電子キーシステム
【課題】既存の電子キーシステムを変更することなく、携帯電話を通信対象のキーとして使用可能な電子キーシステムを提供する。
【解決手段】電子キーシステム３は、車両２と電子キー１との間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、ＩＤ照合が成立することを条件に車両２に設置されたドアロックやエンジンの操作が可能となる。電子キーシステム３は、ＩＤ照合に必要なキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１が登録された携帯電話５から近距離無線通信によりキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１を取得するキー情報取得部４１ｂと、車両２に設けられた照合ＥＣＵ２１に対してキー情報取得部４１ｂが取得したキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１を用いて電子キー１と同様に振舞うことにより携帯電話５に代わって車両２とＩＤ照合を実行する照合実行部４１ｃとを備える。
【解決手段】電子キーシステム３は、車両２と電子キー１との間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、ＩＤ照合が成立することを条件に車両２に設置されたドアロックやエンジンの操作が可能となる。電子キーシステム３は、ＩＤ照合に必要なキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１が登録された携帯電話５から近距離無線通信によりキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１を取得するキー情報取得部４１ｂと、車両２に設けられた照合ＥＣＵ２１に対してキー情報取得部４１ｂが取得したキー情報ＩＤｓｍ１，Ｋｓｍ１を用いて電子キー１と同様に振舞うことにより携帯電話５に代わって車両２とＩＤ照合を実行する照合実行部４１ｃとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子キーと車両とが相互通信することにより車両の車載装置の動作を許可する電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くの車両には、ＩＤコードを無線により送信可能な電子キーを車両キーとして使用し、この電子キーによって車両と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステムが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。この種の電子キーシステムには、車両から送信されたリクエストを電子キーが受信すると、これに応答する形で電子キーがＩＤコードを車両に自動返信して、ＩＤ照合を実行させる。電子キーシステムは、車室外でＩＤ照合が成立するとドアロック施解錠が許可され、例えばドアロック施錠時に車室外ドアハンドルが握られるとドアロックが解錠され、ドアロック解錠時に車室外ドアハンドルのロックセンサに触れるとドアロックが施錠される。また、車室内でＩＤ照合が実行するとエンジン始動操作が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９２０７１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、上記特許文献１に記載の電子キーシステムでは、専用の電子キーを使用しているが、ほとんどのユーザが常に携帯している携帯電話等の携帯端末を車両キーとして使用することが望まれている。ところで、携帯電話には例えば近距離無線通信の機能が設けられていることが多いので、携帯電話を車両キーとして使用可能とする場合、この近距離無線通信機能を使用して車両とＩＤ照合する可能性が高い。近距離無線通信には、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）などがある。
【０００５】
ところで、車両を携帯電話とＩＤ照合可能とする場合、例えば車両に搭載済みの既存の電子キーシステムに近距離無線通信機能を追加して、携帯電話との無線によるＩＤ照合を行うことが想定される。しかし、この場合は、既存の電子キーシステムに変更を加える必要があるので、その変更作業が技術的に複雑である問題があった。よって、既存の電子キーシステムを変更せずに、携帯電話との無線通信が可能な技術が要望されていた。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の電子キーシステムを変更することなく、携帯端末を通信対象のキーとして使用可能な電子キー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】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、通信対象と電子キーとの間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、前記ＩＤ照合が成立することを条件に前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、前記ＩＤ照合に必要なキー情報が登録された携帯端末から、前記ＩＤ照合とは別の無線通信により前記キー情報を取得するキー情報取得手段と、前記通信対象に設置された既存のキー照合装置に対し、前記キー情報取得手段で取得した前記キー情報を用いて前記電子キーと同様に振舞うことにより、前記携帯端末に代わり前記通信対象と前記ＩＤ照合を実行する照合手段とを備えたことをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、キー情報取得手段が携帯端末と無線通信を行って携帯端末からＩＤ照合に必要な情報を取得し、照合手段が携帯端末に代わって電子キーと同様に振舞うことで通信対象と無線通信を行ってＩＤ照合が成立する。このため、電子キーシステムは何も変更することなく、携帯端末をキーとして使用可能である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記キー情報取得手段は、前記ＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードと、前記通信対象と通信する際に使用する暗号鍵とを前記携帯端末から取得し、前記照合手段は、前記通信対象から送信されたリクエストの受信を契機として、前記電子キーと同様に、前記ＩＤコード及び前記暗号鍵を使用した前記ＩＤ照合を実行することをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、キー情報取得手段は携帯端末からＩＤコードと暗号鍵とを取得することで、電子キーと同様に、照合手段が通信対象から送信されたリクエストに応答してＩＤコードを暗号鍵で暗号化して送信する。このため、電子キーシステムは何も変更することなく、携帯端末をキーとして使用可能である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、前記キー情報取得手段は、前記携帯端末から取得した前記キー情報を、使用後に消去することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、キー情報取得手段が携帯端末から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後に消去する。このため、取得した後に同じ携帯端末のみが継続的に通信対象の機器の操作が可能とならず、複数の携帯端末がキーとして使用される場合には、それぞれの携帯端末がキー情報取得手段と無線通信を毎回行うことで、通信対象の機器が操作可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、前記携帯端末と前記キー情報取得手段との間の通信には、近距離無線通信が使用され、前記通信対象と前記照合手段との間の通信には、狭域無線通信が使用されていることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、携帯端末とキー情報取得手段との間は近距離無線通信を使用することで、携帯端末をキー情報取得手段に近づけると無線通信が可能となり、携帯端末とキー情報取得手段との無線通信が無用に行われることを抑制可能である。また、通信対象と照合手段との間は狭域無線通信を使用することで、通信対象が自身の周囲に適度な通信エリアを形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子キーシステムにおいて、既存の電子キーシステムを変更することなく、携帯端末を通信対象のキーとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】電子キーシステムの通信を示すタイムチャート。
【図３】リーダライタと携帯電話との通信動作を示すシーケンスチャート。
【図４】電子キーシステムの通信動作を示すシーケンスチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両に具体化した電子キーシステムの一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、車両２には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム３が搭載されている。電子キーシステム３は、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー１が車両キーとして使用され、車両２と狭域無線通信（通信範囲：数ｍ）によりＩＤ照合（スマート照合）を実行する。なお、車両２が通信対象に相当する。また、ドアロックやエンジンが機器に相当する。
【００１８】
電子キーシステム３には、車両２のドアを操作した際に自動でＩＤ照合が行われてドアロックの施解錠が許可されるキー操作フリーシステムがある。これを以下に説明すると、車両２には、電子キー１との間で狭域無線通信（以降、スマート通信という）を行う際にＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１と、ドアロックの施解錠等を管理するメインボディＥＣＵ３１とが設けられている。照合ＥＣＵ２１には、車両２のドアに埋設されてＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を車室外に発信可能な車室外ＬＦ発信機２２と、車室内の車体等に埋設されてＬＦ帯の無線信号を車室内に発信可能な車室内ＬＦ発信機２３と、車室内の車体等に埋設されてＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信機２４とが接続されている。照合ＥＣＵ２１のメモリ２１ａには、スマート照合用のＩＤコードが、車両２と組をなすキーの数だけ登録されている。なお、照合ＥＣＵ２１がキー照合装置として機能する。
【００１９】
一方、電子キー１には、車両２との間で電子キーシステム３に準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部１１が設けられている。通信制御部１１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ１１ａを備えている。通信制御部１１には、外部で発信されたＬＦ帯の無線信号を受信可能なＬＦ受信部１２と、通信制御部１１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信可能なＵＨＦ発信部１３とが接続されている。
【００２０】
