JP2015063284A - 車両用認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両１０に備えられた車両用認証装置２０がユーザの携帯する携帯機４０と超音波を用いて通信する場合において、電子認証を適切に行うこと。【解決手段】車両用認証装置２０は、超音波信号を送受信する送受信部２４を備えており、携帯機４０は超音波信号を送受信する送受信部４２を備えている。車両用認証装置２０は、送受信部２４を用いて超音波信号を送信する。携帯機４０では超音波信号を受信し、これに応じて超音波信号を送信する。車両用認証装置２０では、携帯機４０から送信された超音波信号を受信し、これに応じて電子認証を行い、携帯機４０が正当である旨の認証がなされる場合、エンジンの起動を許可する。車両用認証装置２０は、ドア１２や窓１４が閉められていない場合、超音波信号の出力強度を低下させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置に関する。

たとえば特許文献１に見られるように、走行中の車両内において運転者が携帯電話を用いて通話することを制限する車両内電話装置向送信装置が提案されている。この装置は、運転者の所持する携帯電話と通信することで、車両の走行中において運転者による携帯電話を用いた通話を制限するものである。なお、この際、車両内電話装置向送信装置と携帯電話との通信手法として、超音波を用いてもよい旨の記載がある（段落「０１２６」）。

一方、たとえば特許文献２に見られるように、運転者等、車両のユーザの所持する携帯機との間の通信を通じて、ユーザ（実際には携帯機）の認証を行う車両用認証装置（電子キーシステム）が提案され、実用化されている。

特開平１０−２００９６１号公報 特開２０１３−１４９３５号公報

発明者は、上記車両用認証装置と携帯機との通信手法として、超音波を採用することを検討した。そして、車両の状態によって、適切な超音波の出力強度が変動し、携帯機が車室内にあるときにのみ携帯機と通信を可能としたいにもかかわらず、携帯機が車室外にあるときに通信が可能となるおそれがあることを見出した。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザの携帯する携帯機と超音波を用いて通信する場合であっても、電子認証を適切に行うことのできる車両用認証装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
技術的思想１．車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、前記車両は、車室内を車室外に対して閉じる度合いである密閉度合いを変更する密閉度合い変更部を備えるものであり、車室内に設けられて前記携帯機との間で前記電子認証のための通信を音波信号によって行う送受信部と、前記携帯機から送信される音波信号を入力とし、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、前記成立判断部により前記実行条件が成立すると判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部と、前記密閉度合いが高い場合に低い場合と比較して、前記成立判断部により前記実行条件が成立すると判断されることが可能な空間を拡大するための制御を行う拡大制御部とを備え、前記成立判断部の入力としての前記音波信号は、前記送受信部から送信される音波信号が前記携帯機に受信されることで前記携帯機から送信される音波信号であって且つ、前記携帯機を識別する識別情報を含むことを特徴とする車両用認証装置。

上記装置では、送受信部と携帯機との間で音波信号による通信がなされることで、電子認証を実行し、その結果、実行条件が成立することで、車載電子機器に対する所定の処理が実行される。この際、密閉度合いが高い場合には、拡大制御部により、実行条件が成立すると判断されることが可能な領域が拡大される。このため、実行条件を成立させる上で車室内における携帯機の配置可能箇所を拡大することができ、ひいてはユーザの利便性を高めることができる。これに対し、密閉度合いが低い場合には、携帯機により受信可能な強度を有した音波信号が車室外に伝搬する可能性が高くなる。この点、密閉度合いが低い場合に拡大制御部により実行条件が成立すると判断されることが可能な領域が縮小されることで、携帯機により受信可能な強度を有した音波信号が車室外に伝搬することで携帯機が車室外にあるにもかかわらず、実行条件が成立すると判断される可能性を低減することができる。このため、電子認証を適切に行うことができる。

技術的思想２．前記車両は、ドアおよび窓を備え、前記拡大制御部は、前記ドアが閉まっていて前記窓が開いている場合、前記可能な空間を拡大する制御を行わない技術的思想１記載の車両用認証装置。

音波信号は、電磁波とは相違し、空気を伝達媒体とするが故に、窓が閉められている場合、これを透過して車室外に伝搬する際には強度が著しく低下する傾向にある。このため、ドアが開いているか否かとは独立に、窓が開いているか否かが、音波信号が車室外に伝搬する強度に大きく影響する。上記装置では、この点に鑑み、窓が開いている場合には、ドアが閉められている場合であっても、上記可能な空間を拡大する制御を行わないことで、携帯機により受信可能な強度を有した音波信号が車室外に伝搬することに起因して携帯機が車室外にあるにも関わらず実行条件が成立したと判断されることを好適に抑制することができる。

