JP2018104958A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯通信端末との通信において、ＭＭＩを備えていなくても、意図しない携帯通信端末との接続を抑制することができる車両用通信装置を提供する。【解決手段】車両に搭載され、かつ、外部のネットワーク網Ｗに接続可能な携帯通信端末３との間で通信接続が可能な車両用通信装置（車載装置２）であって、車両に対応付けられた電子キー１が持つＩＤを取得する取得手段（認証ＥＣＵ２１およびアンテナコイル２１４）と、取得手段が取得したＩＤに基づき、電子キー１のキー認証を行う認証手段（認証ＥＣＵ２１）と、キー認証が成功したときに、携帯通信端末３との通信接続を確立するための接続確立処理を実行可能な状態に移行し、接続確立処理によって携帯通信端末３との接続を確立する無線通信手段（無線ユニット２８）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載され、かつ、外部のネットワーク網に接続可能な携帯通信端末との間で、通信接続が可能な車両用通信装置に関する。

車両に設けられた車載装置（たとえば、ナビゲーション装置）と携帯通信端末（たとえば、スマートフォンや携帯電話機など）との間で無線通信を行い、車載装置が、携帯通信端末を介して、外部のネットワーク網に接続する通信システムが知られている（特許文献１）。このような通信システムは、ネットワーク網に接続された外部サーバに情報をアップロードしたり、外部サーバから情報を取得したりすることが可能となっている。これにより、たとえば、自車両の車両情報をディーラーの外部サーバにアップロードして、ディーラー側でその車両情報に基づき、メンテナンス時期などを通知したりすることが可能となる。また、外部サーバから情報を取得し、車両の各種制御に利用したり、情報をドライバに提供したりすることが可能となる。

特開２００６−１０７４２１号公報

特許文献１に示すような通信システムにおいて、携帯通信端末と車載装置とを無線通信可能な状態にするために、接続確立処理を行う。たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）における接続確立処理は、ペアリングと呼ばれている。この接続確立処理において、ナビゲーション装置などのＭＭＩ（マンマシンインタフェース）を備えた車載装置と携帯通信端末とで接続確立処理を行う場合、これらに設けられた表示装置（液晶ディスプレイなど）や操作装置（タッチパネルなど）を用いて、容易に、車載装置と携帯通信端末とをそれぞれ、接続確立処理可能な状態にすることが可能である。これにより、必要に応じて、接続確立処理を実行可能な状態に移行させることができる。一方、ＭＭＩを備えていない車載装置においては、容易に接続確立処理を実行可能な状態にすることができない。そのため、常にペアリング可能な状態にせざるを得なかった。このように常にペアリング可能な状態にしておくと、意図しない携帯通信端末との接続を容認することになり、その結果、接続された携帯通信端末を介して、車載装置を搭載する車両の情報が、ネットワーク網上に流出する可能性があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、携帯通信端末との通信において、ＭＭＩを備えていなくても、意図しない携帯通信端末との接続を抑制することができる車両用通信装置を提供することにある。

本発明によって提供される車両用通信装置は、車両に搭載され、かつ、外部のネットワーク網に接続可能な携帯通信端末との間で通信接続が可能な車両用通信装置であって、前記車両に対応付けられた電子キーが持つＩＤを取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記ＩＤに基づき、前記電子キーのキー認証を行う認証手段と、前記キー認証が成功したときに、前記携帯通信端末との前記通信接続を確立するための接続確立処理を実行可能な状態に移行し、前記接続確立処理によって前記携帯通信端末との接続を確立する無線通信手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両用通信装置は、電子キーのキー認証が成功したときに、携帯通信端末との接続確立処理を実行可能な状態に移行するようにした。これにより、車両用通信装置において、常に接続確立処理を実行可能な状態とならないようにできる。したがって、ＭＭＩを備えていなくても、意図しない携帯通信端末が接続されてしまうことを抑制することができる。

実施形態に係る車両用通信システムの概要を示す図である。 実施形態に係る車両用通信システムの機能構成図である。 実施形態に係るトランスポンタＩＤによるキー認証手法の一例である。 実施形態に係るペアリング処理を示すフローチャートである。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用通信システムＡの概要を示している。同図に示すように、本実施形態においては、車両用通信システムＡは、電子キー１、車載装置２、および、携帯通信端末３を備えている。なお、車載装置２が特許請求の範囲に記載の「車両用通信装置」に対応する。

電子キー１は、車両Ｃに対応付けられた鍵である。ユーザは、電子キー１を用いて、車両Ｃの、ドアロックの施錠および解錠をしたり、エンジンの始動および停止をしたりする。車載装置２は、車両Ｃに搭載されており、車両Ｃにおける各種制御を実行する。

車両用通信システムＡは、電子キー１と車載装置２との双方向通信により、電子キー１をキーシリンダーに差し込むことなく、車両Ｃのドアロックの施錠／解錠およびエンジンの始動を行うことができる。すなわち、車両用通信システムＡ（車両Ｃ）は、キーレスエントリー機能およびキーフリーエントリー機能を有している。キーレスエントリー機能は、電子キー１の操作により、ドアロックの施錠／解錠などを遠隔操作可能な機能である。キーフリーエントリー機能は、電子キー１をポケットなどに入れたままであっても、ドアロックの施錠／解錠およびエンジンの始動などが行える機能である。これらの機能において、車載装置２は、電子キー１との間で無線通信を行い、電子キー１が持つ、電子キー１固有のＩＤを取得する。そして、取得したＩＤを用いてキー認証を行い、電子キー１が車両Ｃに対応付けられたものであるか否かの判定を行う。このキー認証において、キー認証が成功した場合に、電子キー１が車両Ｃに対応付けられたものであると判定し、ドアロックの施錠／解錠およびエンジンの始動を実行している。

