JP2023110509A - デジタルキーシステム及び省電力化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルキーシステムで消費される電力を省電力化できるデジタルキーシステム及び省電力化方法を提供する。【解決手段】デジタルキーシステム１９は、端末１８に登録されたデジタルキーＤｋを、認証装置２１との間の近距離無線通信を介して認証する。デジタルキーＤｋの認証が成立した場合、認証装置２１から制御装置８への電波送信が可能となって、利用対象物２が作動可能となる。監視部３３は、制御装置８において電子キーシステム６の電波送信を実行する送信部１０の送信電波Ｓａを監視する。切替部３４は、監視部３３によって監視される送信電波Ｓａの送信状態に基づき、認証装置２１の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルキーシステム及び省電力化方法に関する。

従来、スマートフォンを車両キーとして用いる電子キーシステムが周知である（例えば、特許文献１参照）。スマートフォンと車両との間の通信には、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）が使用されている。

特開２０１５－４１８５３号公報

この種の電子キーシステムの場合、車両の周囲にスマートフォンが存在するか否かの確認のために、車両の通信モジュールからアドバタイズが定期送信される。スマートフォンを所持したユーザが車両に近づいてスマートフォンがアドバタイズを受信すると、ブルートゥース通信が通信接続の状態に移行する。通信接続の状態へ移行後、スマートフォンの認証が実行される。そして、認証完了状態に移行すると、車両の使用が許可又は実行される。

ところで、車両の通信モジュールは、スマートフォンと通信接続の状態に移行後、通信エリア外にスマートフォンが出ない限り、通信接続の状態を維持する。このため、ユーザがスマートフォンで車両ドアを施錠して立ち去った場合に、車内に別のスマートフォンが置き忘れられていると、車両の通信モジュールは、置き忘れられたスマートフォンとの通信接続の状態を維持してしまう。よって、車両の通信モジュールに車載バッテリの電力が無駄に消費されてしまうため、バッテリ上がりの懸念があった。

前記課題を解決するデジタルキーシステムは、ユーザの利用対象物に設けられた認証装置と、外部からデジタルキーが登録された端末とを近距離無線通信させて前記デジタルキーを認証し、前記デジタルキーの認証が認証完了状態に移行した場合に、前記認証装置から、電子キーを照合可能な電子キーシステムの制御装置への電波送信を可能として、前記利用対象物を作動可能にする構成であって、前記制御装置において前記電子キーシステムの電波送信を実行する送信部の送信電波を監視する監視部と、前記監視部によって監視される前記送信電波の送信状態に基づき、前記認証装置の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替える切替部とを備えている。

前記課題を解決する省電力化方法は、ユーザの利用対象物に設けられた認証装置と、外部からデジタルキーが登録された端末とを近距離無線通信させて前記デジタルキーを認証し、前記デジタルキーの認証が認証完了状態に移行した場合に、前記認証装置から、電子キーを照合可能な電子キーシステムの制御装置への電波送信を可能として、前記利用対象物を作動可能にするデジタルキーシステムに使用される方法であって、前記制御装置において前記電子キーシステムの電波送信を実行する送信部の送信電波を監視することと、監視される前記送信電波の送信状態に基づき、前記認証装置の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替えることとを前記デジタルキーシステムに実行させる。

本発明は、デジタルキーシステムで消費される電力を省電力化できる。

第１実施形態のキーシステム（デジタルキーシステム）の構成図である。 端末を認証するときの手順図である。 デジタルキーシステムでドアをロックするときの説明図である。 デジタルキーシステムでエンジンを始動するときの説明図である。 駐車状態の車両に他の端末を置き忘れたときの具体図である。 認証装置の作動モードの状態遷移図である。 第２実施形態の認証装置の作動モードの状態遷移図である。

（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を説明する。
［キーシステム１の具体的構成］
図１に示すように、ユーザの利用対象物２は、ユーザが所持するキー３を無線通信によって認証するキーシステム１を備えている。キーシステム１は、キー３の認証結果に基づき、利用対象物２に搭載された搭載装置４の作動を許可又は実行する。キーシステム１は、キー３としての電子キー５を照合する電子キーシステム６を含む。電子キーシステム６は、利用対象物２からの通信を契機に電子キー５を照合するスマートシステムであることが好ましい。利用対象物２は、例えば、車両７である。電子キー５は、主としてキー機能を有するキーである。

スマートシステムの場合、利用対象物２からキー３への電波送信にＬＦ（Low Frequency）帯の電波が使用され、電子キー５から利用対象物２への電波送信にＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波が使用される。すなわち、スマートシステムの場合、利用対象物２の周囲にＬＦ帯の電波によって形成された通信エリアに電子キー５が進入すると、利用対象物２及び電子キー５の間でＬＦ－ＵＨＦ通信による電子キー５の認証の通信が実行される。

電子キーシステム６は、電子キー５の認証を実行する制御装置８を備えている。制御装置８は、例えば、電子キー５の正否をＩＤ照合によって実行する照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御装置８のメモリ（図示略）には、利用対象物２に登録された電子キー５の認証情報Ｄidが登録されている。この認証情報Ｄidは、電子キー５のメモリ（図示略）にも登録されている。認証情報Ｄidは、例えば、電子キー５の各々に割り振られたＩＤコード、認証時の暗号通信で使用する暗号鍵を含む。

