JP2023129010A - 車両用電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機の適正な操作による制御を適切に行うことが可能な技術を提供すること。【解決手段】車両用電子キーシステム１では、車載器５と携帯機７との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信か否かを判定する。そして、不正な通信であると判定されると、電子キー９から送信されたＲＦ信号の情報が、車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に送信されないようする。さらに、電子キー９からの信号の送信が禁止されている場合に、ユーザによって電子キー９のマニュアルでの施錠や開錠等の操作が行われたときには、上述した送信の禁止を解除する。これにより、電子キー９がマニュアルで操作された場合に、施錠や開錠等を実施することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載された車載器とユーザによって携帯される携帯機とが無線通信を行う車両用電子キーシステムの技術に関する。

従来、車両に搭載された車載器とユーザによって携帯される携帯機とが無線通信によるコード照合を実施し、当該コード照合が成立したことに基づいて、車載器が車両ドアの施開錠やエンジン始動等の車両制御を実行する車両用電子キーシステムが知られている。

例えば、車載器から発信されるＬＦ信号（即ち、低周波信号）を携帯機が受信し、携帯機から応答発信されるＲＦ信号（即ち、高周波信号）を車載器が受信することで、車両の開錠／施錠やエンジン操作などを行う技術が知られている。

この種の車両用電子キーシステムにおいては、車載器が送信する無線信号の到達範囲は車両周辺の近距離に制限されている。これは、車載器と携帯機との間でのコード照合に基づく認証処理が実行される状況を、携帯機が車両近傍に存在する場合に限定するためである。

しかしながら、このような車両用電子キーシステムでは、悪意を持った第３者が、中継器を用いて携帯機と車載器との通信を間接的に実現させることでコード照合を成立させること（例えば、リレーアタック）が懸念される。リレーアタックでは、正規のユーザが意図しないにも関わらず、コード照合を成立させて車両ドアの開錠やエンジン始動等の車両制御を可能にしてしまう。

一方、このようなリレーアタックを防ぐための構成も、種々提案されている。例えば特許文献１には、携帯機と車載器との間の距離を電波の送受信に要する時間から算出し、両者の間の距離が所定以上の異常な値の場合には、電波の送受信は不正な行為によりなされたとみなして、車両の開錠／施錠やエンジン操作などを禁止する技術が開示されている。つまり、リレーアタックを検知した場合には、車両の開錠／施錠やエンジン操作などを無効化する技術が開示されている。

特開２０１９－１９１０４９号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、従来の技術について、下記のような課題が見出された。
具体的には、携帯機がマニュアルにて操作された場合には、携帯機からＲＫＥ信号（即ち、リモートキーレスエントリーシステムにおいて携帯機の操作によって送信される信号）が送信される。その場合、通常では、ＲＫＥ信号はコード照合用の電子制御装置（即ち、照合ＥＣＵ）に送信され、その照合用ＥＵＣにてＲＫＥ信号のコードが適正であると認証されると、携帯機の操作に応じた制御が実施される。

また、リレーアタックを検知した場合には、ＲＫＥ信号を照合用ＵＣＵに送信することを禁止して、車両の開錠／施錠やエンジン操作などを無効化することが可能である。
ところが、車載器において、ＲＫＥ信号を受信するタイミングが、上述した車両の開錠／施錠やエンジン操作を無効化したタイミングと重複した場合には、ＲＫＥ信号がコード照合ＥＣＵに送信されない。そのため、正規のユーザによる適正な携帯機の操作にもかからず、車両の開錠／施錠等を行うことができないという問題がある。

つまり、上述のような不正な行為がなされたと判断されて、車両の開錠／施錠等の動作が禁止されている場合には、正規のユーザが適正に携帯機を操作して車両の開錠／施錠等の操作を行おうとしても、車両の開錠／施錠等を行うことができないという問題がある。

本開示の一局面は、ユーザの適正な携帯機の操作による制御を適切に行うことが可能な技術を提供することを目的としている。

本開示の一態様は、車両（３）に搭載される車載器（５）とユーザに携帯される携帯機（７）との間での無線通信を行い、車載器と携帯機の電子キー（９）との間のＩＤ照合が成立したことに基づいて、車両に対して所定の制御処理が可能な車両用電子キーシステム（１）である。

この車両用電子キーシステムは、通信判定部（５Ａ）を備えており、通信判定部は、車載器と携帯機との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信であるか否かを判定するように構成されている。

さらに、携帯機は、信号送信部（７Ａ）を備えており、信号送信部は、少なくとも、電子キーを特定するＩＤ情報を含むＩＤ信号と、電子キーのマニュアルでの操作内容を示す操作情報を含む操作信号と、を送信可能に構成されている。

さらに、車載器は、処理禁止部（５Ｂ）と情報判定部（５Ｃ）と禁止解除部（５Ｄ）とを備えている。
処理禁止部は、通信判定部によって通信が所定の正常の条件を満たさないと判定された場合には、電子キーから車載器に送信される情報に基づいて実施される所定の処理を行うことを禁止するように構成されている。

情報判定部は、電子キーから送信された信号が、操作信号であるか否かを判定するように構成されている。
禁止解除部は、処理禁止部にて所定の処理を行うことが禁止されている場合に、情報判定部によって電子キーから送信された信号が操作信号であると判定されたときには、処理禁止部による所定の処理の禁止を解除するように構成されている。

このような構成によって、本開示では、正規のユーザの適正な携帯機の操作による制御を適切に行うことができる。
具体的には、本開示では、まず、車載器と携帯機との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信か否かを判定する。例えば、リレーアタックのような不正な通信かどうかを判定する。そして、不正な通信であると判定されると、例えば、電子キーと車載器との通信による施錠／開錠やエンジン操作等の処理ができないようにしている。

