特許 7366819 通信システム及び制御装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-13

(45)【発行日】2023-10-23

(54)【発明の名称】通信システム及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/16 20060101AFI20231016BHJP

   E05B 49/00 20060101ALN20231016BHJP

【ＦＩ】

H04L9/16

E05B49/00 J

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020052409

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2020174347

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2022-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2019076300

(32)【優先日】2019-04-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】100140958

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100137888

【弁理士】

【氏名又は名称】大山 夏子

(72)【発明者】

【氏名】大橋 洋介

(72)【発明者】

【氏名】古田 昌輝

【審査官】中里 裕正

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０４８３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４５７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７８５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３６６７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／１６

Ｅ０５Ｂ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報を送信する第１機器と、
前記第１暗号鍵と共通する暗号鍵である第２暗号鍵と、前記第１機器からの前記暗号化情報とに基づく所定の処理を実行する第２機器と、
認証部と、
鍵制御部と、を有する通信システムであって、
前記第１機器は、第１条件が満たされた場合に、前記第１暗号鍵を変更する第１変更部を備え、
前記第２機器は、前記第１条件と共通する条件である第２条件が満たされた場合に、前記第２暗号鍵を変更する第２変更部を備え、
前記第１暗号鍵は、第１情報と前記第１暗号鍵の生成手順を示すロジックである第１鍵生成ロジックとに基づいて生成され、
前記第２暗号鍵は、前記第１鍵生成ロジックと共通のロジックである第２鍵生成ロジックと、前記第１情報とに基づいて生成され、
前記第１条件は、前記第１変更部に第２情報が入力されたという条件を含み、
前記第２条件は、前記第２変更部に前記第２情報が入力されたという条件を含み、
前記第１変更部は、前記第１条件が満たされた場合、前記第２情報と前記第１鍵生成ロジックとに基づいて生成された第３暗号鍵へ前記第１暗号鍵を変更し、
前記第２変更部は、前記第２条件が満たされた場合、前記第２情報と前記第２鍵生成ロジックとに基づいて生成された第４暗号鍵へ前記第２暗号鍵を変更し、
前記第１機器及び前記第２機器のうちの一方は、端末であり、
前記第１機器及び前記第２機器のうちの他方は、前記端末との間で無線通信を行う通信機であり、
前記認証部は、前記端末の認証に用いられる認証情報を生成し、
前記鍵制御部は、前記認証情報の一部を、前記第２情報として前記端末に出力するとともに、前記認証情報の一部を前記第２情報として前記通信機に出力する、
通信システム。

【請求項2】

前記鍵制御部は、所定条件が満たされた場合に、前記第１変更部に前記第２情報を出力することにより、前記第１変更部による前記第１暗号鍵から前記第３暗号鍵への変更を制御するとともに、前記第２変更部に前記第２情報を出力することにより、前記第２変更部による前記第２暗号鍵から前記第４暗号鍵への変更を制御する、
請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記所定条件は、前記認証情報が生成されたという条件を含む、
請求項２に記載の通信システム。

【請求項4】

前記認証部は、前記端末の認証を行う、
請求項１～３のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項5】

前記鍵制御部は、前記認証情報の一部を含んだ前記認証情報の全体を前記端末に出力する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項6】

前記鍵制御部は、前記認証情報の一部とは別に前記認証情報の全体を前記端末に出力する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項7】

前記第１変更部は、前記第１鍵生成ロジックを変更することにより、前記第１暗号鍵を変更し、
前記第２変更部は、前記第２鍵生成ロジックを変更することにより、前記第２暗号鍵を変更する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項8】

前記第２機器は、前記所定の処理として、前記第１暗号鍵を用いて暗号化された前記暗号化情報と前記第２暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報とを照合する処理を行う、
請求項１～７のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項9】

前記第２機器は、前記所定の処理として、前記第１暗号鍵を用いて暗号化された前記暗号化情報を、前記第２暗号鍵を用いて復号する処理を行う、
請求項１～７のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項10】

前記第１条件及び前記第２条件それぞれは、所定時間が経過したという条件又は前記第１機器と前記第２機器との間の暗号通信の回数が所定回数に達したという条件を含む、
請求項１～９のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項11】

第１機器及び第２機器それぞれと通信可能な制御装置であって、
前記第１機器によって第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報が前記第２機器に送信されると、前記第２機器によって前記第１暗号鍵と共通の第２暗号鍵と前記暗号化情報とに基づく所定の処理が実行され、
前記制御装置は、第１条件が満たされた場合に、前記第１暗号鍵の第１変更部による変更を制御し、前記第１条件と共通する条件である第２条件が満たされた場合に、前記第２暗号鍵の第２変更部による変更を制御する鍵制御部と、認証部とを備え、
前記第１暗号鍵は、第１情報と前記第１暗号鍵の生成手順を示すロジックである第１鍵生成ロジックとに基づいて生成され、
前記第２暗号鍵は、前記第１鍵生成ロジックと共通のロジックである第２鍵生成ロジックと、前記第１情報とに基づいて生成され、
前記第１条件は、前記第１変更部に第２情報が入力されたという条件を含み、
前記第２条件は、前記第２変更部に前記第２情報が入力されたという条件を含み、
前記鍵制御部は、
前記第１条件が満たされた場合、前記第２情報と前記第１鍵生成ロジックとに基づいて生成された第３暗号鍵への前記第１暗号鍵の変更を制御し、
前記第２条件が満たされた場合、前記第２情報と前記第２鍵生成ロジックとに基づいて生成された第４暗号鍵への前記第２暗号鍵の変更を制御し、
前記第１機器及び前記第２機器のうちの一方は、端末であり、
前記第１機器及び前記第２機器のうちの他方は、前記端末との間で無線通信を行う通信機であり、
前記認証部は、前記端末の認証に用いられる認証情報を生成し、
前記鍵制御部は、前記認証情報の一部を、前記第２情報として前記端末に出力するとともに、前記認証情報の一部を前記第２情報として前記通信機に出力する、
制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば車両において、端末及び車両に搭載された車載機の間で無線通信を通じて、車両の制御を行う通信システムが知られている。通信システムでは、端末から送信された認証に必要なキーコード等の認証情報を、車載機が受信すると、車載機が受信した認証情報が車載機に登録された認証情報と照らし合わされてキー照合が行われる。キー照合が成立すると、車両の作動が許可される。

【0003】

また、このような通信システムには、無線で車両に送信される認証情報の不正傍受に対応するため、端末及び車載機の間の無線通信を、暗号通信により行う通信システムがある。暗号通信では、送信元は相手側に送信する通信データを、送信元が有する暗号鍵で暗号化して送信する。相手側は、通信データを受信すると、受信した通信データを自身が持つ暗号鍵で復号して、通信データを受け付ける。このような暗号通信の技術は、例えば特許文献１等に開示されている。この種の暗号通信の例としては、送信元及び相手側の双方が互いに共通の暗号鍵を持つ共通鍵暗号方式がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－４９７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、暗号通信において、共通鍵を解読されると、セキュリティ性が悪化するという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、セキュリティ性の向上を可能にした、新規かつ改良された技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報を送信する第１機器と、前記第１暗号鍵と共通する暗号鍵である第２暗号鍵と、前記第１機器からの前記暗号化情報とに基づく所定の処理を実行する第２機器と、を有し、前記第１機器は、第１条件が満たされた場合に、前記第１暗号鍵を変更する第１変更部を備え、前記第２機器は、前記第１条件と共通する条件である第２条件が満たされた場合に、前記第２暗号鍵を変更する第２変更部を備える、通信システムが提供される。

【0007】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１機器及び第２機器それぞれと通信可能な制御装置であって、前記第１機器によって第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報が前記第２機器に送信されると、前記第２機器によって前記第１暗号鍵と共通の第２暗号鍵と前記暗号化情報とに基づく所定の処理が実行され、前記制御装置は、所定条件が満たされた場合に、前記第１暗号鍵及び前記第２暗号鍵それぞれの変更を制御する鍵制御部を備える、制御装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように本発明によれば、セキュリティ性を向上可能にした技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電子キーシステムに設けられた距離測定システムの構成を示すブロック図である。

【図2】車両における通信機の配置を示す図である。

【図3】距離測定の手順を示すフロー図である。

【図4】本実施形態に係る通信システムのうち暗号鍵認証に係る構成の変形例について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0011】

＜１．一実施形態＞
以下、通信システムの一実施形態について図１～図４を用いて説明する。

【0012】

＜＜１．１．構成例＞＞
図１を用いて、本実施形態に係る通信システムの構成例について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る通信システムは、電子キーシステム４を備える。電子キーシステム４は、無線を通じて端末２が正規のものか否かを確認することにより（端末２を認証することにより）車載装置３の作動可否を制御する。より具体的に、本例の電子キーシステム４は、車両１及び端末２のうち、一方によって認証に必要なキーＩＤ（ＩＤ情報）が送信され、当該キーＩＤが他方によって受信された場合に、当該他方によって受信されたキーＩＤと当該他方に登録されたキーＩＤとを照合するＩＤ照合（以下、「スマート照合」とも記載する。）を実行するスマート照合システムである。

