JP7079710B2 - 不正通信防止システム及び不正通信防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、認証の通信の不正な成立を防止する不正通信防止システム及び不正通信防止方法に関する。

従来、端末及びその通信相手の間で電波の通信を行ってこれらの間の距離を測定し、測定した距離の妥当性を判定する測距システムが周知である（特許文献１等参照）。この種の測距システムは、２者間の電波通信を通じて算出した測定値が妥当であるか否かの判定結果を基に通信の有効無効を設定する不正通信防止システムとして使用されることが検討されている。不正通信防止システムは、例えば端末及びその通信相手の間の距離に準じた測定値を求め、この測定値が妥当（所定範囲内）であると判定した場合、例えば２者間の間で無線により実行されたＩＤ照合の成立を許容する。これにより、端末で通信相手を操作することが可能となる。

特開２０１４－２２７６４７号公報

この主の不正通信防止システムにおいては、不正通信を精度よく検出したいニーズがあった。
本発明の目的は、通信が不正通信であることの判定精度の確保を可能にした不正通信防止システム及び不正通信防止方法を提供することにある。

前記問題点を解決する不正通信防止システムは、第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定部と、不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する確認部と、不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御部とを備えた。

本構成によれば、通信が不正通信であるという判定結果を複数回検出した場合に、第１通信機及び第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御して、不正通信に対する適切な対処を実行する。このように、通信が不正通信であるという判定結果を複数回検出した場合に、不正通信有りの判定結果を確定して対処を実施するようにすれば、不正通信を精度よく判定するのに有利となる。よって、通信が不正通信であることの判定精度を確保することが可能となる。

前記不正通信防止システムにおいて、前記確認部は、不正通信と判定される判定結果が連続するか否かを確認し、前記制御部は、不正通信であると判定された判定結果が連続した場合に、前記不正通信に対する対処を実行することが好ましい。この構成によれば、第三者によって通信を不正に成立に移行されてしまう可能性の高い状況下で、不正通信に対する対処を実行することが可能となる。

前記不正通信防止システムにおいて、前記確認部は、前記測定値が著しく不当な値をとった判定結果を複数回検出した場合に、その不正通信に対する対処を前記制御部に実行させることが好ましい。この構成によれば、第三者による不正通信が試みられている可能性が高い状況下で、不正通信に対する対処を実行することが可能となる。

前記不正通信防止システムにおいて、前記確認部は、前記測定値と、当該測定値とは別の指標値とを用い、これら値の複合的な判断から、不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認することが好ましい。この構成によれば、通信が正規通信か不正通信か否かを精度よく判定するのに有利となる。

前記不正通信防止システムにおいて、前記判定部は、前記第１通信機及び前記第２通信機の一方から他方にチャネルを変えて電波を複数送信させ、各チャネルの当該電波の位相差を基に前記測定値を求めて、当該測定値から、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定することが好ましい。この構成によれば、電波を複数チャネルで送信し、各チャネルの電波の位相差から求めた測定値により通信の正規／不正を判定する場合、この通信を不正に成立させようとすると、電波の位相情報を改竄する必要があるが、ランダムな改竄では、不正通信が成立してしまう確率は低確率といえる。よって、不正通信が試みられた場合、不正な通信が何度も繰り返される可能性が高く、正規／不正の判定結果が不正通信となる回数が多くなる。これは、本例の判定ロジックを用いて通信の正否を確認する場合に、不正通信を漏れなく検出することに効果が高いといえる。

前記問題点を解決する不正通信防止方法は、第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定するステップと、不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認するステップと、不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御するステップとを備えた。

本発明によれば、通信が不正通信であることの判定精度を確保することができる。

一実施形態の電子キーシステムの構成図。 不正通信防止システムの概要図。 不正通信防止システムの具体的な構成図。 正規通信又は不正通信かの判定時に実行されるフローチャート。 電波中継による不正通信の例示図。 具体的な通信の判定ロジックを示す説明図。 別例の通信の正規／不正の判定ロジックを示す模式図。

