JP5752262B2 - 電子キーシステム、およびそれに用いる施錠側端末、携帯端末 - Google Patents
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Description
また、例えば特許文献2には、カーシェアリングサービスを利用するユーザが使用できる機能が、予約時に制限された状態で移動機に送信される技術が開示されている。この技術では、レンタカーに備わっている機能のうち、どの機能の何(例えば、ナビゲーションとETCなどで、利用オプションにより課金する)を利用するかを選択するものであって、予約時のみの機能制限である。
実施の形態1.
カーシェアリングのための電子キーシステムにおいて、携帯端末をキーとして用いる場合について説明する。この電子キーシステムは、施錠物である車両に搭載された施錠側端末(車両側端末)と、ユーザが所持して利用する携帯端末とを備え、この携帯端末が施錠物(車両)から所定の範囲内にある場合に、携帯端末が有する電子キーにより施錠物(車両)の施開錠(施錠および開錠)、エンジンの始動等の操作を行うことができるものである。
まず初めに、携帯端末1を所持するユーザは、サーバ30にアクセスし、予約(車両を使用するための要求)を行う(ステップST1)。サーバ30は、携帯端末1から予約を受け付けると、予約内容を処理し予約が確定すれば、ユーザに対して予約結果情報(例えば、車両の番号、位置、車両の公開鍵情報など)とともに予約承認を応答する(ステップST2)。また同時に、予約車両に搭載された車両側端末11に対して予約情報(ユーザの携帯端末番号(MACアドレスなど)、予約日時、ユーザの公開鍵情報など)を送信する(ステップST3)。このシーケンス例では、この時点でユーザは電子キーを入手しておらず、これ以降の処理で入手する。このように構成することで、電子キーが公衆回線上を伝達される必要がなく安全である。
その後、ユーザが取得した電子キーを車両に対して送信し(ステップST6)、車両側端末11において電子キー認証確認が行われると(ステップST7)、車両操作が可能となる(ステップST8)。なお、ステップST6〜ST8の処理は、取得した電子キーを用いて車両を操作する際の一般的なシーケンスであるが、これについては後述する。
図4は、電子キー取得に関する携帯端末1における処理を示すフローチャートである。なお、車両の公開鍵は、事前に予約時の予約情報等により入手しているものとする。
まず初めに、サーバ30から受信し予約情報保存部10に保存された予約情報を、携帯端末1の無線送受信部2より車両(車両側端末11)に送信し(ステップST11)、車両側端末11からの応答を待つ(ステップST12)。車両側端末11からの応答があれば無線送受信部2にて受信し、予約確認結果を確認する(ステップST13)。
なお、秘密鍵、公開鍵により暗号化、復号化する処理については、一般的な公開鍵方式の技術であるため、ここでは説明を省略する。
まず初めに、車両側端末11の無線送受信部12でユーザの携帯端末1より予約情報(電子キーの要求)を受信する(ステップST21)。受信した予約情報を解析し(ステップST22)、予約情報保存部22に保存された情報の中に一致する予約情報があるか確認する(ステップST23)。
一致する予約情報がない場合(ステップST23のNOの場合)には、失敗応答を無線送受信部12より携帯端末1に送信し(ステップST24)、処理を終了する。一方、一致する予約情報がある場合(ステップST23のYESの場合)には、電子キー生成保存部16で電子キーをランダムに生成して保存する(ステップST25)。この電子キーには予約者の情報(署名情報)を埋め込むことで誰の電子キーか明確にできるようにしておく。これは、この電子キーが予約者のデジタル署名がなくては機能しないようにするためでもある。また、この電子キーは、車両に対して操作可能な機能(ドア開閉(施開錠)、エンジン始動、ナビ操作、トランク操作など)を定義した機能情報を含むものである。