制御装置８は、通信部９を介して電子キー５と認証の無線通信を実行する。通信部９は、例えば、制御装置８において電子キーシステム６の電波送信を実行する送信部１０と、電子キー５からの電波を受信する受信部１１とを含む。また、利用対象物２に室内外の切り分けがある場合、送信部１０は、室外に電波送信を実行する室外送信部１０ａと、室内に電波送信を実行する室内送信部１０ｂとを含む。制御装置８は、無線通信によって電子キー５の認証情報Ｄidを認証することにより、電子キー５の正否を確認する。

制御装置８は、利用対象物２に設けられた通信線１２を介して、搭載装置４に接続されている。搭載装置４は、例えば、ドア１３の施解錠を制御するドアロック制御装置１４、ステアリングロック装置、エンジン制御装置などがある。通信線１２は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）や、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）である。

スマートシステムの場合、制御装置８は、送信部１０から周期的にＬＦ帯の電波を送信して、電子キー５が存在するか否かを監視する。電子キー５は、制御装置８から送信された電波を受信すると、ＵＨＦ帯の電波で応答を送信する。このようにして、電子キー５及び制御装置８の通信（スマート通信）が確立すると、電子キー５の認証情報Ｄidを確認する照合（スマート照合）が実行される。制御装置８は、電子キー５の認証情報Ｄidを認証すると、搭載装置４の作動を許可又は実行する。

制御装置８は、室外送信部１０ａから送信した電波で電子キー５から応答を受けて実行されるスマート照合（室外スマート照合）が成立する場合、ドア１３の施解錠を許可する。よって、車外ドアハンドルがタッチ操作された場合には、ドア１３の施解錠が実行される。また、制御装置８は、室内送信部１０ｂから送信した電波で電子キー５から応答を受けて実行されるスマート照合（室内スマート照合）が成立する場合、利用対象物２の電源遷移操作を許可する。よって、車両７の場合、運転席に設けられたエンジンスイッチ１５がプッシュ操作された場合には、車両電源の電源状態が切り替わる。

［デジタルキーシステム１９の構成］
図１に示す通り、キーシステム１は、例えば、近距離無線通信によってキー３としての端末１８を認証して利用対象物２を作動させるデジタルキーシステム１９を含む。端末１８は、例えば、高機能携帯電話（多機能端末、モバイル端末）であることが好ましい。デジタルキーシステム１９は、外部からデジタルキーＤｋを端末１８に登録することにより、端末１８を利用対象物２の鍵として用いるシステムである。このように、デジタルキーシステム１９は、利用対象物２の専用キーを鍵とするのではなく、端末１８を鍵として利用対象物２を使用する。車両７は、例えば、ユーザ自身が所有する個人車両でもよいし、或いは、１台を複数人で共用するシェアリングカーのいずれでもよい。

デジタルキーＤｋは、例えば、使用が１度のみ、或いは、一定期間のみ許可されたワンタイムキーであることが好ましい。デジタルキーＤｋは、例えば、サーバからのダウンロード、マスターキーからの無線による取得、コード情報の画像読み取りなどの各種方式によって、端末１８にダウンロードされることが好ましい。デジタルキーＤｋは、市場において外部から端末１８にダウンロードされてもよいし、出荷時に予め書き込まれていてもよい。

近距離無線通信は、ＰＡＮ（Personal Area Network：パーソナルエリアネットワーク）通信、又は、短距離無線通信のいずれでもよい。パーソナルエリアネットワーク通信には、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信などがある。また、ブルートゥース通信は、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）であることが好ましい。短距離無線通信は、ＲＦＩＤの一種として、例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）などがある。

デジタルキーシステム１９は、端末１８の認証を実行する認証装置２１を備えている。認証装置２１は、近距離無線通信を介して端末１８の認証を実行する認証部２２を備えている。認証部２２は、認証装置２１に設けられた無線モジュール２３を介して、端末１８と近距離無線通信による認証を実行する。無線モジュール２３は、例えば、車体右側、車体左側、車内など、複数箇所に配置されることが好ましい。認証装置２１は、製造時に利用対象物２に予め設置される部品、或いは、市場で後付けされる用品のいずれでもよい。

デジタルキーシステム１９は、近距離無線通信によって通信される電波に基づき端末１８の位置を判定する位置判定部２４を備えている。位置判定部２４は、認証装置２１に設けられている。位置判定部２４は、電波の受信信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）から端末１８の位置を判定することが好ましい。位置判定部２４は、端末１８及び無線モジュール２３ごとに測定された受信信号強度の大小関係に基づき、利用対象物２に対する端末１８の位置を判定する。利用対象物２に室内外の切り分けがある場合、位置判定部２４は、端末１８が室内及び室外のいずれに位置するのかを判定することが好ましい。具体的には、車両７に対して、端末１８が運転席側車外、助手席側車外、車内のいずれに位置するのかを判定することが好ましい。

