キー無線認証システム
【課題】既存の電子キーシステムの１拡張機能であり、電子キーシステムとの間の通信スループットを向上することができるキー無線認証システムを提供する。
【解決手段】車両１に、電子キーシステム３の１拡張機能として、携帯電話１７を車両キーとして使用可能なキー無線認証システム１８を搭載する。そして、電子キーシステム３の車両受信機１２の間欠駆動を、システム制御ＥＣＵ２１の車両受信機モニタ部２７でモニタし、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５にワイヤレス信号Ｓwlを送信するときの送信タイミングを、車両受信機１２の起動タイミングに設定する。このため、キー無線認証システム１８が車外近距離無線認証成立下で照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信を行うとき、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングが、車両受信機１２の起動タイミングに一致する。
【解決手段】車両１に、電子キーシステム３の１拡張機能として、携帯電話１７を車両キーとして使用可能なキー無線認証システム１８を搭載する。そして、電子キーシステム３の車両受信機１２の間欠駆動を、システム制御ＥＣＵ２１の車両受信機モニタ部２７でモニタし、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５にワイヤレス信号Ｓwlを送信するときの送信タイミングを、車両受信機１２の起動タイミングに設定する。このため、キー無線認証システム１８が車外近距離無線認証成立下で照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信を行うとき、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングが、車両受信機１２の起動タイミングに一致する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の電子キーシステムのキー以外の端末を、同システムの１キーとして使用可能とするキー無線認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、車両からの通信を契機として狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キーとＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムが搭載されている（特許文献１等参照）。キー操作フリーシステムでは、車両からリクエスト信号を電子キーに送信し、このリクエスト信号により起動して電子キーが返信してきたＩＤ信号でＩＤ照合を行う。そして、車外に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠が許可／実行され、車内に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、車内のエンジンスイッチの単なる押し操作のみでのエンジン始動が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１３２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年は、常に所持する携帯電話を車両の電子キーとして使用したいニーズがある（特許文献２等参照）。この場合、例えば携帯電話をキーとして扱う独立したシステムを車両に別途搭載してしまうと、車両に多数のキーシステムを搭載する必要が生じるので、これは現実的でない。また、仮に既存の電子キーシステムに機能を拡張して、携帯電話をキーとして取り扱えるようにしても、既存の電子キーシステムと拡張機能とが無駄のない動作を実行しなければ、携帯電話を操作しても直ぐに車両が動作しない状況が生じてしまう。こうなると、ユーザに違和感やストレスを与えてしまう懸念があった。
【０００５】
本発明の目的は、既存の電子キーシステムの１拡張機能であり、電子キーシステムとの間の通信スループットを向上することができるキー無線認証システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、キー機能を有する端末と無線によるＩＤ認証が可能であり、当該ＩＤ認証が成立する状況下のとき、車両に設けられた既存の電子キーシステムに準ずる識別信号を無線送信して、当該電子キーシステムにおけるＩＤ照合を実行可能なキー無線認証システムであって、前記電子キーシステムの車両受信機の動作を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果を基に、前記識別信号の送信タイミングを設定する設定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明の構成によれば、車両受信機の動作を監視手段によって監視し、キー無線認証システムが電子キーシステムと通信する際に送信する識別信号の送信タイミングを、監視手段の監視結果、つまり車両受信機の起動タイミングに合わせたタイミングとなる。よって、車両受信機の起動タイミングと識別信号との送信タイミングとが一致するので、車両受信機はワイヤレス信号を信号先頭から受信することが可能となる。従って、キー無線認証システムが既存の電子キーシステムと通信するときの通信スループットを向上することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステムであり、前記設定手段は、前記ワイヤレスキーシステムに準ずる前記識別信号としてのワイヤレス信号の送信タイミングを設定することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機が間欠駆動する場合、ワイヤレス信号をいずれかのフレームで車両受信機に受け取らせるために、ワイヤレス信号を複数フレームにて送信する。この場合、車両受信機がワイヤレス信号をフレーム途中で受信すると、受信で有効となるフレームは次フレームとなるため、次フレームを受信するまでに待つ時間が通信のロスとなる。しかし、本構成の場合は、車両受信機の起動に合わせてワイヤレス信号が送信されるので、ワイヤレス信号は車両受信機に先頭フレームから届くことになる。よって、ワイヤレス信号の受信待ちがなくなるので、その分だけ通信スループットを向上することが可能となる。
【０００９】
本発明では、前記監視手段は、前記車両受信機の動作を逐次監視し、前記設定手段は、その時々の前記車両受信機の起動に合わせたタイミングで前記送信タイミングを設定することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機の動作を逐次監視して、その監視結果に合わせたタイミングに識別信号の送信タイミングを設定する。よって、送信タイミングの設定精度の確保に効果が高くなる。
【００１０】
本発明では、前記監視手段は、前記車両受信機の起動電圧を確認することにより、当該車両受信機の動作を監視することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機の起動電圧を確認するという簡素な処理によって、車両受信機の動作をモニタすることが可能となる。
【００１１】
本発明では、前記端末とのＩＤ認証を、近距離無線によって実行することを要旨とする。この構成によれば、キー無線認証システムと近距離無線通信可能な端末を、車両キーとして使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、既存の電子キーシステムの１拡張機能であるキー無線認証システムにおいて、電子キーシステムとの間の通信スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態におけるキー無線認証システムの構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は通信に時間ロスが発生する状態を示すタイムチャート。
【図３】通信シーケンスの具体例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化したキー無線認証システムの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２と無線によりＩＤ照合を行う電子キーシステム３が搭載されている。電子キーシステム３には、車両１側からの通信を契機に狭域通信（通信距離：数ｍ）によりＩＤ照合（スマート照合）を行うキー操作フリーシステム４がある。
【００１５】
