図面 (/)

技術 位置検出システム及び位置検出方法

出願人 株式会社東海理化電機製作所
発明者 古賀健一小林徹也清水貴浩
出願日 2019年3月22日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-055170
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-153936
状態 未査定
技術分野 レーダ方式及びその細部 錠;そのための付属具 車両用盗難防止
主要キーワード 正規値 メッセージ方式 正否判定 UHF 高機能携帯電話 書き込み保存 精度確保 エンジン装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

不正通信検出精度を向上可能にした位置検出システム及び位置検出方法を提供する。

解決手段

第1通信機10は、位置検出電波を第2通信機11に送信する。第2通信機11は、この電波を受信すると、返信処理時間の経過後、返信を第1通信機10に送信する。測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11で電波を送受信した際に要した伝搬時間を測定する。第1通信機10及び第2通信機11は、一連の通信を再度実行する。このとき、第2通信機11は、返信処理時間を切り替えて、第1通信機10に電波を返信する。正否判定部20は、1回目の通信時に測定された伝搬時間と、2回目の通信時に測定された伝搬時間とを比較して、第1通信機10及び第2通信機の位置関係正否を判定する。

概要

背景

従来、端末及びその操作対象の間で電波通信を行ってこれらの間の距離を測定し、測定した距離の正否を判定する位置検出システムが周知である(特許文献1等参照)。位置検出システムは、例えば端末及びその操作対象の間の距離に準じた測定値を求めた際、この測定値が閾値未満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照合成立許容する。これにより、操作対象から遠く離れた端末を中継器等で繋ぐ不正通信が試みられたとしても、これを検出してID照合を不正に成立に移行させずに済む。

概要

不正通信の検出精度を向上可能にした位置検出システム及び位置検出方法を提供する。第1通信機10は、位置検出の電波を第2通信機11に送信する。第2通信機11は、この電波を受信すると、返信処理時間の経過後、返信を第1通信機10に送信する。測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11で電波を送受信した際に要した伝搬時間を測定する。第1通信機10及び第2通信機11は、一連の通信を再度実行する。このとき、第2通信機11は、返信処理時間を切り替えて、第1通信機10に電波を返信する。正否判定部20は、1回目の通信時に測定された伝搬時間と、2回目の通信時に測定された伝搬時間とを比較して、第1通信機10及び第2通信機の位置関係の正否を判定する。

目的

特開2014−227647号公報






この種の位置検出システムでは、不正通信の検出の更なる精度向上が望まれていた

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1通信機及び第2通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を求める測定部を備え、前記測定部は、前記測定値を求める通信を、通信のパラメータを変えて複数回実行することにより、前記測定値を複数求める位置検出システム

請求項2

前記測定部は、前記測定値として、前記電波の伝搬時間を測定する請求項1に記載の位置検出システム。

請求項3

前記第1通信機及び前記第2通信機の一方から他方に送信された電波と、送信されるべき理想波とを基に、前記第1通信機及び前記第2通信機の少なくとも一方のクロック誤差要因のずれ量を求め、前記ずれ量を基に前記測定値を補正する補正部を備えた請求項1又は2に記載の位置検出システム。

請求項4

前記補正部によって補正された前記測定値を基に、前記第1通信機及び前記第2通信機の位置関係の正否を判定する正否判定部を備えた請求項3に記載の位置検出システム。

請求項5

前記測定部は、前記第1通信機及び前記第2通信機の一方から送信された前記電波を他方が受信してこれを返信するまでに要する返信処理時間を変えて、前記測定値を求める通信を複数回実行する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の位置検出システム。

請求項6

前記測定部は、前記第1通信機及び前記第2通信機の一方から送信された前記電波を他方が受信してこれを返信する場合に、前記返信を複数回実行することにより、前記測定値を複数取得する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の位置検出システム。

請求項7

第1通信機及び第2通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を測定部によって求める位置検出方法であって、前記測定値を求める通信を、前記測定部によって通信のパラメータを変えて複数回実行することにより、前記測定値を複数求める位置検出方法。

