特許 6615050 無線通信正否判定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6615050

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】無線通信正否判定システム

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20191125BHJP

   B60R 25/24 20130101ALI20191125BHJP

   H04W 12/12 20090101ALI20191125BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20191125BHJP

   H04W 88/02 20090101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   H04Q9/00 301B

   B60R25/24

   H04Q9/00 331B

   H04W12/12

   E05B49/00 J

   H04W88/02 151

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-115563(P2016-115563)

(22)【出願日】2016年6月9日

(65)【公開番号】特開2017-139722(P2017-139722A)

(43)【公開日】2017年8月10日

【審査請求日】2018年11月20日

(31)【優先権主張番号】特願2016-16332(P2016-16332)

(32)【優先日】2016年1月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】内木 一輝

(72)【発明者】

【氏名】森 惠

(72)【発明者】

【氏名】花木 秀信

(72)【発明者】

【氏名】岩下 明暁

(72)【発明者】

【氏名】大屋 佳之

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−６０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００７１７１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１２１２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−３６５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３９７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｑ９／００

Ｂ６０Ｒ２５／２４

Ｅ０５Ｂ４９／００

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１送信実行手段を備える第１通信部と、第２送信実行手段を備える第２通信部とを備え、前記第１送信実行手段と前記第２送信実行手段とが互いに同一周波数の電波通信にて双方向通信を実行可能な無線通信正否判定システムであって、
前記第１通信部は、前記第２通信部からの電波の受信信号強度（以下、第１受信信号強度という）を算出する第１受信信号強度算出手段を備えていて、前記第１送信実行手段により、第１受信信号強度の情報を送信し、
前記第２通信部は、
前記第１通信部からの電波を受信した際、この電波の受信信号強度（以下、第２受信信号強度という）を算出する第２受信信号強度算出手段と、
前記第１受信信号強度と、該第１受信信号強度の情報を受信したときの第２受信信号強度とに基づく判定値を算出する算出手段と、
前記判定値と基準範囲との比較結果に基づいて、前記第１通信部との通信が正規通信か否かを判定する通信正否判定手段と、
複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の前記第１受信信号強度に基づく判定用第１受信信号強度、及び該複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の前記第２受信信号強度に基づく判定用第２受信信号強度を算出する補助算出手段と、を備え、
前記補助算出手段は、
２回の双方向通信にて取得した前記第１受信信号強度に基づいて前記判定用第１受信信号強度RSSI1_estを次式、
RSSI1_est＝（RSSI1_n1・Ｔ２＋RSSI1_n2・Ｔ１）／（Ｔ１＋Ｔ２）
を用いて算出し、
前記２回の双方向通信にて取得した前記第２受信信号強度に基づいて前記判定用第２受信信号強度RSSI2_estを次式、
RSSI2_est＝（RSSI2_n1・Ｔ４＋RSSI2_n2・Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
を用いて算出し、
「RSSI1_n1」は前記２回の双方向通信にて取得した先の前記第１受信信号強度、
「RSSI1_n2」は前記２回の双方向通信にて取得した後の前記第１受信信号強度、
「Ｔ１」は前記先の第１受信信号強度RSSI1_n1を取得した時点Ｐ１から前記所定時点Ｐｘまでの時間間隔、
「Ｔ２」は前記所定時点Ｐｘから前記後の第１受信信号強度RSSI1_n2を取得した時点Ｐ２までの時間間隔、
「RSSI2_n1」は前記２回の双方向通信にて取得した先の前記第２受信信号強度、
「RSSI2_n2」は前記２回の双方向通信にて取得した後の前記第２受信信号強度、
「Ｔ３」は前記先の第２受信信号強度RSSI2_n1を取得した時点Ｐ３から前記所定時点Ｐｘまでの時間間隔、
「Ｔ４」は前記所定時点Ｐｘから前記後の第２信号強度RSSI2_n2を取得した時点Ｐ４までの時間間隔であり、
前記算出手段は、前記判定用第１受信信号強度と前記判定用第２受信信号強度との差分を前記判定値として算出する無線通信正否判定システム。

【請求項2】

前記算出手段は、前記第１受信信号強度と前記第２受信信号強度との差分を前記判定値として算出する請求項１に記載の無線通信正否判定システム。

【請求項3】

前記第１送信実行手段及び前記第２送信実行手段は、同一の時間間隔で交互に電波通信を行うものであり、
時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「３：１」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４の比を「１：３」、又は時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「１：３」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４の比を「３：１」とする請求項１に記載の無線通信正否判定システム。

【請求項4】

前記通信正否判定手段は、前記判定値と前記基準範囲との比較結果が正規通信でないことを示す場合が複数回あった場合には、正規通信でないと判定する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信正否判定システム。

【請求項5】

前記第１通信部は、前記第１受信信号強度と、受信信号強度飽和検出用の第１閾値とを比較する第１比較手段を備え、前記第１受信信号強度が前記第１閾値を越えている場合には、前記第１送信実行手段は、第１減衰要請を前記第２通信部に送信し、
前記第２送信実行手段は、前記第１減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って前記第１通信部に電波を送信し、
前記算出手段は、前記送信出力を減衰して電波を送信した後に前記第１通信部から送信されて、前記第１減衰要請がない電波の第２受信信号強度と、該第２受信信号強度が算出された電波で通知された新たな第１受信信号強度とに基づいて前記判定値を算出する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無線通信正否判定システム。

【請求項6】

前記第２通信部は、前記第２受信信号強度と、受信信号強度飽和検出用の第２閾値とを比較する第２比較手段を備え、前記第２受信信号強度が前記第２閾値を越えている場合には、前記第２送信実行手段は、第２減衰要請を前記第１通信部に送信し、
前記第１送信実行手段は、前記第２減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って前記第２通信部に電波を送信し、
前記算出手段は、前記第２送信実行手段が前記第２減衰要請のない電波通信を行った後に前記第１通信部から送信された電波の第２受信信号強度と、該第２受信信号強度が算出された電波で通知された新たな第１受信信号強度とに基づいて前記判定値を算出する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無線通信正否判定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信端末と通信マスタとが無線により通信を行う無線通信正否判定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多くの車両には、ＩＤコードを無線により送信する電子キーによってＩＤ照合を実行する電子キーシステム（特許文献１等参照）が搭載されている。この種の電子キーシステムには、車両から送信されたリクエストを電子キーが受信すると、これに応答する形で電子キーがＩＤコードを車両に自動返信して、ＩＤ照合を実行させるキー操作フリーシステムがある。キー操作フリーシステムは、車外でＩＤ照合が成立するとドアロック施解錠が許可又は実行され、車内でＩＤ照合が実行するとエンジン始動操作が許可される。

【0003】

このような電子キーシステムでは、ユーザの意志によらないところでＩＤ照合成立を謀る不正行為として、中継器を使った（不正行為（中継器使用不正行為）：特許文献２、特許文献３等参照）というものがある。中継器使用不正行為は、例えば電子キーが車両から遠い場所に位置する際に、この電子キーを複数の中継器によって車両と繋いで電波を中継し、これら２者間の通信を成立させる行為である。

【0004】

特許文献２では、車両から携帯機のＬＦ信号のＲＳＳＩ（電波強度）と、携帯機から車両のＲＦ信号のＲＳＳＩの両方を検出し、両ＲＳＳＩの相関から一方が極端に小さい場合等の中継器を使った不正行為の判断基準を満たした場合に、ドア開錠やエンジン始動を許可しないようにしている。

【0005】

特許文献３では、車両が電波を複数送信する際、送信強度を変えてそれぞれの電波を送信し、車両からの電波を電子キーが受信した際、この受信電波の受信信号強度を電子キーにおいて算出するようにしている。そして、算出した受信信号強度を基に、通信が正規通信か否かを判定するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−２６２９１５号公報

【特許文献2】特開２０１２−６０４８２号公報

【特許文献3】特開２０１１−２２９０６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、従来は、車両から電子キーへのＬＦ信号での通信、及び電子キーから車両へのＲＦ信号での通信をしている際に、どちらかがアンテナ指向でヌルとなる場合があると、中継器を使った不正行為があったと誤判定してしまうため、ドア開錠やエンジン始動を正常に行えない。そのため、ＬＦ信号とＲＦ信号の相対差を考慮する必要があり、この結果、中継器を使った不正行為があったとする判定基準が緩くなり、中継器を使った不正行為を検出できないことがある。

