JP2015510178A - 自動車の携帯型認証手段及び車両セキュリティシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、携帯型認証手段、特に車両に使用するものに関し、認証手段は、この認証手段と、自動車に搭載され、自動車へのアクセスの権限及び／又は自動車を使用する権限を制御するように意図された制御装置とを含み、認証手段は、受信された信号を復号し、送信される信号を符号化する符号化及び復号部をさらに有し、認証手段は、慣性検出器及び／又は動き検出器を含んでいる。

Description

本発明は、自動車の携帯型認証手段及び車両セキュリティシステムに関する。

例えば欧州特許第９８４１２３号明細書の先行技術から、自動車のアクセス及び使用認証システムは、従来の鍵を必要としないことが知られている。

この種の車両セキュリティシステムは、しばしば「キーレス」と称される。ここで、車両のユーザは、ユーザに単に所持され、自分の車両に関連付けられた携帯型認証手段を操作の手続なしで受け取る。ユーザが自分の車を探し、そのために認証手段を自動車に組み込まれた制御システムの作動領域に持ち込むと、アクセス権限制御機構はユーザが手動で制御することなく起動される。アクセス権限制御機構は、自動車と制御システムとの間の無線信号伝送に基づいている。そして、例えばポケットやバッグの中のように、ユーザが自分の身に着けて運べば十分である。アクセス権限制御機構によって、例えば符号化された信号は、次に認証手段に制御システムから送信され、認証手段はこの信号を復号し、新しい符号でそれを返している。２つの符号は、制御装置が、実際の符号化された信号と認証手段から直ちに受信された信号との比較を実行することができるように、車載の制御装置に格納される。符号が適合すると、認証が実行され、手動で開ける動作の目的で自動車を開ける必要なくユーザが自動車にアクセスできように、自動車のドアロックが自動的に解除される。一方、符号が適合しないと、自動車はロックされたままであり、権限のない人が自動車にアクセスできないようにしている。ユーザが実際に車両にアクセスしたいときだけ自動車がロックを解除されることができるように、車載制御装置は、非常に短い伝送範囲を有する車載アンテナに接続されている。認証手段を所持したユーザが車両から移動し遠く離れると、ロック解除は起こらない。同様に、車両のイモビライザーは、認証手段を所持しているユーザが簡単なスイッチによってエンジンを始動させることができ、「正しい」認証手段が例えば自動車の内側に置かれていることが検知されるとイモビライザーの動作が停止されるように制御される。セキュリティを高めるために、例えば欧州特許出願公開第１０３３５８５号明細書の文書から、認証手段及び車両から離れた距離については、伝送時間測定の手段によって決定されることがさらに知られている。

このようなアクセス及び使用権限システムの課題は、前述のセキュリティ障壁を回避する既知の機構が存在することである。例えば、今しがた駐車した車両を離れた権限のあるユーザに権限のない人が接近してついて行き、第２の権限のない人が車両の近くにとどまる事実によってシステムを回避することが知られている。第１及び第２の権限のない人は、無線信号送信手段をそれぞれ所持して認証手段と制御装置との間の信号伝送距離を増加させ、制御装置によって送信された符号化された信号が無線信号送信手段によって権限のあるユーザの認証手段に導かれ、認証手段によって新たに符号化された信号が、ユーザが車両の近くにいるか又は何か通知することなしに無線信号送信手段によって制御装置に戻されるようにする。その後、車両は、真の符号が権限のない人に知られることなくロック解除される。そして、第２の権限のない人は、車両へアクセスする。この種の攻撃は、通常「リレーステーションアタック（ＲＳＡ）」として知られている。

本発明の目的は、不正使用に対するセキュリティの向上を提供し、特にリレーステーションアタックの可能性を効果的に低減する自動車の携帯型認証手段及び車両セキュリティシステムを取得することである。

この目的は、携帯型認証手段であって、特に自動車で使用するものであり、前記認証手段は、前記自動車のアクセス権限制御及び／又は使用権限のため、前記認証手段と前記自動車に組み込まれた制御装置との間の無線信号伝送のための送信部及び受信部を含み、前記認証手段は、前記受信された信号を復号化するため及び前記送信された信号を符号化するための符号化及び復号部をさらに有し、前記認証手段は、慣性検出器及び／又は動き検出器を含む携帯型認証手段によって達成される。

この目的は、携帯型認証手段であって、車両に組み込まれた制御部を用いて無線信号伝送のための送信部及び受信部を有して車両のアクセス権限及び／又は使用権限を制御し、認証手段は、受信された信号を復号するため及び送信された信号を符号化するための符号化及び復号部をさらに有し、認証手段は、慣性検出器及び動き検出器をさらに有する携帯型認証手段によっても達成される。