そして、情報処理部211は、生成した電子キーを暗号/復号化部13にて車両の公開鍵で暗号化し(ステップST26)、さらに署名処理部14により車両のデジタル署名を付加して(ステップST27)、得られた暗号化/デジタル署名付き電子キーとともに、予約確認成功の旨を携帯端末1に送信するよう、無線送受信部12に対して指示を行う。そして、暗号化/デジタル署名付き電子キーおよび予約確認成功の旨を、無線送受信部12から携帯端末1に送信し(ステップST28)、処理を終了する。
このように、車両側端末11でランダムに電子キーを生成し、かつ、車両の署名情報を付加し、車両の公開鍵で暗号化した電子キーを、携帯端末1に送信することにより、車両側端末11と携帯端末1で受け渡しをする電子キーのセキュリティーを高めることができる。
図7は、予約時に携帯端末1が車両の電子キーも取得する場合の処理シーケンスを示す図である。
まず初めに、携帯端末1を所持するユーザは、サーバ30にアクセスし、予約(車両を使用するための要求)を行う(ステップST31)。サーバ30は、携帯端末1から予約を受け付けると、車両側端末11に対して予約情報(予約日時、ユーザの公開鍵情報など)を送信する(ステップST32)。そして、車両側端末11が、受信した予約情報に基づいて電子キーを生成し、ユーザの公開鍵情報で暗号化し、さらにデジタル署名を加えてサーバ30に送信する(ステップST33)。サーバ30は、車両側端末11から受領した暗号化された電子キーと予約承認の旨を携帯端末1に送信し(ステップST34)、予約を完了する。
その後のステップST35〜ST37の処理は、電子キーを用いて車両を操作する際の一般的なシーケンスであり、図3に示すステップST6〜ST8と同じであるが、これについては後述する。
まず初めに、車両側端末11の無線送受信部12でサーバ30より予約情報を受信する(ステップST41)。受信した予約情報に応じて、電子キー生成保存部16で電子キーをランダムに生成して保存する(ステップST42)。この電子キーには予約者の情報を埋め込むことで誰の電子キーか明確にできるようにしておく。そして、生成した電子キーを暗号/復号化部13にて車両の公開鍵で暗号化し(ステップST43)、さらに署名処理部14により車両のデジタル署名を付加して(ステップST44)、得られた暗号化/デジタル署名付き電子キーを、無線送受信部12からサーバ30に送信し(ステップST45)、処理を終了する。
なお、サーバ30は、電子キー受領後、当該電子キーとともに、予約確認成功の旨を、予約者が所持する携帯端末1に送信する。また、この際に予約者に送信される電子キーも、前述の図6に示すものと同じである。
次に、上記のようにして発行された電子キーを有する携帯端末1を所持する予約者(ユーザ)が、例えば、カーシェアリングで使用していた車両を返却する場合や、誰かに頼んで返却に行ってもらう場合など、予約者(ユーザ)の携帯端末1の操作部9が操作されることにより、電子キー保存部7に保存されている電子キーの機能をすべて他の携帯端末に渡す(譲渡する)要求を受け付けた場合の処理について説明する。
図9は、譲渡元の携帯端末1が所持する電子キーを、他の携帯端末31に譲渡する概念を説明する図である。また、図10は、電子キーを譲渡する際の、譲渡元携帯端末1の処理を示すフローチャートである。なお、譲渡先の携帯端末31の構成を示すブロック図は、図1に示す譲渡元携帯端末1のブロック図と同じである。
なお、譲渡先携帯端末31の公開鍵を車両(車両側端末11)に通知する方法は、ステップST62のような通信によるものではなく、譲渡した電子キーに含まれる譲渡先情報を車両側端末11が参照するようにしてもよい。
