通信装置以及系统的制作方法

本发明涉及通信装置以及系统。

背景技术：

近年来，开发出在装置间根据收发信号的结果来进行认证的技术。例如，在下述专利文献1中，公开了车载器通过与便携式设备之间收发信号来进行便携式设备的认证的技术。

专利文献1：日本特开平11－208419号公报。

在如上述那样的装置间认证中，需要兼得认证的精度和响应性的构造。

技术实现要素：

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够实现高精度且响应性高的装置间认证的构造。

为了解决上述课题，根据本发明的某个观点，提供一种通信装置，具备控制部执行与发送或者接收第一认证处理所需的第一认证信号以及第二认证信号相关的处理，其中，上述第一认证处理用于认证其它通信装置，在发送或者接收上述第一认证信号后，且在发送或者接收上述第二认证信号前，上述控制部开始执行第二认证处理，其中，上述第二认证处理是与上述第一认证处理不同的认证处理。

另外，为了解决上述课题，根据本发明的另一个观点，提供一种通信装置，具备控制部，上述控制部执行与接收第一认证处理所需的第一认证信号相关的处理、以及与发送第二认证信号相关的处理，其中，上述第一认证处理用于认证其它通信装置，在接收上述第一认证信号后，且发送上述第二认证信号前，上述控制部开始执行第二认证处理，上述第二认证处理是与上述第一认证处理不同的认证处理。

另外，为了解决上述课题，根据本发明的另一个观点，提供一种系统，具备第一通信装置以及第二通信装置，上述第一通信装置具备第一控制部，上述第一控制部执行与发送第一认证处理所需的第一认证信号相关的处理、以及与接收第二认证处理相关的处理，其中，上述第一认证处理用于认证第二通信装置，上述第二通信装置具备第二控制部，上述第二控制部执行与接收上述第一认证信号相关的处理、以及与发送上述第二认证信号相关的处理，在接收上述第一认证信号后，且发送上述第二认证信号前，上述第二控制部开始执行第二认证处理，其中，上述第二认证处理是与上述第一认证处理不同的认证处理。

如以上说明的那样，根据本发明，提供一种能够实现高精度且响应性高的装置间认证的构造。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的系统的构成例的图。

图2是表示由该实施方式涉及的系统所执行的认证处理的流程的一个例子的时序图。

附图标记说明：

1…系统，100…车载器，110…第一无线通信部，120…第二无线通信部，130…存储部，140…控制部，200…便携式设备，210…第一无线通信部，220…第二无线通信部，230…存储部，240…控制部。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。其中，在本说明书以及附图中，对于具有实质相同的功能结构的构成要素，通过标注相同的附图标记而省略重复说明。

＜1.实施方式＞

《1.1.概要》

首先，对本发明的一个实施方式的概要进行叙述。如上所述，近年来，开发出在装置间根据收发信号的结果来进行认证的技术。例如，在专利文献1中，公开了车载器通过与便携式设备之间收发信号来进行便携式设备的认证的技术。通过使用这样的认证技术，例如，在具有被认证的便携式设备的用户从车辆进入规定的距离内时，能够实现解除该车辆的门锁、或能够启动发动机等功能。

但是，例如，在通过使用超短波(uhf：ultra-highfrequency)、长波(lf：lowfrequency)的质询响应方式进行装置间的认证的情况下，通过使用中继器来中继车载器的发送信号，间接地实现便携式设备(被认证装置)与车载器的通信，也担心非法地建立由车载器进行的便携式设备的认证的中继攻击。因此，期望防止如上述的中继攻击那样的被认证装置的伪装等，并且进一步提高认证精度的构造。

因此，在本公开的一个实施方式的系统中，其特征之一在于，除了作为通信装置的认证的第一认证处理以外，还执行与第一认证处理不同的认证亦即第二认证处理。

本实施方式的第一认证处理是在通信装置间进行依据第一无线通信标准的通信，并基于该通信的结果来进行通信装置间的认证的处理。另外，本实施方式的第二认证处理是在通信装置间进行依据与第一无线通信标准不同的第二无线通信标准的通信，并基于该通信的结果来进行通信装置间的认证的处理。

