JP4630205B2

JP4630205B2 - 無線認証システム

Info

Publication number: JP4630205B2
Application number: JP2006058574A
Authority: JP
Inventors: 裕明鈴木; 克彦丹藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2026-03-03
Also published as: JP2007243240A

Description

本発明は無線認証システム及び無線認証方法に関し、特に、携帯通信端末装置との間で無線認証処理を行うための無線認証システムに関する。

従来、家電製品では、遠隔操作を可能にするワイヤレスリモコン装置を使用するものが増えてきている。このため、家庭内では、家電製品毎にワイヤレスリモコン装置（以下、リモコン装置という）が複数存在することなり、その保管が煩雑になるとともに、リモコン装置を紛失してしまう事態も増えてきている。

このような事態を回避するため、例えば、特許文献１に記載されたワイヤレスリモコン装置探索方法が提案されている。この探索方法では、電子機器から探索信号を発生させ、ワイヤレスリモコン装置から返送されてくる応答信号の受信電界強度に応じて、電子機器の探索信号の発生間隔を制御して、ワイヤレスリモコン装置の所在を少ない消費電力で探索可能としている。

また、同様の技術を提案するものとして、例えば、特許文献２に記載されたワイヤレスキーの認証方法がある。この認証方法では、ワイヤレスキーと本体側装置との間で各動作モードに応じた符号長を設定した認証用信号を送受信することにより、ワイヤレスキーにおけるバッテリ消費を低減するようにしている。
特開２００２−１３５８６９号公報特開２００４−１４３８０６号公報

しかしながら、上記特許文献１のワイヤレスリモコン装置探索方法では、受信電界強度に応じて探索信号の発生間隔を制御するため、例えば、探索信号の発生間隔を短く設定して電子機器とワイヤレスリモコン装置との間の認証周期を短くすることで応答性を良くすることはできるが、消費電力が増大してワイヤレスリモコン装置の待機時間が短くなるという問題が発生する。

また、上記特許文献２のワイヤレスキーの認証方法では、ワイヤレスキーと本体側装置との間で各動作モードに応じた符号長を設定した認証用信号を送受信するため、ワイヤレスキーと本体側装置からなるシステムが複数存在し各機器が密集している場合、システム間で無線干渉が発生する。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、移動機器の通信動作や通信モードに応じて、移動機器とワイヤレスキーとの間の常時認証動作の中断・再開動作を制御することで、認証処理時の消費電力の低減と他システムとの無線干渉を抑制する無線認証システムを提供することを目的とする。

本発明の無線認証システムは、移動機器とワイヤレスキーとの間で無線通信により相互認証を行う無線認証システムであって、前記移動機器は、前記ワイヤレスキーとの間で無線通信を行う前記移動機器の無線通信手段と、前記ワイヤレスキーとの間で常時認証動作を行って良い状態か否かを前記移動機器の無線通信手段の動作状態や通信モードにより判定する状態判定手段と、前記状態判定手段において常時認証動作を行って良い状態でないと判定した場合に、前記ワイヤレスキーに向けた認証チャレンジコマンドの送信を中断することを示す認証動作中断信号を作成する信号作成手段と、前記信号作成手段において作成された前記認証動作中断信号を前記ワイヤレスキーに向けて前記移動機器の前記無線通信手段に送信させた後に前記認証チャレンジコマンドの送信を前記移動機器の前記無線通信手段に中断させ、前記認証チャレンジコマンドの送信を中断させた後に前記状態判定手段において常時認証動作を行って良い状態と判定された場合には前記ワイヤレスキーからのチャレンジリクエストコマンドを受信することにより常時認証動作を再開する前記移動機器の無線認証制御手段と、を具備し、前記ワイヤレスキーは、前記移動機器との間で無線通信を行う前記ワイヤレスキーの無線通信手段と、前記移動機器から前記認証動作中断信号を受信した後に、前記移動機器に向けた前記チャレンジリクエストコマンドを常時認証動作時よりも長い周期で前記ワイヤレスキーの前記無線通信手段に送信させる前記ワイヤレスキーの無線認証制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、移動機器とワイヤレスキーとの間の認証監視周期を受信レベルに応じて適宜変更でき、認証処理時の消費電力の低減と他システムとの無線干渉を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る無線認証システムの構成を示す図である。図１において、無線認証システム１０は、無線認証機能を実装した携帯電話機１００と、無線認証機能を実装したワイヤレスキー２００とから構成される。図中に示す２つの円は、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間で周期的に認証動作が可能な通信圏内を示しており、内側の円が認証動作の周期が４秒（s）の範囲、外側の円が認証動作の監視周期が２秒（s）の範囲であることを示す。２つの円の外側は、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間で認証動作が不可能となる通信圏外である。なお、図１の通信圏内を表す２つの円の各境界は、ワイヤレスキー２００が携帯電話機１００から受信するコマンドの受信レベルに基づいて決定される。認証動作周期の値は、あくまで一例であり、これらの値に限定されるものではない。

