(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】2024-02-07
(45)【発行日】2024-02-16
(54)【発明の名称】車両制御装置、車両制御システム、および車両制御方法
(51)【国際特許分類】
E05B 49/00 20060101AFI20240208BHJP
B60R 16/023 20060101ALI20240208BHJP
B60R 25/01 20130101ALI20240208BHJP
B60R 25/24 20130101ALI20240208BHJP
【FI】
E05B49/00 K
B60R16/023
B60R25/01
B60R25/24
(21)【出願番号】P 2020144752
(22)【出願日】2020-08-28
【審査請求日】2022-12-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 亮
【審査官】砂川 充
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-79461(JP,A)
【文献】特開2003-152737(JP,A)
【文献】特開2008-260332(JP,A)
【文献】特開2014-227647(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E05B 49/00
B60R 16/023
B60R 25/24
B60R 25/01
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に設けられ、前記車両を制御する
車両制御
装置であって、
前記車両に設けられる他の制御装置との間で前記車両の制御に用いる情報を通信する場合
に、前記車両を駆動状態に移行させることが可能なスマートキーを介して、前記他の制御装置との通信を行う通信部と
、
計測された前記スマートキーまでの距離が第1の距離以上である場合に、前記通信部の前記他の制御装置との通信を無効化する制御部と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記スマートキーまでの距離が第1の距離未満であり、かつ前記第1の距離よりも短い第2の距離以上である場合に、前記車両の走行に関する通信以外の通信に限って前記他の制御装置との通信を有効化する
ことを特徴とする請求項
1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記スマートキーまでの距離が前記第2の距離未満である場合に、全ての前記他の制御装置との通信を有効化する
ことを特徴とする請求項
2に記載の車両制御装置。
【請求項4】
前記制御部は、
計測された前記他の制御装置までの距離が予め定められた距離と異なる他の制御装置については、通信を無効化する
ことを特徴とする請求項
1~
3のいずれか一つに記載の車両制御装置。
【請求項5】
車両に設けられ、前記車両を制御する
車両制御
装置と、
前記車両を駆動状態に移行させることが可能なスマートキーと
を備える車両制御システムであって、
前記車両制御装置は、
前記車両に設けられる他の制御装置との間で前記車両の制御に用いる情報を通信する場合
に、前
記スマートキーを介して、前記他の制御装置との通信を行う通信部と
、
計測された前記スマートキーまでの距離が第1の距離以上である場合に、前記通信部の前記他の制御装置との通信を無効化する制御部と
を備え
ることを特徴とする車両制御システム。
【請求項6】
車両に設けられ、前記車両を制御する車両制御装置が、
前記車両に設けられる他の制御装置との間で前記車両の制御に用いる情報を通信する場合
に、前記車両を駆動状態に移行させることが可能なスマートキーを介して、前記他の制御装置との通信を行
い、
計測された前記スマートキーまでの距離が第1の距離以上である場合に、前記他の制御装置との通信を無効化する
ことを
特徴とする車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示の実施形態は、車両制御装置、車両制御システム、および車両制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両を制御する各種制御装置は、ワイヤーハーネスを介して接続されて有線通信を行っているが、各種制御装置間の通信を無線通信で行うことが考えられている。また、車両における無線通信に関しては、キーを車両のシリンダに差し込むことなく、車両の施錠、開錠、および車両の起動等を可能としたスマートキーシステムがある(例えば、特許文献1参照)。スマートキーは、暗号化された微弱な電波を常時発信しており、車両に所定距離まで近づくと自動的に車両との間で双方を認識し、例えば、ユーザが車両のドアノブ等に触れると、車両へ開錠を指示する信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、近年、スマートキーが車両から所定距離よりも離れている場所にあるにもかかわらす、遠隔操作によって車両を開錠するリレーアタックという犯行の手口がある。
