特開 2024-86166 車両用キーシステムおよびアクセスキー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086166

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】車両用キーシステムおよびアクセスキー

(51)【国際特許分類】

   E05B 49/00 20060101AFI20240620BHJP

   E05B 19/00 20060101ALI20240620BHJP

   B60R 25/24 20130101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

E05B49/00 J

E05B49/00 R

E05B19/00 J

B60R25/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201156

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須澤 翔太

(72)【発明者】

【氏名】富松 一樹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 正人

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 優大

【テーマコード（参考）】

2E250

【Ｆターム（参考）】

2E250AA21

2E250BB04

2E250BB65

2E250DD09

2E250FF23

2E250FF36

2E250HH01

2E250JJ05

2E250LL01

2E250SS09

(57)【要約】

【課題】本発明は、リレーアタックによる盗難に対して、ユーザが利用し易く、盗難を効果的に防止することを課題とする。
【解決手段】本発明の車両用キーシステムは、アクセス可能信号を無線で送信するアクセスキーと、利用状態をロック状態またはロック解除状態に変更することができる携帯端末と、前記アクセス可能信号を受信してドアアンロックまたは車両起動の少なくとも一方を可能とする車両と、を備え、前記携帯端末は、ユーザの入力を認証して利用状態を前記ロック状態から前記ロック解除状態に変更する認証部と、前記ロック解除状態を示す解除状態信号を無線により前記アクセスキーに送信する端末無線通信部と、を有し、前記アクセスキーは、無線で送受信するキー無線通信部を有し、前記解除状態信号を受信すると、前記アクセス可能信号を送信する。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクセス可能信号を無線で送信するアクセスキーと、利用状態をロック状態またはロック解除状態に変更することができる携帯端末と、前記アクセス可能信号を受信してドアアンロックまたは車両起動の少なくとも一方を可能とする車両と、を備え、
前記携帯端末は、ユーザの入力を認証して利用状態を前記ロック状態から前記ロック解除状態に変更する認証部と、前記ロック解除状態を示す解除状態信号を無線により前記アクセスキーに送信する端末無線通信部と、を有し、
前記アクセスキーは、無線で送受信するキー無線通信部を有し、前記解除状態信号を受信すると、前記アクセス可能信号を送信する、
ことを特徴とする車両用キーシステム。

【請求項2】

前記携帯端末の前記認証部は、生体認証により利用状態を前記ロック状態から前記ロック解除状態に変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載された車両用キーシステム。

【請求項3】

キー制御部とキー無線通信部を有し、
前記キー制御部は、前記キー無線通信部により携帯端末のロック解除状態を示す解除状態信号を受信すると、車両にドアアンロックまたは車両起動の少なくとも一方を可能とさせるアクセス可能信号を前記キー無線通信部から送信させる、
ことを特徴とする車両用キーシステムのアクセスキー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両キーとの無線通信に応じて車両のドアロック及びドアアンロックや、車両起動を制御する、車両用キーシステムおよびアクセスキーに関する。

【背景技術】

【0002】

アクセスキー（スマートキー等とも呼ばれる）による、車両用キーシステムが広く普及している（特許文献１）。このシステムは、ユーザが所持するアクセスキーが、車両装置との間で無線による認証を行うことにより、機械式キーを用いることなく車両のドアのロック制御や車両起動を行える状態にするものである。このシステムは、キーレスアクセス＆プッシュスタート等と呼ばれ、アクセスキーの電波が届く状態でドアノブに触れるとドアロックが解除される。また、アクセスキーの電波が届く状態で車両起動ボタンを押すと車両起動して走行可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１４１６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このシステムに対して、アクセスキーの電波を利用したリレーアタックという盗難手法が存在する。リレーアタックは盗難用中継器を用い、車両とアクセスキーの間で電波を受信して増幅した電波を発信することにより、アクセスキーが車両の近傍になくてもドアアンロック等を行い、車両を盗難する手法である。