さらに、車両用通信システムＡ（車両Ｃ）は、イモビライザ機能を有している。イモビライザ機能は、車両Ｃに対応した電子キー１以外のキーではエンジンの始動を禁止する機能である。この場合も、車載装置２は、電子キー１との双方向通信（無線通信）により、電子キー１が持つＩＤを取得し、キー認証を行う。そして、キー認証が成功した場合に、エンジンの始動を実行（許可）している。

携帯通信端末３は、所定の移動体通信方式により、外部のネットワーク網Ｗに接続可能である。このような移動体通信方式としては、たとえば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＬＴＥ方式などが挙げられる。その他、無線ＬＡＮにより、地上にあるアクセススポットに接続し、このアクセススポットを中継して、ネットワーク網Ｗに接続するようにしてもよい。携帯通信端末３は、ネットワーク網Ｗに接続された他の装置などと、情報のやり取りが可能である。携帯通信端末３としては、たとえば、スマートフォン（多機能携帯電話）やタブレットＰＣ、モバイルデータ通信端末などが挙げられる。

車両用通信システムＡにおいて、車載装置２と携帯通信端末３とは、所定の無線通信方式による無線通信により接続可能であり、これらの間で各種情報がやり取りされる。このような無線通信方式を例示すると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）などが挙げられる。本実施形態においては、車載装置２と携帯通信端末３とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した無線通信を行う。車両用通信システムＡにおいて、車載装置２は、接続された携帯通信端末３を介して、ネットワーク網Ｗに接続可能である。これにより、たとえば、車載装置２は、ネットワーク網Ｗに接続されたディーラーなどの店舗端末（図示略）に接続して、車両Ｃの情報（たとえば、走行距離や車検情報、故障情報など）を提供したり、ディーラーの店舗端末から車両Ｃのメンテナンス（点検やオイル交換、部品交換など）の案内などを入手したりすることができる。また、車載装置２の各部を制御するソフトウェアやデータを更新するためのプログラムなどを入手することができる。

車両用通信システムＡは、車載装置２と携帯通信端末３との間の通信接続を確立するために、接続確立処理を行う。上記するように、本実施形態においては、車載装置２と携帯通信端末３とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した無線通信を行うので、この接続確立処理をペアリング処理と呼ぶ。車両用通信システムＡは、ペアリング処理において、所定の条件（以下、「モード移行条件」と呼ぶ。）を満たした場合に、車載装置２を自動的にペアリング可能な状態（以下、「ペアリング許可モード」と呼ぶ。）に移行させ、ペアリングを行える状態にする。本実施形態においては、電子キー１のキー認証を行い、キー認証が成功することをモード移行条件としている。車載装置２は、ペアリング許可モードに移行すると、周囲にペアリング可能な携帯通信端末３を探索し、見つけた携帯通信端末３との通信接続を確立する。これにより、車載装置２と携帯通信端末３との間で通信が可能となる。

図２は、本実施形態に係る車両用通信システムＡの機能構成図を示している。

電子キー１は、操作ボタン１１、送受信ユニット１２、キー制御部１３、および、トランスポンダ１４を有している。

操作ボタン１１は、車両Ｃのドアロックの施錠および解錠を遠隔操作するための操作手段である。操作ボタン１１は、ドアロックの施錠を要求するためのドアロックボタンやドアロックの解錠を要求するためのドアアンロックボタンなどを含んでいる。その他、トランクの施錠／解錠を要求するためのボタン、車両Ｃのドアの自動開閉を要求するためのボタン、車両Ｃのトランクの自動開閉を要求するためのボタン、車両Ｃのエンジン始動を要求するためのボタンなどを含んでいてもよい。

送受信ユニット１２は、各種信号の送信および受信を制御するものである。送受信ユニット１２には、送信アンテナ１２１および受信アンテナ１２２が接続されている。送信アンテナ１２１は、車載装置２に各種信号を送信するためのアンテナである。送信アンテナ１２１は、たとえば、ＲＦ（Radio Frequency）帯の電波を送信可能に構成されている。なお、送信アンテナ１２１が送信可能な電波の周波数帯は、これに限定されない。受信アンテナ１２２は、車載装置２からの各種信号を受信するためのアンテナである。受信アンテナ１２２は、たとえば、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を受信可能に構成されている。なお、受信アンテナ１２２が受信可能な電波の周波数帯は、これに限定されない。

キー制御部１３は、電子キー１の各種制御を行うものであり、メモリ１３１を有している。メモリ１３１には、キーレスエントリー機能およびキーフリーエントリー機能で用いる電子キーＩＤが記憶されている。この電子キーＩＤは、電子キー１毎に固有に設定されている。