【0013】

後にも説明するように、本例では、スマート照合が車両１において行われる場合を主に想定する。しかし、スマート照合は端末２において行われてもよい。また、スマート照合は、無線通信による端末２の認証の一例である。したがって、端末２の認証の手法はスマート照合に限定されない。電子キーシステム４によってスマート照合が実行される場合、図１に示すように、端末２は、電子キー５であることが望ましい。電子キー５は、例えば車両１との無線通信を通じたスマート照合に使用され、スマート照合に基づいて車載装置３の作動を実行するキー機能を有する。

【0014】

（車両の各構成）
続いて、車両１の各構成について説明する。車両１は、車載装置３と、照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８と、ボディＥＣＵ９と、エンジンＥＣＵ１０と、ＬＦ（Low Frequency）送信機１３と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）受信機１４と、通信機３１とを備える。図１に示すように、車載装置３としては、車両ドアの施解錠を制御するドアロック装置６が例として挙げられる他、車両１のエンジン７が例として挙げられる。

【0015】

照合ＥＣＵ８は、メモリ１２と、鍵制御部４２と、処理実行部４３と、認証部４４とを有する。認証部４４は、スマート照合を実行し、スマート照合によって端末２を認証する。照合ＥＣＵ８のメモリ１２には、端末２に固有のキーＩＤと、キー固有鍵とが登録されている。キーＩＤ及びキー固有鍵は、スマート照合に使用される。鍵制御部４２及び処理実行部４３については、後に詳細に説明する。

【0016】

ボディＥＣＵ９は、車載電装品の電源を管理する。例えば、ボディＥＣＵ９は、車両ドアの施解錠を切り替えるドアロック装置６を制御する。また、エンジンＥＣＵ１０は、エンジン７を制御する。照合ＥＣＵ８、ボディＥＣＵ９、及び、エンジンＥＣＵ１０の間は、車両１の内部の通信線１１を介して接続されている。通信線１１を介した通信に用いられるプロトコルは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）であってもよいし、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）であってもよい。

【0017】

ＬＦ送信機１３は、車両１と端末２とのスマート照合の通信実行に際して、端末２へＬＦ帯の電波を送信する。また、端末２によってＬＦ帯の電波が受信され、端末２によってＵＨＦ帯の電波が送信されると、ＵＨＦ受信機１４は、端末２から送信されたＵＨＦ帯の電波を受信する。なお、ＬＦ送信機１３は、例えば車両１の室外に位置する端末２に電波を送信する室外用のＬＦ送信機と、車両１の室内に位置する端末２に電波を送信する室内用のＬＦ送信機とを備えることが好ましい。通信機３１については、後に詳細に説明する。

【0018】

（端末の各構成）
続いて、端末２の各構成について説明する。端末２は、端末制御部２０と、ＬＦ受信部２１と、ＵＨＦ送信部２２と、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）送受信部３３とを備える。端末制御部２０は、端末２を制御する。端末制御部２０は、メモリ２３と、生成部４０ａと、鍵認証部４１ａとを備える。端末制御部２０のメモリ２３には、端末２に固有のキーＩＤと、キー固有鍵とが登録されている。キーＩＤ及びキー固有鍵は、スマート照合に使用される。生成部４０ａおよび鍵認証部４１ａについては、後に詳細に説明する。

【0019】

ＬＦ受信部２１は、車両１と端末２とのスマート照合の通信実行に際して、車両１から送信されたＬＦ電波を受信する。ＬＦ受信部２１によって車両１から送信されたＬＦ電波が受信されると、ＵＨＦ送信部２２は、車両１へＵＨＦ電波を送信する。ＵＷＢ送受信部３３については、後に詳細に説明する。

【0020】

（スマート照合）
続いて、スマート照合の流れを説明する。まず、車両１のＬＦ送信機１３は、定期又は不定期にウェイク信号をＬＦ送信する。端末２は、ＬＦ受信部２１によってウェイク信号を受信すると、待機状態から起動し、ＵＨＦ送信部２２によってアック信号をＵＨＦ送信する。照合ＥＣＵ８は、ＵＨＦ受信機１４によってウェイク信号に対するアック信号を端末２から受信すると、認証部４４によってスマート照合を開始する。このとき、照合ＥＣＵ８の認証部４４は、室外の端末２が室外用のＬＦ送信機１３のウェイク信号を受信した場合には、室外の端末２と車両１との間の室外スマート照合を実行する。一方、照合ＥＣＵ８の認証部４４は、室内の端末２が室内用のＬＦ送信機１３のウェイク信号を受信した場合には、室内の端末２との間の室内スマート照合を実行する。

【0021】

ここで、スマート照合には、端末２に登録されたキーＩＤとあらかじめ車両１に登録されたキーＩＤとの一致を確認するキーＩＤ照合が含まれてもよいし、キー固有鍵を用いた要求応答認証が含まれてもよい。要求応答認証は、乱数である要求コードに対してキー固有鍵を使用した応答コードを車両１及び端末２の双方に演算させ、これら応答コードの一致を確認する認証である。本例では、照合ＥＣＵ８の認証部４４が、キーＩＤ照合及び要求応答認証の両方が成立する場合、スマート照合を成立とする場合を主に想定する。

【0022】

（距離測定システム）
図１に示すように、本実施形態に係る通信システムは、距離測定システム３０を備える。以下、距離測定システム３０について説明する。なお、距離測定システム３０は、直接的には車両１及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍを測定する。しかし、説明を簡便にするため、以下では、距離測定システム３０が車両１及び端末２の間の距離を測定すると表現する場合もある。

【0023】

ここで、車両１と端末２とが遠く離れている場合には、車両１と端末２との間の通信接続がされないため、スマート照合が成立しないのが通例である。しかし、車両１から遠く離れた端末２を中継器などにより車両１に通信接続してスマート照合を成立させてしまう不正行為がなされる場合がある。かかる不正行為への対策のため、距離測定システム３０は、車両１及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍを測定する機能を備え、測定値Ｖｍの正当性からスマート照合の成立可否を決定する機能（不正通信検出機能）を備える。

【0024】

距離測定システム３０は、端末２が備える、ＵＷＢ送受信部３３及び生成部４０ａと、車両１が備える、通信機３１、鍵制御部４２及び処理実行部４３とによって主に実現される。ＵＷＢ送受信部３３は、通信機３１との間で距離測定のための通信を実行する。また、通信機３１は、端末２との間で距離測定のための通信を実行する。本例では、車両１が複数の通信機３１（特に、マスタ通信機３４とスレーブ通信機３５）を備える場合を主に想定する。しかし、車両１が備える通信機３１の数は限定されない。

【0025】

本例では、マスタ通信機３４は、通信線３６を介して照合ＥＣＵ８に接続されている。スレーブ通信機３５は、通信線３７を介してマスタ通信機３４と接続されている。通信線３６及び通信線３７を介した通信おける通信プロトコルは、例えばＬＩＮであってもよいし、ＣＡＮであってもよい。なお、通信線３６には、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）などの通信インターフェースが用いられていてもよい。

【0026】

マスタ通信機３４は、測定部３２ｂと、通信制御部３８と、インターフェース部３９と、生成部４０ｂと、鍵認証部４１ｂとを備える。インターフェース部３９は、照合ＥＣＵ８及びスレーブ通信機３５それぞれと通信可能なインターフェースである。例えば、インターフェース部３９は、スレーブ通信機３５に対して作動信号を出力する。通信制御部３８は、スレーブ通信機３５の作動を制御する。通信制御部３８は、スレーブ通信機３５が複数存在する場合などには、複数のスレーブ通信機３５の作動順を設定したり、複数のスレーブ通信機３５の一部を選択的に作動させたりする。測定部３２ｂ及び鍵認証部４１ｂについては、後に詳細に説明する。

【0027】

スレーブ通信機３５は、生成部４０ｃと、鍵認証部４１ｃと、測定部３２ｃとを備える。生成部４０ｃ、鍵認証部４１ｃ及び測定部３２ｃについては、後に詳細に説明する。

【0028】

ここで、図２を参照しながら、通信機３１の設置の一例について説明する。図２に示した例では、車両１の５箇所に通信機３１が設置されている。通信機３１のうち、マスタ通信機３４は、車両１の室内に配置されることにより、車室内に測距用電波を送信する。測距用電波については、後に説明する。第１スレーブ通信機３５ａは、車両１の運転席前側の隅に配置されることにより、車両１前方及び運転席側に測距用電波を送信する。第２スレーブ通信機３５ｂは、車両１の助手席前側の隅に配置されることにより、車両１前方及び助手席側に測距用電波を送信する。