【0005】

この盗難手法に対しては、ユーザがアクセスキーを金属の箱の中で保管するなどして、電波を遮断することで対抗することが可能である。また、アクセスキーに電波停止モードの機能を付加して、車両を離れる際にアクセスキーから発する電波を停止させることでも対抗できる。アクセスキーからの電波が停止すると、盗難用中継器を用いても認証が行われないため、ドアアンロック等は行えない。このように、アクセスキーのボタン操作等により電波停止モードに移行する機能によりリレーアタックに対抗することが可能であるが、ユーザが電波停止モードに変更する操作を忘れると機能しない。そこで、アクセスキーにモーションセンサを設けて、振動がないときには電波停止モードとし、振動があるときには電波停止モードを解除することにより、自動的に電波を停止するシステムも考えられている。

【0006】

しかし、この振動を用いるシステムでは、アクセスキーにモーションセンサを追加する必要があり、コストが増加する。また、地震などによりアクセスキーが振動すると、電波停止モードが解除してしまう可能性もある。さらに、アクセスキーを保持するユーザが車両から降りて歩行している状態で、盗難用中継器を持つ者に尾行されると、アクセスキーが振動しているために電波停止モードとなっておらず、リレーアタックにより車両が盗難されてしまう虞がある。

【0007】

本発明は、リレーアタックによる盗難に対して、ユーザが利用し易く、盗難を効果的に防止する車両用キーシステムまたはアクセスキーを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施例における車両用キーシステムは、アクセス可能信号を無線で送信するアクセスキーと、利用状態をロック状態またはロック解除状態に変更することができる携帯端末と、前記アクセス可能信号を受信してドアアンロックまたは車両起動の少なくとも一方を可能とする車両と、を備え、前記携帯端末は、ユーザの入力を認証して利用状態を前記ロック状態から前記ロック解除状態に変更する認証部と、前記ロック解除状態を示す解除状態信号を無線により前記アクセスキーに送信する端末無線通信部と、を有し、前記アクセスキーは、無線で送受信するキー無線通信部を有し、前記解除状態信号を受信すると、前記アクセス可能信号を送信する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

携帯端末の利用状態に応じてアクセスキーの電波停止を行うため、リレーアタックによる車両盗難を効果的に防止することができる。尾行型のリレーアタックに対しても、利用状態信号が携帯端末の利用可能を示す場合に車両受信部へ無線のアクセス可能信号を送信するため、盗難を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】車両用キーシステムによるセキュリティ解除の状況を示す図。

【図2】リレーアタックにより盗難される際のフロー。

【図3】実施形態の車両用キーシステムの構成。

【図4】実施形態のアクセスキーのブロック図。

【図5】実施形態の携帯端末のブロック図。

【図6】本実施形態による車両用キーシステムで、ユーザが車両のドアアンロック等を行う際のフロー。

【図7】本実施形態による車両用キーシステムで、リレーアタックを阻止するフロー。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態を説明する前に、従来の車両用キーシステムによるセキュリティ解除について説明する。図１は、従来の車両用キーシステムによるセキュリティ解除の状況を示している。

【0012】

車両１は、ＥＣＵｓ１１、車両無線通信部１２、ドアノブスイッチ１３、ドアロック装置１４、車両起動スイッチ１５等を備えている。ＥＣＵｓ１１は、車両１に設けた、複数のＥＣＵの集合体を示す。集合体を構成する各ＥＣＵは、ＣＰＵとメモリを備えている。ＥＣＵｓ１１では、エンジン制御ＥＣＵやステアリング制御ＥＣＵ等の複数のＥＣＵが、ＣＡＮ（Controller Area Network）の通信規格等に応じた通信により連携して作動し、車両１の制御を行う。ＥＣＵｓ１１による制御は、ＥＣＵｓ１１の１または複数のＥＣＵにより行われる。また、アクセスキー７は、ボタン（図示せず）の操作により、車両１のドアをドアロックにしたり、ドアアンロックにしたりすることができる。

