JP2009002123A - 解施錠制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模の増大を抑え、センサやボタン等も不要にした解施錠制御システムを提供する。
【解決手段】本体装置８０のＲＦコントローラ８３はＲＦ送受信機８２およびアンテナ８１を介して携帯装置７０へリクエスト信号を送信する。携帯装置７０のウェイクアップ回路７４はリクエスト信号を受信すれば、携帯装置７０を節電モードから起動中モードに切り換える。ＲＦコントローラ７１はＲＦ送受信機７２およびアンテナ７３を介して本体装置８０との間で認証用の通信および認証処理を行う。本体装置８０のＲＦコントローラ８３は、認証が成功すれば解錠／施錠動作を行う。
【選択図】図６

Description

この発明は、キーレスエントリーシステムなど、錠側である本体装置と鍵側である携帯装置とからなる解施錠システムに関するものである。

従来の所謂キーレスエントリーシステムの構成を図１に示す。このキーレスエントリーシステムは、携帯装置１０と本体装置２０とからなり、携帯装置１０は、スイッチ等のトリガ信号を受けてＲＦ送信機１２を制御するＲＦコントローラ１１、アンテナ１３から解錠／施錠を指示する信号を無線送信するＲＦ送信機１２、およびそのアンテナ１３を備えている。この解錠／施錠を指示する電波には通常３００ＭＨｚ帯が使用される。

本体装置２０は、携帯装置１０からの電波を受信するＲＦ受信機２２、そのアンテナ２１、およびＲＦ受信機２２の出力信号に応じて解錠／施錠動作するＲＦコントローラ２３を備えている。

一方、特許文献１には、所謂スマートリモートキーレスエントリーシステム（以下、ＳＲＫＥシステム）について開示されている。この特許文献１のＳＲＫＥシステムでは、１２５ｋＨｚのＬＦ帯信号と３１５ＭＨｚのＲＦ帯信号の２種類の信号を使用している。携帯装置のボタン操作が必要な従来のリモートキーレスエントリでは携帯装置から車載装置への一方向通信であったが、ＳＲＫＥシステムでは車載装置と携帯装置との間で双方向通信を行う。すなわち、ＬＦ帯の信号は車載装置から携帯装置へ送信され、携帯装置を起動させるために使用される。また、ＲＦ帯の信号は、携帯装置が起動された後、車載装置と携帯装置との双方向認証通信に用いられる。そして、車両のドアロックを解錠する場合に、携帯装置を持つ人が車両のアウタードアハンドル等に設置されたドアセンサ（タツチセンサ）に触れ、それをトリガとして前記の起動および認証動作が行われて解錠／施錠される。

ここで、特許文献１のＳＲＫＥシステムの構成例を図２に示す。このＳＲＫＥシステムは、携帯装置３０と本体装置４０とからなり、携帯装置３０は、ＬＦ受信機３５、そのアンテナ３４、ＬＦコントローラ３６、ＲＦコントローラ３１、ＲＦ送信機３２、およびそのアンテナ３３を備えている。本体装置４０は、ＬＦコントローラ４４、ＬＦ送信機４５、そのアンテナ４６、ＲＦ受信機４２、そのアンテナ４１、およびＲＦコントローラ４３を備えている。

携帯装置３０のＬＦ受信機３５は本体装置４０から送信された認証用の電波を受信し、ＬＦコントローラ３６はＬＦ受信機３５の受信信号を基に認証を行い、ＲＦコントローラ３１は認証が成功したときＲＦ送信機３２に対して解錠／施錠指示の信号を出力する。ＲＦ送信機３２はアンテナ３３を介して本体装置４０に対して解錠／施錠指示の電波を送信する。

本体装置４０のＬＦコントローラ４４はスイッチ等のトリガ信号を受けて認証のための信号をＬＦ送信機４５へ出力する。ＬＦ送信機４５は携帯装置３０へ認証用の信号を送信する。ＲＦ受信機４２は携帯装置３０から送信された解錠／施錠信号を受信し、ＲＦコントローラ４３はその信号に応じて解錠／施錠動作する。
特開２００４−１３２０２７号公報