【0008】

本発明の目的は、中継器を使用した無線通信の不正成立を生じ難くすることができる無線通信正否判定システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記問題点を解決するために、本発明の無線通信正否判定システムは、第１送信実行手段を備える第１通信部と、第２送信実行手段を備える第２通信部とを備え、前記第１送信実行手段と前記第２送信実行手段とが互いに同一周波数の電波通信にて双方向通信を実行可能な無線通信正否判定システムであって、前記第１通信部は、前記第２通信部からの電波の受信信号強度（以下、第１受信信号強度という）を算出する第１受信信号強度算出手段を備えていて、前記第１送信実行手段により、第１受信信号強度の情報を送信し、前記第２通信部は、前記第１通信部からの電波を受信した際、この電波の受信信号強度（以下、第２受信信号強度という）を算出する第２受信信号強度算出手段と、前記第１受信信号強度と、該第１受信信号強度の情報を受信したときの第２受信信号強度とに基づく判定値を算出する算出手段と、前記判定値と基準範囲との比較結果に基づいて、前記第１通信部との通信が正規通信か否かを判定する通信正否判定手段と、を備えたものである。

【0010】

この構成によれば、第２通信部と第１通信部間の双方向通信が同一周波数で行われることから、アンテナ指向性や第２通信部と第１通信部間の距離によらず、第１受信信号強度（電波強度）と第２受信信号強度（電波強度）の差が基準範囲内となる。一方、リレー（中継器）を介して、第２通信部と第１通信部間で通信が行われた場合には、第１受信信号強度と第２受信信号強度の差は基準範囲内とならない。そのため、第１受信信号強度と第２受信信号強度とに基づく判定値と基準範囲との比較により正規通信か否かを判定することができる。

【0011】

また、前記算出手段は、前記第１受信信号強度と前記第２受信信号強度との差分を前記判定値として算出してもよい。
この構成によれば、判定値を第１受信信号強度と第２受信信号強度との差分とするため、簡単な演算で素早く正規通信か否かを判定することができる。

【0012】

また、前記第２通信部は、複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の前記第１受信信号強度に基づく判定用第１受信信号強度、及び該複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の前記第２受信信号強度に基づく判定用第２受信信号強度を算出する補助算出手段を備え、前記算出手段は、前記判定用第１受信信号強度と前記判定用第２受信信号強度との差分を前記判定値として算出してもよい。

【0013】

ここで、第１通信部が第２通信部からの電波を受信して第１受信信号強度を算出した時点から、第２通信部が第１通信部からの電波を受信して第２受信信号強度を算出するまでの間に、例えば電子キーを持った正規ユーザがヌルに移動する場合を想定する。この場合、同一周波数で双方向通信を行っていても、第１受信信号強度と第２受信信号強度の差分が変化し、正規ユーザであっても誤って正規通信でないと判定するおそれがある。

【0014】

この点、上記構成によれば、算出手段が複数の第１受信信号強度に基づく判定用第１受信信号強度と、複数の第２受信信号強度に基づく判定用第２受信信号強度との差分を判定値として算出する。そのため、例えば双方向通信を行う間に電子キーを持った正規ユーザがヌルに移動した場合に差分の変化を抑制でき、正規ユーザによる双方向通信を誤って正規通信でないと判定することを低減できる。

【0015】

また、前記補助算出手段は、複数の前記第１受信信号強度に基づいて、該複数の第１受信信号強度を得た期間内における所定時点での前記第１受信信号強度の推定値を前記判定用第１受信信号強度として算出し、複数の前記第２受信信号強度に基づいて、前記所定時点での前記第２受信信号強度の推定値を前記判定用第２受信信号強度として算出してもよい。

【0016】

この構成によれば、判定用第１受信信号強度及び判定用第２受信信号強度が、第１通信部と第２通信部との相対位置が同じ状況下で通信した場合の第１受信信号強度及び第２受信信号強度とそれぞれ近似した値になる。そのため、例えば双方向通信を行う間に電子キーを持った正規ユーザがヌルに移動した場合に差分の変化を好適に抑制でき、正規ユーザによる双方向通信を誤って正規通信でないと判定することを好適に低減できる。

【0017】

また、前記補助算出手段は、２回の双方向通信にて取得した前記第１受信信号強度に基づいて前記判定用第１受信信号強度RSSI1_estを次式、
RSSI1_est＝（RSSI1_n1・Ｔ２＋RSSI1_n2・Ｔ１）／（Ｔ１＋Ｔ２）
を用いて算出し、前記２回の双方向通信にて取得した前記第２受信信号強度に基づいて前記判定用第２受信信号強度RSSI2_estを次式、
RSSI2_est＝（RSSI2_n1・Ｔ４＋RSSI2_n2・Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
を用いて算出し、「RSSI1_n1」は前記２回の双方向通信にて取得した先の前記第１受信信号強度、「RSSI1_n2」は前記２回の双方向通信にて取得した後の前記第１受信信号強度、「Ｔ１」は前記先の第１受信信号強度RSSI1_n1を取得した時点Ｐ１から前記所定時点Ｐｘまでの時間間隔、「Ｔ２」は前記所定時点Ｐｘから前記後の第１受信信号強度RSSI1_n2を取得した時点Ｐ２までの時間間隔、「RSSI2_n1」は前記２回の双方向通信にて取得した先の前記第２受信信号強度、「RSSI2_n2」は前記２回の双方向通信にて取得した後の前記第２受信信号強度、「Ｔ３」は前記先の第２受信信号強度RSSI2_n1を取得した時点Ｐ３から前記所定時点Ｐｘまでの時間間隔、「Ｔ４」は前記所定時点Ｐｘから前記後の第２信号強度RSSI2_n2を取得した時点Ｐ４までの時間間隔としてもよい。

【0018】

この構成によれば、補助算出手段に大きな演算負荷が加わることを抑制しつつ、２回の双方向通信で速やかに正規通信か否かの判定を行うことができる。
また、前記第１送信実行手段及び前記第２送信実行手段は、同一の時間間隔で交互に電波通信を行うものであり、時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「３：１」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４の比を「１：３」、又は時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「１：３」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４の比を「３：１」としてもよい。

【0019】

この構成によれば、第１送信実行手段及び第２送信実行手段が同一の時間間隔で交互に電波通信を行うことで、補助算出手段に過大な演算負荷が加わることを好適に抑制しつつ、２回の双方向通信で速やかに正規通信か否かの判定を行うことができる。

【0020】

また、前記通信正否判定手段は、前記判定値と前記基準範囲との比較結果が正規通信でないことを示す場合が複数回あった場合には、正規通信でないと判定してもよい。
この構成によれば、中継器を使った不正行為があった場合、第１受信信号強度と第２受信信号強度とに基づく判定値と基準範囲との比較結果が不正行為であることを示す場合が、複数回となることが多いため、複数回異なった場合には、正規通信でないと判定することができる。

【0021】

また、前記第１通信部は、前記第１受信信号強度と、受信信号強度飽和検出用の第１閾値とを比較する第１比較手段を備え、前記第１受信信号強度が前記第１閾値を越えている場合には、前記第１送信実行手段は、第１減衰要請を前記第２通信部に送信し、前記第２送信実行手段は、前記第１減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って前記第１通信部に電波を送信し、前記算出手段は、前記送信出力を減衰して電波を送信した後に前記第１通信部から送信されて、前記第１減衰要請がない電波の第２受信信号強度と、該第２受信信号強度が算出された電波で通知された新たな第１受信信号強度とに基づいて前記判定値を算出してもよい。

【0022】

この構成によれば、第１通信部と第２通信部が直近していて、第１受信信号強度が受信信号強度飽和検出用の第１閾値を超える場合があると、第１受信信号強度が飽和しているとする。