認証装置２１は、制御装置８とスマート通信を実行するスマート機能部２５を備えている。スマート機能部２５は、端末１８が認証部２２によって認証された場合に、制御装置８との通信が実行可能となる。スマート機能部２５は、電子キー５と同様の作動を実行するデバイスである。このため、スマート機能部２５は、制御装置８との間で、制御装置８からの通信を契機とするスマート通信（スマート照合）や、スマート機能部２５からの通信を契機とするワイヤレス通信を実行できるようになる。

［端末１８の認証手順］
図２に示すように、ステップ１０１において、認証装置２１は、自機の通信に係る情報を知らせるアドバタイズを、周期的に繰り返し送信する。なお、アドバタイズは、例えば、パケットデータの一種であって、認証装置２１から定期又は不定期で送信される。

ステップ１０２において、端末１８は、認証装置２１から送信されるアドバタイズを受信すると、スキャン処理を実行する。なお、端末１８は、例えば、アドバタイズを受信したときの受信信号強度が規定値以上となった場合に、スキャン処理を開始することが好ましい。このとき、端末１８は、スキャン処理後、近距離無線通信の詳細に係る提供の要求として、接続要求を認証装置２１に送信する。

ステップ１０３において、端末１８及び認証装置２１は、以上のやり取りを遂行すると、近距離無線通信が接続された状態、すなわち通信接続の状態に移行する。
ステップ１０４において、端末１８及び認証装置２１は、近距離無線通信が通信接続の状態に移行すると、端末１８の認証を実行する。本例の場合、例えば、端末１８は、認証装置２１からの要求に応答して、自身のメモリ（図示略）に登録されているデジタルキーＤｋを、近距離無線通信によって認証装置２１に送信する。

認証装置２１は、端末１８からデジタルキーＤｋを受信すると、認証部２２でデジタルキーＤｋの認証を実行する。本例の場合、認証部２２は、デジタルキーＤｋを正しく復号できるなどして、デジタルキーＤｋの認証が成立に移行した場合、例えば、利用対象物２の利用時間に関係する時間情報（例えば、予約情報など）、以降の近距離無線通信で使用するセッション鍵、端末１８の固有のＩＤである端末ＩＤなどを取得することができる。一方、認証部２２は、デジタルキーＤｋが正しくない、或いは、時間情報に含まれる利用開始時間が正しくなければ、処理を強制終了して、利用対象物２の使用を許可しない。

ステップ１０５において、端末１８及び認証装置２１は、デジタルキーＤｋが認証された場合、認証成立を認識した認証完了状態となる。認証完了状態とは、端末１８及び認証装置２１の双方が互いに共通のセッション鍵や端末ＩＤを知る状態をいう。これにより、利用対象物２の利用、具体的には、車両７のドア１３の施解錠操作、ステアリングロック装置の解錠、車両電源の遷移操作（エンジン始動操作）などが可能となる。

ステップ１０６において、端末１８及び認証装置２１は、認証完了状態に移行後、近距離無線通信の確立が維持されているか否かの確認の通信を実行する。本例の場合、端末１８及び認証装置２１の各々は、所定の周期の間隔（コネクションインターバル）で周期電波Ｓｔを送信し、この周期電波Ｓｔに対する応答を受信できるか否かを確認することにより、通信確立が維持されているか否かを監視する。すなわち、端末１８が所定の周期間隔で周期電波Ｓｔを送信し、この周期電波Ｓｔに対する応答を受信できれば、通信確立が維持されていると判断し、同様の処理を認証装置２１も実行する。

端末１８は、自身が送信する周期電波Ｓｔに対する応答を認証装置２１から受信できなくなると、通信を切断する。また、認証装置２１は、自身が送信する周期電波Ｓｔに対する応答を端末１８から受信できなくなると、通信を切断する。周期電波Ｓｔの応答有無の確認は、端末１８と通信が確立した無線モジュール２３の各々で実行される。

位置判定部２４は、端末１８及び認証装置２１が近距離無線通信している際、端末１８の位置判定を実行する。本例の場合、位置判定は、例えば、コネクションインターバルの周期通信の際に実行されることが好ましい。具体的には、端末１８は、近距離無線通信時、コネクションインターバル間隔で送信される周期電波Ｓｔについて、通信距離に関係するパラメータを測定する。本例の場合、このパラメータは、電波の受信信号強度である。そして、端末１８は、測定した受信信号強度のデータを、通信相手の無線モジュール２３に返信する。無線モジュール２３は、受信した受信信号強度データを、モジュールＩＤと紐付けて、認証装置２１に出力する。この処理は、各々の無線モジュール２３において実行される。位置判定部２４は、無線モジュール２３の各々から取得した受信信号強度データに基づき、端末１８の位置を判定する。

なお、位置判定は、例えば、１つの通信の組で電波が複数回送信されるのであれば、複数の受信信号強度から電波特性の特性値を求め、この特性値を基に位置判定を実行してもよい。この場合の特性値は、例えば、平均値、加重平均、算術平均、相乗平均、調和平均など、種々のパラメータがある。さらに、位置判定に用いる電波は、端末１８及び認証装置２１の間でやり取りされる電波であれば、どのタイミングで送信される電波を使用してもよい。

