JPH10303886A

JPH10303886A - 識別信号照合装置および識別信号照合方法

Info

Publication number: JPH10303886A
Application number: JP9113999A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takamatsu; 宏行高松; Yoshio Harada; 善夫原田; Mitsuyasu Tamura; 光康田村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】乱数の連続した重複発生を防止し、セキュリ
ティ性を高める。【解決手段】識別信号を暗号化する被検出装置１と、
暗号解読を行い識別信号を照合する検出装置３とから構
成されている。検出装置３は、暗号化に用いる乱数を生
成し被検出装置１に出力する乱数発生部１３と、発生乱
数のうち出力が新しい順に数えて所定数の乱数を記憶す
る記憶部１４と、発生乱数および記憶部１４内の乱数を
監視して重複乱数を異なる乱数に置き替える乱数変更部
２０とを有する。乱数変更部２０は、発生乱数と記憶部
１４内の乱数を順次比較する比較手段２１と、当該手段
２１が乱数の一致を判断したときは乱数発生部１３に対
し、一致した乱数が存在しなくなるまで被検出装置１へ
の送信を禁止しながら乱数の発生および出力を繰り返し
制御する出力制御手段２２とを有する。乱数変更部２０
は、演算処理により異なる乱数に変更する構成としても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばキーレスエ
ントリーシステムとして好適な識別信号照合装置および
識別信号照合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯端末としての鍵装置と、扉等
の制御対象側に設置される本体装置としての錠装置とか
ら構成され、無線による鍵装置の操作が予め登録された
鍵装置によるものか否かを錠装置が識別して解錠／施錠
を行うキーレスエントリーシステムが提案されている。
この従来のキーレスエントリーシステムは、赤外線ある
いは電波等を用い、鍵装置側から錠装置側に識別信号を
送信し、施錠又は解錠を行うようにしたものである。

【０００３】かかる従来のキーレスエントリーシステム
においては、鍵装置側から常に同じ識別信号を送信する
片側方向通信のため、この通信を傍受されたときは、こ
の識別信号が簡単に盗まれてしまうという危険性があ
る。とくに、赤外線を用いて識別信号を送信するように
したときは、いわゆる学習リモコンと同じ原理により簡
単にこの識別信号をコピーすることができるため、社会
的問題となりかねない。さらに、上述のキーレスエント
リーシステムでは、何度もいろいろな識別信号を試すこ
とにより、特定の識別信号を探すことができてしまう
等、セキュリティの面で大きな問題があった。

【０００４】そこで、携帯装置（鍵装置）側から本体装
置（錠装置）側に暗証数値を示す暗証信号を送信し、本
体装置は暗証信号の演算処理で算定した自身の暗証数値
と受信した暗証数値との一致を判断するキーレスエント
リーシステムが先に提案されている。かかる先に提案さ
れているキーレスエントリーシステムにおいては、本体
装置で数値信号の演算処理で算定し登録されている自身
の暗証数値と受信した暗証数値との一致を判断するよう
にしているので、セキュリティ性が高い利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなキーレスエ
ントリーシステムでは、数値信号の演算処理で暗号化さ
れた暗証数値を生成するに際し、演算処理に用いる数値
信号は、一般に生成する暗証数値のランダム性を重視し
て乱数を用いることが多い。

【０００６】ところが、この乱数を全くランダムに発生
させると、ある確率で２回或いは３回と続けて同じ数値
が出る可能性があることから、これが当該キーレスエン
トリーシステムのセキュリティ性を低下させる要因とな
り得ることがある。例えば、連続して使用される識別コ
ード情報を入手した部外者が、その識別コードが暗号化
されて送信されている最中に、当該既知の識別コードに
対応した信号を傍受するような場合に、暗号化に同じ乱
数が続けて使用されると、この傍受を何回か繰り返すこ
とによって暗号化の演算処理の解析を容易化してしまう
おそれがある。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、識別コードの暗号化に用いる乱数が連続した値で発
生することを有効に防止してセキュリティ性を高めた識
別信号照合装置および識別信号照合方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の識別照合装置
は、第１の識別信号を暗号化して送信する被検出装置、
前記被検出装置が予め登録されたものか否かを識別する
検出装置といった互いに無線による信号の送受信が可能
な２種類の装置から構成されている。前記検出装置は、
前記暗号化に用いる乱数を生成し、乱数信号として前記
被検出装置に出力させる乱数発生部を有し、受信した前
記暗号化後の第１の識別信号を解読し、当該解読により
得られた暗号化前の第１の識別信号を予め記憶されてい
る第２の識別信号と照合するものである。そして、この
検出装置は、前記乱数発生部から出力された乱数のう
ち、出力が新しい順に数えて所定数の乱数を記憶する記
憶部と、前記乱数発生部から出力される乱数および前記
記憶部内の乱数を監視して、一致する乱数が存在すると
きは、当該一致する乱数を異なる乱数に置き替えて前記
被検出装置へ送信させる乱数変更部とを有する。

