JP2019120078A - 電子キー及び電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに煩わしさを感じさせることなく、通信相手の不正使用の抑制を可能にした電子キー及び電子キーシステムを提供する。【解決手段】スケジュール推定部３０は、ＧＰＳ２５及びクロック２７から入力する検出信号Ｓを基に、ユーザの現在位置を定期的に測位して訪問時刻や訪問場所などを蓄積していくことにより、ユーザのスケジュールを推定する。キー機能制御部３１は、スケジュール推定部３０の推定結果を基に、例えば在宅中の場合は電子キー２のキー機能を停止したり、外出中の場合は電子キー２のキー機能を許可したりするなどして、電子キー２のキー機能を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線を通じて電子キーＩＤを照合する電子キー及び電子キーシステムに関する。

従来、電子キーに登録された電子キーＩＤを、無線を通じてＩＤ照合する電子キーシステムが周知である（特許文献１等参照）。特許文献１は、電子キーが車両の通信エリアに進入するとＩＤ照合が実行され、ＩＤ照合が成立すると、車両ドアの施解錠が許可又は実行されたり、エンジン始動が許可されたりする。

特開２００５−２６２９１５号公報

例えば、ユーザが帰宅して電子キーをキー置き場に置いた後、仮に電子キーが盗難にあってしまうと、その間に車両が盗られてしまう可能性に繋がる。よって、この対策としては、例えば電子キーを使用できなくなるようにするとよいが、これを手動操作とすると、帰宅の度にこの作業を行う必要があり、面倒である問題があった。

本発明の目的は、ユーザに煩わしさを感じさせることなく、通信相手の不正使用の抑制を可能にした電子キー及び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は、無線を通じて通信相手と電子キーＩＤを照合する構成において、ユーザの行動を監視し、当該ユーザのスケジュールを推定するスケジュール推定部と、前記スケジュール推定部の推定結果を基に、キー動作を管理するキー制御部のキー機能を制御するキー機能制御部とを備えた。

本構成によれば、ユーザがとる行動からユーザのスケジュールを推定し、推定したスケジュールを基に電子キーのキー制御部の作動を制御する。このため、例えば電子キーが使用されないと想定される時間帯の場合に、電子キーのキー機能を停止させ、一方、電子キーが使用されると想定される時間帯の場合に、電子キーのキー機能を許可するように、電子キーの使用状況に応じてキー機能を自動で切り替えることが可能となる。よって、ユーザに煩わしさを感じさせることなく、通信相手の不正使用を生じ難くすることが可能となる。

前記電子キーにおいて、前記スケジュール推定部は、キー本体部に設けたＧＰＳ及びクロックの各検出信号を基に、ユーザのスケジュールを推定することが好ましい。この構成によれば、ユーザの行動に基づくスケジュールを精度よく推定することが可能となる。

前記電子キーにおいて、ユーザの操作に基づき、前記スケジュールを編集する編集処理部を備えることが好ましい。この構成によれば、ユーザが組みたいスケジュールに自由に変更することが可能となる。

前記電子キーにおいて、前記キー機能制御部により設定された前記キー機能の状態をユーザが確認するための処理を実行する状態確認部を備えることが好ましい。この構成によれば、電子キーのキー機能の状態を自由に確認することが可能となるので、利便性を確保することが可能となる。

前記電子キーにおいて、前記キー機能制御部により設定された前記キー機能の状態を、ユーザの解除操作に基づき解除する解除実行部を備えることが好ましい。この構成によれば、電子キーの現在状態を解除して元に戻したい場合に、これに対応することが可能となる。

前記問題点を解決する電子キーシステムは、電子キーの電子キーＩＤを、通信相手との間で無線を通じて照合する構成において、ユーザの行動を監視し、当該ユーザのスケジュールを推定するスケジュール推定部と、前記スケジュール推定部の推定結果を基に、キー動作を管理するキー制御部のキー機能を制御するキー機能制御部とを備えた。

