JP2005151368A - 認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の性能、規格を備えない偽造の装置が接続されることによる不具合や事故の発生を未然に防止する認証システムを提供する。
【解決手段】 ノート型ＰＣ（認証装置）１は電池パック（被認証装置）２が接続されたとき乱数及び関数決定信号を発生させ、信号合成手段１３により合成して電池パック２に伝送すると共に第１の関数計算手段１４により乱数の関数を計算する。電池パック２では信号分離手段１５により乱数と関数決定信号とに分離し、第２の関数計算手段により乱数の関数を計算してノート型ＰＣ１に返送する。比較手段８は第１、第２の各関数計算手段１４，１６の計算結果を比較して接続された電池パック２が正規品か否かを判定し、正規品であれば接続判定手段１８により接続を許可し、正規品でない場合には電池パック２の接続を拒否する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）とそれに接続されるプリンタなどの周辺機器との関係に端的な例が見られるように、本体装置にユーザが自由に選択して何らかの接続装置の接続が可能となっている場合に、適正な性能、機能を備えていない前記接続装置が接続されることに伴う不具合や事故の発生を防止すべく、前記本体装置がそれに接続された接続装置が正規なものであるか否かを認識できるようにするための認証システムに関するものである。

例えば、ノートブック形の携帯型ＰＣ（以下、ノート型ＰＣ）は、電池電源である電池パックを標準装備しているので、任意場所に携帯して使用することができる。ノート型ＰＣに適用される電池パックは二次電池を用いて構成され、充電により繰り返し使用できるが、充放電サイクルや使用状態、保管環境等によって劣化が進行するため寿命がある。二次電池が寿命に至った場合や、ノート型ＰＣを長時間にわたって使用できるようにするために大きな電池容量を有する電池パックを使用したい場合に、電池パックは交換することになる。この交換時にノート型ＰＣのメーカが認定する正規の電池パックに交換するのが原則であるが、その交換用電池パックとして非認定のものが安価に販売されている場合があり、それがノート型ＰＣに装着されることがある。非認定の電池パックであっても電気的要件が満たされていれば、ノート型ＰＣは問題なく動作する。

しかし、ノート型ＰＣの電池パックの二次電池として主に適用されるリチウムイオン二次電池は、電解液として可燃性の有機溶媒を用いているため安全性の確保が重要であり、二次電池そのものだけでなく保護回路などによって何らかの原因によって異常が生じた場合の安全性が確保される。非認定の電池パックにおいて二次電池及びその周辺構成が認定品と同等のものであれば問題はないが、全ての構成を同等とすることは現実には不可能であり、安価を目的とするために粗悪な構成がなされ、それを装着したノート型ＰＣあるいは電池パックによって事故が生じるような事態を避ける対策が必要となる。

上記のごとき観点から正規の電池パックと非認定の電池パックとを識別して、非認定の電池パックがノート型ＰＣに装着されたとき、接続を拒否する認識機能を備えた電池パックが知られている（特許文献１参照）。

上記従来技術は、図６に示すように、応用回路（ノート型ＰＣ等）６０は、電池パック６１が接続されたとき、応用回路６０は乱数ａを発生して、これを接続ラインを通じて電池パック６１に伝送すると同時に、乱数ａを用いて記憶された関数演算式［ｂ＝ｇ（ａ）］により関数計算を実行する。電池パック６１側では、伝送されてきた乱数ａを用いて記憶された関数演算式［ｃ＝ｆ（ａ）］により応用回路６０と同一の関数計算を実行し、計算結果ｃを応用回路６０側に返信する。応用回路６０は返信されてきた計算結果ｃと、応用回路６０内で計算された計算結果ｂとを比較し、ｂ＝ｃであれば、電池パック６１は正当なものであると認識して電池パック６１の接続を許可し、ｂ≠ｃであれば、電池パック６１は不正なものであると判定して応用回路６０を非動作状態とする。
特表平０９−５００５２０号公報（第３〜８頁、図６）