技術的思想３．前記送受信部による音波信号の送信タイミングと前記送受信部による音波信号の受信タイミングとに基づき、前記送受信部と前記携帯機との間の距離を測定する測定部を備え、前記認証部により前記携帯機が正当なものである旨の認証がなされるための条件に、前記測定部により測定された距離がしきい値以下である旨の条件が含まれる技術的思想１または２記載の車両用認証装置。

上記装置では、密閉度合いが変化する時点で上記可能な空間を変更するための制御を行うために、ユーザの動作に応じた迅速な対応が可能となる。
技術的思想４．前記送受信部および前記携帯機間の音波信号の伝搬時間に基づき、前記送受信部と前記携帯機との間の距離を測定する測定部を備え、前記実行条件には、前記測定部により測定された距離がしきい値以下である旨の条件が含まれる技術的思想１〜３のいずれか１項に記載の車両用認証装置。

上記装置では、音波信号の伝搬速度が電磁波と比較して小さいために、上記伝搬時間を比較的大きい値とすることができる。このため、伝搬時間を、送受信部と携帯機との距離を表現するパラメータとして利用することができる。測定部では、この点に鑑み、伝搬時間に基づき上記距離を測定する。そして、こうして把握された距離がしきい値以下である旨の条件を、上記実行条件に含めることで、携帯機が車室外にある場合に上記実行条件が成立したと判断されることを抑制することができる。

技術的思想５．前記拡大制御部は、前記可能な空間を拡大するための制御として、前記送受信部から送信される音波信号の強度を増強する制御を実行する技術的思想１〜４のいずれか１項に記載の車両用認証装置。

上記装置では、音波の強度を強めることで、携帯機により受信可能な強度を有する音波信号の伝搬領域を拡大することができ、ひいては可能な空間を拡大するための制御を適切に行うことができる。ちなみに、携帯機が音波信号を感知することができる領域が音波信号に応じて一義的に定まらない場合、技術的思想４記載の装置の事項を有するようにすることが望ましい。

技術的思想６．前記送受信部および前記携帯機間の音波信号の伝搬時間に基づき、前記送受信部と前記携帯機との間の距離を測定する測定部を備え、前記実行条件には、前記測定部により測定された距離がしきい値以下である旨の条件が含まれ、前記拡大制御部は、前記可能な空間を拡大するための制御として、前記しきい値を大きくする制御を実行する技術的思想１〜５のいずれか１項に記載の車両用認証装置。

上記装置では、音波信号の伝搬速度が電磁波と比較して小さいために、上記伝搬時間を比較的大きい値とすることができる。このため、伝搬時間を、送受信部と携帯機との距離を表現するパラメータとして利用することができる。測定部では、この点に鑑み、伝搬時間に基づき上記距離を測定する。そして、こうして把握された距離がしきい値以下である旨の条件を、上記実行条件に含めることで、携帯機が車室外にある場合に上記実行条件が成立したと判断されることを抑制することができる。

さらに、上記装置では、密閉度合いが高い場合に、しきい値を大きくすることで、実行条件が成立すると判断される領域を適切に拡大することができる。

第１の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態における電子認証処理の手順を示す流れ図。 （ａ）〜（ｃ）は、同実施形態における電子認証手法を示す図。 同実施形態における超音波の伝搬領域を示す図。 同実施形態における超音波の出力の設定処理の手順を示す流れ図。 第２の実施形態にかかる超音波の出力の設定処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかるしきい値の設定処理の手順を示す流れ図。 第４の実施形態にかかるしきい値の設定処理の手順を示す流れ図。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。図示される車両１０は、ドア１２や窓１４を備えており、これらを閉じることで車室内を車室外に対して遮ることが可能となっている。

上記車両１０は、車両用認証装置２０を備えている。車両用認証装置２０は、制御部２２と、送受信部２４とを備えている。ここで、制御部２２は、電子認証のための演算を行う機能を搭載している。これは、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）とメモリとを備え、メモリに記憶されたプログラムを実行することで実現することができる。もっとも、ＣＰＵによるソフトウェア処理をするものに限らず、たとえば、電子認証のための演算を行うためのＡＳＩＣ等の専用のハードウェア手段であってもよい。一方、送受信部２４は、圧電素子等を備え、超音波信号を送信する機能と受信する機能とを有するハードウェア手段である。ここで、超音波信号とは、可聴周波数帯域（２０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ未満）よりも高周波の音波信号のことである。送受信部２４は、図１の左上の車両１０の平面図に示すように、車室内に設けられている。

車両用認証装置２０は、車載主機としてのエンジンの各種アクチュエータを操作するエンジンＥＣＵ３０や、窓１４の自動開閉制御を行うパワーウィンドウシステム３２、ドア１２のロックおよび解除の自動制御を行うドアロックシステム３４と通信可能に接続されている。

