JP2016017279A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】リレーアタックによる車両ドアのアンロックを抑制しつつ、アンロックのレスポンスを良好とし、かつ、電子キーの電池消耗も抑制できる電子キーシステムを提供する。【解決手段】固定型位置送信装置３００や車両側装置１００は自装置の位置を示す位置情報信号を送信する。電子キー２００は、位置情報信号を受信し、その位置情報信号の受信信号強度から、位置情報信号を送信した装置からこの電子キー２００までの距離を決定する。この距離と、位置情報信号が示している位置とに基づいて、電子キー２００の現在位置として可能性がある範囲を示している現在位置範囲を決定する。この現在位置範囲を車両側装置１００に送信する。車両側装置１００は、車両１０の位置と現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、車両１０のドアのアンロックを許可しない。【選択図】図９

Description

本発明は、ユーザに携帯される電子キーと車両に搭載される車両側装置との間における無線通信を用いて、車両側装置が電子キーの認証を行い、その認証結果に応じて、車両ドアのアンロックが行われる電子キーシステムに関する。

ユーザに携帯される電子キーと車両に搭載される車両側装置との間における無線通信を用いて車両ドアのロック、アンロックを行なう電子キーシステムが知られている。電子キーシステムでは、車両ドアをアンロックする場合、電子キーと車両側装置との間で相互に無線通信を行い、車両側装置が電子キーを認証する必要がある。この無線通信が可能となる距離範囲は、比較的、近距離に制限されているので、通常、電子キーは、車両側装置の近傍に位置することになる。

しかしながら、悪意を持った第三者が、電子キーと車両側装置との間に、無線通信の信号を中継する中継機を置いた場合、電子キーが車両から遠く離れた位置にあっても、電子キーと車両側装置とが相互に無線通信を行うことが可能となる。その結果、ユーザが意図しないにもかかわらず、車両ドアがアンロックされてしまう可能性が生じる。このような中継機を介して、電子キーと車両側装置との無線通信を行わせる手法は、一般にリレーアタックと呼ばれている。

リレーアタックによる車両ドアのアンロックを防止する装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１に記載の装置では、電子キー（特許文献１では携帯機）がＧＰＳ受信機を備えている。そして、電子キーの現在位置と車両の位置の間の距離が大きいと、アンロックしないようになっている。

特許第４３３２８２０号公報

しかし、ＧＰＳ受信機を用いて位置情報を算出するには時間を要する。そのため、車両からの信号を受信してからＧＰＳ受信機をオンすると、現実的ではないほどレスポンスが悪化する。また、電子キーが自発的に定期的にＧＰＳ受信機をオンすることは電池消耗が多すぎる。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、リレーアタックによる車両ドアのアンロックを抑制しつつ、アンロックのレスポンスを良好とし、かつ、電子キーの電池消耗も抑制できる電子キーシステムを提供することを目的とする。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための本発明は、ユーザに携帯される電子キー（２００）と車両（１０）に搭載される車両側装置（１００）との間における無線通信を用いて、車両側装置が電子キーの認証を行い、その認証の結果に応じて、車両のドアのアンロックが行われる電子キーシステム（１）であって、
自装置の位置を示す位置情報信号を送信する位置送信装置（１００、３００）を備え、
電子キーは、位置送信装置から送信される位置情報信号を受信する位置受信部（２０１）と、位置情報信号の受信信号強度と位置送信装置からの距離との予め記憶されている関係と、位置受信部が受信した位置情報信号の受信信号強度とから、位置送信装置から電子キーまでの距離を決定する距離決定部（Ｓ１５、Ｓ１６）と、位置受信部が受信した位置情報信号が示している位置送信装置の位置と、距離決定部が決定した距離とに基づいて、電子キーの現在位置として可能性がある範囲を示している現在位置範囲を決定する現在位置範囲決定部（Ｓ１７）と、現在位置範囲決定部が決定した現在位置範囲を、車両側装置に送信するキー側送信部（２０２）とを備え、
車両側装置は、車両の位置を検出する位置検出部（１０１）と、キー側送信部が送信した現在位置範囲を受信する車両側受信部（１０８）と、位置検出部が検出した車両の位置と車両側受信部が受信した現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、車両のドアのアンロックを許可しないアンロック許可部（Ｓ２６）とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電子キーは、この電子キーの現在位置として可能性がある範囲を示している現在位置範囲を車両側装置に送信しており、車両側装置のアンロック許可部は、車両の位置と電子キーから受信した現在位置範囲との間の距離が、アンロック許可範囲を超えていれば、車両のドアのアンロックを許可しない。リレーアタック装置が用いられた場合には、電子キーは車両から遠い場所にあることが多い。したがって、車両の位置と電子キーから受信した現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、車両のドアのアンロックを許可しない構成とすることにより、リレーアタックによって車両のドアがアンロックされてしまうことを抑制できる。