以下、不正通信防止システム及び不正通信防止方法の一実施形態を図１～図６に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、端末２と無線によるＩＤ照合を行って車載装置３の作動を実行又は許可する電子キーシステム４を備える。電子キーシステム４は、車両１からの通信を契機に狭域無線により端末２とのＩＤ照合（スマート照合）を実行するキー操作フリーシステムである。車載装置３は、例えばドアロック装置５やエンジン６などがある。端末２は、主にキー機能を有した端末、いわゆる電子キーである。

車両１は、ＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ８と、エンジン６を制御するエンジンＥＣＵ９とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線１０を介して電気接続されている。照合ＥＣＵ７のメモリ（図示略）には、車両１に登録された端末２のキーＩＤと、ＩＤ照合の認証時に使用するキー固有鍵とが登録されている。ボディＥＣＵ８は、車両ドア１１の施解錠を切り替えるドアロック装置５を制御する。

車両１は、車両１における通信を実行する通信部１２を備える。通信部１２は、端末２との通信を、例えばＬＦ（Low Frequency）－ＵＨＦ（Ultra High Frequency）の双方向通信（スマート通信）により実行する。この場合、車両１→端末２の通信がＬＦ通信であることが好ましく、端末２→車両１の通信がＵＨＦ通信であることが好ましい。

端末２は、端末２の作動を制御する端末制御部１５と、端末２において通信を実行する通信部１６とを備える。通信部１６は、狭域無線を通じて車両１の通信部１２と無線通信を実行する。端末制御部１５のメモリ（図示略）には、端末２が持つ固有のキーＩＤ及びキー固有鍵が書き込み保存されている。

車両１は、待機状態の端末２を起動させるためにウェイク信号を通信部１２から定期的にＬＦ送信する。端末２は、通信部１２から送信されたウェイク信号を通信部１６で受信すると、待機状態から起動状態に切り替わり、車両１にアック信号を通信部１６からＵＨＦ送信する。照合ＥＣＵ７は、端末２から送信されたアック信号を通信部１２で受信して通信の確立を認識すると、ＩＤ照合（スマート照合）を実行する。スマート照合には、端末２に登録されたキーＩＤの正否を確認するキーＩＤ照合や、所定の暗号鍵を用いたチャレンジレスポンス認証等がある。

照合ＥＣＵ７は、室外に位置する端末２と通信が確立すると、この端末２とスマート照合（室外スマート照合）を実行する。室外に位置する端末２とのスマート照合（室外スマート照合）の成立は、ボディＥＣＵ８によるドアロック装置５の作動を許可又は実行するときの１条件となっている。照合ＥＣＵ７は、室内に位置する端末２と通信が確立すると、この端末２とスマート照合（室内スマート照合）を実行する。室内に位置する端末２とのスマート照合（室内スマート照合）の成立は、車両電源の遷移操作（エンジン６の始動操作）の許可の１条件となっている。

図２に示すように、車両１及び端末２には、通信を通じて、これら２者間の距離に準じた測定値Ｄｘを求めて通信の正規／不正を判定する機能（不正通信防止システム１９）を備える。この不正通信防止システム１９は、車両１及び端末２の一方に設けられる第１通信機２０と、これらの他方に設けられる第２通信機２１とを備える。本例の場合、例えば第１通信機２０が端末２であり、例えば第２通信機２１が車両１（照合ＥＣＵ７）である。第１通信機２０及び第２通信機２１の通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）であることが好ましい。

不正通信防止システム１９は、無線によって接続された第１通信機２０及び第２通信機２１の間で電波Ｓｉを複数チャネルに亘り送受信し、これら各チャネルにおいて伝搬特性（例えば、振幅及び位相）を求める。そして、不正通信防止システム１９は、求めた複数チャネルの伝搬特性を合成し、合成により得られた伝搬特性を逆フーリエ変換することにより、等価的にインパルスの伝搬時間、すなわち測定値Ｄｘを演算する。

