JP2018021422A - 電子キーシステムおよび電子キー - Google Patents

Abstract

【課題】電子キーの消費電力の増加を抑制しつつ、電子キーを介して車載機と携帯端末とが通信を行うことが可能な電子キーシステム、および電子キーを提供する。【解決手段】電子キー２００と、車載機と、携帯端末とを有する電子キーシステムであって、電子キーは、車載機と無線通信を行う第１通信部２０２と、携帯端末と無線通信を行う第２通信部２０６とを備え、第２通信部は、携帯端末との無線通信が可能な通信モードと、通信モードよりも消費電力が小さく、携帯端末との無線通信を行わない省電力モードとを切り替え可能に構成され、電子キーは、第１通信部が通信を行うことに基づいて、第２通信部を通信モードに移行させ、第２通信部が通信を終了した場合に、第２通信部を省電力モードへ移行させる電力制御部２０９をさらに備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両で用いられる車載機とユーザが携帯する電子キーとの間で無線通信を行うことで車載機が電子キーを認証する電子キーシステムと、電子キーシステムで用いられる電子キーに関する。

特許文献１には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標）を用いて車載機との間で無線通信を行う通信部を追加で備えることにより、高機能化された電子キーが開示されている。

特許第４９３０５３１号

一方、車載機との間で無線通信を行う通信部（以下、第１通信部）に加えて、携帯電話機等の携帯端末との間で無線通信を行う追加の通信部（以下、第２通信部）を備えることが考えられる。これにより、例えば電子キーに代わって携帯端末から車両を操作可能とし、操作性の向上など電子キーシステムを高機能化することが考えられる。また、このような電子キーを用いる電子キーシステムは、車載機と携帯端末とを電子キーを介して通信させることが可能となる。したがって、電子キーの介在によりセキュリティ性を保ちながら車載機と携帯端末とを通信させることが可能となる。

しかし、電子キーが第１通信部に加えて第２通信部を追加で備えるとした場合、第２通信部の消費電力分、電子キーの消費電力が増加することとなる。

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、電子キーの消費電力の増加を抑制しつつ、電子キーを介して車載機と携帯端末とが通信を行うことが可能な電子キーシステム、および電子キーを提供することにある。

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、ユーザが携帯する電子キー（２００、２００ｂ）と、車両（１０）に搭載され、電子キーとの無線通信にしたがって電子キーを認証する車載機（１００、１００ａ、１００ｃ）と、ユーザに携帯され、電子キーを介して車載機と無線通信を行う携帯端末（３００）とを有する電子キーシステムであって、電子キーは、車載機と無線通信を行う第１通信部（２０２）と、携帯端末と無線通信を行う第２通信部（２０６）とを備え、第２通信部は、無線通信が可能な通信モードと、通信モードよりも消費電力が小さく、携帯端末との無線通信を行わない省電力モードとを切り替え可能に構成され、電子キーは、第１通信部が通信を行うことに基づいて、第２通信部を通信モードに移行させ、第２通信部が通信を終了した場合に、第２通信部を省電力モードへ移行させる電力制御部（２０９）をさらに備える。

以上の構成によれば、第１通信部が車載機との間で通信を行うことに基づいて、電力制御部が、第２通信部を、携帯端末との通信が可能な通信モードに移行させる。これにより、電子キーは、車載機と第１通信部との間で通信を行うことに基づいて、第２通信部と携帯端末との間でも通信を行うことが可能となる。したがって、電子キーを介して車載機と携帯電話機が通信を行うことが可能となる。

第２通信部が携帯端末との通信を終了した場合、電力制御部は、第２通信部を、通信モードよりも消費電力の小さい省電力モードへ移行させる。これにより、第２通信部が携帯端末との通信を終了した場合、再び電力制御部によって通信モードに移行されるまで、第２通信部が省電力モードとなる。したがって、第２通信部による消費電力の増加が抑制され、電子キーの消費電力の増加を抑制することが可能となる。

第１の実施形態に係る電子キーシステム１の概要を示す図である。 第１の実施形態に係る車載機１００の構成を示す図である。 第１の実施形態に係る電子キー２００の構成を示す図である。 第１の実施形態に係るスマートフォン３００の構成を示す図である。 第１の実施形態に係る車載機１００の作動を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る電子キー２００の作動を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る車載機１００ａの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る車載機１００ａの作動を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る電子キー２００の作動を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る電子キー２００ｂの構成を示す図である。 第３の実施形態に係る電子キー２００ｂの作動を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る車載機１００ｃの構成を示す図である。 第４の実施形態に係る車載機１００ｃの作動を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る電子キー２００の作動を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態としての電子キーシステム１を図面に基づいて説明する。電子キーシステム１の構成および作動の詳細な説明に入る前に、電子キーシステム１の作動概略を図１に沿って説明する。電子キーシステム１は、自動車１０で用いられる車載機１００と、ユーザが携帯する電子キー２００と、ユーザが携帯するスマートフォン３００とを備える。

車載機１００は、電子キー２００との無線通信にしたがって車載機１００に対応する電子キー２００を認証し、認証が成立した場合にはドアロックの開閉操作を許可するなどの制御を自動車１０に対して行う。

電子キー２００は、ユーザに携帯される無線通信機であり、車載機１００による認証が成立することにより、自動車１０に対するキーとして機能する。電子キー２００は車載機１００と無線通信を行うとともに、スマートフォン３００と無線通信を行う。これにより、車載機１００とスマートフォン３００との間の無線通信を仲介する。なお、本実施形態における電子キー２００とスマートフォン３００との無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（以下、ＢＬＥ）規格に基づいて行われる。