また、電子キーは、位置送信装置からその位置送信装置の位置を示す位置情報信号を受信し、その位置情報信号の受信信号強度から、位置送信装置と電子キーとの間の距離を決定している。そして、この距離と、位置情報信号が示している位置送信装置の位置とから、電子キーの現在位置範囲を決定している。このようにして現在位置範囲を決定するので、４つ以上のＧＰＳ人工衛星を探索し、それらが送信する電波を受信して、受信した電波をデコードして複雑な演算をする必要があるＧＰＳ受信機を用いた方法よりも、現在位置範囲は迅速に決定することができる。そのため、電子キーにより車両のドアのアンロックを行うときにも、電子キーから迅速に現在位置範囲を車両側装置に送信することができる。したがって、アンロックのレスポンス低下を抑制することができる。

また、現在位置範囲を迅速に決定できるのは通信時間が短く、かつ、演算が簡単であるため演算時間が短いからであり、通信時間と演算時間が短くなる結果、電池消費も抑制できる。

本発明の実施形態となる電子キーシステム１の構成図である。 図１の車両側装置１００の構成を示すブロック図である。 図１の電子キー２００の構成を示すブロック図である。 位置情報信号のＲＳＳＩと、位置情報信号を送信した装置までの距離との関係を例示する図である。 固定型位置送信装置３００の構成を示すブロック図である。 車両側装置１００のＭＣＵ１１０が実行する処理を示すフローチャートである。 電子キー２００のＭＣＵ２０８が実行する処理を示すフローチャートである。 電子キー２００、車両側装置１００、固定型位置送信装置３００の作動を示すタイムチャートである。 現在位置範囲４０の決定方法を説明する図である。 車両側装置１００のＭＣＵ１１０が実行する処理を示すフローチャートである。 電子キー２００のＭＣＵ２０８が実行する処理を示すフローチャートである。

＜全体構成＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の電子キーシステム１は、車両１０に搭載されている車両側装置１００と、車両１０のユーザに携帯される電子キー２００と、建物３０に設置されている固定型位置送信装置３００とを備えている。

車両１０に付している符号Ａ、Ｂは、その符号Ａ、Ｂを付してある車両側装置１００や電子キー２００と対応することを意味している。したがって、車両側装置１００Ａと電子キー２００Ａが互いに対応しており、電子キー２００Ａが送信する信号は、車両側装置１００Ａにおける認証が成功になり、車両１０Ａのドアをロック、アンロックすることができる。以下、車両１０Ａ、１０Ｂを区別しないときは車両１０と表記し、車両側装置１００Ａ、１００Ｂを区別しないときは車両側装置１００と表記し、電子キー２００Ａ、２００Ｂを区別しないときは電子キー２００と表記する。

＜車両側装置１００の構成＞
図２に示すように、車両側装置１００は、ＧＰＳ受信機１０１、ドアスイッチ１０２、ドア施解錠部１０３、ベースステーション１０４、ＬＦ送信部１０５、ＬＦアンテナ１０６、ＵＨＦ送信部１０７、ＵＨＦ受信部１０８、ＵＨＦアンテナ１０９、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１０を備える。

ＧＰＳ受信機１０１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）で用いられるＧＰＳ衛星が逐次送信する電波（以下、ＧＰＳ電波とする）を受信する。そして、４つ以上のＧＰＳ人工衛星からＧＰＳ電波を受信できた場合には、そのＧＰＳ電波に基づいて、公知の手法により、このＧＰＳ受信機１０１の現在位置を逐次算出する。ＧＰＳ受信機１０１の現在位置は車両１０の現在位置を意味しており、ＧＰＳ受信機１０１は請求項の位置検出部として機能する。

ドアスイッチ１０２は、車両１０のドアを開閉するためのドアノブに設けられたタッチスイッチである。ユーザがドアスイッチ１０２に触れると、そのことを示す信号がＭＣＵ１１０へ出力される。