キー制御部１３は、操作ボタン１１が押下されたことを検出すると、押下された操作ボタン１１に対応した遠隔操作指示信号（施錠要求信号あるいは解錠要求信号）を生成する。この遠隔操作指示信号には、メモリ１３１に記憶された電子キーＩＤが含まれている。そして、キー制御部１３は、生成した遠隔操作指示信号を送受信ユニット１２の送信アンテナ１２１を介して、車載装置２に送信する。また、キー制御部１３は、車載装置２から、送受信ユニット１２の受信アンテナ１２２を介して、電子キーＩＤ要求信号を受信すると、メモリ１３１に記憶された電子キーＩＤを読み出す。そして、読み出した電子キーＩＤを、送受信ユニット１２の送信アンテナ１２１を介して、車載装置２に送信する。

送受信ユニット１２およびキー制御部１３は、図示しない電池に蓄積された電力を用いて、動作する。したがって、電池に蓄積された電力がなくなる（電池切れになる）と、送受信ユニット１２およびキー制御部１３は動作不能となる。この場合、電子キー１の電子キーＩＤを車載装置２に提供できなくなるため、車載装置２は電子キー１のキー認証が行えなくなる。そのため、電子キー１にトランスポンダ１４を備えておき、電子キー１の電池がなくなったときでも、トランスポンダ１４に予め記憶されたトランスポンダＩＤを用いて、車載装置２が電子キー１のキー認証を行えるようにしている。このトランスポンダＩＤは、上記電子キーＩＤと同様に、電子キー１毎に固有に設定されている。本実施形態においては、トランスポンダＩＤが特許請求の範囲に記載の「ＩＤ」に対応する。

トランスポンダ１４は、パッシブ方式の送受信装置である。トランスポンダ１４には、トランスポンダコイル１４１が接続されており、このトランスポンダコイル１４１は、後述するアンテナコイル２１４と近接通信を行う。トランスポンダコイル１４１は、アンテナコイル２１４からの無線信号を受信し、また、アンテナコイル２１４に無線信号を送信する。なお、本明細書における近接通信とは、通信可能範囲が数センチないし十数センチであるものを指し、このような近接通信としては、たとえば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）やＮＦＣ（Near Field Communication）などがある。トランスポンダ１４は、トランスポンダコイル１４１が受信した無線信号自体を動力源として、動作する。したがって、電池に蓄積された電力を必要としないため、電池切れとなっても、無線信号を受信している間は動作が可能である。

トランスポンダ１４は、アンテナコイル２１４から信号が送信されている間に、トランスポンダコイル１４１が車両Ｃの所定の位置（具体的には、アンテナコイル２１４が配置された位置）から数センチないし十数センチの範囲内に入ったときに、無線信号を受信し、起動する。本実施形態においては、トランスポンダ１４は、車載装置２（アンテナコイル２１４）から発さられるトランスポンダＩＤ要求信号を受信し、自身に予め記憶されたトランスポンダＩＤを、トランスポンダコイル１４１を介して、アンテナコイル２１４に送信（返信）する。

車載装置２は、認証ＥＣＵ２１、ボディ系ＥＣＵ２２（ドア制御ＥＣＵ２３、キーレスＥＣＵ２４、キーフリーＥＣＵ２５、イモビライザＥＣＵ２６）、エンジン制御ＥＣＵ２７、および、通信ＥＣＵ２８１を含む通信ユニット２８を有している。なお、ＥＣＵとは、電子制御装置（Electronic Control Unit）の略称である。これらの各ＥＣＵの構成は、以下に説明するものに限定されず、各ＥＣＵの機能や制御は統合あるいは分割されていてもよい。車載装置２の各ＥＣＵは、車載バス２９によって接続されている。車載バス２９に接続された各ＥＣＵは、たとえば、ＣＡＮ（Controller Area Network）の通信プロトコルに従って、各種信号の送受信を行う。なお、通信プロトコルは、ＣＡＮに限定されず、ＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport）などであってもよい。また、各ＥＣＵ間の通信プロトコルを適宜変更しても、分割してもよい。

認証ＥＣＵ２１は、電子キー１のキー認証を行うものである。認証ＥＣＵ２１は、メモリ２１１を有している。また、認証ＥＣＵ２１には、送信機２１２、受信機２１３、および、アンテナコイル２１４が接続されている。

メモリ２１１は、電子キー１のキー認証を行うための照合ＩＤが登録（記憶）されている。照合ＩＤとしては、キーレスエントリー機能やキーフリーエントリー機能で用いる電子キー照合ＩＤと、イモビライザ機能で用いるトランスポンダ照合ＩＤとが登録されている。本実施形態においては、これら電子キー照合ＩＤとトランスポンダ照合ＩＤとが異なるものである場合を例に説明するが、共通のＩＤであってもよい。なお、メモリ２１１に登録される照合ＩＤは、所定の処理により、書き換え可能となっている。

送信機２１２は、電子キー１に各種信号を送信するものである。送信機２１２は、送信アンテナ２１２ａが接続されており、送信アンテナ２１２ａを介して、各種信号を送信する。送信アンテナ２１２ａは、車両Ｃの車外に向けて信号を送信する車外送信アンテナ（図示略）および車両Ｃの車内に向けて信号を送信する車内送信アンテナ（図示略）を有しており、送信機２１２は、適宜、車外送信アンテナあるいは車内送信アンテナのいずれかを用いて信号を送信している。本実施形態においては、送信アンテナ２１２ａは、たとえば、ＬＦ帯の電波を送信可能に構成されている。なお、送信アンテナ２１２ａが送信可能な電波の周波数帯は、これに限定されないが、電子キー１の受信アンテナ１２２が受信可能な電波の周波数帯に一致させておく必要がある。