スマートフォン３００は、請求項の携帯端末に相当し、電子キー２００との間で無線通信を行い、電子キー２００の仲介によって車載機１００との間で無線通信を行う。本実施形態の電子キーシステム１は、この車載機１００とスマートフォン３００との通信によって、スマートフォン３００にあらかじめ記憶されたユーザ設定を車載機１００に送信する。本実施形態におけるユーザ設定は、ユーザごとにあらかじめ設定された運転席の位置およびサイドミラーの角度とする。ユーザ設定を受信した車載機１００は、運転席を移動させるとともに、サイドミラーの角度を調整することにより、運転席の位置およびサイドミラーの角度を、ユーザ設定が示す運転席の位置およびサイドミラーの角度とする。

［車載機１００の構成］
図２を用いて車載機１００の構成を説明する。車載機１００は、車載機制御部１０１と、車載機通信部１０２とを備える。車載機通信部１０２は、ＲＦ受信部１０３と、ＬＦ送信部１０４とを備える。ＲＦ受信部１０３は、後述するＲＦ送信部２０３が無線送信するＲＦ帯の信号を受信する無線通信機である。本実施形態におけるＲＦ帯は、３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ帯とする。ＬＦ送信部１０４は、自動車１０の車室内やトランク内、およびドアハンドルなどに設けたアンテナから、車室内やトランク内、および車外にＬＦ帯の信号を送信する無線通信機であり、例えば１３５ｋＨｚで信号を送信する。なお、本実施形態のＬＦ帯は長波もしくは超長波を意味する。

車載機制御部１０１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ており、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されているプログラムを実行することで、認証部１０５と、設定反映部１０６としての作動を行う。

認証部１０５は、電子キー２００との無線通信に基づいて、車載機１００に対応する電子キー２００を認証する。具体的には、ＬＦ送信部１０４に、リクエスト信号を電子キー２００に対して送信させる。なお、リクエスト信号は、電子キー２００に対して電子キー２００を特定するキーＩＤを含むレスポンス信号の送信を要求する信号である。ＲＦ受信部１０３が、電子キー２００が送信するレスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるキーＩＤと、車載機制御部１０１が備えるＲＯＭにあらかじめ記憶されたキーＩＤとが一致するか否かを判断し、一致した場合に電子キー２００の認証が成立したとする。

設定反映部１０６は、電子キー２００が送信したユーザ設定をＲＦ受信部１０３が受信したと判断すると、運転席の位置およびサイドミラーの角度をユーザ設定が反映された状態とするために、運転席やサイドミラーに設けられたアクチュエータ１２を、ボデーＥＣＵ１１を通じて駆動する。

［電子キー２００の構成］
図３を用いて電子キー２００の構成を説明する。電子キー２００は、キー制御部２０１と、第１通信部２０２と、信号強度測定部２０５と、キー側ＢＬＥモジュール２０６とを備えて構成される。

第１通信部２０２は、ＲＦ送信部２０３と、ＬＦ受信部２０４とを備える。ＲＦ送信部２０３は、レスポンス信号やユーザ設定を車載機１００に対して送信する無線通信機であり、例えば３１５ＭＨｚで信号を送信する。ただし、ＲＦ帯において、３１５ＭＨｚ以外の周波数を用いてもよい。ＬＦ受信部２０４は、車載機１００が備えるＬＦ送信部１０４が無線送信する信号を受信する無線通信機である。信号強度測定部２０５は、ＬＦ受信部２０４が受信する信号の受信信号強度を逐次測定する。

キー側ＢＬＥモジュール２０６は、ＢＬＥ規格に基づいて無線通信を行う無線通信機であり、スマートフォン３００が備える、ＢＬＥ規格に基づいて無線通信を行う無線通信機との間で無線通信を行う。キー側ＢＬＥモジュール２０６は、請求項の第２通信部に相当する。なお、キー側ＢＬＥモジュール２０６は、無線通信が可能な通信モードと、通信モードより消費電力が小さく、無線通信を行わない省電力モードとを切り替え可能に構成されている。本実施形態における省電力モードは、キー側ＢＬＥモジュール２０６の電源を遮断することで実現される。例えば、キー側ＢＬＥモジュール２０６と電源とをスイッチを介して接続し、スイッチを切ることで電源を遮断すればよい。

キー制御部２０１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ており、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することで、第１通信制御部２０７と、第２通信制御部２０８と、電力制御部２０９としての作動を行う。

第１通信制御部２０７は、第１通信部２０２が備えるＲＦ送信部２０３およびＬＦ受信部２０４を制御し、車載機１００との間で無線通信を行う。具体的には、第１通信制御部２０７は、車載機１００が送信するリクエスト信号をＬＦ受信部２０４が受信したと判断した場合に、ＲＦ送信部２０３に車載機１００に対してレスポンス信号を送信させる。また、キー側ＢＬＥモジュール２０６が、スマートフォン３００が送信するユーザ設定を受信したと判断した場合に、ＲＦ送信部２０３に車載機１００に対してユーザ設定を送信させる。

第２通信制御部２０８は、キー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードとなると、キー側ＢＬＥモジュール２０６を制御してスマートフォン３００との間で無線通信を行い、ユーザ設定を取得する。

電力制御部２０９は、第１通信部２０２が車載機１００と通信を行ったと判断すると、キー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる。本実施形態では、信号強度測定部２０５が測定した、ＬＦ受信部２０４が受信した信号の受信信号強度が所定の値以上となった場合に、第１通信部２０２が車載機１００と通信を行っているとして、キー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる。所定の値は、信号を受信したか否かを判断する閾値である。また、電力制御部２０９は、キー側ＢＬＥモジュール２０６が、スマートフォン３００との通信を終了した場合に、キー側ＢＬＥモジュール２０６の電源を遮断することにより、キー側ＢＬＥモジュール２０６を省電力モードに移行させる。