この場合、車両１には、電子キー２とのＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ５と、車載電装品の動作を管理するボディＥＣＵ６と、エンジン８を制御するエンジンＥＣＵ７とが設けられ、これらが車内バス９を通じて接続されている。照合ＥＣＵ５のメモリ（図示略）には、電子キーシステム３で使用する電子キー２のＩＤコード（以降、キーＩＤと記す）が登録されている。電子キー２にはマスターキーやサブキーが存在するため、照合ＥＣＵ５には複数のキーＩＤが登録可能である。照合ＥＣＵ５には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外送信機１０と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内送信機１１と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両受信機１２とが接続されている。
【００１６】
ボディＥＣＵ６には、ドアロック施解錠の駆動源としてドアロックモータ１３が接続されている。ボディＥＣＵ６には、エンジン８を始動するときに操作するプッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ１４が接続されている。
【００１７】
電子キー２が車外にあるとき、車外送信機１０は、車外に数ｍの範囲でリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアを断続的に形成して、車外スマート通信を実行する。電子キー２は、車外のリクエスト信号Ｓrqを受信すると、このリクエスト信号Ｓrqにより起動して、車外スマート照合を行うべく、スマート照合用のＩＤ信号（スマート信号Ｓst）を送信する。スマート照合には、例えばチャレンジレスポンス認証やキーＩＤ認証が含まれる。スマート信号Ｓstには、例えばチャレンジレスポンス認証に用いるレスポンスコードや、電子キー２に登録されたキーＩＤが含まれている。照合ＥＣＵ５は、スマート信号Ｓstを車両受信機１２で受信すると、自身に登録されたキーＩＤで車外スマート照合を行う。そして、車外スマート照合が成立すると、ボディＥＣＵ６によるドアロック施解錠が許可／実行される。
【００１８】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ（図示略）により検出されると、車外送信機１０に代えて今度は車内送信機１１が車内にリクエスト信号Ｓrqの車内通信エリアを形成し、車内スマート通信を開始する。このとき、電子キー２が車内のリクエスト信号Ｓrqを受信すると、車内スマート照合が開始される。そして、車内スマート照合が成立すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移操作／エンジン始動操作が許可される。
【００１９】
また、車両１には、電子キー２側からの通信を契機に狭域通信によりＩＤ照合（ワイヤレス照合）を行うワイヤレスキーシステム１５が設けられている。この場合、電子キー２には、例えば車両ドアの施解錠を遠隔操作するときに操作する操作ボタン１６が設けられている。
【００２０】
操作ボタン１６が操作されたとき、電子キー２は、ワイヤレス照合用のＩＤ信号（ワイヤレス信号Ｓwl）を送信する。ワイヤレス信号Ｓwlには、電子キー２に登録されたキーＩＤと、操作ボタン１６に応じた機能コードとが含まれた信号であって、複数フレームにて送信される。照合ＥＣＵ５は、ワイヤレス信号Ｓwlを車両受信機１２で受信すると、自身に登録されたキーＩＤでワイヤレス照合を行う。そして、ワイヤレス照合が成立すると、車両ドアの施解錠を実行させる。なお、ワイヤレス信号Ｓwlが識別信号に相当する。
【００２１】
車両１には、例えば電子キーシステム３の拡張機能の１つとして、電子キー２以外の端末（例えば携帯電話１７など）を車両キーとして使用可能とするキー無線認証システム１８が設けられている。キー無線認証システム１８は、車両１に追加可能（後付け可能）な１キーシステムであって、例えば近距離無線（通信距離：10cm程度）によって携帯電話１７とＩＤ認証（近距離無線認証）を実行する。近距離無線通信としては、例えばNFC（Near Field Communication）が使用され、周波数には、例えばＬＦ帯やＨＦ（High Frequency）帯が使用されている。なお、携帯電話１７が端末に相当する。
【００２２】
また、キー無線認証システム１８は、携帯電話１７との近距離無線認証が成立したとき、電子キーシステム３の通信網を用いて照合ＥＣＵ５とＩＤ照合（スマート照合やワイヤレス照合）を実行する。つまり、キー無線認証システム１８は、携帯電話１７と照合ＥＣＵ５とを、間接的にＩＤ認証させるシステムでもある。そして、携帯電話１７で近距離無線認証が成立した状況下で、かつ照合ＥＣＵ５とキー無線認証システム１８とでもＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠やエンジン始動等が許可／実行される。
【００２３】
この場合、携帯電話１７のメモリには、キー無線認証システム１８で使用するＩＤコード（以降、近距離無線認証ＩＤと記す）が登録されている。近距離無線認証ＩＤは、例えば携帯電話１７をインターネット経由でサーバ（図示略）に接続して、サーバから取得してもよいし、又は携帯電話１７に予め登録されていてもよい。いずれにせよ、携帯電話１７を車両キーとして使用するときは、携帯電話１７に予め近距離無線認証ＩＤを登録しておく。
【００２４】
キー無線認証システム１８には、車外の携帯電話１７と近距離無線認証（車外近距離無線認証）を行う車外リーダライタ１９と、車内の携帯電話１７と近距離無線認証（車内近距離無線認証）を行う車内リーダライタ２０とが設けられている。車外リーダライタ１９は、例えば車外ドアミラーやドアトリムに配置されている。車内リーダライタ２０は、例えば車内のセンターコンソール等に配置されている。リーダライタ１９，２０は、近距離無線通信に準じた電波を送受する。
【００２５】
キー無線認証システム１８には、キー無線認証システム１８を制御するシステム制御ＥＣＵ２１が設けられている。システム制御ＥＣＵ２１には、近距離無線認証の動作を管理する近距離無線認証回路２２が設けられている。近距離無線認証回路２２のメモリ（図示略）には、携帯電話１７と同じ近距離無線認証ＩＤが登録されている。この近距離無線認証ＩＤは、予め近距離無線認証回路２２に登録されていてもよいし、携帯電話１７に登録されたＩＤを携帯電話１７から取得して登録してもよい。
【００２６】
また、システム制御ＥＣＵ２１には、キー無線認証システム１８においてスマート照合やワイヤレス照合を実行するキーＩＤ照合通信回路２３が設けられている。キーＩＤ照合通信回路２３には、キーＩＤ照合通信回路２３を制御する回路制御部２４と、ＬＦ電波を受信可能な受信部２５と、ＵＨＦ電波を送信可能な送信部２６とが設けられている。本例のキーＩＤ照合通信回路２３は、少なくとも車内送信機１１からの電波を受信可能な位置（例えば車内等）に配置されている。
【００２７】
回路制御部２４のメモリ（図示略）には、照合ＥＣＵ５に登録されたものと同様のキーＩＤが登録されている。このキーＩＤは、照合ＥＣＵ５とキー無線認証システム１８とがスマート照合やワイヤレス照合を行う際に使用するＩＤであって、予めキーＩＤ照合通信回路２３（回路制御部２４）に登録されていてもよいし、改めて登録可能としてもよい。また、キーＩＤ照合通信回路２３のキーＩＤは、電子キー２のキーＩＤとは別のＩＤでもよいし、同一でもよい。
【００２８】
近距離無線認証回路２２は、車外リーダライタ１９において車外の携帯電話１７と近距離無線認証（車外近距離無線認証）が成立することを確認すると、車外近距離無線認証成立通知ＳａをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車外近距離無線認証成立通知Ｓａを入力すると、照合ＥＣＵ５とワイヤレス照合を開始する。照合ＥＣＵ５は、このワイヤレス照合が成立することを確認すると、ドアロックの施解錠を実行させる。
【００２９】
また、近距離無線認証回路２２は、車内リーダライタ２０において車内の携帯電話１７と近距離無線認証（車内近距離無線認証）が成立することを確認すると、車内近距離無線認証成立通知ＳｂをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知Ｓｂを入力すると、照合ＥＣＵ５とスマート照合（車内スマート照合）を開始する。照合ＥＣＵ５は、このスマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移／エンジン始動の操作を許可する。