まず初めに、受領側携帯端末31の無線送受信部2にて譲渡要求を受信すると(ステップST71)、受領可能(譲渡可能)か否かを判断する(ステップST72)。この受領可能か否かについては、例えば、受領側携帯端末31の表示部8に受領確認の表示を出し、操作部9でユーザが可否の操作を実施するなどにより、受領側携帯端末31の所持者が決定することができるものとする。受領不可(譲渡不可)の場合(ステップST72のNOの場合)には、受領側携帯端末31の無線送受信部2から譲渡元の携帯端末1に受領不可(譲渡不可)を送信し(ステップST73)、処理を終了する。一方、受領可能(譲渡可能)な場合(ステップST72のYESの場合)には、ステップST71で受信した譲渡要求に含まれている譲渡元の公開鍵を、受領側携帯端末31の暗号鍵保存部6に保存する(ステップST74)。そして、受領許可(譲渡可能)を自身(受領側端末31)の公開鍵と共に受領側端末31の無線送受信部2から譲渡元携帯端末1に送信し(ステップST75)、応答を待つ(ステップST76)。
このように構成することで、情報端末同士による電子キーの譲渡を安全に行うことができる。なお、電子キー自体は車両(車両側端末11)で暗号化されているので、ここでは電子キー全体を譲渡先の公開鍵で暗号化せず送付してもよい。また、この譲渡はサーバ30を経由して行うようにしてもよい。
次に、前述のようにして発行された電子キーを有する携帯端末1を所持する予約者(ユーザ)が、例えば、カーシェアリングで使用していた車両から、誰かに頼んでトランクの中の荷物だけ出してきて欲しい場合など、予約者(ユーザ)の携帯端末1の操作部9が操作されることにより、電子キー保存部7に保存されている電子キーの機能のうち限られた機能のみを他の携帯端末にコピーする要求を受け付けた場合の処理について説明する。
図13は、コピー元の携帯端末1が所持する電子キーを、他の携帯端末41に機能を制限した上でコピーする概念を説明する図である。また、図14は、電子キーをコピーする際の、コピー元携帯端末1の処理を示すフローチャートである。なお、コピー先の携帯端末41の構成を示すブロック図は、図1に示すコピー元携帯端末1のブロック図と同じである。
まず初めに、コピー先携帯端末41の無線送受信部2にてコピー要求を受信すると(ステップST111)、受領可能(コピー可能)か否かを判断する(ステップST112)。この受領可能か否かについては、例えば、コピー先携帯端末41の表示部8に受領確認の表示を出し、操作部9でユーザが可否の操作を実施するなどにより、コピー先携帯端末41の所持者が決定することができるものとする。受領不可(コピー不可)の場合(ステップST112のNOの場合)には、コピー先携帯端末41の無線送受信部2からコピー元の携帯端末1に受領不可(コピー不可)を送信し(ステップST113)、処理を終了する。一方、受領可能(コピー可能)な場合(ステップST112のYESの場合)には、ステップST111で受信したコピー要求に含まれているコピー元の公開鍵を、コピー先携帯端末41の暗号鍵保存部6に保存する(ステップST114)。そして、受領許可(コピー可能)応答を自身(コピー先携帯端末41)の公開鍵と共にコピー先携帯端末41の無線送受信部2からコピー元携帯端末1に送信し(ステップST115)、応答を待つ(ステップST116)。
このように構成することで、携帯端末同士により機能制限付きの電子キーのコピーを安全に行うことができるとともに、不要な操作をされなくて済む。また、コピー先情報を加えることにより、誰から誰へのコピーかを確認でき、さらにデジタル署名を加えることにより、不正なキーの受信および機能制限の改ざんを防ぐことができる。
このように構成することで、連続的なコピーが可能となり、かつ署名があるためコピーの経路が分かり便利である。
次に、電子キーによる操作について、すなわち、図3に示す予約時の処理シーケンスにおけるステップST6〜ST8および図7に示す電子キー取得時の処理シーケンスにおけるステップSTST35〜ST37について、詳細に説明する。
図18は、電子キーにより車両を操作する際の、携帯端末側の処理を示すフローチャートである。
まず、電子キーを所持している携帯端末の表示部8に、操作可能な機能(有効な操作コマンド)を表示し(ステップST131)、ユーザによりその中から操作したい機能が選択されるのを待つ(ステップST132)。操作可能な機能(有効な操作コマンド)とは、図9,図13に示す機能102,132,142等のことであり、コピー電子キーであれば、図16に示す電子キーの「機能制限情報」から有効な機能情報を取得して表示することができるものである。