在这里，本实施方式的第一认证处理也可以是基于由一个通信装置发送的第一认证信号、以及作为针对该第一认证信号的响应由其它通信装置发送的第二认证信号的认证处理。即，在本实施方式的第一认证处理中，可以在作为针对第一认证信号的响应而发送了与第一认证信号对应的正规的第二认证信号的情况下，将通信装置间的认证设为成功。

另外，本实施方式的系统的特征在于，在第一认证处理中的发送或者接收第一认证信号后，且发送或者接收第二认证信号前，开始执行与第一认证处理不同的第二认证处理。即，在本实施方式的系统中，在由一个通信装置发送第一认证信号后，开始第二认证处理。根据上述特征，能够在通信装置间响应性高地实现2种不同的认证处理，并且有效地提高整体的认证精度。以下，对本实施方式的系统的构成例进行详细说明。

《1.2.构成例》

图1是表示本发明的一个实施方式的系统1的构成例的图。如图1所示，本实施方式的系统1包含：车载器100以及便携式设备200。在本发明中，涉及认证侧的通信装置(也称为第一通信装置)、以及被认证侧的通信装置(也称为第二通信装置)。在图1所示的一个例子中，车载器100相当于第一通信装置的一个例子，便携式设备200相当于第二通信装置的一个例子。若用户携带便携式设备200接近搭载有车载器100的车辆，则在车载器100与便携式设备200之间进行用于认证的无线通信。在这里，可以在认证成功的情况下，能够解锁搭载车载器100的车辆的门锁、或启动发动机。这样，本实施方式的系统1可以是利用通信装置间的无线通信的智能进入系统。以下，对各构成要素依次进行说明。

(车载器100)

车载器100可以是搭载于允许用户乘车的车辆(例如，用户拥有的车辆、临时租给用户的车辆)的通信单元。如图1所示，车载器100具备：第一无线通信部110、第二无线通信部120、存储部130以及控制部140。

第一无线通信部110具有与便携式设备200之间，进行依据第一无线通信标准的通信的功能。另外，第二无线通信部120具有与便携式设备200之间，进行依据与第一无线通信标准不同的第二无线通信标准的通信的功能。

存储部130具有存储用于进行车载器100的动作的各种信息的功能。例如，存储部130存储用于进行车载器100的动作的程序、以及id(identifier)等识别信息、密码等密钥信息、以及认证算法等。存储部130例如由闪存等存储介质、以及执行对存储介质的记录再生的处理装置构成。

控制部140具有控制车载器100的全部动作的功能。作为一个例子，控制部140控制第一无线通信部110以及第二无线通信部120来进行与便携式设备200的通信，并进行从存储部130的信息读出、以及对存储部130的信息写入。控制部140还作为控制与便携式设备200之间进行的认证处理的认证控制部来发挥作用。控制部140由例如cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、微处理器等电子电路构成。此外，控制部140是控制第一通信装置的动作的第一控制部的一个例子。

另外，本实施方式的控制部140控制与认证便携式设备200的第一认证处理所需的第一认证信号以及第二认证信号的发送或者接收相关的处理。另外，本实施方式的控制部140的特征之一在于：在发送或者接收第一认证信号后，且发送或者接收第二认证信号前，开始执行第二认证处理，上述第二认证处理是与第一认证处理不同的认证处理。

根据本实施方式的控制部140所具有的上述特征，能够在车载器100与便携式设备200之间响应性高地实现2种不同的认证处理，且有效地提高整体的认证精度。

在这里，对本实施方式的第一认证处理以及第二认证处理进行说明。本实施方式的第一认证处理是在通信装置间进行依据第一无线通信标准的通信，并基于该通信的结果来进行通信装置间的认证的处理。另外，本实施方式的第二认证处理是在通信装置间进行依据第二无线通信标准的通信，并基于该通信的结果来进行通信装置间的认证的处理。

在这里，本实施方式的第一认证处理也可以是基于由第一通信装置(例如，车载器100)发送的第一认证信号、以及作为针对该第一认证信号的响应由第二通信装置(例如，便携式设备200)发送的第二认证信号的认证处理。即，在本实施方式的第一认证处理中，可以在作为针对第一认证信号的响应而发送与第一认证信号对应的正规的第二认证信号的情况下，将第一通信装置与第二通信装置之间的认证设为成功。