照合ＥＣＵ２１は、車室外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、スマート通信の成立を試みる。電子キー１は、リクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部１２で受信してスマート通信が確立すると、リクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ１１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部１３から返信する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が返信するＩＤコード信号ＳｉｄのＩＤコードと自身のメモリ２１ａに登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合を行い、このＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー１が車室外に位置するとして、車室外照合成立として処理する。
【００２１】
照合ＥＣＵ２１は、車室外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許可する。そして、この許可状態において、照合ＥＣＵ２１は、ロックセンサ２５がタッチ操作された際には、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３４を駆動させてドアロックを施錠させる。一方、照合ＥＣＵ２１は、アンロックセンサ２６がタッチ操作された際には、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３４を駆動させてドアロックを解錠させる。つまり、電子キー１を所持して車両２に近づいてアンロックセンサ２６をタッチ操作するだけで、ドアロックが解錠される。
【００２２】
ここで、ユーザが車両２から降りた際には、ロックセンサ２５又はアンロックセンサ２６がタッチ操作されたことをトリガとして、照合ＥＣＵ２１は、車室外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、スマート通信の成立を試みる。
【００２３】
また、電子キーシステム３には、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン始動停止操作を行うことが可能な機能としてスマートスタートシステムがある。このスマートスタートシステムを以下に説明すると、車両２には、照合ＥＣＵ２１のＩＤ照合成立結果を基に、エンジンの点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ３２が設けられている。エンジンＥＣＵ３２は、車内ＬＡＮ３０を通じて照合ＥＣＵ２１等の各種ＥＣＵに接続されている。車両２の運転席には、車両２の電源状態（電源ポジション）を切り換える際に操作されるエンジンスイッチ３３が設けられている。エンジンスイッチ３３は、照合ＥＣＵ２１に接続されている。
【００２４】
照合ＥＣＵ２１は、エンジンスイッチ３３が押し操作されると、車室内ＬＦ発信機２３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信させて、車室内におけるＩＤ照合を実行する。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー１が車室内に位置するとして、車室内照合を成立として処理する。
【００２５】
照合ＥＣＵ２１は、車室内照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ３３の操作を許可する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車室内に存在する場合に、エンジンスイッチ３３が押し操作される度に電源状態をＡＣＣオン→ＩＧオン→電源オフの順に繰り返し遷移させる。また、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車室内に存在する場合に、エンジン停止時にブレーキペダルが踏み込み操作された状態でエンジンスイッチ３３が操作されると、エンジンＥＣＵ３２にエンジンを始動させる。
【００２６】
また、ＩＤ照合は、チャレンジレスポンス認証により暗号化された暗号通信となっている。チャレンジレスポンス認証とは、ＩＤ照合時に車両２が電子キー１にチャレンジ信号Ｓｃｃを送信して、電子キー１にチャレンジ信号Ｓｃｃのレスポンスを演算させ、このレスポンス信号Ｓｒｅが正しい演算結果であるか否かを車両２が確認する認証の一種である。照合ＥＣＵ２１は、チャレンジ信号Ｓｃｃに対する演算結果として電子キー１からレスポンス信号Ｓｒｅを受信すると、電子キー１のレスポンスと、自ら演算したレスポンスとを照らし合わせてレスポンス照合を行い、同レスポンス照合の成立をＩＤ照合成立の一条件とする。
【００２７】
本実施例では、電子キー１に加えて、携帯端末としての携帯電話５も車両キーとして使用する。携帯電話５には、携帯電話５を制御する携帯電話制御部５１が設けられている。携帯電話制御部５１は、各種プログラムが記憶されたメモリ５１ａを備えている。携帯電話制御部５１には、携帯電話回線において通信を行う通信部５２と、携帯電話５を動作させる際に操作する各種ボタン群５３と、ユーザの音声を集音するマイク５４と、通話者の音声を出力するスピーカ５５と、各種動作に応じた画像や文字を表示する画面５６とが接続されている。また、携帯電話５には、近距離無線通信としてのＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｅｉｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に準拠したＮＦＣ通信部５７、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）が搭載されている。
【００２８】
また、本例の場合は、電子キーシステム３の通信制御は変更せず、携帯電話５に搭載されたＮＦＣを利用することで、携帯電話５を車両キーとして使用する。この場合、車両２には、携帯電話５のＮＦＣ通信部５７と近距離無線通信を行うリーダライタ（Ｒ／Ｗ：Ｒｅａｄｅｒ／Ｗｒｉｔｅｒ）４が設けられている。このリーダライタ４は、車両２との間でスマート通信が可能であるとともに、携帯電話５との間でＮＦＣ通信が可能である。リーダライタ４には、リーダライタ４を制御するＲ／Ｗ制御部４１が設けられている。
【００２９】
携帯電話制御部５１のメモリ５１ａには、車両２とＮＦＣ（近距離無線通信）によるＩＤ照合（近距離無線認証）を行うときに使用するＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１とが登録されている。ＩＤコードＩＤｎｆｃ１は、キーＩＤとなるコードである。また、暗号鍵Ｋｎｆｃ１は、ＮＦＣの暗号通信に使用する鍵である。
【００３０】
一方、Ｒ／Ｗ制御部４１のメモリ４１ａには、携帯電話制御部５１と近距離無線認証を行うときに使用するＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１とが登録されている。ＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１は、対応するリーダライタ４と携帯電話制御部５１との間で一義的に設定された近距離無線認証用のＩＤコード及び暗号鍵である。
【００３１】
また、携帯電話制御部５１のメモリ５１ａには、リーダライタ４が電子キーシステム３の通信インフラにてＩＤ照合（スマート照合）を行う際に使用するＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１が登録されている。ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１は、ディーラ等で本人確認等を行った上でメモリ５１ａに登録される。また、ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１の携帯電話５への登録は、例えば携帯電話５をサーバに繋いで本人認証を行い、ネットワーク上でＩＤコードを取得するものでもよい。
【００３２】
一方、照合ＥＣＵ２１のメモリ２１ａには、ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１が登録されている。車両２側のＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１は、予め車両２に登録されていてもよいし、又はディーラ等で管理する専用ツールを使用して車両２に登録されるものでもよい。
【００３３】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、電子キー１と同様にスマート通信を行う、ＬＦ帯の無線信号を受信可能なＬＦ受信部４２と、ＵＨＦ帯の無線信号を発信可能なＵＨＦ発信部４３とが接続されている。また、Ｒ／Ｗ制御部４１には、携帯電話５のＮＦＣ通信部５７と車室外及び車室内のそれぞれにおいてＮＦＣ通信を行う車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とが接続されている。車室外ＮＦＣ通信部４４は、通信面が車室外に向いた状態で運転席ドアの窓枠の車室内側に設置されている。また、車室内ＮＦＣ通信部４５は、車室内の運転席近傍に設置されている。なお、車室外ＮＦＣ通信部４４が車室外用の通信手段として機能し、車室内ＮＦＣ通信部４５が車室内用の通信手段として機能する。
【００３４】
携帯電話５は、リーダライタ４のＮＦＣ通信部４４，４５から送信された駆動電波を受信すると、ＮＦＣ通信部５７が起動して応答信号を送信する。リーダライタ４は、携帯電話５から送信された応答信号を受信すると、携帯電話５との間で、採用したＮＦＣ通信に準じた相互認証を行う。
【００３５】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、ＮＦＣによって携帯電話制御部５１からＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１を取得するキー情報取得部４１ｂが設けられている。キー情報取得部４１ｂは、携帯電話５との相互認証が成立すると、ＩＤ照合に必要な情報として、車両２のＩＤコードＩＤｓｍ１と、スマート通信時に使用する暗号鍵Ｋｓｍ１とを携帯電話５に対して要求する。このとき、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１との要求に乱数を加えたものをＮＦＣ通信の暗号鍵Ｋｎｆｃ１によって暗号化してＮＦＣ通信部４４，４５から携帯電話５に送信する。なお、キー情報取得部４１ｂがキー情報取得手段として機能する。
【００３６】
携帯電話制御部５１には、リーダライタ４から送信されたＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１の送信要求に応答して、これら情報を送信するキー情報送信部５１ｂが設けられている。キー情報送信部５１ｂは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とに乱数を加えたものをＮＦＣ通信の暗号鍵Ｋｎｆｃ１によって暗号化して、ＮＦＣ通信部５７からリーダライタ４に送信する。なお、キー情報送信部５１ｂがキー情報取得手段として機能する。