まず、車両側端末11の無線送受信部12にて電子キーを受信し(ステップST141)、その電子キーのデジタル署名が予約者のものであるか否かを署名処理部14にて確認する(ステップST142)。そして、デジタル署名が確認できなければ(ステップST142のNOの場合)、署名確認失敗の旨の応答を無線送受信部2から携帯端末に送信し(ステップST143)、処理を終了する。一方、デジタル署名が確認できた場合(ステップST142のYESの場合)には、操作コマンドを保存し、暗号/復号化部13にて車両の秘密鍵により復号化を行う(ステップST144)。
このように構成することで、電子キーにより車両を操作することができ、また、操作機能制限がある電子キーでも制限された範囲内での車両操作が可能となる。
なお、コピーされた電子キー(コピー電子キー)の場合には、電子キーのフォーマットに情報が多数付加されるので、その確認が必要となる。
図21は、前述の図20に示すフローチャートのステップST142において、車両側端末11が、携帯端末から送信された電子キーのデジタル署名が予約者のものであるか否かを署名処理部14にて確認する際の、詳細な処理を示すフローチャートである。
電子キーを受信した車両側端末11は、受信した電子キーのデータの先頭に署名されている送信者のデジタル署名を署名処理部14にて確認する(ステップST161)。デジタル署名が確認できなければ(ステップST161のNOの場合)、失敗ということでこの処理としては終了する(失敗終了)。一方、デジタル署名が確認できれば(ステップST161のYESの場合)、次に署名されているデジタル署名、すなわち、例えば図16に示すフォーマットの電子キーの場合であれば、コピー先情報に含まれている情報を元にデジタル署名を確認する(ステップST162)。
なお、最後の署名であるか否かの確認(ステップST163)は、コピー先情報(または譲渡先情報)に何世代目のコピー(または譲渡)なのかを示しておくことにより、容易に確認できる。
このようにすることにより、使用期限を設けたり、使用範囲を限定して、電子キーの譲渡やコピーを行うことができる。
さらに、コピー電子キーが万一悪用された場合などには、コピー元の携帯端末により、コピー先の携帯端末にコピーした電子キーの機能を停止することができるようにしてもよい。例えば、コピー元の携帯端末の操作部2が操作されることにより、コピー元携帯端末の情報処理部201が、コピーした電子キーの機能を停止する要求を受け付けた場合に、コピー元携帯端末の無線送受信部に対して、電子キーの機能の停止をコピー先携帯端末に送信する指示を行う。そして、コピー先携帯端末の情報はコピー時に取得できるので、その情報をもとにコピー先携帯端末にアクセスし、コピー電子キーを削除または機能停止するなどすればよい。
なお、この実施の形態では、この発明の電子キーシステムをカーシェアリングシステムに適用する場合を例に説明したが、この発明の電子キーシステム、および、それに用いる施錠側端末、携帯端末は、携帯端末を所持したユーザと車両(施錠物)に搭載された施錠側端末とによるカーシェアリングシステムやレンタカーシステムの他、携帯端末を所持したユーザと家の玄関(施錠物)やホテルの部屋(施錠物)に搭載された施錠側端末とによる施錠システムなど、従来、ユーザが鍵やカード等を持って施開錠を行っていた様々なシステムに適用することができる。
Claims (8)
- 施錠物に対して操作可能な機能を定義した機能情報を含み、少なくとも前記施錠物の施開錠を行うことが可能な電子キーを生成して保存する第1の情報処理部と、前記電子キーを含む各種情報を一の携帯端末と送受信することが可能な第1の無線送受信部とを備える、前記施錠物に搭載された施錠側端末と、
前記施錠側端末および他の携帯端末と送受信することが可能な第2の無線送受信部と、前記第2の無線送受信部を介して前記施錠側端末から受信した電子キーを保存する電子キー保存部を有する第2の情報処理部と、を備える一の携帯端末と、