認証装置２１は、認証完了状態となった端末１８が車外に位置すると位置判定部２４によって判定されている場合、室外認証（室外デジタルキー認証）を成立とし、利用対象物２である車両７のドア１３の施解錠を許可する。これにより、車外認証が成立する場合に、所定の施解錠操作が実行されれば、ドア１３の施解錠が実行される。所定の施解錠操作は、例えば、端末１８に画面表示されたボタンをタッチ操作すること、ドア１３の車外ドアハンドルにおいて所定箇所をタッチ操作することなどが挙げられる。

認証装置２１は、認証完了状態となった端末１８が車内に位置すると位置判定部２４によって判定されている場合、室内認証（室内デジタルキー認証）を成立とし、利用対象物２の電源遷移操作を許可する。このため、利用対象物２が車両７の場合、車外認証が成立していれば、ブレーキペダル（図示略）が踏み込み操作された状態で運転席のエンジンスイッチ１５がプッシュ操作されると、車両７のエンジンが始動される。

［ドアロック操作の具体例］
図３に、一例として、ドア１３をロックするときのシステム作動図を図示する。認証装置２１は、例えば、端末１８との室外認証が成立している場合、送信部１０（具体的には、室内送信部１０ｂ）の電波（ＬＦ電波）に対する応答は不可でありつつもユーザ操作を契機とした電波送信が可能な第１状態をとる。本例の場合、第１状態は、ドア１３の施解錠操作が許可された状態（ドア施解錠許可状態）である。しかし、第１状態の場合、車両電源の遷移操作、すなわち、エンジン始動操作については、まだ許可されていない。

ドア１３をロックする場合、ユーザは、端末１８の画面２８にロックボタン２９を表示する操作を実行する。画面２８上のロックボタン２９がタッチ操作されると、端末１８から施錠要求Ｓloが近距離無線通信によって認証装置２１に送信される。このように、電波送信の契機となるユーザ操作は、端末１８に画面表示されたロックボタン２９をタッチ操作することである。なお、ユーザ操作は、ドア１３の車外ドアハンドルの所定箇所をタッチ操作することとしてもよい。

認証装置２１は、第１状態のとき、端末１８から施錠要求Ｓloを受信すると、スマート機能部２５から、作動要求Ｓ１をＵＨＦ帯の電波で送信するワイヤレス通信を実行する。この場合、作動要求Ｓ１は、施錠を要求するコマンドと、スマート機能部２５の認証情報Ｄid（図示略）とを含む。制御装置８は、作動要求Ｓ１を受信部１１で受信すると、施錠コマンドに従い、施錠指示を搭載装置４のドアロック制御装置１４に出力する。ドアロック制御装置１４は、この施錠指示に基づき、ドア１３を施錠する。以上により、アンロック状態のドア１３がロック状態に切り替えられる。なお、ドア１３のアンロックは、ロック時の動作と同様であるので、説明を省略する。

［エンジン始動操作の具体例］
図４に、一例として、車両７のエンジンを始動させるときのシステム作動図を図示する。認証装置２１は、例えば、端末１８との室内認証が成立している場合、送信部１０（具体的には、室内送信部１０ｂ）の電波（ＬＦ電波）に応答して電波送信が可能な第２状態をとる。本例の場合、第２状態は、車両電源の遷移操作、すなわち、エンジン始動操作が許可された状態（エンジン始動許可状態）である。

エンジンを始動する場合、ユーザは、ブレーキペダルを踏み込んだ状態で、運転席に設けられたエンジンスイッチ１５をプッシュ操作する。エンジンスイッチ１５がプッシュ操作されると、制御装置８及び認証装置２１の間でスマート通信が実行される。すなわち、制御装置８は、認証装置２１のスマート機能部２５との間でスマート照合を実行する。

認証装置２１は、制御装置８とのスマート通信時、自身が第２状態をとっていれば、スマート機能部２５を介して、スマート照合を実行する。このとき、スマート機能部２５は、自身に登録されている認証情報Ｄid（図示略）に基づき、スマート照合を実行する。そして、制御装置８は、スマート機能部２５に登録された認証情報Ｄidが正しいことを確認すると、スマート照合を成立とし、車両電源の遷移操作を許可する。これにより、エンジン始動が許可される。

［バッテリ３２の省電力化機能］
図１に示す通り、利用対象物２は、利用対象物２に搭載された電装品に電力を供給するバッテリ３２を備えている。バッテリ３２は、利用対象物２が車両７の場合、車載バッテリである。本例の場合、バッテリ３２は、例えば、搭載装置４、制御装置８、通信部９、及び認証装置２１の電源として使用される。

デジタルキーシステム１９は、認証装置２１で消費される電力を低減させてバッテリ３２の省電力化を図る機能（バッテリ３２の省電力化機能）を備えている。本例のバッテリ３２の省電力化機能は、例えば、送信部１０（本例は、室内送信部１０ｂ）の電波送信の状態を監視し、送信部１０から電波送信が実行されていなければ、認証装置２１の作動モードを低消費モードに切り替えて、バッテリ３２の省電力化を図る機能である。

