JP2018096118A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電子キーに振動検出部を設けて不正通信成立の対策を講じていても、インロックを発生させないようにすることができる電子キーシステムを提供する。【解決手段】車両ドア１５のドアロックスイッチ３３が操作されたとき、キー振動部３２は、車載された振動付与部３５を駆動することにより、車両１に振動を発生させる。これにより、仮に電源オフとなっていた電子キー４は、振動検出部９で振動を検出することにより、電源オンに切り替わる。よって、ドアロックスイッチ３３の操作時、電子キー４の室内置き忘れを確認するために室内のＩＤ照合が行うにあたり、電源オンに切り替わった電子キー４とＩＤ照合が成立するので、室内に電子キー４が置いたままとなっていると判定される。よって、車両１がインロックされることがない。【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーと無線によりＩＤ照合を行う電子キーシステムに関する。

従来の電子キーシステムでは、電子キーを室内に置いたまま車両ドアがロックされてしまうことを防止するインロック防止機能を備えるものがある（特許文献１等参照）。この種のインロック防止機能は、例えば車両ドアでドアロック操作が実行されたとき、室内に通信エリアを形成して電子キーとのＩＤ照合が成立するか否かを確認し、ＩＤ照合が成立すれば電子キーが室内に置き忘れられているとして、車両ドアをロック状態に移行させず、アンロックのまま維持する。

特開２０１０−１９５２２９号公報

ところで、近年、住宅等に置かれた電子キーと車両との間の通信を中継器によって確立して、不正にＩＤ照合を成立させてしまう行為が問題視されている。この対策として、例えば電子キーに振動検出部を設けて、動き検出時には電子キーを電源オンし、動き非検出部には電子キーを電源オフするようにして、長時間動きのない電子キーとはＩＤ照合を実施できないようにする。これにより、前述の不正な通信確立を防止することができる。

しかし、この対策を講じた場合、電子キーの車内置き忘れ対策に支障を来してしまう。それは、車両ドアを室外からドアロック操作したとき、室内に置き忘れられている電子キーが電源オフの状態をとっていると、室内のＩＤ照合が成立せず、置き忘れ無しと判断されてしまうからである。よって、この場合は、室内に電子キーが存在するにも関わらず、車両ドアがロックされてしまい、インロックとなってしまう問題があった。

本発明の目的は、電子キーに振動検出部を設けて不正通信成立の対策を講じていても、インロックを発生させないようにすることができる電子キーシステムを提供することにある。

前記問題点を解決する電子キーシステムは、振動検出部を備えた電子キーと無線によるＩＤ照合を行うとともに、前記振動検出部にて前記電子キーの動きを検出し、前記ＩＤ照合の照合結果と前記電子キーの動きとから、車載された機器の操作可否を選択する構成において、車両ドアのロック操作が検出されたとき、車載された振動付与部を駆動させて車両を振動させることにより、この振動を前記振動検出部で検出させて、電源オフ中の前記電子キーに電源を投入するキー振動部と、振動を前記振動検出部で検出することにより起動した前記電子キーと室内でＩＤ照合が成立するか否かを確認することにより、インロックの有無を判断するインロック処理部とを備えた。

本構成によれば、車両ドアがロック操作されたとき、振動付与部を駆動して車両を振動させる。このため、電子キーの室内への置き忘れを確認するために室内のＩＤ照合を行うとき、仮に電子キーが電源オフの状態で室内に置かれていたとしても、振動付与部の駆動による車両の振動によって電子キーに振動が付与されることで電子キーに電源がオンされるので、室内のＩＤ照合を完遂させることが可能となる。これにより、電子キーの置き忘れが検知され、車両がインロックされない。よって、電子キーに振動検出部を設けて不正通信成立の対策を講じていても、インロックを発生させないようにすることが可能となる。

前記電子キーシステムにおいて、前記電子キーは、前振動検出部による動き検出時に電源オンに移行し、動き非検出時に電源オフとなることが好ましい。この構成によれば、電子キーの電源のオンオフを切り替えるという簡素な処理により、車両と電子キーとの間の不正通信成立を防止することが可能となる。

前記電子キーシステムにおいて、前記キー振動部は、前記車両ドアのロック操作が行われる度、前記振動付与部を毎回駆動させることが好ましい。この構成によれば、電子キーを確実に電源オンに遷移させるのに有利となる。