また、車両用認証装置２０は、超音波信号を用いて、携帯機４０と通信可能とされる。携帯機４０は、携帯機４０を所持するユーザが、車両１０の正当なユーザであるか否かの認証を行うための機能を有する。すなわち、携帯機４０は、正当なユーザの所持する情報を記憶しており、この情報を含む識別信号が携帯機４０から送信され、車両用認証装置２０によって識別信号が妥当なものである旨の認証がなされることで、これを所持するユーザが車両１０の正当なユーザである旨、認証されたと見なす。

本実施形態では、携帯機４０を、認証のための専用の装置とせず、他の用途を有する装置とする。特に、本実施形態では、スマートフォン等、電話機能を有するものを想定している。具体的には、携帯機４０は、送受信部４２と、電話回線通信部４４と、中央処理装置（ＣＰＵ）４６と、不揮発性メモリ４８とを備え、これらが入出力ポート５０を介して互いに通信可能に接続されている。ここで、送受信部４２は、超音波信号を送信する機能と受信する機能とを有する。具体的には、送受信部４２は、超音波信号を送信する装置としてのスピーカと、超音波信号を受信する装置としてのマイクとを各別の部材として備えたものであってもよい。電話回線通信部４４は、携帯電話用の電話回線を介して通信をするための機能を有する。ＣＰＵ４６は、不揮発性メモリ４８に備えられた各種プログラムを実行する機能を有するハードウェア手段である。不揮発性メモリ４８は、給電の有無にかかわらずデータを保持する書き換え可能なメモリである。特に、本実施形態においては、不揮発性メモリ４８に、認証用プログラム４８ａが記憶されている。認証用プログラム４８ａは、携帯機４０と車両１０との通信によって電子認証をする際に携帯機４０側で実行される処理を規定するアプリケーションプログラムである。

図２に、車両用認証装置２０の制御部２２によってなされる処理の手順を示す。この処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理において、制御部２２は、まず、車室内における認証処理の実行条件が成立したか否かを判断する（Ｓ１０）。この実行条件は、たとえば、エンジンが起動していない旨の条件や、車両１０の走行速度がゼロである旨の条件、周知の技術を用いて携帯機４０が車室外にあることが検出されていない旨の条件等とすればよい。制御部２２は、実行条件が成立すると判断する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、送受信部２４を用いて、出力強度Ｐの超音波信号を出力する。この超音波信号は、図３（ａ）に示すように、同期コード、ＩＤコード、チャレンジコード、および測距コードが時系列的につながったデータである。ここで、同期コードは、プリアンブルである。ＩＤコードは、車両１０を特定するためのものである。チャレンジコードは、携帯機４０を識別する識別情報を送信するように携帯機４０に要求する信号であり且つ、識別情報を含む識別信号を生成するために利用されるものである。測距コードは、送受信部２４と携帯機４０との間の距離を測定するために用いるコードである。

これに対し、携帯機４０では、図３（ｂ）に示すように、超音波信号として、測距コード、レスポンスコードの順に信号を送信する。ここで、測距コードは、車両用認証装置２０の送受信部２４から送信された測距コードの各ビットを論理反転させたコードとする。これに対し、レスポンスコードは、図３（ｃ）に示すように、チャレンジコードに、携帯機４０を識別する識別情報を有するコード（暗号鍵）を論理合成することで生成される。このレスポンスコードは、携帯機４０を識別する情報を含むものとなっており、車両用認証装置２０において携帯機４０が正当なものである旨の認証を行う際の入力信号となるものである。

図２に示すように、制御部２２は、ステップＳ１２の処理が完了する場合、携帯機４０から送信される測距コードとレスポンスコードとを受信する（Ｓ１４）。続いて制御部２２は、送受信部２４と携帯機４０との距離を算出する（Ｓ１６）。これは、送受信部２４による測距コードの送信タイミングから送受信部２４による測距コードの受信タイミングまでの時間差Ｔに基づき算出することができる。詳しくは、携帯機４０側において測距コードを受信してから送信するまでの携帯機４０内の処理時間Δと音速Ｖｓとを用いて、「Ｌ＝Ｖｓ・（Ｔ−Δ）／２」によって算出することができる。なお、音速Ｖｓについては、固定値としてもよいが、温度に応じて可変とすることが望ましい。

ここで、距離Ｌをより正確に算出するうえでは、処理時間Δは固定値とすることが望ましい。このため、本実施形態では、処理時間Δの変動を抑制すべく、まず第１に、携帯機４０においてレスポンスコードの生成に先立って測距コードを送信するようにした。これは、ＣＰＵ４６にとって演算負荷の大きいレスポンスコードの生成を待って測距コードを送信したのでは、レスポンスコードの生成処理に要する時間が変動し、ひいては測距コードが送信されるまでの処理時間Δが変動するおそれがあることに鑑みたものである。第２に、携帯機４０において測距コードを生成する処理の演算負荷を極力小さくすべく、受信した測距コードのビット反転処理によって生成されるものとした。ビット反転処理とすることで、測距コードを生成する処理の演算負荷は、レスポンスコードの生成処理の演算負荷よりも十分に小さくなる。