例えば、電子キーから受信したＩＤ信号等の信号（従って、ＩＤ情報等の情報）が、ＩＤ照合を行って施錠／開錠やエンジン操作等を可能にする処理を行う装置（例えば、照合用ＥＵＣ）に送信されないようにしている（即ち、送信を禁止している）。

しかし、このように、電子キーからの信号の送信の禁止している場合に、正規のユーザ
によって電子キーのマニュアルでの適正な施錠や開錠等の操作が行われたときには、正規のユーザによる適正な操作にもかかわらず、施錠や開錠等を実施することができない。

そこで、本開示では、上述した所定の処理（例えば、電子キーからの信号を照合ＥＣＵに送信する処理）を禁止している場合に、ユーザによって電子キーのマニュアルでの施錠や開錠等の操作が行われたときには、前記所定の処理の禁止を解除して、施錠や開錠等を行うことができるようにしている。

それによって、正規のユーザの適正な携帯機の操作による制御を適切に行うことができるという顕著な効果を奏する。
なお、前記電子キーは、無線通信により遠隔で車両の動作の指示が可能な鍵（即ち、リモートキー）である。また、前記ＩＤ照合とは、電子キー側のＩＤコード（即ち、識別符号）と車両側のＩＤコードとを電子的に照合して、電子キーが当該車両に対して決められた鍵（即ち、車両を操作するための正規の鍵）であることを確認することである。

また、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態の車両用電子キーシステムの構成を示すブロック図である。 車両用電子キーシステムを機能的に示すブロック図である。 車両用電子キーシステムの処理のうち主に信号処理の無効化を示すフローチャートである。 車両用電子キーシステムの処理のうち主に無効化を解除する処理を示すフローチャートである。 ロジックＩＣの入出力の関係表を示す説明図である。 車両用電子キーシステムの処理の手順を示すタイミングチャートである。 ＲＫＥ信号の取得状態を示す説明図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．実施形態］
本実施形態では、車両（例えば、自動車）に適用される車両用電子キーシステムについて説明する。

［１－１．全体構成］
図１に示すように、本実施形態の車両用電子キーシステム１は、車両３に搭載される車載器５と、車両３のユーザが携帯する携帯機７と、を備えている。

携帯機７は、電子キー９と、モバイル通信機１１と、を備えている。なお、携帯機７は、電子キー９とモバイル通信機１１とを一体に備えたものであってもよく、或いは、電子キー９に別体のモバイル通信機１１を着脱可能に装着するようにしてもよい。

車載器５は、照合ＥＣＵ１３と、ＲＦチューナ１５と、車載通信機１７と、を備えている。ＥＣＵは、電子制御装置（即ち、Electronic Control Unit）の略である。なお、車載器５には、複数の車載通信機１７が搭載されていてもよい。

また、車載器５には、周知のタッチセンサ１９、スタートボタン２１、ボディＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ２５等が、通信線を介して接続されている。
［１－２．機能］
次に、車両用電子キーシステム１の機能について説明する。

＜基本的な機能＞
まず、車両用電子キーシステム１の基本的な機能について説明する。
車載器５と携帯機７（詳しくは、電子キー９）は、それぞれ、周知のリモートキーレスエントリー（以降、ＲＫＥ：Remote Keyless Entry）システムを実現するための機能を有している。

具体的には、携帯機７は、ユーザによって操作される電子キー９の複数のスイッチ１０を備えており、ユーザによって操作されたスイッチ１０に応じたコマンド信号（即ち、ＲＫＥ信号）を車載器５に送信する。

車載器５は、電子キー９から送信されたＲＫＥ信号を受信すると、その受信したＲＫＥ信号に応じた車両制御を実行する。例えば、車載器５は、電子キー９から送信されてきたＲＫＥ信号に基づいて、車両ドアの施錠状態（即ち、施錠／開錠）を制御する。

また、車載器５と携帯機７（詳しくは、電子キー９）は、それぞれ、互いに所定の周波数帯の電波を用いた無線通信を実施することで、周知のスマートエントリーシステムを実現するための機能を有している。

具体的には、車載器５は、車両周辺の所定範囲（以降、無線通信エリア）に向けて所定の低周波（ＬＦ：Low Frequency）帯の信号（即ち、ＬＦ信号）送信する機能と、電子キー９から送信される所定の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）帯の信号（即ち、ＲＦ信号）を受信する機能を有する。また、電子キー９は、車載器５から送信されるＬＦ信号を受信する機能と、車載器５に対して所定のＲＦ信号を返送する機能を有する。

なお、ＬＦ帯はとしては、２０ｋＨｚから２００ｋＨｚまでの周波数帯を採用でき、ＲＦ帯としては、３００ＭＨｚから４００ＭＨｚまでの周波数帯を採用できるが、周波数の範囲は適宜設計されれば良い。

このような構成において車載器５は、電子キー９が無線通信エリアに存在する場合、電子キー９と無線通信による照合処理（即ち、ＩＤ照合）を実施し、照合が成立したことに基づいて、ドアの施開錠やエンジンの始動の許可等を実施するための種々の制御を実行する。なお、ＩＤは、特定すること（即ち、identification）の略である。

なお、ここでの照合処理とは、車載器５が、自分自身と無線通信を実施している電子キー９が、当該車載器５と対応付けられている電子キー９（即ち、正規の電子キー９）であることを確認する処理である。照合が成立したということは、正規の電子キー９であると認証したことに相当する。

車載器５が無線通信によって電子キー９を認証することにより、例えば、電子キー９（従って、携帯機７）を携帯したユーザは、遠隔にて（即ち、リモートにて）、ドアの施錠／開錠、エンジンの始動／停止の許可などを実現することができる。