また、図１において、携帯電話機１００には無線認証モジュール「Ｔ−ＭＴＣ」が実装され、ワイヤレスキー２００にも無線認証モジュール「Ｋ−ＭＴＣ」が実装されているものとする。

本実施の形態の無線認証システム１０は、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間で、無線認証モジュール同士が周期的に認証動作を繰り返し実行することにより、携帯電話機１００又はワイヤレスキー２００が放置されたり盗まれたりして、一方が通信圏外に存在する場合に携帯電話機１００の機能を制限する等のセキュリティ機能を提供するものである。

次に、携帯電話機１００の内部構成について図２に示すブロック図を参照して説明する。図２において、携帯電話機１００は、携帯通信用アンテナ１０１と、無線通信部１０２と、移送機状態判定部１０３と、操作部１０４と、表示部１０５と、ＩＤ記憶部１０６と、無線認証制御部１０７と、送信部１０８と、受信部１０９と、無線認証用アンテナ１１０と、から構成される。

無線通信部１０２は、操作部１０４から入力される各種操作信号に応じて、携帯通信用アンテナ１０１及び図示しない携帯通信網を介して相手先携帯電話機との間で携帯通信手順や通話信号等を送受信する携帯通信処理を実行する。また、無線通信部１０２は、通信処理に係る操作状態や通信状態を示す表示信号を表示部１０５に出力するとともに、通信処理状態を示す通信状態信号を移送機状態判定部１０３に出力する。

移動機状態判定部１０３は、無線通信部１０２から入力される通信状態信号、操作部１０４から入力される操作信号及び表示部１０５から入力される表示信号に基づいて、携帯電話機１００の動作状態を判定し、その判定結果を無線認証制御部１０７に出力する。

操作部１０４は、電源キー、テンキーや各種ファンクションキー等を備え、その各キーの操作信号を無線通信部１０２と移動機状態判定部１０３に出力する。

表示部１０５は、液晶表示パネル等から構成され、無線通信部１０２から表示信号により通信処理に係る操作状態や通信状態を表示すると共に、その表示状態を示す表示信号を移送機状態判定部１０３に出力する。

ＩＤ記憶部１０６は、図１に示した無線認証モジュール「Ｔ−ＭＴＣ」の製造時ＩＤ情報Ｍｔと、携帯電話機１００とペアを組むワイヤレスキー２００をサーチするためのサーチ用ＳＫＩＤ情報等を記憶する。

無線認証制御部１０７は、送信タイミング制御部１０７１と、コマンド作成部１０７２と、コマンド認識部１０７３と、受信レベル判定部１０７４と、から構成される。

送信タイミング制御部１０７１は、移動機状態判定部１０３から入力される動作状態判定結果、コマンド認識部１０７３から入力される認識結果及び受信レベル判定部１０７４から入力される比較結果等に基づいて、自機１００とワイヤレスキー２００の双方に対する無線認証用コマンド群の送信周期タイミングの変更、認証動作の中断等を制御する。なお、送信タイミング制御部１０７１は、送信周期制御手段としての機能を有する。