【００３７】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、キー情報取得部４１ｂが取得した情報を用いて、電子キー１と同様に振舞いながら車両２とＩＤ照合（スマート照合）を実行する照合実行部４１ｃが設けられている。照合実行部４１ｃは、車室外ＬＦ発信機２２又は車室内ＬＦ発信機２３から送信されたリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部４２で受信すると、リクエスト信号Ｓｒｑに応答して、ＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部４３から送信する。照合実行部４１ｃは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを使用すると、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とをメモリ４１ａから消去する。なお、照合実行部４１ｃが照合手段として機能する。
【００３８】
次に、本例の電子キーシステム３による基本的な通信動作について図２を参照して説明する。なお、リーダライタ４は電子キー１と同様に振舞う。
図２に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１とスマート通信を実行する際、まず停止状態（スリープ状態）になっている電子キー１を起動させるべく、ウェイク信号ＳｗｋをＬＦ発信機２２，２３から発信させる。ウェイク信号Ｓｗｋは、ＬＦ発信機２２，２３から一定間隔をおいて繰り返し発信され、車室外及び車室内における電子キー１の有無が監視される。
【００３９】
電子キー１がＬＦ発信機２２，２３のウェイク信号Ｓｗｋの通信エリアに存在すると、ＬＦ受信部１２がウェイク照合を実行する。ＬＦ受信部１２は、ウェイク照合の成立を確認すると、通信制御部１１をそれまでのスリープ状態（待機状態）から起動状態に切り換える。そして、通信制御部１１は、自身が起動状態に切り換わると、アック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部１３から発信する。
【００４０】
車両２は、ウェイク信号Ｓｗｋを発信した後の所定時間内にアック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー１が通信エリアに存在すると認識し、チャレンジ信号ＳｃｃをＬＦ発信機２２，２３から発信する。このチャレンジ信号Ｓｃｃには、車両２を識別するための車両固有のＩＤとしてビークルＩＤと、発信の度に毎回値が変わるチャレンジコードとが含まれている。
【００４１】
電子キー１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、ビークルＩＤをメモリ１１ａに登録されたビークルＩＤと照らし合わせるビークルＩＤ照合を行い、自身がこのときの通信相手であるか否かを判断する。そして、通信制御部１１は、ビークルＩＤ照合が成立すると、チャレンジコードを自身の暗号鍵によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。通信制御部１１は、レスポンスコードの生成が終了すると、自身のメモリ１１ａに登録されたＩＤコードと、このレスポンスコードとを含むレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ発信部１３から発信させる。なお、レスポンス信号Ｓｒｅ内におけるＩＤコードとレスポンスコードとの並び順は、適宜変更可能である。
【００４２】
照合ＥＣＵ２１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを発信する際、自身が持つ暗号鍵によってチャレンジコードを演算するとともに、自らもレスポンスコードを生成する。そして、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１からレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ受信機２４で受信すると、電子キー１のレスポンスコードと、自身が演算したレスポンスコードとを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。照合ＥＣＵ２１は、このレスポンス照合が成立することを確認すると、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードをメモリ１１ａに登録されたＩＤコードと照らし合わせるＩＤ照合を行う。
【００４３】
一方、リーダライタ４は、電子キー１と略同様に照合ＥＣＵ２１と無線通信を行う。しかしながら、リーダライタ４は、定期発信した駆動電波に携帯電話５が応答して、携帯電話５からの応答信号を受信した場合のみ、ウェイク信号ＳｗｋをＬＦ受信部４２で受信すると、ＬＦ受信部４２がウェイク照合を実行する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ウェイク照合の成立を確認すると、自身が起動状態に切り換わると、アック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部４３から発信する。
【００４４】
車両２は、ウェイク信号Ｓｗｋを発信した後の所定時間内にアック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー１が通信エリアに存在すると認識し、チャレンジ信号ＳｃｃをＬＦ発信機２２，２３から発信する。このチャレンジ信号Ｓｃｃには、車両２を識別するための車両固有のＩＤとしてビークルＩＤと、発信の度に毎回値が変わるチャレンジコードとが含まれている。ここで、照合ＥＣＵ２１は、リーダライタ４を電子キー１と認識している。また、リーダライタ４のメモリ４１ａには、予め設置される車両２のビークルＩＤが記憶されている。
【００４５】
リーダライタ４は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、ビークルＩＤをメモリ４１ａに登録されたビークルＩＤと照らし合わせるビークルＩＤ照合を行い、自身がこのときの通信相手であるか否かを判断する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ビークルＩＤ照合が成立すると、チャレンジコードを暗号鍵Ｋｓｍ１によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ＩＤコードとレスポンスコードとを含むレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ発信部１３から発信させる。
【００４６】
次に、携帯電話５を電子キーシステム３の車両キーとして使用する際の通信動作について図３を参照して説明する。
図３に示されるように、まず、リーダライタ４は、駆動電波をＮＦＣ通信部４４，４５から定期的に送信する（ステップＳ１）。例えば、リーダライタ４は、ＬＦ発信機２２，２３から間欠的に送信されるリクエスト信号Ｓｒｑ（ウェイク信号Ｓｗｋ）を受信する度に駆動電波を送信する。
【００４７】
携帯電話５を所持したユーザが車両２の運転席に近づき、携帯電話５を車室外ＮＦＣ通信部４４にかざすと、携帯電話５が駆動電波を受信する。携帯電話５は、駆動電波を受信すると、ＮＦＣ通信部５７が起動する（ステップＳ２）。そして、携帯電話５は、ＮＦＣ通信部５７を介して応答信号を送信する（ステップＳ３）。
【００４８】
リーダライタ４は、採用したＮＦＣ通信に準じた携帯電話５との相互認証を行う。
リーダライタ４は、携帯電話５との相互認証が成立すると、続いて携帯電話５からスマート通信に必要なＩＤコードと暗号鍵とを取得する。すなわち、キー情報取得部４１ｂは、ＩＤコードと暗号鍵とを携帯電話５に要求するＩＤ・暗号鍵要求信号を携帯電話５に送信する（ステップＳ４）。リーダライタ４は、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１との要求に乱数を加えたものを暗号鍵Ｋｎｆｃ１により暗号化し、車室外ＮＦＣ通信部４４から携帯電話５に送信する。
【００４９】
携帯電話５は、ＮＦＣ通信部５７でＩＤ・暗号鍵要求信号を受信すると、暗号データを暗号鍵Ｋｎｆｃ１で復号し（ステップＳ５）、要求信号を取り出す。そして、携帯電話５は、ＩＤ・暗号鍵信号をリーダライタ４に送信する（ステップＳ６）。このとき、キー情報送信部５１ｂは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とに乱数を加えたものを暗号鍵Ｋｎｆｃ１により暗号化し、ＮＦＣ通信部５７からリーダライタ４に送信する。
【００５０】
リーダライタ４は、車室外ＮＦＣ通信部４４でＩＤ・暗号鍵信号を受信すると、暗号データを暗号鍵Ｋｎｆｃ１で復号し（ステップＳ７）、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得する（ステップＳ８）。すなわち、Ｒ／Ｗ制御部４１は、メモリ４１ａにＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを記憶する。
【００５１】
続いて、図４に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、ウェイク信号Ｓｗｋ（リクエスト信号Ｓｒｑ）を車室外ＬＦ発信機２２から送信させる（ステップＳ１０）。リーダライタ４は、通信エリア内に位置するので、ＬＦ受信部４２で受信したウェイク信号Ｓｗｋに応答してアック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部４３から送信する（ステップＳ１１）。照合ＥＣＵ２１は、アック信号Ｓａｃに応答してチャレンジ信号Ｓｃｃを車室外ＬＦ発信機２２から送信させる（ステップＳ１２）。照合実行部４１ｃは、チャレンジ信号Ｓｃｃに応答してレスポンス信号Ｓｒｅ（ＩＤコード信号Ｓｉｄ）をＵＨＦ発信部４３から送信する（ステップＳ１３）。なお、このレスポンス信号Ｓｒｅには、チャレンジコードを暗号鍵Ｋｓｍ１で演算して生成したレスポンスコードと、ＩＤコードＩＤｓｍ１とが含まれている。照合実行部４１ｃは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを使用すると、メモリ４１ａから消去する（ステップＳ１４）。
【００５２】
照合ＥＣＵ２１は、受信したレスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコード及びＩＤコードＩＤｓｍ１によってＩＤ照合を行う（ステップＳ１５）。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立する（ステップＳ１６）と、電子キー１が車室外に存在する（車室外照合が成立）と判定する。正確には、携帯電話５が車室外に存在する。そして、照合ＥＣＵ２１は、メインボディＥＣＵ３１にドアロックの施解錠を許可する（ステップＳ１７）。そして、照合ＥＣＵ２１は、アンロックセンサ２６がタッチ操作されると、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３４によってドアロックを解錠動作させる。
【００５３】
また、ユーザが車室内に進入した際には、上記の車室外ＮＦＣ通信部４４に代わって車室内ＮＦＣ通信部４５に携帯電話５をかざすことで携帯電話５からＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とをリーダライタ４に記憶させる（ステップＳ８）。そして、リーダライタ４は、車室内ＬＦ発信機２３から送信されたリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する（ステップＳ１３）。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合を行い（ステップＳ１５）、ＩＤ照合が成立する（ステップＳ１６）と、電子キー１が車室内に存在する（車室内照合が成立）と判定する。正確には、携帯電話５が車室内に存在する。そして、照合ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ３２にエンジンの始動を許可する（ステップＳ１７）。そして、照合ＥＣＵ２１は、エンジンスイッチ３３が操作されると、エンジンＥＣＵ３２にエンジンを始動させる。