本例の場合、デジタルキーシステム１９は、送信部１０の送信電波Ｓａを監視する監視部３３を備えている。監視部３３は、認証装置２１に設けられている。監視部３３は、利用対象物２の室内を通信エリアとする送信部１０（室内送信部１０ｂ）の送信電波Ｓａを監視する。送信電波Ｓａは、スマート通信のＬＦ帯の電波であって、具体的には、電子キー５や、認証装置２１のスマート機能部２５を起動させることが可能なウェイク信号であることが好ましい。

デジタルキーシステム１９は、監視部３３の監視結果に基づき認証装置２１の作動モードの切り替えを実行する切替部３４を備えている。切替部３４は、認証装置２１に設けられている。切替部３４は、監視部３３によって監視される送信電波Ｓａの送信状態に基づき、認証装置２１の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替える。本例の場合、切替部３４は、送信電波Ｓａが一定時間受信されない場合、認証装置２１の作動モードを低消費モードに切り替える。

低消費モードは、例えば、認証装置２１からアドバタイズを送信しない状態であることが好ましい。起動モードは、例えば、「アドバタイズ送信中の状態」と「接続中の状態」とのいずれかがある。アドバタイズ送信中の状態は、接続状態への移行前に、認証装置２１からアドバタイズを繰り返し送信する状態をいう。接続中の状態は、端末１８及び認証装置２１の近距離無線通信が接続に移行した後の状態（図２のステップ１０３以降のいずれかの状態）をいう。

［作用］
次に、本実施形態のデジタルキーシステム１９（省電力化方法）の作用について説明する。なお、以降の具体例では、利用対象物２を車両７として説明する。

図５に示すように、車両７のキーである端末１８を所持してユーザが降車し、車両７のドア１３をロックして立ち去ったとする。このとき、駐車状態となった車両７の室内に他の端末３６が置き忘れられることもある。この場合、認証装置２１から断続的に送信されるアドバタイズに室内の他の端末１８が応答してしまい、認証装置２１が常時、起動モードをとる。従って、車両７のバッテリ３２の電力が認証装置２１によって無駄に消費されてしまう懸念がある。なお、これは、車両７の周辺に他の端末３６が存在するときも同様である。

図６に示すように、本例の場合、監視部３３は、端末１８及び認証装置２１の近距離無線通信が「接続中の状態」のとき（図６のステップ２０２）、室内送信部１０ｂから送信される送信電波Ｓａを監視する。ところで、室内送信部１０ｂは、車両７のドア１３がロック状態に移行後、送信電波Ｓａの送信を停止する。これは、車両７が駐車状態に移行したのであれば、車内に電子キー５が存在するはずがないので、バッテリ３２の省電力化を考慮し、室内送信部１０ｂの作動を停止するためである。

切替部３４は、監視部３３の監視結果に基づき、認証装置２１の作動モードを設定する。具体的には、切替部３４は、認証装置２１を低消費モードに移行する条件（第１条件）が満足されたとき、認証装置２１の作動モードを、それまでの起動モードから低消費モードに切り替える（図６のステップ２０３）。本例の場合、第１条件は、例えば、室内送信部１０ｂからの送信電波Ｓａを一定時間の間、認証装置２１において受信しないことである。認証装置２１は、低消費モードに移行すると、アドバタイズを送信しない「アドバタイズ送信停止中の状態」をとる。

このように、室内送信部１０ｂからの送信電波Ｓａを認証装置２１が一定時間受信しないときは、認証装置２１のアドバタイズ送信を停止しておくことが可能となる。よって、認証装置２１を作動させる必要がない分、バッテリ３２を省電力化することが可能となる。

なお、切替部３４は、認証装置２１が端末１８と接続状態となった後の一定時間の間、仮に低消費モードに移行する条件（第１条件）が満足されても、起動モードの状態を維持する。これにより、近距離無線通信が接続状態に切り替わった直後に、端末１８と認証を実行する通信が実行されたとしても、認証を完遂できるようにする。

切替部３４は、認証装置２１が低消費モードのとき、作動モードを起動モードに戻す条件（第２条件）が満足されると、作動モードを低消費モードから起動モードに復帰させる（図６のステップ２０１）。第２条件は、例えば、アドバタイズ送信停止中の状態に移行してから一定時間経過したことが挙げられる。また、これ以外の第２条件は、例えば、室内送信部１０ｂから送信電波Ｓａを受信したことが挙げられる。

本例の場合、切替部３４は、「アドバタイズ送信停止中の状態」の際に第２条件が満足されたとき、認証装置２１を「アドバタイズ送信中の状態」に戻す。すなわち、復帰する起動モードは、認証装置２１からアドバタイズを繰り返し送信するアドバタイズ送信中の状態である。これにより、認証装置２１の近距離無線エリア内に端末１８が存在していれば、端末１８及び認証装置２１が直ちに通信接続の状態に移行される。

［実施形態の効果］
上記実施形態のデジタルキーシステム１９（省電力化方法）によれば、以下のような効果を得ることができる。

（1－1）デジタルキーシステム１９は、ユーザの利用対象物２に設けられた認証装置２１と、外部からデジタルキーＤｋが登録された端末１８とを近距離無線通信させてデジタルキーＤｋを認証する。デジタルキーシステム１９は、デジタルキーＤｋの認証が認証完了状態に移行した場合に、認証装置２１から、電子キー５を照合可能な電子キーシステム６の制御装置８への通信を可能として、利用対象物２を作動可能にする。デジタルキーシステム１９は、監視部３３及び切替部３４を備えている。監視部３３は、制御装置８において電子キーシステム６の電波送信を実行する送信部１０の送信電波Ｓａを監視する。切替部３４は、監視部３３によって監視される送信電波Ｓａの送信状態に基づき、認証装置２１の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替える。