認証手段が動いているかどうかを確認するために、慣性検出器及び／又は動き検出器を用いることによって、測定を行うことができるという有利な効果がある。このようにして、認証手段を所持する権限のあるユーザが、アクセス及び／又は使用権限チェック（以下では、「権限チェック」と称する。）の間に移動しているかどうかをチェックすることができる。ユーザの動きが権限チェック中に検出されると、リレーステーションアタックが進行中であると考えられるが、これは、車両にアクセスできるようになるために自分の車両の外に位置するユーザは、通常、動きを停止しているからである。同様に、エンジンを始動させたい、イモビライザーを解除する必要がある、認証手段を所持する権限のあるユーザは、動きを停止していなければならないが、これは、ユーザが運転者の座席に座っている（又は、認証手段が入っているかばんが車両内で静止していなければならない）からである。使用権限チェックは、好ましくは、認証手段の動きが慣性検出器及び／又は動き検出器を介して検出されたときに中断される。動きが検出されたときに制御装置が（新たに符号化された）信号を送信せず、又は動き情報が認証手段から制御装置に伝送され、制御装置は、動き情報が認証手段の動きを示すと、認証チェックを中断することが考えられる。ここで、閾値との比較が実行されることが考えられる。

本発明によれば、慣性検出器及び／又は動き検出器は、加速度センサ及び／又は回転速度センサを含むことが好ましい。

本発明の一変形によれば、慣性検出器及び／又は動き検出器は、認証手段の位置の変化を認識するためのセンサを含むことが好ましい。

本発明によると、加速度センサ及び／又は回転速度センサ及び／又は認証手段の位置の変化を認識するためのセンサによって、認証手段を所持するユーザの動き状態が正確かつ高くないコストで決定することができるという有利な効果がある。

また、本発明によると、慣性検出器及び／又は動き検出器が制御装置に送信する信号を生成することが好ましい。

本発明によると、この種の実装を介して、認証手段の動き状態が制御装置によって考慮されることができるという有利な効果がある。

本発明の別の主題は、車両に組み込まれた制御装置、及び車両のアクセス権限及び／又は使用権限制御の遂行のための無線信号伝送のために構成された前述の携帯型認証手段を含む車両セキュリティシステムである。

本発明の別の主題は、車両のアクセス権限及び／又は使用権限を制御する方法であり、第１の工程において、第１の符号化信号は車両に組み込まれた制御装置から携帯型認証手段に無線送信され、第２の工程において、第２の符号化信号は、認証手段から制御装置に無線送信され、制御装置は、第１の信号と第２の信号とを互いに比較し、比較に基づいて、車両へのアクセス又は車両の使用を許可又は阻止し、さらに、車両へのアクセス又は車両の使用は認証手段の動きに関する情報に基づいて許可又は阻止される。動き情報は、好ましくは、認証手段に組み込まれた慣性検出器及び／又は動き検出器によって生成される。動き情報は、さらに好ましくは、制御装置に無線で送信される。

本発明の好ましい一実施形態によれば、慣性検出器は、加速度センサ及び／又は回転速度センサを含む。動き検出器は、好ましくは、位置の変化を認識するためのセンサ、例えば、ＧＰＳセンサ、及び／又は、磁場検出器、例えば、電子コンパスを含む。

好ましい一実施形態によれば、車両のセキュリティシステムは、場の測定を用いて認証手段の動きを認識するように構成された位置認識部を有する。認証手段によって送られた第２の信号の場の強度は、ここで測定され、先行する信号及び／又は閾値と比較される。第２の信号を以前に時間内に受信した第２の信号と比較することで、認証手段の移動プロファイルの構築が可能になるという有利な効果がある。車両の使用を許可する（エンジンが起動され、イモビライザーが解除される）ため、認証手段の動きプロファイルが、アクセス権限（ドアの開錠）とエンジン始動命令との間で観測されるようになされることが好ましい。車両の使用は、特に動きプロファイルが、運転者のドアの外の車両の外の場所から車両の中までユーザ又はかばんの場所の典型的な変化に本質的に対応するときのみ認められる。好ましくは、慣性検出器及び／又は動き検出器の移動情報は、実際の動きプロファイルを決定するためにも使用される。このように、車両の発進は、認証手段が車両の運転者が車両に乗るステップの典型的な動作を示すときにのみ可能であることが保証される。

本発明の他の詳細、特徴及び利点は、図面から、また図面に示す好適な実施形態の以下の説明から明らかであろう。ここで、図面は本質的な発明の概念を限定するものではなく、本発明の例示的な実施形態を例示する。