【０００９】本発明における前記乱数変更部は、好まし
くは、前記乱数発生部から出力される乱数と前記記憶部
内の乱数を順次比較する比較手段と、当該比較手段が乱
数の一致を判断したときは、前記乱数発生部に対し、前
記比較手段が一致した乱数が存在しないと判断するまで
前記被検出装置への送信を禁止しながら前記乱数の発生
および出力を繰り返し制御する出力制御手段とを有す
る。

【００１０】また前記乱数変更部の他の好ましい構成と
しては、前記乱数発生部から出力される乱数および前記
記憶部内の最新の乱数を比較する比較手段と、当該比較
手段が乱数の一致を判断したときは、一致した乱数に対
し所定の演算処理を行い前記異なる乱数を生成する演算
処理手段とを有するものとする。

【００１１】このような構成の識別信号照合装置では、
例えば被検出装置の応答要求に応じて、前記乱数発生部
が乱数発生させる。発生した乱数は、先に発生され既に
暗号化に用いられた乱数を記憶してある記憶部内の乱数
と比較され、過去に出力した所定回の乱数と重複しない
ことが確認された上で、被検出装置側に出力され第１の
識別信号の暗号化に供せられる。このとき、乱数の重複
が判断されると、一致した乱数がでなくなるまで乱数の
発生を繰り返すか、必ず異なる乱数となるように変更が
加えられて出力される。

【００１２】このため、当該識別信号照合装置内で発生
する乱数は、暗号化に用いた所定回数の範囲内では、必
ず異なる乱数となり、連続した乱数の重複防止が保証さ
れたものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る識別信号照合
装置および識別信号照合方法を、扉の開閉を遠隔操作す
るキーレスエントリーシステムに適用した場合を例とし
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】第１実施形態図１は、本実施形態に係る識別信号照合装置（キーレス
エントリーシステム）の概略構成を示すブロック図であ
る。このキーレスエントリーシステムは、携帯型の鍵装
置１と、駆動対象物（例えば、扉２）側に設置され、扉
２の開閉を指示するとともに施錠／解錠を行なう錠装置
３とから構成される。通常、鍵装置１は各個人に割り当
てられ、錠装置３は駆動対象物ごとに設置される。鍵装
置１は、使用者の操作により扉の開閉を命令するスイッ
チ部４、各種信号処理を行う信号処理部５、錠装置３と
の間で通信を行う送受信部６、鍵装置１の所有者等に割
り当てられ当該鍵装置１に固有な識別コード（以下、特
定識別コードＩＤＳ）を記憶するＩＤメモリ７、及び当
該鍵装置１の各部５〜７に電力を供給する電池８を有す
る。

【００１５】スイッチ部４は、電池８の電源供給ライン
の途中に挿入され、扉の開閉および施錠／解錠を指示す
る操作スイッチ、鍵装置１の電源スイッチ等から構成さ
れる。

【００１６】信号処理部５は、スイッチ部４の操作を受
けて応答要求信号を生成し、また特定識別コードＩＤＳ
を所定の関数と乱数を用いて暗号化するものであり、通
常、例えばマイクロコンピュータから構成される。

【００１７】送受信部６は、上記応答要求信号および暗
号化後の特定識別コードＩＤＳを示す信号（以下、特定
識別信号）を送信し、特定識別コードＩＤＳの暗号化に
用いる乱数信号を受信するものであり、これら各種信号
を所定の搬送波に変調し、また復調する機能を有する。
この変調方式に限定はなく、例えばベースバンド方式、
ＡＳＫ変調方式あるいはＦＳＫ変調方式が選択される。
ベースバンド方式は、ＡＳＫやＦＳＫ等の変調方式に比
べ、低消費電力で高速通信ができ、かつ回路構成が簡単
となるといった利点がある。ここで、所定の搬送波は、
赤外線、光、電波、超音波の何れでもあってもよい。さ
らには、送受信部６を送信部と受信部に分けて構成して
もよい。

【００１８】ＩＤメモリ７としては、信号処理部５をマ
イクロコンピュータで構成した場合、その内蔵メモリを
用いることもできる。なお、鍵装置１の台数が少なく特
定識別コードＩＤＳが簡単な場合等にあっては、ＩＤメ
モリ７を省略し、暗証番号等の特定識別コードＩＤＳを
スイッチ部４におけるキー入力で受けつける構成でもよ
い。

【００１９】対する錠装置３は、鍵装置１との間で通信
を行う送受信部９、扉の錠を駆動して施錠／解錠を行う
駆動装置１０、処理制御部１１、登録ＩＤメモリ１２、
乱数を生成し乱数信号として出力する乱数発生部１３、
乱数メモリ１４、これら錠装置の各部９〜１４に電力を
供給する電池１５、電池の電力供給を制御して各部９〜
１５を間欠動作させる電源制御部１６、当該電源制御部
１６に計時信号を付与するタイマ１７を有している。

【００２０】送受信部９は、鍵装置１に乱数信号を送信
し、特定識別信号を受信するものであり、鍵装置側の送
受信部６と同様な機能を有し、所定の変調方式、および
搬送波の種類（赤外線、光、電波または超音波）に対応
して構成されている。この送受信部９についても、送信
部と受信部に分けて構成してもよい。