本例の構成によれば、電子キーシステム６の要素である送信部１０（本例は、室内送信部１０ｂ）の送信電波Ｓａを監視部３３で監視する。そして、送信電波Ｓａの送信状態に基づき、認証装置２１を作動させる必要のない場合に、認証装置２１の作動モードを起動モードから低消費モードに切り替える。よって、デジタルキーシステム１９で消費される電力を省電力化できる。ひいては、バッテリ３２の電力消費を抑制できる。

（1－2）利用対象物２が車両７の場合、車両７の走行中は、端末１８が室内に存在するため、室内送信部１０ｂからの電波送信が停止される。このため、車両７の走行中は、認証装置２１を低消費モードに切り替えておくことが可能となる。よって、端末１８と認証装置２１とを通信せずに済むので、端末バッテリの電力の消費抑制に寄与する。

（1－3）切替部３４は、送信電波Ｓａが一定時間受信されない場合、認証装置２１の作動モードを低消費モードに切り替える。この構成によれば、例えば、正規のユーザが利用対象物２の付近にいないという状況となったとき、送信部１０からの電波送信を停止されるようにしたとする。こうすれば、認証装置２１は送信電波Ｓａを一定時間受信しない状態となって、低消費モードに切り替わる。よって、適切な条件で認証装置２１を低消費モードに切り替えることができる。

（1－4）認証装置２１は、近距離無線通信が未接続のとき、アドバタイズを定期又は不定期に送信し、アドバタイズに対する応答を端末１８から受信すると、端末１８との間の近距離無線通信が通信接続の状態となる。この構成によれば、認証装置２１から断続的に送信されるアドバタイズを端末１８が受信したときに、端末１８及び認証装置２１が通信接続の状態に移行さる近距離無線通信のデジタルキーシステム１９において、省電力化できる。

（1－5）低消費モードは、認証装置２１からアドバタイズを送信しない状態である。この構成によれば、認証装置２１において無駄にアドバタイズ送信を繰り返させずに済む。よって、端末１８と認証装置２１とを無駄に通信接続の状態に切り替えさせずに済むので、その分、消費電力を削減することができる。

（1－6）利用対象物２は、室内外が切り分けられた構成である。送信部１０は、利用対象物２の室内に送信電波Ｓａを送信する。この構成によれば、例えば、ユーザが利用対象物２の室外に出て利用対象物２を利用しない状況となった場合に、送信部１０から室内への電波送信を停止させたとする。このとき、認証装置２１の作動モードの切り替えを、送信部１０の作動に連動させることが可能となる。よって、適切なタイミングで認証装置２１を起動モードから低消費モードに切り替えることができる。

（1－7）切替部３４は、認証装置２１が端末１８と接続状態となった後の一定時間の間、仮に低消費モードに移行する条件が満足されても、起動モードの状態を維持する。この構成によれば、端末１８及び認証装置２１が通信接続となった後は、端末１８及び認証装置２１が近距離無線通信する可能性が高い。よって、通信接続となった後、端末１８及び認証装置２１の近距離無線通信を滞りなく完遂させることができる。

（1－8）切替部３４は、低消費モードのとき、作動モードを起動モードに戻す条件が満足されると、作動モードを低消費モードから起動モードに復帰させる。この構成によれば、低消費モードに切り替えた認証装置２１を、元の起動モードに復帰させることができる。

（1－9）復帰する起動モードは、認証装置２１からアドバタイズを繰り返し送信するアドバタイズ送信中の状態である。この構成によれば、認証装置２１を低消費モードから起動モードに復帰させるとき、アドバタイズ送信中の状態に戻す。このため、認証装置２１が起動モードに復帰したとき、端末１８の認証からリトライするので、正規の端末１８が手元になければ、利用対象物２を利用することができない。よって、利用対象物２の不正利用に対するセキュリティ性を向上できる。

（1－10）デジタルキーシステム１９は、端末１８の位置を判定する位置判定部２４を備えている。位置判定部２４は、室内外が切り分けられた利用対象物２に対し、端末１８が室外及び室内のいずれに位置するのかを、近距離無線通信の電波に基づいて判定する。認証装置２１は、端末１８が室外に位置すると位置判定部２４によって判定されている場合、送信電波Ｓａに対する応答は不可でありつつもユーザ操作を契機とした電波送信が可能な第１状態をとる。また、認証装置２１は、端末１８が室内に位置すると位置判定部２４によって判定されている場合、送信電波Ｓａに応答して電波送信が可能な第２状態をとる。この構成によれば、端末１８が室外に位置するのか、或いは端末１８が室内に位置するのかに応じて、認証装置２１を適切な状態に設定しておくことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に記載の低消費モードの復帰をパターン分けした構成である。よって、第１実施形態と同一部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