技術分野

0001

本発明は、第1通信機及び第2通信機の位置関係を検出する位置検出システム及び位置検出方法に関する。

背景技術

0002

従来、端末及びその操作対象の間で電波通信を行ってこれらの間の距離を測定し、測定した距離の正否を判定する位置検出システムが周知である(特許文献1等参照)。位置検出システムは、例えば端末及びその操作対象の間の距離に準じた測定値を求めた際、この測定値が閾値未満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照合成立許容する。これにより、操作対象から遠く離れた端末を中継器等で繋ぐ不正通信が試みられたとしても、これを検出してID照合を不正に成立に移行させずに済む。

先行技術

0003

特開2014−227647号公報

発明が解決しようとする課題

0004

この種の位置検出システムでは、不正通信の検出の更なる精度向上が望まれていた。
本発明の目的は、不正通信の検出精度を向上可能にした位置検出システム及び位置検出方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

前記問題点を解決する位置検出システムは、第1通信機及び第2通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を求める測定部を備え、前記測定部は、前記測定値を求める通信を、通信のパラメータを変えて複数回実行することにより、前記測定値を複数求める。

0006

前記問題点を解決する位置検出方法は、第1通信機及び第2通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を測定部によって求める方法であって、前記測定値を求める通信を、前記測定部によって通信のパラメータを変えて複数回実行することにより、前記測定値を複数求める。

発明の効果

0007

本発明によれば、不正通信の検出精度を向上することができる。

図面の簡単な説明

0008

第1実施形態の位置検出システムの構成図。
位置検出通信のシーケンス図。
第2通信機でクロック誤差が発生した場合の通信シーケンス図。
中継器を使用した不正通信の通信シーケンス図。
第2実施形態の位置検出通信のシーケンス図。
別例の通信シーケンス図。

実施例

0009

(第1実施形態)
以下、位置検出システム及び位置検出方法の第1実施形態を図1図4に従って説明する。

0010

図1に示すように、端末1の操作対象2である車両3は、端末1との通信を介して車両3及び端末1の間の位置関係を検出する位置検出システム4を備える。本例の位置検出システム4は、車両3及び端末1の間の位置検出通信を通じて2者間の距離を測定し、その測定値Dxを基に互いの位置関係を判定する。車両3に位置検出システム4を搭載するのは、車両3から遠く離れた場所に位置する端末1を、例えば中継器等で不正に車両3に繋げて、不正に通信されてしまうのを防止するためである。

0011

車両3は、車両3の動作を管理するシステム制御部5を備える。システム制御部5は、例えばCPU、ROM及びRAM等の各種デバイスから構築される。位置検出システム4は、システム制御部5によって動作が制御される。また、本例のシステム制御部5は、例えば車両3の電子キーシステムの動作を制御するものとしてもよい。電子キーシステムは、例えば端末1としての電子キーと無線によるキーIDの照合を行い、このID照合が成立する場合に、車載されたドアロック装置エンジン装置の動作を許可又は実行する。

0012

端末1は、端末1の作動を制御する端末制御部6を備える。端末制御部6は、例えば端末1が電子キーの場合、自身のメモリ登録されたキーIDの正否をシステム制御部5との間で無線を通じて認証するID照合を実行する。

0013

位置検出システム4は、車両3側において位置検出の動作を実行する第1通信機10と、端末1側において位置検出の動作を実行する第2通信機11とを備える。第1通信機10は、端末1の第2通信機11が車両3のどの位置にあっても位置検出通信が確立するように、車体に複数設けられている。第1通信機10及び第2通信機11は、例えばUWB(Ultra Wide Band)帯の電波を送受信して、2者間の位置を測定する。本例の場合、第1通信機10が位置検出通信の主となるアンカーであり、第2通信機11が位置検出通信の従となるタグである。測距通信の電波にUWB電波を使用すれば、高い分解能で第1通信機10及び第2通信機11の間の距離を測定することができる。