ドア施解錠部１０３は、車両１０のドアの施解錠を行うためのアクチュエータを有し、そのアクチュエータを駆動することにより車両１０のドアの施解錠を行う。

ベースステーション１０４は、電子キー２００のトランスポンダ２０６に対して電力を無線給電するとともに、そのトランスポンダ２０６と通信を行う車両側の装置である。

ＬＦ送信部１０５は、ＭＣＵ１１０から入力される信号をＬＦ帯の電波としてＬＦアンテナ１０６から送信させる。ＭＣＵ１１０から入力され、ＬＦアンテナ１０６から送信させる信号には、ウェイク信号やチャレンジ信号がある。ＬＦ帯の電波は、たとえば、１２５ｋＨｚ帯である。

ＬＦアンテナ１０６は、ＬＦ帯の電波を放射することができる電気長に設定されており、ＬＦ送信部１０５から入力された電気信号を電磁波として空間に放射する。便宜上、図２には、このＬＦアンテナ１０６を１つだけ示しているが、ＬＦアンテナ１０６はサイドドアおよびバックドアにそれぞれ配置される。このＬＦアンテナ１０６により車両外側に形成される通信範囲は、各ＬＦアンテナ１０６を中心として１ｍ程度である。

ＵＨＦ送信部１０７は、ＭＣＵ１１０から入力される信号を変調および増幅し、３００ＭＨｚ〜４００ＨｚなどのＵＨＦ帯の電波としてＵＨＦアンテナ１０９から送信させる。ＭＣＵ１１０から入力され、ＵＨＦアンテナ１０９から送信させる信号には、自装置すなわちこの車両側装置１００の現在位置を示す位置情報信号がある。ＵＨＦ送信部１０７は、この位置情報信号を予め設定されている一定の電力でＵＨＦアンテナ１０９から送信させる。位置情報信号を送信するので、この車両側装置１００は、請求項の位置送信装置としても機能する。

ＵＨＦ受信部１０８は、ＵＨＦアンテナ１０９が受信した電波を増幅および復調する。そして、復調した信号をＭＣＵ１１０に供給する。ＵＨＦ受信部１０８は、電子キー２００が送信する現在位置範囲を受信する。したがって、ＵＨＦ受信部１０８は請求項の車両側受信部に相当する。

ＵＨＦアンテナ１０９は、ＵＨＦ帯の電波を放射することができる電気長に設定されており、ＵＨＦ送信部１０７およびＵＨＦ受信部１０８に接続されている。このＵＨＦアンテナ１０９の通信範囲はＬＦアンテナ１０６の通信範囲よりも広く、たとえば、半径が数十ｍの通信範囲となる。したがって、ＵＨＦアンテナ１０９は１つのみ備えられていればよい。

ＭＣＵ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。このＭＣＵ１１０は、ＧＰＳ受信機１０１、ドアスイッチ１０２、ドア施解錠部１０３、ベースステーション１０４、ＬＦ送信部１０５、ＵＨＦ送信部１０７、ＵＨＦ受信部１０８と接続されている。また、車内ＬＡＮ１１とも接続されている。

ＭＣＵ１１０は、車内ＬＡＮ１１を介して、イグニッションスイッチのオンオフを示す信号などを取得する。なお、図２ではＭＣＵ１１０に直接接続されている要素が、車内ＬＡＮ１１を介してＭＣＵ１１０に接続されていてもよい。ＭＣＵ１１０が行う処理は、図６、図１０などを用いて後述する。

＜電子キー２００の構成＞
次に、電子キー２００の構成を図３を用いて説明する。図３に示すように、電子キー２００は、ＵＨＦ受信部２０１、ＵＨＦ送信部２０２、ＵＨＦアンテナ２０３、ＬＦアンテナ２０４、ＬＦ受信部２０５、トランスポンダ２０６、記憶部２０７、ＭＣＵ２０８を備える。

ＵＨＦ受信部２０１は、ＵＨＦアンテナ２０３が受信した電波を増幅および復調して、復調した信号をＭＣＵ２０８に供給する。このＵＨＦ受信部２０１は位置受信部として機能しており、車両側装置１００や固定型位置送信装置３００が送信する位置情報信号を受信する。

ＵＨＦ送信部２０２は、ＭＣＵ２０８から入力される信号を変調および増幅し、ＵＨＦ帯の電波としてＵＨＦアンテナ２０３から送信させる。ＭＣＵ２０８から入力され、ＵＨＦアンテナ２０３から送信させる信号には、レスポンス信号や現在位置範囲を示す信号がある。現在位置範囲を示す信号を送信するので、ＵＨＦ送信部２０２は、請求項のキー側送信部に相当する。