続いて制御部２２は、距離Ｌがしきい値Ｓ以下であるか否かを判断する（Ｓ１８）。この処理は、携帯機４０が車室内にあるか否かを距離Ｌの測定結果に基づき判断するためのものである。そして制御部２２は、しきい値Ｓ以下であると判断する場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、レスポンスコードが正当なものであるか否かを判断する（Ｓ２０）。そして制御部２２は、レスポンスコードが正当なものであると判断する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、エンジンの起動を許可する処理を実行する（Ｓ２２）。すなわち、車両用認証装置２０からエンジンＥＣＵ３０に、エンジンの起動を許可する信号を送信する。これにより、図示しない起動指令スイッチをユーザが操作することで、エンジンが起動されることとなる。

なお、制御部２２は、ステップＳ２２の処理が完了する場合や、ステップＳ１０，Ｓ１８，Ｓ２０において否定判断する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
上記処理によってエンジンの起動を許可する処理を実行する場合、携帯機４０が確実に車室内に存在する必要がある。これは、携帯機４０が車室外に存在する場合にエンジンの起動が許可されると、携帯機４０を所持しない者によってエンジン起動がなされるおそれがあるなどの理由による。ただし、携帯機４０が車室内にあることを、ステップＳ１８の処理によってのみ保証する場合、エンジンの起動を許可するうえで携帯機４０の配置箇所として許容される領域が車室内の一部の領域に限られることとなる。これは、超音波信号の指向性が弱いために特に顕著な現象である。以下、図４を用いて、これについて説明する。

図示される領域Ａ１は、車両１０の車室内の空間を模式的に示すものである。図示されるように、領域Ａ１は、矩形状の領域となっている。これに対し、超音波信号の指向性が弱いために、超音波信号が、携帯機４０により受信可能な強度を保って伝搬する領域（以下、超音波信号の伝搬領域）は、送受信部２４を中心とする所定の半径を有する球状の領域となると考えられる。このため、図の右下に示すように、超音波信号の出力強度Ｐを弱出力Ｐｗとする場合、領域Ａ１よりも狭い領域Ａ３が伝搬領域となる。この場合、領域Ａ１のうち領域Ａ３に含まれない領域Ａ４に携帯機４０が存在する場合、電子認証を行うことができない。これに対し、図の右上に示すように、超音波信号の出力強度Ｐを、弱出力Ｐｗよりも大きい強出力Ｐｓとする場合、領域Ａ１よりも広い領域Ａ２が伝搬領域となりうる。ただし、ドア１２および窓１４が閉められている場合には、伝搬領域が領域Ａ１となる。これは、超音波信号が、ドア１２や窓１４で仕切られた空間の外に伝搬しようとする場合、その出力が著しく低下するためである。

そこで本実施形態では、ドア１２および窓１４が閉められている場合には、閉められていない場合と比較して、出力強度Ｐを増大させることで、エンジンの起動を許可する処理を実行することが可能な空間を拡大する。

図５に、これを実現するための処理の手順を示す。この処理は、制御部２２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理において、制御部２２は、まずドア１２が開いているか否かを判断する（Ｓ３０）。この処理は、たとえば、ドアロックシステム３４と通信し、ドア１２が開いているか否かの情報を取得することで行うことができる。

そして制御部２２は、ドア１２が開いていないと判断する場合（Ｓ３０：ＮＯ）、窓１４が開いているか否かを判断する（Ｓ３２）。この処理は、たとえばパワーウィンドウシステム３２と通信し、窓１４が開いているか否かの情報を取得することで行うことができる。ここで、窓１４が開いているとは、全閉状態にないこととする。ちなみに、この処理は、車両用認証装置２０と携帯機４０との間の通信に超音波信号を用いるが故に特に必要となるものである。すなわち、電磁波の場合には、真空をも伝搬しうるものであるため、窓１４の開閉によっては、伝搬領域がほとんど変化しない。これに対し、超音波信号の場合、伝達媒体が空気であるため、窓１４によって車室内が車室外に対して遮断されるか否かが、携帯機４０により受信可能な強度を保った超音波信号が車室外に伝搬するか否かを定める上で重大な意味を持つ。

制御部２２は、窓１４が開いていないと判断する場合（Ｓ３２：ＮＯ）、超音波信号の出力強度Ｐを、強出力Ｐｓとし、且つ、しきい値Ｓを第１の値Ｓｍａｘとする。ここで、強出力Ｐｓは、送受信部２４から出力された超音波信号が、携帯機４０により受信される強度を有したまま車室内のいたるところに伝搬すると想定される出力値に設定される。また、第１の値Ｓｍａｘは、送受信部２４と車室内の任意の点との間の距離の最大値に設定される。