上記従来技術においては、応用回路６０と電池パック６１とで同一の関数計算を行うので、関数計算を模倣するためには応用回路６０もしくは電池パック６１のメモリに記憶された情報を読み出すことが可能である。電池パック６１の場合は、小型化のため関数計算を実行するマイクロコンピュータ（以下、マイコン）と計算手順を記憶するメモリとは一体化してＩＣ化されるケースが多いと考えられるので、全体又は必要部分を読み出すことは極めて困難である。しかし、応用回路６０側がノート型ＰＣである場合には、電池パック６１の装着時だけに必要な機能なので、徒にコストが上昇することを抑えるために、ノート型ＰＣが備えるマイコン及びＯＳに乱数発生及び関数計算の機能を設けて関数計算その他の手順を記憶するメモリを設けることが望ましい構成となる。従って、応用回路６０側のメモリの内容をコピーすると電池パック６１の偽造は可能となる課題があった。

本発明は上記従来例に示したような課題に鑑みて創案されたもので、適正な機能を備えていない装置が本体装置に装着されることに伴う不具合や事故の発生を防止する認証システムを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するための本願第１発明は、本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させると共に関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、関数決定信号と乱数とを信号合成手段により合成して被認証装置に伝送すると共に、決定された関数形を用いて第１の関数計算手段により乱数の関数を第１の計算結果として計算し、被認証装置は信号分離手段により伝送されてきた合成信号から関数決定信号と乱数とに分離し、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段により乱数の関数を計算した第２の計算結果を認証装置に返送し、認証装置は第１の計算結果と第２の関数計算手段による計算結果とを比較して、［第１の計算結果＝第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［第１の計算結果≠第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする。

上記構成によれば、認証装置は被認証装置が接続されたとき、発生させた乱数と関数決定信号とを信号合成手段により合成して被認証装置に伝送するので、被認証装置では合成信号を信号分離手段により乱数と関数決定信号とに分離する。認証装置及び被認証装置の双方で関数決定信号により決定される関数形を用いて乱数の関数を計算し、双方の計算結果を比較すると、正規の構成がなされた被認証装置では信号分離及び関数計算が正しくなされる結果、双方の計算結果が一致するので、認証装置は被認証装置の接続を許可する。しかし、信号分離や関数計算が正しくなされない場合には双方の計算結果が一致せず、認証装置は接続された被認証装置が正規のものでなく偽造品と判断して接続を許可しないので、その被認証装置は接続できないことになる。

また、本願第２発明は、本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させ、乱数を記憶すると共に乱数を被認証装置に伝送し、被認証装置は関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段によって伝送されてきた乱数の関数を第２の計算結果として計算し、第２の計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成した合成信号を認証装置に返送し、認証装置は返送されてきた合成信号を信号分離手段により第２の計算結果と関数決定信号とに分離し、決定された関数形を用いて第１の関数計算手段により記憶されている乱数の関数を第１の計算結果として計算し、［第１の計算結果＝第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［第１の計算結果≠第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする。

上記構成によれば、認証装置は被認証装置が接続されたとき、乱数を発生させて被認証装置に伝送する。被認証装置では関数決定信号発生手段から出力される関数決定信号により決定される関数形を用いて乱数の関数を計算し、計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成して認証装置に返送する。認証装置では合成信号を信号分離手段により分離して関数決定信号により決定される関数形を用いて乱数の関数を演算する。双方の計算結果を比較すると、正規の構成がなされた被認証装置では関数計算が正しくなされ、信号合成が信号分離の仕組みと一致しているため、双方の計算結果が一致するので、認証装置は被認証装置の接続を許可する。しかし、信号合成や関数計算が正しくなされない場合には双方の計算結果が一致せず、認証装置は接続された被認証装置が正規のものでなく偽造品と判断して接続を許可しないので、その被認証装置は接続できないことになる。

また、本願第３発明は、本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させると共に関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、乱数及び関数決定信号を記憶すると共に関数決定信号と乱数とを信号合成手段により合成して被認証装置に伝送し、被認証装置は信号分離手段により伝送されてきた合成信号から関数決定信号と乱数とに分離し、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段により乱数の関数を計算した第２の計算結果を認証装置に返送し、認証装置は逆関数計算手段により記憶されている関数決定信号により決定された関数形を用いて返送されてきた第２の計算結果の逆関数を計算し、記憶されている乱数と逆関数計算結果とを比較して、［乱数＝逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［乱数≠逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする。