【００５４】
さて、本実施例では、既存の電子キーシステム３に携帯電話５を使用するために、携帯電話５と近距離無線通信を行うとともに、車両２と狭域無線通信を行うリーダライタ４が車両２に設けられる。そして、このリーダライタ４は、近距離無線通信によって携帯電話５からＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得し、車両２から狭域無線通信によって電子キー１に送信されるリクエスト信号Ｓｒｑを受信することで、ＩＤコード信号Ｓｉｄを返信する。よって、リーダライタ４が携帯電話５に代わって、電子キー１と同様に振舞うことで既存の電子キーシステム３の照合ＥＣＵ２１の制御を変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５５】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）携帯電話５を電子キーシステム３に用いるにあたって、携帯電話５と無線通信が可能なリーダライタ４が車両２に設けられる。そして、このリーダライタ４のキー情報取得部４１ｂが携帯電話５と無線通信を行って携帯電話５からＩＤ照合に必要な情報を取得し、リーダライタ４の照合実行部４１ｃが携帯電話５に代わって電子キー１と同様に振舞うことで車両２と無線通信を行ってＩＤ照合が成立する。このため、電子キーシステム３は何も変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５６】
（２）リーダライタ４は携帯電話５からＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得することで、電子キー１と同様に、リーダライタ４が車両２から送信されたリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する。このため、電子キーシステム３は何も変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５７】
（３）リーダライタ４が携帯電話５から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後にメモリ４１ａから消去する。このため、取得した後に同じ携帯電話５のみが継続的に車両２のドアロックやエンジンの操作をできず、複数の携帯電話５が車両キーとして使用される場合には、それぞれの携帯電話５がリーダライタ４と無線通信を毎回行うことで、車両２のドアロックやエンジンを操作することができる。
【００５８】
（４）車両２とリーダライタ４との間は狭域無線通信を行うことで、車両２が自身の周囲に適度な通信エリアを形成することができる。また、携帯電話５とリーダライタ４との間は近距離無線通信としてＮＦＣを行うことで、携帯電話５をリーダライタ４に近づけると無線通信ができ、携帯電話５とリーダライタ４の無線通信が無用に行われることを抑制できる。
【００５９】
（５）車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とがリーダライタ４に設けられるので、ユーザが車室外と車室内とにおいて携帯電話５をリーダライタ４と容易に無線通信させることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、チャレンジ信号ＳｃｃにビークルＩＤとチャレンジコードとを含めたが、ビークルＩＤを含むビークル信号を別途発信して、ビークル信号に対するアック信号Ｓａｃの返信があった場合に、チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｃを発信してもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、スマート通信時にチャレンジレスポンスを行ったが、チャレンジレスポンスを省略してもよい。
・上記実施形態において、スマート通信のやり取りは電子キー１及びリーダライタ４からＩＤコードＩＤｓｍ１を取得できれば、どのようなやりとりでもよい。例えば、車両２からＩＤコードを要求するリクエスト信号Ｓｒｑを送信し、電子キー１及びリーダライタ４がリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコードＩＤｓｍ１を含むＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する。
【００６２】
・上記実施形態では、ＮＦＣにおいて相互認証を採用したが、単方向認証を採用してもよい。
・上記実施形態では、ＩＤ・暗号鍵要求信号及びＩＤ・暗号鍵信号を送信する際に、乱数を加えて暗号化したが、乱数を加えずに暗号化してもよい。また、暗号化せずに送信してもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、リーダライタ４に車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とを設けたが、車室外用のリーダライタと車室内用のリーダライタをそれぞれ設けてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、リーダライタ４に車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とを設けたが、利便性を向上させるために、車室外用と車室内用とにそれぞれ複数のＮＦＣ通信部を設けてもよい。また、１つのＮＦＣ通信部で車室外と車室内とで携帯電話５と通信できるならば、１個のＮＦＣ通信部のみ設けてもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、電子キーシステム３で使用する無線信号の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両２から電子キー１に無線信号を発信するときの周波数と、電子キー１から車両２に無線信号を返信するときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、リーダライタ４と携帯電話５との近距離無線通信にＮＦＣを採用したが、ＮＦＣに限らず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を採用してもよい。なお、通信距離が短いものが望ましい。
【００６７】
・上記実施形態では、車両２と電子キー１又はリーダライタ４との間では狭域無線通信を行い、リーダライタ４と携帯電話５との間では近距離無線通信を行ったが、それぞれの通信はこれらに限定されず、適宜変更可能である。
【００６８】
・上記実施形態では、リーダライタ４は携帯電話５から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後に消去したが、情報を消去せずに複数の情報を保持し、該当する携帯電話５と通信が成立した際にメモリ４１ａから再度読み出して使用してもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、リーダライタ４に予めビークルＩＤを記憶しておいたが、ビークルＩＤを記憶せず、携帯電話５から取得するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ＩＤコードと暗号鍵とを使用する電子キーシステム３としたので、ＩＤ照合を行うためにはＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とが必要であったが、ＩＤ照合に必要な情報をＩＤコードのみとしてもよい。
【００７０】
・上記実施形態において、電子キーシステムは、車両２からの通信を契機としてＩＤ照合を行うものに限定されず、電子キー１側からの通信を契機とするものでもよい。この場合、携帯電話５を車両キーとする際には、リーダライタ４側からの通信を契機とする。
【００７１】
・上記実施形態では、携帯端末として携帯電話５を用いたが、近距離無線通信を行うＮＦＣ等を備えたカードを用いてもよい。この場合、このカードにＩＤコードや暗号鍵が予め登録されている。カードタイプを採用すれば、財布等に収容しておくことが可能である。
【００７２】
・上記実施形態において、ＩＤコードと暗号鍵は、１対１対応に限定されず、１つの暗号鍵が複数のＩＤコードで共用されるものでもよい。
・上記構成において、ＬＦ発信機２２，２３の位置は任意に変更可能である。
【００７３】
・上記構成において、ＬＦ発信機２２，２３の数量は任意に変更可能である。
・上記実施形態では、ドアロックの施錠と解錠とに対応したロックセンサ２５及びアンロックセンサ２６を設けたが、１つのセンサのみ設けて、操作される度に施錠と解錠とを行ってもよい。
【００７４】
・上記実施形態では、電子キーシステム３によって、ドアロックの施解錠とエンジンの始動との両方を行ったが、いずれか一方のみでもよい。
・上記実施形態では、本発明を車両２の電子キーシステムに適用したが、車両２に限らず、建物の電子キーシステムに適用してもよい。
【００７５】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、前記通信対象は、車両であって、前記キー情報取得手段は、車室外において前記携帯端末と無線通信を行う車室外用の通信手段と、車室内において前記携帯端末と無線通信を行う車室内用の通信手段とを備えることを特徴とする電子キーシステム。
【００７６】
同構成によれば、車室外用の通信手段と車室内用の通信手段とがキー情報取得手段に設けられるので、ユーザが車室外と車室内とにおいて携帯端末をキー情報取得手段と容易に無線通信させることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…電子キー、２…車両、３…電子キーシステム、４…リーダライタ、５…携帯電話、１１…通信制御部、１２…ＬＦ受信部、１３…ＵＨＦ発信部、２１…照合ＥＣＵ、２２…車室外ＬＦ発信機、２３…車室内ＬＦ発信機、２４…ＵＨＦ受信機、３０…車内ＬＡＮ、３１…メインボディＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…エンジンスイッチ、３４…ドアロック装置、４１…Ｒ／Ｗ制御部、４１ｂ…キー情報取得手段としてのキー情報取得部、４１ｃ…照合手段としての照合実行部、４２…ＬＦ受信部、４３…ＵＨＦ発信部、４４…車室外ＮＦＣ通信部、４５…車室内ＮＦＣ通信部、５１…携帯電話制御部、５１ｂ…キー情報取得手段としてのキー情報送信部、５２…通信部、５７…ＮＦＣ通信部、ＩＤｎｆｃ１，ＩＤｓｍ１…ＩＤコード、Ｋｎｆｃ１，Ｋｓｍ１…暗号鍵、Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｒｑ…リクエスト信号。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子キーと車両とが相互通信することにより車両の車載装置の動作を許可する電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くの車両には、ＩＤコードを無線により送信可能な電子キーを車両キーとして使用し、この電子キーによって車両と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステムが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。この種の電子キーシステムには、車両から送信されたリクエストを電子キーが受信すると、これに応答する形で電子キーがＩＤコードを車両に自動返信して、ＩＤ照合を実行させる。電子キーシステムは、車室外でＩＤ照合が成立するとドアロック施解錠が許可され、例えばドアロック施錠時に車室外ドアハンドルが握られるとドアロックが解錠され、ドアロック解錠時に車室外ドアハンドルのロックセンサに触れるとドアロックが施錠される。また、車室内でＩＤ照合が実行するとエンジン始動操作が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９２０７１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、上記特許文献１に記載の電子キーシステムでは、専用の電子キーを使用しているが、ほとんどのユーザが常に携帯している携帯電話等の携帯端末を車両キーとして使用することが望まれている。ところで、携帯電話には例えば近距離無線通信の機能が設けられていることが多いので、携帯電話を車両キーとして使用可能とする場合、この近距離無線通信機能を使用して車両とＩＤ照合する可能性が高い。近距離無線通信には、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）などがある。