作为一个例子，本实施方式的第一认证处理可以是请求响应认证。在这里，所谓的上述的请求响应认证是认证者生成请求解的发送的认证请求并将该认证请求发送给被认证者，被认证者基于认证请求生成认证响应并作为上述解发送给认证者，认证者基于认证响应来进行被认证者的认证的方式。即，本实施方式的第一认证信号相当于上述的认证请求。另外，本实施方式的第二认证信号相当于上述的认证响应。作为认证请求以及认证响应的一个例子，例如，可举出预先设定的密码的请求、以及响应于该请求发送的密码等。另外，认证请求以及认证响应也可以是利用一次性密码的响应。在该情况下，例如，认证请求例如也可以是每次生成的随机数。被认证者使用作为认证请求发送的随机数和被认证信息(例如，密码等)以规定的算法来进行运算，并将该运算的结果作为认证响应发送给认证者。认证者使用所发送的认证请求和所存储的被认证者的被认证信息并以规定的算法来进行运算，并对该运算的结果和接收到的认证响应进行比较。在这里，在两者一致的情况下，认证者可以将被认证者的认证设为成功。

像这样，所谓的本实施方式的第一认证处理可以说针对由认证者发送的一些信息，被认证者基于该信息生成解并发送该解，认证者基于该解来进行被认证者的认证的处理。作为一个例子，针对由第一通信装置作为认证请求发送出的第一认证信号，第二通信装置发送将基于第一认证信号和预先保存的密码等被认证信息运算出的第二认证信号作为认证响应。在这里，在认为作为认证响应发送出的第二认证信号表示根据作为认证请求的第一认证信号和上述密钥信息计算的正规值的情况下，控制部140可以将第一通信装置与第二通信装置之间的认证设为成功。

此外，本实施方式的第一无线通信标准与第二无线通信标准相比，可以满足增益较高、或者接收侧的消耗电力较低中的至少任意一个要件。作为满足这些要件的具体例，可以在第二无线通信标准下，使用频率比第一无线通信标准中的载波的频率高的载波。

上述原因在于：由于载波的频率越高与距离相应的衰减越大所以增益越低，载波的频率越低与距离相应的衰减越小所以增益越高，因此满足与增益相关的上述要件。另外原因在于：由于载波的频率越高接收侧的取样频率越高所以接收侧的消耗电力越高，载波的频率越低接收侧的取样频率越低所以接收侧的消耗电力越低，所以满足与接收侧的消耗电力相关的上述的要件。此外，若考虑到取样频率根据载波的频率的最大值来设定，则至少满足第二无线通信标准下的载波的最大频率高于第一无线通信标准下的载波的最大频率即可。

例如，在本实施方式的第一无线通信标准中，也可以使用lf频段的信号以及uhf频段的信号。在该情况下，第一通信装置可以对第一认证信号的发送使用lf频段的信号，第二通信装置可以对第二认证信号的发送使用uhf频段的信号。像这样，本实施方式的第一认证处理可以是使用lf频段的信号以及uhf频段的信号的请求响应认证。

另一方面，作为第二认证处理，控制部140执行的处理包含：基于第一通信装置与第二通信装置之间的距离来认证第二通信装置的处理。本实施方式的第二认证处理例如也可以包含测定第一通信装置与第二通信装置之间的距离的测距、以及基于伴随着执行该测距而获取的信息来认证第二通信装置的处理。此时，控制部140在判断为第一通信装置与第二通信装置之间的距离为规定距离以下的情况下，将第二认证处理设为成功。

即，在本实施方式的系统1中，除了使用第一认证信号和第二认证信号的第一认证处理以外，还进行基于第一通信装置与第二通信装置之间的距离的第二认证处理。由此，能够防止如中继攻击那样的被认证装置的伪装、距离的伪装，并且有效地提高整体的认证精度。