［スマートフォン３００の構成］
図４を用いてスマートフォン３００の構成を説明する。スマートフォン３００は、スマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１と、スマートフォン制御部３０２と、タッチパネル３０３とを備えて構成される。なお、スマートフォン３００は図示しないスピーカやマイク、カメラなどの他、基地局を介して公衆回線に接続する無線通信部も備える。

スマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１は、ＢＬＥ規格に基づいて無線通信を行う無線通信機であり、キー側ＢＬＥモジュール２０６との間で無線通信を行う。具体的には、キー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードとなり、キー側ＢＬＥモジュール２０６とスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１とが通信可能となった場合に、スマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１は、キー側ＢＬＥモジュール２０６に対してユーザ設定を送信する。タッチパネル３０３は、画像を表示するディスプレイと、指によるタッチ操作が可能な入力装置とが一体となった入出力装置である。

スマートフォン制御部３０２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ており、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することで、ユーザ設定送信部３０４としての作動を行う。なお、スマートフォン制御部３０２が備えるＲＯＭには、あらかじめユーザ設定が記憶されている。ユーザ設定の入力は、ユーザがタッチパネル３０３を操作することによって入力すればよい。あるいは、車載機１００が電子キー２００を介してスマートフォン３００に送信することによって記憶させるとしてもよい。電子キー２００を介してスマートフォン３００に送信する例については後述の変形例で示す。

ユーザ設定送信部３０４は、キー側ＢＬＥモジュール２０６とスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１とが通信可能となったと判断すると、スマートフォン制御部３０２が備えるＲＯＭにあらかじめ記憶されたユーザ設定を、スマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１に送信させる。

［車載機１００の作動］
車載機１００が備える車載機制御部１０１の作動を、図５のフローチャートに沿って説明する。車載機制御部１０１は、イグニッションスイッチがオフである場合など、リクエスト信号を周期的に車外に送信する条件が成立すると、図５に示す処理をＳ１から周期的に実行する。実行する周期は、例えば１００ミリ秒周期とすればよい。

Ｓ１では、ＬＦ送信部１０４に、リクエスト信号を車外に送信させる。Ｓ２では、電子キー２００の認証が成立したか否かを判断する。具体的には、ＲＦ受信部１０３が、電子キー２００が送信するレスポンス信号を受信し、かつレスポンス信号に含まれるキーＩＤが、車載機制御部１０１が備えるＲＯＭに記憶されたキーＩＤと一致するか否かを判断する。レスポンス信号を受信し、かつキーＩＤが一致した場合は、電子キー２００の認証が成立したとして、Ｓ３の処理に進む。レスポンス信号を受信しなかったか、受信したがキーＩＤが一致しなかった場合は、認証が成立しなかったとして、図５に示す処理を終了する。

Ｓ３では、電子キー２００の認証が成立したことにより、ドアロックを開錠する操作を許可する旨を、自動車１０が備える、ドアロックを制御するドアロックＥＣＵに送信する。Ｓ１からＳ３の処理は、認証部１０５としての処理である。

Ｓ４では、所定の期間に、ＲＦ受信部１０３が、電子キー２００が送信するユーザ設定を受信したか否かを判断する。所定の期間は、キー側ＢＬＥモジュール２０６が省電力モードから通信モードに移行し、スマートフォン３００から電子キー２００を通じて車載機１００にユーザ設定が送信されるまでの時間に基づいて決定され、例えばＳ３の処理を終了してから３００ミリ秒とすればよい。ユーザ設定を受信したと判断した場合はＳ５に進み、受信していないと判断した場合は図５に示す処理を終了する。Ｓ５では、ボデーＥＣＵ１１を通じてアクチュエータ１２を駆動し、Ｓ４で受信したユーザ設定が示す運転席の位置およびサイドミラーの角度に運転席およびサイドミラーを調整する。Ｓ４およびＳ５の処理は、設定反映部１０６としての処理である。

［電子キー２００の作動］
電子キー２００が備えるキー制御部２０１の作動を、図６のフローチャートに沿って説明する。キー制御部２０１は、図６に示す処理をＳ１１から周期的に実行する。実行する周期は、例えば１００ミリ秒周期とすればよい。

Ｓ１１では、ＬＦ受信部２０４が、車載機１００が送信するリクエスト信号を受信したが否かを判断する。本実施形態では、リクエスト信号を受信したか否かは、信号強度測定部２０５が測定する受信信号強度が所定の値以上となることにより信号を受信したと判断し、かつ信号のヘッダ部分にリクエスト信号を意味する情報が含まれているか否かによって判断する。所定の値は、信号を受信したか否かを判断する閾値である。リクエスト信号を受信したと判断した場合Ｓ１２に進み、受信していないと判断した場合は図６に示す処理を終了する。

Ｓ１２では、ＲＦ送信部２０３に、電子キー２００を特定するキーＩＤを含んだレスポンス信号を車載機１００に対して送信させる。Ｓ１１およびＳ１２は、第１通信制御部２０７としての処理である。

Ｓ１３では、キー側ＢＬＥモジュール２０６の電源を投入することで、省電力モードから通信モードに移行させる。Ｓ１３は、電力制御部２０９としての処理である。Ｓ１４では、キー側ＢＬＥモジュール２０６とスマートフォン３００との通信により、ユーザ設定を取得し、その後、キー側ＢＬＥモジュール２０６とスマートフォン３００との通信を終了する。Ｓ１４の処理は、第２通信制御部２０８としての処理である。