【0013】

車両無線通信部１２は、ＥＣＵｓ１１の制御によりアクセスキー７との間で通信を行う。車両無線通信部１２は、アクセスキー７にＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号を送信し、アクセスキー７からＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号を受信して認証を行う。認証が成功すると、車両１はセキュリティ解除状態となる。ＥＣＵｓ１１は、セキュリティ解除状態でドアノブスイッチ１３がオンとなると、ドアロック装置１４がドアアンロックする。また、ＥＣＵｓ１１は、セキュリティ解除状態で車両起動スイッチ１５がオンになると、車両起動の状態になり、車両１が走行可能となる。

【0014】

車両１のＥＣＵｓ１１は、車両１から無線信号が到達する所定の範囲内にアクセスキー７が入ると、車両無線通信部１２を介して無線通信によりアクセスキー７との間で認証情報などの情報交換を行う。車両１の車両無線通信部１２は、アクセスキー７へＬＦ帯の無線信号を送信すると共に、アクセスキー７から送信されるＵＨＦ帯の無線信号を受信する。ＥＣＵｓ１１は、無線通信によりアクセスキー７から受信する認証情報に基づいて、通信相手のアクセスキー７が車両１に対応付けられているか認証処理を行う。

【0015】

そして、車両１がセキュリティ状態のときに認証が成功すると、セキュリティ状態が解除されてセキュリティ解除状態となり、車両１のドアアンロックが可能となる。セキュリティ解除状態で、ユーザがドアノブスイッチ１３に触れると、ＥＣＵｓ１１の制御によりドアロック装置１４が作動してドアアンロックされる。また、セキュリティ解除状態では、車両起動が可能である。セキュリティ解除状態で、ユーザが車両起動スイッチ１５を操作すると、ＥＣＵｓ１１の制御により車両起動し、走行できる状態となる。

【0016】

リレーアタックという盗難手法では、車両１とアクセスキー８の間の無線通信を、盗難用中継器９により中継する。図１に示すように、窃盗犯は、車両１から離れた位置にあるアクセスキー８と車両との間で盗難用中継器９により無線通信を行わせ、車両１をセキュリティ解除状態にする。そして、ドアアンロックして開け、車両起動して車両１を走行させて盗難する。

【0017】

図１に示すように、リレーアタックでは、離れている車両１とアクセスキー８の間を、盗難用中継器９で中継する。盗難用中継器９は、車両１が送信するＬＦ帯の無線信号と、アクセスキー８が送信するＵＨＦ帯の無線信号を増幅して中継する。盗難用中継器９は、複数台で構成される場合もあるが、ここでは１台で記載する。

【0018】

リレーアタックが行われる際のフローを図２で説明する。図２の最初の状態（ステップＳ９１）において、車両１のドアロック装置１４はドアロック状態となっている。また、車両１は、セキュリティ状態となっている。セキュリティ状態では、ドアノブスイッチ１３がオンになってもドアロック装置１４がドアアンロックせず、車両起動スイッチ１５がオンになっても車両起動しない。また、車両１からは、ＬＦ帯の無線信号が間欠的に送信されている。

【0019】

盗難用中継器９は、車両１から送信されるＬＦ帯の無線信号を増幅して送信する（ステップＳ９２）。これにより、車両１から離れた位置にあるアクセスキー８に、車両１から送信したＬＦ帯の無線信号が到達する。ＬＦ帯の無線信号を受信したアクセスキー８は、認証コードをＵＨＦ帯の無線信号で送信する（ステップＳ９３）。

【0020】

盗難用中継器９は、アクセスキー８から送信されるＵＨＦ帯の無線信号を増幅して送信する（ステップＳ９４）。これにより、アクセスキー８から離れた位置にある車両１に、アクセスキー８から送信した認証コードが到達する。認証コードにより認証を行った車両１では、セキュリティ解除状態となる（ステップＳ９５）。盗難用中継器９は、車両用キーシステムで用いられるＬＦ帯とＵＨＦ帯の無線信号の中継器として機能する。