不正通信防止システム１９は、第１通信機２０から第２通信機２１に電波Ｓｉを送信して伝搬特性を測定するとともに、第２通信機２１から第１通信機２０にも電波Ｓｉを送信して伝搬特性を測定する。このように、本例の不正通信防止システム１９では、第１通信機２０及び第２通信機２１の間で電波Ｓｉを送受信し合って、第１通信機２０及び第２通信機２１の両方で伝搬特性の測定を行う。

図３に示すように、不正通信防止システム１９は、２者間の電波通信から求めた測定値Ｄｘを基に通信（スマート通信）の正否を判定する判定部２２を備える。本例の判定部２２は、第１通信機２０及び第２通信機２１の間で通信が確立（ウェイク信号－アック信号のやり取り）した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値Ｄｘを求め、この測定値Ｄｘを基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する。判定部２２は、測距用の電波Ｓｉを送信する電波送信部２３と、測距用の電波Ｓｉを受信する電波受信部２４と、送受信された電波Ｓｉから一連の処理を実行する処理実行部２５とを備える。

電波送信部２３は、波形生成部２８、変調部２９、ＤＡコンバータ３０、ミキサ３１、発振器３２及び送信アンテナ３３を備える。波形生成部２８は、距離測定用の電波Ｓｉとして、２値化符号からなる周期信号Ｓｋを生成し、これを変調部２９に出力する。周期信号Ｓｋは、２値化符号の「０」,「１」が周期ごとに切り替わる信号である。変調部２９は、入力した信号をＧＦＳＫ（Gaussian Frequency Shift Keying）変調する。周期信号Ｓｋは、変調部２９で変調されて、ＤＡコンバータ３０でＤ／Ａ変換された後、そのベースバンド信号Ｓｂがミキサ３１で発振器３２の搬送波と重畳されて、送信アンテナ３３から送信される。

電波受信部２４は、受信アンテナ３４、ミキサ３５、発振器３６、ＡＤコンバータ３７及びフーリエ変換部３８を備える。電波受信部２４は、電波送信部２３から送信された周期信号Ｓｋの電波Ｓｉを受信アンテナ３４で受信すると、受信電波をミキサ３５でベースバンド信号Ｓｂに変換し、これをＡＤコンバータ３７でＡ／Ｄ変換する。フーリエ変換部３８は、Ａ／Ｄ変換後の信号をフーリエ変換（ＦＦＴ変換）して、電波Ｓｉの伝搬特性を抽出する。伝搬特性は、電波Ｓｉの振幅及び位相のデータ群からなる。なお、伝搬特性は、フーリエ変換後（ＦＦＴ変換後）の周波数スペクトルにおいて周波数が「０」のときの特性値であるＤＣ成分伝搬特性であることが好ましい。

不正通信防止システム１９は、通信時の伝搬特性の測定を、通信されるチャネルの全てで実行する。通信がブルートゥースの場合、複数のチャネル（例えば４０チャネル）が存在するので、全てのチャネル（ＣＨ１，ＣＨ２，…，ＣＨｎ）において伝搬特性の測定が実行される。このように、本例の場合、電波Ｓｉを複数チャネルで送信することにより、電波Ｓｉを複数周波数で送信する。

処理実行部２５は、乗算部４１、合成部４２、逆フーリエ変換部４３及び判定処理部４４を備える。なお、乗算部４１、合成部４２、逆フーリエ変換部４３及び判定処理部４４は、第１通信機２０及び第２通信機２１のどちらに設けられていてもよい。

乗算部４１は、第１通信機２０から第２通信機２１に電波送信して測定された伝搬特性と、第２通信機２１から第１通信機２０に電波送信して測定された伝搬特性とを乗算する。このように、本例の乗算部４１は、第１通信機２０から第２通信機２１に電波送信して求まったＦＦＴ結果と、第２通信機２１から第１通信機２０に電波送信して求まったＦＦＴ結果とを乗算する。

