンスタートスイッチ２７を相互に接続する。

　なお、車載器２の構成は、図２の例に限られない。第１送信部２１、第２送信部２２、受信部２３、制御部２４、ＲＯＭ２５、及びＲＡＭ２６の全部又は一部が、１チップのＩＣとして構成されていてもよい。

　次に、送信アンテナＡ２１，Ａ２２の配置について説明する。図３は、送信アンテナＡ２１，Ａ２２の配置の一例を示す図である。

　図３に示すように、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、いずれも車内に配置される。図３の例では、送信アンテナＡ２１は、インストルメントパネルに配置され、送信アンテナＡ２２は、後部座席に配置されているが、送信アンテナＡ２１，Ａ２２の配置は図３の例に限られない。送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、それぞれインストルメントパネル、前部座席、後部座席、トランク、ドアミラー、ドアノブなどの任意の位置に配置可能である。

　また、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１が第１ＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ１（第１軸方向）と、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１が第２ＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ２（第２軸方向）と、が異なる軸方向となるように配置される。最大軸方向Ｄ１は、携帯機１が第１ＬＦ信号を受信した際に信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が最大となる軸方向である。最大軸方向Ｄ２は、携帯機１が第２ＬＦ信号を受信した際に信号強度が最大となる軸方向である。

　具体的には、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、配置方向ｄ１，ｄ２が９０度異なるように配置される。配置方向ｄ１は、送信アンテナＡ２１の配置方向であり、送信アンテナＡ２１のメインビームの方向に相当する。配置方向ｄ２は、送信アンテナＡ２２の配置方向であり、送信アンテナＡ２２のメインビームの方向に相当する。配置方向ｄ１，ｄ２は、ＲＯＭ２５に予め保存される。このような配置により、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１がＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が異なる軸方向となる。

　なお、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１がＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ１，Ｄ２をより確実に異ならせるために、図３に示すように、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、運転席を通る直線上に配置されるのが好ましい。

　また、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、配置スペースなどの都合に応じて、実際の配置方向がＲＯＭ２５に保存された配置方向ｄ１，ｄ２に対して傾斜して配置されてもよい。配置方向ｄ１，ｄ２に対する傾斜角は、例えば、３０度以内である。ただし、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１がＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が異なる軸方向となるように、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、実際の配置方向が４５度以上異なるように配置されるのが好ましい。

　次に、本実施形態に係るキーレスエントリーシステムの処理について説明する。図４は、キーレスエントリーシステムの処理の一例を示すフローチャートである。図４の左側のフローチャートは車載器２の処理を示し、図４の右側のフローチャートは携帯機１の処理を示す。図４の例では、携帯機１を所持したユーザが運転席に座っている場合を想定している。車載器２は、ユーザによりエンジンスタートスイッチ２７を押下されると、図４の処理を開始する。

　まず、車載器２は、第１ＬＦ信号を送信する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部２４が、ＲＯＭ２５から送信アンテナＡ２１の識別情報（以下、「ＡＩＤ２１」という）を読み出し、読み出したＡＩＤ２１をＲＡＭ２６に保存し、第１送信部２１に第１ＬＦ信号の送信を指示する。第１送信部２１は、第１ＬＦ信号の送信を指示されると、ＲＡＭ２６からＡＩＤ２１を読み出し、当該ＡＩＤ２１に対して送信処理を実行することにより第１ＬＦ信号（電気信号）を生成し、生成した第１ＬＦ信号を送信アンテナＡ２１に入力する。送信アンテナＡ２１は、入力された電気信号を無線信号に変換し、第１ＬＦ信号（無線信号）を送信する。これにより、車載器２から、ＡＩＤ２１を含む第１ＬＦ信号が送信される。

　以降、車載器２は、ＵＨＦ信号を受信するまで待機してもよいし、ＵＨＦ信号を受信するまで定期的に第１ＬＦ信号を送信してもよい。車載器２は、第１ＬＦ信号の送信後、所定時間以内にＵＨＦ信号を受信できない場合、処理を終了する。所定時間以内にＵＨＦ信号を受信できない場合として、ユーザが携帯機１を所持していない場合や、携帯機１の故障や電池切れにより、携帯機１がＵＨＦ信号を送信できない場合が考えられる。なお、図４の例では、車載器２が所定時間以内にＵＨＦ信号を受信する場合を想定している。