0014

第1通信機10は、測距通信の動作を制御する通信制御部12と、UWB電波を送受信するアンテナ13とを備える。通信制御部12には、各々の第1通信機10の固有ID情報として、識別ID(図示略)がメモリ等に書き込み保存されている。第1通信機10は、例えば有線を通じてシステム制御部5に接続されている。

0015

第2通信機11は、測距通信の動作を制御する通信制御部14と、UWB電波を送受信するアンテナ15とを備える。通信制御部14には、第2通信機11の固有のID情報として、識別ID(図示略)がメモリ等に書き込み保存されている。第2通信機11は、端末制御部6に接続され、端末制御部6によって動作が制御される。

0016

位置検出システム4は、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係に準じた測定値Dxを求める測定部18を備える。本例の測定部18は、第1通信機10の通信制御部12に設けられた第1測定部18aと、第2通信機11の通信制御部14に設けられた第2測定部18bとを備える。測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて、測距のための電波としてUWB電波を送信し、その電波の返信を受けるまでの電波の送受信に係る測定値Dxを求める。また、本例の測定部18は、測定値Dxを求める通信を、通信のパラメータPtを変えて複数回実行することにより、測定値Dxを複数求める。本例のパラメータPtは、第2通信機11が第1通信機10から電波を受信してこれを返信するまでに第2通信機11において必要とする処理時間である。

0017

位置検出システム4は、測定部18によって求められた測定値Dxを補正する補正部19を備える。本例の補正部19は、第1通信機10の通信制御部12に設けられている。本例の補正部19は、第1通信機10及び第2通信機11の一方から他方に送信された電波と、送信されるべき理想波とを基に、第1通信機10及び第2通信機11の少なくとも一方のクロック誤差が要因のずれ量ΔKを求める。ずれ量ΔKは、例えば送信されるUWB電波の周波数誤差Δfであることが好ましい。また、理想波は、クロック誤差が生じていない場合に送信される電波であることが好ましい。そして、補正部19は、このずれ量ΔKを基に測定値Dxを補正する。

0018

位置検出システム4は、測定値Dxを基に第1通信機10及び第2通信機11の位置関係の正否を判定する正否判定部20を備える。正否判定部20は、第1通信機10の通信制御部12に設けられている。本例の正否判定部20は、補正部19によって補正された測定値Dxを基に、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係の正否を判定する。正否判定部20は、測定値Dxと閾値Dkとを比較することで位置関係の正否を判定し、測定値Dxが閾値Dk未満となる場合に、位置関係を「正」と判定し、測定値Dxが閾値Dk以上となる場合に、位置関係を「否」と判定する。以上の位置検出通信及び位置関係判定の一連の処理は、各々の第1通信機10と第2通信機11との間で各々実行される。

0019

次に、図2図4を用いて、本実施形態の位置検出システム4の作用及び効果について説明する。
図2に示すように、第1通信機10の第1測定部18aは、自身が主となって測距通信を開始する旨を通知するUWB電波として、1回目の測距リクエスト(以降、第1測距リクエストSreq1と記す)をアンテナ13から送信する。第1測距リクエストSreq1は、例えば測距を開始すべき指令を含んだUWB電波である。また、第1測定部18aは、例えば通信制御部12に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第1測距リクエストSreq1を送信したときの時刻である送信時刻ta1を記憶する。

0020

第2通信機11の第2測定部18bは、第1通信機10から送信された第1測距リクエストSreq1をアンテナ15で受信すると、第1測距リクエストSreq1に対する応答のUWB電波として、第1測距応答Srep1をアンテナ15から送信する。第1測距応答Srep1は、例えば第1測距リクエストSreq1を正しく受信したことを通知する情報を含んだ電波である。第2測定部18bは、第1測距リクエストSreq1を受信してから、返信処理の動作に係る時間(以降、返信処理時間t2と記す)の経過後に、第1測距応答Srep1を第1通信機10に送信する。返信処理時間t2は、予め設定された固有の時間長に設定されている。