【００３０】
本例のキー無線認証システム１８には、キーＩＤ照合通信回路２３がワイヤレス信号Ｓwlを送信するときの送信タイミングを設定するワイヤレス信号送信タイミング設定機能が設けられている。ところで、図２（ａ）に示すように、車両受信機１２は、車両１の電源を省電力化するために、間欠駆動で電子キー２からのワイヤレス信号Ｓwlを待つ動作をとる。よって、ワイヤレス信号Ｓwlは複数フレームにて送信され、いずれかのフレームの先頭で車両受信機１２に受信される。
【００３１】
しかし、図２（ｂ）に示すように、車両受信機１２がフレームの途中で受信を開始したときは、次フレームからが有効となるため、同図に示す時間Ｔｓだけ、受信時間にロスが生じてしまう。つまり、時間Ｔｓだけ受信タイミングが遅れる。このため、通信のスループットが悪化してしまうので、本例のワイヤレス信号送信タイミング設定機能は、この通信遅れを解消する技術となっている。
【００３２】
この場合、システム制御ＥＣＵ２１には、車両受信機１２の間欠駆動をモニタする車両受信機モニタ部２７が設けられている。車両受信機モニタ部２７は、例えばジカ線によって車両受信機１２に接続されている。車両受信機１２は、駆動時に車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視することによって車両受信機１２の間欠駆動を監視し、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを確認すると電圧検出信号Ｓccを出力する。なお、車両受信機モニタ部２７が監視手段に相当する。
【００３３】
システム制御ＥＣＵ２１には、車両受信機モニタ部２７の監視結果を基に、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを設定する送信タイミング設定部２８が設けられている。送信タイミング設定部２８は、車両受信機モニタ部２７から電圧検出信号Ｓccを入力すると、そのタイミングをワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとして設定する。よって、送信タイミング設定部２８は、車両受信機モニタ部２７から電圧検出信号Ｓccを入力したとき、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知を入力していれば、電圧検出信号Ｓccの入力タイミングにて、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを送信させる。なお、送信タイミング設定部２８が設定手段に相当する。
【００３４】
次に、本例のキー無線認証システム１８の動作を、図３を用いて説明する。
車両受信機モニタ部２７は、車両１が停車及び駐車にかかわらず、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを常時監視する。このとき、車両受信機モニタ部２７は、起動電圧Ｖｃを検出すると、その検出タイミングで電圧検出信号Ｓccを送信タイミング設定部２８に逐次出力する。送信タイミング設定部２８は、電圧検出信号Ｓccを入力すると、この信号入力タイミングを、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとして把握する。
【００３５】
駐車中の車両１の車両ドアを解錠するには、携帯電話１７を車外から車外リーダライタ１９にかざす操作をとる。車外リーダライタ１９からは、携帯電話１７を起動させる駆動電波Ｓvcが間欠送信されているため、携帯電話１７は、この駆動電波Ｓvcを受信すると、それまでの待機状態から起動状態に切り換わる。そして、起動した携帯電話１７は、近距離無線認証用のＩＤ信号（近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkk）を送信する。近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkには、携帯電話１７に登録された近距離無線認証ＩＤが含まれている。
【００３６】
車外リーダライタ１９は、携帯電話１７から近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkを受信すると、近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkに含まれる近距離無線認証ＩＤを近距離無線認証回路２２に出力する。近距離無線認証回路２２は、車外リーダライタ１９から近距離無線認証ＩＤを入力すると、このＩＤによって車外近距離無線認証を実行し、認証成立を確認すると、車外近距離無線認証成立通知ＳａをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。
【００３７】
キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車外近距離無線認証成立通知Ｓａを入力するとワイヤレス信号Ｓwlの送信に移行するが、このとき送信タイミング設定部２８にて設定されたタイミングでワイヤレス信号Ｓwlを送信する。つまり、キーＩＤ照合通信回路２３は、送信タイミング設定部２８から電圧検出信号Ｓccを入力したタイミングでワイヤレス信号Ｓwlの送信を開始する。照合ＥＣＵ５は、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、ワイヤレス信号Ｓwlの確認に入り、ワイヤレス信号Ｓwlに応じた処理を実行する。
【００３８】
このため、ワイヤレス信号Ｓwlは、車両受信機１２が間欠駆動するタイミングで送信されるので、車両受信機１２によって先頭フレームから受信される。よって、ワイヤレス信号Ｓwlは時間をロスすることなく車両受信機１２に到達するので、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５とワイヤレス照合するときの通信時間が短く済む。従って、車両ドアを解錠するとき、車外近距離無線認証が成立すれば、直ぐに車両ドアが解錠される。
【００３９】
乗車後、携帯電話１７でエンジンを始動するには、携帯電話１７を車内リーダライタ２０にかざす操作をとる。そして、携帯電話１７と車内リーダライタ２０とで近距離無線通信が確立すると、近距離無線認証回路２２は、このとき携帯電話１７から受信した近距離無線認証ＩＤによって車内近距離無線認証を実行し、認証成立を確認すると、車内近距離無線認証成立通知ＳｂをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。
【００４０】
キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知Ｓｂを入力すると、スマート照合（車内スマート照合）に移行するが、このとき照合ＥＣＵ５（車内送信機１１）から送信されるリクエスト信号Ｓrqの受信に待機する。そして、キーＩＤ照合通信回路２３は、車内近距離無線認証成立下で、照合ＥＣＵ５からリクエスト信号Ｓrqを受信すると、スマート信号Ｓstを照合ＥＣＵ５に送信する。
【００４１】
照合ＥＣＵ５は、キーＩＤ照合通信回路２３からスマート信号Ｓstを受信すると、スマート信号Ｓstに含まれるスマート照合用のキーＩＤにてスマート照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ５は、両者のキーＩＤが成立することを確認してスマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移操作／エンジン始動操作を許可する。よって、エンジンスイッチ１４を操作すれば、エンジン８が始動させることが可能となる。
【００４２】
以上により、本例の場合は、電子キーシステム３の拡張機能として設置可能なキー無線認証システム１８において、車両受信機１２の間欠駆動を車両受信機モニタ部２７にてモニタする。そして、キー無線認証システム１８で携帯電話１７との車外近距離無線認証が成立したとき、車両受信機１２の起動タイミングと、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとが合うように、車両受信機１２の間欠動作に合わせてワイヤレス信号Ｓwlをキー無線認証システム１８から照合ＥＣＵ５に送信する。
【００４３】
このため、ワイヤレス信号Ｓwlは、先頭フレームから車両受信機１２に到達するので、車両受信機１２は、ワイヤレス信号Ｓwlを先頭のフレームから取得することが可能となる。よって、車両受信機１２は、ワイヤレス信号Ｓwlをフレーム途中で受信することがなくなるので、通信時間のロスを削減することが可能となる。従って、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信するときの通信スループットを向上することが可能となる。