＜特徴的な機能＞
次に、本実施形態における特徴的な機能について説明する。
図２に示すように、本実施形態の車両用電子キーシステム１は、携帯機７側の機能と車載器５側の機能とを有している。

携帯機７は、機能的に、信号送信部７Ａを備えている。信号送信部７Ａは、少なくとも、電子キー９を特定するＩＤ情報を含むＩＤ信号と、電子キー９のマニュアルでの操作内容を示す操作情報を含む操作信号（即ち、ＲＫＥ信号）と、を送信可能に構成されている。なお、ＲＫＥ信号には、操作内容だけでなくＩＤ情報も含まれている。

車載器５は、機能的に、通信判定部５Ａと処理禁止部５Ｂと情報判定部５Ｃと禁止解除部５Ｄとを備えている。
通信判定部５Ａは、車載器５と携帯機７との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信であるか否かを判定する（即ち、リレーアタックのような不正な通信ではないことを判断する）ように構成されている。

処理禁止部５Ｂは、通信判定部５Ａによって、前記通信が所定の正常の条件を満たさないと判定された場合には、車載器５と携帯機７との間での無線通信によるＩＤ照合を禁止するように構成されている。

情報判定部５Ｃは、電子キー９から送信された信号が、前記操作信号であるか否かを判定するように構成されている。
禁止解除部５Ｄは、処理禁止部５ＢにてＩＤ照合が禁止されている場合に、通信判定部５Ａによって電子キー９から送信された信号が操作信号であると判定されたときには、処理禁止部５Ｂにて禁止されたＩＤ照合が可能となるように構成されている。

［１－３．携帯機の構成］
次に、上述した機能を実現するための構成のうち、携帯機７側の構成について、図１に基づいて詳細に説明する。

携帯機７は、上述したように、電子キー９とモバイル通信機１１とを備える。
＜電子キー＞
電子キー９は、無線通信により遠隔で車両の動作（例えば、開錠／施錠等）の指示が可能な鍵（即ち、リモートキー）である。

電子キー９は、ユーザがマニュアルにて操作するスイッチ１０として、例えば、施錠を指示するための施錠スイッチ１０ａと開錠を指示するための開錠スイッチ１０ｂとを備えている。なお、それ以外に、図示しないが、トランクを開けることを指示するスイッチや、エンジンの始動を指示するスイッチ等を設けてもよい。

また、電子キー９は、キーＬＦ通信部９ａと、キーＲＦ通信部９ｂと、キー制御部９ｃと、を備えている。
キーＬＦ通信部９ａは、車載器５の照合ＥＣＵ１３の車ＬＦ通信部１３ａから送信されるＬＦ帯の信号（即ち、ＬＦ信号）を受信する通信装置である。

キーＲＦ通信部９ｂは、車載器５のＲＦチューナ１５の車ＲＦ通信部１５ａに対してＲＦ帯の信号（即ち、ＲＦ信号）を送信する通信装置である。
キー制御部９ｃは、電子キー９の動作を制御する電子制御装置であり、周知のＣＰＵやメモリを有するマイクロコンピュータ（図示せず）等を備えている。なお、メモリには、電子キー９を特定するＩＤ情報や通信を暗合化するための情報等が記憶されている。

＜モバイル通信機＞
モバイル通信機１１は、後述するように、携帯機７と車載器５との間の距離測定するために用いられる装置である。

モバイル通信機１１は、ＭｏＬＦ通信部１１ａと、ＭｏＵＷＢ通信部１１ｂと、Ｍｏ制御部１１ｃと、を備える。
ＭｏＬＦ通信部１１ａは、車載器５の照合ＥＣＵ１３の車ＬＦ通信部１３ａから送信されるＬＦ信号を受信する通信装置である。

ＭｏＵＷＢ通信部１１ｂは、車載器５の車載通信機１７の車ＵＷＢ通信部１７ａとの間で、超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）での信号（即ち、ＵＷＢ信号）の送受信を行う通信装置である。

なお、ＵＷＢを用いた通信としては、例えば、ＵＷＢ－ＩＲ（Ultra Wide Band - Impulse Radio）方式の無線通信を採用できる。このＵＷＢ－ＩＲでは、公知のインパルス状の電波（即ち、インパルス信号）を用いることができる。

Ｍｏ制御部１１ｃは、モバイル通信機１１の動作を制御する電子制御装置であり、周知のＣＰＵやメモリを有するマイクロコンピュータ（図示せず）等を備えている。
［１－４．車載器の構成］
次に、上述した機能を実現するための構成のうち、車載器５等の車両３側の構成について、図１に基づいて詳細に説明する。

車両３側の構成として、車載器５は、照合ＥＣＵ１３と、ＲＦチューナ１５と、車載通信機１７と、を備えている。また、車載器５は、通信線を介して、タッチセンサ１９と、スタートボタン２１と、ボディＥＣＵ２３と、エンジンＥＣＵ２５等と、に接続されている。以下、各構成について説明する。

＜照合ＥＣＵ＞
照合ＥＣＵ１３は、上述したスマートエントリーシステムやキーレスエントリーシステム（即ち、ＲＫＥシステム）等を実現するための種々の処理を実行する電子制御装置である。

照合ＥＣＵ１３は、車ＬＦ通信部１３ａと照合制御部１３ｂとを備える。
車ＬＦ通信部１３ａは、電子キー９のキーＬＦ通信部９ａとモバイル通信機１１のＭｏＬＦ通信部１１ａとに対して、ＬＦ信号を送信する通信装置である。なお、このＬＦ信号としては、送信するＬＦ信号に対して受信した旨の返信を求めるＡｃｋ信号が挙げられる。