Ｓ１５では、キー側ＢＬＥモジュール２０６の電源を遮断し、通信モードから省電力モードに移行させる。Ｓ１５は、直前のＳ１４の処理において、第２通信部が通信を終了した後に実行される、キー側ＢＬＥモジュール２０６を省電力モードに移行させる処理である。したがって、Ｓ１５の処理は電力制御部２０９としての処理である。

Ｓ１６では、ＲＦ送信部２０３に、Ｓ１４の処理で取得したユーザ設定を車載機１００に対して送信させ、図６に示す処理を終了する。Ｓ１６の処理は、第１通信制御部２０７としての処理である。

［第１実施形態のまとめ］
以上、説明した第１実施形態によれば、Ｓ１１の処理において信号強度測定部２０５が測定した受信信号強度が所定の値以上であると判断されることに基づいて、Ｓ１２の処理を経て電力制御部２０９としての処理であるＳ１３の処理が行われる。これにより、電子キー２００を所持するユーザが自動車１０に接近し、ＬＦ受信部２０４が受信した、車載機１００が送信するリクエスト信号の受信信号強度が所定の値以上となると、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる。通信モードに移行したキー側ＢＬＥモジュール２０６は、スマートフォン３００が備えるスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との間で通信を行う。よって、電子キー２００を所持するユーザが自動車１０に接近し、電子キー２００と車載機１００との間で通信を行う場合に、電子キー２００とスマートフォン３００との間で通信を行うことが可能となる。従って、電子キー２００を介して車載機１００とスマートフォン３００とが通信を行うことが可能となる。

また、Ｓ１４の処理においてキー側ＢＬＥモジュール２０６がスマートフォン３００との通信を行い、その後通信を終了することに基づいて電力制御部２０９としての処理であるＳ１５の処理が行われ、キー側ＢＬＥモジュール２０６が省電力モードに移行する。これにより、キー側ＢＬＥモジュール２０６は、スマートフォン３００との通信を終了し、Ｓ１５の処理によって省電力モードとなると、再びＳ１３の処理によって通信モードに移行するまで省電力モードとなる。したがって、Ｓ１３の処理が行われてからＳ１５の処理が行われるまでの間のみキー側ＢＬＥモジュール２０６の電源が投入され、Ｓ１５の処理が行われてから、再びＳ１３の処理が行われるまでの間、キー側ＢＬＥモジュール２０６の電源が遮断される。よって、電子キー２００の消費電力の増加が抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

図７を用いて、第２実施形態における電子キーシステムが備える車載機１００ａの構成を説明する。車載機１００ａが備える車載機制御部１０１ａは、第１実施形態における車載機制御部１０１の機能に加えて、認証通知部１０７としての機能を備える。

認証通知部１０７は、認証部１０５による電子キー２００の認証が成立した場合に、ＬＦ送信部１０４に、認証が成立した旨を通知する認証信号を電子キー２００に対して送信させる。

車載機制御部１０１ａの作動を、図８のフローチャートに沿って説明する。図８に示す処理は、第１実施形態における図５に示す処理に代わって実行される処理である。

Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３からＳ５までの処理は、図５のフローチャートに示す処理と同一である。本実施形態では、Ｓ２の処理における判断がＹＥＳとなった場合、Ｓ２ａの処理に進む。

Ｓ２ａでは、ＬＦ送信部１０４に、Ｓ２の処理において電子キー２００の認証が成立した旨を通知する認証信号を電子キーに対して送信させ、Ｓ３の処理に進む。Ｓ２ａの処理は、認証部１０５としての処理であるＳ２の処理において電子キー２００の認証が成立した場合に行われる、認証信号を送信する処理である。従って、Ｓ２ａの処理は認証通知部１０７としての処理である。

第２実施形態におけるキー制御部２０１の作動を図９のフローチャートに沿って説明する。図９に示す処理は、第１実施形態における図６に示す処理に代わって実行される処理である。

Ｓ１１、Ｓ１２、およびＳ１３からＳ１６までの処理は図６のフローチャートに示す処理と同一である。本実施形態では、Ｓ１２の処理を行った後、Ｓ１２ａの処理に進む。Ｓ１２ａでは、ＬＦ受信部２０４が、車載機１００ａが送信する認証信号を所定の期間内に受信したか否かを判断する。所定の期間は、レスポンス信号を受信した車載機１００ａが認証を行い、認証が成立した旨を認証信号として送信するまでの時間に基づいて決定され、例えばＳ１２の処理を終了してから５０ミリ秒とすればよい。受信したと判断した場合はＳ１３に進み、受信していないと判断した場合は図９に示す処理を終了する。Ｓ１２ａの処理は、電力制御部２０９としての処理である。

以上、説明した第２実施形態によれば、車載機１００ａが備える認証通知部１０７は、ＬＦ送信部１０４に、認証部１０５による電子キー２００の認証が成立した旨を示す認証信号を電子キー２００に対して送信させる。電子キー２００は、Ｓ１２ａの処理においてＬＦ受信部２０４が認証信号を受信したと判断することに基づいて、電力制御部２０９としての処理であるＳ１３の処理を行う。従って、車載機１００ａを用いる自動車１０に、車載機１００ａに対応する電子キー２００を所持するユーザが接近すると、電子キー２００の認証が成立することにより車載機１００ａから認証信号が送信される。ＬＦ受信部２０４が認証信号を受信すると、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる。通信モードに移行したキー側ＢＬＥモジュール２０６は、スマートフォン３００が備えるスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との間で通信を行う。

