JP2020172851A - Control device and control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置及び制御システムに関する。 The present invention relates to a control device and a control system.
従来、無線通信する通信装置の間でＵＷＢ（Ultra-Wide Band）の電波を送受信し、このときの電波送受信に要した伝搬時間から機器間の距離を測定して、２者間の距離に基づいて機器認証を行う技術が周知である（特許文献１等参照）。この技術を用いれば、例えば中継器等を用いた通信によって不正に認証しようとしても、測定された距離が閾値以上となることをもって不正な認証を拒絶することができる。
Conventionally, UWB (Ultra-Wide Band) radio waves are transmitted and received between communication devices that perform wireless communication, and the distance between devices is measured from the propagation time required for radio wave transmission and reception at this time, based on the distance between the two parties. The technology for performing device certification is well known (see
しかし、例えば一方の通信装置から、ＵＷＢ通信するアンテナを外し、このアンテナを他方の通信装置に近づけて通信を実行する不正行為が行われた場合、測定される距離が見かけ上、短くなってしまう。この場合、認証が不正に成功してしまうおそれがあった。 However, for example, if an antenna for UWB communication is removed from one of the communication devices and the antenna is brought close to the other communication device to perform communication, the measured distance will be apparently shortened. .. In this case, there is a risk that the authentication will be successful.
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、通信装置の状態（例えば、位置異常）を判定することが可能な仕組みを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mechanism capable of determining a state (for example, a position abnormality) of a communication device. ..
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、一群の通信装置に含まれる通信装置同士の相対的な位置関係に基づいて、前記一群の通信装置の状態を判定する制御部、を備える制御装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, a control unit that determines a state of a group of communication devices based on a relative positional relationship between the communication devices included in the group of communication devices. A control device comprising the above is provided.
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、一群の通信装置と、前記一群の通信装置に含まれる通信装置同士の相対的な位置関係に基づいて、前記一群の通信装置の状態を判定する制御装置と、を備える制御システムが提供される。 Further, in order to solve the above problems, according to another viewpoint of the present invention, the group of communication devices and the communication devices included in the group of communication devices are based on the relative positional relationship between the group of communication devices. A control system including a control device for determining the state of a communication device is provided.
以上説明したように本発明によれば、通信装置の状態（例えば、位置異常）を判定することが可能な仕組みが提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a mechanism capable of determining a state (for example, a position abnormality) of a communication device.
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。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
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。
Further, in the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numerals. For example, a plurality of elements having substantially the same functional configuration are distinguished as necessary, such as
＜＜１．構成例＞＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御システム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る制御システム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。
<< 1. Configuration example >>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a
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。図１に示した例では、携帯機１００が被認証者側の装置の一例であり、通信ユニット２００が認証者側の装置の一例である。
The device on the side of the person to be authenticated and the device on the side of the certifier are involved in the present invention. In the example shown in FIG. 1, the
制御システム１においては、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がユーザにより利用可能な状態になる。このようなシステムは、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。
In the
（１）携帯機１００
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。
(1)
The
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。
As shown in FIG. 1, the
無線通信部１１０は、通信ユニット２００との間で、規定の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。規定の無線通信規格については、後に詳しく説明する。
The
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。
The
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、通信ユニット２００との間で行われる処理を制御する。かかる処理の一例は、後に詳しく説明する測距処理及び認証処理である。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。
The
（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。
(2)
The
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及び２１０Ｂ等）、及び制御装置２２０を備える。以下では、通信ユニット２００が備える複数の通信装置２１０を、一群の通信装置２１０とも称する。
As shown in FIG. 1, the
−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２１０は、無線通信部２１１を備える。
− Communication device 210
The communication device 210 is a device that performs wireless communication with the
無線通信部２１１は、携帯機１００との間で、規定の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。規定の無線通信規格については、後に詳しく説明する。
The wireless communication unit 211 has a function of communicating with the
以下、図２を参照しながら、一群の通信装置２１０の配置例を説明する。図２は、本実施形態に係る一群の通信装置２１０の配置例を示す図である。図２では、車両２０２を上方から見下ろした様子が図示されている。図２に示すように、車両２０２の前方左側に通信装置２１０Ａが設けられ、前方右側に通信装置２１０Ｂが設けられ、後方左側に通信装置２１０Ｃが設けられ、後方右側に通信装置２１０Ｄが設けられる。これらの通信装置２１０Ａ〜２１０Ｄは、車両２０２の車室外に設けられているが、これらと共に、又は代えて、車室内に通信装置２１０が設けられてもよい。
Hereinafter, an arrangement example of a group of communication devices 210 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an arrangement example of a group of communication devices 210 according to the present embodiment. FIG. 2 shows a state in which the
−制御装置２２０
制御装置２２０は、制御部２２１及び記憶部２２２を備える。
−
The
記憶部２２２は、通信ユニット２００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２２２は、通信ユニット２００の動作のためのプログラム、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部２２２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。
The
制御部２２１は、通信ユニット２００、及び車両２０２に搭載された車載機器の動作全般を制御する機能を有する。一例として、制御部２２１は、通信装置２１０を制御して携帯機１００との通信を行う。他の一例として、制御部２２１は、記憶部２２２からの情報の読み出し及び記憶部２２２への情報の書き込みを行う。さらに、制御部２２１は、携帯機１００との間で行われる処理を制御する。かかる処理の一例は、後に詳しく説明する測距処理及び認証処理である。
The
また、制御部２２１は、車両２０２のドア錠を制御するドアロック制御部としても機能し、ドア錠のロック及びアンロックを行う。また、制御部２２１は、車両２０２のエンジンを制御するエンジン制御部としても機能し、エンジンの始動／停止を行う。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。
The
制御部２２１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成される。
The
なお、通信装置２１０及び制御装置２２０は、典型的にはＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に準拠した有線通信路により接続される。有線通信路の一例は、ワイヤハーネスである。もちろん、通信装置２１０及び制御装置２２０は、無線通信路により接続されてもよい。
The communication device 210 and the
（３）規定の無線通信規格について
規定の無線通信規格の一例は、以下に説明する第１の無線通信規格である。規定の無線通信規格の他の一例は、以下に説明する第２の無線通信規格である。
(3) Regarding the specified wireless communication standard An example of the specified wireless communication standard is the first wireless communication standard described below. Another example of the specified wireless communication standard is the second wireless communication standard described below.
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の要件を満たすことが望ましい。 It is desirable that the first wireless communication standard satisfies at least one of the requirements of high gain and low power consumption on the receiving side as compared with the second wireless communication standard.