0021

第1測定部18aは、第2通信機11から送信された第1測距応答Srep1をアンテナ13で受信すると、例えば第1通信機10に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第1測距応答Srep1を受信したときの時刻である受信時刻ta2を確認する。ここで、第1測定部18aは、返信処理時間の「t2」を予め把握している。よって、第1測定部18aは、この受信時刻ta2と送信時刻ta1との間の時間である「t1」を算出し、把握済みの返信処理時間t2を用いて、測定値DxとしてUWB電波の伝搬時間である「tp1」を算出する。本例の場合、伝搬時間tp1は、t1からt2を引くこと(tp1=t1−t2)による算出される。

0022

ここで、図3に示すように、例えば第2通信機11のCPUのクロック誤差が要因で、返信処理時間t2が事前取り決めた値よりも誤差時間Δt短くなった場合を想定する。この場合、伝搬時間tp1も誤差時間Δtだけ短くなってしまう。従って、「(t1−Δt)−t2=tp1−Δt」となり、伝搬時間tp1が正規の値よりも短く算出されてしまうことになる。よって、中継器を使用した通信が行われた場合に、不正通信を検出することができない可能性に繋がる。

0023

これを踏まえ、伝搬時間tp1は、補正部19によって補正される。本例の場合、補正部19は、第2通信機11から実際に受信した第1測距応答Srep1と、予め把握している第1測距応答Srep1の理想波との周波数の差分を求め、この差分、すなわち周波数誤差Δfを、ずれ量ΔKとして測定する。

0024

ここで、例えば第1測距応答Srep1の周波数を「f」とした場合、「f+Δf」と「t2−Δt」には、反比例する関係がある。このため、補正部19は、周波数誤差Δfを測定することで誤差時間Δtを把握することができるので、この周波数誤差Δfを用いて、伝搬時間tp1を補正する。こうして、第2通信機11側のクロック誤差に影響を受けない正確な伝搬時間tp1を求めることができる。

0025

図2戻り、測定部18は、第1通信機10から第2通信機11に送信された電波を第2通信機11が返信する際に要する返信処理時間をt2からt4に変えて、測定値Dxを求める通信をもう一度実行する。本例の場合、まず第1測定部18aは、2回目の測距リクエスト(以降、第2測距リクエストSreq2と記す)をアンテナ13から再送信する。第1測定部18aは、例えば通信制御部12に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第2測距リクエストSreq2を送信したときの時刻である送信時刻ta3を記憶する。

0026

第2通信機11の第2測定部18bは、第1通信機10から送信された第2測距リクエストSreq2をアンテナ15で受信すると、第2測距リクエストSreq2に対する応答のUWB電波として、第2測距応答Srep2をアンテナ15から送信する。このとき、第2測定部18bは、第1測距応答Srep1を送信したときとは異なる時間(以降、返信処理時間t4と記す)の経過後に、第2測距応答Srep2を第1通信機10に送信する。返信処理時間t4は、例えば返信処理時間t2の2倍等とする。

0027

また、第1通信機10から第2通信機11への返信処理時間t4の通知は、例えば位置検出通信の過程で通知してもよい。具体的には、返信処理時間t4に係る情報を第1測距リクエストSreq1や第2測距リクエストSreq2に含ませて送信することにより、第2測距応答Srep2の送信タイミングを通知する。また、電子キーシステムの通信網を利用して、例えばスマート通信の過程で返信処理時間t4を相手に通知してもよい。さらには、返信処理時間t4は、予め決められた固定値としてもよい。