【００４４】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両受信機１２の間欠駆動をモニタし、キー無線認証システム１８が車外近距離無線認証成立下で照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信を行うとき、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを、車両受信機１２の起動タイミングに合わせ、ワイヤレス信号Ｓwlを送信させる。よって、車両受信機１２の起動タイミングとワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとが一致するので、車両受信機１２はワイヤレス信号Ｓwlを先頭フレームから受信することができる。従って、キー無線認証システム１８が既存の電子キーシステム３とワイヤレス通信するときの通信スループットを向上することができる。
【００４５】
（２）車両受信機１２は間欠駆動する動きをとるので、ワイヤレス信号Ｓwlをいずれかのフレームで先頭から車両受信機１２に捕獲させるべく、ワイヤレス信号Ｓwlは複数フレームにて送信される前提がある。この状況下の場合、車両受信機１２がワイヤレス信号Ｓwlをフレーム途中で受信してしまったときは、有効となる次のフレームを受信できるまで、どうしても受信に時間ロスが発生するが、本例の技術を使用すれば、この問題を解消することができる。また、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを複数フレームで送信するようにしたので、電子キー２のワイヤレス信号Ｓwlの送信プログラム（送信制御処理）を、キーＩＤ照合通信回路２３においてもそのまま流用することができる。
【００４６】
（３）車両受信機１２の間欠駆動を逐次監視して、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを、その時々の車両受信機１２の起動タイミングに合ったタイミングに設定する。よって、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングの設定精度の確保に効果が高くなる。
【００４７】
（４）車両受信機１２をシステム制御ＥＣＵ２１にジカ線で接続し、車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視することにより、車両受信機１２の起動タイミングをモニタする。よって、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを確認するという簡素な処理によって、車両受信機１２の間欠動作をモニタすることができる。
【００４８】
（５）キー無線認証システム１８は携帯電話１７と近距離無線通信可能なシステムであるので、携帯電話１７を無線の車両キーとして使用することができる。
（６）キー無線認証システム１８は拡張機能の１つであるので、元々はキー無線認証システム１８が搭載されていない車両１に、キー無線認証システム１８を後付けすることができる。よって、キー無線認証システム１８の搭載を要望するユーザに対応することができる。
【００４９】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ワイヤレス信号Ｓwlは、複数フレームから構成されることに限らず、１フレームのみで構築されてもよい。この場合、キーＩＤ照合通信回路２３から送信されるワイヤレス信号Ｓwlが１フレームのみで済むので、省電力化や通信処理簡素化等の効果を得ることができる。
【００５０】
・キー無線認証システム１８は、ワイヤレス通信機能とスマート通信機能との両方を有することに限定されず、例えばワイヤレス通信機能のみ有するものでもよい。この場合、車内近距離無線認証下でもキー無線認証システム１８は照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信により照合を行う。
【００５１】
・キー無線認証システム１８は、車外近距離無線認証及び車内近距離無線認証の両方を実行できることに限らず、少なくとも一方を実行できればよい。
・キー無線認証システム１８は、ドアロック施解錠及びエンジン始動を操作できるシステムに限定されず、他の車載機器を操作するシステムに応用してもよい。
【００５２】
・車両受信機１２の間欠駆動のモニタ方式は、システム制御ＥＣＵ２１をジカ線にて車両受信機１２に繋ぎ、車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視する方式に限定されない。例えば、照合ＥＣＵ５から直に通知を取得して把握する方式でもよい。
【００５３】
・車両受信機１２の起動の時間間隔を計測し、その計測時間から車両受信機１２の起動タイミングを認識してもよい。要は、車両受信機１２の起動タイミングが分かれば、その監視方式は特に限定されない。
【００５４】
・ワイヤレスキーシステム１５は、ドアロック施解錠を遠隔操作するシステムに限定されない。例えば、スライドドアやバックドア等の開閉を遠隔操作するものでもよいし、パニック機能用のシステムとしてもよい。
【００５５】
・キー操作フリーシステム４は、乗降車機能及びエンジン始動機能を持つシステムに限定されず、他の機能に応用してもよい。
・電子キーシステム３やキー無線認証システム１８で使用する電波の周波数は、適宜変更可能である。また、キー操作フリーシステム４は、双方向通信の往路と復路とで周波数が異なることに限定されず、周波数を同じとしてもよい。
【００５６】
・キー無線認証システム１８と携帯電話１７との間の通信は、近距離無線通信に限らず、例えばブルートゥース通信としてもよい。
・端末は、携帯電話１７に限定されず、例えばＩＣカード等を使用してもよい。
【００５７】
・識別信号は、ワイヤレス信号Ｓwlに限定されず、使用するシステムに応じて、適宜変更可能である。また、識別信号は、ＩＤを含む信号に限定されず、単なるトリガ信号でもよい。
【００５８】
・電子キーシステム３は、キー操作フリーシステム４やワイヤレスキーシステム１５に限定されず、他のシステムを適宜使用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５９】
（イ）請求項１〜５のいずれかにおいて、前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステム、又は車両からの通信を契機に狭域無線によりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムのいずれかである。この構成によれば、ワイヤレスキーシステムやキー操作フリーシステムを用いて車両を操作することが可能となる。
【００６０】
（ロ）請求項１〜５、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、車外に位置する前記端末とＩＤ照合が成立したとき、ワイヤレス通信に準じた通信動作をとり、車内に位置する前記端末とＩＤ照合が成立したとき、スマート通信に準じた通信動作をとる。この構成によれば、端末の位置に応じた適切な通信を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１…車両、２…電子キー、３…電子キーシステム、４…キー操作フリーシステム、１２…車両受信機、１５…ワイヤレスキーシステム、１７…端末としての携帯電話、１８…キー無線認証システム、２７…監視手段としての車両受信機モニタ部、２８…設定手段としての送信タイミング設定部、Ｓwl…識別信号としてのワイヤレス信号、Ｖｃ…起動電圧。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の電子キーシステムのキー以外の端末を、同システムの１キーとして使用可能とするキー無線認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、車両からの通信を契機として狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キーとＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムが搭載されている（特許文献１等参照）。キー操作フリーシステムでは、車両からリクエスト信号を電子キーに送信し、このリクエスト信号により起動して電子キーが返信してきたＩＤ信号でＩＤ照合を行う。そして、車外に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠が許可／実行され、車内に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、車内のエンジンスイッチの単なる押し操作のみでのエンジン始動が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１３２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年は、常に所持する携帯電話を車両の電子キーとして使用したいニーズがある（特許文献２等参照）。この場合、例えば携帯電話をキーとして扱う独立したシステムを車両に別途搭載してしまうと、車両に多数のキーシステムを搭載する必要が生じるので、これは現実的でない。また、仮に既存の電子キーシステムに機能を拡張して、携帯電話をキーとして取り扱えるようにしても、既存の電子キーシステムと拡張機能とが無駄のない動作を実行しなければ、携帯電話を操作しても直ぐに車両が動作しない状況が生じてしまう。こうなると、ユーザに違和感やストレスを与えてしまう懸念があった。