【0021】

窃盗犯が、セキュリティ解除状態となった車両１でドアノブスイッチ１３をオンにすると（ステップＳ９６）、ドアロック装置１４はドアアンロックされる（ステップＳ９７）。さらに、車両１に乗り込んだ窃盗犯が車両起動スイッチ１５をオンにすると（ステップＳ９８）、車両起動となる（ステップＳ９９）。このようにして窃盗犯は、車両１を走行させて盗難することができる。

【0022】

次に、本実施形態の車両用キーシステムを説明する。図３は、本実施形態における車両用キーシステムの構成を示す図である。本実施形態の車両用キーシステムは、車両１、アクセスキー２、携帯端末３を備えている。ユーザは、アクセスキー２と携帯端末３を所持した状態で、車両１のドアアンロックや車両起動を行う。車両１は従来と同じであり、図１等により説明したものである。

【0023】

図３に示すアクセスキー２は、車両１との間でＬＦ帯とＵＨＦ帯の無線通信を行って認証などを行う。アクセスキー２のブロック図を図４に示す。アクセスキー２は、ＣＰＵを含むキー制御部２１、記憶装置であるキーメモリ２２、無線で送受信するキー無線通信部２３を備えている。キー無線通信部２３は、車両１の車両無線通信部１２から送信されるＬＦ帯の無線信号を受信し、キー制御部２１の制御によりＵＨＦ帯の無線信号で認証コードを送信する。

【0024】

また、アクセスキー２は、ロックボタン２４とアンロックボタン２５を備える。ユーザがロックボタン２４を押すと、無線通信により、車両１のドアロック装置１４がドアロックし、アンロックボタン２５を押すと、無線通信により、ドアロック装置１４がドアアンロックする。これらの点は、前述のアクセスキー７、８と同様である。一方、本実施形態のアクセスキー２では、アクセスキー７、８と異なり、キー無線通信部２３により、携帯端末３との間で無線通信を行う機能を有している。

【0025】

図３に示す携帯端末３は、ユーザが所持するスマートフォンである。携帯端末３は、Bluetooth（ブルートゥース エスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標）により、アクセスキー２との間で無線通信を行うことができる。携帯端末３は、携帯電話機、タブレット型端末装置、ノート型パソコン又は携帯型ゲーム機等の情報処理装置等であってもよい。

【0026】

携帯端末３のブロック図を図５に示す。本実施形態の携帯端末３は、ＣＰＵを有する端末制御部３１、記憶装置である端末メモリ３２、端末無線通信部３３、指紋入力装置３４を備える。端末メモリ３２は、アクセスキー２との間で無線通信を介して行う処理を実現するためのアプリケーションプログラムを記憶している。また、携帯端末３は、表示部（図示せず）と入力部（図示せず）を備えている。

【0027】

次に、本実施形態による車両用キーシステムで、ユーザが車両起動等を行う際のフローを図６に示す。最初の状態（ステップＳ１）において、車両１のドアロック装置１４はドアロック状態となっている。また、車両１は、セキュリティ状態となっている。セキュリティ状態では、ドアノブスイッチ１３がオンになってもドアロック装置１４がドアアンロックせず、車両起動スイッチ１５がオンになっても車両起動しない。また、車両１からはＬＦ帯の無線信号が間欠的に送信されている。さらに、最初の状態（ステップＳ１）において、携帯端末３は、画面が表示されず、操作もできないロック状態となっている。