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ほど受信側のサンプリング周波数が高くなるので受信側の消費電力が高くなり、搬送波の周波数が低いほど受信側のサンプリング周波数が低くなるので受信側の消費電力が低くなり、受信側の消費電力に関する上記要件が満たされるためである。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。 As a specific example of satisfying these requirements, the second wireless communication standard may use a carrier wave having a frequency higher than the frequency of the carrier wave in the first wireless communication standard. This is because the higher the frequency of the carrier wave, the larger the attenuation according to the distance, and the lower the gain, and the lower the frequency of the carrier wave, the smaller the attenuation according to the distance, the higher the gain, and the above requirement regarding the gain is satisfied. .. Further, the higher the carrier frequency, the higher the sampling frequency on the receiving side, so that the power consumption on the receiving side is higher, and the lower the carrier frequency, the lower the sampling frequency on the receiving side, so that the power consumption on the receiving side is low. This is because the above requirements regarding power consumption on the receiving side are satisfied. Considering that the sampling frequency is set according to the maximum value of the frequency of the carrier wave, the maximum frequency of the carrier wave in the second wireless communication standard is higher than the maximum frequency of the carrier wave in the first wireless communication standard. That, at least, should be satisfied.
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る。また、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。
For example, in the first wireless communication standard, signals in the ultra high frequency (UHF) and low frequency (LF) bands may be used. In a typical smart entry system, a UHF band signal is used for transmission from the
以下では、無線通信部１１０及び無線通信部２１１は、ＵＨＦ帯の信号及びＬＦ帯の信号での通信が可能に構成されるものとして説明する。即ち、無線通信部１１０は、ＵＨＦ帯の信号を通信ユニット２００へ送信するものとする。また、無線通信部１１０は、ＬＦ帯の信号を通信ユニット２００から受信するものとする。他方、無線通信部２１１は、ＵＨＦ帯の信号を携帯機１００から受信するものとする。また、無線通信部２１１は、ＬＦ帯の信号を携帯機１００へ送信するものとする。
In the following, the
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る。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、距離を測定することを指す。 For example, in the second wireless communication standard, a signal using a UWB (Ultra-Wide Band) is used. The UWB impulse type signal has a characteristic that distance measurement can be performed with high accuracy. That is, the UWB impulse type signal can measure the airborne propagation time of the radio wave with high accuracy by using the radio wave with a very short pulse width of nanoseconds or less, and the distance measurement based on the propagation time is highly accurate. Can be done. Here, distance measurement refers to measuring a distance.
以下では、無線通信部１１０及び無線通信部２１１は、ＵＷＢを用いた信号での通信が可能に構成されるものとして説明する。
In the following, the
＜＜２．技術的特徴＞＞
＜２．１．測距処理＞
本実施形態では、測距処理が行われる。測距処理とは、測距処理のための信号（とりわけ、以下に説明する測距用信号）を送受信する２つの装置間の距離を測定する処理である。
<< 2. Technical features >>
<2.1. Distance measurement processing>
In this embodiment, distance measurement processing is performed. The distance measuring process is a process of measuring the distance between two devices that transmit and receive a signal for the distance measuring process (particularly, a distance measuring signal described below).
測距処理のための信号の一例は、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、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。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、第１の測距用信号の応答として送信される測距用信号を、第２の測距用信号とも称する。 An example of a signal for distance measurement processing is a distance measurement signal. The distance measuring signal is a signal transmitted and received to measure the distance between the devices. The distance measuring signal is also a signal to be measured. For example, the time required to send and receive the distance measurement signal is measured. The distance measuring signal is composed of a frame format having no payload part for storing data. In the distance measuring process, a plurality of distance measuring signals can be transmitted and received between the devices. Of the plurality of distance measurement signals, the distance measurement signal transmitted from one device to the other device is also referred to as a first distance measurement signal. Then, the distance measuring signal transmitted as a response of the first distance measuring signal from the device that received the first distance measuring signal to the device that transmitted the first distance measuring signal is transmitted to the second distance measuring signal. Also called a distance measurement signal.
測距処理のための信号の他の一例は、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。 Another example of a signal for ranging processing is a data signal. A data signal is a signal that stores and conveys data. The data signal is composed of a frame format having a payload portion for storing data.
２つの装置の一例は、携帯機１００（より正確には、無線通信部１１０）及び通信装置２１０である。携帯機１００と通信装置２１０との間の距離を測定する測距処理の流れの一例を、図３を参照しながら説明する。
Examples of the two devices are the portable device 100 (more accurately, the wireless communication unit 110) and the communication device 210. An example of the flow of the distance measuring process for measuring the distance between the
図３は、本実施形態に係る制御システム１により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、本シーケンスでは、携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。
FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of the flow of distance measurement processing executed by the
図３に示すように、まず、通信ユニット２００の通信装置２１０は、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１０２）。次いで、携帯機１００の無線通信部１１０は、通信ユニット２００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第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１０４）。
As shown in FIG. 3, first, the communication device 210 of the
このとき、携帯機１００の制御部１３０は、携帯機１００における第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。他方、通信ユニット２００の制御部２３０は、携帯機１００から第２の測距用信号を受信すると、通信ユニット２００における第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を計測しておく。
At this time, the
次に、携帯機１００の無線通信部１１０は、時間ΔＴ２を示す情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ１０６）。
Next, the
そして、通信ユニット２００の制御部２３０は、データ信号を受信すると、計測した時間ΔＴ１、及びデータ信号に含まれる情報により示される時間ΔＴ２に基づいて、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を計算する（ステップＳ１０８）。詳しくは、ΔＴ１−ΔＴ２の結果を２で割ることで片道の信号の伝搬時間が計算され、かかる伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離が計算される。
Then, when the control unit 230 of the
＜２．２．２段階認証＞
本実施形態に係る携帯機１００及び通信ユニット２００は、複数の認証処理を行う。認証処理とは、通信ユニット２００が携帯機１００を認証する処理である。複数の認証処理の全てが成功裏に完了した場合に認証が成功し、少なくとも一部の認証処理において異常が発生した場合に認証が失敗する。
<2.2.2 Two-step authentication>
The
（１）第１の認証処理
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、データである。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、要求応答認証はいわゆるリプレイアタックに耐性を有する。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、盗聴を低減することができる。
(1) First Authentication Process The first-stage authentication process (hereinafter, also referred to as the first authentication process) includes, for example, request response authentication. Request response authentication means that the certifier generates an authentication request and sends it to the authenticated person, the authenticated person generates an authentication response based on the authentication request and sends it to the certifier, and the certifier is based on the authentication response. This is an authentication method that authenticates the person to be authenticated. The authentication request is data. The authentication response is data generated based on the authentication request and the information of the person to be authenticated (for example, ID and password). Request-response authentication is resistant to so-called replay attacks, as authentication requests are typically random numbers and change with each authentication. Further, since the authentication response is generated based on the information of the person to be authenticated (for example, ID and password), that is, the ID and password itself are not transmitted and received, eavesdropping can be reduced.