【０００５】
ところで、車両を携帯電話とＩＤ照合可能とする場合、例えば車両に搭載済みの既存の電子キーシステムに近距離無線通信機能を追加して、携帯電話との無線によるＩＤ照合を行うことが想定される。しかし、この場合は、既存の電子キーシステムに変更を加える必要があるので、その変更作業が技術的に複雑である問題があった。よって、既存の電子キーシステムを変更せずに、携帯電話との無線通信が可能な技術が要望されていた。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の電子キーシステムを変更することなく、携帯端末を通信対象のキーとして使用可能な電子キー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】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、通信対象と電子キーとの間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、前記ＩＤ照合が成立することを条件に前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、前記ＩＤ照合に必要なキー情報が登録された携帯端末から、前記ＩＤ照合とは別の無線通信により前記キー情報を取得するキー情報取得手段と、前記通信対象に設置された既存のキー照合装置に対し、前記キー情報取得手段で取得した前記キー情報を用いて前記電子キーと同様に振舞うことにより、前記携帯端末に代わり前記通信対象と前記ＩＤ照合を実行する照合手段とを備えたことをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、キー情報取得手段が携帯端末と無線通信を行って携帯端末からＩＤ照合に必要な情報を取得し、照合手段が携帯端末に代わって電子キーと同様に振舞うことで通信対象と無線通信を行ってＩＤ照合が成立する。このため、電子キーシステムは何も変更することなく、携帯端末をキーとして使用可能である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記キー情報取得手段は、前記ＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードと、前記通信対象と通信する際に使用する暗号鍵とを前記携帯端末から取得し、前記照合手段は、前記通信対象から送信されたリクエストの受信を契機として、前記電子キーと同様に、前記ＩＤコード及び前記暗号鍵を使用した前記ＩＤ照合を実行することをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、キー情報取得手段は携帯端末からＩＤコードと暗号鍵とを取得することで、電子キーと同様に、照合手段が通信対象から送信されたリクエストに応答してＩＤコードを暗号鍵で暗号化して送信する。このため、電子キーシステムは何も変更することなく、携帯端末をキーとして使用可能である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、前記キー情報取得手段は、前記携帯端末から取得した前記キー情報を、使用後に消去することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、キー情報取得手段が携帯端末から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後に消去する。このため、取得した後に同じ携帯端末のみが継続的に通信対象の機器の操作が可能とならず、複数の携帯端末がキーとして使用される場合には、それぞれの携帯端末がキー情報取得手段と無線通信を毎回行うことで、通信対象の機器が操作可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、前記携帯端末と前記キー情報取得手段との間の通信には、近距離無線通信が使用され、前記通信対象と前記照合手段との間の通信には、狭域無線通信が使用されていることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、携帯端末とキー情報取得手段との間は近距離無線通信を使用することで、携帯端末をキー情報取得手段に近づけると無線通信が可能となり、携帯端末とキー情報取得手段との無線通信が無用に行われることを抑制可能である。また、通信対象と照合手段との間は狭域無線通信を使用することで、通信対象が自身の周囲に適度な通信エリアを形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子キーシステムにおいて、既存の電子キーシステムを変更することなく、携帯端末を通信対象のキーとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】電子キーシステムの通信を示すタイムチャート。
【図３】リーダライタと携帯電話との通信動作を示すシーケンスチャート。
【図４】電子キーシステムの通信動作を示すシーケンスチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両に具体化した電子キーシステムの一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、車両２には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム３が搭載されている。電子キーシステム３は、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー１が車両キーとして使用され、車両２と狭域無線通信（通信範囲：数ｍ）によりＩＤ照合（スマート照合）を実行する。なお、車両２が通信対象に相当する。また、ドアロックやエンジンが機器に相当する。
【００１８】
電子キーシステム３には、車両２のドアを操作した際に自動でＩＤ照合が行われてドアロックの施解錠が許可されるキー操作フリーシステムがある。これを以下に説明すると、車両２には、電子キー１との間で狭域無線通信（以降、スマート通信という）を行う際にＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１と、ドアロックの施解錠等を管理するメインボディＥＣＵ３１とが設けられている。照合ＥＣＵ２１には、車両２のドアに埋設されてＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を車室外に発信可能な車室外ＬＦ発信機２２と、車室内の車体等に埋設されてＬＦ帯の無線信号を車室内に発信可能な車室内ＬＦ発信機２３と、車室内の車体等に埋設されてＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信機２４とが接続されている。照合ＥＣＵ２１のメモリ２１ａには、スマート照合用のＩＤコードが、車両２と組をなすキーの数だけ登録されている。なお、照合ＥＣＵ２１がキー照合装置として機能する。
【００１９】
一方、電子キー１には、車両２との間で電子キーシステム３に準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部１１が設けられている。通信制御部１１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ１１ａを備えている。通信制御部１１には、外部で発信されたＬＦ帯の無線信号を受信可能なＬＦ受信部１２と、通信制御部１１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信可能なＵＨＦ発信部１３とが接続されている。
【００２０】
照合ＥＣＵ２１は、車室外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、スマート通信の成立を試みる。電子キー１は、リクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部１２で受信してスマート通信が確立すると、リクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ１１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部１３から返信する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が返信するＩＤコード信号ＳｉｄのＩＤコードと自身のメモリ２１ａに登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合を行い、このＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー１が車室外に位置するとして、車室外照合成立として処理する。
【００２１】
照合ＥＣＵ２１は、車室外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許可する。そして、この許可状態において、照合ＥＣＵ２１は、ロックセンサ２５がタッチ操作された際には、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３４を駆動させてドアロックを施錠させる。一方、照合ＥＣＵ２１は、アンロックセンサ２６がタッチ操作された際には、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３４を駆動させてドアロックを解錠させる。つまり、電子キー１を所持して車両２に近づいてアンロックセンサ２６をタッチ操作するだけで、ドアロックが解錠される。
【００２２】
ここで、ユーザが車両２から降りた際には、ロックセンサ２５又はアンロックセンサ２６がタッチ操作されたことをトリガとして、照合ＥＣＵ２１は、車室外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、スマート通信の成立を試みる。
【００２３】