図７に示すように、認証装置２１の作動モードを低消費モードから起動モードに復帰させるとき、消費モード切り替え前にとっていた作動モードに応じて復帰先を切り替える。例えば、切替部３４は、認証装置２１が第１状態をとっているときに第１条件が満足されると、認証装置２１の作動モードを、「第１状態と紐付いたアドバタイズ送信停止中の状態」に切り替える（図７のステップ２０３）。「第１状態と紐付いたアドバタイズ送信停止中の状態」は、第１実施形態のステップ２０３と同様の状態である。

切替部３４は、ステップ２０３の状態のとき、第２条件が満足されると、認証装置２１の作動モードを、初期状態である「アドバタイズ送信中の状態」に戻す（図７のステップ２０１）。これにより、近距離無線通信が接続状態となる前の初期状態に戻される。

一方、切替部３４は、認証装置２１が第２状態をとっているときに第１条件が満足されると、認証装置２１の作動モードを、「第２状態と紐付いたアドバタイズ送信停止中の状態」に切り替える（図７のステップ３０１）。この状態は、認証装置２１がアドバタイズを送信しない状態をとるものの、切り替え前には第２状態をとっていた情報を記憶した状態である。

切替部３４は、認証装置２１が「第２状態と紐付いたアドバタイズ送信停止中の状態」をとっているとき、第２条件が成立すると、認証装置２１を起動モードに復帰させる（図７のステップ３０２）。すなわち、認証装置２１は、アドバタイズを繰り返し送信するアドバタイズ送信中の状態に戻る。本例の場合、切替部３４は、「第２状態と紐付いたアドバタイズ送信中の状態」に戻す。この状態は、認証装置２１がアドバタイズを送信する状態をとりつつ、切り替え前に第２状態をとっていた情報を記憶した状態である。

切替部３４は、「第２状態と紐付いたアドバタイズ送信中の状態」のとき、端末１８及び認証装置２１の認証が認証完了状態に移行すると、認証装置２１の作動モードを「接続中の状態」に戻す。具体的には、認証装置２１は、エンジン始動許可状態である第２状態に戻される。よって、認証装置２１を低消費モードから元の起動モードに戻すときの応答性を高めることが可能となる。

一方、切替部３４は、「第２状態と紐付いたアドバタイズ送信中の状態」のとき、認証装置２１を初期状態に復帰させる条件（第３条件）が満足されると、認証装置２１の作動モードを、初期状態である「アドバタイズ送信中の状態」に戻す（図７のステップ２０１）。これにより、近距離無線通信が接続状態となる前の初期状態に戻される。第３条件は、例えば、一定時間内に端末１８を検出できなかったことなどが挙げられる。よって、ステップ３０２の状態のときに、周囲に正規の端末１８が存在しなければ、認証装置２１を通信接続前の初期状態に戻すことが可能となる。

上記実施形態のデジタルキーシステム１９（省電力化方法）によれば、以下のような効果を得ることができる。
（2－1）切替部３４は、低消費モードに切り替える前の状態が第２状態の場合、アドバタイズを送信する状態に復帰して端末１８及び認証装置２１が認証完了状態となれば、第２状態に復帰させる。この構成によれば、認証装置２１を低消費モードから起動モードに戻すとき、低消費モードに切り替わる前にとっていた第２状態に直接戻す。よって、低消費モードとなった認証装置２１を、元の状態に戻すときの応答性を向上することができる。

［他の実施形態］
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。

・各実施形態において、室内送信部１０ｂは、利用対象物２に複数設けられてもよい。この場合、監視する送信電波Ｓａは、複数の室内送信部１０ｂの所定のもののみとしてもよい。

・各実施形態において、監視する送信電波Ｓａは、送信部１０から送信されるウェイク信号に限定されず、送信部１０から定期的に送信される電波であればよい。
・各実施形態において、送信部１０は、室内送信部１０ｂに限定されず、室外送信部１０ａとしてもよい。

・各実施形態において、第１条件は、送信電波Ｓａを一定時間受信しないことに限定されない。例えば、第１条件は、規定時間の間に受信する送信電波Ｓａの数が規定数以下となったこととしてもよい。

・各実施形態において、低消費モードは、アドバタイズを送信しない状態に限定されない。例えば、低消費モードは、通常よりもアドバタイズの送信数を少なくしたモードでもよい。

・各実施形態において、低消費モードは、待機状態に限定されず、電源が切られた電源オフ状態でもよい。
・各実施形態において、低消費モードのときに第２条件が満足された場合、認証装置２１を近距離無線通信の接続中の状態に戻してもよい。

・各実施形態において、復帰の第２条件は、例えば、利用対象物２への所定の操作としてもよい。例えば、第２条件は、ドア１３の車外ドアハンドルが操作されたことや、室外送信部１０ａの通信を契機とするスマート照合が成立したこととなどでもよい。

・各実施形態において、受信強度の測定は、端末１８で実行されることに限らず、利用対象物２（無線モジュール２３）で実行されてもよい。
・各実施形態において、制御装置８及び認証装置２１の通信は、無線に限定されず、有線としてもよい。また、制御装置８及び認証装置２１が１つの統合コントローラとして構成されてもよい。