（２）第２の認証処理
２段階目の認証処理（以下、第２の認証処理とも称する）は、携帯機１００と通信ユニット２００（より正確には、通信装置２１０）との相対的な位置関係に基づいて、携帯機１００を認証する処理である。
(2) Second authentication process The second stage authentication process (hereinafter, also referred to as the second authentication process) is the relative position between the
一例として、第２の認証処理は、距離に基づく認証を行う処理である。距離に基づく認証は、携帯機１００と通信ユニット２００（より正確には、通信装置２１０）との間の距離を測定する測距処理、及び測距処理において測定された距離に基づき認証する処理を含む。第２の認証処理においては、通信ユニット２００は、測距処理により測定した距離が規定の条件を満たすか否かにより、携帯機１００の認証を行う。既定の条件の一例は、規定の閾値（以下、第１の閾値とも称する）以下であることである。例えば、通信ユニット２００は、測距処理により得られた、規定数の通信装置２１０の各々と携帯機１００との間の距離が、それぞれ第１の閾値以下であれば認証成功を判定し、そうでない場合には認証失敗を判定する。上記規定数は、１であってもよいし、２以上であってもよい。
As an example, the second authentication process is a process of performing distance-based authentication. The distance-based authentication includes a distance measurement process for measuring the distance between the
ここで、測距処理では、携帯機１００と通信装置２１０との間で測距用信号が送受信される。そして、測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて、携帯機１００と通信装置２１０との間の距離が測定される。従って、携帯機１００と通信装置２１０との間に中継器を持ち込んで無線信号を中継する、いわゆるリレーアタックによる被害を防止することができる。リレーアタックを受けて測距用信号が中継されても、測距用信号の送受信にかかる時間は減らないためである。
Here, in the distance measuring process, a distance measuring signal is transmitted and received between the
（３）補足
一例として、第１の認証処理では、第１の無線通信規格に準拠して信号が送受信される。これにより、認証要求及び認証応答といったデータの送受信を含む第１の認証処理を、より利得が高い第１の無線通信規格を用いて効率よく行うことができる。
(3) Supplement As an example, in the first authentication process, signals are transmitted and received in accordance with the first wireless communication standard. As a result, the first authentication process including the transmission / reception of data such as the authentication request and the authentication response can be efficiently performed by using the first wireless communication standard having a higher gain.
一例として、第２の認証処理では、第２の無線通信規格に準拠して信号が送受信される。これにより、距離に基づく認証を含む第２の認証処理を、より測距に適した第２の無線通信規格を用いて高精度に行うことができる。 As an example, in the second authentication process, signals are transmitted and received in accordance with the second wireless communication standard. As a result, the second authentication process including the distance-based authentication can be performed with high accuracy by using the second wireless communication standard more suitable for distance measurement.
これら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。ウェイクアップ信号に対してＡＣＫが返信された場合、認証処理がトリガされる。 Prior to these authentication processes, a wake-up signal instructing activation and a response to the wake-up signal may be transmitted and received. The wake-up signal can wake the receiving side from the sleep state. Examples of the response to the wake-up signal include an acknowledgment (ACK) signal indicating that the signal is activated and a negative response (NACK: Negative Acknowledgement) signal indicating that the signal is not activated. When ACK is returned in response to the wakeup signal, the authentication process is triggered.
第１の認証処理及び第２の認証処理は、段階的に行われてもよく、その順番は任意である。また、第１の認証処理及び第２の認証処理は、一部又は全部が並行して行われてもよい。以下では、第１の認証処理の後に第２の認証処理が実行されるものとする。 The first authentication process and the second authentication process may be performed in stages, and the order thereof is arbitrary. Further, the first authentication process and the second authentication process may be performed in part or in whole in parallel. In the following, it is assumed that the second authentication process is executed after the first authentication process.
＜２．３．第３の認証処理＞
第２の認証処理を不正に突破し得る攻撃として、通信装置２１０を車両２０２から取り外して、ワイヤハーネスを延長し、取り外した通信装置２１０を制御装置２２０に接続された状態で携帯機１００の近くに移動させることが考えられる。かかる攻撃によれば、携帯機１００までの距離が第１の閾値以下になるよう通信装置２１０を移動させることで、第２の認証処理は不正に突破されてしまう。上記第２の認証処理に対する攻撃の対策のために、本発明では、第３の認証処理が新たに導入される。以下、第３の認証処理について詳しく説明する。
<2.3. Third authentication process>
As an attack that can illegally break through the second authentication process, the communication device 210 is removed from the
（１）状態判定
制御装置２２０は、一群の通信装置２１０に含まれる通信装置２１０同士の相対的な位置関係（以下、一群の通信装置２１０の相対関係とも称する）に基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。詳しくは、制御装置２２０は、状態を判定する時刻（以下、判定時刻とも称する）における一群の通信装置２１０の相対関係と、判定時刻よりも過去の一群の通信装置２１０の相対関係と、を比較することで、一群の通信装置２１０の状態を判定する。例えば、一群の通信装置２１０の相対関係が変化していない場合に正常と判定され、変化した場合に異常と判定される。ただし、経年変化及び交通事故等により車両２０２が変形し得ることを考慮すれば、規定の正の値以下の変化であれば正常と判定され得る。かかる構成により、通信装置２１０の位置異常を判定することが可能となる。
(1) The state
判定時刻よりも過去の一群の通信装置２１０の相対関係は、典型的には、初期状態での一群の通信装置２１０の相対関係である。初期状態とは、車両２０２製造時の状態である。初期状態での一群の通信装置２１０の相対関係は、工場出荷時に記憶部２２２に記憶される。メンテナンスの際に通信装置２１０の位置が変更された場合、記憶部２２２の記憶も併せて更新される。
The relative relationship of the group of communication devices 210 past the determination time is typically the relative relationship of the group of communication devices 210 in the initial state. The initial state is a state at the time of manufacturing the
一群の通信装置２１０の相対関係は、通信装置２１０同士の距離であってもよい。その場合、制御装置２２０は、一群の通信装置２１０に含まれる通信装置２１０同士の距離に基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。詳しくは、制御装置２２０は、判定時刻における通信装置２１０同士の距離が規定の閾値（以下、第２の閾値とも称する）以下であるか否かにより、一群の通信装置２１０の状態を判定する。例えば、制御装置２２０は、判定時刻における通信装置２１０同士の距離が第２の閾値以下である場合に、一群の通信装置２１０の状態は正常であると判定する。一方で、制御装置２２０は、判定時刻における通信装置２１０同士の距離が第２の閾値以下でない場合に、一群の通信装置２１０の状態は異常であると判定する。
The relative relationship between the group of communication devices 210 may be the distance between the communication devices 210. In that case, the
第２の閾値は、通信装置２１０のペア毎に、初期状態での一群の通信装置２１０の相対関係に基づいて設定される。第２の閾値は、例えば、初期状態での一群の通信装置２１０の相対関係における、通信装置２１０のペア間の距離である。経年変化及び交通事故等により車両２０２が変形し得ることを考慮すれば、第２の閾値は、初期状態での一群の通信装置２１０の相対関係における、通信装置２１０のペア間の距離に、規定の正の値を加えた距離であることが望ましい。