しかし、上記特許文献１のＳＲＫＥシステムでは、解錠／施錠指示用の送受信と、認証用の通信とに異なる周波数の信号を使用するため、周波数ごとに必要な回路を用意しなければならず、全体の回路規模が大きくなる。また、アウタードアハンドルにセンサやボタンが必要になるため、ＳＲＫＥシステムが複雑になったり、車両の美観を損ねたりするという問題もある。

そこで、この発明の目的は、回路規模の増大を抑え、センサやボタン等も不要にした解施錠制御システムを提供することにある。

前記課題を解消するために、この発明の解施錠制御システムは次のように構成する。
（１）錠側である本体装置と鍵側である携帯装置とからなる解施錠システムにおいて、
前記本体装置は、前記携帯装置との間で認証用の通信および認証を行う認証処理手段と、認証に成功したとき解錠信号または施錠信号を発生する解施錠手段と、前記認証用の通信で用いる周波数帯と同じ周波数帯のリクエスト信号を無線送信するリクエスト手段と、を備え、
前記携帯装置は、前記本体装置との間で認証用の通信および認証を行う認証処理手段と、前記リクエスト信号を受信するリクエスト信号受信手段と、リクエスト信号の受信時に前記携帯装置の認証処理手段を起動する認証処理開始制御手段と、を備え、
前記認証用の通信と前記リクエスト信号の送受信を同じ周波数帯で行うようにしたことを特徴としている。

（２）前記本体装置のリクエスト手段は前記リクエスト信号を送信するアンテナを備え、
前記携帯装置のリクエスト信号受信手段は前記アンテナから携帯装置周囲の物体の表面を伝搬する電磁波を検出するものとする。

（３）前記本体装置の前記リクエスト手段は、間欠的に前記リクエスト信号を無線送信するものであり、
前記携帯装置は、待機モードと起動中モードとを備え、前記認証処理開始制御手段は前記リクエスト信号の受信時に前記待機モードから前記起動中モードに切り替えるものである。

この発明によれば、次のような効果を奏する。
（１）認証用の通信とリクエスト信号の送受信とを同じ周波数帯で行うので、本体装置側の高周波回路は例えばＲＦ帯の回路だけでよく、回路規模が小さく構成できる。

（２）携帯装置のリクエスト信号受信手段は本体装置のアンテナから携帯装置周囲の物体（通常、携帯装置を所持する使用者の体）の表面を伝搬する電磁波を検出するものであるので、使用者が本体装置のアンテナまたはそのアンテナとして作用する物（例えばアウタードアハンドルや車体などの金属）に触れることによりリクエスト信号が送受信されることになり、従来必要であった感知センサや起動ボタンを無くすことができる。

（３）本体装置のリクエスト手段が、間欠的にリクエスト信号を無線送信し、携帯装置は、リクエスト信号を受信するまでは待機モードであるので、無駄な消費電力を抑えることができる。また本体装置もリクエスト信号を間欠的に送信するので、全体の消費電力を抑えることができる。

《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る解施錠制御システムについて図３〜図５を基に説明する。
図３は解施錠制御システムを車両のドアロックを解施錠するシステムに適用した場合の、使用者の解施錠操作の様子を示す図である。使用者が車両のドアロックの解施錠を行う際、携帯装置５０を所持した（胸ポケット等に入れた）状態で車両のアウタードアハンドルＨに触れた状態を示している。ＬＦ帯（長波：３０〜３００ｋＨｚ帯）とは異なり、ＲＦ帯（極超短波：３００〜４００ＭＨｚ帯）は人体の表面を伝播する特性をもつので、この人体表面を伝搬する電波で送受信および通信を行う。

すなわち、車両のアウタードアハンドルＨに触れる操作により、施錠されていたロックが解除され、逆に解除されていたロックが施錠されることになる。

図４は第１の実施形態に係る解施錠制御システムのブロック図である。この解施錠制御システムは携帯装置５０と本体装置６０とで構成している。携帯装置５０は、３００ＭＨｚ帯で送受信するＲＦ送受信機５２、そのアンテナ５３、およびＲＦコントローラ５１を備えている。ＲＦコントローラ５１はＲＦ送受信機５２の受信信号を読み取り、リクエスト信号を受信すれば認証処理を開始する。