これに対し、制御部２２は、ドア１２や窓１４が開いていると判断する場合（Ｓ３０、Ｓ３２：ＹＥＳ）、超音波信号の出力強度Ｐを、弱出力Ｐｗとし、且つ、しきい値Ｓを第２の値Ｓｍｉｎとする（Ｓ３６）。ここで、弱出力Ｐｗは、送受信部２４から出力された超音波信号の伝搬領域が、送受信部２４を中心として且つ車室内の境界に内接する円内の領域となる値とする。また、第２の値Ｓｍｉｎは、送受信部２４を中心として且つ車室内の境界に内接する円の半径とする。

なお、制御部２２は、ステップＳ３４，Ｓ３６の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）車両１０のドア１２が開いている場合（図５のＳ３０：ＹＥＳ）、超音波信号の出力強度Ｐを弱出力Ｐｗとした。これにより、携帯機４０が車室外にあるにもかかわらず、車室内にあることを前提とする電子認証がなされるのを好適に抑制することができる。

（２）車両１０のドア１２が開いている場合（図５のＳ３０：ＹＥＳ）、しきい値Ｓを第２の値Ｓｍｉｎとした。これにより、携帯機４０が車室外にあるにもかかわらず、車室内にあることを前提とする電子認証がなされることを好適に抑制することができる。

（３）車両１０の窓１４が開いている場合（図５のＳ３２：ＹＥＳ）、超音波信号の出力強度Ｐを弱出力Ｐｗとした。これにより、携帯機４０が車室外にあるにもかかわらず、車室内にあることを前提とする電子認証がなされる事態を好適に抑制することができる。特に、ドア１２が閉まっている場合であっても、窓１４が開いている場合に、超音波信号の出力強度Ｐを弱出力Ｐｗとすることで、通信手段として超音波を用いたことに起因した問題に適切に対処することができる。

（４）車両１０の窓１４が開いている場合（図５のＳ３２：ＹＥＳ）、しきい値Ｓを第２の値Ｓｍｉｎとした。これにより、携帯機４０が車室外にあるにもかかわらず、車室内にあることを前提とする電子認証がなされる事態を好適に抑制することができる。特に、ドア１２が閉まっている場合であっても、窓１４が開いている場合に、しきい値Ｓを第２の値Ｓｍｉｎとすることで、通信手段として超音波を用いたことに起因した問題に適切に対処することができる。

（５）エンジンの起動を許可する処理の実行条件に、携帯機４０と送受信部２４との距離Ｌがしきい値Ｓ以下である旨の条件を含めた。これにより、携帯機４０の個体差や、車室内のレイアウトの変動等に依存して、送受信部２４から出力される超音波信号の伝搬領域が変動する場合であっても、携帯機４０が車室内にあるときに限って、実行条件が成立したと判断する確実性を高めることができる。特に、本実施形態のように、携帯機４０を、認証のための特化した装置ではなく、多目的に用いられる装置に認証用プログラム４８ａをインストールしたものとする場合には、超音波信号の受信能力のばらつきも大きくなるおそれがある。このため、出力強度Ｐを、強出力Ｐｓと弱出力Ｐｗとに可変設定するのみでは、想定外の事態が生じる懸念を払拭しきれないとも考えられる。このため、上記条件を含めることの価値が特に大きいものとなっている。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、ドア１２が閉められること、ドア１２が開かれること、窓１４が開かれること、および窓１４が閉められることのそれぞれをトリガとして、出力強度Ｐやしきい値Ｓを変更する。ここで、ドア１２の状態変化については、たとえばドアロックシステム３４が、ドア１２が閉められるときにオンとなるドアスイッチを備え、ドアスイッチの状態が変化する場合、ドアロックシステム３４により直ちにその旨を車両用認証装置２０に出力することで実現することができる。また、窓１４の状態変化については、ドア１２が全閉状態となったり、全閉状態でなくなったりした場合に、パワーウィンドウシステム３２から、直ちにその旨を車両用認証装置２０に出力することで実現することができる。

図６に、本実施形態にかかる出力強度Ｐおよびしきい値Ｓの設定処理の手順を示す。この処理は、上記イベントをトリガとして制御部２２において実行される。なお、図６において、先の図５に示した処理に対応するものについては、便宜上、同一のステップ番号を付している。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
（６）ドア１２や窓１４が開いたり閉じたりすることをトリガとして、出力強度Ｐやしきい値Ｓを変更することで、ユーザの動作に応じた迅速な対応が可能となる。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、超音波信号の出力強度Ｐの変更については行わず、しきい値Ｓのみ可変設定する。図７に、本実施形態にかかる出力強度Ｐおよびしきい値Ｓの設定処理の手順を示す。この処理は、制御部２２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７において、先の図５に示した処理に対応するものについては、便宜上、同一のステップ番号を付している。