【００２１】処理制御部１１は、乱数の出力制御、特定
識別コードＩＤＳと施錠／解錠が許可された特定者を識
別するために予め登録された識別コード（以下、登録識
別コードＩＤＲ）との照合、および当該照合に付随する
各種信号処理を行うとともに、照合結果に基づいて駆動
装置１０を制御するものであり、通常、例えばマイクロ
コンピュータ等で構成されている。処理制御部１１は、
例えば図１に示すように、受信した特定識別信号をもと
に解読を行い、暗号化前の特定識別コードＩＤＳを得る
解読部１８と、解読後の特定識別コードＩＤＳを登録Ｉ
Ｄメモリ１２からの登録識別コードＩＤＲと照合し、照
合結果に応じて駆動装置１０を制御する照合部１９と、
過去数回の出力乱数との重複を防止するといった乱数の
出力制御を行う乱数変更部２０とを有する。解読部１８
は、解読用の関数および暗号化に用いた乱数を用いて解
読を行うものであり、このため乱数発生部１３からの乱
数が入力可能に接続されている。

【００２２】登録ＩＤメモリ１２には、多数の登録識別
コードＩＤＲが記憶されている。このメモリ１２とし
て、マイクロコンピュータの内蔵メモリを用いることが
でき、また、外部記憶装置あるいは携帯型記録媒体等で
代用できる。

【００２３】乱数発生部１３として、例えば所定ビット
数の２進カウンタを使用することができる。この場合、
周期的に同一乱数の生成が繰り返される疑似乱数とな
る。周期性のない乱数を生成する乱数発生部としては、
特に図示しないが、例えばシフトレジスタと加算器(exc
lusive OR)とからなるＭ系列(Maximum Length Code) の
生成回路がある。この回路は、所定ビット数のシフトレ
ジスタの途中に適宜タップを設け、シフトレジスタのフ
ィードバックループに挿入された加算器の空いた入力を
前記タップに接続したものである。

【００２４】乱数メモリ１４には、処理制御部１１から
送受信部９に出力されることによって、過去に特定識別
コードＩＤＳの暗号化に用いられた乱数Ｘが、最新のも
のから数えて所定数個だけ記憶されている。この乱数メ
モリ１４は、例えばＦＩＦＯ(First-In First-Out)メモ
リから構成され、その記憶内容は、処理制御部１１から
乱数が出力されるたびに、処理制御部１１に制御されて
書き換えられる。

【００２５】電源制御部１６は、通常、前記処理制御部
１１を構成するマイクロコンピュータ内部に設けられ
る。一般に、マイクロコンピュータは、通常動作モード
と、一部分のみ動作する待機状態の低消費電力モードと
を有するが、この電源制御部１６は、低消費電力モード
においても動作するマイクロコンピュータ部分とするこ
とができる。これに対し、前記処理制御部１１は、低消
費電力モードでは電力供給が停止され通常動作モードに
おいてのみ動作するマイクロコンピュータ部分とするこ
とができる。

【００２６】この識別信号照合装置のうち、錠装置３は
電源制御部１６により制御されて間欠動作している。間
欠動作は、鍵装置１の操作が任意であり応答要求が何時
かかるかわからない状況で、錠装置３内の各部に常時電
力供給を行っていると消費電力が大きく電池１５の消耗
が激しいことから、錠装置３の動作（電力供給）を所定
周期で間欠的に行って低消費電力化を図るものである。
電源制御部１６は、通常の間欠動作と同様に、錠装置３
内の各部９〜１４を一斉に起動し又は停止させるように
電力供給を制御してもよいが、ここでは、起動のタイミ
ングを変えている。すなわち、電源制御部１６は、間欠
動作において電力供給を停止状態から開始させる際に、
処理制御部１１、登録ＩＤメモリ１２、乱数発生部１３
および乱数メモリ１４への電力供給の開始タイミングに
対し、所定時間だけ先行して前記送受信部９（厳密に
は、受信部のみで可）への電力供給を開始させる制御を
行うものである。この間欠動作のタイミング制御の詳細
は、後述する。

【００２７】本実施形態における乱数変更部２０は、比
較手段２１と出力制御手段２２とを有する。比較手段２
１は、乱数発生部１３からの最新の乱数Ｘk と、乱数メ
モリ１４から読み出し先に使用された乱数（以下、先の
乱数）Ｘk-1,Ｘk-2,…とを比較するものであり、比較手
段２１の入力に、乱数発生部１３および乱数メモリ１４
が接続されている。出力制御手段２２は、乱数発生部１
３から送受信部９の出力経路途中に設けられ、比較手段
２１の比較結果に基づいて、乱数Ｘk の出力を禁止した
り、乱数発生部１３に再度の乱数発生を指示して乱数Ｘ
k の出力制御を行う手段である。