上記構成によれば、認証装置は被認証装置が接続されたとき、発生させた乱数と関数決定信号とを合成して被認証装置に伝送するので、被認証装置では信号分離手段により合成信号を乱数と関数決定信号とに分離し、関数決定信号によって決定される関数形を用いて乱数の関数を計算して認証装置に返送する。認証装置は関数決定信号によって決定される関数形を用いて被認証装置から返送された計算結果の逆関数を計算し、その計算結果と乱数とを比較する。被認証装置において信号分離が正しくなされて乱数の関数が正しく計算されていると、逆関数の計算結果は乱数と一致するので、認証装置は被認証装置の接続を許可する。しかし、信号分離や関数計算が正しくなされない場合には逆関数の計算結果と乱数とが一致せず、認証装置は接続された被認証装置が正規のものでなく偽造品と判断して接続を許可しないので、その被認証装置は接続できないことになる。

また、本願第４発明は、本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させ、乱数を記憶すると共に乱数を被認証装置に伝送し、被認証装置は関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段によって伝送されてきた乱数の関数を第２の計算結果として計算し、第２の計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成した合成信号を認証装置に返送し、認証装置は返送されてきた合成信号を信号分離手段により第２の計算結果と関数決定信号とに分離し、分離された関数決定信号により決定された関数形を用いて逆関数計算手段によって返送されてきた第２の計算結果の逆関数を計算し、記憶されている乱数と逆関数計算結果とを比較して、［乱数＝逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［乱数≠逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする。

上記構成によれば、認証装置は被認証装置が接続されたとき、乱数を発生させて被認証装置に伝送する。被認証装置では関数決定信号発生手段から出力される関数決定信号により決定される関数形を用いて乱数の関数を計算し、計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成して認証装置に返送する。認証装置では合成信号を信号分離手段により分離して関数決定信号により決定される関数形を用いて関数計算結果の逆関数を計算し、乱数と比較する。正規の構成がなされた被認証装置では関数計算が正しくなされ、信号分離手段の仕組みと一致する信号合成がなされるので、関数計算の結果を逆関数計算すると、乱数と一致するので、認証装置は被認証装置が正規品であると判断して、その接続を許可する。しかし、信号合成や関数計算が正しくなされない場合には逆関数の計算結果が乱数と一致せず、認証装置は接続された被認証装置が正規のものでなく偽造品と判断して接続を許可しないので、その被認証装置は接続できないことになる。

本発明に係る認証システムによれば、認証装置に接続された被認証装置が正規のものか偽造品であるかが認識でき、偽造品である場合には接続が拒否されるので、正規の性能を備えていない被認証装置が接続されることに起因する不具合や事故の発生を未然に防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を具体化した一例である実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る認証システムを適用する認証装置をノート型ＰＣとし、このノート型ＰＣに装着されてノート型ＰＣの電池電源となる電池パックを被認証装置とした例について示すものである。

図１において、ノート型ＰＣ（認証装置）１は、特に図示しないがＣＰＵを中心とする演算装置や、キーボード等の入力手段、ＬＣＤ等の表示手段を備え、ＯＳによってパーソナルコンピュータとして動作する。その動作電力は、商用電力をＡＣアダプタ４によって直流変換した直流電力又は電池パック（被認証装置）２からの直流電力を使用すると共に、ＡＣアダプタ４から得られる直流電力を用いて電池パック２が備える二次電池３を充電回路５により充電できるように構成されている。動作電力をＡＣアダプタ４又は電池パック２から得るための切り換え、及び電池パック２に対する充電電力の供給は、電源管理回路６によって制御され、ＡＣアダプタ４から電力供給がなされている間は、電源管理回路６はノート型ＰＣ１の動作電力をＡＣアダプタ４から得るように制御すると共に、電池パック２からの要求に応じて電池パック２に充電電力を供給する制御を行う。

電池パック２はノート型ＰＣ１に着脱可能に装着され、特に図示しないが二次電池３を過充電や過放電、過電流から保護する電池保護回路や二次電池３の残容量を演算する残容量演算回路等を備え、ノート型ＰＣ１に装着されることにより、ノート型ＰＣ１との間に電力線路が接続されると共に、通信バスによる信号伝送線路が接続される。