本体装置６０は、ＲＦ送受信機６２、そのアンテナ６１，およびＲＦコントローラ６３を備えている。アンテナ６１は車両のアウタードアハンドル付近に設けていて、携帯装置を所持する使用者がアウタードアハンドルに触れることによって、通信が可能となるように構成している。ＲＦコントローラ６３は携帯装置５０に対してリクエスト信号の送信および認証のための通信を行い、さらに認証に成功したときに解錠／施錠動作を行う。

図５は解施錠制御システムの全体の動作の流れを示す図である。まず本体装置は所定のタイミングでリクエスト信号を送信する（Ｓ１１）。例えば０．２秒周期でリクエスト信号送信する。携帯装置を所持する使用者が車両のアウターハンドルに触れると、本体装置からのリクエスト信号を受信することになる（Ｓ２１→Ｓ２２）。すなわち、携帯装置は常にリクエスト信号の受信待機状態にある。

携帯装置がリクエスト信号を受信すると、本体装置との間で認証処理を開始する（Ｓ２３）。本体装置は携帯装置との間で認証用の通信を行い、認証処理を行う（Ｓ１２）。例えば、次の手順で認証を行う。

（１）携帯装置５０から本体装置６０へアクノリッジ信号を送信する。
（２）これにより、本体装置６０は識別コードの要求信号を携帯装置５０へ送信する。
（３）携帯装置５０は、携帯装置毎に固有の識別コード（ＲＦコントローラ５１に予め書き込まれたコード）を暗号化して送信する。
（４）本体装置６０は携帯装置５０から受信した識別コードを復号化し、その識別コードと、本体装置毎に固有の識別コード（ＲＦコントローラ６３に予め書き込まれたコード）とを比較し、対応関係にある場合に認証成功、対応関係にない場合に認証失敗と見なす。

なお、携帯装置がリクエスト信号を受信した後、識別コードの受信要求を本体装置へ送信し、本体装置からアクノリッジが返ってきたとき、識別コードを送信するようにしてもよい。

ここで認証に成功すれば、解錠状態と施錠状態を反転する（Ｓ１３→Ｓ１４）。すなわち既に解錠されている状態であれば施錠し、施錠されている状態であれば解錠する。

上記ステップＳ１４で認証に失敗すれば、すなわち本体装置と予め対応関係にある携帯装置との間での通信でなければ、解錠／施錠状態は反転することなくそのまま待機状態に戻る（Ｓ１３→Ｓ１１）。

第１の実施形態によれば、次のような効果を奏する。
（１）単一の周波数帯（３００ＭＨｚ帯）を用いてリクエスト信号の送受信および認証用の通信を行うことができ、またアウタードアハンドル部分にセンサやボタン等も不要となる。

（２）さらに本体装置と携帯装置間の通信は限りなく０に近い近接状態での通信を前提としているので、すなわち特に電波が空間を伝搬する必要がないため、電力消費は少なくて済む。

（３）ＲＦ帯は人体の表面を伝播する特性を持つので、特別なセンサやボタンを必要とせずに動作を開始することができる。

（４）このように通信そのものがスイッチの役割を果たすため、機械的なスイッチが不要となり、特に車両への装着を考えると美観を損なうことがない。

（５）また機械的なスイッチが不要であるので高い信頼性が確保できる。

《第２の実施形態》
図６は第２の実施形態に係る解施錠制御システムの全体の構成を示すブロック図である。第１の実施形態で図４に示した構成と異なるのは、携帯装置７０にウェイクアップ回路７４を備えていることと、携帯装置７０が「節電モード」と「起動中モード」の２つのモードで動作するように構成した点である。

携帯装置７０が節電モードであってもウェイクアップ回路７４は本体装置８０からのリクエスト信号を受信可能状態にある。ウェイクアップ回路７４はリクエスト信号を受信すれば、ＲＦコントローラ７１およびＲＦ送受信機７２を起動して動作可能状態とする。すなわち起動中モードにする。ＲＦ送受信機７２は本体装置８０との間で認証用の通信を行う。その他の構成については図４の場合と同様である。

図７は第２の実施形態に係る解施錠制御システムの全体の動作の流れを示す図である。まず本体装置は所定のタイミングでリクエスト信号を送信する（Ｓ３１→Ｓ３２）。例えば０．２秒周期でリクエスト信号送信する。携帯装置を所持する使用者がアウターハンドルに触れると、携帯装置のウェイクアップ回路７４はリクエスト信号を受信してウェイクアップし起動中モードになる（Ｓ４１→Ｓ４２→Ｓ４３）。