此外，本实施方式的第二认证处理中的测距基于测距用信号的收发来执行。本实施方式的测距用信号是用于测定本实施方式的第一通信装置与第二通信装置之间的距离(更正确来说，收发测距用信号的无线通信部间的距离)的信号。测距用信号是在第一通信装置与第二通信装置之间通过无线来收发的信号。例如，本实施方式的测距也可以包含：向第一通信装置以及第二通信装置的一者发送第一测距用信号，并作为对该第一测距用信号的响应从第一通信装置以及第二通信装置的另一者接收第二测距用信号、以及基于收发第一测距用信号以及第二测距用信号所花费的时间来计算测距值。

上述的第一测距用信号以及第二测距用信号的收发依据第二无线通信标准来执行。作为一个例子，在本实施方式的第二无线通信标准下，可以使用利用超宽带(uwb：ultra-wideband)的频率的信号。基于uwb的脉冲方式的信号具有能够高精度地进行测位以及测距的特性。即，通过使用纳秒以下的非常短的脉冲宽度的电波能够高精度地测定电波的空中传播时间，并能够高精度地进行基于传播时间的测位以及测距。

(便携式设备200)

便携式设备200可以是由用户携带的任意的装置。作为任意的装置，可举出电子钥匙、智能手机、可穿戴终端等。如图1所示，便携式设备200具备：第一无线通信部210、第二无线通信部220、存储部230以及控制部240。

第一无线通信部210具有与车载器100之间进行依据第一无线通信标准的通信的功能。另外，第二无线通信部220具有与车载器100之间进行依据第二无线通信标准的通信的功能。

存储部230具有存储用于进行便携式设备200的动作的各种信息的功能。例如，存储部230存储用于进行便携式设备200的动作的程序、以及id等识别信息、密码等密钥信息、以及认证算法等。存储部130例如由闪存等存储介质以及执行对存储介质的记录再生的处理装置构成。

控制部240具有控制便携式设备200的全部动作的功能。作为一个例子，控制部240控制第一无线通信部210以及第二无线通信部220来进行与车载器100的通信，并进行从存储部230的信息的读出、以及对存储部230的信息的写入。控制部240还作为控制与车载器100之间进行的认证处理的认证控制部来发挥作用。控制部240由例如cpu、微处理器等电子电路构成。此外，控制部240是控制第二通信装置的动作的第二控制部的一个例子。

另外，本实施方式的控制部240执行与第一认证信号的接收相关的处理、以及与第二认证信号的发送相关的处理。另外，本实施方式的控制部240的特征之一在于：在接收第一认证信号后，且在发送第二认证信号前，开始执行第二认证处理。

以上，对本实施方式的系统1的构成例进行了叙述。此外，使用图1说明的上述结构仅是一个例子。本实施方式的系统1的结构并不限定于这样的例子。例如，在图1中，例示出控制部140控制第一无线通信部110以及第二无线通信部120的情况。另一方面，上述的控制部140所具有的功能也可以通过第一无线通信部110以及第二无线通信部120的配合来实现。对于控制部240所具有的功能也相同。本实施方式的系统1的结构能够根据规格、运用灵活地变形。

《1.3.详细内容》

接下来，对由本实施方式的系统1实现的认证处理进行详细说明。如上所述，本实施方式的系统1执行：基于依据第一无线通信标准的通信的第一认证处理、以及基于依据第二无线通信标准的通信的第二认证处理。另外，系统1也可以在第一认证处理和第二认证处理均满足条件的情况下，将第一通信装置与第二通信装置之间的认证设为成功。根据上述的控制，与基于依据单一的无线通信标准的通信请求响应认证等相比，能够实现更加安全的装置间认证。

进一步，本实施方式的系统1的特征之一在于：在发送或者接收第一认证处理所需的第一认证信号后，且发送或者接收第二认证信号前，开始执行第二认证处理。根据这样的控制，能够在第一通信装置与第二通信装置之间响应性高地实现2种不同的认证处理，且有效地提高整体的认证精度。

另外，本实施方式的控制部140使第一无线通信部110发送第一认证信号，并基于该发送的第一认证信号、以及由接收到第一认证信号的第二通信装置作为针对第一认证信号的响应发送的第二认证信号来执行第一认证处理。此时，本实施方式的控制部140执行基于反映出伴随着第二认证处理的执行而获取的信息的第二认证信号来认证第二通信装置的处理，作为第一认证处理。