合成部４２は、抽出された複数チャネル分の伝搬特性を合成する。本例の合成部４２は、各チャネルの伝搬特性を並べたベクトルからなる周波数データＨ（ｆ）を求める。
逆フーリエ変換部４３は、合成後の伝搬特性を逆フーリエ変換して、第１通信機２０及び第２通信機２１の間の距離に準じた測定値Ｄｘを演算する。本例の逆フーリエ変換部４３は、合成部４２により求められた周波数データＨ（ｆ）を逆フーリエ変換し、この演算から測定値Ｄｘとして時間データｙ（ｔ）を求める。

判定処理部４４は、逆フーリエ変換によって算出された測定値Ｄｘ（時間データｙ（ｔ））の妥当性を判定する。本例の判定処理部４４は、測定値Ｄｘと所定の規定値Ｄｋとを比較し、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ未満の場合、第１通信機２０及び第２通信機２１の通信を正規通信と判定する。一方、判定処理部４４は、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上の場合、第１通信機２０及び第２通信機２１の通信を不正通信と判定する。判定処理部４４は、通信を不正通信と判定した場合、スマート照合において仮にＩＤ照合及びチャレンジレスポンス認証が成立していても、スマート照合を成立に移行させない。また、判定処理部４４は、通信を不正通信と判定した場合、仮にスマート通信実行中であれば、スマート通信を途中で終了することにより、スマート照合を成立に移行させない。

不正通信防止システム１９は、第１通信機２０及び第２通信機２１の通信が不正通信であると判定された場合、通信の正規／不正の判定の処理を、再度実行（リトライ）する。このため、第１通信機２０及び第２通信機２１の通信が不正通信の場合、電波Ｓｉを送受信して、伝搬特性を測定し、測定値Ｄｘを求める一連の処理が再度実施される。

不正通信防止システム１９は、通信の正規／不正の判定において不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する確認部４５を備える。本例の確認部４５は、不正通信と判定される判定結果が連続するか否かを確認する。

不正通信防止システム１９は、確認部４５の確認結果を基に第１通信機２０及び第２通信機２１の間の通信を制御する制御部４６を備える。本例の制御部４６は、不正通信であると判定された判定結果が複数発生した場合に、不正通信に対する対処として、第１通信機２０及び第２通信機２１の無線による認証を行うときの通信を制御する。制御部４６は、不正通信であると判定された判定結果が連続した場合に、通信が不正通信である判定結果を確定して、不正通信に対する対処を実行する。この対処としては、例えば不正通信か否かの判定に使用する規定値Ｄｋを厳しく（値を小さく）したり、スマート照合システムの機能（スマート機能）を強制停止したりする処理がある。

次に、図４～図６を用いて、本実施形態の不正通信防止システム１９の作用及び効果について説明する。
図４に示すように、ステップ１０１において、第１通信機２０は、電波Ｓｉを第２通信機２１に送信して、第２通信機２１に伝搬特性を測定させる。本例の場合、まず波形生成部２８は、「０」及び「１」が周期的に繰り返される周期信号Ｓｋを生成し、これを変調部２９に出力する。変調部２９は、「０」及び「１」の繰り返し信号の周期信号ＳｋをＧＦＳＫ変調し、これをＤＡコンバータ３０に出力する。ＤＡコンバータ３０は、変調後の信号をＤ／Ａ変換する。ＤＡコンバータ３０でＤ／Ａ変換されたベースバンド信号Ｓｂは、ミキサ３１で搬送波に乗せられ、送信アンテナ３３から電波Ｓｉとして送信される。なお、電波Ｓｉが複数チャネルで送信される場合、各チャネルの電波Ｓｉは、各々対応するキャリアに乗せられて送信される。