【0005】
リレーアタックは、悪意のある第3者が、車両から離れた場所いる車両のユーザに近付き、スマートキーから発せられる微弱な電波を特殊な送受信機によって受信して増幅させ、本来であれば届くはずがない車両へ送信して、車両を開錠させるという手口である。そして、車両内の各種制御装置との間の通信を無線通信にした場合にも、上記したリレーアタックのような手口で、悪意のある第3者によって車両の操作が行われてしまう可能性がある。
【0006】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、悪意のある第3者による車両の操作を防止することができる車両制御装置、車両制御システム、および車両制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態に係る車両制御装置は、制御部と、通信部とを備える。制御部は、車両に設けられ、前記車両を制御する。通信部は、前記車両に設けられる他の制御装置との間で前記車両の制御に用いる情報を通信する場合には、前記車両を駆動状態に移行させることが可能なスマートキーを介して、前記他の制御装置との通信を行う。
【発明の効果】
【0008】
実施形態の一態様に係る車両制御装置、車両制御システム、および車両制御方法によれば、悪意のある第3者による車両の操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1は、実施形態に係る車両制御方法の概要説明図である。
【
図2】
図2は、実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。
【
図3】
図3は、実施形態に係る頭脳ECUの動作説明図である。
【
図4】
図4は、実施形態に係る頭脳ECUの動作説明図である。
【
図5】
図5は、実施形態に係る頭脳ECUの動作説明図である。
【
図6】
図6は、実施形態に係る頭脳ECUの動作説明図である。
【
図7】
図7は、実施形態に係る頭脳ECUの情報処理部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して、車両制御装置、車両制御システム、および車両制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0011】
図1は、実施形態に係る車両制御方法の概要説明図である。
図1に示すように、本実施形態に係る車両制御システム100は、車両101に設けられる頭脳ECU(Electronic Control Unit)1と、スマートキー2と、制御ECU3-1,3-2とを含む。
【0012】
頭脳ECU1は、車両101を制御する制御装置の一例である。制御ECU3-1,3-2は、車両101に設けられる他の制御装置の一例である。なお、
図1には、2つの制御ECU3-1,3-2を図示しているが、制御ECUの数は、3以上であってもよい。また、以下の説明では、制御ECU3-1,3-2を区別せずに、任意の制御ECUを指す場合には、制御ECU3と記載することがある。
【0013】
頭脳ECU1は、制御ECU3-1,3-2を制御することによって、車両101全体を統括制御する。制御ECU3-1は、頭脳ECU1の制御に従って、走行系以外の制御対象装置の動作を制御する。例えば、制御ECU3-1は、車両の施錠(ロック)装置、ライト、およびエアコン等のボデー系の制御装置や、車載情報機器、センター等の車外と通信する通信装置等の動作を制御する。
【0014】
また、制御ECU3-2は、頭脳ECU1の制御に従って、走行系(走る・曲がる・止まるに関する機能系)の制御対象装置の動作を制御する。例えば、制御ECU3-2は、車両101が電気自動車である場合、車両101を走行させるモータ、電動操舵装置、および電動制動装置等の動作を制御する。また、制御ECU3-2は、車両101がエンジンを備える場合には、エンジンの動作を制御する。
【0015】
スマートキー2は、暗号化された微弱な電波を常時発信しており、車両101に所定距離まで近づくと自動的に車両との間で双方を認識し、例えば、ユーザが車両101のドアノブ等に触れると、車両101へ開錠を指示する信号を出力する。
【0016】
