JP5164798B2 - 車両認証制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運行を開始する際に当該車両と手持ちの携帯機との間で正当な運行者（当該車両の所有者等）であるかの認証を行う車両認証制御装置に関する。

車両の盗難や不正利用の防止を目的とした車両認証制御装置が用いられている。この車両認証制御装置は、車両に搭載された認証装置と携帯機との間で微弱電波を用いた無線通信により、車両個々に割り当てられた固有の識別情報（以下、ＩＤという。）をやり取りして正当な運行者であるか否かを判定し、正当な運行者であると判定された場合にエンジンの始動を許容し、また、これに加えてステアリングロックを解除するというものである（たとえば、特許文献１参照）。

ところで、上記の車両認証制御装置にあっては、車両に搭載された認証装置と携帯機の双方に、当該車両固有のＩＤを記憶させておき、それらのＩＤを照合することによって正当な運行者であるか否かを判定しているが、車両に搭載された認証装置が不正に交換されてしまうというおそれを否定できず、この点において、セキュリティの脆弱性がある。

そこで、車両側におけるＩＤの記憶場所を認証装置だけでなく、認証装置からの認証結果に基づいてエンジン制御を行うエンジン制御ユニットやステアリングロック／アンロックを制御するステアリングロックユニット等の部品にも記憶させておくことによって、前記の不都合、つまり、認証装置の不正交換対策を図ることが考えられる。

すなわち、従来、ステアリングのロック／アンロックは、メカニカルキーによって行われていたが、昨今の電子キー（メカニカルキーを使用しないキー方式）の登場に伴い、ステリングロックユニットに何らかのセキュリティ対策が必要となった。
電子キー方式の車両システムにおいては、携帯機と認証を行うユニット（ＢＣＭ）があるため、同じ無線認証機能をステリングロックユニットにも冗長的に装備することはコストアップに繋がる。
そのため、ステアリングロックユニットには無線認証機能は搭載せずに、ＢＣＭが行った認証結果をステアリングロックユニットにハーネスを介して送信することになった。
しかし、認証結果を簡単なデータとしてハーネスに流した場合には、悪意の第三者が簡単にそのデータを盗み、模倣することができてしまう。そのため、ステアリングロックユニットに模倣したデータを与えることによってロックが解除されてしまうという懸念が出てきた。
この懸念を払拭するために、ＢＣＭとステアリングロックユニットとは暗号化された信号を用いて携帯機の認証結果を伝送すると共に、ＢＣＭとステアリングロックユニットの正当性も検証できるようにＩＤや暗号を採用するようにした。

特開２００５−７６２６３号公報

しかしながら、前記のように、ステアリングロックユニットにもＩＤを登録した場合、セキュリティの脆弱性を回避できるものの、たとえば、ステアリングロックユニットが故障して同ユニットを（正当に）交換した場合に改めてＩＤを登録しなおす作業が発生し、面倒であるという問題点がある。