【０００５】
本発明の目的は、既存の電子キーシステムの１拡張機能であり、電子キーシステムとの間の通信スループットを向上することができるキー無線認証システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、キー機能を有する端末と無線によるＩＤ認証が可能であり、当該ＩＤ認証が成立する状況下のとき、車両に設けられた既存の電子キーシステムに準ずる識別信号を無線送信して、当該電子キーシステムにおけるＩＤ照合を実行可能なキー無線認証システムであって、前記電子キーシステムの車両受信機の動作を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果を基に、前記識別信号の送信タイミングを設定する設定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明の構成によれば、車両受信機の動作を監視手段によって監視し、キー無線認証システムが電子キーシステムと通信する際に送信する識別信号の送信タイミングを、監視手段の監視結果、つまり車両受信機の起動タイミングに合わせたタイミングとなる。よって、車両受信機の起動タイミングと識別信号との送信タイミングとが一致するので、車両受信機はワイヤレス信号を信号先頭から受信することが可能となる。従って、キー無線認証システムが既存の電子キーシステムと通信するときの通信スループットを向上することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステムであり、前記設定手段は、前記ワイヤレスキーシステムに準ずる前記識別信号としてのワイヤレス信号の送信タイミングを設定することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機が間欠駆動する場合、ワイヤレス信号をいずれかのフレームで車両受信機に受け取らせるために、ワイヤレス信号を複数フレームにて送信する。この場合、車両受信機がワイヤレス信号をフレーム途中で受信すると、受信で有効となるフレームは次フレームとなるため、次フレームを受信するまでに待つ時間が通信のロスとなる。しかし、本構成の場合は、車両受信機の起動に合わせてワイヤレス信号が送信されるので、ワイヤレス信号は車両受信機に先頭フレームから届くことになる。よって、ワイヤレス信号の受信待ちがなくなるので、その分だけ通信スループットを向上することが可能となる。
【０００９】
本発明では、前記監視手段は、前記車両受信機の動作を逐次監視し、前記設定手段は、その時々の前記車両受信機の起動に合わせたタイミングで前記送信タイミングを設定することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機の動作を逐次監視して、その監視結果に合わせたタイミングに識別信号の送信タイミングを設定する。よって、送信タイミングの設定精度の確保に効果が高くなる。
【００１０】
本発明では、前記監視手段は、前記車両受信機の起動電圧を確認することにより、当該車両受信機の動作を監視することを要旨とする。この構成によれば、車両受信機の起動電圧を確認するという簡素な処理によって、車両受信機の動作をモニタすることが可能となる。
【００１１】
本発明では、前記端末とのＩＤ認証を、近距離無線によって実行することを要旨とする。この構成によれば、キー無線認証システムと近距離無線通信可能な端末を、車両キーとして使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、既存の電子キーシステムの１拡張機能であるキー無線認証システムにおいて、電子キーシステムとの間の通信スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態におけるキー無線認証システムの構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は通信に時間ロスが発生する状態を示すタイムチャート。
【図３】通信シーケンスの具体例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化したキー無線認証システムの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２と無線によりＩＤ照合を行う電子キーシステム３が搭載されている。電子キーシステム３には、車両１側からの通信を契機に狭域通信（通信距離：数ｍ）によりＩＤ照合（スマート照合）を行うキー操作フリーシステム４がある。
【００１５】
この場合、車両１には、電子キー２とのＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ５と、車載電装品の動作を管理するボディＥＣＵ６と、エンジン８を制御するエンジンＥＣＵ７とが設けられ、これらが車内バス９を通じて接続されている。照合ＥＣＵ５のメモリ（図示略）には、電子キーシステム３で使用する電子キー２のＩＤコード（以降、キーＩＤと記す）が登録されている。電子キー２にはマスターキーやサブキーが存在するため、照合ＥＣＵ５には複数のキーＩＤが登録可能である。照合ＥＣＵ５には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外送信機１０と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内送信機１１と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両受信機１２とが接続されている。
【００１６】
ボディＥＣＵ６には、ドアロック施解錠の駆動源としてドアロックモータ１３が接続されている。ボディＥＣＵ６には、エンジン８を始動するときに操作するプッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ１４が接続されている。
【００１７】
電子キー２が車外にあるとき、車外送信機１０は、車外に数ｍの範囲でリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアを断続的に形成して、車外スマート通信を実行する。電子キー２は、車外のリクエスト信号Ｓrqを受信すると、このリクエスト信号Ｓrqにより起動して、車外スマート照合を行うべく、スマート照合用のＩＤ信号（スマート信号Ｓst）を送信する。スマート照合には、例えばチャレンジレスポンス認証やキーＩＤ認証が含まれる。スマート信号Ｓstには、例えばチャレンジレスポンス認証に用いるレスポンスコードや、電子キー２に登録されたキーＩＤが含まれている。照合ＥＣＵ５は、スマート信号Ｓstを車両受信機１２で受信すると、自身に登録されたキーＩＤで車外スマート照合を行う。そして、車外スマート照合が成立すると、ボディＥＣＵ６によるドアロック施解錠が許可／実行される。
【００１８】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ（図示略）により検出されると、車外送信機１０に代えて今度は車内送信機１１が車内にリクエスト信号Ｓrqの車内通信エリアを形成し、車内スマート通信を開始する。このとき、電子キー２が車内のリクエスト信号Ｓrqを受信すると、車内スマート照合が開始される。そして、車内スマート照合が成立すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移操作／エンジン始動操作が許可される。