照合制御部１３ｂは、周知のＣＰＵやメモリを有するマイクロコンピュータ（図示せず）を備えている。この照合制御部１３ｂは、後述するように、例えば、電子キー９から送信されたＩＤ情報と自身のメモリに記憶された車両３のＩＤ情報との照合等の処理を行う。つまり、電子キー９が車両３に対応した正規の鍵であるか否かの判定等を行う。なお、ＲＫＥ信号を受信した場合に、電子キー９が正規な鍵であることが認証された場合には、ＲＫＥ信号に含まれる電子キー９の操作情報に応じた制御（例えば、施錠／開錠）が可能となる。

＜ＲＦチューナ＞
ＲＦチューナ１５は、車ＲＦ通信部１５ａを備える。車ＲＦ通信部１５ａは、電子キー９のキーＲＦ通信部９ｂから送信されるＲＦ信号を受信する通信装置である。ＲＦ信号としては、電子キー９のＩＤ情報を含む信号や、電子キー９のスイッチ１０をマニュアルにて操作した場合に出力される操作信号（即ち、ＲＫＥ信号）等が挙げられる。

ここで、ＲＫＥ信号の構成について説明する。
ＲＫＥ信号は、後述するように、例えば４つのフレーム（例えば、各フレームは２５６ｂｉｔ）から構成される信号であり、各フレームには同様な情報が含まれている。つまり、各フレームには、それぞれ、電子キー９のＩＤ情報と、電子キー９のスイッチ１０をマニュアルにて操作した場合の操作に対応する操作情報が含まれている。従って、例えば照合ＥＣＵ１３にて、１フレーム分の情報のみを取得した場合でも、電子キー９の操作に対応する処理（即ち、施錠や開錠等の処理）が可能である。

つまり、ＲＫＥ信号には、上述したＩＤ照合に用いられるＩＤ情報も含まれているので、ＲＫＥ信号を受信した照合ＥＣＵ１３では、ＩＤ照合を実施して適正な電子キー９であることを認証した上で、上述した電子キー９の操作に対応する処理を実施することが可能となる。

＜車載通信機＞
車載通信機１７は、車ＵＷＢ通信部１７ａと通信制御部１７ｂとを備えている。
車ＵＷＢ通信部１７ａは、モバイル通信機１１のＭｏＵＷＢ通信部１１ｂとの間で、ＵＷＢの信号（即ち、ＵＷＢ信号）の送受信を行う通信装置である。ＵＷＢ信号としては、携帯機７と車載器５との間の距離を測定するための信号等が挙げられる。

通信制御部１７ｂは、周知のＣＰＵやメモリを有するマイクロコンピュータ（図示せず）を備えている。この通信制御部１７ｂは、後述するように、例えば、下記の（１）～（３）の処理等を行う。

（１）車ＵＷＢ通信部１７ａとＭｏＵＷＢ通信部１１ｂとの間で通信を行って、その通信時間から携帯機７と車載器５との間の距離を測定する処理（即ち、距離測定処理）。
（２）携帯機７と車載器５との間の距離に基づいて、その距離が適正な距離であるか否かを判定し、適正な距離でない場合には、電子キー９から送信されたＩＤ情報等を含むＲＦ信号を、車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に送信することを禁止する処理（即ち、照合禁止処理）。

（３）電子キー９から送信されたＲＦ信号がＲＫＥ信号か否かを判定し、ＲＫＥ信号である場合には、ＲＫＥ信号を車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に送信する処理（即ち、照合許可処理）。

なお、上述したキー制御部９ｃ、Ｍｏ制御部１１ｃ、照合制御部１３ｂ、通信制御部７ｂ等の各制御部における各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、メモリには、各種のプログラムを実行する際に使用される各種のデータ（例えば、ＩＤ情報）等が記憶されている。

前記各制御部を構成するマイコンの数は１つでも複数でもよい。また、各制御部が有する各種機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。

＜その他の構成＞
タッチセンサ１９は、車両３の各ドアハンドルに装備されて、ユーザがそのドアハンドルを触れていることを検出する。各タッチセンサ１９の検出結果は、車載器５に逐次出力
される。

スタートボタン２１は、ユーザがエンジンを始動させるためのプッシュスイッチである。スタートボタン２１は、ユーザによってプッシュ操作がされると、その旨を示す制御信号を車載器５に出力する。例えば、ユーザが携帯機７を携帯し、ブレーキペダルを踏んだ状態で、スタートボタン２１を押すことにより、エンジンを始動することができる。

ボディＥＣＵ２３は、車両３に搭載された種々のアクチュエータを制御する電子制御装置である。例えば、ボディＥＣＵ２３は、照合ＥＣＵ１３からの指示に基づき、車両３に設けられたドアの施開錠を制御するための駆動信号を各車両ドアに設けられたドアロックモータに出力し、各ドアの施開錠を行う。

エンジンＥＣＵ２５は、エンジンの動作を制御する電子制御装置である。例えば、エンジンＥＣＵ２５は、照合ＥＣＵ１３からエンジンの始動を指示する始動指示信号を取得すると、エンジンを始動させる。

［１－５．制御処理］
次に、車両用電子キーシステム１にて実施される制御処理について、図３～図６に基づいて説明する。

＜距離対応処理＞
距離対応処理は、車両用電子キーシステム１にて実施される基本的な処理であり、前記距離測定処理及び前記照合禁止処理を含む。

この距離対応処理では、車ＵＷＢ通信部１７ａとＭｏＵＷＢ通信部１１ｂとの間で通信を行って、その通信時間から携帯機７と車載器５との間の距離を測定し、その距離の結果に対応した処理（例えば、スマートエントリーシステムやキーレスエントリーシステムの動作を無効化する処理等）を行う。以下、具体的に説明する。