本発明によれば、ユーザに煩わしさを感じさせることなく、通信相手の不正使用を生じ難くすることができる。

一実施形態の電子キー（電子キーシステム）の構成図。 スケジューラの概略図。 キー機能の切り替えの推移を示す説明図。 スケジューラの編集機能の説明図。 キー機能の状態確認機能の説明図。 キー機能の解除機能の説明図。

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

車両１は、ＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ１０と、エンジン６を制御するエンジンＥＣＵ１１とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線１２を介して電気接続されている。通信線１２は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）である。照合ＥＣＵ９のメモリ（図省略）には、車両１に登録された電子キー２の電子キーＩＤと、ＩＤ照合の認証時に使用するキー固有鍵とが登録されている。ボディＥＣＵ１０は、車両ドア１３の施解錠を切り替えるドアロック装置５の作動を制御する。

車両１は、車両１において電波を送受信する電波送受信部１６を備える。電波本例の電波送受信部１６は、車両１において電波を送信する電波送信部と、車両１において電波を受信する電波受信部とからなる。また、電波送信部は、例えば室外に電波を送信する室外用と、室内に電波を送信する室内用とを備える。送信電波は、例えばＬＦ（Low Frequency）帯の電波であることが好ましい。受信電波は、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波であることが好ましい。電子キーシステム４は、ＬＦ−ＵＨＦの双方向通信となっている。

電子キー２は、電子キー２の作動を制御するキー制御部１９と、電子キー２において電波を受信する受信アンテナ２０と、電子キー２において電波を送信する送信アンテナ２１と、電子キー２の遠隔操作によって車両１を作動させる際に操作する操作部２２とを備える。受信アンテナ２０は、ＬＦ電波を受信する。送信アンテナ２１は、ＵＨＦ電波を送信する。操作部２２は、例えば車両ドア１３を施錠するときに操作するロック操作部２２ａや、車両ドア１３を解錠するときに操作するアンロック操作部２２ｂなどがある。

電子キー２を起動させるウェイク信号が電波送受信部１６からＬＦ送信されているとき、電子キー２は、ウェイク信号の通信エリアに進入して受信すると、待機状態から起動し、照合ＥＣＵ９とＩＤ照合（スマート照合）を実行する。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照合や、キー固有鍵（暗号鍵）を用いたチャレンジレスポンス認証などが含まれる。照合ＥＣＵ９は、室外の電子キー２とＩＤ照合（室外スマート照合）が成立することを確認すると、ボディＥＣＵ１０による車両ドア１３の施解錠を許可又は実行する。なお、電子キー２でロック操作部２２ａやアンロック操作部２２ｂが操作された場合は、電子キー２から施錠要求や解錠要求が車両１に送信されて、車両ドア１３が施解錠される。

照合ＥＣＵ９は、室内の電子キー２とＩＤ照合（室内スマート照合）が成立することを確認すると、エンジンスイッチ（図示略）による電源遷移操作を許可する。これにより、例えばブレーキペダルを踏み込んだ状態でエンジンスイッチ（図示略）が操作されると、エンジン６が始動する。

電子キー２（電子キーシステム４）は、ユーザのスケジュールを推定して電子キー２の機能を制御するキー作動制御機能を備える。本例のキー作動制御機能は、例えば位置や時間等の各種パラメータからユーザのスケジュールを推定し、その推定結果を基に、キー動作を管理するキー制御部１９のキー機能を制御する。キー機能は、例えば電子キー２において通信相手２４（本例は車両１）とＩＤ照合を実行する機能や、通信相手２４（本例は車両１）との間の通信を行う機能など、種々の機能がある。

この場合、電子キー２は、電子キー２の位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）２５を備える。ＧＰＳ２５は、キー本体部２６に内蔵され、キー制御部１９に電気接続されている。ＧＰＳ２５は、検出した電子キー２の現在位置を定期的に測位し、その検出信号Ｓ（位置データＳａ）をキー制御部１９に出力する。

電子キー２は、現在時刻を計測するクロック２７を備える。クロック２７は、例えばリアルタイムクロックからなり、キー本体部２６に内蔵されている。クロック２７は、現在時刻を逐次カウントし、その検出信号Ｓ（時刻データＳｂ）をキー制御部１９に出力する。