【0029】

第３スレーブ通信機３５ｃは、車両１の運転席後側の隅に配置されることにより、車両１後方及び運転席側に測距用電波を送信する。第４スレーブ通信機３５ｄは、車両１の助手席後側の隅に配置されることにより、車両１後方及び助手席側に測距用電波を送信する。ただし、通信機３１の設置は、かかる例に限定されない。

【0030】

図１に戻って説明を続ける。端末２及び通信機３１は、暗号鍵をそれぞれ使用する。端末２が使用する暗号鍵（第１暗号鍵）と通信機３１が使用する暗号鍵（第２暗号鍵）とは、共通する暗号鍵である。本例では、端末２と通信機３１とが共通の暗号鍵を使用することを確認する認証（以下、「暗号鍵認証」とも記載する。）が行われる。そして、端末２及び通信機３１の間の距離が正当であっても、暗号鍵認証が成立しなければ、スマート照合の成立が無効にされる。これによって、スマート照合を不正に成立させてしまう行為がより確実に防止される。

【0031】

具体的に、端末２とスレーブ通信機３５とは、共通の暗号鍵を使用し、端末２とマスタ通信機３４とは、共通の暗号鍵を使用する。本例では、端末２及びマスタ通信機３４それぞれによって使用される共通の暗号鍵と、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって使用される共通の暗号鍵とが同一である場合を主に説明する。しかし、端末２とマスタ通信機３４それぞれによって使用される共通の暗号鍵と、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって使用される共通の暗号鍵とは、異なっていてもよい。

【0032】

さらに、スレーブ通信機３５が複数存在する場合には、スレーブ通信機３５ごとに暗号鍵は異なっていてもよい。すなわち、各通信機３１によって使用される暗号鍵は、通信機３１ごとに異なっていてもよい。あるいは、複数のスレーブ通信機３５のうち一部のスレーブ通信機３５によって使用される暗号鍵は同一であり、残りのスレーブ通信機３５によって使用される暗号鍵は異なっていてもよい。

【0033】

（暗号鍵の変更）
以下では、暗号鍵の変更について説明する。上記したように、共通の暗号鍵が解読されてしまうと、セキュリティ性が悪化してしまう。そこで、本例では、暗号鍵を生成する条件（以下、「鍵生成条件」とも記載する。）が満たされた場合に、暗号鍵が生成され、暗号化に使用する暗号鍵が生成された暗号鍵に変更される。これによって、セキュリティ性が向上することが期待される。端末２及び通信機３１は、暗号鍵の生成手順を示すロジックである鍵生成ロジックをそれぞれ保持している。端末２が保持する鍵生成ロジック（第１鍵生成ロジック）と通信機３１が保持する鍵生成ロジック（第２鍵生成ロジック）とは、共通するロジックである。

【0034】

より具体的に、端末２とスレーブ通信機３５とは、共通の鍵生成ロジックを保持しており、端末２とマスタ通信機３４とは、共通の鍵生成ロジックを保持している。本例では、端末２及びマスタ通信機３４それぞれによって保持されている共通の鍵生成ロジックと、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって保持されている共通の鍵生成ロジックとが同一である場合を主に説明する。しかし、端末２及びマスタ通信機３４それぞれによって保持されている共通の鍵生成ロジックと、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって保持される共通の鍵生成ロジックとは、異なっていてもよい。

【0035】

さらに、スレーブ通信機３５が複数存在する場合には、スレーブ通信機３５ごとに鍵生成ロジックは異なっていてもよい。すなわち、各通信機３１によって保持される鍵生成ロジックは、通信機３１ごとに異なっていてもよい。あるいは、複数のスレーブ通信機３５のうち一部のスレーブ通信機３５によって保持される鍵生成ロジックは同一であり、残りのスレーブ通信機３５によって保持される鍵生成ロジックは異なっていてもよい。

【0036】

また、端末２及び通信機３１は、鍵生成条件をそれぞれ保持している。端末２が保持する鍵生成条件（第１条件）と通信機３１が保持する鍵生成条件（第２条件）とは、共通する条件である。より具体的に、端末２とスレーブ通信機３５とは、共通の鍵生成条件を保持しており、端末２とマスタ通信機３４とは、共通の鍵生成条件を保持している。本例では、端末２及びマスタ通信機３４それぞれによって保持されている共通の鍵生成条件と、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって保持されている共通の鍵生成条件とが同一である場合を主に説明する。しかし、端末２及びマスタ通信機３４それぞれによって保持されている共通の鍵生成条件と、端末２及びスレーブ通信機３５それぞれによって保持されている共通の鍵生成条件とは、異なっていてもよい。

【0037】

さらに、スレーブ通信機３５が複数存在する場合には、スレーブ通信機３５ごとに鍵生成条件は異なっていてもよい。すなわち、各通信機３１によって保持される鍵生成条件は、通信機３１ごとに異なっていてもよい。あるいは、複数のスレーブ通信機３５のうち一部のスレーブ通信機３５によって保持される鍵生成条件は同一であり、残りのスレーブ通信機３５によって保持される鍵生成条件は異なっていてもよい。

【0038】

端末２が備える生成部４０ａは、端末２が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵生成用の情報（第１情報）と、端末２が保持する鍵生成ロジックとに基づいて暗号鍵を生成する。以下では、暗号鍵生成用の情報を「シード」とも記載する。本例では、シードが乱数である場合を想定する。しかし、後にも説明するように、シードは、乱数に限定されない。

【0039】

端末２が備える生成部４０ａは、初めて暗号鍵を生成した場合には、生成した暗号鍵（第１暗号鍵）を暗号化に使用する。さらに、端末２が備える生成部４０ａは、暗号鍵を再度生成した場合には、再度生成した暗号鍵で暗号化に使用する暗号鍵（第１暗号鍵）を変更する変更部（第１変更部）として機能する。

【0040】

通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、シード（第１情報）と、通信機３１が保持する鍵生成ロジックとに基づいて暗号鍵を生成する。

【0041】

より具体的には、スレーブ通信機３５が備える生成部４０ｃは、スレーブ通信機３５が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、スレーブ通信機３５が保持する鍵生成ロジックとシードとに基づいて暗号鍵を生成する。また、マスタ通信機３４が備える生成部４０ｂは、マスタ通信機３４が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、マスタ通信機３４が保持する鍵生成ロジックとシードとに基づいて暗号鍵を生成する。

【0042】

通信機３１が備える生成部４０は、初めて暗号鍵を生成した場合に、生成した暗号鍵（第２暗号鍵）を暗号化に使用する。さらに、通信機３１が備える生成部４０は、暗号鍵を再度生成した場合には、再度生成した暗号鍵で暗号化に使用する暗号鍵（第２暗号鍵）を変更する変更部（第２変更部）として機能する。

【0043】

より具体的に、スレーブ通信機３５が備える生成部４０ｃは、初めて暗号鍵を生成した場合には、生成した暗号鍵を暗号化に使用する。さらに、スレーブ通信機３５が備える生成部４０ｃは、暗号鍵を再度生成した場合には、暗号化に使用する暗号鍵を生成した暗号鍵に変更する。また、マスタ通信機３４が備える生成部４０ｂは、初めて暗号鍵を生成した場合には、生成した暗号鍵を暗号化に使用する。一方、マスタ通信機３４が備える生成部４０ｂは、暗号鍵を再度生成した場合には、暗号化に使用する暗号鍵を生成した暗号鍵に変更する。

【0044】

上記したように、端末２及び通信機３１は、それぞれ共通の暗号鍵および共通の鍵生成条件を保持しており、端末２が備える生成部４０ａは、端末２が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵を変更し、通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵を変更する。これによって、共通の暗号鍵が第三者によって解読されてしまったとしても、第三者が解読結果に基づいて不正を働こうとするときには、端末２及び通信機３１それぞれによって暗号鍵が既に変更されている可能性が高まるため、セキュリティ性が向上することが期待される。

【0045】

さらに、上記したように、端末２が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、端末２が備える生成部４０ａは、暗号鍵を生成し、通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵を生成する。これによって、通信機３１と端末２との間で共通する暗号鍵をあらかじめ登録する必要がないため（あるいは、通信機３１が新たに追加される場合にも、新たに追加される通信機３１と端末２との間で共通する暗号鍵をあらかじめ登録する必要がないため）、ペアリングの工数を低減することができる。