よって、車載機１００ａを用いる自動車１０に、車載機１００ａに対応する電子キー２００を所持するユーザが接近し、車載機１００ａと電子キー２００との通信に従って電子キー２００の認証が成立した場合に、電子キー２００とスマートフォン３００との間で通信を行うことが可能となる。従って、第１実施形態と同様に、電子キー２００を介して車載機１００ａとスマートフォン３００とが通信を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、Ｓ１２ａの処理によって認証が成立したと判断された場合に、Ｓ１３の処理が行われてキー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードに移行する。つまり、受信信号強度が所定の値以上となった場合であっても、電子キー２００に対応する車載機１００ａ以外が送信するリクエスト信号を受信した場合には認証が成立しないので、キー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードに移行しない。従って、第１実施形態と比較して、電子キー２００の消費電力の増加をさらに抑制することが可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態における電子キーシステムが備える電子キー２００ｂの構成を図１０に沿って説明する。電子キー２００ｂは、第１実施形態における電子キー２００の構成に加えて、電子キー２００ｂに加わる振動を検知する振動センサ２１１を備える。振動センサ２１１は、請求項の振動検知部に相当し、本実施形態では加速度センサを用いる。

第３実施形態におけるキー制御部２０１の作動を図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１に示す処理は、第１実施形態における図６に代わって実行される処理である。

Ｓ１１、Ｓ１２、およびＳ１３からＳ１６までの処理は、図６のフローチャートに示す処理と同一である。本実施形態では、Ｓ１２を行った後、Ｓ１２ｂの処理に進む。Ｓ１２ｂでは、振動センサ２１１が、所定の期間に振動を検知したか否かを判断する。振動を検知したか否かは、例えば振動センサ２１１が測定する加速度の値が所定の値以上となった場合に振動を検知したとすればよい。なお、所定の期間は、電子キー２００ｂがリクエスト信号を受信できるエリアに入ったことにより、電子キー２００ｂがレスポンス信号を送信してから、電子キー２００ｂを所持するユーザがドアロックの開錠操作を行うまでに必要な時間に基づいて決定される。本実施形態では、Ｓ１２の処理を終了した時点から２００ミリ秒の間とする。振動を検知したと判断した場合にはＳ１３に進み、検知していないと判断した場合は図１１のフローチャートに示す処理を終了する。

以上、説明した第３実施形態によれば、Ｓ１１の処理において信号強度測定部２０５が測定した受信信号強度が所定の値以上であると判断され、かつＳ１２ｂの処理において、Ｓ１２の処理が終了した時点から２００ミリ秒の間に振動センサ２１１が振動を検知していたと判断された場合、電力制御部２０９としての処理であるＳ１３の処理が実行される。従って、電子キー２００ｂを所持するユーザが自動車１０に接近すると、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる。通信モードに移行したキー側ＢＬＥモジュール２０６は、スマートフォン３００が備えるスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との間で通信を行う。

よって、車載機１００を用いる自動車１０に、電子キー２００ｂを所持するユーザが接近した場合に、電子キー２００ｂとスマートフォン３００との間で通信を行うことが可能となる。従って、第１実施形態と同様に、電子キー２００ｂを介して車載機１００とスマートフォン３００とが通信を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、Ｓ１２ｂの処理によって振動を検知したと判断された場合に、Ｓ１３の処理が行われてキー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードに移行する。このため、受信信号強度が所定の値以上となった場合であっても、電子キー２００ｂを所持するユーザが移動していない場合には、振動が検知されずキー側ＢＬＥモジュール２０６が通信モードに移行しない。従って、第１実施形態と比較して、電子キー２００ｂの消費電力の増加をさらに抑制することが可能となる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態における電子キーシステムが備える車載機１００ｃは、ユーザが自動車１０のドアロックを施錠した際に自動車１０の窓が開いていると判断すると、窓が開いている旨を、電子キー２００を通じてスマートフォン３００に送信する。スマートフォン３００は、窓が開いている旨を受信すると、その旨をタッチパネル３０３が備えるディスプレイに表示することでユーザに対して報知する。

図１２を用いて車載機１００ｃの構成を説明する。車載機１００ｃは、第１実施形態における車載機１００の構成に加えて、車載機側ＢＬＥモジュール１１１を備える。また、車載機１００ｃが備える車載機制御部１０１ｃは、認証部１０５と、窓開閉検知部１０８と、通信要求部１０９と、車両情報送信部１１０としての機能を有する。

車載機側ＢＬＥモジュール１１１は、ＢＬＥ規格に従って無線通信を行う無線通信機であり、スマートフォン３００が備えるスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との間で無線通信を行う。

本実施形態における認証部１０５は、ドアロックの施錠を許可する機能を備える。なお、この機能は第１実施形態の説明では不要であったため、第１実施形態では説明していないが、第１実施形態の認証部１０５もこの機能を備える。

ドアロックの施錠を許可する機能は、具体的には、自動車１０が備えるドアの外側面に設けられたドアロックボタン１３が操作されると、電子キー２００との無線通信に基づいて、車載機１００ｃに対応する電子キー２００の認証を行う。ドアロックボタン１３が操作され、かつ電子キー２００の認証が車外で成立した場合、認証部１０５は、ユーザが車両を降り、ドアロックボタン１３を操作してドアロックを施錠する意図を示しているとみなしてドアロックの施錠を許可する。従って、認証部１０５は、ユーザが自動車１０を降りた旨を検知する、請求項の降車検知部に相当する機能を備えている。

窓開閉検知部１０８は、認証部１０５が電子キー２００の認証を成立させた場合に、自動車１０に設けられた窓の開閉状態を検知する窓開閉センサ１４が出力する信号から、窓が開いているか否かを判断する。通信要求部１０９は、窓開閉検知部１０８が、窓が開いていると判断した場合に、ＬＦ送信部１０４に、キー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させるよう要求する通信要求信号を電子キー２００に対して送信させる。