前記一の携帯端末と送受信することが可能な第3の無線送受信部と、前記電子キーを保存する電子キー保存部を有する第3の情報処理部と、を備える他の携帯端末と、
を備えた電子キーシステムであって、
前記第1の情報処理部は、
前記第1の無線送受信部を介して前記一の携帯端末から要求を受けると、前記電子キーを生成して保存し、前記第1の無線送受信部に対して、前記保存した電子キーを前記一の携帯端末に送信する指示を行い、
前記第2の情報処理部は、
前記電子キー保存部に保存されている電子キーを前記他の携帯端末に譲渡またはコピーする要求を受け付けた場合には、前記第2の無線送受信部に対して、選択された機能のみを有効とする機能制限情報付きの前記電子キーを譲渡またはコピーする要求を前記他の携帯端末に送信する指示を行い、
前記第2の無線送受信部を介して前記他の携帯端末から前記譲渡またはコピーする要求に対する譲渡またはコピー可能の応答があった場合には、前記第2の無線送受信部に対して、機能制限情報付きの前記電子キーを前記他の携帯端末に譲渡またはコピーする指示を行い、
前記第3の情報処理部は、
前記第3の無線送受信部を介して前記一の携帯端末から機能制限情報付きの前記電子キーを譲渡またはコピーする要求を受信した場合には、譲渡またはコピー可能か否かを判断し、当該判断結果に基づいて、前記一の携帯端末に対して「譲渡またはコピー可能」または「譲渡またはコピー不可」の応答をし、
前記第3の無線送受信部を介して前記一の携帯端末から機能制限情報付きの前記電子キーが譲渡またはコピーされた場合には、前記譲渡またはコピーされた機能制限情報付きの前記電子キーを前記第3の情報処理部の電子キー保存部に保存する
ことを特徴とする電子キーシステム。 - 前記第1の情報処理部は、前記一の携帯端末からの要求を受けてランダムに生成した前記電子キーを保存することを特徴とする請求項1記載の電子キーシステム。
- 前記第2の情報処理部は、前記譲渡またはコピーした電子キーの機能を停止する要求を受け付けた場合には、前記第2の無線送受信部に対して、前記電子キーの機能の停止を前記他の携帯端末に送信する指示を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子キーシステム。
- 前記第2の情報処理部は、前記譲渡またはコピーした電子キーの機能を停止した後に、前記停止した電子キーの機能を再度有効にする要求を受け付けた場合には、前記第2の無線送受信部に対して、前記停止された電子キーの機能有効を前記他の携帯端末に送信する指示を行うことを特徴とする請求項3記載の電子キーシステム。
- 前記電子キーは、当該電子キー所持者の署名情報と、前記譲渡またはコピーされる側の署名情報と、前記施錠側の署名情報とを備え、
前記第2の情報処理部は、前記他の携帯端末に前記電子キーを譲渡またはコピーする場合に、前記電子キー所持者の署名情報により、当該電子キー所持者の認証を行う
ことを特徴とする請求項2から請求項4のうちのいずれか1項記載の電子キーシステム。 - 前記電子キーは、前記電子キーにより前記施錠物に対して操作可能な有効時間を設定した前記機能情報を含み、
前記譲渡またはコピーされた電子キーは、前記設定された有効時間が過ぎた場合には前記電子キーによる前記施錠物に対する操作が無効となる
ことを特徴とする請求項2から請求項5のうちのいずれか1項記載の電子キーシステム。 - 前記電子キーは、前記電子キーにより前記施錠物に対して操作可能な位置情報の有効範囲を設定した前記機能情報を含み、
前記譲渡またはコピーされた電子キーは、当該電子キーが譲渡またはコピーされた他の携帯端末の位置情報が、前記設定された位置情報の有効範囲内にない場合には前記電子キーによる前記施錠物に対する操作が無効となる
ことを特徴とする請求項2から請求項5のうちのいずれか1項記載の電子キーシステム。 - 前記電子キーは、前記他の携帯端末に譲渡またはコピーされる毎に、当該他の携帯端末の所有者の署名情報を追加していくことを特徴とする請求項5記載の電子キーシステム。
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