図３に示すように、照合ＥＣＵ１３にて、ＲＣＯ ＯＮ（オン）となった場合に、以下の処理が実施される。
ここで、ＲＣＯ ＯＮとは、ＲＦチューナ１５がＯＮ（即ち、ＲＦ信号を受信する状態）を示している。なお、ＲＣＯ ＯＦＦ（オフ）とは、ＲＦチューナ１５がＯＦＦ（即ち、ＲＦ信号を受信しない状態）を示している。つまり、ＲＣＯ ＯＮの場合に、車載通信機１７のＵＷＢの受信待ちが開始され、ＲＣＯ ＯＦＦの場合に、ＵＷＢの受信待ち受けが中止される。

（１）まず、ステップ（以下、Ｓ）１００にて、照合ＥＣＵ１３の車ＬＦ通信部１３ａから、ＬＦ信号（即ち、Ｗａｋｅ信号）を送信する。
（２）それと同時に、車載通信機１７にて、ＵＷＢ信号の受信待ちの状態となる（Ｓ１１０）。なお、ＲＣＯ ＯＮの間、待ち受け継続となる。

（３）Ｓ１００にて送信されたＬＦ信号は、モバイル通信機１１にて受信される（Ｓ１２０）。
また、Ｓ１００にて送信されたＬＦ信号は、電子キー９にて受信されると、その応答信号として、電子キー９からＬＦ信号（Ａｃｋ信号）が送信される（Ｓ１３０）。

さらに、照合ＥＣＵ１３では、電子キー９からＡｃｋ信号を受信すると、ＬＦ信号（即ち、Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ信号）を送信する（Ｓ１４０）。このＣｈａｌｌｅｎｇｅ信号とは、電子キー９に対して、ＲＦ信号（即ち、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号）の送信を要求する信
号である。なお、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号とは、ＩＤ照合のためのＩＤ情報等を含む信号である。

（４）Ｓ１００にて送信されたＬＦ信号が、モバイル通信機１１にて受信されると、モバイル通信機１１と車載通信機１７とにより、モバイル通信機１１と車載通信機１７との間の距離（即ち、携帯機７と車載器５との間の距離）を測定する処理が実施される。

具体的には、モバイル通信機１１からＵＷＢ測距開始信号が送信されると（Ｓ１５０）、車載通信機１７では、ＵＷＢ測距開始信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１６０）。そして、ＵＷＢ測距開始信号を受信した場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、携帯機７と車載器５との間の距離を測定する（Ｓ１７０）。

なお、ＵＷＢ測距開始信号を受信しない場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、ＲＣＯ ＯＦＦか否かを判定する（Ｓ１８０）。ＲＣＯ ＯＦＦの場合には（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、車載通信機１７におけるＵＷＢ信号の受信待ち受けを終了する（Ｓ２３０）。一方、ＲＣＯ ＯＦＦではない場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、前記Ｓ１１０に戻る。

ここで、携帯機７と車載器５との間の距離を測定する方法について説明する。なお、この方法は公知であるので、簡単に説明する。
例えば、車載通信機１７からモバイル通信機１１に対して、距離の測定に用いる応答要求信号を送信する。モバイル通信機１１は応答要求信号を受信すると、車載通信機１７に対して応答信号を返信する。車載通信機１７では、応答要求信号の送信から応答信号の受信までの経過時間を計測する。この経過時間は、車載通信機１７とモバイル通信機１１との間の距離に対応しているので、経過時間から車載通信機１７とモバイル通信機１１との間に距離（従って、携帯機７と車載器５との間の距離）を求めることができる。

（５）車載通信機１７では、前記携帯機７と車載器５との間の距離（即ち、測距離）を取得すると（Ｓ１９０）、前記距離の測定が可能な状態であるか否かを判定する（Ｓ２００）。例えば、測定結果の値が、技術的に考えられる値であるか否か等によって、前記距離の測定が可能な状態であるか否かを判定する。

ここで、距離の測定が可能な状態であると判断されると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、測定された距離が、正常な距離の範囲を判定するための閾値（即ち、距離閾値）以上であるか否かを判定する。即ち、携帯機７と車載器５との間の距離が、リレーアタックによる異常な距離（即ち、正常な距離よりも長い距離）であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。

そして、Ｓ２１０にて、測定された距離が距離閾値以上（即ち、適正な範囲でない）と判断された場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、開錠や施錠やエンジンの始動等の操作を無効化する（Ｓ２２０）。

ここで、無効化の処理について説明する。
無効化が行われない通常の動作時には、ＲＦチューナ１５にて受信したＲＦ信号に含まれる情報は、車載通信機１７を介して照合ＥＣＵ１３に送信される。なお、ＲＦ信号は、例えば通信制御部１７ｂにてデジタル化され、照合ＥＣＵ１３に送信される。

詳しくは、前記ＲＦ信号に含まれる情報、即ち、「０」、「１」の組み合わせで表現されるＩＤ情報や電子キー９の操作に関する情報等が、照合ＥＣＵ１３に送信される。
例えば、通信制御部１７ｂに公知のロジックＩＣ（図示せず）を備えている場合には、ある入力端子（例えば、ＤＡＴＡ＿ＣＴＲＬ（Ａ））と、他の入力端子（例えば、ＤＡＴＡ＿ＩＮ（Ｂ））に、図５に示すようにデジタル信号が入力したときには、出力端子（例
えば、ＤＡＴＡ ＯＵＴ）から、同図に示すような出力が得られるように構成できる。

具体的には、例えば、ＤＡＴＡ＿ＩＮ（Ｂ）には、ＲＦ信号を入力し、ＤＡＴＡ＿ＣＴＲＬ（Ａ）には、電波延長の判定結果（即ち、電波延長ありの場合は「０」、電波延長なしの場合は「１」）を入力するようにすれば、電波延長があった場合には、ＤＡＴＡ ＯＵＴの出力を常に「０」に設定することができる。