【0028】

ユーザが携帯端末３の指紋入力装置３４に触れると、端末制御部３１は端末メモリ３２に記憶されている指紋データと照合する。そして、入力された指紋が指紋データに適合すると、携帯端末３の利用状態が変更されてロック解除状態となる（ステップＳ２）。ロック解除状態となることにより、携帯端末３は表示が行われるとともに入力可能となり、利用可能となる。端末制御部３１と端末メモリ３２は、ユーザの入力による認証により携帯端末３が利用可能であるか利用不可能であるかの利用可否を変更する認証部としても機能する。

【0029】

アクセスキー２が車両１に近づいて、ＬＦ帯の無線信号を受信すると、アクセスキー２は、Bluetoothによる無線によって端末確認信号を送信する（ステップＳ３）。携帯端末３は、ロック解除状態で端末確認信号を受けると、ロック解除状態であることから、Bluetoothによる無線によって解除状態信号を送信する（ステップＳ４）。アクセスキー２と携帯端末３の間の無線通信はBluetoothにより行われる。

【0030】

アクセスキー２は、解除状態信号を受信すると、ＵＨＦ帯で認証コードを送信する（ステップＳ５）。認証コードが車両１に届いて認証されると、セキュリティ解除状態となる（ステップＳ６）。なお、アクセスキー２と車両１が離れて、認証コードが車両１に届かなくなると、車両１は再びセキュリティ状態に戻る。また、アクセスキー２は、解除状態信号を受信しなくなった場合に認証コードの送信を停止し、車両１は、セキュリティ状態に戻る。認証コードは、ドアアンロックまたは車両起動を可能とするアクセス可能信号である。

【0031】

アクセスキー２は、認証コードを送信している期間に、Bluetoothで認証状態信号を送信する（ステップＳ７）。認証状態信号を受信した携帯端末３は、認証状態である旨を表示する（ステップＳ８）。

【0032】

一方、車両１では、セキュリティ解除状態でドアノブスイッチ１３がオンになると（ステップＳ９）、ドアロック装置１４はドアアンロックし（ステップＳ１０）、車両１のドアを開けることが可能となる。また、セキュリティ解除状態で車両起動スイッチ１５がオンになると（ステップＳ１１）、車両起動する（ステップＳ１２）。車両起動した車両１は走行可能となる。図６のフローでは、ドアアンロックまたは車両起動を可能とするアクセス可能信号である認証コードが、車両１に届く。セキュリティ解除状態では、ドアアンロックおよび車両起動を可能とする。

【0033】

次に、本実施形態による車両用キーシステムで、リレーアタックを阻止するフローを、図７を用いて説明する。図７の最初の状態（ステップＳ２１）において、車両１のドアロック装置１４はドアロック状態となっている。また、車両１は、セキュリティ状態となっている。セキュリティ状態では、ドアノブスイッチ１３がオンになってもドアロック装置１４がドアアンロックせず、車両起動スイッチ１５がオンになっても車両起動しない。また、車両１からはＬＦ帯の無線信号が間欠的に送信されている。さらに、最初の状態（ステップＳ２１）において、携帯端末３は、画面が表示されず、操作もできないロック状態となっている。

【0034】

この状態で、窃盗犯は盗難用中継器９を使用する。盗難用中継器９は、車両１から送信されるＬＦ帯の無線信号を増幅して送信する（ステップＳ２２）。これにより、車両１から離れた位置にあるアクセスキー２に、車両１から送信したＬＦ帯の無線信号が到達する。ＬＦ帯の無線信号を受信したアクセスキー２は、Bluetoothによる無線によって端末確認信号を送信する（ステップＳ２３）。

【0035】

端末確認信号を受けた携帯端末３は、ロック状態であることから、解除状態信号を送信しない（ステップＳ２４）。そのため、アクセスキー２は、認証コードを送信せず、車両１はセキュリティ状態を維持する。また、アクセスキー２と携帯端末３が離れていて、両者間での通信ができない場合にも、携帯端末３は、解除状態信号を送信しないから、アクセスキー２は認証コードを送信せず、車両１はセキュリティ状態を維持する。