0028

第1測定部18aは、第2通信機11から送信された第2測距応答Srep2をアンテナ13で受信すると、例えば第1通信機10に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第2測距応答Srep2を受信したときの時刻である受信時刻ta4を確認する。ここで、第1測定部18aは、返信処理時間の「t4」を予め把握している。よって、第1測定部18aは、この受信時刻ta4と送信時刻ta3との間の時間である「t3」を算出し、把握済みの返信処理時間t4を用いて、UWB電波の伝搬時間である「tp2」を算出する。本例の場合、伝搬時間tp2は、t3からt4を引くこと(tp2=t3−t4)による算出される。

0029

ここで、例えば第1通信機10のCPUのクロック誤差が要因で、返信処理時間t4が事前に取り決めた値よりも誤差時間Δt短くなった場合を想定する。この場合、伝搬時間tp2も誤差時間Δtだけ短くなってしまう。従って、「(t3−Δt)−t4=tp2−Δt」となり、伝搬時間tp2が正規値よりも短く算出されてしまうことになる。よって、中継器を使用した通信が行われた場合に、不正通信を検出することができない可能性がある。

0030

これを踏まえ、伝搬時間tp2は、補正部19によって補正される。この補正は、伝搬時間t p1を補正したときと同様の処理であるので、詳細を省略する。こうして、第2通信機11側のクロック誤差に影響を受けない正確な伝搬時間tp2を求めることができる。

0031

正否判定部20は、補正部19によって補正された測定値Dxとしての伝搬時間tp1,tp2を基に、通信の正否を判定する。このとき、正否判定部20は、伝搬時間tp1,tp2と閾値Dkとを比較する処理を行い、これら伝搬時間tp1,tp2のうち少なくとも一方が閾値Dk以上となる場合、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係を不正と判定する。これにより、例えば中継器等を用いて通信が不正に試みられたとしても、このときの通信を不正通信として判定して、確立に移行させずに済む。

0032

ところで、図4に示すように、例えば第1測距リクエストSreq1及び第1測距応答Srep1をやり取りする1回目の通信において、中継器を用いた不正通信が試みられ、第1測距応答Srep1の周波数が変換値「Δf’」分だけ変えられてしまうと、僅かに低い周波数「f+Δf−Δf’」となってしまう。このとき、第1通信機10は、返信処理時間t2を、「t2−Δt+Δt’」という長めの値で認識してしまう。よって、測定される伝搬時間tp1が短く算出され、中継器による不正通信が成立してしまう可能性があった。

0033

ここで、第2通信機11から第1通信機10に送信される第1測距応答Srep1が周波数変換される不正通信が行われた場合、t4をt2の「2倍」とすると、第2測距応答Srep2が返信されるときに、Δf’がそのままであれば、Δt’が約2倍となる。このため、1回目の測定値である伝搬時間tp1と、2回目の測距値である伝搬時間tp2とが異なる値をとり、値に不整合が生じる。よって、これら伝搬時間tp1,tp2の一致性を確認すれば、第2通信機11から第1通信機10に送信される第1測距応答Srep1が周波数変換されてしまう攻撃に対しての対処が可能となる。

0034

正否判定部20は、伝搬時間tp1,tp2が一致又は近似値をとる場合、伝搬時間tp1,tp2がともに閾値Dk以下となっていれば、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係を「正」と判定する。このため、例えば車両3及び端末1の間で、端末1をキーとした無線によるID照合が成立している場合、このID成立が有効に移行される。よって、車両3の車両ドア施解錠操作が実行又は許可されたり、車両3のエンジン始動操作が許可されたりする。

0035

一方、正否判定部20は、伝搬時間tp1,tp2が一致又は近似値をとらない場合、伝搬時間tp1,tp2と閾値Dkとの比較結果に拘わらず、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係を「否」と判定する。このため、第2通信機11から第1通信機10に送信される第1測距応答Srep1が周波数変換されてしまう攻撃が行われたとしても、このときの通信を不正通信と判定し、確立に移行させずに済む。よって、位置検出通信のセキュリティ性を確保することが可能となる。