【００２８】つぎに、本実施形態における識別信号照合
方法を、上述した識別信号照合装置に適用した場合を例
として、図３のタイミングチャートを参照しながら図２
のフローチャートに沿って説明する。いま、鍵装置１内
のＩＤメモリ７には特定識別コードＩＤＳが、また錠装
置３内の登録ＩＤメモリ１２には登録識別コードＩＤＲ
が予め登録されているものとする。これらの識別コード
ＩＤＳ，ＩＤＲのビット数、及び乱数発生部１３から発
生する乱数のビット数に限定はないが、ここでは説明の
便宜上、いずれも２４ビットのコードであるとする。

【００２９】先に説明した如く、錠装置３は間欠動作を
しており、その停止状態から動作状態に移行する開始の
タイミングが、送受信部９では他の部分よりΔＴだけ早
く設定されている。つまり、電源制御部１６は、タイマ
１７からの計時信号に基づいて、図３（ｅ）に示すよう
に送受信部９以外の部分について動作時間Ｔ1 、停止時
間Ｔ2 で制御し、図３（ｆ）に示すように送受信部９に
対しては動作時間（Ｔ1 ＋ΔＴ）、停止時間（Ｔ2 −Δ
Ｔ）で制御して間欠動作させている。

【００３０】この間欠動作の最中に、使用者が鍵装置１
のスイッチ部４を操作してスイッチを押すと電池８から
の電力が各部５〜６に供給され、また使用者がスイッチ
部４を操作して扉２を「開く」又は「閉じる」の何れか
を指示すると、その操作信号が信号処理部５に出力され
る（ステップＳ１）。これにより信号処理部５は、扉の
「開」または「閉」の命令を含む応答要求信号を生成
し、例えば図３（ａ）に示すように、鍵装置１から１０
０ｍｓｅｃの間、連続して応答要求信号を錠装置３に送
信し続ける（ステップＳ２）。この応答要求信号の送信
期間は、間欠動作の周期（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）と同じか長く設
定され、鍵装置１のスイッチが如何なるタイミングでオ
ンされても錠装置３が応答要求信号を受信できるように
なっている。

【００３１】この応答要求信号を錠装置３が受信（ステ
ップＳ３、図３（ｄ）参照）すると、応答要求信号が送
信されていることを電源制御部１６が判断し、最初に送
受信部９に電力を供給する。時間ΔＴが経過して送受信
部９が安定に受信可能な状態になると、電源制御部１６
は処理制御部１１への電力供給を開始する。なお、この
処理制御部１１への電力供給と同時か、その後の適切な
タイミングで他の部分１０〜１４の電力供給を開始す
る。このタイミングはその後の処理に支障がない限り任
意であるが、好ましくは、処理の順番、即ち乱数発生部
１３および乱数メモリ１４、登録ＩＤメモリ１２、駆動
装置１０に順に電力供給を開始する。

【００３２】処理制御部１１へ電力供給が開始される
と、処理制御部１１は応答要求信号が送信されているこ
とを検知し、乱数発生部１３を制御して２４ビットの乱
数Ｘを発生させる（ステップＳ４）。図４は、本実施形
態における乱数発生（Ｓ４）の内容を示すフローチャー
トである。

【００３３】最初のステップＳ４００では、乱数発生部
１３により乱数Ｘk が生成されて、処理制御部１１に入
力される。この乱数生成は、乱数発生部１３を２４ビッ
トの２進カウンタで構成した場合、例えば、この２進カ
ウンタを両送受信部６，９間の通信とは無関係な所定の
クロック信号でカウント動作をさせておき、例えば鍵装
置１よりの応答要求信号を受信したときに当該２進カウ
ンタを止め、その数値を読み込むことで達成される。一
方、乱数発生部１３をＭ系列の生成回路から構成した場
合は、シフトレジスタを両送受信部６，９間の通信とは
無関係な所定のクロック信号で動作させておき、例えば
鍵装置１よりの応答要求信号を受信したときからの所定
期間内にシフトレジスタの出力に現れる数値列を読み出
すことによって、当該乱数生成を行うことができる。

【００３４】ステップＳ４０１では、比較手段２１によ
り、生成された乱数Ｘk と乱数メモリ１４内の先の乱数
Ｘk-1,Ｘk-2,…が逐次比較される。この比較の結果、最
新の乱数Ｘk が先の乱数Ｘk-1,Ｘk-2,…の中の１つと一
致する場合は、この結果を受けた出力制御手段２２が乱
数Ｘk の出力を禁止した後（ステップＳ４０４）、常に
所定回数の間に重複乱数が発生しないように、再度の乱
数Ｘk の生成（ステップＳ４００）、乱数比較（ステッ
プＳ４０１）、判定（ステップＳ４０２）及び乱数Ｘk
の出力禁止（ステップＳ４０４）を繰り返す。一方、乱
数メモリ１４内の全ての先の乱数が一致しないときは
（ステップＳ４０２の「Ｎｏ」）、この結果を受けた出
力制御手段２２が乱数Ｘk の出力を許可した後（ステッ
プＳ４０３）、当該乱数発生処理Ｓ４を終了させる。