受信機２１３は、各種信号を受信するものである。受信機２１３は、受信アンテナ２１３ａが接続されており、受信アンテナ２１３ａを介して、各種信号を受信する。本実施形態においては、受信アンテナ２１３ａは、たとえば、ＲＦ帯の電波を受信可能に構成されている。なお、受信アンテナ２１３ａが受信可能な電波の周波数帯は、これに限定されないが、電子キー１の送信アンテナ１２１が送信可能な電波の周波数帯に一致させておく必要がある。

アンテナコイル２１４は、トランスポンダコイル１４１との間で近接通信を行う。アンテナコイル２１４は、トランスポンダコイル１４１に無線信号を送信し、また、トランスポンダコイル１４１から無線信号を受信する。アンテナコイル２１４は、車両Ｃの所定の位置に配置されており、アンテナコイル２１４の通信可能な範囲は、前記所定の位置近傍に限られる。上記するように近接通信の通信範囲は、数センチないし十数センチ程度であり、アンテナコイル２１４の通信可能範囲は、前記所定の位置から数センチないし十数センチ程度である。本実施形態おいては、アンテナコイル２１４を、たとえば、車両Ｃのステアリングハンドル付近に設けられたエンジン始動スイッチＳＷ１近傍に配置している。したがって、アンテナコイル２１４の通信可能範囲は、エンジン始動スイッチＳＷ１近傍に限られ、アンテナコイル２１４とトランスポンダコイル１４１とが近接通信するためには、エンジン始動スイッチＳＷ１近傍に電子キー１を近づける必要がある。たとえば、図３に示すように、ユーザが電子キー１をエンジン始動スイッチＳＷ１にかざすことで、アンテナコイル２１４とトランスポンダコイル１４１との近接通信が行われる。なお、アンテナコイル２１４の配置は上記された位置に限定されず、たとえば、センターパネルやセンターコンソールなどに配置されていてもよい。

認証ＥＣＵ２１は、受信機２１３（受信アンテナ２１３ａ）を介して、遠隔操作指示信号を受信すると、この遠隔操作指示信号に含まれる電子キーＩＤとメモリ２１１に登録される電子キー照合ＩＤとを照合し、電子キーＩＤによるキー認証を行う。その結果、これらが一致する場合、キー認証が成功したと判断し、一方、これらが一致しなかった場合、キー認証が失敗したと判断する。

認証ＥＣＵ２１は、電子キーＩＤによるキー認証の指示を受けると、電子キー１から電子キーＩＤを取得する。具体的には、認証ＥＣＵ２１は、電子キーＩＤ要求信号を生成し、これを、送信機２１２（送信アンテナ２１２ａ）を介して、電子キー１に送信する。そして、受信機２１３（受信アンテナ２１３ａ）を介して、電子キー１から電子キーＩＤを受信することで、電子キーＩＤを取得する。認証ＥＣＵ２１は、電子キーＩＤを取得すると、電子キー照合ＩＤと照合し、電子キーＩＤによるキー認証を行う。

さらに、認証ＥＣＵ２１は、トランスポンダＩＤによるキー認証の指示を受けると、電子キー１からトランスポンダＩＤを取得する。具体的には、認証ＥＣＵ２１は、トランスポンダＩＤ要求信号を生成し、これを、アンテナコイル２１４を介して、電子キー１に送信する。そして、アンテナコイル２１４を介して、電子キー１からトランスポンダＩＤを受信することで、トランスポンダＩＤを取得する。なお、トランスポンダＩＤ要求信号の送信において、認証ＥＣＵ２１は、トランスポンダＩＤを受信するまで、常にトランスポンダＩＤ要求信号を送信してもよい。あるいは、アンテナコイル２１４がトランスポンダＩＤ要求信号より微弱な電波のトランスポンダ探知信号を常に出力し、トランスポンダ１４からトランスポンダ探知信号に対する応答信号を受信したときに、トランスポンダＩＤ要求信号を送信するようにしてもよい。認証ＥＣＵ２１は、取得したトランスポンダＩＤとメモリ２１１に登録されるトランスポンダ照合ＩＤとを照合し、トランスポンダＩＤによるキー認証を実行する。その結果、これらが一致する場合、キー認証が成功したと判断し、一方、これらが一致しなかった場合、キー認証が失敗したと判断する。なお、認証ＥＣＵ２１およびアンテナコイル２１４が特許請求の範囲に記載の「取得手段」に対応する。また、認証ＥＣＵ２１が特許請求の範囲に記載の「認証手段」に対応する。

ボディ系ＥＣＵ２２は、車両Ｃの車体に関する各種制御を統合的に行うものである。ボディ系ＥＣＵ２２は、その機能毎に専用のＥＣＵを有しており、本実施形態においては、ドア制御ＥＣＵ２３、キーレスＥＣＵ２４、キーフリーＥＣＵ２５、および、イモビライザＥＣＵ２６を有している。