電池パック２を構成する二次電池３は充電により繰り返し使用できるが、その寿命は有限である。二次電池３が寿命に達したとき、電池パック２は交換することになる。また、二次電池３が寿命に達しないまでも、電池容量が大きく連続使用可能時間の長い電池パック２に交換する場合もある。このとき、二次電池３が所定の性能、規格を備え、それを用いて所定の性能、規格を備えた電池パック２として構成された正規品に交換された場合には問題はないが、正規品でない電池パック２に交換された場合には、不具合や事故の発生が危惧される。従って、電池パック２が正規品でなるか否かを判定する認証システムを設ける必要がある。以下、正規電池パックであるか否かを認識するための認証システムの実施例について説明する。

図１において、ノート型ＰＣ１とそれに装着される電池パック２には、電池パック２が装着された際に、それが正規品であるか否かを認識して正規品でない場合には接続を拒否する認証システム１０が設けられている。認証システム１０は、ノート型ＰＣ１側に設けられる認証装置の機能と、電池パック２側に設けられる被認証装置の機能とにより構成される。

ノート型ＰＣ１側には、乱数ａを発生する乱数発生手段１１と、任意の関数決定信号Ｋを出力する関数決定信号発生手段１２と、乱数ａと関数決定信号Ｋとを合成した合成信号として電池パック２に伝送する信号合成手段１３と、関数決定信号発生手段１２から与えられる関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数発生手段１１から出力された乱数ａの関数［ｆ_K（ａ）］を計算する第１の関数計算手段１４と、第１関数計算手段１４の演算結果と電池パック２から返送されてくる計算結果とを比較して電池パック２が正規品か否かを判定する比較手段１７と、比較手段１７による判定結果に基づいて電池パック２の接続又は接続拒否の信号を前記電源管理回路１３に出力する接続判定手段１８とが設けられている。

電池パック２側には、ノート型ＰＣ１から伝送されてきた合成信号から乱数ａと関数決定信号Ｋとに分離する信号分離手段１５と、分離された関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数ａの関数［ｇ_K（ａ）］を計算する第２関数計算手段１６とが設けられている。ノート型ＰＣ１と電池パック２との間にまたがる認証システム１０内の信号伝送は、前述した通信バスを利用してなされる。この認証システム１０による正規品認識の処理手順について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図２に示すＳ１、Ｓ２…は処理手順を示すステップ番号であって、本文中に添記する番号と一致する。

ノート型ＰＣ１に電池パック２が装着されると認証システム１０が動作開始する。まず、関数決定信号発生手段１２は任意選択により関数決定信号Ｋを出力し（Ｓ１）、乱数発生手段１１は乱数ａを出力する（Ｓ２）。乱数ａ及び関数決定信号Ｋは信号合成手段１３により合成され（Ｓ３）、通信バスを通じて電池パック２に伝送される（Ｓ４）。また、乱数ａ及び関数決定信号Ｋは第１の関数計算手段１４に入力されるので、第１の関数計算手段１４は予め記憶している複数の関数形から関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数ａの関数［ｆ_K（ａ）］を計算する（Ｓ５）。計算結果は比較手段１７に記憶される。

電池パック２は伝送されてきた合成信号から信号分離手段１５により乱数ａと関数決定信号Ｋとを分離し（Ｓ６）、第２の関数計算手段１６に入力するので、第２の関数計算手段１６は予め記憶している複数の関数形から関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数ａの関数［ｇ_K（ａ）］を計算し（Ｓ７）、演算結果を通信バスを通じてノート型ＰＣ１に返送する（Ｓ１３）。

ノート型ＰＣ１では比較手段１７により第１の関数計算手段１４による計算結果［ｆ_K（ａ）］と、第２の関数計算手段１６による計算結果［ｇ_K（ａ）］とを比較し（Ｓ８）、［ｆ_K（ａ）＝ｇ_K（ａ）］であるとき、電池パック２は正規品と判定し、接続判定手段１８に接続信号を出力するので（Ｓ９）、接続判定手段１８から電源管理回路６に接続信号が出力され（Ｓ１０）、電源管理回路６は電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路を接続して電池パック２に対する充電を開始する。即ち、二次電池３は満充電状態での保管は劣化をまねきやすいので、新しい電池パック２では二次電池３は浅い充電状態にあり、正規の電池パック２であると判定されたときには、電源管理回路６は電力線路の接続により電池パック２に充電回路５から充電電力が供給されるように制御する。