另外，本实施方式的控制部140执行基于与第二通信装置之间的距离来认证该第二通信装置的处理作为第二认证处理。因此，在本实施方式的第二认证信号中，也可以反映出伴随着测定第一通信装置与第二通信装置之间的距离的测距的执行的信息。

即，本实施方式的控制部140基于第二认证信号所包含的作为针对第一认证信号的响应的信息(认证响应)，来进行第一认证处理的判定。

进一步，本实施方式的控制部140基于第二认证信号所包含的伴随着测距而获取的信息，来进行第二认证处理的判定。例如，本实施方式的控制部140也可以在基于反映出伴随着测距的执行而获取的信息的第二认证信号，判断为第一通信装置与第二通信装置之间的距离为规定的距离以下的情况下，将第二认证处理中的认证设为成功。在这里，也可以在第一认证处理也满足规定的条件的情况下，控制部140将第一通信装置与第二通信装置之间的认证设为成功。

根据本实施方式的控制部140的上述的控制，能够基于第二认证信号来进行2个不同的认证处理，并提高响应性且有效地提高认证精度。

以下，使用图2，对由本实施方式的系统1执行的认证处理的流程进行具体说明。图2是表示由本实施方式的系统1执行的认证处理的流程的一个例子的时序图。此外，在图2中，示出本实施方式的第一通信装置是车载器100，第二通信装置是便携式设备200的情况的一个例子。车载器100的第一无线通信部110以及便携式设备200的第一无线通信部210作为第一无线通信标准进行依据uhf频段的信号/lf频段的信号的通信，第二无线通信部120以及第二无线通信部220进行作为第二无线通信标准使用uwb的通信。

另外，在图2中，示出第一认证处理是基于第一认证信号(认证请求)和第二认证信号(认证响应)的请求响应认证，第二认证处理是基于测距的认证处理的情况下的控制的一个例子。

以下，参照图2对认证处理的流程进行叙述。本实施方式的控制部140可以执行包含发送唤醒信号的处理作为第一认证处理，其中，上述唤醒信号是指示其它通信装置的启动的信号。在该情况下，在便携式设备200接收到上述唤醒信号后，控制部140通过发送第一认证信号，来开始第二认证处理的执行。

在图2所示的一个例子的情况下，首先，车载器100的第一无线通信部110发送唤醒信号(s102)。在本实施方式中，可以发送唤醒信号作为uhf频段的信号/lf频段的信号。接收到唤醒信号的便携式设备200的第一无线通信部210发送表示启动的ack(acknowledgement：确认)信号作为针对唤醒信号的响应(s104)。ack信号也可以作为uhf频段的信号/lf频段的信号来发送。此外，在难以启动的情况下，便携式设备200的第一无线通信部210也可以发送表示未启动的nack(negativeacknowledgement：否定确认)信号。

根据如上述那样的控制，第一通信装置能够根据针对唤醒信号的第二通信装置的响应来控制是否开始认证处理，并能够避免在难以启动第二通信装置的状况下继续发送第一认证信号等情况。另一方面，也可以不是必须进行如上述那样的唤醒信号及其响应。

接下来，车载器100的第一无线通信部110发送第一认证信号(s106)。如上所述，本实施方式的第一认证处理可以是请求响应认证。在该情况下，第一认证信号可以是认证请求。第一认证信号也可以作为uhf频段的信号/lf频段的信号来发送。

便携式设备200的控制部240在接收到第一认证信号后，且发送第二认证信号前，开始第二认证处理。

具体而言，便携式设备200的控制部240首先使第二无线通信部220发送第一测距用信号(s108)。车载器100的第二无线通信部120若接收第一测距用信号，则基于控制部140的控制，发送第二测距用信号作为针对第一测距用信号的响应(s110)。第一测距用信号以及第二测距用信号可以作为使用uwb的信号来发送。

接下来，若第二无线通信部220接收第二测距用信号，则便携式设备200的控制部240使第一无线通信部210发送反映出伴随着执行测距而获取的信息的第二认证信号(s112)。第二认证信号可以作为uhf频段的信号/lf频段的信号来发送。