車両情報送信部１１０は、ＬＦ送信部１０４に、自動車１０の状態をスマートフォン３００に通知するための車両情報を、電子キー２００に対して送信させる。本実施形態で送信される車両情報は、自動車１０の状態をスマートフォン３００に通知するために必要となる、車載機側ＢＬＥモジュール１１１とスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との通信を確立させるための情報であり、具体的には車載機１００ｃを特定する車載機ＩＤである。

車載機１００ｃの作動を図１３のフローチャートに沿って説明する。車載機制御部１０１ｃは、ドアロックボタン１３が操作されると、図１３に示す処理をＳ１から順に実行する。

Ｓ１およびＳ２の処理は図５に示す処理と同一である。本実施形態においては、Ｓ２の判断がＹＥＳとなると、Ｓ２３の処理に進む。Ｓ２３では、電子キー２００の認証が成立したことにより、ドアロックの施錠を許可する旨を、自動車１０が備える、ドアロックを制御するドアロックＥＣＵに送信する。Ｓ２およびＳ２３の処理は、認証部１０５としての処理である。車載機制御部１０１ｃは、図１３に示す処理を開始する条件であるドアロックボタン１３が操作されることと、Ｓ２の処理により車外で電子キー２００の認証が成立することとに基づいて、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知する。車載機制御部１０１ｃは、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知すると、Ｓ２３の処理でドアロックの施錠を許可した後、自動車１０の状態をスマートフォン３００に通知するための処理であるＳ２４以降の処理に進む。

Ｓ２４では、窓開閉センサ１４が出力する信号から、窓が開いているか否かを判断する。窓が開いていると判断した場合はＳ２５の処理に進み、開いていないと判断した場合は図１３に示す処理を終了する。Ｓ２４の処理は、窓開閉検知部１０８としての処理である。

Ｓ２５では、ＬＦ送信部１０４に、キー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させるよう要求する通信要求信号を電子キー２００に対して送信させる。Ｓ２５の処理は、通信要求部１０９としての処理である。

Ｓ２６では、ＬＦ送信部１０４に、車載機１００ｃを特定する車載機ＩＤを車両情報として電子キー２００に対して送信させる処理である。Ｓ２６の処理は、車両情報送信部１１０としての処理である。

Ｓ２７では、ＲＦ受信部１０３が、電子キー２００が送信する、スマートフォン３００を特定するスマートフォンＩＤを所定の期間に受信したか否かを判断する。所定の期間は、キー側ＢＬＥモジュール２０６が省電力モードから通信モードに移行し、スマートフォン３００から電子キー２００を通じて車載機１００ｃにスマートフォンＩＤが送信されるまでの時間に基づいて決定され、例えばＳ２６の処理を終了してから３００ミリ秒とすればよい。受信したと判断した場合はＳ２８に進み、受信していないと判断した場合は図１３に示す処理を終了する。

Ｓ２８の処理では、車載機側ＢＬＥモジュール１１１に、Ｓ２７の処理で受信したスマートフォンＩＤが特定するスマートフォン３００に対して、窓が開いている旨を送信させ、図１３に示す処理を終了する。なお、窓が開いている旨を受信したスマートフォン３００は、タッチパネル３０３が備えるディスプレイに窓が開いている旨を表示し、ユーザに報知する。

電子キー２００の作動を図１４のフローチャートに沿って説明する。キー制御部２０１は、図１４に示す処理をＳ１１から順に周期的に実行する。

Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、およびＳ１５は図６に示す処理と同一である。本実施形態では、Ｓ１２の処理が終了するとＳ１２ｃの処理を行う。また、Ｓ１３の処理が終了するとＳ１４ｃの処理を行い、Ｓ１５の処理が終了するとＳ１６ｃの処理を行う。

Ｓ１２ｃの処理では、ＬＦ受信部２０４が、所定の時間に車載機１００ｃが送信する通信要求信号および車載機ＩＤを受信したか否かを判断する。所定の時間は、車載機１００ｃが電子キー２００の認証を成立させ、通信要求信号を送信するまでに時間を考慮して決定され、例えばレスポンス信号を送信してから３０ミリ秒とすればよい。受信したと判断した場合はＳ１３の処理に進み、受信していないと判断した場合は図１４に示す処理を終了する。

Ｓ１４ｃの処理では、キー側ＢＬＥモジュール２０６と、スマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との通信により、車載機ＩＤとスマートフォンＩＤの送受信を行う。具体的には、スマートフォン３００に対して、Ｓ１２ｃの処理で受信した車載機ＩＤを送信するとともに、スマートフォン３００から、スマートフォン３００を特定するスマートフォンＩＤを取得する。車載機ＩＤとスマートフォンＩＤの送受信が終了するとＳ１５の処理に進む。車載機ＩＤを受信したスマートフォン３００は、車載機ＩＤが特定する車載機１００ｃとの通信を確立する。

Ｓ１６ｃの処理では、ＲＦ送信部２０３に、Ｓ１４ｃの処理で取得したスマートフォンＩＤを、車載機１００ｃに対して送信させ、図１４に示す処理を終了する。

以上、説明した第４実施形態によれば、電子キー２００を所持するユーザが、自動車１０の窓が開いたままドアロックボタン１３を操作しドアロックを施錠しようとした場合、Ｓ２およびＳ２４の処理がＹＥＳとなる。これによりＳ２５およびＳ２６の処理が実行され、電子キー２００に対して通信要求信号および車両情報が送信される。

電子キー２００が通信要求信号および車両情報を受信すると、Ｓ１２ｃの判断がＹＥＳとなることにより、電力制御部２０９としての処理であるＳ１３の処理が行われ、キー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行する。これにより、スマートフォン３００が備えるスマートフォン側ＢＬＥモジュール３０１との間で通信を行う。従って、第１実施形態と同様に、電子キー２００を介して車載機１００とスマートフォン３００とが通信を行うことが可能となる。