一方、比較手段８において［ｆ_K（ａ）≠ｇ_K（ａ）］と判定されたときには、接続判定手段１８は接続拒否信号を電源管理回路６に出力するので（Ｓ１１）、電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路は接続されず、予め設定された手順により正規品でないため使用不可である旨の警告表示がディスプレイ上になされる（Ｓ１２）。

上記認証システム１０の機能により、正規の二次電池３あるいは正規の機能を備えることなく電池パック２を偽造したとしてもノート型ＰＣ１に対する接続はできず、正規品でない電池パック２が装着されることによる不具合や事故の発生は防止される。

上記構成になる電池パック２を偽造するためには、信号合成手段１３による信号合成の仕組み及び信号分離手段１５による信号分離の仕組みを解読する必要があり、更には第１及び第２の各関数計算手段１４，１５に記憶された関数形を解読する必要があるが、計算手順を記憶したメモリからなる回路は前述した残量演算回路などと共にＩＣ化されることになるため、回路全体あるいはその一部をコピーすることは極めて困難である。従来技術のように電池パック側と機器側とで同じ計算を行う場合には、電池パック側からの解読が不可能な場合には、機器側の計算式をコピーすることによって電池パック２の偽造が可能である。しかし、本構成においては、ノート型ＰＣ１側の第１の関数計算手段１４が記憶する複数の関数形をコピーしたとしても、どの関数形を使用するかを決定する手順を解読しなければ電池パック２側で処理する関数形を導き出すことはできない。機械語で記憶されているプログラムを解読してその関数形を見つけ出すことは極めて困難であり、コピーによって計算式が読み取れる従来技術に比して偽造の困難さは極めて大きくなる。

図３は、実施例２に係る認証システム２０の構成を示すもので、ノート型ＰＣ１及び電池パック２の他の構成は、図１に示した構成と同様である。

図３において、ノート型ＰＣ１に電池パック２が装着されると認証システム２０が動作開始する。まず、乱数発生手段２１から乱数ａを発生させて電池パック２に伝送すると共に、第１の関数計算手段２４に乱数ａを記憶する。

電池パック２では、第２の関数計算手段２６が予め記憶している複数の関数から関数決定信号発生手段２２から出力される関数決定信号Ｋに対応する関数を用いて伝送されてきた乱数ａの関数［ｇ_K（ａ）］を計算する。この第２の関数計算手段２６の計算結果［ｇ_K（ａ）］と関数決定信号Ｋとを信号合成手段２３により合成してノート型ＰＣ１に返送する。

ノート型ＰＣ１では、返送されてきた合成信号から信号分離手段２５により第２の関数計算手段２６による計算結果［ｇ_K（ａ）］と関数決定信号Ｋとに分離する。関数決定信号Ｋは第１の関数計算手段２４に入力されるので、第１の関数計算手段２４は予め記憶している複数の関数形から関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数ａの関数［ｆ_K（ａ）］を計算する。第１の関数計算手段２４の計算結果［ｆ_K（ａ）］と、信号分離手段２５により分離された第２の関数計算手段２６の計算結果［ｇ_K（ａ）］とは比較手段２７に入力され、［ｆ_K（ａ）＝ｇ_K（ａ）］であるか否かが判断される。

ノート型ＰＣ１は、［ｆ_K（ａ）＝ｇ_K（ａ）］であるとき、電池パック２は正規品と判定し、比較手段２７から接続判定手段２８に接続信号を出力するので、接続判定手段２８から電源管理回路６に接続信号が出力され、電源管理回路６は電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路を接続して電池パック２に対する充電を開始する。一方、比較手段２７において［ｆ_K（ａ）≠ｇ_K（ａ）］と判定されたときには、接続判定手段２８は接続拒否信号を電源管理回路６に出力するので、電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路は接続されず、予め設定された手順により正規品でないため使用不可である旨の警告表示がディスプレイ上になされる。

上記認証システム２０の機能により、正規の二次電池３あるいは正規の機能を備えることなく電池パック２を偽造したとしてもノート型ＰＣ１に対する接続はできず、正規品でない電池パック２が装着されることによる不具合や事故の発生は防止される。