また、電子キーシステム３には、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン始動停止操作を行うことが可能な機能としてスマートスタートシステムがある。このスマートスタートシステムを以下に説明すると、車両２には、照合ＥＣＵ２１のＩＤ照合成立結果を基に、エンジンの点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ３２が設けられている。エンジンＥＣＵ３２は、車内ＬＡＮ３０を通じて照合ＥＣＵ２１等の各種ＥＣＵに接続されている。車両２の運転席には、車両２の電源状態（電源ポジション）を切り換える際に操作されるエンジンスイッチ３３が設けられている。エンジンスイッチ３３は、照合ＥＣＵ２１に接続されている。
【００２４】
照合ＥＣＵ２１は、エンジンスイッチ３３が押し操作されると、車室内ＬＦ発信機２３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信させて、車室内におけるＩＤ照合を実行する。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー１が車室内に位置するとして、車室内照合を成立として処理する。
【００２５】
照合ＥＣＵ２１は、車室内照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ３３の操作を許可する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車室内に存在する場合に、エンジンスイッチ３３が押し操作される度に電源状態をＡＣＣオン→ＩＧオン→電源オフの順に繰り返し遷移させる。また、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車室内に存在する場合に、エンジン停止時にブレーキペダルが踏み込み操作された状態でエンジンスイッチ３３が操作されると、エンジンＥＣＵ３２にエンジンを始動させる。
【００２６】
また、ＩＤ照合は、チャレンジレスポンス認証により暗号化された暗号通信となっている。チャレンジレスポンス認証とは、ＩＤ照合時に車両２が電子キー１にチャレンジ信号Ｓｃｃを送信して、電子キー１にチャレンジ信号Ｓｃｃのレスポンスを演算させ、このレスポンス信号Ｓｒｅが正しい演算結果であるか否かを車両２が確認する認証の一種である。照合ＥＣＵ２１は、チャレンジ信号Ｓｃｃに対する演算結果として電子キー１からレスポンス信号Ｓｒｅを受信すると、電子キー１のレスポンスと、自ら演算したレスポンスとを照らし合わせてレスポンス照合を行い、同レスポンス照合の成立をＩＤ照合成立の一条件とする。
【００２７】
本実施例では、電子キー１に加えて、携帯端末としての携帯電話５も車両キーとして使用する。携帯電話５には、携帯電話５を制御する携帯電話制御部５１が設けられている。携帯電話制御部５１は、各種プログラムが記憶されたメモリ５１ａを備えている。携帯電話制御部５１には、携帯電話回線において通信を行う通信部５２と、携帯電話５を動作させる際に操作する各種ボタン群５３と、ユーザの音声を集音するマイク５４と、通話者の音声を出力するスピーカ５５と、各種動作に応じた画像や文字を表示する画面５６とが接続されている。また、携帯電話５には、近距離無線通信としてのＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｅｉｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に準拠したＮＦＣ通信部５７、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）が搭載されている。
【００２８】
また、本例の場合は、電子キーシステム３の通信制御は変更せず、携帯電話５に搭載されたＮＦＣを利用することで、携帯電話５を車両キーとして使用する。この場合、車両２には、携帯電話５のＮＦＣ通信部５７と近距離無線通信を行うリーダライタ（Ｒ／Ｗ：Ｒｅａｄｅｒ／Ｗｒｉｔｅｒ）４が設けられている。このリーダライタ４は、車両２との間でスマート通信が可能であるとともに、携帯電話５との間でＮＦＣ通信が可能である。リーダライタ４には、リーダライタ４を制御するＲ／Ｗ制御部４１が設けられている。
【００２９】
携帯電話制御部５１のメモリ５１ａには、車両２とＮＦＣ（近距離無線通信）によるＩＤ照合（近距離無線認証）を行うときに使用するＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１とが登録されている。ＩＤコードＩＤｎｆｃ１は、キーＩＤとなるコードである。また、暗号鍵Ｋｎｆｃ１は、ＮＦＣの暗号通信に使用する鍵である。
【００３０】
一方、Ｒ／Ｗ制御部４１のメモリ４１ａには、携帯電話制御部５１と近距離無線認証を行うときに使用するＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１とが登録されている。ＩＤコードＩＤｎｆｃ１と、暗号鍵Ｋｎｆｃ１は、対応するリーダライタ４と携帯電話制御部５１との間で一義的に設定された近距離無線認証用のＩＤコード及び暗号鍵である。
【００３１】
また、携帯電話制御部５１のメモリ５１ａには、リーダライタ４が電子キーシステム３の通信インフラにてＩＤ照合（スマート照合）を行う際に使用するＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１が登録されている。ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１は、ディーラ等で本人確認等を行った上でメモリ５１ａに登録される。また、ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１の携帯電話５への登録は、例えば携帯電話５をサーバに繋いで本人認証を行い、ネットワーク上でＩＤコードを取得するものでもよい。
【００３２】
一方、照合ＥＣＵ２１のメモリ２１ａには、ＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１が登録されている。車両２側のＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１は、予め車両２に登録されていてもよいし、又はディーラ等で管理する専用ツールを使用して車両２に登録されるものでもよい。
【００３３】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、電子キー１と同様にスマート通信を行う、ＬＦ帯の無線信号を受信可能なＬＦ受信部４２と、ＵＨＦ帯の無線信号を発信可能なＵＨＦ発信部４３とが接続されている。また、Ｒ／Ｗ制御部４１には、携帯電話５のＮＦＣ通信部５７と車室外及び車室内のそれぞれにおいてＮＦＣ通信を行う車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とが接続されている。車室外ＮＦＣ通信部４４は、通信面が車室外に向いた状態で運転席ドアの窓枠の車室内側に設置されている。また、車室内ＮＦＣ通信部４５は、車室内の運転席近傍に設置されている。なお、車室外ＮＦＣ通信部４４が車室外用の通信手段として機能し、車室内ＮＦＣ通信部４５が車室内用の通信手段として機能する。
【００３４】
携帯電話５は、リーダライタ４のＮＦＣ通信部４４，４５から送信された駆動電波を受信すると、ＮＦＣ通信部５７が起動して応答信号を送信する。リーダライタ４は、携帯電話５から送信された応答信号を受信すると、携帯電話５との間で、採用したＮＦＣ通信に準じた相互認証を行う。
【００３５】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、ＮＦＣによって携帯電話制御部５１からＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１を取得するキー情報取得部４１ｂが設けられている。キー情報取得部４１ｂは、携帯電話５との相互認証が成立すると、ＩＤ照合に必要な情報として、車両２のＩＤコードＩＤｓｍ１と、スマート通信時に使用する暗号鍵Ｋｓｍ１とを携帯電話５に対して要求する。このとき、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１との要求に乱数を加えたものをＮＦＣ通信の暗号鍵Ｋｎｆｃ１によって暗号化してＮＦＣ通信部４４，４５から携帯電話５に送信する。なお、キー情報取得部４１ｂがキー情報取得手段として機能する。
【００３６】
携帯電話制御部５１には、リーダライタ４から送信されたＩＤコードＩＤｓｍ１及び暗号鍵Ｋｓｍ１の送信要求に応答して、これら情報を送信するキー情報送信部５１ｂが設けられている。キー情報送信部５１ｂは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とに乱数を加えたものをＮＦＣ通信の暗号鍵Ｋｎｆｃ１によって暗号化して、ＮＦＣ通信部５７からリーダライタ４に送信する。なお、キー情報送信部５１ｂがキー情報取得手段として機能する。
【００３７】
Ｒ／Ｗ制御部４１には、キー情報取得部４１ｂが取得した情報を用いて、電子キー１と同様に振舞いながら車両２とＩＤ照合（スマート照合）を実行する照合実行部４１ｃが設けられている。照合実行部４１ｃは、車室外ＬＦ発信機２２又は車室内ＬＦ発信機２３から送信されたリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部４２で受信すると、リクエスト信号Ｓｒｑに応答して、ＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部４３から送信する。照合実行部４１ｃは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを使用すると、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とをメモリ４１ａから消去する。なお、照合実行部４１ｃが照合手段として機能する。
【００３８】
次に、本例の電子キーシステム３による基本的な通信動作について図２を参照して説明する。なお、リーダライタ４は電子キー１と同様に振舞う。
図２に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１とスマート通信を実行する際、まず停止状態（スリープ状態）になっている電子キー１を起動させるべく、ウェイク信号ＳｗｋをＬＦ発信機２２，２３から発信させる。ウェイク信号Ｓｗｋは、ＬＦ発信機２２，２３から一定間隔をおいて繰り返し発信され、車室外及び車室内における電子キー１の有無が監視される。
【００３９】
電子キー１がＬＦ発信機２２，２３のウェイク信号Ｓｗｋの通信エリアに存在すると、ＬＦ受信部１２がウェイク照合を実行する。ＬＦ受信部１２は、ウェイク照合の成立を確認すると、通信制御部１１をそれまでのスリープ状態（待機状態）から起動状態に切り換える。そして、通信制御部１１は、自身が起動状態に切り換わると、アック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部１３から発信する。
【００４０】
車両２は、ウェイク信号Ｓｗｋを発信した後の所定時間内にアック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー１が通信エリアに存在すると認識し、チャレンジ信号ＳｃｃをＬＦ発信機２２，２３から発信する。このチャレンジ信号Ｓｃｃには、車両２を識別するための車両固有のＩＤとしてビークルＩＤと、発信の度に毎回値が変わるチャレンジコードとが含まれている。
【００４１】