【0023】

この場合は、第１通信部から第１減衰要請が、第２通信部に送られるため、第２通信部は、第１減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って第１通信部に電波を送信する。そして、第２通信部の算出手段は、送信出力を減衰して電波を送信した後に第１通信部から送信された電波の第２受信信号強度と、該第２受信信号強度が算出された電波で通信された新たな第１受信信号強度とに基づいて判定値を算出する。このことにより、通信正否判定手段は、新たな第１受信信号強度と第２受信信号強度とに基づく判定値を用いて正規通信か否かを判定することができる。

【0024】

また、前記第２通信部は、前記第２受信信号強度と、受信信号強度飽和検出用の第２閾値とを比較する第２比較手段を備え、前記第２受信信号強度が前記第２閾値を越えている場合には、前記第２送信実行手段は、第２減衰要請を前記第１通信部に送信し、前記第１送信実行手段は、前記第２減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って前記第２通信部に電波を送信し、前記算出手段は、前記第２送信実行手段が前記第２減衰要請のない電波通信を行った後に前記第１通信部から送信された電波の第２受信信号強度と、該第２受信信号強度が算出された電波で通知された新たな第１受信信号強度とに基づいて前記判定値を算出してもよい。

【0025】

この構成によれば、第１通信部と第２通信部が直近していて、第２受信信号強度が受信信号強度飽和検出用の第２閾値を超える場合があると、第２受信信号強度が飽和しているとする。

【0026】

この場合は、第２通信部から第２減衰要請が、第１通信部に送られるため、第１通信部は、第２減衰要請に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って第２通信部に電波を送信する。そして、第２通信部の算出手段は、送信出力を減衰して電波を送信した以降の第２送信実行手段が第２減衰要請のない電波通信を行った後に第１通信部から送信された電波の新たな第２受信信号強度と、該新たな第２受信信号強度が算出された電波で通信された第１受信信号強度とに基づいて判定値を算出する。このことにより、通信正否判定手段は、第１受信信号強度と新たな第２受信信号強度とに基づく判定値を用いて正規通信か否かを判定することができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、中継器を使用した無線通信の不正成立を生じ難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態の通信不正成立防止システムの構成を示すブロック図。

【図2】スマート通信の通信シーケンスを示すタイミングチャート。

【図3】中継器を使用した不正通信の概要を示す説明図。

【図4】スマート通信における無線通信正否判定システムの無線通信の正否判定のフローチャート。

【図5】車両と電子キー間の無線通信における経路の説明図。

【図6】片側リレーの場合の車両と電子キー間の無線通信における経路の説明図。

【図7】第２実施形態における通信不正成立防止システムの構成を示すブロック図。

【図8】第３実施形態における通信不正成立防止システムの構成を示すブロック図。

【図9】第４実施形態の通信不正成立防止システムの構成を示すブロック図。

【図10】第５実施形態の通信不正成立防止システムの構成を示すブロック図。

【図11】第１受信信号強度及び第２受信信号強度の推移の一例を示す模式図。

【図12】第１受信信号強度及び第２受信信号強度の推移の一例を示す模式図。

【図13】第１受信信号強度及び第２受信信号強度の推移の一例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した通信不正成立防止システムの第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

【0030】

図１に示すように、車両１には、車両１から電子キー２に無線による問い合せ（リクエスト信号Ｓrq）を送信して、この問い合せに対する電子キー２の応答（ＩＤ信号Ｓid）によりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載されている。キー操作フリーシステム３には、車外でＩＤ照合が成立するとドアロック施解錠が許可又は実行されるエントリー機能と、車内でＩＤ照合が成立すると車内のエンジンスイッチ４による車両１の電源遷移操作及びエンジン始動操作が許可されるエンジン始動機能とがある。なお、電子キー２は通信端末の一例であって第１通信部に相当し、リクエスト信号Ｓrqが問い合せに相当し、ＩＤ信号Ｓidが応答に相当する。

【0031】

この場合、車両１には、電子キー２との間でＩＤ照合を実行するキー照合装置５と、ドアロック動作を管理するドアロック装置６と、エンジンの動作を管理するエンジン始動装置７とが設けられ、これらが車内バス８によって接続されている。キー照合装置５には、キー照合装置５のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９が設けられている。照合ＥＣＵ９のメモリ（図示略）には、車両１と組みをなす電子キー２のＩＤコードが登録されている。なお、照合ＥＣＵ９は通信マスタの一例であって、第２通信部に相当する。

【0032】

照合ＥＣＵ９には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯及びＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波の電波を発信する車外発信機１０と、車内にＬＦ帯及びＵＨＦ帯の電波を発信する車内発信機１１と、ＵＨＦ（Ultra HighFrequency）帯の電波を受信する車両チューナ１２とが接続されている。

【0033】

車外発信機１０及び車内発信機１１は、電子キー２へのＩＤ返信要求としてリクエスト信号ＳrqをＵＨＦ帯の電波によって送信し、いわゆるスマート通信の成立可否を試みる。
一方、電子キー２には、電子キー２の動作を統括制御するキー制御部１３が設けられている。キー制御部１３のメモリ（図示略）には、キー固有のＩＤとして「ＩＤコード」が登録されている。キー制御部１３には、ＬＦ帯及びＵＨＦ帯の電波を受信可能な受信機１４と、キー照合装置５から送信されるＵＨＦ帯の電波と同一周波数のＵＨＦ帯の電波を送信可能なＵＨＦ送信機１５とが接続されている。

【0034】

図２に示すように、車両駐車時、車外発信機１０からＬＦ帯のウェイク信号１６が断続的に送信され、このウェイク信号１６を電子キー２が受信して車外のスマート通信（車外通信）が確立すると、電子キー２からＵＨＦ帯のアック信号１７が返信される。

【0035】

照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６の送信後にアック信号１７を受信すると、続いてＵＨＦ帯の「ビークルＩＤ１８」を送信する。「ビークルＩＤ１８」は、車両１の固有ＩＤである。電子キー２は、「ビークルＩＤ１８」を受信するとビークルＩＤ照合を行い、ビークルＩＤ照合が成立することを確認すると、ＵＨＦ帯のアック信号１９を再度返信する。

【0036】

照合ＥＣＵ９は、「ビークルＩＤ１８」の送信後にアック信号１９を受信すると、続いてチャレンジ２０を送信する。チャレンジ２０には、「チャレンジコード」と「キー番号」とが含まれる。チャレンジ２０は、リクエスト信号Ｓrqに相当する。

【0037】

電子キー２は、チャレンジ２０を受信すると、まずはキー番号照合を行い、この照合が成立することを確認すると、「チャレンジコード」を自身の暗号鍵に通して「レスポンスコード」を演算する。そして、電子キー２は、この「レスポンスコード」と「ＩＤコード」を主データとするレスポンス２１を送信する。ここでレスポンス２１は、前記ＩＤ信号Ｓidに相当する。

【0038】

照合ＥＣＵ９は、チャレンジ２０を電子キー２に送信する際、自身も自らの暗号鍵にチャレンジコードを通して「レスポンスコード」を演算する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２からレスポンス２１を受信すると、「レスポンスコード」の正否を確認するレスポンス照合と、電子キー２の「ＩＤコード」の正否を確認するＩＤコード照合とを行う。照合ＥＣＵ９は、両照合が成立したことを確認すると、原則的にスマート照合（車外照合）を成立として処理し、ドアロック装置６によるドアロック施解錠を許可又は実行する。

【0039】

また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ等により検出されると、車外発信機１０に代えて今度は車内発信機１１からＬＦ帯のウェイク信号１６の送信が開始されて、車内のスマート通信（車内通信）が実行される。そして、車外照合と同様の手順で車内のスマート照合（車内照合）の成立可否が確認され、車内照合の成立が確認されると、エンジン始動装置７による電源遷移操作及びエンジン始動操作が許可される。

【0040】

本実施形態の場合、図１に示すように、キー操作フリーシステム３には、図３に示す中継器２２を使用したスマート通信の不正成立を防止する通信不正成立防止システム２３が設けられている。中継器２２を使用した不正通信成立とは、電子キー２を所持したユーザが車両１から遠く離れている際に、盗難行為を試みる第三者が、中継器２２によって電波を中継して、スマート通信を不正に成立させる行為（中継器を使った不正行為）である。本実施形態の通信不正成立防止システム２３は、この中継器２２を使用した不正通信成立を防止するためのものである。