そこで本発明は、部品（好ましくはステアリングロックユニット）を交換した際のＩＤ登録作業の簡便化を図った車両認証制御装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、携帯機と車両側の認証装置の双方に当該車両固有の識別情報が登録されており、前記携帯機に質問信号を送信する送信アンテナと、前記質問信号に応答して前記携帯機から返送された第１識別情報を受信する受信アンテナと、前記車両固有の第２識別情報が登録されているＩＤ記憶部と、前記受信アンテナで受信した前記第１識別情報と前記ＩＤ記憶部に登録されている第２識別情報とを照合して前記携帯機と前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定する第１判定手段と、前記車両に搭載され、前記認証装置に接続されているステアリングロックユニットと前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１判定手段及び前記第２判定手段の判定結果が共に肯定の場合に、前記ステアリングロックユニットと前記携帯機と前記認証装置の組み合わせが正当なものであると判定する第３判定手段と、前記ステアリングロックユニットへの前記識別情報の登録を行う登録手段と、を備えた車両認証制御装置において、前記第２判定手段は、前記第１判定手段が正当であると判定した場合に、前記ステアリングロックユニットに登録された第３識別情報の問い合わせを行い、前記第３識別情報の問い合わせに対して前記ステアリングロックユニットから前記第３識別情報の応答があった場合は、受け取った前記第３識別情報と前記ＩＤ記憶部に登録された第２識別情報とを照合して前記ステアリングロックユニットと前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定し、また、前記第３識別情報の問い合わせに対して前記ステアリングロックユニットから前記第３識別情報が登録されていない旨の応答があった場合は、前記ステアリングロックユニットが未使用品であると判定し、前記登録手段は、前記第２判定手段によって前記ステアリングロックユニットが未使用品であると判定された場合に、前記ＩＤ記憶部に登録されている第２識別情報を第３識別情報として前記ステアリングロックユニットに登録することを特徴とする車両認証制御装置である。
請求項２記載の発明は、前記ステアリングロックユニットは、当該ステアリングロックユニットが未使用品である場合に、未使用品である旨を示す特定の情報を返送することを特徴とする請求項１記載の車両認証制御装置である。

認証装置とは異なる部品にも識別情報を登録しておき、当該部品に登録された識別情報と認証装置に登録された識別情報とを照合して前記部品と前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定するとともに、前記部品が未使用品である場合に、前記認証装置に登録されている識別情報を前記部品に登録するので、当該部品を交換した際の識別情報（ＩＤ）の登録作業の簡便化を図った車両認証制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施の形態に係るシステム概念図である。この図において、ＢＣＭ１（Body Control Module：主として車室内の電装品を制御するモジュール）とステアリングロックユニット２は、いずれも車両に搭載されたものであり、携帯機７は、当該車両の正当な運行者（所有者等）によって携帯されるものである。携帯機７はリモコンと呼ばれることもある。車両認証制御装置は、主に、これらの三つの要素（ＢＣＭ１、ステアリングロックユニット２、携帯機７）によって構成される。

ＢＣＭ１は、電源遷移部３と認証部４及び通信部５を含み、電源遷移部３は、不図示の乗員によって操作される電源遷移起動スイッチ（ここでは、一例としてプッシュスイッチ６とする。）からの起動信号と、認証部４からの認証信号とに応答して、たとえば、ＩＧリレーやＡＣＣリレーの動作信号を発生し、それらのリレーに出力する。認証部４は、通信部５を介して乗員が携帯する携帯機（リモコンともいう。）７との間で認証（以下、携帯機認証という。）を行うと共に、ステアリングロックユニット２との間でも認証（以下、ステアリングロックユニット認証という。）を行い、それら二つの認証結果が共に“合格”の場合に、電源遷移部３における電源遷移制御を許容し、また、ステアリングロックユニット２におけるステアリングロック解除制御を許容する。ここで、認証結果の“合格”とは次のことを意味する。携帯機認証の場合の合格は、携帯機７と認証部４との組み合わせが正当であることを示し、ステアリングロックユニット認証の場合の合格はステアリングロックユニット２と認証部４との組み合わせが正当であることを示す。したがって、二つの認証結果が共に合格である場合は、携帯機７とステアリングロックユニット２と認証部４との三つの組み合わせが正当であることを示す。

通信部５は、ＬＦ帯の微弱無線で送信を行う送信部（不図示）及びその送信アンテナ５ａと、ＵＨＦ帯の微弱無線で受信を行う受信部（不図示）及びその受信アンテナ５ｂとを含み、携帯機７の通信部７ａとの間で、携帯機認証に必要な情報（ＩＤ）の要求及びその情報の受信を行う。

ステアリングロックユニット２は、制御部２ａと、不図示のステアリングロック機構とを含み、ＢＣＭ１からの制御信号に応答して、ステアリングのロックと解除（アンロック）とを行う他、さらに、ＢＣＭ１からの要求信号に応答して、予め登録されていたＩＤをＢＣＭ１に返送し、また、本実施形態の特有の機能として、ＩＤ未登録の場合（たとえば、故障等によって正規に交換された未使用品のステアリングロックユニット２の場合）に、ＢＣＭ１から通知されたＩＤ情報に従い、そのＩＤを登録するという動作を行う。