電子キー２（電子キーシステム４）は、ユーザの行動を監視してユーザのスケジュールを推定するスケジュール推定部３０を備える。スケジュール推定部３０は、キー制御部１９に設けられている。スケジュール推定部３０は、キー本体部２６に設けたＧＰＳ２５及びクロック２７の各検出信号Ｓ（位置データＳａ，時刻データＳｂ）を基に、ユーザのスケジュールを推定する。

電子キー２（電子キーシステム４）は、スケジュール推定部３０の推定結果を基にキー制御部１９のキー機能を制御するキー機能制御部３１を備える。キー機能制御部３１は、キー制御部１９に設けられている。キー機能制御部３１は、スケジュール推定部３０の推定結果を基に、電子キー２（キー制御部１９）のキー機能の許可又は停止を切り替える。

次に、図２〜図６を用いて、本実施形態の電子キー２（キー作動制御機能）の作用及び効果について説明する。
図２に示すように、スケジュール推定部３０は、ＧＰＳ２５から入力する位置データＳａと、クロック２７から入力する時刻データＳｂとを基に、ユーザの行動履歴に沿ったスケジューラ３４を組む。本例の場合、スケジュール推定部３０は、現在位置を定期的に測位するＧＰＳ２５の位置データＳａと、現在時刻を逐次計測するクロック２７の時刻データＳｂとを用いて、訪問場所の訪問回数や訪問時刻の履歴を蓄積し、それを基にして、在宅中（自宅）であるのか、又は仕事中（職場）であるのかを推定する。そして、スケジュール推定部３０は、在宅中又は仕事中であるかの推定結果のスケジューラ３４を組む。

図３に示すように、キー機能制御部３１は、スケジュール推定部３０が作成したスケジューラ３４に応じて、電子キー２のキー機能の許可又は停止を設定する。本例の場合、キー機能制御部３１は、ユーザが在宅中又は仕事中の場合、キー制御部１９のキー機能を停止（無効）にする。キー機能の停止は、例えば電子キー２のスマート機能（電波の送受信）を停止することや、電子キー２のワイヤレス機能（電波の送信）を停止したりすることである。これにより、例えば電子キー２が盗難にあっても、停止中の電子キー２では車両１を操作することはできないので、車両１の不正使用（車両盗難）に対するセキュリティ性が確保される。

また、電子キー２が住宅等の室内で保管されていた場合に、例えば中継器を通じて電子キー２を車両１に繋げて作動させてしまう行為が行われても、キー機能が停止している電子キー２では、通信を確立させることができない。よって、この場合も車両１の不正使用（車両盗難）に対するセキュリティ性が確保される。

一方、キー機能制御部３１は、ユーザが在宅中又は仕事中でない場合、キー制御部１９のキー機能を許可（有効）にする。これにより、ユーザの外出時に車両１に乗る場合に、車両１及び電子キー２の間のスマート通信を実行させて、電子キー２で車両１を作動させることが可能となる。

さて、本例の場合、ユーザがとる行動からユーザのスケジュールを推定し、推定したスケジュールを基に電子キー２のキー制御部１９の作動を制御する。このため、例えば電子キー２が使用されていないと想定される時間帯の場合に、電子キー２のキー機能を停止させ、一方、電子キー２が使用されると想定される時間帯の場合に、電子キー２のキー機能を許可するように、電子キー２の使用状況に応じてキー機能を自動で切り替えることが可能となる。よって、ユーザに煩わしさを感じさせることなく、車両１の不正使用（車両盗難等）を生じ難くすることができる。

スケジュール推定部３０は、キー本体部２６に設けたＧＰＳ２５及びクロック２７の各検出信号Ｓ（位置データＳａ及び時刻データＳｂ）を基に、ユーザのスケジュールを推定する。よって、ユーザの行動に基づくスケジュールを精度よく推定することができる。