　車載器２が第１ＬＦ信号を送信すると、携帯機１は、当該第１ＬＦ信号を受信する（ステップＳ２０１）。具体的には、受信アンテナＡ１１が第１ＬＦ信号（無線信号）を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して出力する。この際、受信アンテナＡ１１は、軸方向毎に第１ＬＦ信号（電気信号）を出力する。受信アンテナＡ１１が出力した第１ＬＦ信号は受信部１１に入力される。受信部１１は、各軸方向の第１ＬＦ信号を入力されると、受信処理を実行し、受信処理により得られた各軸方向の第１ＬＦ信号（デジタル信号）をＲＡＭ１５に保存する。

　携帯機１は、第１ＬＦ信号を受信すると、受信した第１ＬＦ信号に含まれるＡＩＤ２１を取得する（ステップＳ２０２）。具体的には、制御部１３は、ＲＡＭ１５に保存された各軸方向の第１ＬＦ信号に対して所定の処理を実行し、ＡＩＤ２１を取得する。制御部１３は、取得したＡＩＤ２１をＲＡＭ１５に保存する。

　次に、制御部１３は、各軸方向の第１ＬＦ信号に基づいて、各軸方向の信号強度を算出し、算出された信号強度が最大の軸方向を最大軸方向Ｄ１として検出する（ステップＳ２０３）。制御部１３は、信号強度の算出方法として、既存の任意の方法を利用できる。制御部１３は、検出された最大軸方向Ｄ１を、ＡＩＤ２１と対応付けてＲＡＭ１５に保存する。

　続いて、制御部１３は、各軸方向の第１ＬＦ信号に基づいて、送信アンテナＡ２１から携帯機１までの距離Ｌ１を算出する（ステップＳ２０４）。制御部１３は、全ての軸方向の第１ＬＦ信号に基づいて距離Ｌ１を算出してもよいし、最大軸方向Ｄ１の第１ＬＦ信号のみに基づいて距離Ｌ１を算出してもよい。制御部１３は、距離Ｌ１の算出方法として、既存の任意の方法を利用できる。制御部１３は、算出された送信アンテナＡ２１からの距離Ｌ１を、ＡＩＤ２１と対応付けてＲＡＭ１５に保存する。

　その後、携帯機１は、ＵＨＦ信号を送信する（ステップＳ２０５）。具体的には、制御部１３は、携帯機１の識別情報（以下、「ＩＤ１」という）をＲＯＭ１４から読み出し、ＡＩＤ２１と対応付けてＲＡＭ１５に保存し、送信部１２にＵＨＦ信号の送信を指示する。送信部１２は、ＵＨＦ信号の送信を指示されると、ＲＡＭ１５からＩＤ１、ＡＩＤ２１、距離Ｌ１、及び最大軸方向Ｄ１を読み出し、これらのデータに対して送信処理を実行することによりＵＨＦ信号（電気信号）を生成し、生成したＵＨＦ信号を送信アンテナＡ１２に入力する。送信アンテナＡ１２は、入力された電気信号を無線信号に変換し、ＵＨＦ信号（無線信号）を送信する。これにより、携帯機１から、ＩＤ１、ＡＩＤ２１、距離Ｌ１、及び最大軸方向Ｄ１を含むＵＨＦ信号が送信される。

　携帯機１がＵＨＦ信号を送信すると、車載器２は、当該ＵＨＦ信号を受信する（ステップＳ１０２）。具体的には、受信アンテナＡ２３がＵＨＦ信号（無線信号）を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して出力する。受信アンテナＡ２３が出力したＵＨＦ信号は受信部２３に入力される。受信部２３は、ＵＨＦ信号を入力されると、受信処理を実行し、受信処理により得られたＵＨＦ信号（デジタル信号）をＲＡＭ２６に保存する。

　車載器２は、第１ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号を受信すると、第２ＬＦ信号を送信する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部２４が、ＲＯＭ２５から送信アンテナＡ２２の識別情報（以下、「ＡＩＤ２２」という）を読み出し、読み出したＡＩＤ２２をＲＡＭ２６に保存し、第２送信部２２に第２ＬＦ信号の送信を指示する。第２送信部２２は、第２ＬＦ信号の送信を指示されると、ＲＡＭ２６からＡＩＤ２２を読み出し、当該ＡＩＤ２２に対して送信処理を実行することにより第２ＬＦ信号（電気信号）を生成し、生成した第２ＬＦ信号を送信アンテナＡ２２に入力する。送信アンテナＡ２２は、入力された電気信号を無線信号に変換し、第２ＬＦ信号（無線信号）を送信する。これにより、車載器２から、ＡＩＤ２２を含む第２ＬＦ信号が送信される。