The second threshold value is set for each pair of communication devices 210 based on the relative relationship of the group of communication devices 210 in the initial state. The second threshold is, for example, the distance between pairs of communication devices 210 in the relative relationship of a group of communication devices 210 in the initial state. Considering that the
一群の通信装置２１０の相対関係は、一群の通信装置２１０に含まれる通信装置２１０同士の無線通信の結果に基づいて特定される。より詳しくは、第２の認証処理において上記説明した測距処理と同様の処理により、判定時刻における通信装置２１０同士の距離が測定される。具体的には、通信装置２１０のペアの一方が第１の測距用信号を送信し、第１の測距用信号を受信した他方が、第１の測距用信号に対する応答としての第２の測距用信号を返信する。そして、制御装置２２０は、各々の測距用信号が送信されてから受信されるまでにかかる時間に基づいて、通信装置２１０のペア間の距離を計算する。かかる構成により、判定時刻における一群の通信装置２１０の相対関係を簡易に特定することが可能となる。
The relative relationship of the group of communication devices 210 is specified based on the result of wireless communication between the communication devices 210 included in the group of communication devices 210. More specifically, the distance between the communication devices 210 at the determination time is measured by the same process as the distance measurement process described above in the second authentication process. Specifically, one of the pair of communication devices 210 transmits the first ranging signal, and the other receiving the first ranging signal receives the second ranging signal as a response to the first ranging signal. Returns the distance measurement signal of. Then, the
一例として、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離が測定される例について説明する。まず、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａ及び通信装置２１０Ｂのいずれか一方に測距開始を要求する制御信号を送信する。ここで、制御信号とは、宛先の装置を制御するための信号である。通信装置２１０Ａ及び通信装置２１０Ｂのうち、制御信号を受信した一方は第１の測距用信号を送信し、第１の測距用信号を受信した他方は第２の測距用信号を送信する。そして、制御装置２２０は、各々の測距用信号が送信されてから受信されるまでにかかる時間に基づいて、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離を測定する。
As an example, an example in which the distance between the
制御装置２２０は、電波の伝搬経路が確保されている通信装置２１０のペア間の距離を測定する。換言すると、制御装置２２０は、送受信間で遮蔽物が存在しない通信装置２１０のペア間の距離を測定する。そのようなペアとして、車室により遮蔽されない、通信装置２１０Ａ及び通信装置２１０Ｂのペア、通信装置２１０Ａ及び通信装置２１０Ｃのペア、通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｄのペア、並びに通信装置２１０Ｃ及び通信装置２１０Ｄのペアが挙げられる。かかる構成により、電波の伝搬経路が遮蔽されていることに起因する誤判定を防止することが可能となる。
The
第１の測距用信号は、複数の通信装置２１０に対して同一の無線リソース（時間及び周波数等）を使用して送信されてもよい。例えば、通信装置２１０Ａは、通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃに対し、第１の測距用信号をマルチキャストしてもよい。他方、複数の通信装置２１０は、同一の通信装置２１０に対して異なる無線リソースを使用して第２の測距用信号を送信する。例えば、通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃは、異なる時間に第２の測距用信号を通信装置２１０Ａに送信する。とりわけＵＷＢでは、同時に複数の無線信号が受信された場合、各々の無線信号に分離することが困難なためである。
The first ranging signal may be transmitted to the plurality of communication devices 210 using the same radio resource (time, frequency, etc.). For example, the
ここで、測距用信号は、どの装置を宛先とするかを指定して送信される。測距用信号を送信する装置を送信側装置とも称する。測距用信号の宛先として指定された装置を宛先側装置とも称する。測距用信号を受信する装置を受信側装置とも称する。 Here, the distance measuring signal is transmitted by designating which device is the destination. A device that transmits a distance measuring signal is also referred to as a transmitting side device. The device designated as the destination of the distance measuring signal is also referred to as a destination device. A device that receives a ranging signal is also referred to as a receiving device.
一例として、測距用信号は、送信側装置と宛先側装置との間で予め共有された情報を含んでいてもよい。かかる情報の一例は、宛先側装置の識別情報である。なお、装置の識別情報とは、当該装置を示す情報である。即ち、宛先側装置の識別情報とは、宛先側装置を示す情報である。宛先側装置の識別情報の一例は、通信装置２１０のＩＤ（identifier）である。この場合、受信側装置は、測距用信号に含まれる情報を参照することで、自身を宛先として送信された測距用信号であるか否かを識別することができる。詳しくは、受信側装置は、受信側装置自身の識別情報と、受信した測距用信号に含まれる宛先側装置の識別情報とが対応する場合に、当該測距用信号が自身を宛先として送信された測距用信号であることを識別する。 As an example, the distance measuring signal may include information previously shared between the transmitting side device and the destination side device. An example of such information is the identification information of the destination device. The device identification information is information indicating the device. That is, the identification information of the destination side device is information indicating the destination side device. An example of the identification information of the destination device is the ID (identifier) of the communication device 210. In this case, the receiving side device can identify whether or not the distance measuring signal is transmitted with its own destination by referring to the information included in the distance measuring signal. Specifically, when the identification information of the receiving side device itself corresponds to the identification information of the destination side device included in the received distance measuring signal, the receiving side device transmits the distance measuring signal to itself as the destination. Identify that it is a distance measurement signal.
他の一例として、測距用信号は、送信側装置と宛先側装置との間で予め共有された暗号鍵により暗号化されてもよい。この場合、受信側装置は、復号に成功するか否かにより、自身を宛先として送信された測距用信号であるか否かを識別することができる。 As another example, the distance measuring signal may be encrypted by an encryption key shared in advance between the transmitting side device and the destination side device. In this case, the receiving device can identify whether or not the distance measuring signal is transmitted to itself as the destination, depending on whether or not the decoding is successful.
かかる構成により、例えば第１の測距用信号の宛先外から第２の測距用信号が返信されて誤った距離が計算される等の誤動作を防止することができる。なお、宛先として、複数の装置が指定されてもよい。また、上記構成は、第３の認証処理のみならず、第２の認証処理においても適用されてよい。 With such a configuration, it is possible to prevent a malfunction such as a second distance measuring signal being returned from outside the destination of the first distance measuring signal and an erroneous distance being calculated. A plurality of devices may be specified as the destination. Further, the above configuration may be applied not only in the third authentication process but also in the second authentication process.