【0046】

ここで、通信機３１が保持する鍵生成条件、及び、端末２が保持する鍵生成条件それぞれが具体的にどのような条件であるかは限定されない。

【0047】

本例では、端末２が保持する鍵生成条件が、端末２が備える生成部４０ａにシード（第２情報）が入力されたという条件を含み、通信機３１が保持する鍵生成条件が、通信機３１が備える生成部４０にシード（第２情報）が入力されたという条件を含む場合を想定する。このとき、端末２が備える生成部４０ａは、端末２が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、シード（第２情報）と端末２が保持する鍵生成ロジックとに基づいて生成された暗号鍵（第３暗号鍵）へ暗号化に使用する暗号鍵（第１暗号鍵）を変更する。一方、通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、シード（第２情報）と通信機３１が保持する鍵生成ロジックとに基づいて生成された暗号鍵（第４暗号鍵）へ暗号化に使用する暗号鍵（第２暗号鍵）を変更する。

【0048】

かかる構成によれば、端末２が備える生成部４０ａ、及び、通信機３１が備える生成部４０それぞれに、同一のシードが入力されるだけで、端末２及び通信機３１それぞれが保持する暗号鍵が同じように変更され得る。したがって、暗号鍵の変更に要する作業負荷を軽減することができる。

【0049】

しかし、端末２が保持する鍵生成条件、及び、通信機３１が保持する鍵生成条件は、かかる例に限定されない。例えば、端末２が保持する鍵生成条件、及び、通信機３１が保持する鍵生成条件それぞれは、所定時間が経過したという条件を含んでもよい。かかる構成によれば、所定時間が経過した後も同じ暗号鍵が使用されてしまうことがなくなるため、セキュリティ性が向上することが期待される。所定時間は、１度だけ到来する時間であってもよいし、複数回到来する時間であってもよい。また、複数回到来する時間は、定期的に複数回到来する時間であってもよい。

【0050】

なお、かかる場合には、端末２と通信機３１とにおいて所定時間が経過するタイミングが同じであるのが望ましいため、端末２と通信機３１との間であらかじめ同期が取られているのが望ましい。あるいは、所定時間の経過は、端末２及び通信機３１の双方と通信可能なブロック（例えば、照合ＥＣＵ８など）によって判定されてもよい。かかる場合には、所定時間の経過が、端末２及び通信機３１の双方と通信可能なブロックから端末２及び通信機３１それぞれに通知されてよい。

【0051】

あるいは、端末２が保持する鍵生成条件、及び、通信機３１が保持する鍵生成条件は、端末２と通信機３１との間で行われた共通の暗号鍵を使用した通信（暗号通信）の回数が所定回数に達したという条件を含んでもよい。かかる構成によれば、暗号通信の回数が所定回数に達した後も同じ暗号鍵が使用されてしまうことがなくなるため、セキュリティ性が向上することが期待される。なお、端末２と通信機３１との間で行われた暗号通信の回数は、例えば、端末２及び通信機３１それぞれによって管理されていればよい。

【0052】

鍵制御部４２は、所定条件が満たされた場合に、端末２が備える生成部４０ａにシード（第２情報）を出力することにより、生成部４０ａによる暗号鍵の変更（第１暗号鍵から第３暗号鍵への変更）を制御するとともに、通信機３１が備える生成部４０にシード（第２情報）を出力することにより、生成部４０による暗号鍵の変更（第２暗号鍵から第４暗号鍵への変更）を制御する。

【0053】

かかる構成によれば、端末２が備える生成部４０ａ、及び、通信機３１が備える生成部４０それぞれに同一のシードを同じタイミングで出力するだけで、端末２及び通信機３１それぞれが保持する暗号鍵を同じように変更することができる。

【0054】

シードは、鍵制御部４２によってどのように用意されてもよい。本例では、鍵制御部４２は、認証部４４による端末２の認証に用いられる認証情報の一部を、シードとして通信機３１に出力するとともに、当該認証情報の一部をシードとして端末２に出力する場合を想定する。かかる場合には、シードを用意するために要する時間が軽減され得る。以下では、認証情報として、認証部４４によってスマート照合において生成される要求コードが用いられる場合を想定する。しかし、認証情報は、スマート照合において生成される要求コードに限定されない。

【0055】

より具体的に、スマート照合において生成される要求コードは、照合ＥＣＵ８から端末２に出力される。そこで、本例では、鍵制御部４２は、スマート照合において照合ＥＣＵ８から端末２に出力される要求コードの一部を端末２に出力するシードとして使用する場合を想定する。すなわち、鍵制御部４２は、シードを含んだ要求コードの全体を端末２に出力する。かかる場合には、シードを用意するための時間が軽減される他、照合ＥＣＵ８から端末２に出力されるデータ量が抑えられ得る。

【0056】

あるいは、鍵制御部４２は、スマート照合において照合ＥＣＵ８から端末２に出力される要求コードとは別に当該要求コードの一部をシードとして端末２に出力してもよい。すなわち、鍵制御部４２は、要求コードの一部をシードとは別にスマート照合における要求コードの全体を端末２に出力してもよい。かかる場合には、少なくともシードを用意するための時間が軽減され得る。

【0057】

ここで、鍵制御部４２がシードを出力するための条件、すなわち所定条件は、認証部４４によって要求コードが生成されたという条件を含んでよい。かかる構成によれば、認証部４４による端末２の認証（スマート照合）が行われるたびに、シードが通信機３１及び端末２に出力され、シードに基づいて端末２及び通信機３１それぞれによって使用される暗号鍵が生成し直される。したがって、端末２と通信機３１との間の通信が終わった場合には、通信機３１と端末２それぞれから暗号鍵が消去されてよいため、端末２及び通信機３１それぞれのメモリ使用量を抑えることができる。

【0058】

なお、上記では、端末２が備える生成部４０ａが、端末２が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵（第１暗号鍵）を変更する場合を想定した。さらに、上記では、通信機３１が備える生成部４０が、通信機３１が保持する鍵生成条件が満たされた場合に、暗号鍵（第２暗号鍵）を変更する場合を想定した。しかし、端末２が備える生成部４０ａは、端末２が保持する鍵生成ロジック（第１鍵生成ロジック）を変更することにより、暗号鍵を変更してもよい。また、通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成ロジック（第２鍵生成ロジック）を変更することにより、暗号鍵を変更してもよい。

【0059】

より具体的に、端末２が備える生成部４０ａは、端末２が保持する鍵生成ロジック（第１鍵生成ロジック）を変更し、シード（第１情報）と変更後の鍵生成ロジックとに基づいて、暗号鍵を生成し、生成した暗号鍵へ暗号鍵（第１暗号鍵）を変更してもよい。通信機３１が備える生成部４０は、通信機３１が保持する鍵生成ロジック（第２鍵生成ロジック）を変更し、シード（第１情報）と変更後の鍵生成ロジックとに基づいて、暗号鍵を生成し、生成した暗号鍵へ暗号鍵（第２暗号鍵）を変更してもよい。

【0060】

このとき、端末２が保持する鍵生成ロジックと通信機３１が保持する鍵生成ロジックとは、共通するように変更される。例えば、端末２と通信機３１とは、あらかじめ定められた共通の鍵生成ロジックの変更手順（例えば、共通の鍵生成ロジックの変更順序など）を保持しており、通信機３１及び端末２それぞれが、当該変更手順に従って、鍵生成ロジックを同じように変更してもよい。あるいは、鍵制御部４２によって、どの鍵生成ロジックに変更すべきかが端末２及び通信機３１それぞれに通知されてもよい。どの鍵生成ロジックに変更すべきかについては、鍵制御部４２によってランダムに決められてもよいし、何らかの規則に基づいて決められてもよい。

【0061】

（暗号鍵認証及び距離測定のための通信）
続いて、暗号鍵認証及び距離測定のための通信について説明する。例えば、照合ＥＣＵ８から距離測定要求が出力されると、マスタ通信機３４のインターフェース部３９は、照合ＥＣＵ８から距離測定要求の入力を受け付ける。なお、本例では、距離測定要求として照合ＥＣＵ８から出力されるシードを使用する場合を想定する。しかし、距離測定要求は、照合ＥＣＵ８から出力されるシードに限定されない。インターフェース部３９によって距離測定要求の入力を受け付けられると、通信制御部３８は、インターフェース部３９を介して距離測定要求をスレーブ通信機３５に出力する。

【0062】

通信機３１（マスタ通信機３４及びスレーブ通信機３５）は、距離測定要求の入力を受け付けると、端末２との間で暗号鍵認証と距離測定のための通信とをそれぞれ開始する。なお、本例では、暗号鍵認証と距離測定のための通信とが共通の電波を使用する場合を想定する。しかし、暗号鍵認証と距離測定のための通信とは、別々の電波を使用してもよい。したがって、暗号鍵認証及び距離測定のための通信は、必ず双方実行されなくてはならない訳ではなく、暗号鍵認証が成立した場合にのみ、距離測定のための通信が実行されてもよいし、距離測定のための通信によって得られた測定値の判定結果が正当である場合にのみ、暗号鍵認証が実行されてもよい。