なお、図４〜図６に示すように、電子キー２は、スケジューラ３４を使用したキー機能の設定に関し、端末３７を使用した種々のユーザ操作機能を備えてもよい。ユーザ操作機能としては、スケジューラ３４の編集機能（図４に図示）、キー機能の状態確認機能（図５に図示）、キー機能の解除機能（図６に図示）などがある。この場合、端末３７は、例えば高機能携帯電話やパーソナルコンピュータであることが好ましく、ユーザ操作機能を実行するためのアプリケーション３８を備える。また、電子キー２は、端末３７と通信（例えばBluetooth：登録商標）を行う通信モジュール３９を備える。

図４に示すように、電子キー２（電子キーシステム４）は、ユーザの任意の操作に基づきスケジュールを編集する編集処理部４２を備える。編集処理部４２は、電子キー２のキー制御部１９に設けられている。アプリケーション３８は、端末３７においてスケジュール編集の開始操作が行われると、電子キー２及び端末３７の間の通信（例えばＢＬＥ：Bluetooth Low Energy）を通じて、編集開始要求を電子キー２に送信する。編集処理部４２は、電子キー２が編集開始要求を受信したことを確認すると、現在設定されているスケジューラ３４を読み出し、それをスケジューラ情報Ｄａとして電子キー２から端末３７に送信する。スケジューラ情報Ｄａは、ＧＰＳ２５やクロック２７の入力からスケジュール推定部３０が推定した推定結果である。

アプリケーション３８は、電子キー２からスケジューラ情報Ｄａを受信すると、それを端末３７の画面３７ａに表示する。ユーザは、画面３７ａに表示されたスケジューラ情報Ｄａを、端末３７の画面をタッチ操作するなどして編集する。編集後、アプリケーション３８は、編集したスケジューラ情報Ｄａを電子キー２に送信する。編集処理部４２は、編集後のスケジューラ情報Ｄａを端末３７から受信すると、端末３７のスケジューラ３４を上書きし、新しいものに反映する。以上により、ユーザが組みたいスケジュールに自由に変更することができる。

図５に示すように、電子キー２（電子キーシステム４）は、キー機能制御部３１により設定されたキー機能の状態をユーザが確認するための処理を実行する状態確認部４３を備える。状態確認部４３は、電子キー２のキー制御部１９に設けられている。アプリケーション３８は、端末３７において電子キー２のキー機能の確認開始操作が行われると、電子キー２及び端末３７の間の通信（例えばＢＬＥ）を通じて、状態確認要求を電子キー２に送信する。状態確認部４３は、端末３７から状態確認要求を受信すると、現在設定されているスケジューラ３４を読み出し、電子キー２のキー機能の現在状態を確認する。そして、状態確認部４３は、その状態確認結果Ｄｂを端末３７に送信する。

アプリケーション３８は、電子キー２から状態確認結果Ｄｂを受信すると、それを端末３７の画面３７ａに表示する。このときの画面３７ａには、電子キー２のキー機能の状態として、現在のキー機能の有効無効が表示される。これにより、ユーザは、電子キー２のキー機能の現在状態を把握することができる。よって、電子キー２のキー機能の状態を自由に確認することが可能となるので、利便性を確保することができる。また、キー機能の現在状態を確認したとき、その応答を正しく確認することができなければ、電子キー２に異常が発生していたり、電池切れになったりしていることも把握できる。

図６に示すように、電子キー２（電子キーシステム４）は、キー機能制御部３１により設定されたキー機能の状態をユーザの解除操作に基づき解除する解除実行部４４を備える。解除実行部４４は、電子キー２のキー制御部１９に設けられている。アプリケーション３８は、端末３７において電子キー２のキー機能の停止状態を解除が実行されると、電子キー２及び端末３７の間の通信（例えばＢＬＥ）を通じて、キー機能停止解除要求を電子キー２に送信する。解除実行部４４は、端末３７からキー機能停止解除要求を受信すると、キー機能を強制解除してキー機能を許可状態に戻す。よって、電子キー２の現在状態を解除して元に戻したい場合に、これに対応することができる。