第２通信機２１は、第１通信機２０から送信された電波Ｓｉを受信アンテナ３４で受信する。受信アンテナ３４で受信した信号は、ミキサ３５を通じてベースバンド信号Ｓｂに変換される。ベースバンド信号Ｓｂは、ＡＤコンバータ３７によってＡ／Ｄ変換され、フーリエ変換部３８に出力される。フーリエ変換部３８は、Ａ／Ｄ変換後の信号をフーリエ変換し、ベースバンド信号Ｓｂの伝搬特性（周波数スペクトルの振幅及び位相）を測定する。なお、伝搬特性は、例えば電波受信部２４が受信した受信電波の中心周波数の伝搬特性であることが好ましい。

ステップ１０２において、第２通信機２１は、電波Ｓｉを第１通信機２０に送信して、第１通信機２０に伝搬特性（振幅及び位相）を測定させる。すなわち、第２通信機２１から第１通信機２０に電波Ｓｉを送信して、第１通信機２０においても伝搬特性（振幅及び位相）を測定する。なお、伝搬特性の測定は、第１通信機２０から第２通信機２１に電波送信して行う場合と同様であるので、説明を省略する。

第１通信機２０及び第２通信機２１通信の往復で伝搬特性が各々測定されると、乗算部４１は、第１通信機２０から第２通信機２１に電波送信して測定された伝搬特性（ＦＦＴ結果）と、第２通信機２１から第１通信機２０に電波送信して測定された伝搬特性（ＦＦＴ結果）とを乗算する。これにより、不正通信防止システム１９の各デバイスにクロック誤差やＰＬＬの初期位相誤差が発生していても、これら誤差は送信側と受信側とで逆符号の位相誤差で現れていることから、ＦＦＴ結果の乗算により、これら誤差がキャンセルされる。

ステップ１０３において、第１通信機２０及び第２通信機２１は、通信の各チャネルで、順次、伝搬特性を測定する。通信がブルートゥースの場合、複数のチャネル（例えば４０チャネル）が存在するので、各チャネルの全てにおいて通信（往復）の伝搬特性が測定される。このため、例えばＣＨ２～ＣＨｎの電波が送受信された場合には、各チャネルの中心周波数ｆ２～ｆｎの各伝搬特性Ｈ（ｆ２）～Ｈ（ｆｎ）が得られる。複数周波数の伝搬特性を測定するのは、１つの周波数の伝搬特性ではインパルスを作ることができないからである。

ステップ１０４において、合成部４２は、全チャネルの往復の伝搬特性を合成する。本例の場合、合成部４２は、各チャネルの伝搬特性を並べたベクトルを作る。本例では、各チャネルの伝搬特性を並べたベクトル、すなわち周波数データＨ（ｆ）として、［Ｈ（ｆ１），Ｈ（ｆ２），…，Ｈ（ｆｎ）］を得る。

ステップ１０５において、逆フーリエ変換部４３は、合成後の伝搬特性（周波数データＨ（ｆ））を逆フーリエ変換する。本例の場合、ベクトル（周波数データＨ（ｆ））を入力データとして、これを逆フーリエ変換し、その演算結果を取得する。逆フーリエ変換の演算結果は、時間データｙ（ｔ）として取得することができる。時間データｙ（ｔ）は、［ｙ（ｔ１），ｙ（ｔ２），…，ｙ（ｔｎ）］で表される。なお、ｔ１～ｔｎは、各伝搬特性Ｈ（ｆ１）～Ｈ（ｆｎ）に対応した時間データである。判定処理部４４は、この時間データｙ（ｔ）から求めた測定値Ｄｘを用いて、測定値Ｄｘから通信の正規／不正の判定を実行する。