【００３５】図２に戻り、次のステップＳ５では、処理
制御部１１が生成した乱数Ｘを、図３（ｃ）に示すよう
に例えば３０ｍｓｅｃの間に送受信部９に出力し、乱数
信号として鍵装置１に送信させる。なお、図４に示し上
述した乱数の重複防止の制御は、次の乱数発生に備え
て、このステップＳ５の直後に行い、前もって先の乱数
との重複性を図４の手順で調べた後にストックする構成
としてもよい。図２に示すように応答要求を受けた後
に、乱数を発生させて乱数信号を送信するシリアルな処
理では、乱数の生成が続けて繰り返されることがあるこ
とに起因して、応答要求を受けてから乱数信号を送る時
間が変動する。上記したように乱数を予めストックして
おくようにすれば、ストックしておく手段が必要となる
ものの、乱数の繰返し発生が他の処理期間中に並列して
行われることから処理時間のバラツキがなく、システム
のタイミング設計が容易化されるといった利点がある。

【００３６】この乱数信号を鍵装置１の送受信部６が受
信（ステップＳ６、図３（ｂ）参照）すると、送受信部
６が受信した乱数信号から乱数Ｘを取り出した後、信号
処理部５に送る。つぎのステップＳ７では、信号処理部
５がＩＤメモリ７に予め記録されている特定識別コード
ＩＤＳを読み出し、また予め決められ或いは任意に選択
可能な関数ｆを他のメモリ等から読み出す。この関数ｆ
に限定はないが、ここで具体例を挙げるならば対応する
２つのビットが同じ“１”又は“０”のときは、その２
つのビット双方を“１”とし、異なるときは２つのビッ
ト双方を“０”とする、いわゆる排他的論理和の論理演
算関数を用い得る。

【００３７】そして、続くステップＳ８において、読み
出した特定識別コードＩＤＳを乱数Ｘと関数ｆを用いて
暗号化（論理演算）しスクランブルをかける。この暗号
化により、次表に示す例のごとく、特定識別コードＩＤ
Ｓの暗号化コードｆ（Ｘ，ＩＤＳ）を生成することがで
きる。

【表１】

【００３８】生成された暗号化コードｆ（Ｘ，ＩＤＳ）
は、図３（ａ）に示すように、例えば３０ｍｓｅｃの決
められた時間内に錠装置３に暗号化ＩＤ信号として送信
される（ステップＳ９）。

【００３９】この暗号化ＩＤ信号を錠装置３が受信する
と（ステップＳ１０、図３（ｄ）参照）、暗号化ＩＤ信
号が複号化され、これにより得られた暗号化コードｆ
（Ｘ，ＩＤＳ）が処理制御部１１内の解読部１８に送ら
れ、続くステップＳ１１において解読、即ち論理演算等
による元の特定識別コードＩＤＳの導出が行われる。具
体的に解読部１８は、前記関数ｆに対応する解読用の関
数ｆ^-1を所定メモリから予め読み出しておき、この関数
ｆ^-1と先に送信した乱数Ｘとを用いて、入力した暗号化
コードｆ（Ｘ，ＩＤＳ）を論理演算し、元の特定識別コ
ードＩＤＳを得る。なお、上記〔表１〕に示すように、
暗号化に排他的論理和の論理演算関数ｆを用いた場合、
排他的論理和演算を２度行うと元に戻るので、この解読
用の論理演算関数ｆ^-1は、ここでは暗号化に用いた関数
ｆと結果的に同じものとなる。

【００４０】ステップＳ１２では、処理制御部１１内の
照合部１９が、解読した特定識別コードＩＤＳを、予め
登録ＩＤメモリ１２内に記憶されている複数の登録識別
コードＩＤＲと逐次照合し、送信されてきた特定識別コ
ードＩＤＳが登録されたものであるか否かが調べられ
る。

【００４１】識別コードの照合方法は、登録ＩＤメモリ
１２に記憶されている全ての登録識別コードＩＤＲを１
番目から順次、特定識別コードＩＤＳと照合する方法で
もよいが、ここではより効率的な照合方法、及びそのた
めのコード記録について述べる。図５は、特定識別コー
ドＩＤＳおよび登録識別コードＩＤＲ（以下、両者をま
とめて単に“識別コード”）のフォーマット構成を示す
説明図である。また、図６は、識別コードの検索を容易
にするため識別コードを系統的に並べた図である。な
お、このフォーマット説明に限っては、便宜上、識別コ
ードは１６ビットであるとする。上記説明のように２４
ビットといった他のビット数の識別コードにおいても、
基本的なフォーマット構成および照合方法は、以下に述
べるものと同様である。