前記電子キーシステムにおいて、前記インロック処理部は、室外に形成する通信エリアにて前記電子キーとＩＤ照合が成立するか否かを確認する室外ＩＤ照合と、室内に形成する通信エリアにて前記電子キーとのＩＤ照合が成立するか否かを確認する室内ＩＤ照合との各照合結果を基に、インロックの有無を判断することが好ましい。この構成によれば、室外及び室内の両方のＩＤ照合の結果を基に電子キーの室内への置き忘れを確認するので、電子キーが室内に置き忘れられているか否かを正しく判定するのに有利となる。

前記電子キーシステムにおいて、前記キー振動部は、前記振動付与部の駆動を、前記室外ＩＤ照合の通信と同時に実行することが好ましい。この構成によれば、振動付与部を駆動してＩＤ照合の通信を通じて電子キーの室内置き忘れを確認するまでに要する時間を短くすることが可能となる。

本発明によれば、電子キーに振動検出部を設けて不正通信成立の対策を講じていても、インロックを発生させないようにすることができる。

一実施形態の電子キーシステムの構成図。 （ａ）は室外のＬＦ電波の通信エリア図、（ｂ）は室内のＬＦ電波の通信エリア図。 インロック防止機能の処理を示すフローチャート。 別例の振動付与部の作動例を示す説明図。

以下、電子キーシステムの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、電子キー４との無線によりＩＤ照合を行って機器２の作動を実行又は許可する電子キーシステム３を備える。電子キーシステム３は、車両１からの通信を契機に狭域無線によりＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムである。キー操作フリーシステムは、電子キー４を直に操作することなく自動でＩＤ照合（スマート照合）が行われるものである。機器２は、例えばドアロック装置５やエンジン６などがある。

電子キーシステム３は、振動検出部９を備えた電子キー４と無線によるＩＤ照合（スマート照合）を行うとともに、振動検出部９にて電子キー４の動きを検出し、ＩＤ照合の照合結果と電子キー４の動きとから、車載された機器２の操作可否を選択する。本例の場合、振動検出部９が振動を検出するときのみ電子キー４が電源オンされ、その状態においてＩＤ照合が成立すれば、機器２の作動が許可される。すなわち、電子キー４が振動を検出せずに電源オフとなっているときには、ＩＤ照合が実行されず、ユーザが意図しないＩＤ照合の成立を防ぐ。

車両１は、ＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ１２と、エンジン６を制御するエンジンＥＣＵ１３とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線１４を介して電気接続されている。通信線１４は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）がある。照合ＥＣＵ１１のメモリ（図示略）には、車両１に登録された電子キー４の電子キーＩＤが登録されている。ボディＥＣＵ１２は、車両ドア１５の施解錠を切り替えるドアロック装置５を制御する。

車両１は、室外に電波を送信可能な室外送信機１８と、室内に電波を送信可能な室内送信機１９と、車両１において電波を受信可能な電波受信機２０とを備える。室外送信機１８及び室内送信機１９は、ＬＦ帯の電波を送信する。電波受信機２０は、ＵＨＦ帯の電波を受信する。電子キーシステム３は、ＬＦ−ＵＨＦの双方向通信となっている。

電子キー４は、電子キー４の作動を制御するキー制御部２３と、電子キー４において電波を受信する受信部２４と、電子キー４において電波を送信する送信部２５とを備える。受信部２４は、ＬＦ電波を受信可能である。送信部２５は、ＵＨＦ電波を送信可能である。キー制御部２３のメモリ（図示略）には、電子キー４が固有に持つ電子キーＩＤが登録されている。

電子キー４は、電子キー４に発生する振動を検出する前述の振動検出部９を備える。振動検出部９は、例えば加速度センサ（Ｇセンサ）からなり、検出信号（加速度信号）をキー制御部２３に出力する。キー制御部２３は、振動検出部９から入力する検出信号を基に、電子キー４に付与される振動の有無を判断し、例えば振動有り時には、電子キー４の電源をオンし、振動無し時には、電子キー４の電源をオフする。