　以降、車載器２は、ＵＨＦ信号を受信するまで待機してもよいし、ＵＨＦ信号を受信するまで定期的に第２ＬＦ信号を送信してもよい。車載器２は、第２ＬＦ信号の送信後、所定時間以内にＵＨＦ信号を受信できない場合、処理を終了する。所定時間以内にＵＨＦ信号を受信できない場合として、ユーザが携帯機１を所持していない場合や、携帯機１の故障や電池切れにより、携帯機１がＵＨＦ信号を送信できない場合が考えられる。なお、図４の例では、車載器２が所定時間以内にＵＨＦ信号を受信する場合を想定している。

　車載器２が第２ＬＦ信号を送信すると、携帯機１は、当該第２ＬＦ信号を受信する（ステップＳ２０６）。具体的には、受信アンテナＡ１１が第２ＬＦ信号（無線信号）を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して出力する。この際、受信アンテナＡ１１は、軸方向毎に第２ＬＦ信号（電気信号）を出力する。受信アンテナＡ１１が出力した第２ＬＦ信号は受信部１１に入力される。受信部１１は、各軸方向の第２ＬＦ信号を入力されると、受信処理を実行し、受信処理により得られた各軸方向の第２ＬＦ信号（デジタル信号）をＲＡＭ１５に保存する。

　携帯機１は、第２ＬＦ信号を受信すると、受信した第２ＬＦ信号に含まれるＡＩＤ２２を取得する（ステップＳ２０７）。具体的には、制御部１３は、ＲＡＭ１５に保存された各軸方向の第２ＬＦ信号に対して所定の処理を実行し、ＡＩＤ２２を取得する。制御部１３は、取得したＡＩＤ２２をＲＡＭ１５に保存する。

　次に、制御部１３は、各軸方向の第２ＬＦ信号に基づいて、各軸方向の信号強度を算出し、算出された信号強度が最大の軸方向を最大軸方向Ｄ２として検出する（ステップＳ２０８）。制御部１３は、信号強度の算出方法として、既存の任意の方法を利用できる。制御部１３は、検出された最大軸方向Ｄ２を、ＡＩＤ２２と対応付けてＲＡＭ１５に保存する。

　続いて、制御部１３は、各軸方向の第２ＬＦ信号に基づいて、送信アンテナＡ２２から携帯機１までの距離Ｌ２を算出する（ステップＳ２０９）。制御部１３は、全ての軸方向の第２ＬＦ信号に基づいて距離Ｌ２を算出してもよいし、最大軸方向Ｄ２の第２ＬＦ信号のみに基づいて距離Ｌ２を算出してもよい。制御部１３は、距離Ｌ２の算出方法として、既存の任意の方法を利用できる。制御部１３は、算出された送信アンテナＡ２２からの距離Ｌ２を、ＡＩＤ２２と対応付けてＲＡＭ１５に保存する。

　その後、携帯機１は、ＵＨＦ信号を送信する（ステップＳ２１０）。具体的には、制御部１３は、携帯機１の識別情報（ＩＤ１）をＲＯＭ１４から読み出し、ＡＩＤ２２と対応付けてＲＡＭ１５に保存し、送信部１２にＵＨＦ信号の送信を指示する。送信部１２は、ＵＨＦ信号の送信を指示されると、ＲＡＭ１５からＩＤ１、ＡＩＤ２２、距離Ｌ２、及び最大軸方向Ｄ２を読み出し、これらのデータに対して送信処理を実行することによりＵＨＦ信号（電気信号）を生成し、生成したＵＨＦ信号を送信アンテナＡ１２に入力する。送信アンテナＡ１２は、入力された電気信号を無線信号に変換し、ＵＨＦ信号（無線信号）を送信する。これにより、携帯機１から、ＩＤ１、ＡＩＤ２２、距離Ｌ２、及び最大軸方向Ｄ２を含むＵＨＦ信号が送信される。

　携帯機１がＵＨＦ信号を送信すると、車載器２は、当該ＵＨＦ信号を受信する（ステップＳ１０４）。具体的には、受信アンテナＡ２３がＵＨＦ信号（無線信号）を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して出力する。受信アンテナＡ２３が出力したＵＨＦ信号は受信部２３に入力される。受信部２３は、ＵＨＦ信号を入力されると、受信処理を実行し、受信処理により得られたＵＨＦ信号（デジタル信号）をＲＡＭ２６に保存する。