ＵＨＦアンテナ２０３は、ＵＨＦ帯の電波を放射することができる電気長に設定されており、ＵＨＦ受信部２０１およびＵＨＦ送信部２０２に接続されている。

ＬＦアンテナ２０４は、車両側装置１００のＬＦアンテナ１０６から送信される電波を受信する。ＬＦ受信部２０５は、ＬＦアンテナ２０４が受信した電波を増幅および復調し、復調した信号をＭＣＵ２０８に供給する。

トランスポンダ２０６は、車両側装置１００のベースステーション１０４から無線給電される電力で動作して、識別信号をベースステーション１０４に送信する。

記憶部２０７には、位置情報信号の受信信号強度（以下、ＲＳＳＩ）と、位置情報信号を送信した装置までの距離との関係が記憶されている。図４は、この関係を例示する図である。図４に示す例では、ＲＳＳＩが低下するに従い、段階的に距離が大きくなっている。なお、図４の例とは異なり、ＲＳＳＩが低下するに従い、連続的に距離が大きくなる関係が記憶されていてもよい。

ＭＣＵ２０８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。このＭＣＵ２０８は、ＵＨＦ受信部２０１、ＵＨＦ送信部２０２、ＬＦ受信部２０５、トランスポンダ２０６、記憶部２０７と接続されている。ＭＣＵ２０８が行う処理は、図７、図１１などを用いて後述する。

＜固定型位置送信装置３００の構成＞
次に、固定型位置送信装置３００の構成を図５を用いて説明する。この固定型位置送信装置３００は、静止物である建物３０に設置されており、記憶部３０２、ＭＣＵ３０４、ＵＨＦ送信部３０６、ＵＨＦアンテナ３０８を備える。

記憶部３０２には、固定型位置送信装置３００の設置位置が記憶されている。ＭＣＵ３０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される。このＭＣＵ３０４は、記憶部３０２に記憶されている設置位置を示す位置情報信号を、ＵＨＦ送信部３０６、ＵＨＦアンテナ３０８を用いて、定期的に周囲に送信する。

ＵＨＦ送信部３０６は、ＭＣＵ３０４から入力される位置情報信号を変調および増幅し、予め設定されている一定の電力のＵＨＦ帯の電波としてＵＨＦアンテナ３０８から送信させる。この一定の電力は、車両側装置１００が位置情報信号を送信する際の電力と同じに設定されている。ＵＨＦアンテナ３０８は、ＵＨＦ帯の電波を放射することができる電気長に設定されており、ＵＨＦ送信部３０６に接続されている。

＜現在位置範囲の決定＞
次に、電子キー２００で現在位置範囲を決定できるようにするために、車両側装置１００のＭＣＵ１１０、電子キー２００のＭＣＵ２０８、固定型位置送信装置３００のＭＣＵ３０４が行う処理を説明する。

車両側装置１００のＭＣＵ１１０は、図６に示す処理を、車両１０のイグニッションスイッチがオンおよびオフの間ともに、周期的に実行する。

ステップＳ１では、位置更新周期が経過したか否かを判断する。位置更新周期は、イグニッションスイッチがオンである場合とオフである場合とで異なる周期が設定されており、イグニッションスイッチがオフである場合は、イグニッションスイッチがオンである場合に比べて位置更新周期は長い周期に設定されている。このステップＳ１の判断がＮＯであればステップＳ３に進み、ＹＥＳであればステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、ＧＰＳ受信機１０１が逐次算出している現在位置を取得して、車両１０の現在位置を、取得した現在位置に更新する。車両１０の現在位置は、たとえば、ＭＣＵ１１０のＲＡＭに記憶する。

ステップＳ３では、予め設定されている位置送信周期が経過したか否かを判断する。ステップＳ３の判断がＮＯであれば図６の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ＲＡＭに記憶している現在位置を示す位置情報信号を生成する。そして、その位置情報信号をこの車両側装置１００のＩＤとともに、ＵＨＦ送信部１０７およびＵＨＦアンテナ１０９を用いて、一定期間の間、継続的に送信する。この一定期間は、電子キー２００が起動している期間よりも長い期間に設定される。

なお、固定型位置送信装置３００のＭＣＵ３０４も、図６のステップＳ３、Ｓ４と同様の処理を実行し、位置送信周期ごとに、ＵＨＦ３０６、ＵＨＦアンテナ３０８を用いて位置情報信号および固定型位置送信装置３００のＩＤを送信する。ただし、固定型位置送信装置３００の位置は変化しないので、図６のステップＳ１、Ｓ２に相当する処理は行わない。