制御装置２２０は、携帯機１００と通信装置２１０との間で通信が行われた場合に、一群の通信装置２１０の状態を判定してもよい。とりわけ、制御装置２２０は、第２の認証処理において携帯機１００と通信装置２１０とが測距用信号を送受信した場合に、一群の通信装置２１０の状態を判定してもよい。これにより、第２の認証処理に対する攻撃が試みられ得るタイミングに限定して状態判定を行うことができるので、消費電力及び処理負荷等のコストを抑制することができる。
The
携帯機１００は、本発明における、一群の通信装置２１０に含まれない第１の通信装置、の一例である。第２の認証処理において携帯機１００との通信を行った通信装置２１０は、本発明における、一群の通信装置に含まれる第２の通信装置の一例である。第２の認証処理において携帯機１００との通信を行った通信装置２１０を、以下では第２の認証処理に関与する通信装置２１０とも称する。
The
他方、以下では、一群の通信装置２１０のうち、第２の認証処理に関与する通信装置２１０以外の通信装置２１０を、第２の認証処理に関与しない通信装置２１０とも称する。第２の認証処理に関与しない通信装置２１０は、本発明における、一群の通信装置に含まれ第２の通信装置とは異なる第３の通信装置の一例である。 On the other hand, in the following, among the group of communication devices 210, the communication device 210 other than the communication device 210 involved in the second authentication process is also referred to as a communication device 210 not involved in the second authentication process. The communication device 210 that is not involved in the second authentication process is an example of the third communication device included in the group of communication devices and different from the second communication device in the present invention.
制御装置２２０は、第２の認証処理に関与する通信装置２１０と、第２の認証処理に関与しない通信装置２１０と、の間の相対的な位置関係に基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定してもよい。第２の認証処理に対する攻撃は、第２の認証処理に関与する通信装置２１０が不正に取り外されて、携帯機１００の近くに移動された場合に成功し得る。この点、取り外された通信装置２１０と取り外されずに車両２０２に残った通信装置２１０との間の相対的な位置関係に基づいて状態判定を行うことで、第２の認証処理に対する攻撃を適切に防ぐことができる。
The
なお、第２の認証処理に関与する通信装置２１０及び第２の認証処理に関与しない通信装置２１０は、予め区別されていてもよい。また、第２の認証処理に関与する通信装置２１０及び第２の認証処理に関与しない通信装置２１０は、第２の認証処理が行われたタイミングで動的に区別されてもよい。 The communication device 210 involved in the second authentication process and the communication device 210 not involved in the second authentication process may be distinguished in advance. Further, the communication device 210 involved in the second authentication process and the communication device 210 not involved in the second authentication process may be dynamically distinguished at the timing when the second authentication process is performed.
もちろん、制御装置２２０は、第２の認証処理に関与しない通信装置２１０同士の相対的な位置関係に基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定してもよい。これにより、第２の認証処理に関与する通信装置２１０を用いずに、状態判定を行うことができる。よって、攻撃者が、第２の認証処理に関与しない通信装置２１０を取り外した場合でも、状態異常を判定することが可能となる。
Of course, the
（２）認証
制御装置２２０は、一群の通信装置２１０の状態に基づいて、携帯機１００を認証する。詳しくは、制御装置２２０は、一群の通信装置２１０の状態が正常であれば認証成功を判定し、一群の通信装置２１０の状態が異常であれば認証失敗を判定する。これにより、第２の認証処理に対する攻撃を受けた場合に認証失敗を判定して攻撃を防ぐことができるので、セキュリティ性を向上させることができる。
(2) Authentication The
上記説明したように、一群の通信装置２１０の相対関係は、通信装置２１０同士の距離であってもよい。その場合、制御装置２２０は、一群の通信装置２１０に含まれる通信装置２１０同士の距離が第２の閾値以下である場合に認証成功を判定し、そうでない場合に認証失敗を判定する。例えば、制御装置２２０は、判定時刻における通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離と、第２の閾値とを比較することで、認証成否を判定する。第２の認証処理に対する攻撃が試みられる場合、車両２０２から取り外された通信装置２１０は、携帯機１００の近くに、換言すると他の通信装置２１０から遠くに移動される。従って、第２の閾値に基づく判定により、適切に攻撃を防ぐことが可能となる。
As described above, the relative relationship of the group of communication devices 210 may be the distance between the communication devices 210. In that case, the
制御装置２２０は、一群の通信装置２１０に含まれる複数通りの通信装置２１０のペアの各々について、通信装置２１０のペア間の距離と第２の閾値との比較を行い、認証成否を判定してもよい。複数通りの通信装置２１０のペアの選択方法、及び判定が行われる順番は、任意である。例えば、制御装置２２０は、全ての通信装置２１０のペアに関し距離が第２の閾値以下であれば認証成功を判定し、ひとつでも第２の閾値を超える場合に認証失敗を判定する。かかる構成により、セキュリティ性をより向上させることが可能となる。
The
（３）具体例
以下、図４〜図６を参照しながら、第３の認証処理の具体例を説明する。図４〜図６は、本実施形態に係る第３の認証処理の具体例を説明するための図である。
(3) Specific Example Hereinafter, a specific example of the third authentication process will be described with reference to FIGS. 4 to 6. 4 to 6 are diagrams for explaining a specific example of the third authentication process according to the present embodiment.