0036

以上、本例によれば、第1通信機10及び第2通信機11の通信において、例えば中継器によって周波数変換して不正に繋ぐ行為が行われたとしても、通信のパラメータPtとしての返信処理時間t4を変えて複数回実行された通信のうち、いずれかの通信で不整合を確認することができる。このため、前述のような中継器による周波数変換を伴う不正通信を検出することが可能となる。よって、不正通信の検出精度を向上することができる。

0037

第1測定部18a及び第2測定部18bは、測定値Dxとして、電波の伝搬時間tp1,tp2を測定する。よって、第1通信機10及び第2通信機11の通信から測定された電波の伝搬時間tp1,tp2から、精度よく位置関係を検出することができる。

0038

位置検出システム4に補正部19を設け、第1通信機10及び第2通信機11の各々におけるクロック誤差が要因のずれ量ΔKとして周波数誤差Δfを求め、この周波数誤差Δfを基に測定値Dxを補正する。よって、測定値Dxを最適化することが可能となるので、位置関係を検出するにあたっての精度確保に一層有利となる。

0039

位置検出システム4に正否判定部20を設け、補正部19によって補正された測定値Dxを基に、第1通信機10及び第2通信機11の位置関係の正否を判定する。よって、補正後の測定値Dxを基に位置関係の正否を判定することが可能となるので、位置正否の判定を精度よく行うことができる。

0040

測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11の一方から送信された電波を他方が受信してこれに対する返信を行うまでに要する返信処理時間t4を変えて、測定値Dxを求める通信を複数回実行する。よって、第1通信機10及び第2通信機11の間で電波を送受信する通信を、パラメータPtとしての返信処理時間t2,t4を変えて複数回行うという簡便な手法により、不正通信の検出精度を高いものとすることができる。

0041

(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図5に従って説明する。なお、第2実施形態は、第1実施形態に対し、位置関係の判定手法を変更した実施例である。よって、第1実施形態と同一部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

0042

図5に示すように、第1通信機10の第1測定部18aは、自身が主となって測距通信を開始する旨を通知するUWB電波として、測距リクエストSreqをアンテナ13から送信する。測距リクエストSreqは、例えば測距を開始すべき指令を含んだUWB電波である。また、第1測定部18aは、例えば通信制御部12に設けられたCPUのタイマ等を用いて、測距リクエストSreqを送信したときの時刻である送信時刻ta1を記憶する。

0043

第2通信機11の第2測定部18bは、第1通信機10から送信された測距リクエストSreqをアンテナ15で受信すると、この測距リクエストSreqに対する応答のUWB電波として、第1測距応答Srep1をアンテナ15から送信する。第2測定部18bは、測距リクエストSreqを受信してから、返信処理の動作に係る時間(返信処理時間t2)の経過後に、第1測距応答Srep1を第1通信機10に送信する。

0044

第1測定部18aは、第2通信機11から送信された第1測距応答Srep1をアンテナ13で受信すると、例えば第1通信機10に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第1測距応答Srep1を受信したときの時刻である受信時刻ta2を確認する。そして、第1測定部18aは、この受信時刻ta2と送信時刻ta1との間の時間である「t1」を算出し、把握済みの返信処理時間t2を用いて、UWB電波の伝搬時間である「tp1(=t1−t2)」を算出する。

0045

本例の測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11の一方が前記電波を受信してこれを他方に返信する場合に、この返信を複数回実行することにより、測定値Dxを複数取得する。本例の場合、第2測定部18bは、1度の通信において測距応答の返信を複数回(本例は2回)行う。これにより、測定部18は、1度の通信において測定値Dxを2つ取得する。

0046

本例の場合、第2通信機11の第2測定部18bは、第1測距応答Srep1の送信後、規定の時間(以降、返信処理時間t4と記す)の経過後に、第2測距応答Srep2を第1通信機10に送信する。本例の返信処理時間t4は、例えば返信処理時間t2の2倍等とする。