本発明はより良く、好ましい実施形態に関し、以下の説明からよりよく理解されるように、非限定的な例として与えられた添付の概略図を参照して説明される。
ＲＳＡ攻撃（中継局攻撃）の存在下で、本発明の実施形態に係る車両セキュリティシステムを模式的に示す。 先行技術によるコンタクトの概略的な斜視図を示す。

本発明の例示的な実施形態について、以下に図面を参照して詳細に説明する。

すべての図面において、対応する部分は同一の符号で示されている。

図１は、本発明の一つの実施形態による車両セキュリティシステム１及び認証手段４を示している。車両セキュリティシステム１は、車両２に搭載された制御装置３と携帯型認証手段４とを含んでいる。認証手段４は、車両２のユーザ８によって所持され、車両２へのキーレスアクセスを解除する働きをし、車両２のエンジンをキーレス、すなわち始動ボタンを押すことによって始動させる。キーレスの概念は、ユーザ８が車両２にアクセスするため手動でキーを作動させる必要がなく、ユーザ８がエンジンを始動させ、車両２を使用するためキーを始動コンタクトに係合する必要がないことを意味する。制御装置３は、アクセス権限及び使用権限制御手順を実行するため車両２の近辺の周囲の場（作動領域とも称される）に位置する認証手段４に第１の符号化信号５を送信するためアンテナ（図示なし）に接続されている。第１の信号５は、例えば、定期的な時間間隔で、及び／又は、車両２の車両ドアハンドルの外部に触ったとき、及び／又は車両２の周辺に人の到着が検出されたときに送信される。車両２の周囲の場に位置する認証手段４は、第１の信号５を受信し、第１の信号５を復号し、それを第２の符号化信号６の形式の新しい符号化で返す。制御装置３は、第２の信号６を受信する。２つの符号化アルゴリズムは、第２の信号６が制御装置３によって復号できるように、制御装置３に格納されている。復号の後、第２の復号された信号６は、第１の復号された信号５と比較される。適合が検出されると、「正しい」、すなわち、認められた認証手段４が関与していることが保証される。認証は、ユーザ８に車両２へのアクセスが許可される、すなわちドアロックが開錠され、及び／又は、ユーザ８による車両２のエンジンの始動が認められる、すなわちイモビライザーの動作が停止されるようにもたらされる。

本発明による認証手段４は、不正使用を阻止するように意図された慣性検出器７を有している。慣性検出器７は、認証手段４の動きによる認証手段４に作用する加速力を検出する。対応する加速度信号は、第２の信号６と同時に、制御装置３に送信される。制御装置３は、認証手段４がアクセス権限及び／又は使用権限制御手順の間の動きを停止させた場合にのみ、認証がもたらされるように構成されている。このようにして、ユーザ８が、アクセスが開放されるときに車両２の外に実際に立ち、及び／又はエンジンの始動が開放されるときに車両２の中に実際にいることを保証することができる。

オプションとして、車両セキュリティシステム１は、場の測定を用いて認証手段４の動きを認識するように構成された位置認識部を有する。認証手段４によって送信された第２の信号６の場の強度は、ここで測定され、先行する信号及び／又は閾値と比較される。第２の信号６と時間的に先行して受信された第２の信号とを比較することによって、認証手段４の動きプロファイルの構築することが可能になる。オプションとして、この動きプロファイルは、慣性検出器７からの加速度信号を用いて最適化することができる。認証手段４の動きプロファイルは、アクセス権限とエンジンを始動する要求（始動ボタンを押す）との間に生成される。この動きプロファイルを使用し、動きプロファイルが車両のドアの外に立っているときと車両の座席に座っているときとの間にユーザ８の動きが典型的であるかどうかを評価することができる。いうまでもなく、動きプロファイルが、使用手段４が入れられ、ユーザによって車両２の中に、例えば、後部座席又はトランクに置かれるかばんに典型的であるかどうかチェックすることが考えられる。その後、車両２のイモビライザーは、このような典型的な動きプロファイルが検出されたときのみ解除される。認証手段４が動くとき、例えば、アクセス権限とエンジンを使用する要求との間で一様に高速で動くとき、このことは、不正使用の試み、例えば、（図２を参照して詳細に説明した）リレーステーションアタックが進行していることを示している。典型的な動きプロファイルは存在せず、イモビライザーは起動されたままである。

動きプロファイルを最適化するため、認証手段が位置の変化を認識するためのセンサ、例えば、ＧＰＳセンサ、及び／又は磁場検出器をさらに有することが考えられる。慣性検出器７は、具体的には、加速度センサを含む。