【００１９】
また、車両１には、電子キー２側からの通信を契機に狭域通信によりＩＤ照合（ワイヤレス照合）を行うワイヤレスキーシステム１５が設けられている。この場合、電子キー２には、例えば車両ドアの施解錠を遠隔操作するときに操作する操作ボタン１６が設けられている。
【００２０】
操作ボタン１６が操作されたとき、電子キー２は、ワイヤレス照合用のＩＤ信号（ワイヤレス信号Ｓwl）を送信する。ワイヤレス信号Ｓwlには、電子キー２に登録されたキーＩＤと、操作ボタン１６に応じた機能コードとが含まれた信号であって、複数フレームにて送信される。照合ＥＣＵ５は、ワイヤレス信号Ｓwlを車両受信機１２で受信すると、自身に登録されたキーＩＤでワイヤレス照合を行う。そして、ワイヤレス照合が成立すると、車両ドアの施解錠を実行させる。なお、ワイヤレス信号Ｓwlが識別信号に相当する。
【００２１】
車両１には、例えば電子キーシステム３の拡張機能の１つとして、電子キー２以外の端末（例えば携帯電話１７など）を車両キーとして使用可能とするキー無線認証システム１８が設けられている。キー無線認証システム１８は、車両１に追加可能（後付け可能）な１キーシステムであって、例えば近距離無線（通信距離：10cm程度）によって携帯電話１７とＩＤ認証（近距離無線認証）を実行する。近距離無線通信としては、例えばNFC（Near Field Communication）が使用され、周波数には、例えばＬＦ帯やＨＦ（High Frequency）帯が使用されている。なお、携帯電話１７が端末に相当する。
【００２２】
また、キー無線認証システム１８は、携帯電話１７との近距離無線認証が成立したとき、電子キーシステム３の通信網を用いて照合ＥＣＵ５とＩＤ照合（スマート照合やワイヤレス照合）を実行する。つまり、キー無線認証システム１８は、携帯電話１７と照合ＥＣＵ５とを、間接的にＩＤ認証させるシステムでもある。そして、携帯電話１７で近距離無線認証が成立した状況下で、かつ照合ＥＣＵ５とキー無線認証システム１８とでもＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠やエンジン始動等が許可／実行される。
【００２３】
この場合、携帯電話１７のメモリには、キー無線認証システム１８で使用するＩＤコード（以降、近距離無線認証ＩＤと記す）が登録されている。近距離無線認証ＩＤは、例えば携帯電話１７をインターネット経由でサーバ（図示略）に接続して、サーバから取得してもよいし、又は携帯電話１７に予め登録されていてもよい。いずれにせよ、携帯電話１７を車両キーとして使用するときは、携帯電話１７に予め近距離無線認証ＩＤを登録しておく。
【００２４】
キー無線認証システム１８には、車外の携帯電話１７と近距離無線認証（車外近距離無線認証）を行う車外リーダライタ１９と、車内の携帯電話１７と近距離無線認証（車内近距離無線認証）を行う車内リーダライタ２０とが設けられている。車外リーダライタ１９は、例えば車外ドアミラーやドアトリムに配置されている。車内リーダライタ２０は、例えば車内のセンターコンソール等に配置されている。リーダライタ１９，２０は、近距離無線通信に準じた電波を送受する。
【００２５】
キー無線認証システム１８には、キー無線認証システム１８を制御するシステム制御ＥＣＵ２１が設けられている。システム制御ＥＣＵ２１には、近距離無線認証の動作を管理する近距離無線認証回路２２が設けられている。近距離無線認証回路２２のメモリ（図示略）には、携帯電話１７と同じ近距離無線認証ＩＤが登録されている。この近距離無線認証ＩＤは、予め近距離無線認証回路２２に登録されていてもよいし、携帯電話１７に登録されたＩＤを携帯電話１７から取得して登録してもよい。
【００２６】
また、システム制御ＥＣＵ２１には、キー無線認証システム１８においてスマート照合やワイヤレス照合を実行するキーＩＤ照合通信回路２３が設けられている。キーＩＤ照合通信回路２３には、キーＩＤ照合通信回路２３を制御する回路制御部２４と、ＬＦ電波を受信可能な受信部２５と、ＵＨＦ電波を送信可能な送信部２６とが設けられている。本例のキーＩＤ照合通信回路２３は、少なくとも車内送信機１１からの電波を受信可能な位置（例えば車内等）に配置されている。
【００２７】
回路制御部２４のメモリ（図示略）には、照合ＥＣＵ５に登録されたものと同様のキーＩＤが登録されている。このキーＩＤは、照合ＥＣＵ５とキー無線認証システム１８とがスマート照合やワイヤレス照合を行う際に使用するＩＤであって、予めキーＩＤ照合通信回路２３（回路制御部２４）に登録されていてもよいし、改めて登録可能としてもよい。また、キーＩＤ照合通信回路２３のキーＩＤは、電子キー２のキーＩＤとは別のＩＤでもよいし、同一でもよい。
【００２８】
近距離無線認証回路２２は、車外リーダライタ１９において車外の携帯電話１７と近距離無線認証（車外近距離無線認証）が成立することを確認すると、車外近距離無線認証成立通知ＳａをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車外近距離無線認証成立通知Ｓａを入力すると、照合ＥＣＵ５とワイヤレス照合を開始する。照合ＥＣＵ５は、このワイヤレス照合が成立することを確認すると、ドアロックの施解錠を実行させる。
【００２９】
また、近距離無線認証回路２２は、車内リーダライタ２０において車内の携帯電話１７と近距離無線認証（車内近距離無線認証）が成立することを確認すると、車内近距離無線認証成立通知ＳｂをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知Ｓｂを入力すると、照合ＥＣＵ５とスマート照合（車内スマート照合）を開始する。照合ＥＣＵ５は、このスマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移／エンジン始動の操作を許可する。
【００３０】
本例のキー無線認証システム１８には、キーＩＤ照合通信回路２３がワイヤレス信号Ｓwlを送信するときの送信タイミングを設定するワイヤレス信号送信タイミング設定機能が設けられている。ところで、図２（ａ）に示すように、車両受信機１２は、車両１の電源を省電力化するために、間欠駆動で電子キー２からのワイヤレス信号Ｓwlを待つ動作をとる。よって、ワイヤレス信号Ｓwlは複数フレームにて送信され、いずれかのフレームの先頭で車両受信機１２に受信される。
【００３１】
しかし、図２（ｂ）に示すように、車両受信機１２がフレームの途中で受信を開始したときは、次フレームからが有効となるため、同図に示す時間Ｔｓだけ、受信時間にロスが生じてしまう。つまり、時間Ｔｓだけ受信タイミングが遅れる。このため、通信のスループットが悪化してしまうので、本例のワイヤレス信号送信タイミング設定機能は、この通信遅れを解消する技術となっている。
【００３２】
この場合、システム制御ＥＣＵ２１には、車両受信機１２の間欠駆動をモニタする車両受信機モニタ部２７が設けられている。車両受信機モニタ部２７は、例えばジカ線によって車両受信機１２に接続されている。車両受信機１２は、駆動時に車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視することによって車両受信機１２の間欠駆動を監視し、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを確認すると電圧検出信号Ｓccを出力する。なお、車両受信機モニタ部２７が監視手段に相当する。
【００３３】
システム制御ＥＣＵ２１には、車両受信機モニタ部２７の監視結果を基に、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを設定する送信タイミング設定部２８が設けられている。送信タイミング設定部２８は、車両受信機モニタ部２７から電圧検出信号Ｓccを入力すると、そのタイミングをワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとして設定する。よって、送信タイミング設定部２８は、車両受信機モニタ部２７から電圧検出信号Ｓccを入力したとき、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知を入力していれば、電圧検出信号Ｓccの入力タイミングにて、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを送信させる。なお、送信タイミング設定部２８が設定手段に相当する。
【００３４】
次に、本例のキー無線認証システム１８の動作を、図３を用いて説明する。