0047

第1測定部18aは、第2通信機11から送信された第2測距応答Srep2をアンテナ13で受信すると、例えば第1通信機10に設けられたCPUのタイマ等を用いて、第2測距応答Srep2を受信したときの時刻である受信時刻ta4を確認する。ここで、第1測定部18aは、返信処理時間の「t4」を予め把握している。よって、第1測定部18aは、この受信時刻ta4と送信時刻ta1との間の時間である「t3」を算出し、把握済みの返信処理時間t4を用いて、UWB電波の伝搬時間である「tp2」を算出する。伝搬時間tp2は、t3からt4を引くこと(tp2=t3−t4)による算出される。

0048

ここで、第2通信機11から第1通信機10に送信される第1測距応答Srep1が周波数変換される不正通信が行われた場合、t4をt2の「2倍」とすると、第2測距応答Srep2が返信されるときに、Δf’がそのままであれば、Δt’が約2倍となる。このため、1回目の測定値である伝搬時間tp1と、2回目の測距値である伝搬時間tp2とが異なる値をとり、値に不整合が生じる。よって、これら伝搬時間tp1,tp2の一致性を確認すれば、第2通信機11から第1通信機10に送信される第1測距応答Srep1が周波数変換されてしまう攻撃を検出することが可能となる。

0049

以上、本例の場合、測定部18は、第1通信機10及び第2通信機11の一方から送信された電波を他方が受信してこれに対する返信を行う場合に、返信を複数回実行することにより、測定値Dxを複数取得する。よって、返信のみ複数回実行すればよい手法によって不正通信を検出することが可能となるので、通信に要する電力を少なく抑えつつ、不正通信の検出精度を確保することができる。

0050

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。
[測定部18について]
図6に示すように、第1通信機10及び第2通信機11の間でUWB電波を往復させた後、UWB電波をもう一度、相手側に送信して、この一連の通信から測定値Dxを求めてもよい。このように、通信を3メッセージ方式した場合、位置検出の判定を精度よく行うのに一層有利となる。

0051

・各実施形態において、第1測定部18aは、第1通信機10に設けられることに限らず、例えばシステム制御部5や、車載された他の部材に設けられてもよい。
・各実施形態において、第2測定部18bは、第2通信機11に設けられることに限らず、例えば端末制御部6や、端末1に搭載された他の部材に設けられてもよい。

0052

・各実施形態において、測定部18は、端末1及び車両3の一方のみに設けられてもよい。
[測定値Dxについて]
・各実施形態において、測定値Dxは、伝搬時間tp1,tp2に限定されず、例えば電波を受信した際の受信信号強度でもよい。

0053

・各実施形態において、測定値Dxは、伝搬時間tp1,tp2に限定されず、位置関係を確認できるパラメータであればよい。
[パラメータPtについて]
・各実施形態において、パラメータPtとしての返信処理時間t2,t4は、時間を切り替える場合、種々の時間に設定することができる。

0054

・各実施形態において、返信処理時間t4は、返信処理時間t2の2倍に限らず、他の値に設定されてもよい。
・各実施形態において、パラメータPtは、時間に限定されず、通信に係るパラメータであればよい。

0055

[通信を複数回実行について]
・各実施形態において、通信を複数回実行するとは、通信のパラメータを変えて複数回行う通信であればよい。

0056

・各実施形態において、通信を複数回実行する場合、例えばパラメータの種類を変えて複数回実行してもよい。
・各実施形態において、通信を複数回実行する場合、その回数は、2回に限定されず、3回以上としてもよい。

0057

[第1通信機10について]
・各実施形態において、第1通信機10は、システム制御部5に組み込まれた構成としてもよい。

0058

・各実施形態において、第1通信機10は、車両3に対して後付けされるものとしてもよい。
・各実施形態において、第1通信機10は、車両3に設けられることに限定されず、種々の装置や機器に搭載されてもよい。

0059

[第2通信機11について]
・各実施形態において、第2通信機11は、端末1の端末制御部6に組み込まれた構成としてもよい。

0060

・各実施形態において、第2通信機11は、高機能携帯電話に予め搭載されたものとしてもよい。
[正否判定部20について]
・各実施形態において、正否判定部20は、例えば端末1側に設けられてもよい。