頭脳ECU1は、スマートキー2から開錠を指示する信号を受信すると、制御ECU3-1を制御して、車両101のロック装置を開錠させる。その後、頭脳ECU1は、スマートキー2によって車両が駆動状態に移行されると、ユーザの運転操作に応じて制御ECU3-2を制御し、車両101を走行させる。
【0017】
このとき、頭脳ECU1は、車両101の制御に用いる情報を制御ECU3-1,3-2との間で通信する場合には、スマートキー2を介して、制御ECU3-1,3-2との通信を行う。
【0018】
このとき、頭脳ECU1は、UWB(Ultra Wide Band)無線通信方式によって、情報通信を行う。UWB無線通信方式は、比較的近距離(例えば、数m圏内)において高速な情報通信が可能な通信方式である。また、UWB無線通信方式は、情報通信を行う双方の通信装置間において、相互間の距離を高精度に計測可能な通信方式である。
【0019】
例えば、頭脳ECU1は、スマートキー2から開錠を指示する信号を受信すると、直接制御ECU3―1へ開錠を指示する情報を送信せず、スマートキー2へ開錠を指示する情報を送信し、スマートキー2から制御ECU3―1へ開錠を指示する情報を送信させる。
【0020】
ここで、上記のように、UWB無線通信方式は、比較的近距離において情報通信が可能な通信方式である。このため、頭脳ECU1は、悪意のある第3者が車両から離れた場所にいるユーザが携帯しているスマートキー2の電波を傍受してリレーアタックによって車両101を開錠しようとしても、開錠を指示する情報をスマートキー2まで送信することができない。
【0021】
したがって、本実施形態に係る車両制御システム100によれば、リレーアタックによる開錠が試みられても、開錠を指示する情報がスマートキー2から制御ECU3-1へ送信されることがないので、リレーアタックによる車両の盗難を防止することができる。
【0022】
また、車載の制御装置間の通信を無線にしたことで、悪意ある第3者が、特定の制御装置になりすます装置を車両内や近辺に潜ませて、車両を遠隔で制御するようなケースも考えられる。本発明では、ユーザが所持するスマートキーが車両付近になければ、制御装置間の通信が行われないので、このようなケースにも対応できる。
【0023】
次に、
図2を参照し、本実施形態に係る車両制御システムの構成について説明する。
図2は、実施形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。
図2に示すように、実施形態に係る車両制御システム100は、頭脳ECU1と、スマートキー2と、制御ECU3-1~3-nとを含む。
【0024】
頭脳ECU1は、操作装置61およびセンサ62等と接続される。操作装置61は、車両101のステアリングホイル、アクセル、ブレーキ、シフトレバー等を含む。センサ62には、車両101の周囲に存在する障害物等を検知するレーダやLiRAR等を含む。操作装置61は、ユーザの操作に応じた操作情報を頭脳ECUへ出力する。センサ62は、障害物の検知結果等を示す情報を頭脳ECU1へ出力する。
【0025】
制御ECU3-1~3-nは、それぞれ対応する車両の制御対象装置7―1~7-nに接続される。以下、制御ECU3-1~3-nを区別せずに、任意の制御ECUを指す場合には、制御ECU3と記載することがある。また、制御対象装置7―1~7-nを区別せずに、任意の制御対象装置を指す場合には、制御対象装置7と記載することがある。
【0026】
頭脳ECU1と制御ECU3とは、スマートキー2を介して、UWB無線通信方式によって情報通信可能に接続される。頭脳ECU1は、情報処理部4と、記憶部5とを備える。記憶部5は、例えば、データフラッシュ等の情報記憶デバイスであり、ECU間距離情報51を記憶する。ECU間距離情報51は、頭脳ECU1から各制御ECU3までの予め定められた距離を示す情報である。
【0027】
情報処理部4は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。情報処理部4は、CPUがROMに記憶されたプログラムを、RAMを作業領域として使用して実行することにより機能する制御部41と、通信部42と、計測部43とを備える。
【0028】
なお、情報処理部4が備える制御部41、通信部42、および計測部43は、一部または全部がASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。
【0029】
情報処理部4が備える制御部41、通信部42、および計測部43は、それぞれ以下に説明する情報処理の作用を実現または実行する。なお、情報処理部4の内部構成は、
図2に示した構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。