【0041】

ところで、この種の中継器２２では、データ内容を中継できるものの、電波強度まで中継（コピー）することはできない現状がある。よって、電子キー２において電波の受信信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indication）を確認すれば、スマート通信が電子キー２を経由した正規通信なのか、或いは中継器２２を使用した不正通信なのかが分かる。このため、本実施形態の通信不正成立防止システム２３は、電子キー２における電波の受信信号強度を確認することにより、スマート通信の通信正否判定を実行する。

【0042】

この場合、図１に示すように、電子キー２のキー制御部１３は、照合ＥＣＵ９からＵＨＦ帯の電波を受信した際、この受信電波の受信信号強度を算出する受信信号強度算出部２６が設けられている。受信信号強度算出部２６は、受信機１４で電波を受信した際、受信電波の振幅を検出することによって第１受信信号強度RSSI1を算出する。受信信号強度算出部２６は、第１受信信号強度算出手段に相当する。

【0043】

また、電子キー２のキー制御部１３には、受信信号強度算出部２６が算出した第１受信信号強度RSSI1を車両１に通知する受信信号強度通知部２７が設けられている。
受信信号強度通知部２７は、電子キー２が車両１の問い合せに応答して各種電波（以降、まとめてＵＨＦ電波２８と記す）を送信する際に、ＵＨＦ電波２８の主データ２９の他に、受信電波の第１受信信号強度RSSI1を表すデータとして受信信号強度情報３０をＵＨＦ電波２８に乗せる。主データ２９は、本実施形態では、前記「ＩＤコード」と前記「レスポンスコード」である。受信信号強度通知部２７は、第１送信実行手段に相当する。

【0044】

一方、図１に示すように、照合ＥＣＵ９には、スマート通信時において車両１が電子キー２にＵＨＦ帯の各種電波（以降、まとめてＵＨＦ電波２４と記す）を送信する際に、このＵＨＦ電波２４を、同一周波数で送信させる送信処理部２５が設けられている。送信処理部２５は、第２送信実行手段に相当する。

【0045】

また、照合ＥＣＵ９は、電子キー２からのＵＨＦ帯の電波を受信した際、この受信電波の受信信号強度である第２受信信号強度RSSI2を算出する受信信号強度算出部９ａが設けられている。受信信号強度算出部９ａは、第２受信信号強度算出手段に相当する。

【0046】

また、照合ＥＣＵ９は、電子キー２からのＵＨＦ帯の電波で通知された受信信号強度情報３０（第１受信信号強度RSSI1）と、受信信号強度情報３０を受信したときの受信信号の第２受信信号強度RSSI2との差分を算出する算出部９ｂが設けられている。算出部９ｂは、算出手段に相当する。

【0047】

また、照合ＥＣＵ９は、通信正否判定部３１が設けられている。通信正否判定部３１は、前記差分と予め登録されている基準値Ｒとを比較し、その比較結果に基づいて、電子キー２とのスマート通信が正規通信か否かを判定する。通信正否判定部３１は、通信正否判定手段に相当し、前記差分は、判定値に相当する。

【0048】

（基準値Ｒについて）
基準値Ｒは、下記のようにして照合ＥＣＵ９の図示しないメモリに登録されている。
照合ＥＣＵ９に電子キー２の前記「ＩＤコード」や前記「暗号鍵」を登録する時の通信において、電子キー２が車両１からのＵＨＦ帯の電波（受信信号）を受信したときの第１受信信号強度RSSI1は、受信信号強度算出部２６にて算出され、受信信号強度通知部２７にて算出した第１受信信号強度RSSI1を車両１に通知する。このときの、受信信号強度情報は、前記「ＩＤコード」や前記「暗号鍵」を通知する際の電波等を使用して、通知する。

【0049】

受信信号強度情報３０が乗ったＵＨＦ帯の電波の第２受信信号強度RSSI2は、受信信号強度算出部９ａにて算出され、算出部９ｂにて、電子キー２から送信された第１受信信号強度RSSI1と、受信信号強度算出部９ａが算出した第２受信信号強度RSSI2との差分を算出する。この差分を基準値Ｒとして、照合ＥＣＵ９は図示しないメモリに登録する。

【0050】

なお、この基準値Ｒの登録時のＵＨＦ帯の電波の周波数は、前記スマート通信の周波数と同一周波数である。ここで、電子キー２の前記「ＩＤコード」や前記「暗号鍵」を登録する場合、電子キー２は車両１に対して近接した位置、または車室内に位置した状態であって、中継器を使用しないで登録される。

【0051】

（第１実施形態の作用）
次に、本実施形態の通信不正成立防止システム２３の動作を図４〜図６に従って説明する。

【0052】

まず、図４に示すように、車両１が電子キー２とスマート通信を実行する場合を想定する。図４は、スマート通信における無線通信正否判定システムの無線通信の正否判定のフローチャートである。なお、説明の便宜上、車両１のビークルＩＤ、暗号鍵及びキー番号は、正規の組合せのものであることを前提として説明する。また、電子キー２におけるキー制御部１３の受信信号強度算出部２６は、車両１からのＵＨＦ電波２４の受信がある毎に、そのＵＨＦ電波２４の受信信号強度を算出しているものとする。

【0053】

車両１（照合ＥＣＵ９）は、スマート通信時において、最初にＬＦ帯の電波のウェイク信号１６を送信する。電子キー２は、ウェイク信号１６を受信すると、ＵＨＦ帯の電波のアック信号１７を車両１に送信する。次に、車両１（照合ＥＣＵ９）は、ＵＨＦ電波２４でビークルＩＤ１８を送信する。ビークルＩＤ１８を受信した電子キー２は、ＵＨＦ帯の電波のビークルＩＤ１８のビークルＩＤ照合の成立を確認した後、ＵＨＦ帯の電波のアック信号１９を車両１に送信する。車両１（照合ＥＣＵ９）は、アック信号１９を受信すると、「チャレンジコード」と「キー番号」を乗せたリクエスト信号（ＵＨＦ電波２４）としてチャレンジ２０を送信する。チャレンジ２０を受信した電子キー２は、主データ２９（「ＩＤコード」と「レスポンスコード」）と、チャレンジ２０を受信した際の受信信号強度である第１受信信号強度RSSI1を乗せて、ＵＨＦ電波２８であるレスポンス２１を車両１に送信する。車両１の照合ＥＣＵ９は、電子キー２からレスポンス２１を受信すると、「レスポンスコード」の正否を確認するレスポンス照合と、電子キー２の「ＩＤコード」の正否を確認するＩＤコード照合とを行う。照合ＥＣＵ９は、両照合が成立したことを確認すると、次に、Ｓ１０で、「通信条件」の成立の有無を判定する。

【0054】

（通信条件）
通信条件は、
Ｐ１ｃｒｘ（車両の受信電力）＝ Ｐ１ｋｒｘ（電子キーの受信電力） ＋ □
……（１）
式（１）が成立しているか、である。

【0055】

前記通信条件の導出について図５を参照して説明する。なお、図５において、ｒは、車両１と電子キー２の両アンテナの距離である。
車両１から電子キー２へ、同一周波数の電波で通信する場合、
車両の送信電力 ：Ｐ１ｃｔｘ（ｄＢｍ）
車両の送信受信アンテナ・ゲイン ：Ｇｃ（ｄＢｍ）
自由区間での伝搬ロス ：Ｌｒ（ｄＢｍ）
電子キーの送信受信アンテナ・ゲイン：Ｇｋ（ｄＢｍ）
電子キーの受信電力 ：Ｐ１ｋｒｘ（ｄＢｍ）
とすると、
Ｐ１ｃｔｘ＋Ｇｃ−Ｌｒ＋Ｇｋ＝Ｐ１ｋｒｘ ……（２）
であり、電子キーの受信電力Ｐ１ｋｒｘは、電子キーでの第１受信信号強度RSSI1に近似する値となる。