照合制御部１３ｂでは、そのようにして受信したＩＤ情報や電子キー９の操作情報等に基づいて、ＩＤ照合や電子キー９の操作に応じた処理等が行われる。
従って、上述のように、ロジックＩＣが単一の値のみ（例えば、「０」）を出力するように、電波延長の判定結果に応じて入力を設定することにより、上述した無効化を行うことができる。

つまり、出力が同じ値であれば、車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に、実際に意味のある情報が送信されないので、照合ＥＣＵ１３では、車載通信機１７から送信される情報に基づいて、ＩＤ照合だけではなく、開錠や施錠やエンジンの始動等のための処理ができないことになる。

（６）図３に戻り、前記Ｓ２１０にて、測定された距離が距離閾値以上では無い（即ち、距離が適正な範囲）と判断された場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、開錠や施錠やエンジンの始動等の操作を無効化することなく、Ｓ２３０に進んで、車載通信機１７におけるＵＷＢ信号の受信待ち受けを終了する（Ｓ２３０）。このとき、照合ＥＣＵ１３において、ＲＣＯ ＯＦＦとなる。

また、前記Ｓ２００で、距離の測定が可能な状態ではないと判断されると（Ｓ２００：ＮＯ）、何からの異常が発生したとみなして、Ｓ２２０に進み、開錠や施錠やエンジンの始動等の操作を無効化する。

なお、電子キー９からは、通常、照合ＥＣＵ１３からのＣｈａｌｌｅｎｇｅ信号に応じて、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号が送信されるが、本実施形態では、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号の送信のタイミングより前に、上述した距離の判定（Ｓ２１０）や無効化の処理（Ｓ２２０）が行われるように設定されている。

＜電子キー操作処理＞
電子キー操作処理は、本実施形態の要部の処理であり、前記照合許可処理を含んでいる。なお、本処理は、車載通信機１７にて実施される。

この電子キー操作処理では、前記図３のＳ２２０にて開錠や施錠やエンジンの始動等の操作が無効化されている場合に、その無効化を解除して、電子キー９によるマニュアルでのスイッチ操作を有効とする処理である。

また、この電子キー操作処理は、前記図３に示す距離対応処理とは並列に実施されるものであり、ＲＦチューナ１５にて、ＲＦ信号を受信した場合に実施される。以下、具体的に説明する。

図４に示すように、ＲＦチューナ１５にて、ＲＦ信号を受信した場合に、以下の処理が実施される。
Ｓ３００では、車載通信機１７において、ＲＦチューナ１５にて受信したＲＦ信号を、所定期間、通信制御部１７ｂのメモリに記憶する。なお、この場合、メモリに記憶する期間としては、例えば２５６ｂｉｔ以上等の情報量を記憶できるように、例えば、ＲＫＥ信
号の少なくとも１フレーム分を受信して記憶することができる期間に設定することができる。つまり、１フレーム分の記憶量を記憶するように設定することができる。

続くＳ３１０では、ＲＦ信号がＲＫＥ信号であるか否かを判定する。詳しくは、前記記憶しているＲＦ信号の情報をもとに、ＲＦ信号がＲＫＥ信号の少なくとも１フレーム分含むか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ３２０に進み、一方否定判断されるとＳ３６０に進む。なお、ＲＦ信号がＲＫＥ信号か否かを判定する方法については、後に説明する。

前記Ｓ３２０では、ＲＦ信号がＲＫＥ信号であるので、記憶したＲＫＥ信号から１フレーム分を復元する。
続くＳ３３０では、開錠や施錠やエンジンの始動等の操作を無効化する処理が行われていたか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ３４０に進み、一方否定判断されるとＳ３６０に進む。

例えば、ＤＡＴＡ＿ＣＴＲＬ（Ａ）の値が「０」となるように設定されている場合には、無効化が設定されていると判定できる。或いは、無効化を設定する場合に、無効化フラグを設定し、その無効化フラグの有無によって、無効化の設定の有無を判定するようにしてもよい。

また、例えば、復元した１フレームが照合ＥＣＵ１３へ伝達されていたか否かによって、上述した無効化の有無を判定することができる。つまり、復元した１フレームが照合ＥＣＵ１３へ伝達されている場合には、無効化の処理が行われていないことになる。

Ｓ３４０では、既に、開錠や施錠やエンジンの始動等の操作を無効化する処理が行われているので、無効化を解除する処理を行う。つまり、照合ＥＣＵ１３にＲＦ信号（例えば、ＲＫＥ信号）を伝達できる状態にする処理を行う。

具体的には、例えば、ＤＡＴＡ＿ＣＴＲＬ（Ａ）の値を、電波延長がないことを示す「１」に設定する。
続くＳ３５０では、復元したＲＫＥ信号の１フレーム分を照合ＥＣＵ１３に送信する処理を行う。

続くＳ３６０では、記憶していたＲＦ信号を破棄する処理を行って、一旦本処理を終了する。
［１－５－１．ＲＫＥ信号の判定方法］
次に、ＲＦ信号がＲＫＥ信号か否かを判定する方法について説明する。

この判定方法としては、例えば、既存の「スタートフレームチェック処理」及び「固定ビット位置チェック処理」を採用できる。
ＲＫＥ信号は一度に複数フレーム送信されるが、受信側はこれらをバッファリングして、１フレーム切り出せるかをチェックすることにより、ＲＫＥ信号か否か判定する。つまり、受信側は、複数フレーム送信されてきたものをバッファリングして、１フレーム切り出せるかをチェックすることで、ＲＫＥ信号か否か判定する。