0061

・各実施形態において、正否判定部20は、システム制御部5や端末制御部6に設けられてもよい。
[補正部19について]
・各実施形態において、補正部19は、電波の周波数ずれから誤差を検出するものに限定されず、周波数以外のパラメータを用いて誤差を検出することもできる。

0062

・各実施形態において、ずれ量ΔKは、周波数誤差Δfに限定されず、他のパラメータとしてもよい。
・各実施形態において、位置検出システム4から補正部19を省略してもよい。

0063

[位置検出システム4について]
・各実施形態において、正否判定部20を端末1に設け、測定値の妥当性を端末1側で判定してもよい。

0064

・各実施形態において、第2通信機11から第1通信機10に電波を送信して位置検出を行ってもよい。
・各実施形態において、位置検出システム4は、第1通信機10が車体に複数搭載されている場合、各第1通信機10と各々通信して、距離を測定することが好ましい。この場合、これら各距離を確認することで、位置関係が妥当か否かを判定することが好ましい。

0065

・各実施形態において、位置測定は、UWB通信を用いた形式に限定されず、例えばブルートゥース(Bluetooth:登録商標)を用いた形式でもよい。この場合、ブルートゥース通信で送信される電波のチャネルごとに電波の受信信号強度を測定し、これら受信信号強度から、2者間の位置関係を判定してもよい。

0066

・各実施形態において、位置検出通信は、スマート通信とは別のタイミングで実施されることに限らず、同時としてもよい。
・各実施形態において、位置検出通信は、例えば第1通信機10及び第2通信機11の一方からのみUWB電波を送信し、物体反射して送信元に戻ってくるUWB電波の伝搬時間から、位置を測定してもよい。

0067

・各実施形態において、位置関係の判定手法は、UWB通信の電波を用いた方式の場合、例えば電波の送受信に要する時間から推定する方式、電波の到来方向から推定する方式などがある。また、ブルートゥース通信の電波を用いた方式の場合、例えば伝搬特性から推定する方式、電波の受信信号強度から推定する方式、電波の送受信に要する時間から推定する方式、電波の到来方向から推定する方式、アレーアンテナを用いた方式などがある。

0068

・各実施形態において、複数の第1通信機10のうち、特定の1つをマスタとし、他の複数をスレーブ位置付けとしてもよい。この場合、スレーブ位置付けの第1通信機10は、マスタ位置づけの第1通信機10を介してシステム制御部5と通信する動作をとってもよい。

0069

[電子キーシステムについて]
・各実施形態において、電子キーシステムは、スマート照合ステムワイヤレスキーシステムイモビライザーシステムのいずれでもよい。

0070

・各実施形態において、電子キーシステムで使用する電波の周波数は、LF(Low Frequency)帯やUHF(Ultra High Frequency)帯に限定されず、他の周波数を使用してもよい。

0071

・各実施形態において、電子キーシステムは、例えばブルートゥース(Bluetooth:登録商標)、RFID(Radio Frequency IDentification)等の近距離無線通信赤外線などを使用した通信でもよい。

0072

・各実施形態において、電子キーシステムは、位置検出システム4が共用された構成としてもよい。この場合、UWB通信で端末1の照合をしつつ、位置検出の通信及び判定も実施する。

0073

[その他]
・各実施形態において、端末1は、電子キーや高機能携帯電話に限定されず、操作対象2のキーとなり得るものであればよい。

0074

・各実施形態において、操作対象2は、車両3に限定されず、種々の装置や機器が適用可能である。

0075

1…端末、2…操作対象、3…車両、4…位置検出システム、10…第1通信機、11…第2通信機、18…測定部、19…補正部、20…正否判定部、Pt…パラメータ、tp1,tp2…伝搬時間、t2,t4…返信処理時間、ΔK…ずれ量。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