図示されるように、制御部２２は、ドア１２が開いていると判断する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）や、窓１４が開いていると判断する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）には、しきい値Ｓを第２の値Ｓｍｉｎとする（Ｓ３６ａ）。これに対し、制御部２２は、ドア１２と窓１４との双方が開いていないと判断する場合（Ｓ３０，Ｓ３２：ＮＯ）、しきい値Ｓを第１の値Ｓｍａｘとする（Ｓ３４ａ）。

本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（２），（４），（５）の効果に準じた効果を得ることができる。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、第３の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、先の第２の実施形態と同様、ドア１２が閉められること、ドア１２が開かれること、窓１４が開かれること、および窓１４が閉められることのそれぞれをトリガとして、しきい値Ｓを変更する。

図８に、本実施形態にかかる出力強度Ｐおよびしきい値Ｓの設定処理の手順を示す。この処理は、上記イベントをトリガとして制御部２２において実行される。なお、図８において、先の図７に示した処理に対応するものについては、便宜上、同一のステップ番号を付している。

本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（２），（４）、（５）の効果に準じた効果、および第２の実施形態の上記（６）の効果に準じた効果を得ることができる。
＜技術的思想と実施形態との対応＞
以下、上記「課題を解決するための手段」に記載された技術的思想と、実施形態との代表的な対応関係を記載する。なお、特許請求の範囲の請求項１〜６にかかる発明のそれぞれは、以下の技術的思想１〜６のそれぞれに対応する。

技術的思想１：密閉度合い変更部…１２，１４、送受信部…２４、成立判断部…Ｓ１８，Ｓ２０、拡大制御部…Ｓ３４，Ｓ３４ａ、実行部…Ｓ２２
技術的思想２：図５〜図８における「Ｓ３０：ＮＯ且つＳ３２：ＹＥＳ」の処理
技術的思想３：図６，図８参照
技術的思想４：図２のＳ１８参照、伝搬時間…（Ｔ−Δ）／２
技術的思想５：図５および図６のＳ３４の処理参照
技術的思想６：図５および図６のＳ３４の処理、ならびに図７および図８のＳ３４ａの処理参照、伝搬時間…（Ｔ−Δ）／２
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・「密閉度合い変更部」
上記実施形態では、密閉度合い変更部として、車両１０の左右に配置されるドア１２および窓１４を例示したがこれに限らない。たとえば、車両の後方にいわゆるバックドアが設けられる場合、これを含めてもよい。この場合、バックドアが開いている場合、超音波信号の出力強度Ｐを弱出力Ｐｗとすればよい。もっとも、弱出力Ｐｗとするものに限らない。たとえば、後部座席とバックドアとの間の空間が広くて且つ、ここに３列目シートを設けない等、携帯機がおかれる蓋然性が低い場合には、フロントガラスと後部座席との中間に送受信部２４を配置することで、バックドアを超えて車両１０の後部に超音波が漏れにくいようにすることができる。そしてこの場合、バックドアが開いている場合であっても、強出力Ｐｓとすることも可能である。

・「拡大制御部について」
上記第１、第２の実施形態（図５，図６）では、窓１４が完全に閉められているか、そうでないかに応じて超音波信号の出力強度Ｐを、強出力Ｐｓと弱出力Ｐｗとのいずれかに２値的に変更したがこれに限らない。たとえば、窓１４がわずかに開いた場合であっても、超音波の回折現象が顕著とならず、携帯機４０により受信可能な強度を有する超音波信号が車室外に伝搬しないと考えられる場合には、強出力Ｐｓを維持してもよい。また、たとえば、窓１４が完全に閉められている場合と、窓１４がわずかに開いた場合（開度が規定値以下である場合）と、開度が規定値を超える場合とで、超音波信号の出力強度Ｐを互いに相違させてもよい。

上記第１、第２の実施形態（図５，図６）では、超音波信号の出力強度Ｐを変更するのにあわせて、しきい値Ｓを変更したが、これに限らない。たとえば、しきい値Ｓについては固定値としてもよい。この場合、しきい値Ｓは、第１の値Ｓｍａｘとすることが望ましい。

上記第３、第４の実施形態（図７，図８）では、窓１４が完全に閉められているか、そうでないかに応じてしきい値Ｓを、第１の値Ｓｍａｘと第２の値Ｓｍｉｎとのいずれかに２値的に変更したがこれに限らない。たとえば、窓１４がわずかに開いた場合であっても、超音波の回折現象が顕著とならず、携帯機４０により受信可能な強度を有する超音波信号が車室外に伝搬しないと考えられる場合には、第１の値Ｓｍａｘに維持してもよい。また、たとえば、窓１４が完全に閉められている場合と、窓１４がわずかに開いた場合（開度が規定値以下の場合）と、開度が規定値を超える場合とで、しきい値Ｓを互いに相違させてもよい。

