JP2016169525A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ボタン操作によらず直感的な動作による機器の操作を可能にした電子キーシステムを提供すること。
【解決手段】ウェアラブルデバイス４を装着しつつ電子キー２を所持したユーザが、ドアの開錠を指示する言葉を音声によって表現すると、その音声がウェアラブルデバイス４によって解析される。ウェアラブルデバイス４は、ドアの開錠を指示する意思伝達動作を認識すると、ドアの開錠を示す機能ＩＤを電子キー２へ送信する。電子キー２は、機能ＩＤを取得すると、当該機能ＩＤが示す車両操作を指示するコントロール信号を車両３へ送信する。車両３は、コントロール信号を取得すると、そのコントロール信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行うとともに、当該信号による指示を受けてドアを開錠する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子キーの認証を経て機器の操作が可能になる電子キーシステムに関する。

特許文献１には、車両からポーリング信号を発信して通信エリアを形成し、このエリアに電子キーが存在するとき、電子キーから応答信号が送信されて車両と電子キーとの間で無線通信が確立され、当該通信による電子キーの認証を経て車両の操作が可能になる電子キーシステムについて開示されている。この種の電子キーには、車両の操作を指示する操作ボタンが設けられ、このボタンが操作されたとき、電子キーからワイヤレス信号が送信される。車両は、ワイヤレス信号を解析しつつ、電子キーの認証を行うとともに、当該信号による指示を受けて車両の操作を行う。

特開２００７−１７０１６２号公報

ボタン操作を行うには電子キーをポケット或いは鞄から取り出す必要があって煩雑である。また、ボタン操作によって可能とする車両操作の種類を増やそうとすると、操作ボタンの数が増して電子キーの大型化を招く。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、ボタン操作によらず直感的な動作による機器の操作を可能にした電子キーシステムを提供することにある。

上記課題を解決する電子キーシステムは、電子キーの認証を経て機器の操作が可能になる電子キーシステムにおいて、ユーザが装着するとともに、ユーザの意思伝達動作を認識可能なウェアラブルデバイスを備え、事前に決めた意思伝達動作が前記ウェアラブルデバイスで認識されたことを条件に、前記機器の操作が可能になることをその要旨としている。

この構成によれば、ウェアラブルデバイスを介したユーザの意思伝達動作により機器を操作できる。したがって、ボタン操作によらず直感的な動作により機器の操作を行うことができる。

上記電子キーシステムについて、前記ウェアラブルデバイスは、事前に決めた意思伝達動作を認識したとき、その意思伝達動作に対応する機器操作の識別情報を前記電子キーに送信することとしてもよい。

この構成によれば、電子キーは、ウェアラブルデバイスから取得した識別情報を元に、その識別情報が示す機器操作を機器に対して指示できる。このため、電子キーには、ユーザの意思伝達動作を認識するための機能を持たせなくてもよい。したがって、電子キー側の制御を簡略化することができる。

上記電子キーシステムについて、前記電子キーは、前記ウェアラブルデバイスから機器操作の識別情報を取得したとき、当該識別情報が示す機器操作の指示を割り込み処理することとしてもよい。

この構成によれば、ユーザが意思伝達動作を行ったとき、優先的に機器の操作を行うことができる。
上記電子キーシステムについて、前記電子キーは、前記ウェアラブルデバイスから機器操作の識別情報を取得したとき、当該識別情報が示す機器操作を指示するコントロール信号の送信を割り込み処理にて行うこととしてもよい。

この構成によれば、機器は、電子キーからのコントロール信号を解析しつつ、電子キーの認証を行うとともに、当該信号による指示を受けて機器の操作を行うことができる。機器との信号のやりとりは電子キーが担保するため、セキュリティ性を維持しつつ便利機能をアドオンすることができる。

上記電子キーシステムについて、前記機器は、ポーリング信号を発信して通信エリアを形成し、前記電子キーは、前記ポーリング信号を受信したとき、前記通信エリア内に入ったことを前記ウェアラブルデバイスに通知することとしてもよい。

この構成によれば、通信エリア内での意思伝達動作に限定して機器の操作を行うことができる。
上記電子キーシステムについて、前記ウェアラブルデバイスは、前記通信エリア内に入ったことの通知を受けたとき、機器操作の許可を求めるべく報知動作を行うこととしてもよい。