まず、図４を参照しながら、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離に基づいて、一群の通信装置２１０の状態が判定される例を説明する。
First, with reference to FIG. 4, an example in which the state of a group of communication devices 210 is determined based on the distance between the
図４の左図１０Ａでは、通信装置２１０Ａが、通信装置２１０Ｂを宛先とする第１の測距用信号を送信する様子が示されている。一例として、当該第１の測距用信号は、通信装置２１０Ｂの識別情報を含んでいてもよい。他の一例として、当該第１の測距用信号は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間で予め共有された暗号鍵により暗号化されて、送信されてもよい。
FIG. 10A on the left side of FIG. 4 shows how the
通信装置２１０Ｂにより第１の測距用信号が受信されると、制御装置２２０は、通信装置２１０Ｂにより受信された第１の測距用信号が、通信装置２１０Ｂを宛先とするか否かを識別する。一例として、制御装置２２０は、受信された第１の測距用信号に含まれる識別情報を確認する。他の一例として、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間で予め共有された暗号鍵を用いた第１の測距用信号の復号が成功するか否かを確認する。
When the first ranging signal is received by the
図４の右図１０Ｂでは、通信装置２１０Ｂが、通信装置２１０Ｂを宛先とする第１の測距用信号の応答として、通信装置２１０Ａを宛先とする第２の測距用信号を送信する様子が示されている。一例として、当該第２の測距用信号は、通信装置２１０Ａの識別情報を含んでいてもよい。他の一例として、当該第２の測距用信号は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間で予め共有された暗号鍵により暗号化されて、送信されてもよい。
In FIG. 10B on the right side of FIG. 4, the
通信装置２１０Ａにより第２の測距用信号が受信されると、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａにより受信された第２の測距用信号が、通信装置２１０Ａを宛先とするか否かを識別する。一例として、制御装置２２０は、受信された第２の測距用信号に含まれる識別情報を確認する。他の一例として、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間で予め共有された暗号鍵を用いた第２の測距用信号の復号が成功するか否かを確認する。
When the
次いで、制御装置２２０は、第１の測距用信号及び第２の測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離を計算する。そして、制御装置２２０は、計算した距離が第２の閾値以下であるか否かに基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。ここでの第２の閾値の一例は、初期状態における通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離である。
Next, the
続いて、図５を参照しながら、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間の距離に基づいて、一群の通信装置２１０の状態が判定される例を説明する。
Subsequently, with reference to FIG. 5, an example in which the state of the group of communication devices 210 is determined based on the distance between the
図５の左図２０Ａでは、通信装置２１０Ａが、通信装置２１０Ｃを宛先とする第１の測距用信号を送信する様子が示されている。一例として、当該第１の測距用信号は、通信装置２１０Ｃの識別情報を含んでいてもよい。他の一例として、当該第１の測距用信号は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間で予め共有された暗号鍵により暗号化されて、送信されてもよい。
FIG. 20A on the left side of FIG. 5 shows how the
通信装置２１０Ｃにより第１の測距用信号が受信されると、制御装置２２０は、通信装置２１０Ｃにより受信された第１の測距用信号が、通信装置２１０Ｃを宛先とするか否かを識別する。一例として、制御装置２２０は、受信された第１の測距用信号に含まれる識別情報を確認する。他の一例として、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間で予め共有された暗号鍵を用いた第１の測距用信号の復号が成功するか否かを確認する。
When the first ranging signal is received by the
図５の右図２０Ｂでは、通信装置２１０Ｃが、通信装置２１０Ｃを宛先とする第１の測距用信号の応答として、通信装置２１０Ａを宛先とする第２の測距用信号を送信する様子が示されている。一例として、当該第２の測距用信号は、通信装置２１０Ａの識別情報を含んでいてもよい。他の一例として、当該第２の測距用信号は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間で予め共有された暗号鍵により暗号化されて、送信されてもよい。
In FIG. 20B on the right side of FIG. 5, the
通信装置２１０Ａにより第２の測距用信号が受信されると、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａにより受信された第２の測距用信号が、通信装置２１０Ａを宛先とするか否かを識別する。一例として、制御装置２２０は、受信された第２の測距用信号に含まれる識別情報を確認する。他の一例として、制御装置２２０は、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間で予め共有された暗号鍵を用いた第２の測距用信号の復号が成功するか否かを確認する。
When the
次いで、制御装置２２０は、第１の測距用信号及び第２の測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間の距離を計算する。そして、制御装置２２０は、計算した距離が第２の閾値以下であるか否かに基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。ここでの第２の閾値の一例は、初期状態における通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｃとの間の距離である。
The
続いて、図６を参照しながら、通信装置２１０Ｄと通信装置２１０Ｂ及び通信装置２１０Ｃの各々との間の距離に基づいて、一群の通信装置２１０の状態が判定される例を説明する。
Subsequently, with reference to FIG. 6, an example in which the state of the group of communication devices 210 is determined based on the distance between the
図６の左図３０Ａでは、通信装置２１０Ｄ及び通信装置２１０Ｃが、第１の測距用信号及び第２の測距用信号を送受信する様子が示されている。制御装置２２０は、第１の測距用信号及び第２の測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて、通信装置２１０Ｄと通信装置２１０Ｃとの間の距離を計算する。そして、制御装置２２０は、計算した距離が第２の閾値以下であるか否かに基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。ここでの第２の閾値の一例は、初期状態における通信装置２１０Ｄと通信装置２１０Ｃとの間の距離である。処理の詳細については、図４を参照しながら上記説明した処理と同様であるから、再度の説明を省略する。
FIG. 30A on the left side of FIG. 6 shows how the
図６の右図３０Ｂでは、通信装置２１０Ｄ及び通信装置２１０Ｂが、第１の測距用信号及び第２の測距用信号を送受信する様子が示されている。制御装置２２０は、第１の測距用信号及び第２の測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて、通信装置２１０Ｄと通信装置２１０Ｂとの間の距離を計算する。そして、制御装置２２０は、計算した距離が第２の閾値以下であるか否かに基づいて、一群の通信装置２１０の状態を判定する。ここでの第２の閾値の一例は、初期状態における通信装置２１０Ｄと通信装置２１０Ｂとの間の距離である。処理の詳細については、図５を参照しながら上記説明した処理と同様であるから、再度の説明を省略する。
FIG. 30B on the right side of FIG. 6 shows how the
制御装置２２０は、図４〜図６を参照しながら上記説明した状態判定の結果が全て正常である場合、認証成功を判定する。一方で、制御装置２２０は、図４〜図６を参照しながら上記説明した状態判定の少なくとも１つが異常である場合、認証失敗を判定する。
The
＜２．４．認証結果に基づく処理＞
通信ユニット２００は、認証結果に基づく処理を行う。例えば、通信ユニット２００は、車両２０２を利用可能な状態にするか否かを制御する。詳しくは、第１の認証処理、第２の認証処理、及び第３の認証処理の全てにおいて認証成功が判定された場合、制御装置２２０は、車両２０２を利用可能な状態にする処理を実行する。例えば、制御装置２２０は、車両２０２のドア錠をアンロックしたりエンジンを始動させたりする。他方、第１の認証処理、第２の認証処理、及び第３の認証処理のいずれかにおいて認証失敗が判定された場合、制御装置２２０は、車両２０２のドア錠をロックしたままにし、エンジンを停止したままにする。
<2.4. Processing based on authentication results>
The
認証処理は、車室外認証処理と、車室内認証処理と、に分類され得る。車室外認証処理とは、車両２０２の車室外を対象とする無線通信の結果に基づく認証処理である。車室内認証処理とは、車両２０２の車室内を対象とする無線通信の結果に基づく認証処理である。
The authentication process can be classified into an outdoor authentication process and an indoor authentication process. The out-of-vehicle authentication process is an authentication process based on the result of wireless communication targeting the outside of the vehicle interior of the
車室外認証処理のために、車両２０２の車室外を対象とする無線通信を行う通信装置２１０が設けられてもよい。例えば、車両２０２の車室外を対象とする無線通信を行う通信装置２１０は、車両２０２の車室外に設けられる。同様に、車室内認証処理のために、車両２０２の車室内を対象とする無線通信を行う通信装置２１０が設けられてもよい。例えば、車両２０２の車室内を対象とする無線通信を行う通信装置２１０は、車両２０２の車室内に設けられる。
A communication device 210 that performs wireless communication targeting the outside of the vehicle interior of the
認証結果に基づく処理は、車室外認証処理と車室内認証処理とで、異なっていてもよい。一例として、車室外認証処理の結果に基づいてドア錠のロック／アンロックが制御されてもよい。他の一例として、車室内認証処理の結果に基づいて、エンジンの始動／停止が制御されてもよい。 The process based on the authentication result may be different between the vehicle interior authentication process and the vehicle interior authentication process. As an example, the lock / unlock of the door lock may be controlled based on the result of the vehicle exterior authentication process. As another example, the start / stop of the engine may be controlled based on the result of the vehicle interior authentication process.