図４は、実施例３に係る認証システム３０の構成を示すもので、ノート型ＰＣ１及び電池パック２の他の構成は、図１に示した構成と同様である。

図４において、ノート型ＰＣ１に電池パック２が装着されると認証システム３０が動作開始する。まず、関数決定信号発生手段３２は任意選択により関数決定信号Ｋを出力し、乱数発生手段３１は乱数ａを出力する。乱数ａ及び関数決定信号Ｋは信号合成手段３３により合成され、通信バスを通じて電池パック２に伝送される。また、関数決定信号Ｋは逆関数計算手段３４に入力されて記憶され、乱数ａは比較手段３７に記憶される。

電池パック２は伝送されてきた合成信号から信号分離手段３５により乱数ａと関数決定信号Ｋとを分離し、関数計算手段３６に入力するので、関数計算手段３６は予め記憶している複数の関数形から関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて乱数ａの関数［ｇ_K（ａ）］を計算し、演算結果を通信バスを通じてノート型ＰＣ１に返送する。

ノート型ＰＣ１では、返送されてきた関数計算手段３６の計算結果［ｇ_K（ａ）］を逆関数計算手段３４に入力し、関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて計算結果［ｇ_K（ａ）］の逆関数［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））］を計算する。逆関数の計算結果は比較手段３７に入力され、［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））＝ａ］であるか否かが判断される。

ノート型ＰＣ１は、比較手段３７において［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））＝ａ］と判断されたとき、電池パック２は正規品と判定し、接続判定手段３８に接続信号を出力するので、接続判定手段３８から電源管理回路６に接続信号が出力され、電源管理回路６は電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路を接続して電池パック２に対する充電を開始する。一方、比較手段３７において［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））≠ａ］と判定されたときには、接続判定手段３８は接続拒否信号を電源管理回路６に出力するので、電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路は接続されず、予め設定された手順により正規品でないため使用不可である旨の警告表示がディスプレイ上になされる。

上記認証システム３０の機能により、正規の二次電池３あるいは正規の機能を備えることなく電池パック２を偽造したとしてもノート型ＰＣ１に対する接続はできず、正規品でない電池パック２が装着されることによる不具合や事故の発生は防止される。

図５は、実施例４に係る認証システム４０の構成を示すもので、ノート型ＰＣ１及び電池パック２の他の構成は、図１に示した構成と同様である。

図５において、ノート型ＰＣ１に電池パック２が装着されると認証システム４０が動作開始する。まず、乱数発生手段４１から乱数ａを発生させて電池パック２に伝送すると共に、比較手段４７に乱数ａを記憶する。

電池パック２では、関数計算手段４６が予め記憶している複数の関数形から関数決定信号発生手段４２から出力される関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて伝送されてきた乱数ａの関数［ｇ_K（ａ）］を計算する。この関数計算手段４６の計算結果［ｇ_K（ａ）］と関数決定信号Ｋとを信号合成手段４３により合成してノート型ＰＣ１に返送する。

ノート型ＰＣ１では、返送されてきた合成信号から信号分離手段４５により関数計算手段４６による計算結果［ｇ_K（ａ）］と関数決定信号Ｋとに分離する。分離された計算結果［ｇ_K（ａ）］と関数決定信号Ｋとは逆関数計算手段４４に入力されるので、逆関数計算手段４４は予め記憶している複数の関数形から関数決定信号Ｋに対応する関数形を用いて計算結果［ｇ_K（ａ）］の逆関数［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））］を計算する。逆関数の計算結果は比較手段４７に入力され、［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））＝ａ］であるか否かが判断される。

ノート型ＰＣ１は、比較手段４７において［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））＝ａ］と判断されたとき、電池パック２は正規品と判定し、接続判定手段４８に接続信号を出力するので、接続判定手段４８から電源管理回路６に接続信号が出力され、電源管理回路６は電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路を接続して電池パック２に対する充電を開始する。一方、比較手段４７において［ｆ_K ^-1（ｇ_K（ａ））≠ａ］と判定されたときには、接続判定手段４８は接続拒否信号を電源管理回路６に出力するので、電池パック２とノート型ＰＣ１との間の電力線路は接続されず、予め設定された手順により正規品でないため使用不可である旨の警告表示がディスプレイ上になされる。

上記認証システム４０の機能により、正規の二次電池３あるいは正規の機能を備えることなく電池パック２を偽造したとしてもノート型ＰＣ１に対する接続はできず、正規品でない電池パック２が装着されることによる不具合や事故の発生は防止される。