【0056】

一方、電子キー２から車両１へ通信する場合、
電子キーの送信電力 ：Ｐ１ｋｔｘ（ｄＢｍ）
電子キーの送信受信アンテナ・ゲイン ：Ｇｋ（ｄＢｍ）
自由区間での伝搬ロス ：Ｌｒ（ｄＢｍ）
車両の送信受信アンテナ・ゲイン ：Ｇｃ（ｄＢｍ）
車両の受信電力 ：Ｐ１ｃｒｘ（ｄＢｍ）
とすると、
Ｐ１ｋｔｘ＋Ｇｋ−Ｌｒ＋Ｇｃ＝Ｐ１ｃｒｘ ……（３）
であり、車両の受信電力Ｐ１ｃｒｘは、車両での第２受信信号強度RSSI2に近似する値となる。ここで、車両の送信受信アンテナ・ゲインＧｃと電子キーの送信受信アンテナ・ゲインＧｋとは、下記のようになっており、
Ｇｃ＝Ｇｋ＋□（ｄＢｍ） ……（４）
で、送信受信アンテナでの合計電力Ｐ０は、車両及び電子キーとも同じＰ０、
Ｐ０＝Ｐ１ｃｔｘ＋Ｇｃ＝Ｐ１ｋｔｘ＋Ｇｋ ……（５）
とすると、
Ｐ１ｃｔｘ（車両の送信電力） ＝ Ｐ１ｋｔｘ（電子キーの送信電力） − □
……（６）
となる。□は差分を表わす。

【0057】

また、
Ｇｃ＝Ｇｋ＋□（ｄＢｍ） ……（７）
で、
Ｐ１ｃｒｘ（車両の受信電力）＋Ｇｃ＝Ｐ１ｋｒｘ（電子キーの受信電力）＋Ｇｋ
……（８）
とすると、前記式（１）となる。

【0058】

上記のことから、Ｐ１ｃｔｘ（車両の送信電力）とＰ１ｋｔｘ（電子キーの送信電力）とは、周波数が一定の場合、車両と電子キーでの受信信号強度の差分□が一定となる。
従って、差分□が常に一定であれば、式（１）が成立することになる。

【0059】

本実施形態では、式（１）が成立するか否かの判定のために、照合ＥＣＵ９では受信信号強度算出部９ａでレスポンス２１の第２受信信号強度RSSI2を算出し、このレスポンス２１の第２受信信号強度RSSI2とレスポンス２１で通知された受信信号強度情報３０（第１受信信号強度RSSI1）との差分を、算出部９ｂで算出する。そして、通信正否判定部３１は、基準値Ｒと前記差分とを比較することにより、通信正否の判定を行う。本実施形態では、差分が基準値Ｒに一致することは、差分が基準範囲にあることに相当する。

【0060】

なお、基準値Ｒと差分□との比較においては、基準値Ｒと差分□とが同一値の場合に、中継器を使った不正行為がない適正な通信であると判定してもよく、或いは、差分□がＲ−Δ≦□≦Ｒ＋Δの範囲（すなわち、基準範囲）内である場合に、差分が一定であると看做して中継器を使った不正行為がない適正な通信と判定してもよい。なお、Δは、中継器を使った不正行為がないと判定してもよいとする値である。

【0061】

図４のＳ１０において、式（１）を満たす場合（すなわち、成立する場合）には、照合ＥＣＵ９はスマート通信を正規通信として判定処理するとともに、スマート照合（車外照合）を成立として処理し、Ｓ２０において、ドアロック装置６によるドアロック施解錠を許可又は実行する。

【0062】

一方、図６に示すように中継器２２により片側リレーで電波が中継される場合、動作範囲は、車両１から電子キー２で決まるため、中継器２２を介して通信が行われると、前記式（１）を満たさない。このため、中継器を使った不正行為が検出できることになる。

【0063】

なお、図６において、Ｇｒは、中継器２２のアンテナのゲイン、Ｐ１ｒｔｘは、中継器２２の送信電力、Ｐ１ｒｒｘは、中継器２２の受信電力である。また、Ｌｘは、中継器２２と車両１の距離ｘによる伝搬ロス、Ｌｙは、中継器２２と電子キー２の距離ｙによる伝搬ロスである。

【0064】

また、中継器２２により双方向リレーで電波が中継される場合、車両１から電子キー２への通信に関与するアンテナ・ゲインＧｃ、Ｇｒ、Ｇｋと、電子キー２から車両１への通信するアンテナ・ゲインＧｃ、Ｇｒ、Ｇｋとが等しくないと、受信信号強度の差分□が、一定とならず、式（１）を満足しない。すなわち、このような双方向リレーで電波を中継する際に、往路に関与するゲインと復路で関与するゲインを相互に等しくなるようにする中継器の作成は難しい。従って、中継器を使った不正行為の検出を容易に行うことができる。

【0065】

上記のようにして、Ｓ１０において、式（１）を満たさない場合（すなわち、不成立の場合）には、照合ＥＣＵ９はスマート通信を不正通信として判定処理し、Ｓ３０において、スマート照合（車外照合）を不成立として処理する。

【0066】

以上により、本実施形態においては、スマート通信の際に車両１と電子キー２との間で同一周波数のＵＨＦ電波２４、ＵＨＦ電波２８で通信を行う。そして、電子キー２は車両１からの電波を受信したときの第１受信信号強度RSSI1を算出する。そして、電子キー２では、算出した第１受信信号強度RSSI1を受信信号強度情報３０として車両１に送信する。車両１では、受信信号強度情報３０が乗った電波の第２受信信号強度RSSI2を算出し、受信信号強度情報３０（第１受信信号強度RSSI1）と算出した第２受信信号強度RSSI2との差分を算出し、この差分が基準値と同一であれば、スマート通信を正規通信として処理し、一方で、同一でない場合には、中継器２２を使用した不正通信として処理する。よって、中継器２２を使用した不正通信を見分けることが可能となるので、不正通信を成立として処理させてしまうことを防ぐことが可能となる。

【0067】

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１と電子キー２との間を同一周波数のＵＨＦ電波で通信し、電子キー２では車両１からの電波の第１受信信号強度RSSI1を算出して、その受信信号強度を受信信号強度情報３０として車両１に送信する。そして、車両１では、通知された受信信号強度情報３０（第１受信信号強度RSSI1）と受信信号強度情報３０が乗った電波の第２受信信号強度RSSI2の差分を算出して、この差分が基準値と同一か否かを確認することにより、スマート通信の通信正否を判定する。このため、スマート通信が中継器２２を使用した通信か否かを見分けることが可能となるので、中継器２２を使用した不正通信を成立させ難くすることができる。よって、車両１の不正使用や盗難に対するセキュリティ性を確保することができる。

【0068】

（２）スマート通信の正否認証を車両１側で行うため、この種の認証機能を新たに電子キー２に設ける必要がない。よって、今まで使用していた電子キー２をそのまま継続使用することができ、かつ電子キー２を簡素な構造で済ますことができる。

【0069】

（３）第１受信信号強度RSSI1と第２受信信号強度RSSI2との差分とするため、簡単な演算で素早く正規通信か否かを判定することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のキー操作フリーシステム３に採用した通信不正成立防止システム２３を図７に従って説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同一構成または相当する構成については同一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、車両１と電子キー２との間の通信に使用されるＵＨＦ電波は、同一周波数である。また、本実施形態を含めた各実施形態のＵＨＦ電波の種類は限定するものではない。

【0070】

本実施形態では、電子キー２のキー制御部１３には、比較部１３ａが設けられているところが、第１実施形態と異なっている。
比較部１３ａは、受信信号強度算出部２６が算出した、車両１から送信されたＵＨＦ電波の第１受信信号強度RSSI1を受信信号強度飽和検出用の第１閾値と比較する。なお、第１閾値は、例えば受信機１４内部の回路が処理できるＵＨＦ電波の受信信号強度の飽和値（最大値）よりも若干低い値である。第１受信信号強度RSSI1が受信信号強度飽和検出用の第１閾値を超えている場合には、比較部１３ａは、受信電波の第１受信信号強度RSSI1が飽和していると判定する。受信信号強度通知部２７は、この判定があった場合には、車両１に、飽和しているとした第１受信信号強度RSSI1及び減衰要請を、ＵＨＦ電波で通知する。この通知するＵＨＦ電波は、車両１からのＵＨＦ電波が飽和していると判定された場合、電子キー２がその応答として送信するものである。