在这里，伴随着执行上述的测距而获取的信息包含能够在车载器100侧判定车载器100与便携式设备200之间的距离是否为规定距离以下的各种信息。该信息例如包含表示车载器100与便携式设备200之间的距离的测距值、用于计算该测距值的参数、以及表示测距值是否为规定的距离以下的信息中的至少一个。

表示车载器100与便携式设备200之间的距离的测距值基于从便携式设备200发送第一测距用信号的时刻到接收到第二测距用信号的时刻的时间δt1、以及从车载器100接收到第一测距用信号的时刻到发送第二测距用信号的时间δt2来计算。

更具体而言，通过从δt1中减去δt2来计算测距用信号的往返通信所需的时间，另外通过该时间除以2来及计算测距用信号的单向通信所需的时间。进一步，通过(δt1－δt2)/2的值乘以信号的速度，能够计算表示车载器100与便携式设备200之间的距离的测距值。

因此，例如，在车载器100将δt2的值包含于第二测距用信号来发送的情况下，便携式设备200可以根据接收到的第二测距用信号所包含的δt2的值和自身计算出的δt1的值来计算测距值，并将包含该测距值的第二认证信号发送至车载器100。另外，便携式设备200可以判定计算出的测距值是否为规定的距离以下，并将该判定的结果包含于第二认证信号来发送。

另一方面，便携式设备200也可以发送包含计算出的δt1的值的第二认证信号。在该情况下，车载器100能够根据接收到的第二认证信号所包含的δt1和自身计算出的δt2的值来计算测距值。此时，可以说第二认证信号所包含的δt2的值是用于计算测距值的参数。或者，便携式设备200也可以发送作为参数而包含第一测距用信号的接收时刻和第二测距用信号的发送时刻的第二认证信号。在该情况下，车载器100能够基于第一测距用信号的接收时刻和第二测距用信号的发送时刻来计算δt1，进而计算测距值。

接下来，本实施方式的车载器100的控制部140基于第二认证信号，即反映出伴随着执行测距而获取的信息的认证响应来进行车载器100和便携式设备200之间的认证(s112)。即，控制部140能够基于第二认证信号来执行第一认证处理以及第二认证处理。

＜2.补充＞

以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于这样的例子。显然只要是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人员，都可以在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或者修正例，这些变更例或者修正例也当然被理解为属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式中，对作为认证侧的第一通信装置是车载器100，作为被认证侧的第二通信装置是便携式设备200的例子进行了说明，但本发明并不限定于这样的例子。车载器100以及便携式设备200的作用也可以相反，作用也可以动态交换。另外，也可以在车载器100彼此进行测距以及认证。

另外，例如，在上述实施方式中，对将本发明应用于智能进入系统的例子进行了说明，但本发明并不限定于这样的例子。本发明也能够应用于通过收发信号来进行测距以及认证的任意的系统。例如，本发明能够应用于包含便携式设备、车辆、智能手机、无人驾驶飞机、建筑物、以及家用电器等中的任意2个装置的对。此外，对可以包含2个相同种类的装置，也可以包含2个不同种类的装置。在该情况下，一个装置作为第一通信装置来动作，另一个装置作为第二通信装置来动作。

另外，例如，在上述实施方式中，作为满足第一无线通信标准的信号举出uhf频段的信号/lf频段的信号，作为满足第二无线通信标准的信号举出使用uwb的信号，但本发明并不限定于这样的例子。例如，作为第一无线通信标准，也可以使用wi－fi(注册商标)、以及bluetooth(注册商标)等。另外，例如，作为第二无线通信标准，也可以利用使用红外线的通信标准。

此外，在本说明书中说明的各装置的一系列的处理可以使用软件、硬件、以及软件与硬件的组合中的任意一个来实现。构成软件的程序例如预先储存于设置于各装置的内部或者外部的记录介质(非临时性介质：non-transitorymedia)。而且，各程序例如在由计算机执行时被读入ram，并由cpu等处理器来执行。上述记录介质例如是磁盘、光盘、光磁盘、闪存等。另外，上述的计算机程序也可以不使用记录介质，例如经由网络来分发。

另外，在本说明书中使用时序图说明的处理也可以未必按照图示出的顺序来执行。一些处理步骤也可以并列地执行。另外，也可以采用追加的处理步骤，也可以省略一部分处理步骤。