　車載器２は、第２ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号を受信すると、ＵＨＦ信号に含まれるデータを取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部２４は、ＲＡＭ２６に保存された第１ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号に対して所定の処理を実行し、ＩＤ１、ＡＩＤ２１、距離Ｌ１、及び最大軸方向Ｄ１を取得する。また、制御部２４は、ＲＡＭ２６に保存された第２ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号に対して所定の処理を実行し、ＩＤ１、ＡＩＤ２２、距離Ｌ２、及び最大軸方向Ｄ２を取得する。制御部２４は、これらのデータを対応付けて、ＲＡＭ２６に保存する。

　なお、制御部２４は、第１ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号からＩＤ１、ＡＩＤ２１、距離Ｌ１、及び最大軸方向Ｄ１を取得する処理を、ステップＳ１０２以降、ステップＳ１０４以前に実行してもよい。

　次に、制御部２４は、携帯機１の認証処理を実行する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部２４は、第１ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号に含まれたＩＤ１と、第２ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号に含まれたＩＤ１と、車両の正規のユーザの携帯機の識別情報としてＲＯＭ２５に予め保存された識別情報と、が一致するか確認する。

　制御部２４は、上記の識別情報が一致しない場合、ＵＨＦ信号を送信した携帯機１は車両の正規のユーザの携帯機ではないと判定し、携帯機１の認証に失敗し（ステップＳ１０６のＮＯ）、処理を終了する。すなわち、ＵＨＦ信号を送信した携帯機が、正規のユーザの携帯機１ではない場合、エンジンが始動しない。

　一方、制御部２４は、上記の識別情報が一致する場合、ＵＨＦ信号を送信した携帯機１は車両の正規のユーザの携帯機であると判定し、携帯機１の認証に成功する（ステップＳ１０６のＹＥＳ）。

　携帯機１の認証が成功すると、制御部２４は、距離Ｌ１，Ｌ２と、ＲＯＭ２５に予め保存された閾値Ｌｔｈと、を比較することにより、ユーザが運転席に座っているか判定する（ステップＳ１０７）。

　制御部２４は、距離Ｌ１，Ｌ２が閾値Ｌｔｈより大きい場合、ユーザは運転席に座っていないと判定し（ステップＳ１０７のＮＯ）、処理を終了する。すなわち、携帯機１を所持したユーザが運転席に座っていない場合、エンジンが始動しない。なお、閾値Ｌｔｈは、距離Ｌ１，Ｌ２ごとに設定されてもよいし、距離Ｌ１，Ｌ２に対して１つ設定されてもよい。

　一方、制御部２４は、距離Ｌ１，Ｌ２が閾値Ｌｔｈ以下である場合、ユーザは運転席に座っていると判定する（ステップＳ１０７のＹＥＳ）。

　その後、制御部２４は、リレーアタックが行われたかを判定する（ステップＳ１０８）。リレーアタックの判定方法については後述する。

　制御部２４は、リレーアタックが行われたと判定した場合（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、処理を終了する。すなわち、リレーアタックが行われた場合、エンジンが始動しない。

　一方、制御部２４は、リレーアタックが行われていないと判定した場合（ステップＳ１０８のＮＯ）、車両のエンジンを始動する（ステップＳ１０９）。

　なお、図４の説明では、携帯機１は、ＬＦ信号を受信するたびにＵＨＦ信号を送信したが、第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号を受信した後にまとめてＵＨＦ信号を送信してもよい。この場合、車載器２は、第１ＬＦ信号を送信した所定時間後に第２ＬＦ信号を送信すればよい。

　また、図４の例では、車載器２は、第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号に応じたＵＨＦ信号の受信後に携帯機１の認証処理を行ったが、ＵＨＦ信号を受信するたびに認証処理を行ってもよい。

　また、図４の例では、車載器２がＬＦ信号を送信する２つの送信アンテナを備える場合を想定したが、車載器２はＬＦ信号を送信する３つ以上の送信アンテナを備えてもよい。この場合、車載器２の送信アンテナ（ＬＦ信号）の数だけ、車載器２はステップＳ１０１，１０２と対応する処理を繰り返し、携帯機１はＬＦ信号をステップＳ１０１～Ｓ１０５と対応する処理を繰り返せばよい。