【0071】

ここで、比較部１３ａは、第１比較手段に相当し、前記減衰要請は第１減衰要請に相当する。
車両１の照合ＥＣＵ９では、第１受信信号強度RSSI1及び減衰要請を受信すると、送信処理部２５が、それらに基づいて、送信出力を前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って電子キー２にＵＨＦ電波を送信する。この場合、送信出力の減衰量αは、予め設定された量である。

【0072】

なお、車両１の照合ＥＣＵ９では、第１受信信号強度RSSI1及び減衰要請を受信する毎に、前述の同様の処理を行う。
そして、算出部９ｂは、上記処理があった後に、電子キー２から減衰要請がなくて第１受信信号強度RSSI1の通知を受けた場合には、前記減衰要請がない電波自体の第２受信信号強度RSSI2と、該電波により通知された新たな第１受信信号強度RSSI1との差分を算出する。

【0073】

この場合、通信正否判定部３１は、送信出力を減衰量αで減衰した回数ｎに応じて、「Ｒ」から「Ｒ＋ｎ・α」に変更した基準値と、算出部９ｂが算出した差分とを比較することにより、通信正否の判定を行う。

【0074】

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１と電子キー２とが接近している場合において、電子キー２が受信した電波が飽和する場合がある。この場合、本実施形態では、電子キー２から車両１の照合ＥＣＵ９に対して電波の送信出力を減衰要請することにより、電子キー２が受信する電波の受信信号強度の飽和がないようにできる。この飽和がなくなった状態で、スマート通信の通信正否を判定することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得る。

【0075】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態のキー操作フリーシステム３に採用した通信不正成立防止システム２３を図８に従って説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同一構成または相当する構成については同一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、車両１と電子キー２との間の通信に使用されるＵＨＦ電波は、同一周波数である。

【0076】

本実施形態では、車両１の照合ＥＣＵ９には、比較部９ｃが設けられているところが、第１実施形態と異なっている。
比較部９ｃは、受信信号強度算出部９ａが算出した電子キー２からのＵＨＦ電波の第２受信信号強度RSSI2と、受信信号強度飽和検出用の第２閾値とを比較し、第２受信信号強度RSSI2が受信信号強度飽和検出用の第２閾値を超えている場合には、受信電波の受信信号強度が飽和していると判定する。なお、第２閾値は、例えば車両チューナ１２内部の回路が処理できるＵＨＦ電波の受信信号強度の飽和値（最大値）よりも若干低い値である。

【0077】

送信処理部２５は、減衰要請と、第２閾値を越えた第２受信信号強度RSSI2を電子キー２に送信する。ここで、前記比較部９ｃは第２比較手段に相当し、前記減衰要請は第２減衰要請に相当する。

【0078】

電子キー２の受信信号強度通知部２７は、前記減衰要請と第２閾値を越えた第２受信信号強度RSSI2に基づいて、送信出力が前回出力よりも減衰するようにパワーコントロールを行って、車両１に電波を送信する。この場合、送信出力の減衰量βは、予め設定された量である。なお、減衰量βは第２実施形態の減衰量αと同じでも異なっていてもよい。

【0079】

電子キー２では、前記減衰要請と第２閾値を越えた第２受信信号強度RSSI2を受信する毎に、前述の同様の処理を行う。
車両１の照合ＥＣＵ９の算出部９ｂは、第２閾値を越えた第２受信信号強度RSSI2を送信した直後又はそれ以降に送信処理部２５が前記減衰要請を含まないチャレンジ２０を行った後に電子キー２から送信された電波自体の第２受信信号強度RSSI2と、該第２受信信号強度RSSI2が算出された電波で通知された新たな第１受信信号強度RSSI1との差分を算出する。そして、通信正否判定部３１は、送信出力を減衰量βで減衰した回数m（すなわち、減衰要請回数）に応じて、「Ｒ」から「Ｒ＋m・β」に変更した基準値と、算出部９ｂが算出した差分とを比較することにより、通信正否の判定を行う。

【0080】

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１と電子キー２とが接近している場合において、照合ＥＣＵ９が受信した電波が飽和する場合がある。この場合、本実施形態では、照合ＥＣＵ９から電子キー２に対して電波の送信出力を減衰要請することにより、照合ＥＣＵ９が受信する電波の受信信号強度の飽和がないようにできる。この飽和がなくなった状態で、スマート通信の通信正否を判定することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得る。

【0081】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態のキー操作フリーシステム３に採用した通信不正成立防止システム２３を図９を参照して説明する。第４実施形態は、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせたものである。すなわち、本実施形態では、図９に示すように比較部１３ａを有する電子キー２と、比較部９ｃを有する照合ＥＣＵ９とにより、キー操作フリーシステム３及び通信不正成立防止システム２３が構成されている。この通信不正成立防止システム２３は、第２実施形態と第３実施形態でそれぞれ説明した作用効果を有するものとなる。

【0082】

なお、第４実施形態において、ｎ・減衰量α≠ｍ・減衰量βの場合、通信正否判定部３１は、送信出力を、車両１側と電子キー２側でそれぞれ減衰した量に応じて、「Ｒ」から「Ｒ＋ｎ・α−ｍβ」に変更した基準値と、算出部９ｂが算出した差分とを比較することにより、通信正否の判定を行う。

【0083】

また、ｎ・減衰量α＝ｍ・減衰量βの場合、通信正否判定部３１は、基準値を「Ｒ」にして、該基準値Ｒと、算出部９ｂが算出した差分とを比較することにより、通信正否の判定を行う。

【0084】

（第５実施形態）
次に、第５実施形態のキー操作フリーシステム３に採用した通信不正成立防止システム２３を図１０及び図１１に従って説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同一構成または相当する構成については同一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、車両１と電子キー２との間の通信に使用されるＵＨＦ電波は、同一周波数である。

【0085】

図１１は、車両１の送信受信アンテナ・ゲインＧｃと電子キー２の送信受信アンテナ・ゲインＧｋが略等しい場合において、電子キー２を持った正規ユーザがヌルを通って移動した場合における第１受信信号強度RSSI1（図１１中の白抜き丸印）及び第２受信信号強度RSSI2（図１１中の白抜き三角印）の推移を示す。アンテナ・ゲインＧｃ・Ｇｋが略等しいため、車両１と電子キー２との相対位置が同じであれば、第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2の各値は略一定となるが、電子キー２がヌルに入った場合には、同図に示すように、前記各値が低下する。

【0086】

ここで、電子キー２が照合ＥＣＵ９からの電波を受信して第１受信信号強度RSSI1を算出した時点から、照合ＥＣＵ９が電子キー２からの電波を受信して第２受信信号強度RSSI2を算出するまでの間に、例えば電子キー２を持った正規ユーザがヌルに移動する場合を想定する。この場合、同一周波数で双方向通信を行っていても、同図に示すように、順次取得する第１受信信号強度RSSI1と第２受信信号強度RSSI2との差分が変化する。すなわち、ヌルに移動しなければ第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2の各値は略一定となることから差分は略ゼロとなるはずであるが、第１受信信号強度RSSI1と第２受信信号強度RSSI2との差分は、例えば同図中の差分□ｘで示すように大きくなる。その結果、正規ユーザによる通信を誤って正規通信でないと判定するおそれがある。なお、差分と比較する基準範囲を大きく設定することも考えられるが、この場合には、中継器２２を介した不正通信を誤って正規通信としてしまうおそれが生じる。