【0030】
制御部41は、車両を制御する処理部である。通信部42は、スマートキー2を介して、制御ECUとの間で情報通信をする処理部である。通信部42は、操作装置61およびセンサ62からの情報の入力も受け付ける。
【0031】
計測部43は、頭脳ECU1と各制御ECU3との距離を計測する処理部である。また、計測部43は、頭脳ECU1からスマートキー2までの距離を計測する。計測部43は、計測した距離を示す情報を制御部41へ出力する。
【0032】
制御部41は、例えば、スマートキー2から通信部42を介して開錠を指示する情報が入力されると、開錠を指示する情報を通信部42およびスマートキー2を介して、制御ECU3-1へ出力して、車両101を開錠させる。
【0033】
これにより、頭脳ECU1は、スマートキー2が車両101の近傍にないにも関わらす、不正に車両101を開錠させることを防止することができるので、リレーアタックによる車両101の盗難を防止することができる。
【0034】
また、制御部41は、例えば、操作装置61またはセンサ62から車両101の走行に関する操作情報や障害物の検知結果を示す情報が入力されると、車両101の走行に関する操作情報を通信部42およびスマートキー2を介して、制御ECU3-2へ出力する。
【0035】
制御ECU3-2は、スマートキー2を介して頭脳ECU1から入力される制御情報に従って、車両101を走行させる。頭脳ECU1は、例えば、悪意のある第3者が車両101のロック装置を破壊して、車両101を走行させようとしても、スマートキー2を所持していなければ、制御ECU3へ操作情報を出力しない。これにより、頭脳ECU1は、車両101の盗難を防止することができる。
【0036】
また、制御部41は、頭脳ECU1からスマートキー2までの距離に応じて、制御ECU3との通信を有効化するか無効化するかを変更する。かかる制御部41の動作については、
図3~5を参照して後述する。
【0037】
また、制御部41は、頭脳ECU1から各制御ECU3までの距離が記憶部5に記憶されているECU間距離情報51内の距離と一致しているか否かによって、制御ECU3との通信を有効化するか無効化するかを変更する。かかる制御部41の動作については、
図6を参照して後述する。
【0038】
また、頭脳ECU1は、上記のように、制御ECU3との間で無線通信によって情報の送受信を行う。これにより、車両制御システム100では、頭脳ECU1と各制御ECU3とを接続する配線を設ける必要がないので、例えば、小型EV(Electric Vehicle)等に採用されることにより、広い車室内空間を確保することができる。
【0039】
次に、
図3~
図6を参照して、実施形態に係る頭脳ECUの動作例について説明する。
図3~
図6は、実施形態に係る頭脳ECUの動作説明図である。
図3に示すように、頭脳ECU1の制御部41は、頭脳ECUからスマートキー2までの距離Dが第1の距離(例えば、5m)D1以上である場合に、制御ECU3-1,3-2との通信を無効化する。
【0040】
これにより、頭脳ECU1は、悪意のある第3者が車両から離れた場所にいるユーザが携帯しているスマートキー2の電波を傍受してリレーアタックによって車両101を開錠しようとしても、開錠を指示する情報をスマートキー2へ送信しない。
【0041】
したがって、本実施形態に係る車両制御システム100によれば、リレーアタックによる開錠が試みられても、開錠を指示する情報がスマートキー2から制御ECU3-1へ送信されることがないので、リレーアタックによる車両の盗難を防止することができる。
【0042】
また、
図4に示すように、頭脳ECU1の制御部41は、頭脳ECUからスマートキー2までの距離Dが第1の距離D1未満であり、かつ第1の距離D1よりも短い第2の距離D2(例えば、1m)以上である場合に、車両101の走行に関する通信以外の通信に限って制御ECU3との通信を有効化する。
【0043】
このとき、頭脳ECU1は、例えば、車両101の走行に関しない車両101の施錠(ロック)装置、ライト、およびエアコン等の動作を制御する制御ECU3-1については、通信を有効化する。一方、頭脳ECU1は、車両101の走行に関する制御を行う制御ECU3-2については、通信を無効化する。
【0044】
これにより、頭脳ECU1は、車両101のユーザがスマートキー2をポケットやバッグに入れている状態であっても第2の距離D2まで車両101(頭脳ECU1)に近付けば、例えば、車両101のドアノブに触れるだけで車両101を開錠することができる。
【0045】
また、頭脳ECU1によれば、車両101のユーザが車両101に近付いて車両101を開錠した隙に、悪意のある第3者が車両101に乗り込んで車両101を奪おうとしても、頭脳ECU1から制御ECU3-2へ操作情報出力されない。これにより、頭脳ECU1は、車両101の盗難を防止することができる。