【0063】

まず、暗号鍵認証について説明する。本例では、暗号鍵認証の例として、通信機３１及び端末２それぞれによって保持されている共通の暗号鍵を用いた要求応答認証が行われる場合を想定する。しかし、暗号鍵認証の方式は、要求応答認証に限定されない。

【0064】

要求応答認証は、乱数である要求コードに対する暗号鍵を使用した応答コードを通信機３１及び端末２の双方に演算させ、これら応答コードの一致を確認する認証である。応答コードは、暗号化情報の一例である。本例では、通信機３１の鍵認証部４１（すなわち、マスタ通信機３４の鍵認証部４１ｂ及びスレーブ通信機３５の鍵認証部４１ｃ）が、通信機３１において応答コード同士の一致を確認する場合を想定する。しかし、応答コード同士の一致は、端末２において確認されてもよい。

【0065】

続いて、距離測定のための通信について説明する。なお、本例では、距離測定のための通信に使用される電波（測距用電波及びその応答電波）がＵＷＢ帯の電波を使用して行われる場合を主に想定する。そこで、以下では、距離測定のための通信に使用される電波を「ＵＷＢ電波Ｓａ」と記載する場合がある。しかし、距離測定のための通信に使用される電波は、ＵＷＢ帯の電波に限定されない。

【0066】

まず、距離測定のための通信においては、通信機３１（すなわち、マスタ通信機３４及びスレーブ通信機３５）は、ＵＷＢ電波Ｓａを送信する。端末２のＵＷＢ送受信部３３は、通信機３１からＵＷＢ電波Ｓａを受信すると、その応答としてＵＷＢ電波Ｓａを返信する。そして、通信機３１は、端末２から送信されたＵＷＢ電波Ｓａを受信する。このとき、通信機３１の測定部３２（すなわち、マスタ通信機３４の測定部３２ｂ及びスレーブ通信機３５の測定部３２ｃ）は、通信機３１及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍ（距離に相当する測距値）を測定する。

【0067】

より具体的には、通信機３１の測定部３２は、ＵＷＢ電波Ｓａの送信からその応答であるＵＷＢ電波Ｓａの受信までの伝搬時間を計算し、この伝搬時間から通信機３１及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍ（距離に相当する測距値）を算出する。また、測定部３２は、暗号鍵認証が成立した場合に、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定する。測定値Ｖｍが正当であるか否かは、例えば測定値Ｖｍが規定値Ｖｋ未満であるか否かによって判定される。一方、測定部３２は、暗号鍵認証が成立しない場合には、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定しない。

【0068】

通信機３１は、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定した場合、判定結果を照合ＥＣＵ８に出力する。より具体的に、スレーブ通信機３５の測定部３２ｃは、判定結果をマスタ通信機３４に出力する。マスタ通信機３４の測定部３２ｂは、スレーブ通信機３５から判定結果が入力されると、入力された判定結果を照合ＥＣＵ８に出力する。さらに、マスタ通信機３４の測定部３２ｂは、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定した場合、判定結果を照合ＥＣＵ８に出力する。

【0069】

照合ＥＣＵ８の処理実行部４３は、測定値Ｖｍが正当か否かを示す判定結果に基づいて、スマート照合の成立可否を決定する。例えば、処理実行部４３は、少なくとも一つの通信機３１から測定値Ｖｍが正当であることを示す判定結果が入力された場合、スマート照合の成立を有効にする。一方、処理実行部４３は、いずれの通信機３１からも測定値Ｖｍが正当であることを示す判定結果が入力されない場合、スマート照合の成立を無効にする。照合ＥＣＵ８は、スマート照合の成立が有効にされた場合に、車載装置３の作動を許可又は実行する。

【0070】

なお、本例では、測定部３２は、暗号鍵認証が成立しない場合に、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定しない場合を主に想定する。しかし、測定部３２は、暗号鍵認証が成立しない場合であっても、測定値Ｖｍが正当であるか否かを判定してもよい。しかし、暗号鍵認証が成立しない場合には、測定値Ｖｍが正当であるか否かを示す判定結果は、通信機３１から照合ＥＣＵ８に出力されなくてよい。

【0071】

上記では、端末２が、暗号鍵（第１暗号鍵）を用いて要求コードを暗号化した応答コードを通信機３１に送信し、通信機３１が、暗号鍵（第１暗号鍵）と共通する暗号鍵（第２暗号鍵）と、端末２から受信した応答コードとに基づく所定の処理を実行する場合を想定した。特に、上記では、通信機３１が、所定の処理として、暗号鍵（第１暗号鍵）を用いて暗号化された応答コードと暗号鍵（第２暗号鍵）を用いて暗号化された応答コードとを照合する処理（暗号鍵認証）を行う場合を想定した。

【0072】

しかし、通信機３１によって行われる所定の処理は、かかる例に限定されない。例えば、端末２は、暗号鍵（第１暗号鍵）を用いて情報を暗号化した暗号化情報を通信機３１に送信し、通信機３１は、暗号鍵（第１暗号鍵）を用いて暗号化された暗号化情報を端末２から受信すると、所定の処理として、端末２から受信した暗号化情報を、暗号鍵（第２暗号鍵）を用いて復号する処理を行ってもよい。

【0073】

なお、所定の処理は、通信機３１の代わりに、端末２によって行われてもよい。このとき、通信機３１は、暗号鍵（第２暗号鍵）を用いて情報を暗号化した暗号化情報を端末２に送信し、端末２は、暗号鍵（第２暗号鍵）を用いて暗号化された暗号化情報を通信機３１から受信すると、所定の処理として、通信機３１から受信した暗号化情報を、暗号鍵（第１暗号鍵）を用いて復号する処理を行ってもよい。

【0074】

＜＜１．２．動作例＞＞
次に、図３を用いて、本実施形態の通信システムの作用について説明する。以下の説明では、用語の見やすさを考慮して、シードをシードＤｓと記載し、鍵生成ロジックを鍵生成ロジックｆと記載し、暗号鍵を暗号鍵Ｄｋと記載する場合がある。

【0075】

図３に示すように、ステップＳ１０１において、鍵制御部４２は、シードＤｓを生成する。上記したように、シードＤｓは、一例として乱数であってよい。本例では、シードＤｓとして、スマート照合の要求応答認証において端末２に送信される要求コードの一部が使用される場合を想定する。このように、シードＤｓは、電子キーシステム４におけるスマート照合の要求応答認証において生成される要求コードに含まれている。これにより、距離測定システム３０において要求コードとは別にシードＤｓを生成しなくて済むため、シードを用意するために要する時間及びシードの送信時間が省略され得る。

【0076】

ステップＳ１０２において、鍵制御部４２は、端末２へシードＤｓを送信する。ステップＳ１０３において、端末２の生成部４０ａは、シードＤｓを受信すると、シードＤｓを鍵生成ロジックｆに通すことによって、暗号鍵Ｄｋを生成する。

【0077】

ステップＳ１０４において、鍵制御部４２は、端末２へ送信したシードＤｓと同じシードＤｓを、マスタ通信機３４へ出力する。マスタ通信機３４のインターフェース部３９は、シードＤｓを入力すると、入力したシードＤｓをスレーブ通信機３５へ出力する。本例では、通信機３１へのシードＤｓの入力は、距離測定のための通信開始のトリガを兼ねている。したがって、マスタ通信機３４は、シードＤｓが入力されると、スリープ状態から起動し、距離測定のための通信を開始する。同様に、スレーブ通信機３５は、シードＤｓが入力されると、スリープ状態から起動し、距離測定のための通信を開始する。

【0078】

ステップＳ１０５において、マスタ通信機３４の生成部４０ｂは、シードＤｓを入力すると、シードＤｓを鍵生成ロジックｆに通して、暗号鍵Ｄｋを生成する。同様に、ステップＳ１０６において、スレーブ通信機３５の生成部４０ｃは、シードＤｓを入力すると、シードＤｓを鍵生成ロジックｆに通して、暗号鍵Ｄｋを生成する。これにより、端末２及び通信機３１は、共通する暗号鍵Ｄｋを取得する。生成部４０は、Ｓ１０２～Ｓ１０６の処理によって、シードＤｓを受信するたびに暗号鍵Ｄｋを変更する。シードＤｓが、スマート照合が実行されるたびに出力される場合には、暗号鍵Ｄｋは、スマート照合が実行されるたびに変更される。