具体的には、ＲＫＥ信号のフレームには、先頭に規定のデータＡが含まれているので、「スタートフレームチェック処理」では、この規定のデータＡを探索する処理を行う。
スタートフレームチェック処理で前記規定のデータＡが見つかったら、「固定ビット位置チェック処理」を行う。つまり、ＲＫＥ信号のフレームには、所定の位置に規定のデータＢが含まれているので、この規定のデータＢを探索する処理を行う。この規定のデータ
Ｂが見つかった場合に、１フレームの切り出しが完了したとする。

このようにして１フレーム切り出せた場合には、受信したＲＦ信号が、ＲＫＥ信号であると判定する。
［１－５－２．タイミングチャート］
ここで、図６のタイミングチャートに基づいて、上述した各信号のＯＮ、ＯＦＦや、送受信のタイミングについて、まとめて説明する。

図６に示すように、照合ＥＣＵ１３では、ＲＣＯは、公知のように、所定の条件に応じて、ＯＮ、ＯＦＦに切り替わる。なお、ＲＣＯ ＯＮの期間とは、電子キー９から送信されるＲＦ信号を監視するＲＦ信号受信監視の期間である。

また、照合ＥＣＵ１３からは、上述のように、Ｗａｋｅ信号やＣｈａｌｌｅｎｇｅ信号のＬＦ信号が、所定のタイミングで送信され、また、ＲＤＡにて示されるように、電子キー９から送信されるＡｃｋ信号やＲｅｓｐｏｎｓｅ信号が受信される。

また、モバイル通信機１１では、照合ＥＣＵ１３からのＷａｋｅ信号を受信する（Ｗａｋｅ ＯＮ）と、車載通信機１７との間でＵＷＢを用いて信号の送受信を行う。なお、Ｔｘは送信結果を示し、Ｒｘは受信結果を示す。

さらに、車載通信機１７では、ＲＤＡ ＥＮがＯＮの場合には、ＲＦチューナ１５で受信したＲＦ信号を照合ＥＣＵ１３に送信することが許可される（即ち、無効化ではない状態）。一方、ＲＤＡ ＥＮがＯＦＦの場合では、ＲＦチューナ１５で受信したＲＦ信号を照合ＥＣＵ１３に送信することが禁止される（即ち、無効化の状態）。

例えば、リレーアタックのような不正の恐れがある場合には、ＲＤＡ ＥＮがＯＦＦとなって、上述した無効化の状態となる。
そして、本実施形態では、上述したように、無効化の状態であっても、電子キー９から送信されたＲＫＥ信号を１フレーム分でも受信した場合には、その無効化が解除される。

［１－６．効果］
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）本実施形態では、車載器５と携帯機７との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信か否かを判定する。例えば、車載器５と携帯機７との間の距離が、適正な範囲内であるか否かによって、リレーアタックのような不正な通信かどうかを判定する。

そして、不正な通信であると判定されると、電子キー９から送信されてＲＦチューナ１５で受信されたＲＦ信号の情報が、車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に送信されないようにしている。

しかし、このように、電子キー９からの信号（従って、情報）の照合ＥＣＵ１３への送信を禁止している場合に、ユーザによって電子キー９のマニュアルでの適正な施錠や開錠等の操作が行われたときには、正規のユーザによる適正な操作にもかかわらず、施錠や開錠等を実施することができない。

そこで、本実施形態では、上述した電子キー９からの信号の照合ＥＣＵ１３への送信が禁止されている場合に、ユーザによって電子キー９のマニュアルでの施錠や開錠等の操作が行われたときには、上述した照合ＥＣＵ１３への送信の禁止を解除している。これにより、上述した照合ＥＣＵ１３への送信の禁止を解除して、施錠や開錠等を行うことができ
ようにしている。

つまり、電子キー９のマニュアルで操作された場合に送信されるＲＫＥ信号を、車載通信機１７から照合ＥＣＵ１３に送信することを許可することにより、ユーザの電子キー９のマニュアルで操作に対応した施錠や開錠等を実施することができる。

それによって、リレーアタックのような不正な通信が行われて上述した情報の送信が禁止されている場合でもあっても、ユーザの電子キー９のマニュアルでの操作に対応した施錠や開錠等を実施することができるという効果を奏する。

詳しくは、本実施形態では、既存のスマートシステムに変更を加えずに、電波による測距機能をアドオンすることで、セキュリティ性向上を実現することができるとともに、更にＲＫＥ信号の判定機能を追加することで、正規ユーザの電子キー９のワイヤレス操作の利便性を損なわない状態を保つという顕著な効果を奏する。

このように、本実施形態では、正規のユーザの適正な携帯機７の操作による制御を適切に行うことができるという顕著な効果を奏する。
（１ｂ）本実施形態では、車載通信機１７では、電子キー９から送信された信号を、少なくともＲＫＥ信号（即ち、操作信号）の１フレーム分の期間を含むように所定期間記憶することができる。

なお、電子キー９から車載器５のＲＦチューナ１５に、ＲＫＥ信号（即ち、操作信号）としてＩＤ情報をそれぞれ含む複数（例えば４つ）のフレームを送信することができる。
また、記憶した信号に基づいて、電子キー９から送信された信号中にＲＫＥ信号の１フレーム分の情報を含むか否かを判定することができる。さらに、電子キー９から送信された信号中にＲＫＥ信号の１フレーム分の情報を含むと判定された場合には、電子キー９から送信された信号中からＲＫＥ信号の１フレーム分の情報を抽出して、照合ＥＣＵ１３に送信することができる。