車両受信機モニタ部２７は、車両１が停車及び駐車にかかわらず、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを常時監視する。このとき、車両受信機モニタ部２７は、起動電圧Ｖｃを検出すると、その検出タイミングで電圧検出信号Ｓccを送信タイミング設定部２８に逐次出力する。送信タイミング設定部２８は、電圧検出信号Ｓccを入力すると、この信号入力タイミングを、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとして把握する。
【００３５】
駐車中の車両１の車両ドアを解錠するには、携帯電話１７を車外から車外リーダライタ１９にかざす操作をとる。車外リーダライタ１９からは、携帯電話１７を起動させる駆動電波Ｓvcが間欠送信されているため、携帯電話１７は、この駆動電波Ｓvcを受信すると、それまでの待機状態から起動状態に切り換わる。そして、起動した携帯電話１７は、近距離無線認証用のＩＤ信号（近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkk）を送信する。近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkには、携帯電話１７に登録された近距離無線認証ＩＤが含まれている。
【００３６】
車外リーダライタ１９は、携帯電話１７から近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkを受信すると、近距離無線認証ＩＤ信号Ｓkkに含まれる近距離無線認証ＩＤを近距離無線認証回路２２に出力する。近距離無線認証回路２２は、車外リーダライタ１９から近距離無線認証ＩＤを入力すると、このＩＤによって車外近距離無線認証を実行し、認証成立を確認すると、車外近距離無線認証成立通知ＳａをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。
【００３７】
キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車外近距離無線認証成立通知Ｓａを入力するとワイヤレス信号Ｓwlの送信に移行するが、このとき送信タイミング設定部２８にて設定されたタイミングでワイヤレス信号Ｓwlを送信する。つまり、キーＩＤ照合通信回路２３は、送信タイミング設定部２８から電圧検出信号Ｓccを入力したタイミングでワイヤレス信号Ｓwlの送信を開始する。照合ＥＣＵ５は、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、ワイヤレス信号Ｓwlの確認に入り、ワイヤレス信号Ｓwlに応じた処理を実行する。
【００３８】
このため、ワイヤレス信号Ｓwlは、車両受信機１２が間欠駆動するタイミングで送信されるので、車両受信機１２によって先頭フレームから受信される。よって、ワイヤレス信号Ｓwlは時間をロスすることなく車両受信機１２に到達するので、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５とワイヤレス照合するときの通信時間が短く済む。従って、車両ドアを解錠するとき、車外近距離無線認証が成立すれば、直ぐに車両ドアが解錠される。
【００３９】
乗車後、携帯電話１７でエンジンを始動するには、携帯電話１７を車内リーダライタ２０にかざす操作をとる。そして、携帯電話１７と車内リーダライタ２０とで近距離無線通信が確立すると、近距離無線認証回路２２は、このとき携帯電話１７から受信した近距離無線認証ＩＤによって車内近距離無線認証を実行し、認証成立を確認すると、車内近距離無線認証成立通知ＳｂをキーＩＤ照合通信回路２３に出力する。
【００４０】
キーＩＤ照合通信回路２３は、近距離無線認証回路２２から車内近距離無線認証成立通知Ｓｂを入力すると、スマート照合（車内スマート照合）に移行するが、このとき照合ＥＣＵ５（車内送信機１１）から送信されるリクエスト信号Ｓrqの受信に待機する。そして、キーＩＤ照合通信回路２３は、車内近距離無線認証成立下で、照合ＥＣＵ５からリクエスト信号Ｓrqを受信すると、スマート信号Ｓstを照合ＥＣＵ５に送信する。
【００４１】
照合ＥＣＵ５は、キーＩＤ照合通信回路２３からスマート信号Ｓstを受信すると、スマート信号Ｓstに含まれるスマート照合用のキーＩＤにてスマート照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ５は、両者のキーＩＤが成立することを確認してスマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１４による電源遷移操作／エンジン始動操作を許可する。よって、エンジンスイッチ１４を操作すれば、エンジン８が始動させることが可能となる。
【００４２】
以上により、本例の場合は、電子キーシステム３の拡張機能として設置可能なキー無線認証システム１８において、車両受信機１２の間欠駆動を車両受信機モニタ部２７にてモニタする。そして、キー無線認証システム１８で携帯電話１７との車外近距離無線認証が成立したとき、車両受信機１２の起動タイミングと、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとが合うように、車両受信機１２の間欠動作に合わせてワイヤレス信号Ｓwlをキー無線認証システム１８から照合ＥＣＵ５に送信する。
【００４３】
このため、ワイヤレス信号Ｓwlは、先頭フレームから車両受信機１２に到達するので、車両受信機１２は、ワイヤレス信号Ｓwlを先頭のフレームから取得することが可能となる。よって、車両受信機１２は、ワイヤレス信号Ｓwlをフレーム途中で受信することがなくなるので、通信時間のロスを削減することが可能となる。従って、キー無線認証システム１８が照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信するときの通信スループットを向上することが可能となる。
【００４４】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両受信機１２の間欠駆動をモニタし、キー無線認証システム１８が車外近距離無線認証成立下で照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信を行うとき、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを、車両受信機１２の起動タイミングに合わせ、ワイヤレス信号Ｓwlを送信させる。よって、車両受信機１２の起動タイミングとワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングとが一致するので、車両受信機１２はワイヤレス信号Ｓwlを先頭フレームから受信することができる。従って、キー無線認証システム１８が既存の電子キーシステム３とワイヤレス通信するときの通信スループットを向上することができる。
【００４５】
（２）車両受信機１２は間欠駆動する動きをとるので、ワイヤレス信号Ｓwlをいずれかのフレームで先頭から車両受信機１２に捕獲させるべく、ワイヤレス信号Ｓwlは複数フレームにて送信される前提がある。この状況下の場合、車両受信機１２がワイヤレス信号Ｓwlをフレーム途中で受信してしまったときは、有効となる次のフレームを受信できるまで、どうしても受信に時間ロスが発生するが、本例の技術を使用すれば、この問題を解消することができる。また、キーＩＤ照合通信回路２３からワイヤレス信号Ｓwlを複数フレームで送信するようにしたので、電子キー２のワイヤレス信号Ｓwlの送信プログラム（送信制御処理）を、キーＩＤ照合通信回路２３においてもそのまま流用することができる。
【００４６】
（３）車両受信機１２の間欠駆動を逐次監視して、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングを、その時々の車両受信機１２の起動タイミングに合ったタイミングに設定する。よって、ワイヤレス信号Ｓwlの送信タイミングの設定精度の確保に効果が高くなる。
【００４７】
（４）車両受信機１２をシステム制御ＥＣＵ２１にジカ線で接続し、車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視することにより、車両受信機１２の起動タイミングをモニタする。よって、車両受信機１２の起動電圧Ｖｃを確認するという簡素な処理によって、車両受信機１２の間欠動作をモニタすることができる。
【００４８】
（５）キー無線認証システム１８は携帯電話１７と近距離無線通信可能なシステムであるので、携帯電話１７を無線の車両キーとして使用することができる。