認証結果に基づく処理として、車両２０２を利用可能な状態にする処理を実行することの許可／不許可が決定されてもよい。この場合、車両２０２を利用可能な状態にする処理を実行することが許可された上で、規定の条件が満たされた場合に、車両２０２を利用可能な状態にする処理が実行される。規定の条件の一例は、車室内に設けられたエンジンスイッチが押下されることである。例えば、車室内認証処理に成功した上で、車室内に設けられたエンジンスイッチが押下された場合に、エンジンが始動されてもよい。一方で、車両２０２を利用可能な状態にする処理を実行することが許可されない場合、規定の条件が満たされるか否かを問わず、車両２０２を利用可能な状態にする処理は実行されない。
As a process based on the authentication result, permission / disapproval of executing the process of making the
＜２．５．処理の流れ＞
図７は、本実施形態に係る制御システム１において実行される認証処理の流れの一例を説明するためのシーケンス図である。図７に示すように、本シーケンスには、携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。なお、本シーケンスでは、通信装置２１０Ａ、通信装置２１０Ｂ、及び制御装置２２０が、通信ユニット２００の構成要素の代表として図示されている。本シーケンスでは、一例として、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離に基づく第３の認証処理が行われる例を説明する。
<2.5. Process flow>
FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an example of the flow of the authentication process executed in the
なお、本シーケンスにおいて、制御装置２２０から通信装置２１０Ａへの矢印は、通信装置２１０Ａに信号を送信させるための制御信号が送信されることを示している。他方、通信装置２１０Ａから制御装置２２０への矢印は、通信装置２１０Ａにより受信された信号が制御装置２２０に転送されることを示している。
In this sequence, the arrow from the
図７に示すように、まず、通信装置２１０Ａは、制御装置２２０からの制御信号に従い、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）。
携帯機１００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）。通信装置２１０Ａは、ＡＣＫ信号を受信すると、受信したＡＣＫ信号を制御装置２２０に転送する。
As shown in FIG. 7, first, the
Upon receiving the wake-up signal, the
次に、第１の認証処理として、要求応答認証が行われる。
まず、制御装置２２０は、認証要求を生成し、生成した認証要求を含む信号を、通信装置２１０Ａにより送信させる（ステップＳ１０６）。
携帯機１００は、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し、生成した認証応答を含む信号を送信する（ステップＳ１０８）。通信装置２１０Ａは、認証応答を含む信号を受信すると、受信した認証応答を含む信号を制御装置２２０に転送する（ステップＳ１０８）。
そして、制御装置２２０は、受信し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）。
Next, as the first authentication process, request response authentication is performed.
First, the
When the
Then, the
次いで、第２の認証処理として、携帯機１００と通信装置２１０Ａとの間の距離に基づく認証が行われる。
まず、通信装置２１０Ａは、制御装置２２０からの制御信号に従い、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１１２）。
携帯機１００は、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Ｓ１１４）。通信装置２１０Ａは、第２の測距用信号を受信すると、受信した第２の測距用信号を制御装置２２０に転送する。
そして、制御装置２２０は、測距用信号の送受信結果に基づいて、携帯機１００と通信装置２１０Ａとの間の距離を計算し、計算した距離が第１の閾値以下であるか否かにより携帯機１００の認証を行う（ステップＳ１１６）。
Next, as a second authentication process, authentication based on the distance between the
First, the
When the
Then, the
続いて、第３の認証処理として、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離に基づく認証が行われる。
まず、通信装置２１０Ａは、制御装置２２０からの制御信号に従い、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１１８）。
通信装置２１０Ｂは、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Ｓ１１６）。通信装置２１０Ａは、第２の測距用信号を受信すると、受信した第２の測距用信号を制御装置２２０に転送する。
そして、制御装置２２０は、測距用信号の送受信結果に基づいて、通信装置２１０Ａと通信装置２１０Ｂとの間の距離を計算する。その後、制御装置２２０は、計算した距離が第２の閾値以下であるか否かにより携帯機１００の認証を行う（ステップＳ１２２）。
Subsequently, as a third authentication process, authentication based on the distance between the
First, the
When the
Then, the
なお、第１の認証処理又は第２の認証処理に失敗した場合、第３の認証処理は実行されなくてもよい。また、上記では、通信装置２１０Ａが制御装置２２０による制御に基づいて信号を送受信するものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。他の通信装置２１０が制御装置２２０による制御に基づいて信号を送受信してもよいし、第１の認証処理、第２の認証処理、及び第３の認証処理において、それぞれ異なる通信装置２１０が制御装置２２０による制御に基づいて信号を送受信してもよい。
If the first authentication process or the second authentication process fails, the third authentication process may not be executed. Further, although it has been described above that the
＜＜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。
<< 3. Supplement >>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、第１の認証処理及び第２の認証処理後に第３の認証処理が実行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。第１の認証処理及び第２の認証処理と第３の認証処理とは並列的に実行されてもよいし、その順番が入れ替わってもよい。また、第３の認証処理は、常時行われてもよい。 For example, in the above embodiment, it has been described that the third authentication process is executed after the first authentication process and the second authentication process, but the present invention is not limited to such an example. The first authentication process, the second authentication process, and the third authentication process may be executed in parallel, or the order may be changed. Further, the third authentication process may be performed at all times.