【００４２】図５に例示した識別コードは、３つの区
分、即ち上位４ビットで構成されるメイングループＩＤ
コード（ＭＩＤ）、次の４ビットで構成されるサブグル
ープＩＤコード（ＳＩＤ）、及び下位８ビットで構成さ
れる個別ＩＤコード（ＩＩＤ）により構成されている。
例えば、集合住宅の玄関ドアのキーレスエントリーシス
テムでは、ＭＩＤは住宅棟、ＳＩＤは階、ＩＩＤは各玄
関ドアを示すコードに該当する。また、図６に例示する
系統的な配置図は、いわゆる階層化された配置構造であ
り、より上位側の同一階層（区分）内の異なるコード
（例えば、ＳＩＤ0 とＳＩＤ1 ）間で、直ぐ下位のコー
ドが同じ数で同じ順番で繰り返し配置されている（例え
ばＳＩＤ0 およびＳＩＤ1 の何れに対しても、その直ぐ
下位側には同じ個別コードＩＩＤ0 〜ＩＩＤ255 が繰り
返し配置されている）。登録ＩＤメモリ１２には、記録
されたコードの検索を系統だてて行うことができるよう
に、図６のような系統的なコード記録がなされている。
例えば、１６ビットの登録識別コードＩＤＲの数値が大
きい順、又は小さい順にメモリ内の最初の番地から記録
すれば、自然に図６のような系統的な配置が実現され
る。また、ＭＩＤは数が大きい順にＳＩＤは小さい順と
してもよい。

【００４３】図７は、図５の上から下にむけて登録識別
コードＩＤＲを検索し特定識別コートＩＤＳと照合する
場合を例に、図２のＩＤコード照合（ステップＳ１２）
の手順を詳しく示すフローチャートである。まず、ステ
ップＳ１２０では、両識別コードＩＤＲ，ＩＤＳのＭＩ
Ｄ0 同士を照合し、ステップ１２１で一致しているかを
判定し、一致していなければステップＳ１２２で検索対
象を一つずらして、ＭＩＤｍ（ｍ＝０〜１５）の照合を
一致するまで繰り返す。ステップＳ１２１でＭＩＤの一
致が判断されると、ＳＩＤｓ（ｓ＝０〜１５）につい
も、同様に照合（ステップＳ１２３）、一致判定（ステ
ップＳ１２４）およびｓのインクリメント（ステップＳ
１２５）を一致するＳＩＤｓがあると判定されるまで繰
り返す。そして、ＩＩＤｉ（ｉ＝０〜２２５）について
も、同じようにして照合および一致判定が繰り返される
（ステップＳ１２６〜ステップＳ１２８）。なお、各階
層（区分）内で全てのコードを検索して照合しても一致
するものがないときは、その時点で処理を終了し、施錠
／解錠等の動作制御自体も強制的に終了し、応答要求前
と同じ間欠動作に戻る。

【００４４】このようなＩＤコード照合方法により、検
索に無駄がなく効率的な照合が達成される。たとえば、
処理制御部１１に４ビットのマイクロコンピュータを使
用し、システムフォーマットにより識別コードの長さが
１６ビットと規定されている場合、４ビットのコード照
合にかかる時間を１０μｓｅｃとすると、全ての識別コ
ードを１６ビット単位で照合すると約４０μｓｅｃ〜
２．６ｓｅｃの時間がかかる。これに対し、上記した方
法で識別コード内の階層（区分）ごとに照合すると、約
４０μｓｅｃ〜５．５ｍｓｅｃの時間で済み、大幅に照
合の所要時間が短縮される。

【００４５】なお、図５および図６は、識別コードの区
分と階層化構造を例示したにすぎず、区分数（図では３
つ）、各区分のビット数、各区分で取り得るコードの数
等に限定はない。また、図６の階層化の配置に限定もな
く、例えば上位区分ＭＩＤを真ん中にしようが、右側に
しようがどちらでも構わない。さらに、照合の手順も限
定はなく、通常、ビット数およびコードの種類が少ない
上位側から順次行うのが望ましいが、例えば個別ＩＤコ
ードＩＩＤのビット数が極端に少なくて照合が容易であ
れば、先に個別ＩＤコードＩＩＤから照合を行っても構
わない。

【００４６】この照合の結果、解読された特定識別コー
ドＩＤＳと一致する登録識別コードＩＤＲが存在すると
きは、処理制御部１１は、先に送信した応答要求信号内
に含まれる扉の「開」または「閉」の命令信号にしたが
って、扉の駆動信号を例えば照合部１９から扉２に出力
する。これにより、扉の開閉が行われる。この扉の開閉
制御と同時に、扉を開くときは解錠、扉を閉めるときは
解錠を指示する錠の駆動信号が、例えば照合部１９から
駆動装置１０に出力されると、この駆動信号を受けた駆
動装置１０により扉の解錠または施錠が行われる（ステ
ップＳ１３）。

【００４７】本例においては、扉の開閉の施行のたびに
錠装置３で乱数Ｘを発生させ、受信した乱数信号を用い
て鍵装置１内で特定識別コードＩＤＳを暗号化し、この
暗号化コードｆ（Ｘ，ＩＤＳ）を錠装置３に送信するの
で、双方向で空間伝送される信号は常に異なる信号とな
り、たとえ伝送途中で信号を傍受されても特定識別コー
ドＩＤＳが盗まれる危険性がなくなる。