コマンド作成部１０７２は、ワイヤレスキー２００との間で無線認証を行うためのコマンドを作成し、そのコマンドを送信タイミング制御部１０７１に出力する。なお、コマンドの具体的な構成については後述する。また、コマンド作成部１０７２は、信号作成手段としての機能を有する。

コマンド認識部１０７３は、ワイヤレスキー２００から受信する無線認証用の応答コマンド（レスポンス）の内容を認識し、その認識結果を送信タイミング制御部１０７１に出力する。

受信レベル判定部１０７４は、ワイヤレスキー２００から受信する無線認証用の応答コマンド（レスポンス）の受信レベルを予め設定された閾値と比較し、その比較結果を送信タイミング制御部１０７１に出力する。

送信部１０８は、ワイヤレスキー２００に対して無線認証用コマンド群を送信するための無線送信機能を有し、無線認証制御部１０７から入力される無線認証用コマンド群をアンテナ１１０から無線送信する。

受信部１０９は、ワイヤレスキー２００から無線認証用コマンド群を受信するための無線受信機能を有し、ワイヤレスキー２００から無線送信される無線認証用コマンド群をアンテナ１１０から受信して無線認証制御部１０７に出力する。なお、送信部１０８及び受信部１０９は、無線通信手段としての機能を有する。

したがって、携帯電話機１００の上記構成のうち、ＩＤ記憶部１０６、無線認証制御部１０７、送信部１０８、受信部１０９及びアンテナ１１０は、無線認証モジュール「Ｔ−ＭＴＣ」を構成する。

次に、ワイヤレスキー２００に実装された無線認証モジュール「Ｋ−ＭＴＣ」の構成について図３に示すブロック図を参照して説明する。図３において、ワイヤレスキー２００に実装された無線認証モジュール「Ｋ−ＭＴＣ」は、アンテナ２０１と、送信部２０２と、受信部２０３と、ＩＤ記憶部２０４と、無線認証制御部２０５と、から構成される。

送信部２０２は、携帯電話機１００に対して無線認証用コマンド群を無線送信するための無線送信機能を有し、無線認証制御部２０５から入力される無線認証用コマンド群をアンテナ２０１から無線送信する。

受信部２０３は、携帯電話機１００から無線認証用コマンド群を受信するための無線受信機能を有し、携帯電話機１００から無線送信される無線認証用コマンド群をアンテナ２０１から受信して無線認証制御部２０５に出力する。なお、送信部２０２及び受信部２０３は、無線通信手段としての機能を有する。

ＩＤ記憶部２０４は、無線認証モジュール「Ｋ−ＭＴＣ」の製造時ＩＤ情報Ｍｋと、ワイヤレスキー２００とペアを組む携帯電話機１００をサーチするためのサーチ用ＳＴＩＤ情報等を記憶する。

無線認証制御部２０５は、送信タイミング制御部２０５１と、コマンド作成部２０５２と、コマンド認識部２０５３と、受信レベル判定部２０５４と、から構成される。

送信タイミング制御部２０５１は、コマンド認識部２０５３から入力される認識結果、受信レベル判定部２０５４から入力される比較結果及び携帯電話機１００から受信する無線認証用コマンドに付加される拡張ビット等に基づいて、自キー２００と携帯電話機１００の双方に対する無線認証用コマンド群の送信周期タイミングの変更、認証動作の中断等を制御する。なお、送信タイミング制御部２０５１は、送信周期制御手段としての機能を有する。

コマンド作成部２０５２は、携帯電話機１００との間で無線認証を行うためのコマンドを作成し、そのコマンドを送信タイミング制御部２０５１に出力する。なお、コマンドの具体的な構成については後述する。

コマンド認識部２０５３は、携帯電話機１００から受信する無線認証用の認証コマンド（チャレンジ）の内容を認識し、その認識結果を送信タイミング制御部２０５１に出力する。

受信レベル判定部２０５４は、携帯電話機１００から受信する無線認証用の認証コマンド（チャレンジ）の受信レベルを予め設定された閾値と比較し、その比較結果を送信タイミング制御部２０５１に出力する。