図２（ａ）に示すように、車両駐車時、電子キー４を起動させるウェイク信号が室外送信機１８からＬＦ電波によって送信されているとき、電子キー４は、振動が発生して電源オンとなっている状態において、ウェイク信号の通信エリアＥａに進入して受信すると、待機状態から起動する。照合ＥＣＵ１１は、起動した電子キー４との間でＩＤ照合（室外スマート照合）を開始する。このスマート照合には、例えば電子キーＩＤの正否を確認する電子キーＩＤ照合、チャレンジレスポンス認証などが含まれる。照合ＥＣＵ１１は、これら照合や認証が成立するとＩＤ照合を成立として処理し、車両ドア１５の施解錠を実行又は許可する。

図２（ｂ）に示すように、照合ＥＣＵ１１は、ユーザ乗車をドアカーテシスイッチ２８等の出力を基に検出すると、室内にＬＦ電波の通信エリアＥｂを形成して、室内のスマート照合（室内スマート照合）を実行する。このとき、室外送信機１８に代わり室内送信機１９がウェイク信号を送信し、これを電子キー４が受信すると、室外のときと同様のスマート照合が開始される。そして、照合ＥＣＵ１１は、室内スマート照合が成立することを確認すると、運転席に設けられたエンジンスイッチ２９による電源状態の遷移操作（エンジン始動操作）を許可する。

図１に戻り、電子キーシステム３は、室内に電子キー４を置いたまま車両ドア１５がロックされてしまうことを防止するインロック防止機能を備える。インロック防止機能は、車両ドア１５のドアハンドル３２に設けられたドアロックスイッチ３３が操作されたときに、ＩＤ照合（スマート照合）を通じて電子キー４が室内に置かれたままであるのかを判定し、電子キー４が置き忘れられているとき、車両ドア１５のロックへの移行を許可せず、インロックを防止する。

この場合、電子キーシステム３は、車両ドア１５のロック操作が行われたとき、車載された振動付与部３５を駆動させて車両１を振動させるキー振動部３６を備える。キー振動部３６は、ボディＥＣＵ１２に設けられている。キー振動部３６は、全閉状態の車両ドア１５において、車両ドア１５のドアハンドル３２に設けられたドアロックスイッチ３３が操作されたことを検出すると、振動付与部３５を駆動させて車両１を振動させる。そして、この振動を電子キー４の振動検出部９で検出させて、電源オフ中の電子キー４に電源を投入する。

電子キーシステム３は、車両ドア１５のロック操作が行われたときにインロックの有無を判断するインロック処理部３７を備える。インロック処理部３７は、照合ＥＣＵ１１に設けられている。インロック処理部３７は、室外スマート照合及び室内スマート照合のそれぞれの照合結果を基に、インロックの有無を判定する。本例のインロック処理部３７は、仮に電子キー４が電源オフとなっていても、振動付与部３５によって電源オンに切り替えられた電子キー４とＩＤ照合（スマート照合）を行って、インロックの有無を判定する。

次に、図３を用いて、本発明の実施例である電子キーシステム３の作用及び効果を説明する。
図３に示すように、ステップ１０１において、全閉状態の車両ドア１５においてドアロックスイッチ３３が操作されたとき、ボディＥＣＵ１２は、ドアカーテシスイッチ２８やドアロックスイッチ３３などの出力から、この操作を検出する。

ステップ１０２において、キー振動部３６は、全閉状態の車両ドア１５においてドアロックスイッチ３３が操作されたことを検出すると、車載された振動付与部３５を駆動して、車内に存在する電子キー４に振動を加える。振動付与部３５には、例えばクランクシャフト、ハイブリッドモータ、シートモータなどがある。そして、クランキング、ハイブリッドモータ駆動、シートモータ駆動駆動などにより、車両１を振動させて、この振動を電子キー４に付与する。これにより、仮に電子キー４が電源オフの状態をとっていても、車両１が振動することにより、この振動によって電子キー４が電源オンの状態に切り替わる。

ステップ１０３において、照合ＥＣＵ１１は、室外スマート照合を実行し、車外のＬＦエリアに電子キー４が存在するか否かを確認する。ここで、正規ユーザであれば電子キー４を所持しているので、室外スマート照合が成立する。そして、室外スマート照合が成立すれば、ステップ１０４に移行する。一方、電子キー４を所持しない他人であれば室外スマート照合は成立しない。そして、室外スマート照合が不成立ならば、処理を終了し、車両ドア１５をドアロックに移行させず、アンロックのまま維持する。