　また、図４の例では、エンジンスタートスイッチ２７の押下により処理が開始される場合を想定したが、図４の処理の開始タイミングは任意である。例えば、車載器２は、定期的に図４の処理を実行してもよいし、ドアの解錠や施錠などのタイミングに処理を実行してもよい。車載器２がエンジンスタートスイッチ２７の押下以外のタイミングで図４の処理を実行する場合、車載器２は、ステップＳ１０９において、エンジンを始動する代わりに、エンジンを始動可能とすればよい。この場合、ユーザは、エンジンが始動可能な状態でエンジンスタートスイッチ２７を押下することにより、エンジンを始動できる。

　ここで、本実施形態におけるリレーアタックの判定方法について説明する。図５は、携帯機１を所持する正規のユーザが運転席に座った場合の信号の流れを示す図である。図６は、リレーアタックが行われた場合の信号の流れを示す図である。図５及び図６において、実線矢印はＬＦ信号の流れを示し、破線矢印はＵＨＦ信号の流れを示す。

　図５に示すように、携帯機１を所持した正規のユーザが運転席に座った場合、運転席に位置する携帯機１は、送信アンテナＡ２１，Ａ２２からそれぞれ第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号を受信し、受信アンテナＡ２３にＵＨＦ信号を送信する。上述の通り、送信アンテナＡ２１，Ａ２２は、運転席に座ったユーザが所持している携帯機１がＬＦ信号を受信した場合の最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が異なる軸方向となるように配置されているため、ＵＨＦ信号に含まれる最大軸方向Ｄ１，Ｄ２は異なった軸方向となる。

　これに対して、図６に示すように、リレーアタックが行われた場合、車外に存在する正規のユーザが所持する携帯機１は、中継器３Ａ，３Ｂを介して、送信アンテナＡ２１，Ａ２２からの第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号を受信する。中継器３Ａは、車内に侵入した不正者が所持する中継器であり、信号の到達距離を延ばすために、第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号の周波数を高めて、中継器３Ｂに送信する。中継器３Ｂは、正規のユーザの近くに存在する不正者が所持する中継器であり、中継器３Ａから受信した第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号の周波数を元の周波数に戻して携帯機１に送信する。このように、リレーアタックが行われた場合、携帯機１は、一定の方向に存在する中継器３Ｂから第１ＬＦ信号及び第２ＬＦ信号を受信するため、携帯機１が送信するＵＨＦ信号に含まれる最大軸方向Ｄ１，Ｄ２は同一の軸方向となる。

　上記の通り、本実施形態では、ＵＨＦ信号に含まれる最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が、携帯機１を所持する正規のユーザが運転席に座った場合と、リレーアタックが行われた場合と、で異なる。そこで、制御部２４は、ＵＨＦ信号に含まれる最大軸方向Ｄ１，Ｄ２に基づいて、リレーアタックが行われたか判定する。以下、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２に基づく判定方法の例として、第１の判定方法及び第２の判定方法について説明する。

　第１の判定方法では、制御部２４は、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が一致する場合、リレーアタックが行われたと判定し、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が異なる場合、リレーアタックが行われていないと判定する。第１の判定方法によれば、制御部２４は、簡易な方法でリレーアタックが行われたか判定できる。車載器２がＬＦ信号を送信する３つ以上の送信アンテナを備える場合、制御部２４は、全てのＬＦ信号に対応する最大軸方向が一致する場合、リレーアタックが行われたと判定し、最大軸方向の少なくとも１つが異なる場合、リレーアタックが行われていないと判定すればよい。

　第２の判定方法では、制御部２４は、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２の関係と、ＲＯＭ２５に予め保存された配置方向ｄ１，ｄ２の関係と、が異なる場合、リレーアタックが行われたと判定し、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２の関係と、配置方向ｄ１，ｄ２の関係と、が一致する場合、リレーアタックが行われていないと判定する。上述の通り、配置方向ｄ１，ｄ２は異なるため、制御部２４は、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が異なる場合、リレーアタックが行われたと判定し、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２が一致する場合、リレーアタックが行われていないと判定する。

　また、車載器２がＬＦ信号を送信する３つ以上の送信アンテナを備える場合、第２の判定方法において、制御部２４は、最大軸方向の関係と配置方向の関係とが異なり、かつ、最大軸方向の少なくとも１つが異なる場合、再判定すると判定してもよい。このような最大軸方向が得られる理由として、車載器２における送信アンテナの誤配置、不正者によるＬＦ信号の改竄、ＬＦ信号受信時の受信状態の悪化などが考えられる。制御部２４は、上記の場合に再判定することにより、リレーアタックが行われたか精度よく判定できる。