【００４８】また、本例においては、電源制御部１１に
よる間欠動作中における電力供給の開始タイミング制御
において、送受信部９への電力供給が他の部分１０〜１
４に先立って開始され、速やかに受信状態が整えられ
る。このため、従来のように、全ての部分を同時に電力
供給すると処理制御部１１等が処理可能になっているに
もかかわらず送受信部９の立ち上げ時間に時間を要して
無駄な時間を費やすことがない。この結果、一連の施錠
／解錠のための処理制御を行う定常動作時間が、その分
だけ短くなって省電力化を図ることができる。また、そ
の分、応答性もよい。

【００４９】本例では、所定回数続けて同じ乱数が特定
識別コードＩＤＳの暗号化に使用されることが回避さ
れ、セキュリティ性の高いシステムを実現できる利点が
ある。この場合、何度施行しても偶然に信号のコードが
一致する確率は変わらない。このコードが一致する確率
は、例えば２４ビットのコードから信号が構成されてい
る場合には常に１６７０万分の１程度となり、極めて高
いセキュリティ性を容易に実現できる。

【００５０】また、本例では、系統的な識別コードＩＤ
Ｒの登録がなされ、効率よく特定識別コードＩＤＳとの
区分ごとの照合ができることから、更に省電力化が図ら
れるだけでなく、指示を出してから実際に施錠／解錠の
動作が行われる時間が短く、応答性が高く使用感がよ
い。

【００５１】第２実施形態図８は、本実施形態に係るキーレスエントリーシステム
において、その錠装置の概略構成を示すブロック図であ
る。本実施形態では、錠装置内の乱数変更部の構成が上
述した第１実施形態と異なるのみで、他の部分は同一で
ある。この同一部分は、同一符号を付し、その説明を省
略する。具体的には、鍵装置１（図示省略）の構成およ
び動作は、第１実施形態と何ら変わらない。錠装置３に
ついても、その送受信部９、駆動装置１０、登録ＩＤメ
モリ１２、乱数発生部１３、乱数メモリ１４、電池１
５、電源制御部１６およびタイマ１７の構成および動作
は、第１実施形態と同様である。また、図２に示す全体
の処理手順および図３に示す処理タイミング、図５〜７
に示す識別コードの構成、系統的記録構造および識別コ
ードの照合手順も、第１実施形態と同様である。

【００５２】本実施形態の錠装置３０において、その処
理制御部３１内に乱数変更部３２を有すること自体は、
第１実施形態と同様である。この乱数変更部３２が、第
１実施形態の乱数変更部２０と異なる点は、図１の出力
制御手段２２に代えて、所定の演算処理を行う演算処理
手段３３を設けたことである。この演算処理としては、
必ず異なる乱数が生成できる演算処理であればよく、例
えば乱数Ｘk を構成する全てのビットの“０”と“１”
を反転する演算処理が該当する。

【００５３】図９は、この錠装置３０における乱数発生
（図２のＳ４）の内容を示すフローチャートである。ス
テップＳ４１０〜Ｓ４１２では、先の第１実施形態（図
４）におけるステップＳ４００〜Ｓ４０２と同様に、乱
数発生部１３による乱数Ｘk の生成（ステップＳ４１
０）、比較手段２４による最新の乱数Ｘk と先の乱数Ｘ
k-1,Ｘk-2,…との比較（ステップＳ４１１）、及び判定
（ステップＳ４１２）が行われる。この判定の結果、最
新の乱数Ｘk が先の乱数Ｘk-1,Ｘk-2,…の中の１つと一
致する場合は、この結果を受けた演算処理手段３３が、
乱数Ｘk に対し所定の演算処理を施して異なる乱数に変
更した後に、この変更後の乱数をＸk として出力すれば
（ステップＳ４１３）、当該乱数発生処理Ｓ４が終了す
る。

【００５４】この第２実施形態によって、第１実施形態
と同様に、所定回数続けて同じ乱数が特定識別コードＩ
ＤＳの暗号化に使用されることが回避され、セキュリテ
ィ性の高いシステムを実現できる。また、本例では、異
なる信号の双方向通信ができ識別コードが盗まれる危険
性がなくなること、間欠動作にともなう無駄な動作時間
がなく、また識別コードの効率的な照合が達成されてい
ることにより低消費電力で応答性がよいといった第１実
施形態と同様な利点がある。

【００５５】とくに本実施形態に特有な効果として、乱
数の重複防止を行う処理（乱数変更処理）において、わ
ざわざ前もって乱数の重複性を調べてストックするよう
にしなくても、乱数変更処理における１回の演算処理で
必ず異なる乱数が得られ、当該システムの乱数処理に対
するタイミング設計が楽であるといった利点を有する。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る識別信号照合装置および識
別信号照合方法によれば、暗号化に用いる乱数を発生さ
せたときに、これが過去、最新に出力した所定回数の乱
数と重複する場合であっても、重複しなくなるまで繰り
返し発生、或いは演算処理によって必ず異なる乱数とし
て出力され暗号化に用いられることから、所定回数の範
囲内で同じ乱数が重複して送信されることが有効に防止
される。このため、乱数により暗号化された識別コード
のランダム性がより高まり、セキュリティ性が向上す
る。たとえば、連続送信される識別コード情報を入手し
た部外者が、送信信号を傍受して暗号化手順を抽出しよ
うとして、送信信号のランダム性が高いために暗号化手
順の抽出は困難なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る識別信号照合装置
（キーレスエントリーシステム）の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１のキーレスエントリーシステムの動作を示
すフローチャートである。