ステップ１０４において、インロック処理部３７は、室外スマート照合が成立したとき、インロックを確認するために、室内スマート照合を実行する。ここで、電子キー４が車両１の振動によって電源オンの状態に切り替わっていれば、室内送信機１９から送信されるウェイク信号により、待機状態から起動状態に切り替わる。よって、室内スマート照合が実行され、室内の電子キー４が正規キーであれば、室内スマート照合が成立する。そして、室内スマート照合が成立すれば、ステップ１０５に移行する。一方、室内スマート照合が不成立であれば、ステップ１０６に移行する。

ステップ１０５において、インロック処理部３７は、室内スマート照合が成立することによりインロックが発生していることを認識するので、インロック発生の旨をユーザに報知する。インロックの報知としては、例えばブザーを吹鳴したり、その旨をスピーカ等でアナウンスしたりする。また、車両ドア１５は、ドアロックに移行されず、アンロックのままで維持される。

ステップ１０６において、ボディＥＣＵ１２は、室外スマート照合が成立し、その一方で室内スマート照合が成立しないことを確認することにより、車両ドア１５をロック状態に切り替える。これにより、正規ユーザが降車してドアロックスイッチ３３を操作したときには、問題なく車両ドア１５がロックされる。

さて、本例の場合、車両ドア１５のドアロックスイッチ３３が操作されたとき、振動付与部３５を駆動して車両１を振動させる。このため、電子キー４の室内への置き忘れを確認するために室内スマート照合を行うとき、仮に電子キー４が電源オフの状態で室内に置かれていたとしても、振動付与部３５の駆動による車両１の振動によって電子キー４に振動が付与されることで電子キー４に電源がオンされるので、室内スマート照合を完遂させることが可能となる。これにより、電子キー４の置き忘れが検知され、車両１がインロックされない。よって、電子キー４に振動検出部９を設けて不正通信成立の対策を講じていても、インロックを発生させないようにすることができる。

電子キー４は、振動検出部９による動き検出時に電源オンに移行し、動き非検出部時に電源オフとなる。このため、電子キー４の電源のオンオフを切り替えるという簡素な処理により、車両１と電子キー４との間の不正通信成立を防止することができる。

キー振動部３６は、車両ドア１５のロック操作が行われる度、振動付与部３５を毎回駆動させる。よって、電子キー４を確実に電源オンに遷移させるのに有利となる。
インロック処理部３７は、室外に形成する通信エリアＥａにて電子キー４とのＩＤ照合が成立するか否かを確認する室外ＩＤ照合（室外スマート照合）と、室内に形成する通信エリアＥｂにて電子キー４とのＩＤ照合が成立するか否かを確認する室内ＩＤ照合（室内スマート照合）との各照合結果を基に、インロックの有無を判断する。よって、室外スマート照合及び室内スマート照合の両方の照合結果を基に電子キー４の室内への置き忘れを確認するので、電子キー４が室内に置き忘れられているか否かを正しく判定するのに有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図４に示すように、室内に複数の通信エリアＥｂ（図の例ではＥｂ１とＥｂ２の２つ）が形成される場合には、置き忘れ確認時に実施する室内のＩＤ照合の通信に優先順位を設定してもよい。例えば、置き忘れの確認時、前回の確認時で電子キー４とＩＤ照合が確立した通信エリアＥｂを最初に形成してキー確認を行い、電子キー４を検出できなければ、他の通信エリアＥｂでの判定に移行してもよい。この場合、電子キー４の置き忘れ確認を効率よく行うことができる。

・振動付与部３５の振動波形は、例えば電子キー４のみが検知可能な周波数や振幅としてもよい。この場合、振動付与部３５の振動を室内のユーザは感じずに済むので、この点で有利となる。

・キー振動部３６は、振動付与部３５の駆動を、室外ＩＤ照合（室外スマート照合）の通信と同時に実行してもよい。この場合、振動付与部３５を駆動してスマート照合の通信を通じて電子キー４の室内置き忘れを確認するまでに要する時間を短くすることができる。

・振動付与部３５の駆動は、ドアロック操作の度に毎回実行されることに限定されない。例えば、ドアロックスイッチ３３が操作された時点では振動付与部３５を駆動せず、室内ＩＤ照合（室内スマート照合）を行って電子キー４が室内にないと判定されたときのみ、振動付与部３５を駆動させ、この後に室内ＩＤ照合を再実行して、置き忘れを確認してもよい。この場合、無駄に振動付与部３５を駆動させずに済む。