・各実施形態において、電子キーシステム６は、スマートシステムに限定されず、電子キー５を無線によって認証できるシステムであればよい。
・各実施形態において、利用対象物２は、車両７に限定されず、他の機器や物品としてもよい。

・各実施形態において、認証部２２、位置判定部２４、スマート機能部２５、監視部３３、及び切替部３４は、［１］コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサによって構成されてもよいし、［２］そのようなプロセッサと、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード、又は指令を格納している。メモリ（コンピュータ可読媒体）は、汎用、又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。或いは、上記プロセッサを含むコンピュータに代えて、各種処理の全てを実行する１つ以上の専用のハードウェア回路によって構成された処理回路が用いられてもよい。

・各実施形態において、認証部２２、位置判定部２４、スマート機能部２５、監視部３３、及び切替部３４は、独立したプロセッサから構成されてもよいし、機能の一部分が共用のプロセッサから構築されてもよい。このように、認証部２２、位置判定部２４、スマート機能部２５、監視部３３、及び切替部３４は、独立した機能ブロックに限らず、１つの機能ブロックから構成されてもよいし、一部分が共用された機能ブロックから構成されてもよい。

・各実施形態において、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

２…利用対象物、５…電子キー、６…電子キーシステム、８…制御装置、１０…送信部、１０ｂ…室内送信部、１８…端末、１９…デジタルキーシステム、２１…認証装置、２４…位置判定部、３３…監視部、３４…切替部、Ｄｋ…デジタルキー、Ｓａ…送信電波。

Claims (11)

1. ユーザの利用対象物に設けられた認証装置と、外部からデジタルキーが登録された端末とを近距離無線通信させて前記デジタルキーを認証し、前記デジタルキーの認証が認証完了状態に移行した場合に、前記認証装置から、電子キーを照合可能な電子キーシステムの制御装置への通信を可能として、前記利用対象物を作動可能にするデジタルキーシステムであって、
   前記制御装置において前記電子キーシステムの電波送信を実行する送信部の送信電波を監視する監視部と、
   前記監視部によって監視される前記送信電波の送信状態に基づき、前記認証装置の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替える切替部と
   を備えているデジタルキーシステム。
2. 前記切替部は、前記送信電波が一定時間受信されない場合、前記認証装置の前記作動モードを前記低消費モードに切り替える
   請求項１に記載のデジタルキーシステム。
3. 前記認証装置は、近距離無線通信が未接続のとき、アドバタイズを定期又は不定期に送信し、前記アドバタイズに対する応答を前記端末から受信すると、前記端末との間の近距離無線通信が通信接続の状態となる
   請求項１又は請求項２に記載のデジタルキーシステム。
4. 前記低消費モードは、前記認証装置から前記アドバタイズを送信しない状態である
   請求項３に記載のデジタルキーシステム。
5. 前記利用対象物は、室内外が切り分けられた構成であり、
   前記送信部は、前記利用対象物の室内に前記送信電波を送信する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデジタルキーシステム。
6. 前記切替部は、前記認証装置が前記端末と接続状態となった後の一定時間の間、仮に前記低消費モードに移行する条件が満足されても、前記起動モードの状態を維持する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のデジタルキーシステム。
7. 前記切替部は、前記低消費モードのとき、前記作動モードを前記起動モードに戻す条件が満足されると、前記作動モードを前記低消費モードから前記起動モードに復帰させる
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のデジタルキーシステム。
8. 復帰する前記起動モードは、前記認証装置から前記アドバタイズを繰り返し送信するアドバタイズ送信中の状態である
   請求項３に従属する請求項７に記載のデジタルキーシステム。
9. 室内外が切り分けられた前記利用対象物に対し、前記端末が室外及び室内のいずれに位置するのかを、近距離無線通信の電波に基づいて判定する位置判定部を備え、
   前記認証装置は、前記端末が室外に位置すると前記位置判定部によって判定されている場合、前記送信電波に対する応答は不可でありつつもユーザ操作を契機とした電波送信が可能な第１状態をとり、前記端末が室内に位置すると前記位置判定部によって判定されている場合、前記送信電波に応答して電波送信が可能な第２状態をとる
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のデジタルキーシステム。
10. 前記切替部は、前記低消費モードに切り替える前の状態が前記第２状態の場合、前記アドバタイズを送信する状態に復帰して前記端末及び前記認証装置が認証完了状態となれば、前記第２状態に復帰させる
    請求項８に従属する請求項９に記載のデジタルキーシステム。
11. ユーザの利用対象物に設けられた認証装置と、外部からデジタルキーが登録された端末とを近距離無線通信させて前記デジタルキーを認証し、前記デジタルキーの認証が認証完了状態に移行した場合に、前記認証装置から、電子キーを照合可能な電子キーシステムの制御装置への通信を可能として、前記利用対象物を作動可能にするデジタルキーシステムに使用される省電力化方法であって、
    前記制御装置において前記電子キーシステムの電波送信を実行する送信部の送信電波を監視することと、
    監視される前記送信電波の送信状態に基づき、前記認証装置の作動モードを起動モード及び低消費モードの間で切り替えることと
    を前記デジタルキーシステムに実行させる省電力化方法。

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