ここで、ＢＣＭ１の認証部４と、携帯機７及びステアリングロックユニット２の制御部２ａには、それぞれ認証のための照合情報（ＩＤ）が格納されている。図中のＩＤ記憶部４ａ、２ｂ、７ｂは、そのための記憶要素である。ＩＤ記憶部７ｂに格納されている照合情報（ＩＤ）は、発明の要旨に記載の第１識別情報に相当し、ＩＤ記憶部４ａに格納されている照合情報（ＩＤ）は、発明の要旨に記載の第２識別情報に相当し、ＩＤ記憶部２ｂに格納されている照合情報（ＩＤ）は、発明の要旨に記載の第３識別情報に相当する。なお、これらのＩＤ記憶部４ａ、２ｂ、７ｂに格納されている照合情報（第１〜第３照合情報）は、同一のものであってもよく、あるいは、その全てまたはその一部が何らかの関連性を有する異なる情報であってもよい。

このような構成において、プッシュスイッチ６が操作されると、ＢＣＭ１の認証部４において携帯機認証が行われる。この携帯機認証は、通信部５を介して携帯機７に質問信号を発し、その携帯機７からの応答信号に含まれるＩＤ（ＩＤ記憶部７ｂに記憶されていたもの：第１識別情報）を通信部５経由で受信して、予め認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定するというものである。一致した場合に正当な携帯機７からの応答であると判断し、次のステアリングロックユニット認証を行う。

このステアリングロックユニット認証は、ステアリングロックユニット２に対して質問信号を発し、そのステアリングロックユニット２からの応答信号に含まれるＩＤ（ＩＤ記憶部２ｂに記憶されていたもの：第３識別情報）と、予め認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定するというものである。一致した場合に正当なステアリングロックユニット２からの応答であると判断し、電源遷移部３における電源遷移制御を許容すると共に、ステアリングロックユニット２におけるステアリングロック解除制御を許容する。

さて、前記のステアリングロックユニット認証において、ステアリングロックユニット２が交換されていた場合、そのステアリングロックユニット２が「未使用品」であれば、ＩＤ記憶部２ｂが空の未登録状態（または特定の初期値が書き込まれた状態）であるので、そのステアリングロックユニット２からの応答信号にはＩＤ（第３識別情報）が含まれていない。このＩＤが含まれていない信号状態は、ステアリングロックユニット２が「未使用品」であることを表している。「未使用品」とは、例えば市場で故障品と交換するために工場から出荷された状態の製品のことである。

本実施形態における重要なポイントは、認証部４においてステアリングロックユニット認証を行う際に、そのステアリングロックユニット２からの応答信号にＩＤ（第３識別情報）が含まれていなければ、未使用品のステアリングロックユニット２に交換されていると判断し、認証部４のＩＤ記憶部４ａに書き込まれているＩＤ（第２識別情報）をステアリングロックユニット２の制御部２ａに送り込み、そのＩＤ（第２識別情報）を制御部２ａからＩＤ記憶部２ｂに登録するという一連の動作を行うことにある。ＩＤ記憶部２ｂに登録された第２識別情報は、以降、第３識別情報と呼び名が変わる。

このようにすることにより、ステアリングロックユニット２を未使用品に交換した場合は、その後、プッシュスイッチ６を操作するだけで、そのステアリングロックユニット２のＩＤ記憶部２ｂにＩＤを登録することができるようになり、その結果、ＩＤ登録作業の簡便化を図り、整備性を改善できるのである。