図５に示すように、車両１と端末２との間で中継器によりＬＦ電波を中継して、これら２者間で認証（スマート照合）を不正に成立させる不正通信が試みられたとする。この不正行為では、端末２が車両１の近傍に位置するようにみせかけるために、測距用の電波Ｓｉの位相情報をランダムに改竄して中継し、通信の正否判定を不正に成立させようとする。しかし、この不正行為は、低確率で判定成立するものであるので、実際のところ、測定値Ｄｘの妥当性の判定において、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となる判定結果が何度も続くと想定される。

中継器を使用した不正通信の場合、確認部４５は、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となることを複数回確認するはずであり、この場合、確立状態にある車両１及び端末２で試みられている不正通信に対し、対処を実行する。よって、確認部４５は、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となることを複数確認した場合、通信が不正通信である判定結果を確定して、不正通信に対する対処を実施する旨の通知（対処実施要求）を制御部４６に出力する。

制御部４６は、確認部４５から対処実施要求を入力すると、電波中継を通じた不正通信に対する対処を実行する。本例の制御部４６は、電波中継を通じた不正通信に対する対策として、通信の正規／不正の判定で使用する規定値Ｄｋを厳しく（値を小さく）したり、スマート照合システムの機能（スマート機能）を強制停止したりする。よって、通信の正否判定が不正に成立に移行され難くなるので、第三者による不正通信の成立を未然に防ぐことが可能となる。

不正通信防止システム１９は、スマート照合システム（スマート機能）を強制停止した場合、スマート照合システムを停止から復帰させる機能（復帰機能）を備えてもよい。この場合、スマート照合システムの復帰は、例えばユーザによる端末２の操作を課した処理とすることが好ましい。ユーザによる端末２の操作は、例えば端末２に設けられた各種ボタンの操作（ワイヤレス通信による遠隔操作）や、端末２を車両１の近距離無線アンテナにかざしてＲＦＩＤにより認証を行うイモビライザー通信を通じた操作などがある。

さて、本例の場合、通信が不正通信であるという判定結果を複数回検出（連続検出）した場合に、第１通信機２０及び第２通信機２１が無線による認証を行うときの通信を制御して、不正通信に対する適切な対処を実行する。このように、通信が不正通信であるという判定結果を複数回検出（連続検出）した場合に、不正通信有りの判定結果を確定して対処を実施するようにすれば、不正通信を精度よく判定するのに有利となる。よって、通信が不正通信であることの判定精度を確保することができる。

確認部４５は、不正通信と判定される判定結果が連続するか否かを確認する。制御部４６は、不正通信であると判定された判定結果が連続した場合に、不正通信に対する処理を実行する。よって、第三者によって通信を不正に成立に移行されてしまう可能性の高い状況下で、不正通信に対する対処を実行することができる。

確認部４５は、測定値Ｄｘが著しく不当な値をとった判定結果を複数回検出した場合に、その不正通信に対する対処を制御部４６に実行させるようにしてもよい。著しく不当な値とは、例えば規定値Ｄｋよりも十分に大きな値（例えば５０ｍや１００ｍ等）であることが好ましい。この場合、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上であるものの、著しく不当な値以下の判定結果を得たときには、まだ通信を不当と判定せずに判定をリトライし、測定値Ｄｘが著しく不当な値が複数回検出された時点で通信を不正と認識して、その対処を実行する。よって、第三者による不正通信が試みられている可能性が高い状況下で、不正通信に対する対処を実行することができる。

また、図６に示すように、確認部４５は、測定値Ｄｘと、この測定値Ｄｘとは別の指標値とを用い、これら値の複合的な判断から、不正通信と判定される判定結果が複数発生するか否かを確認してもよい。この例としては、例えば別の指標値を「測定値Ｄｘと規定値Ｄｋとの差（Ｄｋ－Ｄｘ）の積算」とした場合、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となったときの差がさほど大幅でなければ、不正通信と判定される回数が多く発生したことを条件に、不正通信の判定結果を確定に移行させる（図６の上段の例）。また、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となっときの差が大幅であれば、不正通信と判定される回数が少なくても、不正通信の判定結果を確定に移行させる（図６の下段の例）。よって、通信が正規通信か不正通信か否かを精度よく判定するのに有利となる。