電子キー２００のＭＣＵ２０８は図７に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１１では、起動周期が経過したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば図７の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では起動処理を行い、続くステップＳ１３では、位置情報信号を受信したか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ１４に進む。ステップＳ１４ではスリープ状態とする。ステップＳ１４を実行したら図７の処理を終了する。

図８には、時間の経過に伴う電子キー２００、車両側装置１００、固定型位置送信装置３００の作動を示している。図７のステップＳ１１〜Ｓ１４を実行することにより、電子キー２００は、図８の例では、ｔ２〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ９〜ｔ１０、ｔ１２〜ｔ１３、ｔ１５〜ｔ１６の間、起動して、位置情報信号を受信したか否かの判断を行う。

車両側装置１００は、図６のステップＳ３、Ｓ４を実行することで、ｔ３〜ｔ７、ｔ１４〜ｔ１７の間、位置情報信号を送信する。また、固定型位置送信装置３００は、ｔ０〜ｔ１、ｔ８〜ｔ１１の間、位置情報信号を送信する。

説明を図７に戻す。ステップＳ１３の判断がＹＥＳであればステップＳ１５に進む。ステップＳ１５、Ｓ１６は距離決定部としての処理である。ステップＳ１５では、ステップＳ１３で受信したと判断した位置情報信号のＲＳＳＩを測定する。続くステップＳ１６では、ステップＳ１５で測定したＲＳＳＩと、図４に例示した関係とから、位置情報信号を送信した装置までの距離を決定する。そして、決定した距離を、位置情報信号が示す位置、距離の決定時刻、位置情報信号に含まれているＩＤとともに記憶部２０７に記憶する。なお、記憶部２０７に代えて、この距離をＲＡＭに記憶してもよい。また、位置情報信号が示す位置はＩＤとして利用できるので、ＩＤを記憶しなくてもよい。

ステップＳ１７は現在位置範囲決定部としての処理であり、記憶部２０７に記憶している距離のうち、距離の決定時刻が有効期間内の距離であって、かつ、ＩＤが同一の場合には決定時刻が最も新しい距離を用いて、現在位置範囲を決定する。

現在位置範囲の決定に用いる位置情報信号が１つである場合には、現在位置範囲は、位置情報信号が示す位置を中心とし、ＲＳＳＩから決定した距離を半径とする円形となる。より正しくは、図４に示したように、本実施形態では、ＲＳＳＩから定まる距離は、範囲を持っている。したがって、現在位置範囲の決定に用いる位置情報信号が１つである場合には、現在位置範囲は、位置情報信号が示す位置を中心とする円環帯の範囲になる。現在位置範囲の決定に用いる位置情報信号が複数ある場合には、複数の位置情報信号からそれぞれ決定できる円環帯の重なり部分になる。

図９は、位置情報信号を車両側装置１００Ａ、１００Ｂ、固定型位置送信装置３００の３つの装置から受信できた場合に決定できる現在位置範囲４０を例示している。なお、図９に例示している現在位置範囲４０は多角形であるが、この範囲を円形で代用してもよい。また、現在位置範囲４０の重心など、１点を現在位置範囲４０としてもよい。

＜認証時の処理＞
次に、車両側装置１００と電子キー２００との間で認証を行う時の処理を説明する。車両側装置１００のＭＣＵ１１０は、イグニッションオフである場合、周期的に図１０の処理を実行する。

ステップＳ２１では、ドアスイッチ１０２がオンになったか否かを判断する。ドアスイッチ１０２はユーザの手が触れた場合にオンになる。このステップＳ２１の判断がＮＯであれば、図１０の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、ウェイク信号をＬＦ送信部１０５、ＬＦアンテナ１０６を用いて送信する。続くステップＳ２３では、Ａｃｋ信号を受信したか否かを判断する。このＡｃｋ信号は、ウェイク信号を受信した電子キー２００が送信する信号である。ステップＳ２３の判断がＮＯであれば図１０の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、チャレンジ信号をＬＦ送信部１０５、ＬＦアンテナ１０６を用いて送信する。続くステップＳ２５ではレスポンス信号を受信したか否かを判断する。レスポンス信号は、チャレンジ信号を受信した電子キー２００がチャレンジ信号に基づいて生成する信号である。また、電子キー２００は、このチャレンジ信号とともに、図７のステップＳ１７で決定した現在位置範囲を示す信号も送信する。

ステップＳ２５の判断がＮＯであれば図１０の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２６に進む。前述のように、電子キー２００は、チャレンジ信号とともに現在位置範囲を示す信号も送信している。