また、窓が開いている旨がスマートフォン３００に送信され、スマートフォン３００が備えるタッチパネル３０３のディスプレイに表示されることにより、ユーザはドアロックを施錠した場合に窓を閉め忘れに気づくことが容易となる。

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＞
実施形態において、電力制御部２０９が、キー側ＢＬＥモジュール２０６全体の電源を遮断することによって、キー側ＢＬＥモジュール２０６による消費電力を減少させ、省電力モードを実現するとしていた。しかし、省電力モードを実現する方法は、これに限られない。例えば、キー制御部２０１の、キー側ＢＬＥモジュール２０６のうちの一部の電源を遮断し、キー側ＢＬＥモジュール２０６の機能の一部を休止させて消費電力を減少させることにより、省電力モードを実現するとしてもよい。

＜変形例２＞
第４実施形態において、車載機制御部１０１ｃは、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知した場合に、さらに窓が開いている旨を検知すると、窓が開いている旨を車両の状態としてスマートフォン３００に対して送信するとしていた。しかし、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知した場合に、車載機制御部１０１ｃがスマートフォン３００に送信する車両の状態はこれに限られない。例えば、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知した場合に、さらに自動車１０の前照灯が点灯している旨を検知すると、前照灯が点灯している旨を車両の状態として送信し、スマートフォン３００に報知させるとしてもよい。また、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知した場合に、燃料やバッテリーの残量、走行距離などを車両の状態として送信し、スマートフォン３００に報知させるとしてもよい。あるいは、ユーザが自動車１０から降りた旨を検知した場合に、運転席の位置やミラーの角度を車両の状態としてスマートフォン３００に送信し、送信した運転席の位置やミラーの角度をユーザ設定としてスマートフォン３００に記憶させるとしてもよい。この場合、記憶されたユーザ設定は、これ以降にユーザが自動車１０に乗り込む際に車載機１００に送信され、車載機１００が、運転席の位置やミラーの角度を、ユーザ設定が示す運転席の位置やミラーの角度とすればよい。

＜変形例３＞
第１実施形態においては、車載機１００と電子キー２００が通信を行っていると判断し、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる条件を、受信信号強度が所定の値以上となることとしていた。また、第２実施形態においては、認証信号を受信することも条件としており、第３実施形態においては受信信号強度が所定の値以上となり、かつ振動を検知することを条件としている。しかし、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる条件はこれに限られない。例えば、先述の条件を組み合わせて用いてもよい。具体的には、認証信号を受信し、かつ振動を検知することを、電力制御部２０９がキー側ＢＬＥモジュール２０６を通信モードに移行させる条件としてもよい。

＜変形例４＞
実施形態において、車載機１００との間で通信を行う第１通信部２０２は、ＬＦ受信部２０４とＲＦ送信部２０３とを備えるとしていた。また、電子キー２００は、請求項の第２通信部に相当する部材としてキー側ＢＬＥモジュール２０６を備えるとしていた。しかし、これらの通信に用いる周波数帯や通信規格は、これに限られない。

＜変形例５＞
第１実施形態から第３実施形態は、ユーザが自動車１０に接近する場合を例としており、これらの実施形態において、車載機１００は、スマートフォン３００との通信を、全て電子キー２００を介して行うとしていた。

また、第４実施形態は、ユーザが自動車１０のドアロックを施錠した場合を例としており、この実施形態においては、車載機１００は、一旦電子キー２００を介して通信を行った後は、スマートフォン３００と直接通信を行うとしていた。しかし、一旦電子キー２００を介してスマートフォン３００と車載機１００とが通信してもよい。したがって、ユーザの状況と通信方法の組み合わせはこれに限られない。例えば、第１実施形態から第３実施形態のように、ユーザが自動車１０に接近する場合にスマートフォン３００との間で直接通信を行うとしてもよい。また、第４実施形態のように、ユーザが自動車１０のドアロックを施錠した場合に、スマートフォン３００との通信を全て電子キー２００を介して行うとしてもよい。この場合、窓が開いているなどの車両の状態を車両情報として電子キー２００に送信し、電子キー２００は車載機１００から受信した車両情報をスマートフォン３００に対して送信すればよい。

＜変形例６＞
実施形態において、電子キー２００を介して車載機１００と通信を行う携帯端末としてスマートフォン３００を用いるとしていた。しかし、電子キー２００を介して車載機１００と通信を行う携帯端末として、スマートフォン３００でない携帯電話機や携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤーなどを用いるとしてもよい。

＜変形例７＞
第４実施形態において、ドアロックボタン１３が操作され、かつ認証部１０５が車外で電子キー２００の認証が成立したと判断した場合に、ユーザが自動車１０を降りたとみなすことにより、ユーザが自動車１０を降りた旨を検知するとしていた。しかし、ユーザが自動車１０を降りた旨を検知する方法は、これに限られない。例えば、イグニッションスイッチがオフの状態でドアが開き、再び閉まった場合に、ユーザが自動車１０を降りたと判断するとしてもよい。あるいは、ユーザが座っている旨を検知する着座センサを運転席に設け、運転席横のドアが開き、再び閉まった際に、ユーザが座っている旨を着座センサが検知していない場合に、ユーザが自動車１０を降りたと判断するとしてもよい。もちろん、これらの方法を組み合わせてユーザが自動車１０を降りた旨を検知するとしてもよい。