例えば、ＲＫＥ信号を所定期間記憶しない構成の場合には、図７に示すように、ＲＤＡ
ＥＮがＯＮのときに、１フレーム分の情報を受信できない場合（例えば、Ｐ１～Ｐ３参照）がある。この場合には、照合ＥＣＵ１３に照合ＥＣＵ１３における処理に必要なＲＫＥ信号を送信できない。しかし、本実施形態では、ＲＫＥ信号を少なくとも１フレーム分記憶するので、照合ＥＣＵ１３の処理に必要なＲＫＥ信号を送信することができる。

従って、このＲＫＥ信号の１フレーム分の情報を受信した照合ＥＣＵ１３では、ＲＫＥ信号に対応した処理（即ち、電子キー９のマニュアルでの操作に対応した施錠や開錠等を実施するための処理）を行うことができる。

［１－７．対応関係］
次に、本実施形態と本開示との関係について説明する。
車両用電子キーシステム１は車両用電子キーシステムに対応し、車両３は車両に対応し、車載器５は車載器に対応し、携帯機７は携帯機に対応し、電子キー９は電子キーに対応し、通信判定部５Ａは通信判定部に対応し、信号送信部７Ａは信号送信部に対応し、処理禁止部５Ｂは処理禁止部に対応し、情報判定部５Ｃは情報判定部に対応し、禁止解除部５Ｄは禁止解除部に対応する。

また、車載通信機１７は送信部に対応し、照合ＥＣＵ１３は制御部に対応する。
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるこ
となく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）例えば、車両としては、動力源としてエンジンのみを備えるエンジン車、動力源としてエンジンとモータを備える、いわゆるハイブリッド車、モータのみを動力源として備える電気自動車等が挙げられる。なお、エンジンＥＣＵは、動力源の動作を制御するＥＣＵに相当する。

（２ｂ）モバイル通信機としては、電子キーと一体に構成されていてもよい。または、電子キーと別体に構成されて、電子キーに対して後付で装着可能に構成されていてもよい。
（２ｃ）携帯機と車載器との間の通信が適正であるか否かは、例えば、携帯機と車載器との間の距離が適正な範囲（所定以下の正常な範囲）であるか否かによって判定することができるが、他の方法を採用することも可能であり、特に限定はない。

（２ｄ）本開示に記載の車両用電子キーシステムの各制御部の制御およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。

あるいは、本開示に記載の車両用電子キーシステムの各制御部およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。

もしくは、本開示に記載の車両用電子キーシステムの各制御部およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。

また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。動作制御装置に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（２ｅ）上述した車両用電子キーシステムの各制御部の他、当該各制御部を構成要素とするシステム、当該各制御部のコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移有形記録媒体、制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

１…車両用電子キーシステム、３…車両、５…車載器、７…携帯機、９…電子キー、１１…モバイル通信機、１３…照合ＥＣＵ、１５…ＲＦチューナ、１７…車載通信機

Claims (6)

1. 車両（３）に搭載される車載器（５）とユーザに携帯される携帯機（７）との間での無線通信を行い、前記車載器と前記携帯機の電子キー（９）との間のＩＤ照合が成立したことに基づいて、前記車両に対して所定の制御処理が可能な車両用電子キーシステム（１）であって、
   前記車載器と前記携帯機との間で行われる無線通信が、所定の正常の条件を満たす通信であるか否かを判定するように構成された通信判定部（５Ａ）を備え、
   前記携帯機は、
   少なくとも、前記電子キーを特定するＩＤ情報を含むＩＤ信号と、当該電子キーのマニュアルでの操作内容を示す操作情報を含む操作信号と、を送信可能に構成された信号送信部（７Ａ）を備え、
   前記車載器は、
   前記通信判定部によって前記通信が前記所定の正常の条件を満たさないと判定された場合には、前記電子キーから前記車載器に送信される情報に基づいて実施される所定の処理を行うことを禁止するように構成された処理禁止部（５Ｂ）と、
   前記電子キーから送信された信号が、前記操作信号であるか否かを判定するように構成された情報判定部（５Ｃ）と、
   前記処理禁止部にて前記所定の処理を行うことが禁止されている場合に、前記情報判定部によって前記電子キーから送信された信号が前記操作信号であると判定されたときには、前記処理禁止部による前記所定の処理の禁止を解除するように構成された禁止解除部（５Ｄ）と、
   を備えた車両用電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記車載器は、前記所定の処理を行うことが禁止されている場合に、前記電子キーから前記操作信号が受信されたときには、前記操作信号に含まれる前記操作情報に基づいた制御を実施可能にするように構成された、
   車両用電子キーシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記車載器は、前記電子キーから送信された情報を取得して制御部（１３）に送信する通信部（１７）と、前記通信部から送信された前記情報に基づいた処理を行う前記制御部と、
   を備え、
   前記所定の処理として、前記電子キーから送信された情報を前記通信部から前記制御部に送信する処理を行うように構成された、
   車両用電子キーシステム。
4. 請求項３に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記通信部は、
   前記電子キーから送信された信号を、少なくとも前記操作信号の期間を含むように所定期間記憶する構成と
   前記記憶した信号に基づいて、前記電子キーから送信された信号中に前記操作情報を含むか否かを判定する構成と、
   前記電子キーから送信された信号中に前記操作情報を含むと判定された場合には、前記電子キーから送信された信号中から前記操作情報を抽出して、前記制御部に送信する構成と、
   を備えた車両用電子キーシステム。
5. 請求項４に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記電子キーから前記車載器に、前記操作信号として前記ＩＤ情報をそれぞれ含む複数のフレームを送信する場合に、前記車載器にて受信した信号から少なくとも１フレームを抽出したときには、当該少なくとも１フレームの情報を、前記通信部から前記制御部に送信するように構成された、
   車両用電子キーシステム。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記所定の正常の条件とは、前記車載器と前記携帯機との間の距離が所定の適正な範囲を示す条件である、
   車両用電子キーシステム。
   

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