【0046】
また、
図5に示すように、頭脳ECU1の制御部41は、頭脳ECUからスマートキー2までの距離Dが第2の距離D2未満である場合、例えば、スマートキー2が車両101の車室内にある場合に、全ての制御ECU3との通信を有効化する。
【0047】
これにより、頭脳ECU1は、スマートキー2が車両101の車室内にある場合に限り、車両101を走行させることを可能にするので、スマートキー2を持たない第3者が車両を走行させることを防止することにより、車両101の盗難を防止することができる。
【0048】
また、
図6に点線両向き矢印で示すように、頭脳ECU1は、車両101に設けられる制御ECU3-1,3-2までの距離を計測部43によって計測する。このとき、制御ECU3-1,3-2は、正規品であるため、頭脳ECU1から制御ECU3-1,3-2までの距離は、ECU間距離情報51に含まれる距離と一致する。
【0049】
このため、頭脳ECU1の制御部41は、制御ECU3-1,3-2との通信を有効化する。しかしながら、車両101では、例えば、悪意のある第3者が偽制御ECU3-Xを車両101内に持ち込み、不正に車両101を走行させようとする場合がある。
【0050】
かかる場合、頭脳ECU1の制御部41は、頭脳ECU1から偽制御ECU3-Xまでの距離がECU間距離情報51に含まれる距離と一致しないので、偽制御ECU3-Xとの通信を無効化する。これにより、頭脳ECU1は、偽制御ECU3-Xの持ち込みによる車両101の盗難を防止することができる。
【0051】
次に、
図7を参照し、実施形態に係る頭脳ECUの情報処理部が実行する処理について説明する。
図7は、実施形態に係る頭脳ECUの情報処理部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【0052】
情報処理部4は、常時スマートキー2の探索を行い、スマートキー2を認識した場合に、
図7に示す処理を実行する。
図7に示すように、情報処理部4は、スマートキー2を認識すると、まず、スマートキー2までの距離を計測する(ステップS101)。
【0053】
続いて、情報処理部4は、スマートキー2までの距離が第1の距離以上であるか否かを判定する(ステップS102)。そして、情報処理部4は、スマートキー2までの距離が第1の距離以上であると判定した場合(ステップS102,Yes)、制御ECU3との通信を無効化し(ステップS103)、処理を終了する。
【0054】
また、情報処理部4は、スマートキー2までの距離が第1の距離以上でないと判定した場合(ステップS102,No)、スマートキー2までの距離が第2の距離以上であるか否かを判定する(ステップS104)。
【0055】
そして、情報処理部4は、スマートキー2までの距離が第2の距離以上であると判定した場合(ステップS104,Yes)、走行系通信以外の通信を有効化し(ステップS105)、処理をステップS107へ移す。
【0056】
また、情報処理部4は、スマートキー2までの距離が第2の距離以上でないと判定した場合(ステップS104,No)、制御ECU3との通信を全て有効化し(ステップS106)、処理をステップS107へ移す。ステップS107において、情報処理部4は、スマートキー2を介して制御ECU3との通信を行い、処理を終了する。
【0057】
このように、頭脳ECU1は、スマートキー2までの距離が第1の距離未満であり、制御ECU3との間で車両の制御に用いる情報を通信する場合には、直接ではなく、必ずスマートキー2を介して通信を行う。
【0058】
これにより、頭脳ECU1は、スマートキー2を所持する車両のユーザが頭脳ECU1から第1の距離以上離れた場所にいる場合には、制御ECU3との間で車両の制御に用いる情報を通信しないので、リレーアタックによる車両の盗難を防止することができる。
【0059】
なお、上記した実施形態は、一例であり種々の変形が可能である。例えば、スマートキー2は、頭脳ECU1との通信が可能な期間が設定される構成であってもよい。これにより、例えば、カーシェアやレンタカーの乗り逃げによる車両101の盗難を防止することができる。
【0060】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0061】
100 車両制御システム
101 車両
1 頭脳ECU
2 スマートキー
3-1~3-n 制御ECU
4 情報処理部
41 制御部
42 通信部
43 計測部
5 記憶部
51 ECU間距離情報
61 操作装置
62 センサ
7-1~7-n 制御対象装置