なお、出力強度Ｐやしきい値Ｓを変更するうえで参照する状態が、車両１０の左右に設けられたドア１２や窓１４に限らないことについては、「密閉度合い変更部」においてバックドアを例示することで記載している。さらに、車室内と車室外との換気を行うべく通気孔を開くか否かをユーザの操作によって切り替えることができる車両１０において、通気孔を開いた場合には、そうでない場合と比較して、出力強度Ｐを低下させたり、しきい値Ｓを小さくしたりしてもよい。

また、上記出力強度Ｐやしきい値を変更する代わりに、たとえば携帯機４０から送信される超音波信号を送受信部２４で受信する際に、受信信号として認識することを許容する強度にしきい値を設け、これを変更してもよい。すなわちたとえば、ドア１２や窓１４が開かれることで、このしきい値を大きくするなら、携帯機４０が車室外にあるにもかかわらず車室内にあるとして認証がなされることを抑制することができる。

・「強出力Ｐｓ、弱出力Ｐｗの適合について」
上記実施形態では、強出力Ｐｓを、携帯機４０により受信可能な強度の超音波信号が車室内の至る所に伝搬すると想定されるレベルに設定したがこれに限らない。たとえば、それより小さいレベルとしてもよい。この場合であっても、ドア１２や窓１４が開かれることで、携帯機４０により受信可能な強度を有した超音波信号が車室外に伝搬するなら、上記実施形態において例示した要領で、強出力Ｐｓと弱出力Ｐｗとの切り替えを行うことは有効である。また、弱出力Ｐｗの設定についても、上記実施形態において例示したものに限らない。ただし、ドア１２や窓１４が開かれている場合であっても、携帯機４０により受信可能な強度を有した超音波信号が車室外に伝搬しないと想定されるレベルとすることが望ましい。

・「第１の値Ｓｍａｘ、第２の値Ｓｍｉｎについて」
上記実施形態では、第１の値Ｓｍａｘを、送受信部２４と車室内の任意の点との間の距離の最大値としたが、これに限らない。たとえば、これよりも小さい値としてもよい。また、第２の値Ｓｍｉｎについても、上記実施形態において例示したものに限らず、たとえば、それよりも小さい値としてもよい。

・「成立判断部について」
上記第１，第２の実施形態において、距離Ｌがしきい値Ｓ以下である旨の条件を設けることなく、レスポンスコードが妥当なものか否かを判断するのみであってもよい。また、携帯機４０から送信され、認証処理の入力となる信号としては、チャレンジコードと暗号鍵との論理演算によって生成されるレスポンスコードに限らない。たとえば、車両用認証装置２０が携帯機４０に、携帯機４０を識別する識別情報を送信するように要求する要求信号を送信することで、要求信号との論理合成によらずに識別情報を含む識別信号を送信するようにするなら、識別信号を、上記入力となる信号としてもよい。

・「測定部について」
図３においては、距離Ｌの測定のために、車両用認証装置２０から同期コード、ＩＤコード、チャレンジコード、測距コードが順に送信されることで、携帯機４０においてまず測距コードを送信するようにしたが、これに限らない。たとえば、車両用認証装置２０側から同期コード、ＩＤコード、および測距コードが送信されることで、携帯機４０において測距コードを送信し、その後、車両用認証装置２０側からチャレンジコードを送信するようにしてもよい。

またたとえば、携帯機４０から測距コードを送信し、車両用認証装置２０においてこれを受信した後、測距コードを送信することで、携帯機４０においてこれを受信するようにしてもよい。この場合、携帯機４０から、測距コードの送信タイミングから受信タイミングまでの時間差情報を車両用認証装置２０に送信すればよい。この場合、測定部は、時間差情報を受信する処理を行うこととなる。

なお、車両用認証装置２０および携帯機４０のいずれか一方から他方への測距コードの送信タイミングに対する一方による測距コードの受信タイミングの時間差からレスポンスコードの演算処理に要する時間の長さの変動の影響を除去するうえで、上記変形例の手法等が必須ではないことについては、「携帯機について」の欄に記載したとおりである。

さらに、車両用認証装置２０および携帯機４０のいずれか一方から他方への測距コードの送信タイミングに対する一方による測距コードの受信タイミングの時間差から距離を算出するものにも限らず、たとえば、送受信部２４による超音波信号の送信タイミングと、携帯機４０によるその受信タイミングとに基づき、距離Ｌを算出してもよい。これは、携帯機４０から受信タイミングの情報を車両用認証装置２０に送信することで実現することができる。

・「実行部について」
車載主機の起動の許可処理としては、エンジンの起動の許可処理に限らない。たとえば車載主機として電動機を備えるものにあっては、電動機の起動の許可処理であってもよい。