電子キー１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、ビークルＩＤをメモリ１１ａに登録されたビークルＩＤと照らし合わせるビークルＩＤ照合を行い、自身がこのときの通信相手であるか否かを判断する。そして、通信制御部１１は、ビークルＩＤ照合が成立すると、チャレンジコードを自身の暗号鍵によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。通信制御部１１は、レスポンスコードの生成が終了すると、自身のメモリ１１ａに登録されたＩＤコードと、このレスポンスコードとを含むレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ発信部１３から発信させる。なお、レスポンス信号Ｓｒｅ内におけるＩＤコードとレスポンスコードとの並び順は、適宜変更可能である。
【００４２】
照合ＥＣＵ２１は、チャレンジ信号Ｓｃｃを発信する際、自身が持つ暗号鍵によってチャレンジコードを演算するとともに、自らもレスポンスコードを生成する。そして、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１からレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ受信機２４で受信すると、電子キー１のレスポンスコードと、自身が演算したレスポンスコードとを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。照合ＥＣＵ２１は、このレスポンス照合が成立することを確認すると、レスポンス信号Ｓｒｅに含まれるＩＤコードをメモリ１１ａに登録されたＩＤコードと照らし合わせるＩＤ照合を行う。
【００４３】
一方、リーダライタ４は、電子キー１と略同様に照合ＥＣＵ２１と無線通信を行う。しかしながら、リーダライタ４は、定期発信した駆動電波に携帯電話５が応答して、携帯電話５からの応答信号を受信した場合のみ、ウェイク信号ＳｗｋをＬＦ受信部４２で受信すると、ＬＦ受信部４２がウェイク照合を実行する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ウェイク照合の成立を確認すると、自身が起動状態に切り換わると、アック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部４３から発信する。
【００４４】
車両２は、ウェイク信号Ｓｗｋを発信した後の所定時間内にアック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー１が通信エリアに存在すると認識し、チャレンジ信号ＳｃｃをＬＦ発信機２２，２３から発信する。このチャレンジ信号Ｓｃｃには、車両２を識別するための車両固有のＩＤとしてビークルＩＤと、発信の度に毎回値が変わるチャレンジコードとが含まれている。ここで、照合ＥＣＵ２１は、リーダライタ４を電子キー１と認識している。また、リーダライタ４のメモリ４１ａには、予め設置される車両２のビークルＩＤが記憶されている。
【００４５】
リーダライタ４は、チャレンジ信号Ｓｃｃを受信すると、ビークルＩＤをメモリ４１ａに登録されたビークルＩＤと照らし合わせるビークルＩＤ照合を行い、自身がこのときの通信相手であるか否かを判断する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ビークルＩＤ照合が成立すると、チャレンジコードを暗号鍵Ｋｓｍ１によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。そして、Ｒ／Ｗ制御部４１は、ＩＤコードとレスポンスコードとを含むレスポンス信号ＳｒｅをＵＨＦ発信部１３から発信させる。
【００４６】
次に、携帯電話５を電子キーシステム３の車両キーとして使用する際の通信動作について図３を参照して説明する。
図３に示されるように、まず、リーダライタ４は、駆動電波をＮＦＣ通信部４４，４５から定期的に送信する（ステップＳ１）。例えば、リーダライタ４は、ＬＦ発信機２２，２３から間欠的に送信されるリクエスト信号Ｓｒｑ（ウェイク信号Ｓｗｋ）を受信する度に駆動電波を送信する。
【００４７】
携帯電話５を所持したユーザが車両２の運転席に近づき、携帯電話５を車室外ＮＦＣ通信部４４にかざすと、携帯電話５が駆動電波を受信する。携帯電話５は、駆動電波を受信すると、ＮＦＣ通信部５７が起動する（ステップＳ２）。そして、携帯電話５は、ＮＦＣ通信部５７を介して応答信号を送信する（ステップＳ３）。
【００４８】
リーダライタ４は、採用したＮＦＣ通信に準じた携帯電話５との相互認証を行う。
リーダライタ４は、携帯電話５との相互認証が成立すると、続いて携帯電話５からスマート通信に必要なＩＤコードと暗号鍵とを取得する。すなわち、キー情報取得部４１ｂは、ＩＤコードと暗号鍵とを携帯電話５に要求するＩＤ・暗号鍵要求信号を携帯電話５に送信する（ステップＳ４）。リーダライタ４は、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１との要求に乱数を加えたものを暗号鍵Ｋｎｆｃ１により暗号化し、車室外ＮＦＣ通信部４４から携帯電話５に送信する。
【００４９】
携帯電話５は、ＮＦＣ通信部５７でＩＤ・暗号鍵要求信号を受信すると、暗号データを暗号鍵Ｋｎｆｃ１で復号し（ステップＳ５）、要求信号を取り出す。そして、携帯電話５は、ＩＤ・暗号鍵信号をリーダライタ４に送信する（ステップＳ６）。このとき、キー情報送信部５１ｂは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とに乱数を加えたものを暗号鍵Ｋｎｆｃ１により暗号化し、ＮＦＣ通信部５７からリーダライタ４に送信する。
【００５０】
リーダライタ４は、車室外ＮＦＣ通信部４４でＩＤ・暗号鍵信号を受信すると、暗号データを暗号鍵Ｋｎｆｃ１で復号し（ステップＳ７）、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得する（ステップＳ８）。すなわち、Ｒ／Ｗ制御部４１は、メモリ４１ａにＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを記憶する。
【００５１】
続いて、図４に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、ウェイク信号Ｓｗｋ（リクエスト信号Ｓｒｑ）を車室外ＬＦ発信機２２から送信させる（ステップＳ１０）。リーダライタ４は、通信エリア内に位置するので、ＬＦ受信部４２で受信したウェイク信号Ｓｗｋに応答してアック信号ＳａｃをＵＨＦ発信部４３から送信する（ステップＳ１１）。照合ＥＣＵ２１は、アック信号Ｓａｃに応答してチャレンジ信号Ｓｃｃを車室外ＬＦ発信機２２から送信させる（ステップＳ１２）。照合実行部４１ｃは、チャレンジ信号Ｓｃｃに応答してレスポンス信号Ｓｒｅ（ＩＤコード信号Ｓｉｄ）をＵＨＦ発信部４３から送信する（ステップＳ１３）。なお、このレスポンス信号Ｓｒｅには、チャレンジコードを暗号鍵Ｋｓｍ１で演算して生成したレスポンスコードと、ＩＤコードＩＤｓｍ１とが含まれている。照合実行部４１ｃは、ＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを使用すると、メモリ４１ａから消去する（ステップＳ１４）。
【００５２】
照合ＥＣＵ２１は、受信したレスポンス信号Ｓｒｅに含まれるレスポンスコード及びＩＤコードＩＤｓｍ１によってＩＤ照合を行う（ステップＳ１５）。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立する（ステップＳ１６）と、電子キー１が車室外に存在する（車室外照合が成立）と判定する。正確には、携帯電話５が車室外に存在する。そして、照合ＥＣＵ２１は、メインボディＥＣＵ３１にドアロックの施解錠を許可する（ステップＳ１７）。そして、照合ＥＣＵ２１は、アンロックセンサ２６がタッチ操作されると、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３４によってドアロックを解錠動作させる。
【００５３】
また、ユーザが車室内に進入した際には、上記の車室外ＮＦＣ通信部４４に代わって車室内ＮＦＣ通信部４５に携帯電話５をかざすことで携帯電話５からＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とをリーダライタ４に記憶させる（ステップＳ８）。そして、リーダライタ４は、車室内ＬＦ発信機２３から送信されたリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する（ステップＳ１３）。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合を行い（ステップＳ１５）、ＩＤ照合が成立する（ステップＳ１６）と、電子キー１が車室内に存在する（車室内照合が成立）と判定する。正確には、携帯電話５が車室内に存在する。そして、照合ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ３２にエンジンの始動を許可する（ステップＳ１７）。そして、照合ＥＣＵ２１は、エンジンスイッチ３３が操作されると、エンジンＥＣＵ３２にエンジンを始動させる。
【００５４】
さて、本実施例では、既存の電子キーシステム３に携帯電話５を使用するために、携帯電話５と近距離無線通信を行うとともに、車両２と狭域無線通信を行うリーダライタ４が車両２に設けられる。そして、このリーダライタ４は、近距離無線通信によって携帯電話５からＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得し、車両２から狭域無線通信によって電子キー１に送信されるリクエスト信号Ｓｒｑを受信することで、ＩＤコード信号Ｓｉｄを返信する。よって、リーダライタ４が携帯電話５に代わって、電子キー１と同様に振舞うことで既存の電子キーシステム３の照合ＥＣＵ２１の制御を変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５５】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）携帯電話５を電子キーシステム３に用いるにあたって、携帯電話５と無線通信が可能なリーダライタ４が車両２に設けられる。そして、このリーダライタ４のキー情報取得部４１ｂが携帯電話５と無線通信を行って携帯電話５からＩＤ照合に必要な情報を取得し、リーダライタ４の照合実行部４１ｃが携帯電話５に代わって電子キー１と同様に振舞うことで車両２と無線通信を行ってＩＤ照合が成立する。このため、電子キーシステム３は何も変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５６】
（２）リーダライタ４は携帯電話５からＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とを取得することで、電子キー１と同様に、リーダライタ４が車両２から送信されたリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する。このため、電子キーシステム３は何も変更することなく、携帯電話５を車両キーとして使用することができる。
【００５７】
（３）リーダライタ４が携帯電話５から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後にメモリ４１ａから消去する。このため、取得した後に同じ携帯電話５のみが継続的に車両２のドアロックやエンジンの操作をできず、複数の携帯電話５が車両キーとして使用される場合には、それぞれの携帯電話５がリーダライタ４と無線通信を毎回行うことで、車両２のドアロックやエンジンを操作することができる。
【００５８】
（４）車両２とリーダライタ４との間は狭域無線通信を行うことで、車両２が自身の周囲に適度な通信エリアを形成することができる。また、携帯電話５とリーダライタ４との間は近距離無線通信としてＮＦＣを行うことで、携帯電話５をリーダライタ４に近づけると無線通信ができ、携帯電話５とリーダライタ４の無線通信が無用に行われることを抑制できる。