ドア制御ＥＣＵ２３は、車両Ｃの各種ドア関連の制御を行う。本実施形態においては、ドア制御ＥＣＵ２３は、車両Ｃのドアロックの施錠および解錠を制御する。また、ドア制御ＥＣＵ２３は、カーテシスイッチ（図示略）が接続されており、このカーテシスイッチの検出結果に基づき、ドアの開閉状態を判断する。さらに、ドア制御ＥＣＵ２３は、ドアロックの施錠／解錠状態を判断することが可能であり、車内からドアロックが施錠／解錠されたか車外からドアロックが施錠／解錠されたかを判断することも可能である。

キーレスＥＣＵ２４は、車両Ｃの上記キーレスエントリー機能を制御する。キーレスＥＣＵ２４は、認証ＥＣＵ２１が受信した遠隔操作指示信号とこの遠隔操作指示信号に含まれる電子キーＩＤによるキー認証の結果とに基づき、キー認証が成功していた場合、ドア制御ＥＣＵ２３にドアロックの施錠あるいは解錠を指示する。なお、遠隔操作指示信号が施錠要求信号である場合、ドアロックの施錠を指示し、遠隔操作指示信号が解錠要求信号である場合、ドアロックの解錠を指示する。

キーフリーＥＣＵ２５は、車両Ｃの上記キーフリーエントリー機能を制御する。キーフリーＥＣＵ２５は、たとえば車両Ｃの車外ドアノブ付近に設けられた、ドアロックの施錠／解錠を指示するスイッチ（リクエストスイッチ）の押下を検出すると、認証ＥＣＵ２１に対して、電子キーＩＤによるキー認証を指示する。そして、電子キーＩＤによるキー認証の結果、キー認証が成功した場合、車両Ｃのドアロックの施錠／解錠をドア制御ＥＣＵ２３に指示する。また、キーフリーＥＣＵ２５は、エンジン始動スイッチＳＷ１の押下を検出すると、認証ＥＣＵ２１に対して、電子キーＩＤによるキー認証を指示する。そして、電子キーＩＤによるキー認証の結果、キー認証が成功した場合、車両Ｃのエンジンを始動するよう、もしくは、燃料噴射を許可するよう、エンジン制御ＥＣＵ２７に指示する。

イモビライザＥＣＵ２６は、車両Ｃの上記イモビライザ機能を制御する。イモビライザＥＣＵ２６は、イモビライザ機能において、認証ＥＣＵ２１に対して、トランスポンダＩＤによるキー認証を指示する。そして、トランスポンダＩＤによるキー認証の結果、キー認証が成功した場合、車両Ｃのエンジンを始動するよう、もしくは、燃料噴射を許可するよう、エンジン制御ＥＣＵ２７に指示する。

エンジン制御ＥＣＵ２７は、車両Ｃの各種エンジン関連の制御を行う。本実施形態においては、エンジン制御ＥＣＵ２７は、点火制御や燃料制御を行い、エンジンの駆動（始動を含む）を制御する。

通信ユニット２８は、外部の通信端末との各種通信を行うものである。通信ユニット２８は、ＭＭＩを備えておらず、通信専用のブラックボックスとして、車両Ｃに搭載されている。本実施形態においては、通信ユニット２８は、携帯通信端末３と無線通信可能である。通信ユニット２８は、通信ＥＣＵ２８１、メモリ２８２、および、近距離無線モジュール２８３を有している。なお、通信ユニット２８が特許請求の範囲に記載の「無線通信手段」に対応する。

通信ＥＣＵ２８１は、通信ユニット２８の各種制御を実行するものである。通信ＥＣＵ２８１は、車載バス２９に接続されており、車載装置２の各ＥＣＵと各種情報のやり取りが可能である。本実施形態においては、通信ＥＣＵ２８１は、ボディ系ＥＣＵ２２から車両Ｃに関する情報やドアの開閉状態およびドアロックの施錠／解錠状態の情報を取得する。また、通信ＥＣＵ２８１は、認証ＥＣＵ２１に対して、トランスポンダＩＤによるキー認証を指示し、認証ＥＣＵ２１からトランスポンダＩＤによるキー認証の結果を取得する。

メモリ２８２は、通信ユニット２８の各種制御における情報を記憶するものである。メモリ２８２には、過去に登録された（ペアリング済みの）携帯通信端末３の情報（ペアリング情報）が記憶されている。メモリ２８２に登録可能なペアリング情報の数には上限があり、たとえば、最大４台の携帯通信端末３のペアリング情報を記憶可能としている。なお、ペアリング済みの携帯通信端末３が最大数である４台登録されている状態で、５台目の携帯通信端末３がペアリングされたとき、最も古いペアリング情報が削除される。または、携帯通信端末３毎に、過去に接続された回数をカウントしておき、最も回数が少ないペアリング情報から削除してもよい。また、メモリ２８２に記憶されるペアリング情報の初期化は、車両Ｃをディーラーに持ち込み、車両Ｃの点検などで用いられる故障診断装置にて行われる。

近距離無線モジュール２８３は、近距離無線通信を行うためのモジュールである。本明細書における近距離無線通信とは、通信可能範囲が、たとえば、車両Ｃの車内程度であるものを指し、このような近距離無線通信としては、上記するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ、Ｚｉｇｂｅｅなどが挙げられる。本実施形態においては、近距離無線モジュール２８３は、他の通信端末（本実施形態においては携帯通信端末３）と通信するためのインタフェースである。近距離無線モジュール２８３は、上記するように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した無線通信により、携帯通信端末３（後述する近距離無線モジュール３１）に接続可能である。したがって、近距離無線モジュール２８３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールである。