携帯装置が起動中モードになれば本体装置との間で認証用の通信を行う（Ｓ４４）。本体装置は携帯装置との間で認証用の通信を行い、認証処理する（Ｓ３３）。ここで認証に成功すれば解錠状態と施錠状態を反転する（Ｓ３４→Ｓ３５）。すなわち既に解錠されている状態であれば施錠し、施錠されている状態であれば解錠する。

上記ステップＳ３４で認証に失敗すれば、すなわち本体装置と予め対応関係にある携帯装置との間での通信でなければ解錠／施錠状態は反転することなく待機状態に戻る（Ｓ３４→Ｓ３１）。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態での効果に加えてさらに次のような効果を奏する。
（１）本体装置側はリクエスト信号を間欠的に送信するので、待機時の消費電力を抑えることができる。
（２）携帯装置側についても通常は節電モードに設定することで電力消費が抑えられ、電池の寿命を大幅に長くすることができる。

なお、以上に述べた例では、携帯装置を所持する使用者が本体装置のアンテナの近傍に触れることによって本体装置と携帯装置と通信を開始するようにしたが、必ずしも接触しなくても、ごく近接する状態でリクエスト信号および認証用の通信が可能となるように構成すれば、実質上同様の作用効果を得ることができる。

また、アウタードアハンドルに限らず、車両の車体に触れた状態で通信が可能となるように本体装置のアンテナを構成してもよい。

また、以上に示した実施形態では、車両のドアのロックを解施錠する例を示したが、その他に、バイク・自転車のロック、一般のドア・窓・ショーケースの鍵、金庫・冷蔵庫・ロッカー・机の引き出しの鍵、鞄・スーツケースの鍵、重要書類の鍵、ノートＰＣ・携帯電話端末の鍵、さらには南京錠等単体の錠前にも同様に適用することができる。

従来のキーレスエントリーシステムの構成例を示すブロック図である。 従来のスマートリモートキーレスエントリーシステムの構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る解施錠制御システムの使用者の操作状態を示す図である。 第１の実施形態に係る解施錠制御システムの全体の構成を示すブロック図である。 同システムの処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る解施錠制御システムの全体の構成を示すブロック図である。 同システムの処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

５０，７０−携帯装置
５１，７１−ＲＦコントローラ
５２，７２−ＲＦ送受信機
５３，７３−アンテナ
６０，８０−本体装置
６１，８１−アンテナ
６２，８２−ＲＦ受信機
６３，８３−ＲＦコントローラ
Ｈ−アウタードアハンドル

Claims (3)

1. 錠側である本体装置と鍵側である携帯装置とからなる解施錠システムにおいて、
   前記本体装置は、前記携帯装置との間で認証用の通信および認証を行う認証処理手段と、認証に成功したとき解錠信号または施錠信号を発生する解施錠手段と、前記認証用の通信で用いる周波数帯と同じ周波数帯のリクエスト信号を無線送信するリクエスト手段と、を備え、
   前記携帯装置は、前記本体装置との間で認証用の通信および認証を行う認証処理手段と、前記リクエスト信号を受信するリクエスト信号受信手段と、リクエスト信号の受信時に前記携帯装置の認証処理手段を起動する認証処理開始制御手段と、を備え、
   前記認証用の通信と前記リクエスト信号の送受信を同じ周波数帯で行うようにした解施錠制御システム。
2. 前記本体装置のリクエスト手段は前記リクエスト信号を送信するアンテナを備え、
   前記携帯装置のリクエスト信号受信手段は前記アンテナから携帯装置周囲の物体の表面を伝搬する電磁波を検出するものである請求項１に記載の解施錠制御システム。
3. 前記本体装置の前記リクエスト手段は、間欠的に前記リクエスト信号を無線送信するものであり、
   前記携帯装置は、待機モードと起動中モードとを備え、前記認証処理開始制御手段は前記リクエスト信号の受信時に前記待機モードから前記起動中モードに切り替えるものである請求項１または２に記載の解施錠制御システム。

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