【0079】

ステップＳ１０７において、スレーブ通信機３５の鍵認証部４１ｃは、暗号鍵認証における要求コードを生成し、要求コードを含んだＵＷＢ電波Ｓａを端末２へ送信する。このとき、マスタ通信機３４の通信制御部３８は、スレーブ通信機３５の作動順を設定し、作動順に従ってスレーブ通信機３５からＵＷＢ電波Ｓａを送信させる。端末２は、ＵＷＢ電波Ｓａを受信すると、ＵＷＢ電波Ｓａに含まれる要求コードに対する応答コードを演算する。
さらに、端末２の鍵認証部４１ａは、受信した応答のＵＷＢ電波Ｓａに含まれる応答コードと、自身が演算した応答コードが一致するか否かにより、暗号鍵認証が成立したか否かを判定してもよい。この判定においてはより具体的に、端末２の鍵認証部４１ａは、応答コード同士が一致する場合、暗号鍵認証を成立とする。一方、端末２の鍵認証部４１ａは、応答コード同士が一致しない場合、暗号鍵認証を不成立とする。暗号鍵認証が不成立の場合、端末２の鍵認証部４１ａは、処理を終了する。
なお、端末２は、演算した応答コードを、応答のＵＷＢ電波Ｓａに含ませて送信する。この端末２による応答コードを含むＵＷＢ電波Ｓａの送信は、暗号鍵認証が成立した場合に実行されてもよい。

【0080】

スレーブ通信機３５の測定部３２ｃは、ＵＷＢ電波Ｓａを送信してから応答のＵＷＢ電波Ｓａを受信するまでの時間を計測する。そして、スレーブ通信機３５は、計測した時間から、スレーブ通信機３５及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍを算出する。

【0081】

一方、ステップＳ１０８において、スレーブ通信機３５の鍵認証部４１ｃは、受信した応答のＵＷＢ電波Ｓａに含まれる応答コードと、自身が演算した応答コードが一致するか否かにより、暗号鍵認証が成立したか否かを判定する。より具体的に、鍵認証部４１ｃは、応答コード同士が一致する場合、暗号鍵認証を成立とする。一方、鍵認証部４１ｃは、応答コード同士が一致しない場合、暗号鍵認証を不成立とする。暗号鍵認証が不成立の場合、鍵認証部４１ｃは、処理を終了する。

【0082】

スレーブ通信機３５は、暗号鍵認証が成立した場合、ステップＳ１０９において、自身の測定した測定値Ｖｍの正当性を判定する。スレーブ通信機３５は、測定値Ｖｍと規定値Ｖｋとを比較することにより、端末２及び車両１の位置関係の正当性を判定する。すなわち、スレーブ通信機３５は、端末２が車両１から規定の距離以内にあるか否かを判定する。スレーブ通信機３５は、測定値Ｖｍが規定値Ｖｋ未満の場合、車両１及び端末２の間の距離が正当であると判定する。一方、スレーブ通信機３５は、測定値Ｖｍが規定値Ｖｋ以上の場合、車両１及び端末２の間の距離が正当でないと判定する。

【0083】

ステップＳ１１０において、マスタ通信機３４は、ＵＷＢ電波Ｓａの送受信、暗号鍵認証、測定値Ｖｍの判定の一連の処理を実行する。特に、マスタ通信機３４は、自身の作動タイミングになると、自身からＵＷＢ電波Ｓａを送信する。これにより、複数の通信機３１と端末２との間でのＵＷＢ電波Ｓａの送受信が実現され得る。しかし、マスタ通信機３４によって実行される、ＵＷＢ電波Ｓａの送受信、暗号鍵認証、測定値Ｖｍの判定は、ステップＳ１０７～Ｓ１０９と同様の手順で実行されるため、詳細な説明を省略する。なお、図３には、複数の通信機３１と端末２との間で送受信されるＵＷＢ電波Ｓａを代表して、スレーブ通信機３５と端末２との間で送受信されるＵＷＢ電波Ｓａが一往復分のみが図示されている。

【0084】

ステップＳ１１１において、スレーブ通信機３５は、暗号鍵認証が成立した場合、測定値Ｖｍの判定結果をマスタ通信機３４へ通知する。ステップＳ１１２において、マスタ通信機３４のインターフェース部３９は、スレーブ通信機３５から入力した測定値Ｖｍの判定結果を、照合ＥＣＵ８へ通知する。また、マスタ通信機３４は、自身で判定した測定値Ｖｍの判定結果を、照合ＥＣＵ８へ通知する。

【0085】

ステップＳ１１３において、照合ＥＣＵ８は、測定値Ｖｍの判定結果を基に、車両１の作動を制御する。より具体的に、処理実行部４３は、測定値Ｖｍの判定結果を基に、スマート照合の成立可否を判定する。例えば、処理実行部４３は、いずれかの通信機３１により、測定値Ｖｍが正当であると判定された場合には、スマート照合の照合結果を有効とする。一方、処理実行部４３は、全ての通信機３１により測定値Ｖｍが正当でないと判定された場合には、スマート照合の照合結果を無効とする。

【0086】

例えば、照合ＥＣＵ８は、室外の端末２と室外スマート照合が成立し、かつ、処理実行部４３がスマート照合の照合結果を有効とした場合、ボディＥＣＵ９によるドアロック装置６の施解錠作動を許可又は実行する。これよって、例えば、ドア施錠時に車外ドアハンドルがタッチ操作されると、車両ドアが解錠され、ドア解錠時に車外ドアハンドルのロックボタンが押し操作されると、車両ドアが施錠される。

【0087】

一方、照合ＥＣＵ８は、室内の端末２と室内スマート照合が成立し、かつ、処理実行部４３が照合結果を有効とした場合、室内のエンジンスイッチ５０による車両電源の遷移操作を許可する。これによって、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれながらエンジンスイッチ５０が操作されると、エンジン７が始動する。

【0088】

照合ＥＣＵ８は、処理実行部４３がスマート照合の照合結果を無効とした場合、車載装置３の作動を禁止する。これによって、例えば、中継器などを用いた不正通信によって車載装置３が作動されてしまうことが抑制される。また、端末２と通信機３１との間で暗号鍵認証が行われるため、端末２と通信機３１との間の距離測定のための通信におけるセキュリティ性を確保することができる。

【0089】

＜＜１．３．効果＞＞
上記の実施形態によれば、第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報を送信する第１機器と、第１暗号鍵と共通する暗号鍵である第２暗号鍵と、第１機器からの暗号化情報とに基づく所定の処理を実行する第２機器と、を有し、第１機器は、第１条件が満たされた場合に、第１暗号鍵を変更する第１変更部を備え、第２機器は、第１条件と共通する条件である第２条件が満たされた場合に、第２暗号鍵を変更する第２変更部を備える、通信システムが提供される。

【0090】

かかる構成によれば、共通の暗号鍵が第三者によって解読されてしまったとしても、第三者が解読結果に基づいて不正を働こうとするときには、第１機器及び第２機器それぞれによって暗号鍵が既に変更されている可能性が高まるため、セキュリティ性が向上することが期待される。

【0091】

また、第１暗号鍵は、第１情報と第１暗号鍵の生成手順を示すロジックである第１鍵生成ロジックとに基づいて生成され、第２暗号鍵は、第１鍵生成ロジックと共通のロジックである第２鍵生成ロジックと、第１情報とに基づいて生成されてよい。

【0092】

かかる構成によれば、第１機器と第２機器との間で共通する暗号鍵をあらかじめ登録する必要がないため、ペアリングの工数を低減することができる。

【0093】

また、第１条件は、第１変更部に第２情報が入力されたという条件を含み、第２条件は、第２変更部に第２情報が入力されたという条件を含み、第１変更部は、第１条件が満たされた場合、第２情報と第１鍵生成ロジックとに基づいて生成された第３暗号鍵へ第１暗号鍵を変更し、第２変更部は、第２条件が満たされた場合、第２情報と第２鍵生成ロジックとに基づいて生成された第４暗号鍵へ第２暗号鍵を変更してよい。

【0094】

かかる構成によれば、第１変更部、及び、第２変更部それぞれに、同一の情報が入力されるだけで、第１機器及び第２機器それぞれが保持する暗号鍵が同じように変更され得る。したがって、暗号鍵の変更に要する作業負荷を軽減することができる。

【0095】

第１機器及び第２機器のうちの一方は、端末であり、第１機器及び第２機器のうちの他方は、端末との間で無線通信を行う通信機であってよい。そして、通信システムは、端末の認証を行う認証部を備え、鍵制御部は、認証に用いられる認証情報の一部を、第２情報として第１機器に出力するとともに、認証情報の一部を第２情報として第２機器に出力してよい。かかる場合には、第２情報を用意するために要する時間が軽減され得る。

【0096】

例えば、鍵制御部は、認証情報の一部を含んだ認証情報の全体を端末に出力してもよい。かかる場合には、第２情報を用意するための時間が軽減される他、鍵制御部から端末に出力されるデータ量が抑えられ得る。あるいは、鍵制御部は、認証情報の一部とは別に認証情報の全体を端末に出力してもよい。かかる場合には、少なくとも第２情報を用意するための時間が軽減され得る。