（６）キー無線認証システム１８は拡張機能の１つであるので、元々はキー無線認証システム１８が搭載されていない車両１に、キー無線認証システム１８を後付けすることができる。よって、キー無線認証システム１８の搭載を要望するユーザに対応することができる。
【００４９】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ワイヤレス信号Ｓwlは、複数フレームから構成されることに限らず、１フレームのみで構築されてもよい。この場合、キーＩＤ照合通信回路２３から送信されるワイヤレス信号Ｓwlが１フレームのみで済むので、省電力化や通信処理簡素化等の効果を得ることができる。
【００５０】
・キー無線認証システム１８は、ワイヤレス通信機能とスマート通信機能との両方を有することに限定されず、例えばワイヤレス通信機能のみ有するものでもよい。この場合、車内近距離無線認証下でもキー無線認証システム１８は照合ＥＣＵ５とワイヤレス通信により照合を行う。
【００５１】
・キー無線認証システム１８は、車外近距離無線認証及び車内近距離無線認証の両方を実行できることに限らず、少なくとも一方を実行できればよい。
・キー無線認証システム１８は、ドアロック施解錠及びエンジン始動を操作できるシステムに限定されず、他の車載機器を操作するシステムに応用してもよい。
【００５２】
・車両受信機１２の間欠駆動のモニタ方式は、システム制御ＥＣＵ２１をジカ線にて車両受信機１２に繋ぎ、車両受信機１２に供給される起動電圧Ｖｃを監視する方式に限定されない。例えば、照合ＥＣＵ５から直に通知を取得して把握する方式でもよい。
【００５３】
・車両受信機１２の起動の時間間隔を計測し、その計測時間から車両受信機１２の起動タイミングを認識してもよい。要は、車両受信機１２の起動タイミングが分かれば、その監視方式は特に限定されない。
【００５４】
・ワイヤレスキーシステム１５は、ドアロック施解錠を遠隔操作するシステムに限定されない。例えば、スライドドアやバックドア等の開閉を遠隔操作するものでもよいし、パニック機能用のシステムとしてもよい。
【００５５】
・キー操作フリーシステム４は、乗降車機能及びエンジン始動機能を持つシステムに限定されず、他の機能に応用してもよい。
・電子キーシステム３やキー無線認証システム１８で使用する電波の周波数は、適宜変更可能である。また、キー操作フリーシステム４は、双方向通信の往路と復路とで周波数が異なることに限定されず、周波数を同じとしてもよい。
【００５６】
・キー無線認証システム１８と携帯電話１７との間の通信は、近距離無線通信に限らず、例えばブルートゥース通信としてもよい。
・端末は、携帯電話１７に限定されず、例えばＩＣカード等を使用してもよい。
【００５７】
・識別信号は、ワイヤレス信号Ｓwlに限定されず、使用するシステムに応じて、適宜変更可能である。また、識別信号は、ＩＤを含む信号に限定されず、単なるトリガ信号でもよい。
【００５８】
・電子キーシステム３は、キー操作フリーシステム４やワイヤレスキーシステム１５に限定されず、他のシステムを適宜使用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５９】
（イ）請求項１〜５のいずれかにおいて、前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステム、又は車両からの通信を契機に狭域無線によりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムのいずれかである。この構成によれば、ワイヤレスキーシステムやキー操作フリーシステムを用いて車両を操作することが可能となる。
【００６０】
（ロ）請求項１〜５、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、車外に位置する前記端末とＩＤ照合が成立したとき、ワイヤレス通信に準じた通信動作をとり、車内に位置する前記端末とＩＤ照合が成立したとき、スマート通信に準じた通信動作をとる。この構成によれば、端末の位置に応じた適切な通信を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１…車両、２…電子キー、３…電子キーシステム、４…キー操作フリーシステム、１２…車両受信機、１５…ワイヤレスキーシステム、１７…端末としての携帯電話、１８…キー無線認証システム、２７…監視手段としての車両受信機モニタ部、２８…設定手段としての送信タイミング設定部、Ｓwl…識別信号としてのワイヤレス信号、Ｖｃ…起動電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キー機能を有する端末と無線によるＩＤ認証が可能であり、当該ＩＤ認証が成立する状況下のとき、車両に設けられた既存の電子キーシステムに準ずる識別信号を無線送信して、当該電子キーシステムにおけるＩＤ照合を実行可能なキー無線認証システムであって、
前記電子キーシステムの車両受信機の動作を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果を基に、前記識別信号の送信タイミングを設定する設定手段と
を備えたことを特徴とするキー無線認証システム。
【請求項２】
前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステムであり、前記設定手段は、前記ワイヤレスキーシステムに準ずる前記識別信号としてのワイヤレス信号の送信タイミングを設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のキー無線認証システム。
【請求項３】
前記監視手段は、前記車両受信機の動作を逐次監視し、前記設定手段は、その時々の前記車両受信機の起動に合わせたタイミングで前記送信タイミングを設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキー無線認証システム。
【請求項４】
前記監視手段は、前記車両受信機の起動電圧を確認することにより、当該車両受信機の動作を監視する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のキー無線認証システム。
【請求項５】
前記端末とのＩＤ認証を、近距離無線によって実行する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のキー無線認証システム。
【請求項１】
キー機能を有する端末と無線によるＩＤ認証が可能であり、当該ＩＤ認証が成立する状況下のとき、車両に設けられた既存の電子キーシステムに準ずる識別信号を無線送信して、当該電子キーシステムにおけるＩＤ照合を実行可能なキー無線認証システムであって、
前記電子キーシステムの車両受信機の動作を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果を基に、前記識別信号の送信タイミングを設定する設定手段と
を備えたことを特徴とするキー無線認証システム。
【請求項２】
前記電子キーシステムは、前記電子キーからの通信を契機に狭域無線によるＩＤ照合を行うワイヤレスキーシステムであり、前記設定手段は、前記ワイヤレスキーシステムに準ずる前記識別信号としてのワイヤレス信号の送信タイミングを設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のキー無線認証システム。
【請求項３】
前記監視手段は、前記車両受信機の動作を逐次監視し、前記設定手段は、その時々の前記車両受信機の起動に合わせたタイミングで前記送信タイミングを設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキー無線認証システム。
【請求項４】
前記監視手段は、前記車両受信機の起動電圧を確認することにより、当該車両受信機の動作を監視する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のキー無線認証システム。
【請求項５】
前記端末とのＩＤ認証を、近距離無線によって実行する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のキー無線認証システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２２９５６０（Ｐ２０１２−２２９５６０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８５５９（Ｐ２０１１−９８５５９）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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