ステップＳ２６は請求項のアンロック許可部に相当しており、この図１０の処理を実行している車両側装置１００の現在位置から現在位置範囲までの距離が、予め設定されているアンロック許可範囲内であるか否かを判断する。現在位置範囲が、その名称の通り、範囲を持つ場合には、その範囲うち、車両側装置１００の現在位置に最も近い位置を用いて、車両側装置１００の現在位置から現在位置範囲までの距離を算出する。現在位置範囲のうち、車両側装置１００の現在位置に最も近い位置にも電子キー２００が位置している可能性があるからである。アンロック許可範囲は、ＬＦアンテナ１０６が形成する通信範囲の半径あるいはその半径よりも少し大きい程度に設定される。

ステップＳ２６の判断がＮＯであれば図１０の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、電子キー２００から受信したレスポンス信号に対して認証処理を行う。

続くステップＳ２８では、ステップＳ２７の認証処理において認証が成功したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば図１０の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９では、ドア施解錠部１０３に制御信号を出力して、車両１０のドアをアンロックさせる。

次に、電子キー２００のＭＣＵ２０８が認証時に実行する処理を図１１を用いて説明する。電子キー２００のＭＣＵ２０８は、この図１１に示す処理を周期的に実行する。

ステップＳ３１では、ウェイク信号を受信したか否かを判断する。ウェイク信号は、前述したように、ドアスイッチ１０２がオンになった場合に車両側装置１００が送信する信号である。ステップＳ３１の判断がＮＯであれば図１１の処理を終了し、ＹＥＳであればステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、Ａｃｋ信号を、ＵＨＦ送信部２０２、ＵＨＦアンテナ２０３を用いて送信する。続くステップＳ３３では、Ａｃｋ信号を送信してから一定期間内にチャレンジ信号を受信したか否かを判断する。この判断がＮＯである場合も図１１の処理を終了する。ステップＳ３３の判断がＹＥＳであればステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、チャレンジ信号に基づいてレスポンス信号を生成し、生成したレスポンス信号を現在位置範囲を示す信号とともにＵＨＦ送信部２０２、ＵＨＦアンテナ２０３を用いて送信する。

＜実施形態のまとめ＞
以上、説明した本実施形態によれば、電子キー２００は、チャレンジ信号を受信した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、この電子キー２００の現在位置として可能性がある範囲を示している現在位置範囲を示す信号を車両側装置１００に送信する（Ｓ３４）。

車両側装置１００は、車両１０の位置と電子キー２００の現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、車両１０のドアのアンロックを許可しない（Ｓ２６：ＮＯ）。リレーアタック装置が用いられた場合には、電子キー２００は車両から遠い場所にあることが多い。したがって、車両１０の位置と電子キー２００から受信した現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、車両のドアのアンロックを許可しない構成とすることにより、リレーアタックによって車両１０のドアがアンロックされてしまうことを抑制できる。

また、電子キー２００は、固定型位置送信装置３００や車両側装置１００からそれらの装置３００、１００の位置を示す位置情報信号を受信し、その位置情報信号のＲＳＳＩから、位置情報信号を送信した装置３００、１００と電子キー２００との間の距離を決定している（Ｓ１３〜Ｓ１６）。そして、この距離と、位置情報信号が示している位置とから、電子キー２００の現在位置範囲を決定している（Ｓ１７）。このようにして現在位置範囲を決定するため、４つ以上のＧＰＳ人工衛星を探索し、それらからＧＰＳ受信機が受信した電波を用い、複雑な演算をして位置を決定する場合に比較して、通信時間も演算時間も短くできる。したがって、現在位置範囲を迅速に決定することができる。そのため、電子キー２００により車両１０のドアのアンロックを行うときにも、電子キー２００から迅速に現在位置範囲を車両側装置１００に送信することができる。したがって、アンロックのレスポンス低下を抑制することができる。

また、現在位置範囲を迅速に決定できることから、現在位置範囲を演算するための電池消費も抑制できる。

また、本実施形態では、複数の装置１００、３００から位置情報信号を受信した場合には、受信した複数の位置情報信号を用いて現在位置範囲を決定するので、現在位置範囲を精度よく決定することができる。その結果、車両１０の位置と現在位置範囲との間の距離が、車両１０と電子キー２００との間の実際の距離を精度よく表すことになる。したがって、車両１０の位置と現在位置範囲との間の距離とアンロック許可範囲との比較に基づいて行う、車両１０のドアのアンロックを許可するか否かの判断精度が向上する。