【図３】図１のキーレスエントリーシステムにおける送
受信および間欠動作を示すタイミングチャートである。

【図４】乱数発生（図２のＳ４）の内容を示すフローチ
ャートである。

【図５】識別コードのフォーマット構成を示す説明図で
ある。

【図６】登録識別コードの検索を容易にするため識別コ
ードを系統的に並べた図である。

【図７】図６の上から下にむけて登録識別コードを検索
し特定識別コードと照合する場合を例に、図２のＩＤコ
ード照合（ステップＳ１２）の手順を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明の第２実施形態に係る識別信号照合装置
（キーレスエントリーシステム）の錠装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図９】図８のキーレスエントリーシステムにおける乱
数発生（図２のＳ４）の内容を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…鍵装置（被検出装置）、２…扉、３，３０…錠装置
（検出装置）、４…スイッチ部、５…信号処理部、６…
送受信部、７…ＩＤメモリ、８…電池、９…送受信部、
１０…駆動装置、１１，３１…処理制御部、１２…登録
ＩＤメモリ（記憶部）、１３…乱数発生部、１４…乱数
メモリ、１５…電池、１６…電源制御部、１７…タイ
マ、１８…解読部、１９…照合部、２０，３２…乱数変
更部、２１…比較手段、２２…出力制御手段、３３…演
算処理手段、ＩＤＳ…特定識別コード、ＩＤＲ…登録識
別コード、ＭＩＤ…メイングループＩＤコード、ＳＩＤ
…サブグループＩＤコード、ＩＩＤ…個別ＩＤコード、
Ｘ…乱数。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｈ０４Ｌ 9/00 ６４１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の識別信号を暗号化して送信する被検
出装置と、当該被検出装置との間で互いに無線による信号の送受信
ができ、前記被検出装置が予め登録されたものか否かを
識別する検出装置とから構成され、前記検出装置は、前記暗号化に用いる乱数を生成し、乱
数信号として前記被検出装置に出力させる乱数発生部を
有し、受信した前記暗号化後の第１の識別信号を解読し、当該
解読により得られた暗号化前の第１の識別信号を予め記
憶されている第２の識別信号と照合する識別信号照合装
置であって、前記乱数発生部から出力された乱数のうち、出力が新し
い順に数えて所定数の乱数を記憶する記憶部と、前記乱数発生部から出力される乱数および前記記憶部内
の乱数を監視して、一致する乱数が存在するときは、当
該一致する乱数を異なる乱数に置き替えて前記被検出装
置へ送信させる乱数変更部とを有する識別信号照合装
置。
【請求項２】前記乱数変更部は、前記乱数発生部から出
力される乱数と前記記憶部内の乱数を順次比較する比較
手段と、当該比較手段が乱数の一致を判断したときは、前記乱数
発生部に対し、前記比較手段が一致した乱数が存在しな
いと判断するまで前記被検出装置への送信を禁止しなが
ら前記乱数の発生および出力を繰り返し制御する出力制
御手段とを有する請求項１に記載の識別信号照合装置。
【請求項３】前記乱数変更部は、前記乱数発生部から出
力される乱数および前記記憶部内の最新の乱数を比較す
る比較手段と、当該比較手段が乱数の一致を判断したときは、一致した
乱数に対し所定の演算処理を行い前記異なる乱数を生成
する演算処理手段とを有する請求項１に記載の識別信号
照合装置。
【請求項４】前記乱数処理手段が行う前記演算処理は、
前記一致した乱数について、その２進化コードを全ビッ
ト反転する処理である請求項３に記載の識別信号照合装
置。
【請求項５】乱数を発生させて出力し、当該出力された
乱数を用いて第１の識別信号を暗号化した後に送信し、
その受信側において、送信されてきた第１の識別信号を
解読して暗号化前の前記第１の識別信号を読み出し、予
め登録されている第２の識別信号と照合する識別信号照
合方法であって、前記暗号化に用いた乱数のうち、出力が新しい順に数え
て所定数の乱数を常に記憶しておき、新たな乱数の出力に際しては、当該新たな乱数と前記記
憶されている乱数を監視して、一致する乱数が存在する
ときは、当該一致する乱数を異なる乱数に置き替えて前
記暗号化に用いる識別信号照合方法。
【請求項６】前記新たに発生させた乱数と、前記記憶さ
れている乱数とを比較し、当該比較結果により一致する乱数が存在するときは、一
致した乱数が存在しなくなるまで、前記暗号化へ使用す
るための出力を禁止しながら前記乱数の発生および出力
を繰り返し制御する請求項５に記載の識別信号照合方
法。
【請求項７】前記新たに発生させた乱数と、前記記憶さ
れている乱数とを比較し、当該比較結果により一致する乱数が存在するときは、一
致した乱数に対し所定の演算処理を行い前記異なる乱数
を生成する請求項５に記載の識別信号照合方法。