この構成によれば、ユーザ自身が許可をしないと機器操作が行われないため、セキュリティ性を向上できる。
上記電子キーシステムについて、前記ウェアラブルデバイスは、前記通信エリア内に入ったことの通知を受けたとき、前記報知動作を通じて、許可する機器操作の選択を求めることとしてもよい。

この構成によれば、ユーザ自身が選択をした機器操作のみを行うことができる。

本発明によれば、ボタン操作によらず直感的な動作により機器の操作を行うことができる。

電子キーシステムの構成を示すブロック図。 第１の実施の形態について、ユーザの意思伝達動作によりドアが開錠される様子を示す概念図。 第２の実施の形態について、ユーザの意思伝達動作により運転席ドアのみが開錠される様子を示す概念図。

（第１の実施の形態）
以下、電子キーシステムの第１の実施の形態について説明する。
図１に示すように、電子キーシステム１は、電子キー２と車両３との間で双方向の無線通信が可能であるとともに、電子キー２を送信側とする単方向の無線通信が可能である。双方向の無線通信には、ＬＦ（low frequency ）帯の電波及びＵＨＦ（ultrahigh frequency ）帯の電波が用いられる。単方向の無線通信には、ＵＨＦ帯の電波が用いられる。

電子キー２は、自キーの統括的な制御を司るマイコン２１の他、ＬＦ帯の電波を受信可能なＬＦ受信回路２２と、ＵＨＦ帯の電波を送信可能なＵＨＦ送信回路２３とを備えている。マイコン２１は、ＬＦ受信回路２２によってＬＦ帯の電波であるポーリング信号が受信されたとき、電子キー２に固有のＩＤ（identification）を含む応答信号をＵＨＦ送信回路２３から送信する。

電子キー２は、ドアの施錠を指示するべく操作されるロックボタン２４と、ドアの開錠を指示するべく操作されるアンロックボタン２５とを備えている。マイコン２１は、ロックボタン２４が操作されたとき、ドアの施錠を指示する操作コードと上記ＩＤとを含むワイヤレス信号をＵＨＦ送信回路２３から送信する。また、マイコン２１は、アンロックボタン２５が操作されたとき、ドアの開錠を指示する操作コードと上記ＩＤとを含むワイヤレス信号をＵＨＦ送信回路２３から送信する。

車両３は、主にセキュリティ制御を司る照合ＥＣＵ（electronic control unit ）３１の他、ポーリング信号等のＬＦ帯の電波を発信可能なＬＦ発信機３２と、ＵＨＦ帯の電波を受信可能なＵＨＦ受信機３３とを備えている。照合ＥＣＵ３１は、車両ドアが施錠されているとき、電子キー２の接近を監視するべく、ＬＦ発信機３２からポーリング信号を発信して車両３の周辺に通信エリアを形成する。照合ＥＣＵ３１は、ポーリング信号の発信に伴い、ＵＨＦ受信機３３によって応答信号が受信されたとき、その応答信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行う。照合ＥＣＵ３１は、車両側の基準ＩＤと照合一致するＩＤが応答信号に含まれているとき、全ドアの開錠を許可する。このとき、ドアノブ操作によりドアが開く。

照合ＥＣＵ３１は、ＵＨＦ受信機３３によってワイヤレス信号が受信されたとき、そのワイヤレス信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行う。照合ＥＣＵ３１は、車両側の基準ＩＤと照合一致するＩＤがワイヤレス信号に含まれているとき、当該信号による指示を受けてドアを施錠或いは開錠する。

ところで、電子キー２は、ユーザが装着するウェアラブルデバイス４との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）或いはＮＦＣ（near field communication）等の近距離通信が可能な近距離通信トランシーバ２６を備えている。

ウェアラブルデバイス４は、スマートグラス或いはスマートウォッチ或いはスマートリング等である。ウェアラブルデバイス４は、音声或いはジェスチャ等によるユーザの意思伝達動作を認識可能である。ウェアラブルデバイス４には、事前に決めた意思伝達動作と車両操作とが紐付けされている。そして、ウェアラブルデバイス４は、事前に決めた意思伝達動作を認識したとき、その動作に対応する車両操作の識別情報（機能ＩＤ）を近距離通信により電子キー２へ送信する。