【００５９】
（５）車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とがリーダライタ４に設けられるので、ユーザが車室外と車室内とにおいて携帯電話５をリーダライタ４と容易に無線通信させることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、チャレンジ信号ＳｃｃにビークルＩＤとチャレンジコードとを含めたが、ビークルＩＤを含むビークル信号を別途発信して、ビークル信号に対するアック信号Ｓａｃの返信があった場合に、チャレンジコードを含むチャレンジ信号Ｓｃｃを発信してもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、スマート通信時にチャレンジレスポンスを行ったが、チャレンジレスポンスを省略してもよい。
・上記実施形態において、スマート通信のやり取りは電子キー１及びリーダライタ４からＩＤコードＩＤｓｍ１を取得できれば、どのようなやりとりでもよい。例えば、車両２からＩＤコードを要求するリクエスト信号Ｓｒｑを送信し、電子キー１及びリーダライタ４がリクエスト信号Ｓｒｑに応答してＩＤコードＩＤｓｍ１を含むＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する。
【００６２】
・上記実施形態では、ＮＦＣにおいて相互認証を採用したが、単方向認証を採用してもよい。
・上記実施形態では、ＩＤ・暗号鍵要求信号及びＩＤ・暗号鍵信号を送信する際に、乱数を加えて暗号化したが、乱数を加えずに暗号化してもよい。また、暗号化せずに送信してもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、リーダライタ４に車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とを設けたが、車室外用のリーダライタと車室内用のリーダライタをそれぞれ設けてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、リーダライタ４に車室外ＮＦＣ通信部４４と車室内ＮＦＣ通信部４５とを設けたが、利便性を向上させるために、車室外用と車室内用とにそれぞれ複数のＮＦＣ通信部を設けてもよい。また、１つのＮＦＣ通信部で車室外と車室内とで携帯電話５と通信できるならば、１個のＮＦＣ通信部のみ設けてもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、電子キーシステム３で使用する無線信号の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両２から電子キー１に無線信号を発信するときの周波数と、電子キー１から車両２に無線信号を返信するときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、リーダライタ４と携帯電話５との近距離無線通信にＮＦＣを採用したが、ＮＦＣに限らず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を採用してもよい。なお、通信距離が短いものが望ましい。
【００６７】
・上記実施形態では、車両２と電子キー１又はリーダライタ４との間では狭域無線通信を行い、リーダライタ４と携帯電話５との間では近距離無線通信を行ったが、それぞれの通信はこれらに限定されず、適宜変更可能である。
【００６８】
・上記実施形態では、リーダライタ４は携帯電話５から取得したＩＤ照合に必要な情報を使用後に消去したが、情報を消去せずに複数の情報を保持し、該当する携帯電話５と通信が成立した際にメモリ４１ａから再度読み出して使用してもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、リーダライタ４に予めビークルＩＤを記憶しておいたが、ビークルＩＤを記憶せず、携帯電話５から取得するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ＩＤコードと暗号鍵とを使用する電子キーシステム３としたので、ＩＤ照合を行うためにはＩＤコードＩＤｓｍ１と暗号鍵Ｋｓｍ１とが必要であったが、ＩＤ照合に必要な情報をＩＤコードのみとしてもよい。
【００７０】
・上記実施形態において、電子キーシステムは、車両２からの通信を契機としてＩＤ照合を行うものに限定されず、電子キー１側からの通信を契機とするものでもよい。この場合、携帯電話５を車両キーとする際には、リーダライタ４側からの通信を契機とする。
【００７１】
・上記実施形態では、携帯端末として携帯電話５を用いたが、近距離無線通信を行うＮＦＣ等を備えたカードを用いてもよい。この場合、このカードにＩＤコードや暗号鍵が予め登録されている。カードタイプを採用すれば、財布等に収容しておくことが可能である。
【００７２】
・上記実施形態において、ＩＤコードと暗号鍵は、１対１対応に限定されず、１つの暗号鍵が複数のＩＤコードで共用されるものでもよい。
・上記構成において、ＬＦ発信機２２，２３の位置は任意に変更可能である。
【００７３】
・上記構成において、ＬＦ発信機２２，２３の数量は任意に変更可能である。
・上記実施形態では、ドアロックの施錠と解錠とに対応したロックセンサ２５及びアンロックセンサ２６を設けたが、１つのセンサのみ設けて、操作される度に施錠と解錠とを行ってもよい。
【００７４】
・上記実施形態では、電子キーシステム３によって、ドアロックの施解錠とエンジンの始動との両方を行ったが、いずれか一方のみでもよい。
・上記実施形態では、本発明を車両２の電子キーシステムに適用したが、車両２に限らず、建物の電子キーシステムに適用してもよい。
【００７５】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、前記通信対象は、車両であって、前記キー情報取得手段は、車室外において前記携帯端末と無線通信を行う車室外用の通信手段と、車室内において前記携帯端末と無線通信を行う車室内用の通信手段とを備えることを特徴とする電子キーシステム。
【００７６】
同構成によれば、車室外用の通信手段と車室内用の通信手段とがキー情報取得手段に設けられるので、ユーザが車室外と車室内とにおいて携帯端末をキー情報取得手段と容易に無線通信させることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…電子キー、２…車両、３…電子キーシステム、４…リーダライタ、５…携帯電話、１１…通信制御部、１２…ＬＦ受信部、１３…ＵＨＦ発信部、２１…照合ＥＣＵ、２２…車室外ＬＦ発信機、２３…車室内ＬＦ発信機、２４…ＵＨＦ受信機、３０…車内ＬＡＮ、３１…メインボディＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…エンジンスイッチ、３４…ドアロック装置、４１…Ｒ／Ｗ制御部、４１ｂ…キー情報取得手段としてのキー情報取得部、４１ｃ…照合手段としての照合実行部、４２…ＬＦ受信部、４３…ＵＨＦ発信部、４４…車室外ＮＦＣ通信部、４５…車室内ＮＦＣ通信部、５１…携帯電話制御部、５１ｂ…キー情報取得手段としてのキー情報送信部、５２…通信部、５７…ＮＦＣ通信部、ＩＤｎｆｃ１，ＩＤｓｍ１…ＩＤコード、Ｋｎｆｃ１，Ｋｓｍ１…暗号鍵、Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｒｑ…リクエスト信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象と電子キーとの間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、前記ＩＤ照合が成立することを条件に前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、
前記ＩＤ照合に必要なキー情報が登録された携帯端末から、前記ＩＤ照合とは別の無線通信により前記キー情報を取得するキー情報取得手段と、
前記通信対象に設置された既存のキー照合装置に対し、前記キー情報取得手段で取得した前記キー情報を用いて前記電子キーと同様に振舞うことにより、前記携帯端末に代わり前記通信対象と前記ＩＤ照合を実行する照合手段とを備えた
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
前記キー情報取得手段は、前記ＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードと、前記通信対象と通信する際に使用する暗号鍵とを前記携帯端末から取得し、
前記照合手段は、前記通信対象から送信されたリクエストの受信を契機として、前記電子キーと同様に、前記ＩＤコード及び前記暗号鍵を使用した前記ＩＤ照合を実行する
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、
前記キー情報取得手段は、前記携帯端末から取得した前記キー情報を、使用後に消去する
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
前記携帯端末と前記キー情報取得手段との間の通信には、近距離無線通信が使用され、前記通信対象と前記照合手段との間の通信には、狭域無線通信が使用されている
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項１】
通信対象と電子キーとの間で無線通信を介してＩＤ照合を行い、前記ＩＤ照合が成立することを条件に前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、
前記ＩＤ照合に必要なキー情報が登録された携帯端末から、前記ＩＤ照合とは別の無線通信により前記キー情報を取得するキー情報取得手段と、
前記通信対象に設置された既存のキー照合装置に対し、前記キー情報取得手段で取得した前記キー情報を用いて前記電子キーと同様に振舞うことにより、前記携帯端末に代わり前記通信対象と前記ＩＤ照合を実行する照合手段とを備えた
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
前記キー情報取得手段は、前記ＩＤ照合に必要な情報としてＩＤコードと、前記通信対象と通信する際に使用する暗号鍵とを前記携帯端末から取得し、
前記照合手段は、前記通信対象から送信されたリクエストの受信を契機として、前記電子キーと同様に、前記ＩＤコード及び前記暗号鍵を使用した前記ＩＤ照合を実行する
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、
前記キー情報取得手段は、前記携帯端末から取得した前記キー情報を、使用後に消去する
ことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
前記携帯端末と前記キー情報取得手段との間の通信には、近距離無線通信が使用され、前記通信対象と前記照合手段との間の通信には、狭域無線通信が使用されている
ことを特徴とする電子キーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１５０４７（Ｐ２０１２−２１５０４７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２２４６（Ｐ２０１１−８２２４６）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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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