図２は、ＲＳＡ攻撃（中継局攻撃）の存在下で図１を参照して説明される本発明の一つの実施形態による車両セキュリティシステム１を示している。権限のあるユーザ８は、自分の車両２を駐車し、道路９に沿って自分の車両２から遠ざかる。第１の権限のない人１０がそこで車両２に近づき、制御装置３によって第１の信号５の送信をトリガする。権限のあるユーザ８は、認証手段４を所持し、既に車両２から遠く離れた位置にあり、厳しく制限された範囲を有する第１の信号５はもはや認証手段４に到達しない。しかしながら、第１の権限のない人１０は、第１の無線信号送信手段１１を所持し、第１の信号５を長距離の範囲１２にわたって第２の対応する無線信号送信手段１３まで伝送する。第２の無線信号送信手段１３は、ユーザ８の後に慎重について行く第２の権限のない人１４に所持されている。第２の無線信号送信手段１３は、認証手段４の受信領域に届くように、第１の再送信された信号５’を送信する。次に、認証手段４は第２の信号６を送信し、第２の無線信号送信手段１３及び第１の無線信号送信手段１１を介して制御装置３まで第２の再送信された信号６’の形態で送信される。次に、先行技術から知られている車両セキュリティシステム１は、車両２へのアクセスを発信する。しかしながら、本実施の形態の車両セキュリティシステム１では、認証手段４に組み込まれた慣性検出器７からの動き情報は、第２の信号と同時に送信される。次に、動き情報の評価は、認証手段４が迅速に移動していることを制御装置３に指す。その結果、アクセスは阻止されるが、これは、認証手段４が、認証手段４を所持し、自分の車両２にアクセスすることを望むユーザ８に典型的でない動きプロファイルを有するからである。オプションとして、エンジンが始動されるときにのみ動き情報を評価することが考えられる。本実施の形態では、アクセス権限とエンジンを始動する要求との間の動きが評価される。ここで認証手段４が高速かつ連続的な動きを示すと、イモビライザーは解除されないが、これは、動きプロファイルが典型的でないからである。オプションとして、車両セキュリティシステム１が場の測定を用いて認証手段４の動きを認識するように構成された位置認識部を有することが考えられる。本実施の形態では、認証手段４によって送信された第２の信号の場の強度は、測定され、先行する信号及び／又は閾値と比較される。第２の信号６と時間的に先行して受信された信号との比較により、認証手段４のより正確な動きプロファイルの構築が可能になる。

１ 車両セキュリティシステム
２ 車両
３ 制御装置
４ 認証手段
５ 第１の信号
５’ 第１の再送信された信号
６ 第２の信号
６’ 第２の再送信された信号
７ 慣性検出器
８ ユーザ
９ 道路
１０ 第１の権限のない人
１１ 第１の無線信号送信手段
１２ 範囲
１３ 第２の無線信号送信手段
１４ 第２の権限のない人

Claims (7)

1. 携帯型認証手段（４）であって、特に自動車（２）で使用するものであり、前記認証手段（４）は、前記認証手段（４）と前記自動車（２）に組み込まれた制御装置（３）との間の無線信号伝送のための送信部及び受信部を含み、前記自動車（２）のアクセス権限及び／又は使用権限を制御し、前記認証手段（４）は、前記受信された信号を復号するため及び前記送信された信号を符号化するための符号化及び復号部をさらに有し、前記認証手段（４）が、慣性検出器（７）及び／又は動き検出器を含むことを特徴とする携帯型認証手段（４）。
2. 前記慣性検出器（７）及び／又は前記動き検出器は、加速度センサ及び／又は回転速度センサを含むことを特徴とする請求項１に記載の認証手段（４）。
3. 前記慣性検出器（７）及び／又は前記動き検出器は、前記認証手段（４）の位置の変化を認識するためのセンサを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の認証手段（４）。
4. 前記慣性検出器（７）及び／又は前記動き検出器は前記制御装置（３）に送信される信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の認証手段（４）。
5. 車両セキュリティシステムであって、認証手段（４）及び制御装置（３）を含み、前記認証手段（４）は、前記認証手段（４）と自動車（２）に組み込まれた制御装置（３）との間で無線信号を伝送する送信部及び受信部を含み、前記自動車（２）のアクセス権限及び／又は使用権限を制御し、前記認証手段（４）は、前記受信された信号を復号するため及び前記送信された信号を符号化するための符号化及び復号部をさらに有し、前記認証手段（４）が、慣性検出器（７）及び／又は動き検出器を含むことを特徴とする車両セキュリティシステム。
6. 前記慣性検出器（７）及び／又は前記動き検出器は、加速度センサ及び／又は回転速度センサを含むことを特徴とする請求項５に記載の車両セキュリティシステム（１）。
7. 前記慣性検出器（７）及び／又は前記動き検出器は、前記認証手段（４）の位置の変化を認識するためのセンサを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の車両セキュリティシステム（１）。

Images