・振動付与部３５の駆動は、例えば車両ドア１５が閉じられたタイミングで実行されてもよい。
・電子キー４に発生する振動（動き）を加味したＩＤ照合（スマート照合）とする場合、例えば電子キー４の振動検出部９の検出信号（加速度信号）から電子キー４に発生する動きを判定（モーション判定）し、その判定結果をＩＤ照合の成立可否に利用する判定ロジックとしてもよい。具体的には、規定のモーション操作が設定され、その操作に準じた動きが電子キー４に付与されたときはＩＤ照合の成立が許可され、動きが規定に沿わないときはＩＤ照合の成立が許可されないようにしてもよい。

・電源オフは、例えば電子キー４（キー制御部２３）が通電されていない状態であって、機能停止している状態をいう。
・電源オンは、例えば電子キー４（キー制御部２３）が通電されている状態であって、待機状態及び起動状態のいずれにも移行できる状態をいう。

・待機状態は、電波受信（ウェイク信号の受信）を待つ状態であって、例えば受信部２４が通電される状態をいう。
・起動状態は、電子キー４（キー制御部２３）が駆動している状態をいう。

・振動付与部３５の振動時間は、種々の値に設定可能である。
・前回のドアロックスイッチ３３の操作から直ぐドアロックスイッチ３３が再操作されたときには、電子キー４はまだ電源オンを維持している可能性が高いとみなして、振動付与部３５を振動させないようにしてもよい。

・通信エリアＥａ，Ｅｂの形成場所や個数は、当該するＬＦアンテナの配置位置、電波強さに応じて、適宜変更してもよい。
・ドアロック操作は、ドアロックスイッチ３３の操作に限定されず、例えば電子キー４においてロックボタンが押された操作など、他の態様に変更してもよい。

・電子キーシステム３は、例えば車体の左右にＬＦアンテナを配置し、これらアンテナに対する電子キー４からの応答の組み合わせから、電子キー４の室内外を判定するものでもよい。

・電子キーシステム３で使用する電波の周波数は、ＬＦやＵＨＦ以外に変更してもよい。
・電子キーシステム３は、通信の往路と復路で電波の周波数が異なることに限定されず、両方とも同じ周波数の電波としてもよい。

・車両１及び電子キー４の通信は、例えばブルートゥース（登録商標）など、種々の通信形式が採用可能である。
・電子キー４は、例えば高機能携帯電話など、種々の端末に変更可能である。

１…車両、２…機器、３…電子キーシステム、４…電子キー、５…機器の一例であるドアロック装置、６…機器の一例であるエンジン、９…振動検出部、１５…車両ドア、３５…振動付与部、３６…キー振動部、３７…インロック処理部、Ｅａ…室外の通信エリア、Ｅｂ（Ｅｂ１，Ｅｂ２）…室内の通信エリア。

Claims (5)

1. 振動検出部を備えた電子キーと無線によるＩＤ照合を行うとともに、前記振動検出部にて前記電子キーの動きを検出し、前記ＩＤ照合の照合結果と前記電子キーの動きとから、車載された機器の操作可否を選択する電子キーシステムにおいて、
   車両ドアのロック操作が検出されたとき、車載された振動付与部を駆動させて車両を振動させることにより、この振動を前記振動検出部で検出させて、電源オフ中の前記電子キーに電源を投入するキー振動部と、
   振動を前記振動検出部で検出することにより起動した前記電子キーと室内でＩＤ照合が成立するか否かを確認することにより、インロックの有無を判断するインロック処理部と
   を備えたことを特徴とする電子キーシステム。
2. 前記電子キーは、前振動検出部による動き検出時に電源オンに移行し、動き非検出時に電源オフとなる
   請求項１に記載の電子キーシステム。
3. 前記キー振動部は、前記車両ドアのロック操作が行われる度、前記振動付与部を毎回駆動させる
   請求項１又は２に記載の電子キーシステム。
4. 前記インロック処理部は、室外に形成する通信エリアにて前記電子キーとＩＤ照合が成立するか否かを確認する室外ＩＤ照合と、室内に形成する通信エリアにて前記電子キーとのＩＤ照合が成立するか否かを確認する室内ＩＤ照合との各照合結果を基に、インロックの有無を判断する
   請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
5. 前記キー振動部は、前記振動付与部の駆動を、前記室外ＩＤ照合の通信と同時に実行する
   請求項４に記載の電子キーシステム。

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