以上説明した実施形態は、ノート型ＰＣ１を認証装置として、それに接続される電池パック２を被認証装置とする構成について示したが、これに限定されるものではなく、本体装置に対してユーザが周辺装置を自由に接続することができる装置についても同様に構成することができる。

本発明に係る認証システムを設けることにより、所要の性能、規格を備えていない被認証装置が認証装置に装着されたことに伴う不具合や事故の発生が防止でき、正規の被認証装置の製造者が信用の失墜を被ることや、ユーザに損害が生じることなどを排除して、新たな被認証装置を装着する際の信頼性を高めることができる。

実施例１に係る認証システムの構成を示すブロック図。 同上システムによる認識動作を示すフローチャート。 実施例２に係る認証システムの構成を示すブロック図。 実施例３に係る認証システムの構成を示すブロック図。 実施例４に係る認証システムの構成を示すブロック図。 従来技術に係る認証装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１ ノート型ＰＣ（認証装置）
２ 電池パック（被認証装置）
３ 二次電池
１０、２０、３０、４０ 認証システム
１１，２１，３１，４１ 乱数発生手段
１２，２２，３２，４２ 関数決定信号発生手段
１３，２３，３３，４３ 信号合成手段
１４，２４ 第１の関数計算手段
１５，２５，３５，４５ 信号分離手段
１６，２６ 第２の関数計算手段
１７，２７，３７，４７ 比較手段
１８，２８，３８，４８ 接続判定手段
３４，４４ 逆関数計算手段
３６，４６ 関数計算手段

Claims (4)

1. 本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、
   前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させると共に関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、関数決定信号と乱数とを信号合成手段により合成して被認証装置に伝送すると共に、決定された関数形を用いて第１の関数計算手段により乱数の関数を第１の計算結果として計算し、
   被認証装置は信号分離手段により伝送されてきた合成信号から関数決定信号と乱数とに分離し、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段により乱数の関数を計算した第２の計算結果を認証装置に返送し、
   認証装置は第１の計算結果と第２の関数計算手段による計算結果とを比較して、［第１の計算結果＝第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［第１の計算結果≠第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする認証システム。
2. 本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、
   前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させ、乱数を記憶すると共に乱数を被認証装置に伝送し、
   被認証装置は関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段によって伝送されてきた乱数の関数を第２の計算結果として計算し、第２の計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成した合成信号を認証装置に返送し、
   認証装置は返送されてきた合成信号を信号分離手段により第２の計算結果と関数決定信号とに分離し、決定された関数形を用いて第１の関数計算手段により記憶されている乱数の関数を第１の計算結果として計算し、［第１の計算結果＝第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［第１の計算結果≠第２の計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする認証システム。
3. 本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、
   前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させると共に関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、乱数及び関数決定信号を記憶すると共に関数決定信号と乱数とを信号合成手段により合成して被認証装置に伝送し、
   被認証装置は信号分離手段により伝送されてきた合成信号から関数決定信号と乱数とに分離し、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段により乱数の関数を計算した第２の計算結果を認証装置に返送し、
   認証装置は逆関数計算手段により記憶されている関数決定信号により決定された関数形を用いて返送されてきた第２の計算結果の逆関数を計算し、記憶されている乱数と逆関数計算結果とを比較して、［乱数＝逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［乱数≠逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする認証システム。
4. 本体装置とする認証装置に接続される被認証装置が正規の機能を有するものであるか否かを認証判定する認証システムであって、
   前記認証装置は前記被認証装置が接続されたとき、乱数発生手段から乱数を発生させ、乱数を記憶すると共に乱数を被認証装置に伝送し、
   被認証装置は関数決定信号発生手段から関数形を決定する関数決定信号を発生させ、決定された関数形を用いて第２の関数計算手段によって伝送されてきた乱数の関数を第２の計算結果として計算し、第２の計算結果と関数決定信号とを信号合成手段により合成した合成信号を認証装置に返送し、
   認証装置は返送されてきた合成信号を信号分離手段により第２の計算結果と関数決定信号とに分離し、分離された関数決定信号により決定された関数形を用いて逆関数計算手段によって返送されてきた第２の計算結果の逆関数を計算し、記憶されている乱数と逆関数計算結果とを比較して、［乱数＝逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を許可し、［乱数≠逆関数計算結果］が検出されたとき被認証装置の接続を拒否することを特徴とする認証システム。

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