例えば、上記実施形態では、制御装置２２０が、通信ユニット２００の情報処理を担うものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、通信装置２１０が、通信ユニット２００の情報処理の少なくともいずれかを行ってもよい。具体的には、通信装置２１０は、第１の認証処理において、認証要求を生成し、認証応答に基づいて携帯機１００の認証を行い、認証結果を制御装置２２０に報告してもよい。他の具体例として、通信装置２１０は、第２及び第３の認証処理において、距離を計算して計算結果を制御装置２２０に報告してもよい。また、制御装置２２０としての機能は、全て通信装置２１０に含まれてもよい。例えば、一群の通信装置２１０のうちひとつの通信装置２１０が制御装置２２０としての機能を有するマスタとして動作し、他の通信装置２１０がスレーブとしてマスタによる制御に基づいて動作してもよい。マスタとして動作する通信装置２１０は複数であってもよく、複数のマスタの協働により、本発明が実施されてもよい。通信装置２１０は、上述した情報処理のためにＥＣＵ等の電子回路を含んでいてもよい。なお、制御装置２２０は、ドア錠ロック／アンロック判定用のＥＣＵとして構成されてもよいし、ボデー用ＥＣＵ等のその他のＥＣＵとして構成されてもよい。
For example, in the above embodiment, it has been described that the
例えば、上記実施形態では、通信装置２１０同士の相対的位置関係は、通信装置２１０間の距離であ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、通信装置２１０同士の相対的位置関係は、一方の通信装置２１０を基準とする他方の通信装置２１０の方位であってもよい。例えば、通信装置２１０は、他の通信装置２１０から受信した無線信号の到来方向を検出することで、他の通信装置２１０の方位を検出する。制御装置２２０は、かかる方位と初期状態における方位とを比較することで、一群の通信装置２１０の状態を判定してもよい。
For example, in the above embodiment, it has been described that the relative positional relationship between the communication devices 210 is the distance between the communication devices 210, but the present invention is not limited to such an example. For example, the relative positional relationship between the communication devices 210 may be the orientation of the other communication device 210 with respect to one communication device 210. For example, the communication device 210 detects the direction of the other communication device 210 by detecting the arrival direction of the radio signal received from the other communication device 210. The
例えば、上記実施形態では、一群の通信装置２１０の相対関係が、通信装置２１０同士の無線通信の結果に基づいて特定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。一群の通信装置２１０の相対関係は、例えば携帯機１００と通信装置２１０との無線通信の結果に基づいて特定されてもよい。例えば、携帯機１００は、各々の通信装置２１０から受信した無線信号の到来方向を検出することで、携帯機１００を基準とする各々の通信装置２１０の位置を検出してもよく、かかる検出結果が第３の認証処理に用いられてもよい。
For example, in the above embodiment, it has been described that the relative relationship of a group of communication devices 210 is specified based on the result of wireless communication between communication devices 210, but the present invention is not limited to such an example. The relative relationship of the group of communication devices 210 may be specified, for example, based on the result of wireless communication between the
例えば、上記実施形態では、通信装置２１０が第１の無線通信規格及び第２の無線通信規格の双方に準拠した通信が可能であるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。通信装置２１０は、第１の無線通信規格及び第２の無線通信規格のいずれか一方に準拠した通信が可能であってもよい。無線通信部１１０も同様である。
For example, in the above embodiment, it has been described that the communication device 210 can perform communication conforming to both the first wireless communication standard and the second wireless communication standard, but the present invention is not limited to such an example. The communication device 210 may be capable of communication conforming to either the first wireless communication standard or the second wireless communication standard. The same applies to the
例えば、上記実施形態では、車両２０２に一群の通信装置２１０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。一群の通信装置２１０の一部又は全部が車両２０２の駐車場に設けられる等、ユーザの利用対象と一群の通信装置２１０の少なくとも一部とが別々に配置されてもよい。この場合、駐車場に駐車中の車両２０２のセキュリティ性をより向上させることができる。
For example, in the above embodiment, it has been described that a group of communication devices 210 are mounted on the
例えば、上記実施形態では、携帯機１００が被認証者であり通信ユニット２００が認証者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。例えば、携帯機１００は、認証者として機能してもよい。
For example, in the above embodiment, the example in which the
例えば、上記実施形態では、認証者である通信ユニット２００が、第３の認証処理に関与する一群の通信装置２１０を備えるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。被認証者である携帯機１００に、第３の認証処理に関与する一群の通信装置を備えていてもよい。その場合、通信ユニット２００は、携帯機１００が備える一群の通信装置の状態に基づいて、携帯機１００を認証する。
For example, in the above embodiment, it has been described that the
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。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。 For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a smart entry system has been described, but the present invention is not limited to such an example. The present invention is applicable to any system that performs distance measurement and authentication by transmitting and receiving signals. For example, the present invention is applicable to a pair including any two devices such as a portable device, a vehicle, a smartphone, a drone, a house, and a home electric appliance. The pair may include two devices of the same type or may include two different types of devices.
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、ＵＷＢを用いるもの、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、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、及び赤外線を用いるものが使用されてもよい。 For example, in the above embodiment, the one using UHF / LF as the first wireless communication standard and the one using UWB as the second wireless communication standard are mentioned, but the present invention is not limited to such an example. For example, as the first wireless communication standard, those using UWB, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and the like may be used. Further, for example, as the second wireless communication standard, those using Bluetooth and infrared rays may be used.
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。 The series of processes by each device described in the present specification may be realized by using software, hardware, or a combination of software and hardware. The programs constituting the software are stored in advance in, for example, a recording medium (non-transitory media) provided inside or outside each device. Then, each program is read into RAM at the time of execution by a computer and executed by a processor such as a CPU. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.
また、本明細書において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。 In addition, the processes described with reference to the sequence diagrams in the present specification do not necessarily have to be executed in the order shown. Some processing steps may be performed in parallel. Further, additional processing steps may be adopted, and some processing steps may be omitted.
１：制御システム、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、２２０：制御装置、２２１：制御部、２２２：記憶部 1: Control system, 100: Portable device, 110: Wireless communication unit, 120: Storage unit, 130: Control unit, 200: Communication unit, 202: Vehicle, 210: Communication device, 211: Wireless communication unit, 220: Control device , 221: Control unit, 222: Storage unit
Claims (9)
を備える制御装置。 A control unit that determines the state of the group of communication devices based on the relative positional relationship between the communication devices included in the group of communication devices.
A control device comprising.
前記制御部は、一群の通信装置に含まれる通信装置同士の距離が規定の閾値以下である場合に認証成功を判定し、そうでない場合に認証失敗を判定する、請求項４に記載の制御装置。 The relative positional relationship is the distance between the communication devices.
The control device according to claim 4, wherein the control unit determines authentication success when the distance between communication devices included in the group of communication devices is equal to or less than a specified threshold value, and determines authentication failure when the distance is not equal to or less than a specified threshold value. ..
前記第１の通信装置は、前記車両のユーザに携帯される、請求項２〜６のいずれか一項に記載の制御装置。 The group of communication devices is provided in the vehicle.
The control device according to any one of claims 2 to 6, wherein the first communication device is carried by a user of the vehicle.
前記一群の通信装置に含まれる通信装置同士の相対的な位置関係に基づいて、前記一群の通信装置の状態を判定する制御装置と、
を備える制御システム。
A group of communication devices and
A control device that determines the state of the communication devices of the group based on the relative positional relationship between the communication devices included in the communication device of the group, and
Control system with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/015679 WO2020209254A1 (en) | 2019-04-12 | 2020-04-07 | Control device and control system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019076301 | 2019-04-12 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022196335A1 (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | Denso Corporation | Uwb module auto location in vehicle |
| JP7425159B1 (en) | 2022-11-04 | 2024-01-30 | ソフトバンク株式会社 | Unlocking radio wave transmitting/receiving device and method, unlocking control device and method, and unlocking control system |
-
2020
- 2020-04-06 JP JP2020068151A patent/JP2020172851A/en active Pending
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