　図７は、第１の判定方法及び第２の判定方法における判定結果の一例を示す図である。図７の例では、車載器２がＬＦ信号を送信する３つの送信アンテナを備え、各送信アンテナの配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３は、それぞれα，β，γ軸方向である。

　図７の例では、リレーアタックが行われなかった場合、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、例えば、それぞれＸ，Ｙ，Ｚ軸方向となる。この場合、第１の判定方法によれば、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３がそれぞれ異なるため、リレーアタックは行われなかったと判定される。また、第２の判定方法によれば、配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３がそれぞれ異なり、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３もそれぞれ異なる、すなわち、配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３の関係と最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の関係とが一致するため、リレーアタックは行われなかったと判定される。

　これに対して、リレーアタックが行われた場合、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、例えば、いずれもＸ軸方向となる。この場合、第１の判定方法によれば、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が一致するため、リレーアタックが行われたと判定される。また、第２の判定方法によれば、配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３がそれぞれ異なり、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が一致する、すなわち、配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３の関係と最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の関係とが異なるため、リレーアタックが行われたと判定される。

　ここで、何らかの理由により、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が、それぞれＸ，Ｙ，Ｙ軸方向となった場合について考える。この場合、第１の判定方法によれば、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の少なくとも１つが異なるため、リレーアタックは行われなかったと判定される。一方、第２の判定方法によれば、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の関係と配置方向ｄ１，ｄ２，ｄ３の関係とが異なり、かつ、最大軸方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の１つが異なるため、再判定すると判定される。

　以上説明した通り、本実施形態によれば、リレーアタックが行われた場合、エンジンが始動しない。このため、リレーアタックにより車両のドアが解錠された場合であっても、不正者は、当該車両を走行させることができない。この結果、本実施形態によれば、リレーアタックによる車両の盗難を抑制できる。

　なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

　また、本国際出願は、２０１７年４月３日に出願した日本国特許出願第２０１７－０７３９７７号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

１：携帯機
２：車載器
３Ａ，３Ｂ：中継器
１１：受信部
１２：送信部
１３：制御部
１４：ＲＯＭ
１５：ＲＡＭ
２１：第１送信部
２２：第２送信部
２３：受信部
２４：制御部
２５：ＲＯＭ
２６：ＲＡＭ
２７：エンジンスタートスイッチ
Ａ１１：受信アンテナ
Ａ１２：送信アンテナ
Ａ２１：送信アンテナ
Ａ２２：送信アンテナ
Ａ２３：受信アンテナ

Claims

　互いに異なる方向で車両に配置され、それぞれ第１信号及び第２信号を送信する第１送信アンテナ及び第２送信アンテナと、
　前記第１信号及び前記第２信号に応じて携帯機から送信された、前記第１信号の信号強度が最大となる第１軸方向と、前記第２信号の信号強度が最大となる第２軸方向と、を含む第３信号を受信する第１受信アンテナと、
　前記第３信号に基づいて、前記車両のエンジンの始動を制御する第１制御部と、
を備える車載器。
　前記第１制御部は、前記第１軸方向及び前記第２軸方向に基づいて、リレーアタックが行われたか判定する
請求項１に記載の車載器。
　前記第１制御部は、前記第１軸方向及び前記第２軸方向が一致する場合、前記リレーアタックが行われたと判定する
請求項２に記載の車載器。
　前記第１制御部は、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の関係と、前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナの配置方向の関係と、が一致する場合、前記リレーアタックは行われていないと判定する
請求項２に記載の車載器。
　前記第１制御部は、前記リレーアタックが行われていないと判定した場合、前記車両のエンジンを始動する
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の車載器。
　前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナの配置方向は、４５度以上異なる
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車載器。
　前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナは、前記車両の運転席を通る直線上に配置される
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車載器。
　互いに異なる方向で車両に配置された第１送信アンテナ及び第２送信アンテナから第１信号及び第２信号をそれぞれ受信する第２受信アンテナと、
　前記第２受信アンテナが受信した前記第１信号の信号強度が最大となる第１軸方向と、前記第２受信アンテナが受信した前記第２信号の信号強度が最大となる第２軸方向と、を検出する第２制御部と、
　前記第１軸方向と、前記第２軸方向と、を含む第３信号を送信する第３送信アンテナと、
を備える携帯機。
　請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車載器と、
　請求項８に記載の携帯機と、
を含むキーレスエントリーシステム。