通信ユニット２８において、通信ＥＣＵ２８１が近距離無線モジュール２８３を制御することで、携帯通信端末３とのペアリング処理が行われる。このペアリング処理において、通信ＥＣＵ２８１は、上記モード移行条件の判定を行い、モード移行条件を満たした場合に、近距離無線モジュール２８３をペアリング許可モードに移行させる。本実施形態においては、トランスポンダＩＤによるキー認証が成功することをモード移行条件としている。通信ＥＣＵ２８１は、近距離無線モジュール２８３をペアリング許可モードに移行させると、近距離無線モジュール２８３に対して、その周囲（近距離無線モジュール２８３の通信可能範囲内）にペアリング可能な通信端末（本実施形態においては、携帯通信端末３）を検出させる。そして、検出された携帯通信端末３をペアリング相手として、ペアリングを実行する。なお、ペアリング可能な携帯通信端末３が複数検出されたときは、たとえば、近距離無線モジュール２８３の無線通信における電界強度などに基づき、運転席に一番近い携帯通信端末３をペアリング相手として特定すればよい。あるいは、車載装置２に自動車運転免許証やクレジットカードなどに内蔵されるＩＣチップの情報（ユーザの氏名や生年月日、住所など）を読み取るＩＣ読取装置を設けておく。そして、検出された複数の携帯通信端末３のうち、各携帯通信端末３に登録されるユーザの情報（ユーザの氏名や生年月日、住所など）がＩＣ読取装置で読み取ったＩＣチップの情報と同一の携帯通信端末３をペアリング相手として特定するようにしてもよい。

携帯通信端末３は、近距離無線モジュール３１、移動体通信モジュール３２、および、制御部３３を有している。

近距離無線モジュール３１は、近距離無線通信を行うためのモジュールである。近距離無線モジュール３１は、他の通信端末（本実施形態においては車載装置２の通信ユニット２８）と通信するためのインタフェースである。近距離無線モジュール３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した無線通信により、車載装置２（通信ユニット２８の近距離無線モジュール２８３）に接続可能である。したがって、近距離無線モジュール３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールである。

移動体通信モジュール３２は、移動体通信を行うためのモジュールである。移動体通信モジュール３２は、上記するように、Ｗ−ＣＤＭＡ方式やＬＴＥ方式による移動体通信によりネットワーク網Ｗに接続可能である。

制御部３３は、携帯通信端末３の各種制御を実行するものである。制御部３３は、近距離無線モジュール３１を制御し、車載装置２とのペアリングを行う。また、制御部３３は、車載装置２とのペアリングが完了すると、携帯通信端末３に設けられたＭＭＩ（図示略）を介して、ペアリングが完了しことをユーザに通知する。携帯通信端末３は、ＭＭＩとして、たとえば、液晶ディスプレイなどの表示装置、スピーカなどの音声出力装置、携帯通信端末３を振動させるバイブレータなどを有しており、これらを単独あるいは複合的に用いて、視覚的、聴覚的、あるいは、触覚的にユーザに通知する。また、ＭＭＩとして、ユーザの操作を検出するためのタッチパネルやハードキーなども有している。

また、制御部３３は、近距離無線モジュール３１が受信した信号を移動体通信モジュール３２が処理可能な信号に変換し、移動体通信モジュール３２を介して、ネットワーク網Ｗに送信する。また、制御部３３は、移動体通信モジュール３２が受信した信号を近距離無線モジュール３１に処理可能な信号に変換し、近距離無線モジュール３１を介して、車載装置２（通信ユニット２８の近距離無線モジュール２８３）に送信する。したがって、本実施形態においては、携帯通信端末３は、車載装置２をネットワーク網Ｗに接続するための中継器として機能する。

携帯通信端末３においては、携帯通信端末３に設けられたＭＭＩを介したユーザ操作により、制御部３３が近距離無線モジュール３１をペアリング許可モードに移行させる。

次に、以上のように構成された車両用通信システムＡにおける車載装置２と携帯通信端末３とのペアリング処理について説明する。図４は、本実施形態に係る車載装置２の通信ユニット２８が行うペアリング処理を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係るペアリング処理においては、トランスポンダＩＤによるキー認証の成功を、モード移行条件とした場合を例に説明する。

通信ユニット２８は、ペアリング処理において、まず、トランスポンダＩＤによるキー認証処理を開始する（ステップＳ１）。具体的には、通信ユニット２８は、認証ＥＣＵ２１にトランスポンダＩＤによるキー認証を指示し、これを受けた認証ＥＣＵ２１がアンテナコイル２１４を介して、トランスポンダＩＤ要求信号の送信を開始することで、キー認証処理が開始される。本実施形態においては、通信ユニット２８は、車両Ｃにおける所定の動作条件（キー認証開始条件）を満たしたときにキー認証処理開始する。このようなキー認証開始条件としては、たとえば、車両Ｃのドアが開いた後、閉じられ、そして、車両Ｃの車内からドアロックが施錠されたことが挙げられる。なお、キー認証開始条件として、さらに、上記する、ドアが開いてからドアロックが施錠されるまでの一連の動作が、一定時間以内に行われたことを追加してもよい。これらはドア制御ＥＣＵ２３によって検出され、通信ユニット２８は、ドア制御ＥＣＵ２３からこれらの検出情報を取得することで、キー認証開始条件を満たしたか否かを判定できる。なお、キー認証開始条件としては、これに限定されない。