【0097】

所定条件は、認証情報が生成されたという条件を含んでよい。かかる構成によれば、端末の認証が行われるたびに、情報が通信機及び端末に出力され、当該情報に基づいて端末及び通信機それぞれが使用する暗号鍵が生成し直される。したがって、端末と通信機との間の通信が終わった場合には、通信機と端末それぞれから暗号鍵が消去されてよいため、端末及び通信機それぞれのメモリ使用量を抑えることができる。

【0098】

また、第１機器及び第２機器それぞれと通信可能な制御装置であって、第１機器によって第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報が第２機器に送信されると、第２機器によって第１暗号鍵と共通の第２暗号鍵と暗号化情報とに基づく所定の処理が実行され、制御装置は、所定条件が満たされた場合に、第１暗号鍵及び第２暗号鍵それぞれの変更を制御する鍵制御部を備える、制御装置が提供される。

【0099】

かかる構成によれば、共通の暗号鍵が第三者によって解読されてしまったとしても、第三者が解読結果に基づいて不正を働こうとするときには、第１機器及び第２機器それぞれによって暗号鍵が既に変更されている可能性が高まるため、セキュリティ性が向上することが期待される。

【0100】

＜＜１．４．変形例＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0101】

例えば、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。

【0102】

（暗号鍵認証に係る構成の変形例）
図４は、本実施形態に係る通信システムのうち暗号鍵認証に係る構成の変形例について説明するための図である。

【0103】

上記では、照合ＥＣＵ８（より具体的に、照合ＥＣＵ８が備える鍵制御部４２）が、端末２が保持する第１暗号鍵、及び、通信機３１が保持する第２暗号鍵を制御する場合を想定した。かかる場合には、上記したように、照合ＥＣＵ８と端末２との無線通信において使用されるデータの一部をシードとして使用することができる。しかし、暗号鍵を制御する装置は、照合ＥＣＵ８に限定されない。さらに、暗号鍵を保持する装置も、端末２及び通信機３１に限定されない。

【0104】

例えば、図４に示されたように、暗号鍵を制御する装置は、制御装置２３０であってよく、暗号鍵を保持する装置は、制御装置２３０と通信可能な第１機器２２０及び第２機器２４０であってよい。このとき、第１機器２２０は、端末２と同様に、第１暗号鍵を用いて暗号化された暗号化情報を第２機器２４０に送信し、第２機器２４０は、通信機３１と同様に、第１暗号鍵と共通する暗号鍵である第２暗号鍵と第１機器２２０からの暗号化情報とに基づく所定の処理を実行する。そして、制御装置２３０は、照合ＥＣＵ８と同様に、所定条件が満たされた場合に、第１暗号鍵及び第２暗号鍵それぞれの変更を制御する鍵制御部４２を備える。

【0105】

制御装置２３０は、照合ＥＣＵ８のようにＬＦ帯の電波の送信とＵＨＦ帯の電波の受信とを制御するものでなくてもよい。例えば、制御装置２３０は、他の無線通信（例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いた通信、または、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）を用いた通信など）を制御するものであってもよい。また、制御装置２３０は、第１機器２２０及び第２機器２４０と通信可能なサーバであってもよい。すなわち、鍵制御部４２は、車両１及び端末２と通信可能なサーバなどに設けられていてもよい。あるいは、制御装置２３０は、照合ＥＣＵ８以外の車載ＥＣＵであってもよい。すなわち、鍵制御部４２は、照合ＥＣＵ８以外の車載ＥＣＵに設けられていてもよい。例えば、車載ＥＣＵは、ボディＥＣＵ９であってもよいし、エンジンＥＣＵ１０であってもよい。

【0106】

さらに、第１機器２２０と第２機器２４０との間の通信は、端末２と通信機３１との間の通信のように、ＵＷＢ帯の電波を使用して行われるものでなくてもよい。例えば、第１機器２２０と第２機器２４０との間の通信は、他の無線通信（例えば、ＮＦＣを用いた通信、または、ＢＬＥを用いて通信など）を使用して行われてもよい。また、上記では、第１機器２２０の例としての端末２が電子キー５である場合を想定した。しかし、第１機器２２０の例としての端末２は、高機能携帯電話などであってもよい。

【0107】

上記の例では、端末２が第１機器２２０の例に該当し、通信機３１が第２機器２４０の例に該当する。しかし、通信機３１が第１機器２２０の例に該当し、端末２が第２機器２４０に該当してもよい。すなわち、第１機器２２０及び第２機器２４０のうちの一方が、端末２であり、第１機器２２０及び第２機器２４０のうちの他方が、端末２との間で無線通信を行う通信機３１であってよい。

【0108】

その他の各変形例について、以下に説明する。

【0109】

（シードに関する変形例）
上記例では、シードＤｓが、スマート照合の途中で生成される場合を主に説明した。具体的に、上記例では、シードＤｓが、スマート照合の要求応答認証における要求コードの生成に伴って生成される場合を主に説明した。しかし、シードＤｓが生成されるタイミングは限定されない。例えば、シードＤｓは、ウェイク信号の送信時に生成されてもよいし、キーＩＤの確認時に生成されてもよい。
また、シードＤｓは、スマート照合の前に生成されてもよいし、スマート照合の後に生成されてもよい。すなわち、シードＤｓは、端末２の認証時に端末２に送信される認証情報の一部であることに限定されない。

【0110】

上記例では、シードＤｓが乱数である場合を主に説明した。しかし、シードＤｓは、規則的に変化するデータであってもよい。すなわち、シードＤｓは、時間の経過とともに変化し得る情報であればよく、より望ましくは出力されるたびに変化する情報であるのがよい。

【0111】

シードＤｓは、端末２及び通信機３１に共通の暗号鍵Ｄｋを登録するために、一度だけ出力されてもよい。すなわち、端末２及び通信機３１の間の通信の度に出力されなくてもよいし、端末２及び通信機３１の間の暗号通信を開始するための処理が実行される度に出力されなくてもよい。

【0112】

シードＤｓは、照合ＥＣＵ８で生成されてもよいし、端末２で生成されてもよいし、通信機３１で生成されてもよい。

【0113】

（暗号鍵に関する変形例）
上記例では、通信機３１（マスタ通信機３４又はスレーブ通信機３５）及び端末２それぞれによって保持されている暗号鍵Ｄｋが、スマート照合の度に変更される場合を主に説明した。しかし、通信機３１（マスタ通信機３４又はスレーブ通信機３５）及び端末２それぞれによって保持されている暗号鍵Ｄｋは、距離測定の度に生成されてもよいし、ＵＷＢ電波Ｓａ送信の度に生成されてもよい。すなわち、暗号鍵Ｄｋを変更する規定の条件は、特に限定されない。

【0114】

上記例では、各通信機３１（マスタ通信機３４及びスレーブ通信機３５）において暗号鍵Ｄｋが生成される場合を主に説明した。しかし、各通信機３１のうち少なくとも１つにおいて生成された暗号鍵Ｄｋが、残りの通信機３１に通知されてもよい。例えば、マスタ通信機３４によって生成された暗号鍵Ｄｋが、スレーブ通信機３５に通知されてもよい。
あるいは、暗号鍵Ｄｋは、照合ＥＣＵ８によって生成されてもよい。すなわち、暗号鍵Ｄｋを生成する生成部４０は、照合ＥＣＵ８に設けられてもよい。このとき、照合ＥＣＵ８によって生成された暗号鍵Ｄｋが、マスタ通信機３４に出力されてもよい。

【0115】

上記例では、端末２と通信機３１との距離測定のための通信が、端末２と通信機３１との間で共通の暗号鍵Ｄｋを用いた暗号鍵認証を通じた暗号通信によって行われる場合を主に説明した。そして、上記例では、かかる暗号鍵認証が要求応答方式によって行われる場合を主に説明した。しかし、かかる暗号鍵認証の方式は、要求応答方式に限定されない。すなわち、かかる暗号鍵認証の方式としては、種々の認証方法が適用され得る。

【0116】

より具体的に、上記例では、端末２と通信機３１との間で共通の暗号鍵を使用して、端末２と通信機３１とのうち、一方が暗号化情報の例として要求応答認証の応答コードを送信し、他方が受信した応答コードと自身が暗号化情報の例として生成した応答コードとを照合する場合を主に説明した。しかし、暗号鍵認証の方式は、要求応答方式に限定されないため、暗号化情報は、要求応答認証の応答コードに限定されない。