【0036】

セキュリティ状態で、ドアノブスイッチ１３がオンになると（ステップＳ２５）、ドアロック装置１４はドアアンロックせず（ステップＳ２６）、ドアを開けることができない。また、セキュリティ状態で、車両起動スイッチ１５がオンになると（ステップＳ２７）、車両起動しない（ステップＳ２８）。車両起動していない車両１は走行することができない。図７のフローでは、ドアアンロックまたは車両起動を可能とするアクセス可能信号である認証コードが、車両１に届かない。

【0037】

このように、携帯端末３がロック解除状態になっていなかったり、携帯端末３とアクセスキー２の間が離れていて無線通信できなかったりすると、車両１のセキュリティ状態が解除されない。そのため、窃盗犯が盗難用中継器を用いてリレーアタックを行い、ＬＦ帯の無線信号がアクセスキー２に届いても、アクセスキー２は認証コードを返信しない。したがって、盗難用中継器を用いても、車両１はセキュリティ状態のままであり、窃盗犯がドアノブスイッチ１３をオンにしても、車両１は、ドアロック装置をドアアンロックしない。また、盗難用中継器を用いても、車両１がセキュリティ状態のままであるため、窃盗犯が窓を割るなどの何らかの手段により車両１の内部に進入して車両起動スイッチをオンにしても、車両起動しない。このようにして、実施形態の車両用キーシステムは、車両１の盗難を防止する。

【0038】

なお、アクセスキー２が車両１から離れた位置にあっても、ユーザが携帯端末３を使用しているとアクセスキー２との間でBluetooth接続が行われて、リレーアタックにより車両１がセキュリティ解除状態になる虞がある。その場合には、図６のステップＳ８で示したように携帯端末３に車両１のセキュリティが解除中と表示されるため、ユーザは異常に気づくことができる。そして、ユーザが携帯端末３をロック状態にすれば、アクセスキー２から認証コードが送信されず、車両１はセキュリティ状態となる。また、携帯端末３のセキュリティ解除中の表示の際に再セキュリティボタンも表示するようにして、車両１をセキュリティ状態に戻すようにしてもよい。その場合には、再セキュリティボタンの操作入力があると、携帯端末３が解除状態信号の送信を停止することにより、アクセスキー２が認証コードの送信を停止する。

【0039】

上記の実施形態においては、車両１は、アクセス可能信号である認証コードを受信して、セキュリティ解除状態にする。そして、セキュリティ解除状態では、車両１のドアアンロックを可能とし、車両起動を可能とする。しかし、セキュリティ解除状態で、ドアアンロックか車両起動の、いずれか一方のみを可能としても良い。また、実施形態のアクセスキー２によるドアアンロックと同様に、アクセスキーの車両起動スイッチが押されたことによる、アクセスキーからの起動信号により車両起動してもよい。このような機能があっても、リレーアタックで悪用される可能性はない。

【0040】

実施形態では、携帯端末３の認証は指紋認証により行われるが、顔認証や暗証番号の入力等、他の認証により行われてもよい。しかしながら、指紋認証や顔認証等の生体認証は、ロック状態からロック解除状態に容易に変更できるため、暗証番号による認証等よりも好ましい。

【0041】

携帯端末とアクセスキーとの間の無線通信は、Bluetooth以外であってもよく、車両とアクセスキーとの間の通信も、どのような無線でも良い。その他、具体的な構成は実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0042】

１ 車両
１１ ＥＣＵｓ
１２ 車両無線通信部
１３ ドアノブスイッチ
１４ ドアロック装置
１５ 車両起動スイッチ
２ アクセスキー
２１ キー制御部
２２ キーメモリ
２３ キー無線通信部
２４ ロックボタン
２５ アンロックボタン
３ 携帯端末
３１ 端末制御部
３２ 端末メモリ
３３ 端末無線通信部
３４ 指紋入力装置
７ アクセスキー
８ アクセスキー
９ 盗難用中継器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】