また、本実施形態では、車両側装置１００や固定型位置送信装置３００は、一定周期で位置情報信号を送信していることから、電子キー２００は、チャレンジ信号を受信する前に現在位置範囲を決定することができる。これにより、チャレンジ信号を受信した場合に（Ｓ３３：ＹＥＳ）、より迅速に、レスポンス信号および現在位置範囲を示す信号を車両側装置１００に送信することができる。

また、本実施形態では、電子キー２００Ａ、２００Ｂに対応する車両側装置１００Ａ、１００Ｂが位置送信装置としての機能を備えている。そのため、電子キー２００Ａ、２００Ｂによりドアをロック、アンロックすることができる車両１０Ａ、１０Ｂから、位置情報信号が定期的に送信される。また、車両側装置１００Ａ、１００Ｂは、位置情報信号を、ウェイク信号を送信するＬＦ送信部１０５よりも通信距離が長いＵＨＦ送信部１０７を用いて送信する。したがって、電子キー２００Ａ、２００Ｂは、ウェイク信号を受信したときには、少なくとも、その電子キー２００Ａ、２００Ｂによりドアをロック、アンロックすることができる車両１０Ａ、１０Ｂから位置情報信号を受信できている。そのため、ウェイク信号を受信したときに、位置情報信号を受信できていないために現在位置範囲が決定できていないという状態を防止できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
前述の実施形態では、複数のＵＨＦ送信部１０７、３０６は、予め設定されている一定の出力で位置情報信号を送信していたが、これに限られない。ＵＨＦ送信部１０７、３０６は、位置情報信号に加えて送信出力の大きさを表す信号（以下、送信出力信号）を送信するようにすれば、複数のＵＨＦ送信部１０７、３０６の送信出力が互いに異なっていてもよい。

この場合、電子キー２００のＭＣＵ２０８は、図７のステップＳ１６において、送信出力信号に基づいて、図４に示したＲＳＳＩと距離の関係を補正し、補正後の関係を用いて距離を決定する。補正は、受信した送信出力信号が表している送信出力が基準の送信出力に対して大きくなるほど、同じＲＳＳＩにおける距離を長くする。反対に、受信した送信出力信号が表している送信出力が基準の送信出力に対して小さい場合には、補正前よりも、同じＲＳＳＩにおける距離を短くする。

なお、図４に示した関係を補正することに代えて、記憶部２０７に、複数の送信出力に対して、ＲＳＳＩと距離との関係を記憶しておき、受信した送信出力信号に基づいて、距離の決定に用いる関係を選択してもよい。

＜変形例２＞
前述の実施形態では、位置送信装置として機能している固定型位置送信装置３００、車両側装置１００は、定期的に位置情報を送信していたが、これに限られない。電子キー２００が、位置情報信号の送信を要求する要求信号を送信し、その要求信号を受信した場合に、固定型位置送信装置３００、車両側装置１００が位置情報信号を送信するようにしてもよい。

電子キー２００が要求信号を送信するタイミングは、周期的でもよいし、チャレンジ信号を車両側装置１００から受信したタイミングでもよい。ただし、後者の場合、電子キー２００に対応する車両側装置１００から送信される位置情報信号は用いずに現在位置範囲を決定する。電子キー２００に対応する車両側装置１００から送信されている位置情報信号がリレーアタック装置により中継されている可能性があるからである。

＜変形例３＞
前述の実施形態では、位置送信装置として固定型位置送信装置３００、車両側装置１００を備えていたが、固定型位置送信装置３００を備えていなくてもよい。

＜変形例４＞
前述の実施形態では、１つの位置情報信号から決定する現在位置範囲が円環帯の範囲であった。しかし、１つの位置情報信号から決定する現在位置範囲が、帯ではなく、幅のない円でもよい。また、複数の位置情報信号から決定する現在位置範囲は１点でもよい。

＜変形例５＞
図６、７、１０、１１に示した処理の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

＜変形例６＞
固定型位置送信装置３００、車両側装置１００は、キャリアセンスを行ない、チャネルが空いていることを確認した後に、位置情報信号を送信するようにしてもよい。

＜変形例７＞
位置情報信号を送受信する電波の周波数を、２．４ＧＨｚなど、ＵＨＦ帯以外の周波数としてもよい。

＜変形例８＞
前述の実施形態では、車両側装置１００や固定型位置送信装置３００は、位置情報信号を一定周期で送信していたが、送信周期は一定でなくてもよい。送信間隔を、都度、ランダムに設定して位置情報信号を繰り返し送信してもよい。