１：電子キーシステム １０：自動車 １１：ボデーＥＣＵ １２：アクチュエータ １３：ドアロックボタン １４：窓開閉センサ １００：車載機 １０１：車載機制御部 １０２：車載機通信部 １０３：ＲＦ受信部 １０４：ＬＦ送信部 １０５：認証部 １０６：設定反映部 １０７：認証通知部 １０８：窓開閉検知部 １０９：通信要求部 １１０：車両情報送信部 ２００：電子キー ２０１：キー制御部 ２０２：第１通信部 ２０３：ＲＦ送信部 ２０４：ＬＦ受信部 ２０５：信号強度測定部 ２０６：キー側ＢＬＥモジュール ２０７：第１通信制御部 ２０８：第２通信制御部 ２０９：電力制御部 ２１１：振動センサ ３００：スマートフォン ３０１：スマートフォン側ＢＬＥモジュール ３０２：スマートフォン制御部 ３０３：タッチパネル ３０４：ユーザ設定送信部

Claims (9)

1. ユーザが携帯する電子キー（２００、２００ｂ）と、
   車両（１０）に搭載され、前記電子キーとの無線通信にしたがって前記電子キーを認証する車載機（１００、１００ａ、１００ｃ）と、
   前記ユーザに携帯され、前記電子キーを介して前記車載機と無線通信を行う携帯端末（３００）とを有する電子キーシステムであって、
   前記電子キーは、
   前記車載機と無線通信を行う第１通信部（２０２）と、
   前記携帯端末と無線通信を行う第２通信部（２０６）とを備え、
   前記第２通信部は、無線通信が可能な通信モードと、前記通信モードよりも消費電力が小さく、無線通信を行わない省電力モードとを切り替え可能に構成され、
   前記電子キーは、
   前記第１通信部が通信を行うことに基づいて、前記第２通信部を前記通信モードに移行させ、前記第２通信部が通信を終了した場合に、前記第２通信部を前記省電力モードへ移行させる電力制御部（２０９）をさらに備える電子キーシステム。
2. 請求項１において、
   前記省電力モードは、前記第２通信部の電源を遮断することによって実現され、
   前記電力制御部は、前記第２通信部の電源を遮断することによって、前記第２通信部を前記省電力モードに移行させる電子キーシステム。
3. 請求項１または２において、
   前記車載機は、
   前記電子キーに対してＬＦ帯の無線信号を送信するＬＦ送信部（１０４）を備え、
   前記第１通信部は、
   前記ＬＦ送信部が送信するＬＦ帯の無線信号を受信するＬＦ受信部（２０４）を備える電子キーシステム。
4. 請求項１から３のいずれか１項において、
   前記電子キーは、
   前記第１通信部が受信した信号の受信信号強度を測定する信号強度測定部（２０５）をさらに備え、
   前記電力制御部は、前記信号強度測定部が測定した前記受信信号強度が所定の値以上となった場合に、前記第２通信部を通信モードに移行させる電子キーシステム。
5. 請求項３において、
   前記車載機は、
   前記電子キーを認証する認証部（１０５）と、
   前記認証部による電子キーの認証が成立した場合に、前記ＬＦ送信部に、前記電子キーの認証が成立した旨を通知する認証信号を前記電子キーに対して無線送信させる認証通知部（１０７）をさらに備え、
   前記電力制御部は、前記ＬＦ受信部が前記認証信号を受信した場合に、前記第２通信部を通信モードに移行させる電子キーシステム。
6. 請求項４において、
   前記電子キーは、
   前記電子キーに加わる振動を検知する振動検知部（２１１）をさらに備え、
   前記電力制御部は、前記信号強度測定部が測定した前記受信信号強度が所定の値以上となり、かつ前記受信信号強度が所定の値以上となった時刻に応じて定まる所定の期間に前記振動検知部が振動を検知した場合に、前記第２通信部を通信モードに移行させる電子キーシステム。
7. 請求項５において、
   前記電子キーは、
   前記電子キーに加わる振動を検知する振動検知部（２１１）をさらに備え、
   前記電力制御部は、前記第１通信部が前記認証信号を受信し、かつ前記認証信号を受信した時刻に応じて定まる所定の期間に前記振動検知部が振動を検知していた場合に、前記第２通信部を通信モードに移行させる電子キーシステム。
8. 請求項３または５において、
   前記車載機は、
   前記ユーザが前記車両を降りた旨を検知する降車検知部（１０５）と、
   前記降車検知部が、前記ユーザが前記車両を降りた旨を検知することに基づいて、前記車載機に、前記第２通信部と前記携帯端末との通信を要求する通信要求信号を前記電子キーに対して送信させる通信要求部（１０９）と、
   前記通信要求部が通信要求信号を送信させた場合に、前記ＬＦ送信部に、前記車両の状態を前記携帯端末に通知するための車両情報を前記電子キーに対して送信させる車両情報送信部（１１０）とをさらに備え、
   前記電力制御部は、前記ＬＦ受信部が前記通信要求信号を受信した場合に、前記第２通信部を通信モードに移行させる電子キーシステム。
9. ユーザに携帯され、車両（１０）で用いられる車載機（１００、１００ａ、１００ｃ）およびユーザに携帯される携帯端末（３００）と無線通信を行う電子キー（２００、２００ｂ）であって、
   前記車載機と無線通信を行う第１通信部（２０２）と、
   前記携帯端末と無線通信を行う第２通信部（２０６）とを備え、
   え、
   前記第２通信部は、前記携帯端末との無線通信が可能な通信モードと、前記通信モードよりも消費電力が小さく、前記携帯端末との無線通信を行わない省電力モードとを切り替え可能に構成され、
   前記第１通信部が通信を行うことに基づいて、前記第２通信部を前記通信モードに移行させ、前記第２通信部が通信を終了した場合に、前記第２通信部を前記省電力モードへ移行させる電力制御部（２０９）をさらに備える電子キー。

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