【0087】

この点を踏まえ、本実施形態では、電子キー２と照合ＥＣＵ９とは、複数回に亘る双方向通信を行ってスマート通信の通信正否を判定する。
詳しくは、受信信号強度通知部２７及び送信処理部２５は、単位時間Ｔに基づいて同一の時間間隔で交互に電波通信を行う。本例では、受信信号強度通知部２７は、電子キー２が照合ＥＣＵ９からＵＨＦ電波２４を受け取ってから所定の時間間隔（例えば単位時間Ｔの２倍の時間「２Ｔ」）後にＵＨＦ電波２８を送信する。また、送信処理部２５は、照合ＥＣＵ９が電子キー２からＵＨＦ電波２８を受け取ってから前記所定の時間間隔後にＵＨＦ電波２４を送信する。なお、所定の時間間隔は、照合ＥＣＵ９及びキー制御部１３がＵＨＦ電波２４，２８の送信に必要な演算処理にかかる時間よりも長く設定されている。

【0088】

図１０に示すように、本実施形態の車両１の照合ＥＣＵ９には、補助算出部４１が設けられている。補助算出部４１は、複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の第１受信信号強度RSSI1に基づく判定用第１受信信号強度RSSI1_est、及びこの複数回に亘る双方向通信にて取得した複数の第２受信信号強度RSSI2に基づく判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出する。つまり、本実施形態では、補助算出部４１が補助算出手段に相当する。

【0089】

より詳しくは、補助算出部４１は、２回に亘る双方向通信にて取得した２つの第１受信信号強度RSSI1に基づいて、該２つの第１受信信号強度RSSI1及び該２つの第２受信信号強度RSSI2を得た期間内における所定時点Ｐｘでの照合ＥＣＵ９からの電波の受信信号強度を推定し、この推定値を判定用第１受信信号強度RSSI1_estとして算出する。具体的には、補助算出部４１は、下記式（９）を用いて算出する。

【0090】

RSSI1_est＝（RSSI1_n1・Ｔ２＋RSSI1_n2・Ｔ１）／（Ｔ１＋Ｔ２）……（９）
なお、図１１の拡大図に一例を示すように、「RSSI1_n1」は２回の双方向通信にて取得した先の第１受信信号強度（図１１中の時点Ｐ１における第１受信信号強度RSSI1）を示し、「RSSI1_n2」は２回の双方向通信にて取得した後の第１受信信号強度（図１１中の時点Ｐ２における第１受信信号強度RSSI1）を示す。また、「Ｔ１」は先の第１受信信号強度RSSI1_n1を取得した時点Ｐ１から所定時点Ｐｘまでの時間間隔を示し、「Ｔ２」は所定時点Ｐｘから後の第１受信信号強度RSSI1_n2を取得した時点Ｐ２までの時間間隔を示す。本例では、所定時点Ｐｘは、２つの第１受信信号強度RSSI1を得た期間内において、先の第１受信信号強度RSSI1_n1から単位時間Ｔの３倍（３Ｔ）の時間が経過した時点に設定されている。したがって、時間間隔Ｔ１が単位時間Ｔの３倍になるとともに、時間間隔Ｔ２が単位時間Ｔと等しくなり、時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比が「３：１」となっている。

【0091】

したがって、図１１において黒い丸印で示されるように、判定用第１受信信号強度RSSI1_estは、第１受信信号強度RSSI1_n1，RSSI1_n2を時間間隔Ｔ１，Ｔ２によって重み付けした平均となり、所定時点Ｐｘにおいて照合ＥＣＵ９がＵＨＦ電波２４を送信した場合の受信信号強度の推定値として算出される。

【0092】

また、補助算出部４１は、当該２回に亘る双方向通信にて取得した２つの第２受信信号強度RSSI2に基づいて所定時点Ｐｘでの電子キー２からの電波の受信信号強度を推定し、この推定値を判定用第２受信信号強度RSSI2_estとして算出する。具体的には、補助算出部４１は、下記式（１０）を用いて算出する。

【0093】

RSSI2_est＝（RSSI2_n1・Ｔ４＋RSSI2_n2・Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）……（１０）
なお、「RSSI2_n1」は２回の双方向通信にて取得した先の第２受信信号強度（図１１中の時点Ｐ３における第２受信信号強度RSSI2）を示し、「RSSI2_n2」は２回の双方向通信にて取得した後の第２受信信号強度（図１１中の時点Ｐ４における第２受信信号強度RSSI2）を示す。また、「Ｔ３」は先の第２受信信号強度RSSI2_n1を取得した時点Ｐ３から所定時点Ｐｘまでの時間間隔を示し、「Ｔ４」は所定時点Ｐｘから後の第２受信信号強度RSSI2_n2を取得した時点Ｐ４までの時間間隔を示す。本例では、上記のように所定時点Ｐｘが先の第１受信信号強度RSSI1_n1から単位時間Ｔの３倍（３Ｔ）に設定されていることから、時間間隔Ｔ３が単位時間Ｔと等しくなり、時間間隔Ｔ４が単位時間Ｔの３倍となる。つまり、時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４との比が「１：３」となっている。

【0094】

したがって、図１１において黒い三角印で示されるように、判定用第２受信信号強度RSSI2_estは、第２受信信号強度RSSI2_n1，RSSI2_n2を時間間隔Ｔ３，Ｔ４によって重み付けした平均となり、所定時点Ｐｘにおいて電子キー２がＵＨＦ電波２８を送信した場合の受信信号強度の推定値として算出される。つまり、判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとは、電子キー２と照合ＥＣＵ９との相対位置が同じ状況下で通信した場合の第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2とそれぞれ近似した値になる。

【0095】

そして、算出部９ｂは、判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとの差分を算出する。本実施形態では、当該差分が判定値に相当する。その後、通信正否判定部３１は、上記第１実施形態と同様にスマート通信の通信正否を判定する。

【0096】

本実施形態の構成によれば、上記第１実施形態の（２）の効果に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）同一周波数のＵＨＦ電波で複数回に亘り通信し、車両１では、電子キー２から通知された第１受信信号強度RSSI1と該第１受信信号強度RSSI1が乗った電波の第２受信信号強度RSSI２に基づき、判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出し、これらの差分を算出する。そして、この差分が基準値と同一か否かを確認することにより、スマート通信の通信正否を判定する。このため、スマート通信が中継器２２を使用した通信か否かを見分けることが可能となるので、中継器２２を使用した不正通信を成立させ難くすることができる。よって、車両１の不正使用や盗難に対するセキュリティ性を確保することができる。

【0097】

（２）補助算出部４１は、第１受信信号強度RSSI1_n1及び第１受信信号強度RSSI1_n2に基づいて所定時点Ｐｘでの第１受信信号強度RSSI1の推定値を判定用第１受信信号強度RSSI1_estとして算出した。また、第２受信信号強度RSSI2_n1及び第２受信信号強度RSSI2_n2に基づいて所定時点Ｐｘでの第２受信信号強度RSSI2の推定値を判定用第２受信信号強度RSSI2_estとして算出した。このように、判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estが、電子キー２と照合ＥＣＵ９との相対位置が同じ状況下で通信した場合の第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2とそれぞれ近似した値になる。したがって、第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2がそれぞれ変化しても、判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとの差分は、例えば図１１中の差分□ｙで示すようにごく小さな値となり、その変化が好適に抑制される。そのため、正規ユーザによる通信を誤って正規通信でないと判定することを好適に低減できる。

【0098】

（３）補助算出部４１は、上記式（９）及び式（１０）を用い、各２つの第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2に基づいて判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出した。そのため、補助算出部４１に大きな演算負荷が加わることを抑制しつつ、２回の双方向通信で速やかに正規通信か否かの判定を行うことができる。

【0099】

（４）受信信号強度通知部２７及び送信処理部２５が同一の時間間隔で交互に電波通信を行い、補助算出部４１が時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「３：１」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４との比を「１：３」として、上記式（９）及び式（１０）を用いるようにした。そのため、補助算出部４１に過大な演算負荷が加わることを好適に抑制しつつ、２回の双方向通信で速やかに正規通信か否かの判定を行うことができる。