図２は、本実施形態における認証動作フローを示す図である。このフローは、ＢＣＭ１の認証部４で定期的に実行される。このフローでは、まず、プッシュスイッチ６の押し下げ操作を判定する（ステップＳ１）。押し下げ操作を判定しなかった場合はそのままフローを終了し、押し下げ操作を判定した場合は、次に、携帯機認証を行う（ステップＳ２）。この携帯機認証では、通信部５を介して携帯機７に質問信号を発し、その携帯機７からの応答信号に含まれるＩＤ（ＩＤ記憶部７ｂに記憶されていたもの：第１識別情報）を通信部５経由で受信して、予め認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定する。一致した場合に正当な携帯機７からの応答であると判断する（ステップＳ３）。

携帯機認証の結果がＮＯの場合は、他の携帯機からの応答であると判断してフローを終了する一方、携帯機認証の結果がＹＥＳの場合は、次に、ステアリングロックユニット２に対してＩＤ（第３識別情報）を要求する（ステップＳ４）。そして、そのステアリングロックユニット２からの応答信号が「未登録応答」であるか否かを判定する（ステップＳ５）。未登録応答とは、ステアリングロックユニット２のＩＤ記憶部２ｂが空の状態（または特定の初期値が書き込まれた状態）であって、そのステアリングロックユニット２からの応答信号にＩＤ（第３識別情報）が含まれていない応答のことをいう。つまり、ステアリングロックユニット２が未使用品である場合の応答のことをいう。

ステップＳ５の判定結果がＮＯの場合、すなわち、未登録応答であると判定されなかった場合は、次に、ステアリングロックユニット認証を行い（ステップＳ６）、一方、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、未登録応答であると判定された場合は、次に、認証部４のＩＤ記憶部４ａからＩＤ（第２識別情報）を読み出して、そのＩＤ（第２識別情報）をステアリングロックユニット２の制御部２ａに送り込み、その制御部２ａのＩＤ記憶部２ｂに、第３識別情報として登録（ステップＳ９）した後、ステアリングロックユニット認証を行う（ステップＳ６）。

ステアリングロックユニット認証では、ステアリングロックユニット２に対して質問信号を発し、そのステアリングロックユニット２からの応答信号に含まれるＩＤ（ＩＤ記憶部２ｂに記憶されていたもの：第３識別情報）と、予め認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定する（ステップＳ７）。一致した場合に正当なステアリングロックユニット２からの応答であると判断し、電源遷移部３における電源遷移制御を許容すると共に、ステアリングロックユニット２におけるステアリングロック解除制御を許容する（ステップＳ８）。

以上のとおりの構成及び動作としたから、本実施の形態では、以下の効果を奏することができる。
（１）携帯機認証
携帯機７のＩＤ記憶部７ｂに記憶されていたＩＤ（第１識別情報）と、認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定して、正規の携帯機７からの応答であるか否かを判定するので、他の携帯機や不正に改造された携帯機からの応答を排除することができ、セキュリティ性を確保できる。
（２）ステアリングロックユニット認証
ステアリングロックユニットのＩＤ記憶部２ｂに記憶されていたＩＤ（第３識別情報）と、認証部４のＩＤ記憶部４ａに記憶されていたＩＤ（第２識別情報）との一致／不一致を判定して、正規のステアリングロックユニットからの応答であるか否かを判定するので、不正に改造されたステアリングロックユニットからの応答を排除することができ、前記の携帯機認証と相まって、さらにセキュリティ性を高めることができる。
（３）ステアリングロックユニットへのＩＤ登録
未使用品のステアリングロックユニット２に交換した場合、ステップＳ５において「未登録応答」であると判定され、ステップＳ９において、その未使用品のステアリングロックユニット２のＩＤ記憶部２ｂにＩＤ（第３識別情報）を登録してから、ステアリングロックユニット認証を行う（ステップＳ６）ので、交換後のＩＤ登録作業の簡便化を図り、整備性を改善できる。
（４）交換困難な部品との間で認証を行う
ステアリングロックユニット２は、ステアリングシャフトに外装されたユニットであって、同ユニットを交換するためには、ステアリングシャフトの取り外しを必要とする。そのため、交換には相当の手間と時間がかかり、悪意の段三者によって不正に交換されるリスクを低くできる。したがって、このような“交換困難な部品”との間で認証を行うことによって、さらにセキュリティ性を高めることができる。