なお、キー機能停止の解除は、例えば電子キー２に設けられた操作部２２を所定操作することで実現してもよい。この場合、例えばロック操作部２２ａ及びアンロック操作部２２ｂを所定の順序及び回数で操作する。解除実行部４４は、ロック操作部２２ａ及びアンロック操作部２２ｂが所定の手順及び回数で操作されたことを検出すると、キー機能停止の状態を強制解除する。この場合、手元に端末３７がなくても、電子キー２のキー機能停止の状態を解除することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・電子キー２の位置を確認した際、初めて訪れた場所の場合には、電子キー２のキー機能を停止するようにしてもよい。この場合、仮に電子キー２が盗難にあって自宅から離れた場所に持ち出されたとしても、このときは電子キー２を停止状態に移行させることが可能となるので、車両１の不正使用に対するセキュリティ性確保に有利となる。

・電子キー２に発生する動きを検出するセンサ（加速度センサ等）を電子キー２に設け、電子キー２の動きを検出した場合に、それまで停止の状態となっていたキー機能をオンするように制御してもよい。

・スケジュールの推定方法は、ＧＰＳ２５やクロック２７の出力を用いた方法に限定されず、他の方法に適宜変更してもよい。
・キー機能の停止は、電子キー２の作動の全てが不可にされる状態に限らず、一部分の機能のみ作動が停止される状態としてもよい。

・キー機能制御部３１によって管理されるキー作動は、キー機能の停止や許可に限定されず、例えば電子キーの受信態様、送信態様、通信エリアなど、種々のパラメータを作動対象とすることができる。

・電子キーシステム４は、車外用及び車内用のそれぞれに電波送信用のＬＦアンテナを設け、どちらのＬＦアンテナから電子キー２の応答が返ってきてＩＤ照合が成立するかを見ることで、電子キー２の車内外位置を判定することに限定されない。例えば、車体の左右のＬＦアンテナを設け、これらアンテナからの電波に対する電子キー２の応答の組み合わせから、電子キー２の車内外判定を行ってもよい。

・電子キーシステム４の通信は、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を用いてもよい。
・車両１及び電子キー２の通信は、電波の周波数や通信方式を適宜変更してもよい。

・通信相手２４は、車両１（照合ＥＣＵ９）に限定されず、他の機器や装置に変更してもよい。
・電子キー２は、キー端末に限定されず、ＩＤ情報が登録された高機能携帯電話等の他の端末でもよい。

１…車両、２…電子キー、４…電子キーシステム、１９…キー制御部、２４…通信相手、２５…ＧＰＳ、２７…クロック、３０…スケジュール推定部、３１…キー機能制御部、４２…編集処理部、４３…状態確認部、４４…解除実行部、Ｓ…検出信号、Ｓａ…位置データ、Ｓｂ…時刻データ。

Claims (6)

1. 無線を通じて通信相手と電子キーＩＤを照合する電子キーにおいて、
   ユーザの行動を監視し、当該ユーザのスケジュールを推定するスケジュール推定部と、
   前記スケジュール推定部の推定結果を基に、キー動作を管理するキー制御部のキー機能を制御するキー機能制御部と
   を備えた電子キー。
2. 前記スケジュール推定部は、キー本体部に設けたＧＰＳ及びクロックの各検出信号を基に、ユーザのスケジュールを推定する
   請求項１に記載の電子キー。
3. ユーザの操作に基づき、前記スケジュールを編集する編集処理部を備える
   請求項１又は２に記載の電子キー。
4. 前記キー機能制御部により設定された前記キー機能の状態をユーザが確認するための処理を実行する状態確認部を備える
   請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キー。
5. 前記キー機能制御部により設定された前記キー機能の状態を、ユーザの解除操作に基づき解除する解除実行部を備える
   請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子キー。
6. 電子キーの電子キーＩＤを、通信相手との間で無線を通じて照合する電子キーシステムにおいて、
   ユーザの行動を監視し、当該ユーザのスケジュールを推定するスケジュール推定部と、
   前記スケジュール推定部の推定結果を基に、キー動作を管理するキー制御部のキー機能を制御するキー機能制御部と
   を備えた電子キーシステム。