１：電子キーシステム、 １０：車両、 １１：車内ＬＡＮ、 ３０：建物、 ４０：現在位置範囲、 １００：車両側装置、 １０１：ＧＰＳ受信機、 １０２：ドアスイッチ、 １０３：ドア施解錠部、 １０４：ベースステーション、 １０５：ＬＦ送信部、 １０６：ＬＦアンテナ、 １０７：ＵＨＦ送信部、 １０８：ＵＨＦ受信部、 １０９：ＵＨＦアンテナ、 ２００：電子キー、 ２０１：ＵＨＦ受信部、 ２０２：ＵＨＦ送信部、 ２０３：ＵＨＦアンテナ、 ２０４：ＬＦアンテナ、 ２０５：ＬＦ受信部、 ２０６：トランスポンダ、 ２０７：記憶部、 ３００：固定型位置送信装置、 ３０２：記憶部、 ３０６：ＵＨＦ送信部、 ３０８：ＵＨＦアンテナ

Claims (7)

1. ユーザに携帯される電子キー（２００）と車両（１０）に搭載される車両側装置（１００）との間における無線通信を用いて、前記車両側装置が前記電子キーの認証を行い、その認証の結果に応じて、前記車両のドアのアンロックが行われる電子キーシステム（１）であって、
   自装置の位置を示す位置情報信号を送信する位置送信装置（１００、３００）を備え、
   前記電子キーは、
   前記位置送信装置から送信される位置情報信号を受信する位置受信部（２０１）と、
   前記位置情報信号の受信信号強度と前記位置送信装置からの距離との予め記憶されている関係と、前記位置受信部が受信した位置情報信号の受信信号強度とから、前記位置送信装置から前記電子キーまでの距離を決定する距離決定部（Ｓ１５、Ｓ１６）と、
   前記位置受信部が受信した前記位置情報信号が示している前記位置送信装置の位置と、前記距離決定部が決定した距離とに基づいて、前記電子キーの現在位置として可能性がある範囲を示している現在位置範囲を決定する現在位置範囲決定部（Ｓ１７）と、
   前記現在位置範囲決定部が決定した現在位置範囲を、前記車両側装置に送信するキー側送信部（２０２）とを備え、
   前記車両側装置は、
   前記車両の位置を検出する位置検出部（１０１）と、
   前記キー側送信部が送信した前記現在位置範囲を受信する車両側受信部（１０８）と、
   前記位置検出部が検出した前記車両の位置と前記車両側受信部が受信した前記現在位置範囲との間の距離がアンロック許可範囲を超えていれば、前記車両のドアのアンロックを許可しないアンロック許可部（Ｓ２６）と
   を備えることを特徴とする電子キーシステム。
2. 請求項１において、
   前記位置送信装置は、前記位置情報信号に加えて当該位置送信装置の送信出力を表す信号も送信し、
   前記位置受信部は、前記位置送信装置から送信される位置情報信号と前記送信出力を表す信号を受信し、
   前記距離決定部は、前記位置受信部が受信した前記位置情報信号の受信信号強度と前記送信出力を表す信号から、前記位置送信装置から前記電子キーまでの距離を決定することを特徴とする電子キーシステム。
3. 請求項１または２において、
   前記位置送信装置を複数備え、
   前記距離決定部は、前記位置受信部が複数の前記位置送信装置から前記位置情報信号を受信した場合、受信した複数の前記位置情報信号のそれぞれに基づいて、複数の前記位置送信装置のそれぞれから前記電子キーまでの距離を決定し、
   前記現在位置範囲決定部は、前記位置受信部が受信した複数の前記位置情報信号がそれぞれ示している複数の前記位置送信装置の位置と、前記距離決定部が決定した複数の距離とに基づいて前記現在位置範囲を決定することを特徴とする電子キーシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記位置送信装置は、前記位置情報信号を繰り返し送信することを特徴とする電子キーシステム。
5. 請求項４において、
   前記位置送信装置は、前記車両に備えられ、前記位置検出部が検出した位置を前記自装置の位置として示す前記位置情報信号を送信することを特徴とする電子キーシステム。
6. 請求項５において、
   前記位置送信装置は、ＬＦ帯よりも高い周波数の電波で前記位置情報信号を送信することを特徴とする電子キーシステム。
7. 請求項３において、
   複数の前記位置送信装置のうちの少なくとも一つが静止物に設置されていることを特徴とする電子キーシステム。

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