実行部の行う車載電子機器に対する所定の処理としては、車載主機の起動の許可処理にも限らない。たとえば、車載主機がインバータに接続された電動機の場合、インバータの一対の入力端子とバッテリとの間を開閉する開閉器（メインリレー）を閉状態とすることを許可する処理であってもよい。

もっとも、所定の処理としては、許可処理にも限らない。たとえば、上記開閉器を閉状態に切り替える処理自体としてもよい。また、たとえば、ステアリングロックのオン・オフの切り替え等であってもよい。

さらに、所定の処理としては、車両が走行を可能とするための状態を整える処理の許可、または実行に限らない。たとえば、インストルメントパネルの電源をオンする処理や、空調装置の起動を許可する処理等、車室内のアクセサリの起動、または起動の許可であってもよい。もっとも、車室内のアクセサリの起動や許可にも限らず、たとえば、車両１０の外部からドア１２をロックしたい意思表示がなされることでドア１２をロックする機能を有するものにあって、ドア１２のロックを禁止する処理であってもよい。

・「携帯機について」
スマートフォン等、車両の用途とは別に様々な機能を搭載した汎用の多機能携帯端末に限らない。たとえば、車両のユーザの電子認証に特化した専用の装置であってもよい。この場合、超音波信号に対する感度等、超音波通信を行う機能のばらつきを個体差程度に抑えることができる。なお、この際、携帯機における処理を、認証用プログラムをコンピュータに実行させることで実現するものに限らず、携帯機における処理の少なくとも一部を、専用のハードウェア手段によって実現するものであってもよい。特に、車両用認証装置２０から送信される測距コードを受信して、車両用認証装置２０に測距コードを送信する処理を専用のハードウェア手段によって実現するなら、たとえば、図３（ｂ）において、レスポンスコードの送信後に測距コードを送信するようにしても、送受信部２４および送受信部４２間の距離Ｌを正確に測定することが容易となる。

・「音波について」
超音波に限らず、可聴周波数帯域の音波信号であってもよい。この場合、超音波信号と比較して回折現象が顕著となるため、送受信部２４の周囲の障害物を迂回して携帯機４０と通信することが容易となる。

１０…車両、１２…ドア、１４…窓、２０…車両用認証装置、２２…制御部、２４…送受信部、３０…エンジンＥＣＵ、３２…パワーウィンドウシステム、３４…ドアロックシステム、４０…携帯機、４２…送受信部、４４…電話回線通信部、４６…ＣＰＵ、４８…不揮発性メモリ、４８ａ…認証用プログラム、５０…入出力ポート。

Claims (6)

1. 車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、
   前記車両は、車室内を車室外に対して閉じる度合いである密閉度合いを変更する密閉度合い変更部を備えるものであり、
   車室内に設けられて前記携帯機との間で前記電子認証のための通信を音波信号によって行う送受信部と、
   前記携帯機から送信される音波信号を入力とし、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、
   前記成立判断部により前記実行条件が成立すると判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部と、
   前記密閉度合いが高い場合に低い場合と比較して、前記成立判断部により前記実行条件が成立すると判断されることが可能な空間を拡大するための制御を行う拡大制御部とを備え、
   前記成立判断部の入力としての前記音波信号は、前記送受信部から送信される音波信号が前記携帯機に受信されることで前記携帯機から送信される音波信号であって且つ、前記携帯機を識別する識別情報を含むことを特徴とする車両用認証装置。
2. 前記車両は、ドアおよび窓を備え、
   前記拡大制御部は、前記ドアが閉まっていて前記窓が開いている場合、前記可能な空間を拡大する制御を行わない請求項１記載の車両用認証装置。
3. 前記拡大制御部は、前記密閉度合いが、前記可能な空間を拡大するための制御を行わないレベル、および前記可能な空間を拡大するための制御を行うレベルのいずれか一方から他方に変化する時点で、前記可能な空間を変更するための制御を行う請求項１または２記載の車両用認証装置。
4. 前記送受信部および前記携帯機間の音波信号の伝搬時間に基づき、前記送受信部と前記携帯機との間の距離を測定する測定部を備え、
   前記実行条件には、前記測定部により測定された距離がしきい値以下である旨の条件が含まれる請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用認証装置。
5. 前記拡大制御部は、前記可能な空間を拡大するための制御として、前記送受信部から送信される音波信号の強度を増強する制御を実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用認証装置。
6. 前記送受信部および前記携帯機間の音波信号の伝搬時間に基づき、前記送受信部と前記携帯機との間の距離を測定する測定部を備え、
   前記実行条件には、前記測定部により測定された距離がしきい値以下である旨の条件が含まれ、
   前記拡大制御部は、前記可能な空間を拡大するための制御として、前記しきい値を大きくする制御を実行する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用認証装置。