不正通信防止システム１９の測距方法は、ブルートゥース通信の信号を用いた測距方法である。この方法の場合、判定部２２は、第１通信機２０及び第２通信機２１の一方から他方にチャネルを変えて電波Ｓｉを複数送信させ、各チャネルの電波Ｓｉの位相差を基に測定値Ｄｘを求めて、この測定値Ｄｘから、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する。ところで、この測距方法の場合、通信を不正に成立させようとすると、電波Ｓｉの位相情報を改竄する必要があるが、ランダムな改竄では、不正通信が成立してしまう確率は低確率といえる。よって、不正通信が試みられた場合、不正な通信が何度も繰り返される可能性が高く、正規／不正の判定結果が不正通信となる回数が多くなる。これは、本例の判定ロジックを用いて通信の正否を確認する場合に、不正通信を漏れなく検出することに効果が高いといえる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図７に示すように、不正通信の判定方法は、例えば第１通信機２０及び第２通信機２１の間で電波を送受信させ、この電波送受信に要する時間（タイムスタンプ等）を測定して、通信の正規／不正を判定する方法でもよい。この場合、送受信する電波としては、例えばＵＷＢ（Ultra Wide Band）帯の電波を使用することが好ましい。

・測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となったとき、通信の正規／不正の判定結果をまだ確定せずに測定～判定の一連の処理をリトライさせ、不正通信となる状況が複数回発生したときに、不正通信の判定結果を確定する態様であればよい。

・無線による認証を行うときの通信は、測距の通信、又はスマート照合の通信のいずれでもよい。
・測定値Ｄｘは、第１通信機２０及び第２通信機２１の間の距離である測距値に限定されず、例えば電波Ｓｉを受信したときの受信信号強度（ＲＳＳＩ）など、他のパラメータに変更してもよい。

・不正通信の複数回検出は、連続検出に限定されず、例えば非連続であってもよい。
・不正通信検出時の対処は、実施形態に述べた例に限定されず、２者間の通信確立を防ぐことができれば、種々の方法が適用できる。

・別の指標値は、測定値Ｄｘが規定値Ｄｋ以上となったときの差や、判定のＮＧ回数に限定されず、他の種々のパラメータを適宜採用可能である。
・無線による認証は、スマート照合に限定されず、端末２の正否を確認することができる通信であればよい。

・通信の正否判定は、複数のチャネルのみで行われることに限らず、１つのチャネルのみ用いて実施されてもよい。この場合、例えば１つのチャネルにおいてベースバンド信号の中心周波数を切り替えることにより、複数回、電波Ｓｉを送信し、各電波Ｓｉを用いて通信の正否判定を実施する。

・伝搬特性は、振幅及び位相の両方に限らず、一方のみでもよい。また、伝搬特性は、これら以外のパラメータを使用してもよい。
・伝搬特性は、ＤＣ成分以外の特性値でもよい。

・通信の正否判定は、測距後に実施されることに限定されず、測距前や測距中など、実施されるタイミングは、特に限定されない。
・周期信号Ｓｋは、「０」，「１」の周期的な信号に限定されず、例えば「０」のみ、或いは「１」のみの信号でもよい。また、「０」，「０」，「１」のデータ群が繰り返される信号など、２値化符号が周期的に繰り返されるものであれば、「０」，「１」の組み合わせは適宜変更できる。

・第１通信機２０は、電子キー機能を有する高機能携帯電話でもよい。
・電波の周波数は、種々の周波数が採用できる。
・デジタル符号は、２値化符号に限定されず、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）等の変調を用いる場合を想定して、他の符号に変更してもよい。