【0100】

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・上記各実施形態では、レスポンス２１に受信信号強度情報３０を乗せたが、電子キー２から送信するＵＨＦ電波２８において、受信信号強度情報３０を乗せる電波は、前述したアック信号１７、１９、レスポンス２１のいずれでもよく、また、他の種類のＵＨＦ電波であってもよい。そして、受信信号強度情報３０を乗せた電波の受信信号強度算出部９ａで算出し、算出部９ｂで差分を算出した後、通信正否判定部３１において、基準値Ｒと差分□とを比較するようにしてもよい。

【0101】

・上記各実施形態では、レスポンス２１の第２受信信号強度RSSI2とチャレンジ２０の第１受信信号強度RSSI1（受信信号強度情報３０）との差分が基準値Ｒと異なった場合が１回あった場合、正規通信ではないとした。

【0102】

これに代えて、車両１と電子キー２との各種電波の通信において、複数回通信し、車両１で第１受信信号強度RSSI1（受信信号強度情報３０）が通知された電波の第１受信信号強度RSSI1と該第１受信信号強度RSSI1との差分が基準値と同一でない場合が通信正否判定部３１の判定で複数回あった後に、差分が一定となった場合、不正通信として処理してもよい。

【0103】

・第２実施形態では、車両１から送信されたＵＨＦ電波が飽和しているとき、電子キー２は、減衰要請（第１減衰要請）と、そのときの第１受信信号強度RSSI1を車両１に送信することとしたが、減衰要請（第１減衰要請）のみを車両１に送信してもよい。この場合、車両１の照合ＥＣＵ９における送信処理部２５では、この減衰要請に基づいて、ＵＨＦ電波の送信出力を減衰する。

【0104】

・第３実施形態では、電子キー２から送信されたＵＨＦ電波が飽和しているとき、車両１は、減衰要請（第２減衰要請）と、そのときの第２受信信号強度RSSI2を電子キー２に送信することとしたが、減衰要請（第２減衰要請）のみを電子キー２に送信してもよい。この場合、電子キー２の受信信号強度通知部２７では、この減衰要請に基づいて、ＵＨＦ電波の送信出力を減衰する。

【0105】

・上記第５実施形態において、上記第２〜第４実施形態のようにＵＨＦ電波の飽和に基づき減衰要請を行う構成を適用してもよい。
・上記第５実施形態において、図１２に示すように、補助算出部４１が時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との比を「１：３」とするとともに時間間隔Ｔ３と時間間隔Ｔ４との比を「３：１」として、所定時点Ｐｙにおける判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出するようにしてもよい。このように構成しても、上記第５実施形態と同様の効果を奏する。なお、図１２において、黒い四角印が判定用第１受信信号強度RSSI1_estを示し、黒い星印が判定用第２受信信号強度RSSI2_estを示す。

【0106】

・上記第５実施形態では、補助算出部４１が上記式（９）及び式（１０）を用いて判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出した。しかし、これに限らず、２つ以上の第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2に基づき例えば二次近似等の近似式を用いて判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estを算出してもよく、その算出方法は適宜変更可能である。

【0107】

・上記第５実施形態では、受信信号強度通知部２７及び送信処理部２５が同一の時間間隔で交互に電波通信を行うようにしたが、これに限らず、異なる時間間隔で交互に電波通信を行うようにしてもよい。

【0108】

・上記第５実施形態では、判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estとして、同じ所定時点Ｐｘでの第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2を推定して算出した。しかし、これに限らず、判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとで異なる時点での第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2を推定して算出してもよい。この場合、判定用第１受信信号強度RSSI1_est及び判定用第２受信信号強度RSSI2_estの算出方法としては、上記式（９）及び式（１０）や近似式等を適宜用いることができる。

【0109】

・上記第５実施形態では、算出部９ｂが判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとの差分を判定値として用いた。しかし、これに限らず、例えば判定用第１受信信号強度RSSI1_estと第２受信信号強度RSSI2との差分又は第１受信信号強度RSSI1と判定用第２受信信号強度RSSI2_estとの差分を判定値としてよい。

【0110】

例えば図１３に示すように、時点Ｐ１で取得した第１受信信号強度RSSI1_n1と時点Ｐ２で取得した第１受信信号強度RSSI1_n2との平均値を判定用第１受信信号強度RSSI1_estとし、この判定用第１受信信号強度RSSI1_estと時点Ｐ３で取得した第２受信信号強度RSSI2との差分を判定値としてもよい。この構成によれば、双方向通信を行う間に電子キーを持った正規ユーザが例えばヌルに移動し、第１受信信号強度RSSI1及び第２受信信号強度RSSI2がそれぞれ変化しても、判定用第１受信信号強度RSSI1_estと第２受信信号強度RSSI2との差分は、例えば図１３中の差分□ｙで示すように小さな値となる。このように差分の変化を抑制でき、正規ユーザによる通信を誤って正規通信でないと判定することを低減できる。なお、この場合において、例えば判定用第１受信信号強度RSSI1_estと判定用第２受信信号強度RSSI2_estとの差分を判定値としてもよいことは言うまでもない。

【0111】

・上記各実施形態において、電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、例えばイモビライザーシステムとしてもよい。
・上記各実施形態において、双方向通信に使用する周波数は、ＵＨＦに限定されず、例えば、ＬＦ（Low Frequency）、ＨＦ（High Frequency）等の他の周波数を使用してもよい。

【0112】

・上記各実施形態において、通信マスタは、照合ＥＣＵ９に限らず、通信を管理する他のＥＣＵとしてもよい。
・上記各実施形態において、通信端末は、電子キー２に限らず、無線通信が可能な端末であればよい。

【0113】

・上記各実施形態において、問い合せは、リクエスト信号Ｓrqに限らず、他の信号が採用可能である。また、応答は、ＩＤ信号Ｓidに限定されず、電子キー２が車両１に返信する信号であればよい。

【0114】

・上記各実施形態において、通信不正成立防止システム２３は、車両１に使用されることに限らず、他の機器や装置に応用可能である。
・上記各実施形態では、第１通信部を通信端末（電子キー２）とし、第２通信部を通信マスタ（照合ＥＣＵ９）としたが、逆に第１通信部を通信マスタ（照合ＥＣＵ９）とし、第２通信部を通信端末（電子キー２）としてもよい。すなわち、電子キー２側で、通信正否判定を行う前記実施形態の照合ＥＣＵ９の構成を、電子キー側に設けてもよい。

【0115】

・上記各実施形態では、第１通信部または第２通信部のうちのいずれか一方で、通信正否判定を行うようにしたが、通信正否判定を行う前記実施形態の照合ＥＣＵ９の構成を、第１通信部、第２通信部の両方に設けてもよい。

【符号の説明】

【0116】

１…車両、２…電子キー（通信端末、第１通信部）、３…キー操作フリーシステム、
４…エンジンスイッチ、５…キー照合装置、６…ドアロック装置、
７…エンジン始動装置、８…車内バス、９…照合ＥＣＵ（通信マスタ、第２通信部）、
９ａ…受信信号強度算出部（第２受信信号強度算出手段）、
９ｂ…算出部（算出手段）、
９ｃ…比較部（第２比較手段、第３比較手段）、
１０…車外発信機、１１…車内発信機、１２…車両チューナ、
１３…キー制御部、１３ａ…比較部（第１比較手段）、
１４…受信機、１５…ＵＨＦ送信機、１６…ウェイク信号、
１７、１９…アック信号、１８…ビークルＩＤ、２０…チャレンジ、
２１…レスポンス、２２…中継器（リレー）、
２３…通信不正成立防止システム、
２４…ＵＨＦ電波、２５…送信処理部（第２送信実行手段）、
２６…受信信号強度算出部（第１受信信号強度算出手段）、
２７…受信信号強度通知部（第１送信実行手段）、
２８…ＵＨＦ電波、２９…主データ、３０…受信信号強度情報、
３１…通信正否判定部（通信正否判定手段）、
４１…補助判定部（補助判定手段）、
Ｓrq…問い合せとしてのリクエスト信号、Ｓid…応答としてのＩＤ信号、
RSSI1，RSSI1_n1，RSSI1_n2…第１受信信号強度、RSSI2，RSSI2_n1，RSSI2_n2…第２受信信号強度、RSSI1_est…判定用第１受信信号強度、RSSI2_est…判定用第２受信信号強度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】