次に、通信ユニット２８は、ステップＳ１においてキー認証処理を開始してから、予め設定された所定のタイムアウト時間（以下、「キー認証タイムアウト時間」と呼ぶ。）が経過したか否かを判定する、すなわち、キー認証のタイムアウトか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、キー認証タイムアウト時間が経過した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、すなわち、キー認証がタイムアウトした場合、ペアリングする意志がないと判断し、ペアリング処理を終了する。一方、ステップＳ２において、キー認証タイムアウト時間が経過していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、すなわち、キー認証がタイムアウトしていない場合、続けて、キー認証が成功したか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、キー認証が成功していない場合（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻り、キー認証がタイムアウトするか、キー認証が成功するまで、ステップＳ２およびステップＳ３の判定を繰り返す。たとえば、認証ＥＣＵ２１がトランスポンダＩＤを取得していない場合、あるいは、トランスポンダＩＤを取得したが、トランスポンダ照合ＩＤと照合した結果、キー認証が失敗した場合に、通信ＥＣＵ２８１はキー認証が成功していないと判定する。なお、後者（照合したがキー認証が失敗した場合）においては、不正な電子キー１を用いてキー認証を行っている可能性も考えられるため、強制的にペアリング処理を終了するようにしてもよい。一方、ステップＳ３において、キー認証が成功した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、すなわち、モード移行条件を満たした場合、通信ユニット２８はペアリング許可モードに移行し、ペアリング可能な状態になる。そして、通信ユニット２８は、その周囲（近距離無線モジュール２８３の通信可能範囲内）に、同じくペアリング許可モードである、ペアリング可能な携帯通信端末３の探索を開始する。すなわち、通信ユニット２８は、ペアリング相手の探索を開始する（ステップＳ４）。

通信ユニット２８は、ステップＳ４で、ペアリング許可モードに移行し、ペアリング相手の探索を開始してから、予め設定された所定のタイムアウト時間（以下、「ペアリングタイムアウト時間」と呼ぶ。）が経過したか否かを判定する、すなわち、ペアリング許可モードのタイムアウトか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、ペアリングタイムアウト時間経過した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、すなわち、タイムアウトした場合、通信ユニット２８は、ペアリング許可モードを解除（ステップＳ８）し、ペアリング処理を終了する。一方、ペアリングタイムアウト時間経過していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、すなわち、タイムアウトしていない場合、通信ユニット２８は、続けて、ペアリング相手を検出したか否かの判定を行う（ステップＳ６）。

ステップＳ６で、ペアリング相手が検出されない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ５の処理に戻り、タイムアウトするか、ペアリング相手が検出されるまで、ステップＳ５およびステップＳ６の判定を繰り返す。一方、ステップＳ６でペアリング相手が検出された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、検出したペアリング相手（ペアリング可能な携帯通信端末３）との間でペアリングを実行し、通信ユニット２８（車載装置２）と携帯通信端末３との間の通信接続を確立する（ステップＳ７）。このとき、通信ＥＣＵ２８１は、通信接続が確立された、すなわち、ペアリングされた携帯通信端末３の情報（ペアリング情報）をメモリ２８２に登録しておく。これにより、再度、車両Ｃに携帯通信端末３が持ち込まれたときに、当該ペアリング処理を行うことなく、自動的に、通信ユニット２８と携帯通信端末３との通信接続を確立することができる。

ステップＳ７において、通信ユニット２８（車載装置２）と携帯通信端末３との間の通信接続が確立され、ペアリングが完了すると、通信ユニット２８は、ペアリング移行モードを解除する（ステップＳ８）。そして、ペアリング処理が終了される。

次に、本実施形態に係る車両用通信システムＡの作用・効果について、説明する。

ユーザは、自身が所有する携帯通信端末３をペアリング許可モードにしておき、車両Ｃのドアを開け、車両Ｃに乗車する。そして、ドアを閉じて、内側からドアロックを施錠する。これにより、車載装置２では、通信ユニット２８がキー認証処理を開始し、認証ＥＣＵ２１はトランスポンダＩＤによるキー認証が可能な状態になる。この状態で、上記キー認証タイムアウト時間が経過する前に、ユーザが、たとえば図３に示すように、電子キー１をエンジン始動スイッチＳＷ１にかざすと、アンテナコイル２１４とトランスポンダコイル１４１との間の近接通信が行われ、トランスポンダＩＤによるキー認証が実行される。その結果、キー認証が成功すると、通信ユニット２８は、自動的にペアリング許可モードに移行し、ペアリング可能な携帯通信端末３の探索を開始する。上記するように、ユーザは所有する携帯通信端末３をペアリング許可モードにしているので、通信ユニット２８は、ユーザの携帯通信端末３をペアリング相手と特定して、ペアリングを実行する。これにより、車載装置２（通信ユニット２８）とユーザの携帯通信端末３とがペアリングされ、これらの間の接続が確立される。