・変調部２９は、ＧＦＳＫに限定されず、単なるＦＳＫなどの他の部材に変更してもよい。
・測定値Ｄｘの演算は、フーリエ変換（逆フーリエ変換）を用いた演算に限定されず、他の演算方法を採用してもよい。

・第１通信機２０を端末２（電子キー）とし、第２通信機２１を車両１とすることに限定されない。例えば、第１通信機２０を無線通信式のパーソナルコンピュータとし、第２通信機２１を無線ＬＡＮルータとしてもよい。

・不正通信防止システム１９は、電波を送受し合って測距を行うシステムに限定されない。例えば、第１通信機２０及び第２通信機２１の一方から他方のみに電波を送信して測距を行う単方向としてもよい。また、第１通信機２０及び第２通信機２１で電波を送受し合い、さらにもう一度、第１通信機２０及び第２通信機２１の一方から他方に電波を送信した上で、伝搬特性を求めて、２者間の測距を行ってもよい。

・通信方式は、ブルートゥースやＵＷＢに限定されず、例えば無線ＬＡＮ等の他の通信としてもよい。
・不正通信防止システム１９は、車両用の電子キーの認証を無線で行う電子キーシステムに使用されることに限定されず、種々のシステムや装置に適用してもよい。

１…車両、２…端末、２０…第１通信機、２１…第２通信機、２２…判定部、４５…確認部、４６…制御部、Ｄｘ…測定値。

Claims (8)

1. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定部と、
   不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する確認部と、
   不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御部とを備え、
   前記確認部は、前記測定値が著しく不当な値をとった判定結果を複数回検出した場合に、その不正通信に対する対処を前記制御部に実行させる不正通信防止システム。
2. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定部と、
   不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する確認部と、
   不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御部とを備え、
   前記判定部は、前記第１通信機及び前記第２通信機の一方から他方にチャネルを変えて電波を複数送信させ、各チャネルの当該電波の位相差を基に前記測定値を求めて、当該測定値から、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する不正通信防止システム。
3. 前記確認部は、不正通信と判定される判定結果が連続するか否かを確認し、
   前記制御部は、不正通信であると判定された判定結果が連続した場合に、前記不正通信に対する対処を実行する請求項１又は２に記載の不正通信防止システム。
4. 前記確認部は、前記測定値と、当該測定値とは別の指標値とを用い、これら値の複合的な判断から、不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する請求項１～３のうちいずれか一項に記載の不正通信防止システム。
5. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値と所定の規定値との比較を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定部と、
   不正通信と判定される回数が所定回数発生するか否かを確認する確認部と、
   不正通信であると判定された判定結果が所定回数発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御部とを備え、
   前記確認部は、前記測定値と前記規定値との差に応じて、前記所定回数を変更する不正通信防止システム。
6. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定するステップと、
   前記測定値が著しく不当な値となることで不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認するステップと、
   不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御するステップとを備えた不正通信防止方法。
7. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定ステップと、
   不正通信と判定される判定結果が複数回発生するか否かを確認する確認ステップと、
   不正通信であると判定された判定結果が複数回発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御ステップとを備え、
   前記判定ステップは、前記第１通信機及び前記第２通信機の一方から他方にチャネルを変えて電波を複数送信させ、各チャネルの当該電波の位相差を基に前記測定値を求めて、当該測定値から、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する不正通信防止方法。
8. 第１通信機及び第２通信機の間で通信が確立した場合に、これら２者間の距離に準じた測定値を求め、当該測定値と所定の規定値との比較を基に、２者間の通信が正規通信又は不正通信のいずれであるかを判定する判定ステップと、
   不正通信と判定される回数が所定回数発生するか否かを確認する確認ステップと、
   不正通信であると判定された判定結果が所定回数発生した場合に、当該不正通信に対する対処として、前記第１通信機及び前記第２通信機が無線による認証を行うときの通信を制御する制御ステップとを備え、
   前記確認ステップは、前記測定値と前記規定値との差に応じて、前記所定回数を変更する不正通信防止方法。

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