なお、以上の説明は、本件発明の技術思想の一例を示すに過ぎず、その思想の範囲内において、様々な変形例や発展例を包含することはもちろんであり、たとえば、以下のようにしてもよい。

たとえば、以上の説明では、ＢＣＭ１、携帯機７及びステアリングロックユニット２に同一のＩＤ（第１識別情報＝第２識別情報＝第３識別情報）を登録するとしているが、これに限定されず、たとえば、携帯機７に第１のＩＤを登録すると共に、ステアリングロックユニット２に、この第１のＩＤと異なる第２のＩＤを登録し、ＢＣＭ１にそれらの二つのＩＤ（第１のＩＤと第２のＩＤ）を登録するようにしてもよい。この場合、ＢＣＭ１の認証部４は、携帯機認証を行う際に第１のＩＤの照合を行い、ステアリングロックユニット認証を行う際に第２のＩＤの照合を行うようにすればよい。

また、以上の説明では、ＢＣＭ１と携帯機７の間、及びＢＣＭ１とステアリングロックユニット２との間で生のＩＤをそのままやり取りしているが、これに限らず、たとえば、暗号化されたＩＤ、または、生のＩＤから所定のルールに従って作成した転送用ＩＤをやり取りするようにしてもよい。このようにすれば、転送途中のＩＤの傍受（盗み読み）対策を図ることができ、より一層、セキュリティ性を向上できるかに好ましい。

実施の形態に係るシステム概念図である。 本実施形態における認証動作フローを示す図である。

符号の説明

１ ＢＣＭ（認証装置）
２ ステアリングロックユニット（部品）
４ 認証部（第１判定手段、第２判定手段、第３判定手段、登録手段）
７ 携帯機

Claims (2)

1. 携帯機と車両側の認証装置の双方に当該車両固有の識別情報が登録されており、
   前記携帯機に質問信号を送信する送信アンテナと、
   前記質問信号に応答して前記携帯機から返送された第１識別情報を受信する受信アンテナと、
   前記車両固有の第２識別情報が登録されているＩＤ記憶部と、
   前記受信アンテナで受信した前記第１識別情報と前記ＩＤ記憶部に登録されている第２識別情報とを照合して前記携帯機と前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定する第１判定手段と、
   前記車両に搭載され、前記認証装置に接続されているステアリングロックユニットと前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定する第２判定手段と、
   前記第１判定手段及び前記第２判定手段の判定結果が共に肯定の場合に、前記ステアリングロックユニットと前記携帯機と前記認証装置の組み合わせが正当なものであると判定する第３判定手段と、
   前記ステアリングロックユニットへの前記識別情報の登録を行う登録手段と、
   を備えた車両認証制御装置において、
   前記第２判定手段は、
   前記第１判定手段が正当であると判定した場合に、前記ステアリングロックユニットに登録された第３識別情報の問い合わせを行い、
   前記第３識別情報の問い合わせに対して前記ステアリングロックユニットから前記第３識別情報の応答があった場合は、受け取った前記第３識別情報と前記ＩＤ記憶部に登録された第２識別情報とを照合して前記ステアリングロックユニットと前記認証装置の組み合わせが正当なものであるか否かを判定し、
   また、前記第３識別情報の問い合わせに対して前記ステアリングロックユニットから前記第３識別情報が登録されていない旨の応答があった場合は、前記ステアリングロックユニットが未使用品であると判定し、
   前記登録手段は、
   前記第２判定手段によって前記ステアリングロックユニットが未使用品であると判定された場合に、前記ＩＤ記憶部に登録されている第２識別情報を第３識別情報として前記ステアリングロックユニットに登録する
   ことを特徴とする車両認証制御装置。
2. 前記ステアリングロックユニットは、当該ステアリングロックユニットが未使用品である場合に、未使用品である旨を示す特定の情報を返送することを特徴とする請求項１記載の車両認証制御装置。
   

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