以上のことから、本実施形態によれば、車両用通信システムＡにおいて、車載装置２（通信ユニット２８）は、トランスポンダＩＤによるキー認証が成功した場合に、自動的にペアリング許可モードに移行するようにした。これにより、常にペアリング許可モードとはならないため、ＭＭＩを備えていなくても、意図しない携帯通信端末が接続されてしまうことを抑制することができる。また、トランスポンダＩＤによるキー認証の成功をモード移行条件としており、トランスポンダＩＤによるキー認証を行うためには、ユーザは電子キー１を車両Ｃの所定の位置（アンテナコイル２１４近傍）に近づける必要がある。したがって、電子キー１を所有するユーザの意志により、ペアリング許可モードに移行させることが可能となり、不本意にペアリング許可モードに移行することを抑制できる。

本実施形態によれば、上記モード移行条件におけるキー認証の際、イモビライザ機能に用いるトランスポンダＩＤによるキー認証を行うようにした。これにより、ペアリング許可モードに移行させるための、新たな専用機器を用いる必要がなく、従来から備わるトランスポンダＩＤを用いることができる。また、イモビライザ機能は、車両盗難防止を目的とした機能であり、それに用いられるトランスポンダＩＤを用いた電子キー１のキー認証はセキュリティ性が高い。したがって、モード移行条件におけるキー認証の際に、トランスポンダＩＤによるキー認証を用いることで、不正な接続を抑制することにも寄与する。

本実施形態においては、上記モード移行条件として、トランスポンダＩＤによるキー認証が成功することを例に説明したが、これに限定されない。たとえば、キーレスエントリー機能やキーフリーエントリー機能で用いる電子キーＩＤによるキー認証が成功することをモード移行条件としてもよい。この場合、電子キーＩＤが特許請求の範囲に記載の「ＩＤ」に対応する。また、電子キーＩＤとトランスポンダＩＤとで共通のＩＤが設定されている場合は、この共通ＩＤによるキー認証が成功することをモード移行条件としてもよい。この場合、共通ＩＤが特許請求の範囲に記載の「ＩＤ」に対応する。

本実施形態においては、上記モード移行条件として、モード移行条件（キー認証の成功）が一つの場合を例に説明したが、複数のモード移行条件を設けるようにしてもよい。

本実施形態においては、上記キー認証開始条件として、車両Ｃのドアが開いた後、閉じられ、そして、車両Ｃの車内からドアロックが施錠されたことを例に説明したが、これに限定されない。たとえば、車両Ｃのフットブレーキが踏まれたこと、ハザードスイッチが押下されたこと、あるいは、電子キー１の操作ボタン１１が複数同時押しまたは長押しされたことなどを、キー認証開始条件としてもよい。

本実施形態においては、車両用通信システムＡ（車両Ｃ）は、キーレスエントリー機能およびキーフリーエントリー機能を有する場合を例に説明したが、これに限定されず、いずれか一方あるいは両方の機能を有していなくてもよい。

本実施形態においては、車載装置２（通信ユニット２８、近距離無線モジュール２８３）と携帯通信端末３（近距離無線モジュール３１）との間の接続確立処理として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるペアリングについて説明したが、これに限定されない。上記するように、無線ＬＡＮやＺｉｇｂｅｅなどにおいても、車載装置２と携帯通信端末３との間で無線通信を行うためには、それぞれの無線通信規格における接続確立処理が必要となる。よって、これらの無線通信の場合においても、キー認証の成功をモード移行条件として、接続確立処理を実行可能な状態に移行するようにすればよい。

本発明に係る車両用通信装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の車両用通信装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ ：車両用通信システム
１ ：電子キー
１１ ：操作ボタン
１２ ：送受信ユニット
１２１ ：送信アンテナ
１２２ ：受信アンテナ
１３ ：キー制御部
１３１ ：メモリ
１４ ：トランスポンダ
１４１ ：トランスポンダコイル
２ ：車載装置
２１ ：認証ＥＣＵ
２１１ ：メモリ
２１２ ：送信機
２１２ａ ：送信アンテナ
２１３ ：受信機
２１３ａ ：受信アンテナ
２１４ ：アンテナコイル
２２ ：ボディ系ＥＣＵ
２３ ：ドア制御ＥＣＵ
２４ ：キーレスＥＣＵ
２５ ：キーフリーＥＣＵ
２６ ：イモビライザＥＣＵ
２７ ：エンジン制御ＥＣＵ
２８ ：通信ユニット
２８１ ：通信ＥＣＵ
２８２ ：メモリ
２８３ ：近距離無線モジュール
２９ ：車載バス
３ ：携帯通信端末
３１ ：近距離無線モジュール
３２ ：移動体通信モジュール
３３ ：制御部
Ｃ ：車両
Ｗ ：ネットワーク網

Claims (1)

1. 車両に搭載され、かつ、外部のネットワーク網に接続可能な携帯通信端末との間で通信接続が可能な車両用通信装置であって、
   前記車両に対応付けられた電子キーが持つＩＤを取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記ＩＤに基づき、前記電子キーのキー認証を行う認証手段と、
   前記キー認証が成功したときに、前記携帯通信端末との前記通信接続を確立するための接続確立処理を実行可能な状態に移行し、前記接続確立処理によって前記携帯通信端末との接続を確立する無線通信手段と、
   を備えることを特徴とする車両用通信装置。

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