電子キー２のマイコン２１は、近距離通信トランシーバ２６によって機能ＩＤが受信されたとき、当該機能ＩＤが示す車両操作を指示する送信コードと電子キー２のＩＤとを含むコントロール信号を割り込み処理にてＵＨＦ送信回路２３から送信する。

車両３の照合ＥＣＵ３１は、ＵＨＦ受信機３３によってコントロール信号が受信されたとき、そのコントロール信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行う。照合ＥＣＵ３１は、車両側の基準ＩＤと照合一致するＩＤがコントロール信号に含まれているとき、当該信号による指示を受けて車両３を操作する。例えば、機能ＩＤがドアの開錠を示すとき、ドアが開錠される。車両３は機器に相当する。

尚、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）では一般に、マスターとスレーブの一方を発見可能状態に設定し、他方から発見操作を行う。双方の機器が近接すると、発見可能状態にある周囲の機器の一覧が提示され、その中から所望の接続相手を指定する。双方の機器に同一の認証鍵を入力し、認証鍵の交換が終わればペアリングが完了する。一度ペアリングを行った機器間では、次からは自動的或いは半自動的に接続が確立され、認証鍵の入力が不要となる。

次に、電子キーシステム１の作用について説明する。
図２に示すように、ウェアラブルデバイス４を装着しつつ電子キー２を所持したユーザが、ドアの開錠を指示する言葉を音声によって表現すると、その音声がウェアラブルデバイス４によって解析される。この表現は、ドアの開錠を指示する意思伝達動作に相当する。

ウェアラブルデバイス４は、ドアの開錠を指示する意思伝達動作を認識すると、ドアの開錠を示す機能ＩＤをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により電子キー２へ送信する。尚、機能ＩＤは、ドアの開錠を示すものの他、ドアの施錠を示すもの、トランクの開動作を示すもの、警報を伴うパニック機能を示すもの、パワースライドドアの機能を示すもの、パワーバックドアの機能を示すもの等が用意され、各機能ＩＤが個別の意思伝達動作と紐付けされている。

電子キー２は、ウェアラブルデバイス４から機能ＩＤを取得すると、当該機能ＩＤが示す車両操作、ここではドアの開錠を指示する送信コードと電子キー２のＩＤとを含むコントロール信号を割り込み処理にて車両３へ送信する。尚、この第１の実施の形態の電子キー２は、車両３との間で双方向の無線通信が可能な携帯機の他、その双方向の無線通信の機能を持たないワイヤレスキーも許容される。

車両３は、電子キー２からコントロール信号を取得すると、そのコントロール信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行うとともに、当該信号による指示を受けてドアを開錠する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ウェアラブルデバイス４を介したユーザの意思伝達動作により車両３を操作できる。したがって、ボタン操作によらず直感的な動作により車両３の操作を行うことができる。

（２）電子キー２は、ウェアラブルデバイス４から取得した機能ＩＤを元に、その機能ＩＤが示す機器操作を車両３に対して指示できる。このため、電子キー２には、ユーザの意思伝達動作を認識するための機能を持たせなくてもよい。したがって、電子キー側の制御を簡略化することができる。

（３）電子キー２は、ウェアラブルデバイス４から機能ＩＤを取得したとき、当該機能ＩＤが示す機器操作の指示を割り込み処理する。この構成によれば、ユーザが意思伝達動作を行ったとき、優先的に車両３の操作を行うことができる。

（４）車両３は、電子キー２からのコントロール信号を解析しつつ、電子キー２の認証を行うとともに、当該信号による指示を受けて車両３の操作を行う。車両３との信号のやりとりは電子キー２が担保するため、セキュリティ性を維持しつつ便利機能をアドオンすることができる。

（５）電子キー２のボタン数を減らすことができる。
（６）電子キー２を車種間で統一できる等、電子キー２の共通化を図ることができる。
（７）ユーザが普段使うウェアラブルデバイス４と電子キー２をペアリングすることで、電子キー２を直接操作することなく直感的な動作により車両３を操作できる。

（８）意思伝達動作の認識機能をウェアラブルデバイス４に持たせることで、電子キー側の制御を簡略化することができる。
（９）車両３或いは電子キー２に特別なセンサや制御を必要としないため、安価にシステムを構築できる。