【0117】

（距離測定のための通信に関する変形例）
上記例では、距離測定のための通信開始のトリガが、スマート照合に関連するトリガ（上記例では、スマート照合の要求応答認証における要求コードに基づいて生成されるシードＤｓの出力）である場合を主に説明した。しかし、距離測定のための通信開始のトリガは、かかる例に限定されない。例えば、距離測定のための通信開始のトリガは、車両ドアのドアノブへの操作が行われたことであってもよいし、エンジンスイッチ５０の操作が行われたことであってもよい。
また、距離測定のための通信開始のトリガがどのようなトリガであるかに関わらず、距離測定のための通信が行われるタイミングは、スマート照合の前であってもよいし、スマート照合の後であってもよいし、スマート照合の途中であってもよい。例えば、距離測定のための通信がスマート照合の前又は途中で実行される場合に、処理実行部４３によってスマート照合の成立が無効にされる場合があり得る。かかる場合には、処理実行部４３は、スマート照合を途中で強制的に終了させてもよい。すなわち、処理実行部４３は、スマート照合の成立を無効にした場合に、スマート照合（スマート通信）を成立させない何らかの処理を行えばよい。

【0118】

上記例では、スマート照合の種類に関わらず、スマート照合が行われる場合に、距離測定のための通信が行われる場合を主に説明した。しかし、スマート照合が行われる場合であっても、スマート照合の種類に応じて、距離測定のための通信を行うか否かが制御されてもよい。例えば、室外スマート照合が行われる場合には、距離測定のための通信が行われず、室内スマート照合が行われる場合にのみ、距離測定の通信が行われてもよい。すなわち、通信制御部３８は、車両１の外側に形成されるＬＦ電波エリアでは、通信機３１を作動せず、室内に形成されるＬＦ電波エリアでは、通信機３１を作動させてもよい。

【0119】

上記例では、スレーブ通信機３５の測定部３２によって測定値Ｖｍが測定される場合を主に説明した。このとき、測距用電波は、スレーブ通信機３５から端末２に送信される。しかし、測定値Ｖｍは、スレーブ通信機３５以外によって測定されてもよい。例えば、測定値Ｖｍは、端末２によって測定されてもよい。このとき、測距用電波は、端末２からスレーブ通信機３５に送信されればよい。

【0120】

上記例では、測定値Ｖｍが、スレーブ通信機３５と端末２との間の電波の伝播時間から測定される場合を主に説明した。しかし、測定値Ｖｍを測定する手法は、かかる例に限定されない。例えば、測定値Ｖｍは、スレーブ通信機３５及び端末２のうち、一方から送信された電波を他方が受信した場合、当該他方が電波の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定し、この受信強度から距離に準じた測定値を算出してもよい。

【0121】

また、複数のチャネルそれぞれを使用して電波送信が行われてもよい。このとき、測定部３２は、複数のチャネルそれぞれを使用して行われた電波送信の結果（伝播時間または受信強度）に基づいて、測定値Ｖｍを算出してもよい。
・距離測定のための通信（測距用電波及びその応答電波）の方式は、ＵＷＢ電波Ｓａを使用した方式に限定されない。例えば、距離測定のための通信として、他の周波数の電波が使用されてもよい。一例として、距離測定のための通信として、ブルートゥース（登録商標）通信が使用されてもよい。

【0122】

（システムの各種変形例）
上記例では、スマート照合の成立可否を決定する処理実行部４３が照合ＥＣＵ８に設けられる場合を主に説明した。しかし、処理実行部４３が設けられる位置は限定されない。例えば、処理実行部４３は、マスタ通信機３４に設けられてもよいし、スレーブ通信機３５に設けられてもよいし、端末２に設けられてもよい。

【0123】

上記例では、スレーブ通信機３５と端末２との距離に準じた測定値Ｖｍの正当性が、スレーブ通信機３５の測定部３２によって判定される場合を主に説明した。すなわち、上記例では、マスタ通信機３４がスレーブ通信機３５による判定結果を照合ＥＣＵ８に通知する場合を主に説明した。しかし、測定値Ｖｍの正当性は、マスタ通信機３４によって判定されてもよい。このとき、マスタ通信機３４は、スレーブ通信機３５による判定結果に基づいて決定したスマート照合の成立可否を照合ＥＣＵ８に通知すればよい。あるいは、測定値Ｖｍの正当性は、照合ＥＣＵ８によって判定されてもよい。このとき、マスタ通信機３４は、スレーブ通信機３５によって測定された測定値Ｖｍを照合ＥＣＵ８に通知すればよい。あるいは、測定値Ｖｍの正当性は、端末２によって判定されてもよい。

【0124】

上記例では、通信機３１の数が６つ（図２に示した例では、マスタ通信機３４が１つ、スレーブ通信機３５が４つ）である場合を主に説明した。しかし、通信機３１の個数は限定されない。例えば、通信機３１の数は、１つでもよいし、２つでもよいし、３つ以上でもよい。

【0125】

車両１のＬＦ送信機１３は、車両１の周囲にＬＦ電波（ウェイク信号）エリアを形成するように車両１に設けられてもよい。例えば、車両１のＬＦ送信機１３は、運転席ドアの周囲、助手席ドアの周囲、バックドアの周囲、及び、室内に、ＬＦ電波エリアを形成してもよい。
通信制御部３８は、ＬＦ送信機１３によって形成されたＬＦ電波エリアに基づき、通信機３１の作動を制御してもよい。例えば、通信制御部３８は、運転席ドアの周囲のＬＦ電波エリアに端末２が進入し、室外スマート照合が成立した場合、運転席に近い第１スレーブ通信機３５ａ及び第３スレーブ通信機３５ｃのみを作動させ、残りを作動させなくてもよい。

【0126】

上記したように、車両１にスレーブ通信機３５が複数設けられる場合が想定される。かかる場合には、複数のスレーブ通信機３５それぞれによって得られた、自身と端末２との距離に準じた測定値Ｖｍの正当性の判定結果がマスタ通信機３４に出力される。このとき、マスタ通信機３４は、判定結果が入力されたタイミングで個別に判定結果を照合ＥＣＵ８に通知してもよいし、判定結果がすべて入力されたタイミングで一括してすべての判定結果を照合ＥＣＵ８に出力してもよい。

【0127】

上記例では、処理実行部４３がスマート照合の成立可否を決定する場合を主に説明した。しかし、処理実行部４３によって実行される処理は、スマート照合の成立可否の決定に限定されない。例えば、処理実行部４３は、スマート照合の成立可否の決定以外に、測定値Ｖｍに応じて車載装置３の作動を制御してもよい。

【0128】

上記例では、スマート照合システムにおいて、ウェイク信号が車両１から端末２に送信される場合を主に説明した。しかし、ウェイク信号は、端末２から車両１に送信されてもよい。

【0129】

上記例では、電子キーシステム４が、スマート照合を実行するスマート照合システムである場合を主に説明した。しかし、電子キーシステム４は、スマート照合システムに限定されない。例えば、電子キーシステム４は、端末２の正否を確認することが可能なシステムであればよい。あるいは、電子キーシステム４は省略されてもよく、ＵＷＢ通信を用いて端末２の正否が確認されてもよい。
上記例では、端末２の正否の確認が、キーＩＤの照合及び要求応答認証によって行われる場合を主に説明した。しかし、端末２の正否を確認する方式は、かかる例に限定されない。例えば、端末２の正否を確認する方式は、端末２及び車両１が通信を通じて、端末２及び車両１が正規のペアであるか否かを確認することが可能な方式であればよい。

【0130】

上記例では、端末２が電子キー５である場合を主に説明した。しかし、端末２は電子キー５である場合に限定されない。例えば、端末２は、車両１との無線通信が実行可能な高機能携帯電話であってもよい。
上記例では、距離測定システム３０が、車両１及び端末２の間の距離に準じた測定値Ｖｍを測定する機能を備え、測定値Ｖｍの正当性からスマート照合の成立可否を決定する機能（不正通信検出機能）を備える場合を主に説明した。しかし、距離測定システム３０は、測定値Ｖｍを測定する機能を有していればよく、不正通信検出機能を備えなくてもよい。

【0131】

上記例では、端末２と通信機３１との間で共通する暗号鍵が、距離測定のための通信の暗号化に使用される場合を主に説明した。しかし、端末２と通信機３１との間で共通する暗号鍵は、距離測定のための通信以外の暗号化に使用されてもよい。

【0132】

車両１及び端末２の間の各種通信に使用される電波の周波数及び通信方式は、種々の態様に変更され得る。
上記例では、端末２の通信相手が車両１である場合を主に説明した。しかし、端末２の通信相手は、車両１に限定されず、種々の機器又は装置に変更可能である。

【符号の説明】

【0133】

１…車両、２…端末、３…車載装置、４…電子キーシステム、５…電子キー、８…照合ＥＣＵ、２０…端末制御部、３０…距離測定システム、３１…通信機、３２…測定部、３４…マスタ通信機、３５…スレーブ通信機、３８…通信制御部、３９…インターフェース部、４０…生成部、４１…鍵認証部、４２…鍵制御部、４３…処理実行部、４４…認証部、５０…エンジンスイッチ、２３０…制御装置、２２０…第１機器、２４０…第２機器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】