（第２の実施の形態）
次に、電子キーシステムの第２の実施の形態について説明する。
図３に示すように、ウェアラブルデバイス４を装着しつつ電子キー２を所持したユーザが、ＬＦ帯のポーリング信号による通信エリア（スマート車両室外エリア）に進入すると、電子キー２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いてウェアラブルデバイス４に対し、ユーザが当該エリア内に入ったことを通知する。

ウェアラブルデバイス４は、電子キー２からの通知を受けて、ユーザに対し、音声或いは表示等による報知動作を通じて、許可する車両操作の選択を求める。
ユーザは、かかる報知を受けて、例えば運転席ドアのみの開錠を指示する言葉を音声によって表現する。この音声がウェアラブルデバイス４によって解析され、上記第１の実施の形態と同様の流れで車両操作が行われ、ここでは運転席ドアのみが開錠される。尚、ユーザは、運転席ドアのみの他、運転席ドアに助手席ドアを加えたフロントドア、トランク、全てのドア等を対象に、開錠を許可するドアを選択可能である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１０）ＬＦ帯のポーリング信号による通信エリア（スマート車両室外エリア）内での意思伝達動作に限定して車両３の操作を行うことができる。

（１１）ユーザ自身が許可をしないと車両操作が行われないため、セキュリティ性を向上できる。
（１２）ユーザ自身が選択をした車両操作のみを行うことができる。

尚、上記各実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・複数のウェアラブルデバイス４に対し個別に、意思伝達動作と車両操作とを紐付けしてもよい。スマートグラス、スマートウォッチ、スマートリング等のウェアラブルデバイス４をその時々で選択することができる。

・ウェアラブルデバイス４のアプリケーションを介してクラウドに、意思伝達動作と車両操作とを紐付けしてもよい。複数のウェアラブルデバイス４間で共通の意思伝達動作により車両操作ができるようになる。

・機器は車両３に限定されない。電子キー２の認証を経て、建物のドア、照明、電化製品等の操作が可能になる電子キーシステムに本発明を適用してもよい。
・上記第１の実施の形態の電子キー２について、ロックボタン２４、アンロックボタン２５、ＬＦ受信回路２２が割愛されてもよい。

・上記第２の実施の形態の電子キー２について、ロックボタン２４、アンロックボタン２５が割愛されてもよい。

１…電子キーシステム、２…電子キー、３…車両（機器）、４…ウェアラブルデバイス、２１…マイコン、２２…ＬＦ受信回路、２３…ＵＨＦ送信回路、２４…ロックボタン、２５…アンロックボタン、２６…近距離通信トランシーバ、３１…照合ＥＣＵ、３２…ＬＦ発信機、３３…ＵＨＦ受信機。

Claims (7)

1. 電子キーの認証を経て機器の操作が可能になる電子キーシステムにおいて、
   ユーザが装着するとともに、ユーザの意思伝達動作を認識可能なウェアラブルデバイスを備え、事前に決めた意思伝達動作が前記ウェアラブルデバイスで認識されたことを条件に、前記機器の操作が可能になる
   ことを特徴とする電子キーシステム。
2. 前記ウェアラブルデバイスは、事前に決めた意思伝達動作を認識したとき、その意思伝達動作に対応する機器操作の識別情報を前記電子キーに送信する
   請求項１に記載の電子キーシステム。
3. 前記電子キーは、前記ウェアラブルデバイスから機器操作の識別情報を取得したとき、当該識別情報が示す機器操作の指示を割り込み処理する
   請求項２に記載の電子キーシステム。
4. 前記電子キーは、前記ウェアラブルデバイスから機器操作の識別情報を取得したとき、当該識別情報が示す機器操作を指示するコントロール信号の送信を割り込み処理にて行う
   請求項３に記載の電子キーシステム。
5. 前記機器は、ポーリング信号を発信して通信エリアを形成し、
   前記電子キーは、前記ポーリング信号を受信したとき、前記通信エリア内に入ったことを前記ウェアラブルデバイスに通知する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子キーシステム。
6. 前記ウェアラブルデバイスは、前記通信エリア内に入ったことの通知を受けたとき、機器操作の許可を求めるべく報知動作を行う
   請求項５に記載の電子キーシステム。
7. 前記ウェアラブルデバイスは、前記通信エリア内に入ったことの通知を受けたとき、前記報知動作を通じて、許可する機器操作の選択を求める
   請求項６に記載の電子キーシステム。