なお、上記携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間で無線認証動作が行われる際に利用される無線通信方式については特に限定するものではなく、本実施の形態の無線認証処理機能が発揮可能なものであれば何でも適用可能である。

次に、本実施の形態の無線認証システム１０における無線認証処理の基本動作について、図４に示すラダーチャートを参照して説明する。

図４において、ワイヤレスキー２００は、電源がＯＮされると、無線認証制御部２０５はサーチモードで動作し、ペアを組む携帯電話機１００をサーチするため、ＩＤ記憶部２０４に記憶された製造時ＩＤ情報Ｍｋを用いてサーチ用ＩＤ情報ＳＫＩＤを生成し、このＳＫＩＤを設定したサーチ用ＳＫＩＤコマンドを作成して送信部２０２から送信する（ステップＳ１）。

携帯電話機１００は、電源がＯＮされると、無線認証制御部１０７はサーチ用ＳＫＩＤコマンドを待ち受ける待ち受けモードで動作し、サーチ用ＳＫＩＤコマンドを受信すると、そのコマンドからＳＫＩＤを読み出し、ＩＤ記憶部１０６に記憶されたＳＫＩＤ情報との一致によりペアリングされたワイヤレスキー２００であることを確認する。この確認後、無線認証制御部１０７は、ＩＤ記憶部１０６に記憶された製造時ＩＤ情報Ｍｔを用いてサーチ用ＩＤ情報をＳＴＩＤを生成し、このＳＴＩＤを設定したサーチ用ＳＴＩＤコマンドを作成して送信部１０８から送信する（ステップＳ２）。

次いで、ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、サーチ用ＳＴＩＤコマンドを受信すると、そのコマンドからＳＴＩＤを読み出し、ＩＤ記憶部２０４に記憶されたＳＴＩＤ情報との一致によりペアリングされた携帯電話機１００であることを確認する。この確認後、無線認証制御部２０５は、ＩＤ記憶部２０４から製造時ＩＤ情報Ｍｋを読み出してＭｋコマンドを作成して送信部２０２から送信する（ステップＳ３）。

次いで、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、Ｍｋコマンドを受信すると、Ｍｋコマンドに設定された製造時ＩＤ情報Ｍｋによりワイヤレスキー２００に実装された無線認証モジュールＫ−ＭＴＣを確認し、ＩＤ記憶部１０６から製造時ＩＤ情報Ｍｔを読み出してＭｔコマンドを作成して送信部１０８から送信する（ステップＳ４）。

次いで、ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、Ｍｔコマンドを受信すると、設定されたＩＤ情報Ｍｔによりペアを組む携帯電話機１００であることを確認して認証モードに移行する。

ここで、上記ＭｋコマンドとＭｔコマンドの各構成を図５（ａ）、（ｂ）に示す。図５（ａ）に示すように、Ｍｋコマンドは、ワイヤレスキー２００に実装された無線認証モジュールの動作モードに対応したＭ系列信号を設定する３１ビット構成の「モジュール別コード」と、動作モード（サーチモード、認証モード、拡張モード）を設定する３ビット構成の「Ｍｏｄｅビット」と、上記製造時ＩＤ情報Ｍｋを設定する６４ビット構成の「Ｍｋ」と、から構成される。

また、図５（ｂ）に示すように、Ｍｔコマンドは、携帯電話機１００に実装された無線認証モジュールの動作モードに対応したＭ系列信号を設定する３１ビット構成の「モジュール別コード」と、上記と同様の動作モードを設定する３ビット構成の「Ｍｏｄｅビット」と、上記製造時ＩＤ情報Ｍｔを設定する６４ビット構成の「Ｍｔ」と、から構成される。

本実施の形態では、上記「Ｍｏｄｅビット」に拡張用ビット（１１１）を設定することにより、後述するチャレンジコマンド及びレスポンスコマンドに８ビット構成の拡張ビットを付加可能とし、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００間で拡張ビットを送受信することにより無線認証通信の周期タイミングの変更等を可能としたことに特徴がある。

図４に戻り、上記ステップＳ１〜Ｓ４に示したサーチモードの動作を終了すると、携帯電話機１００及びワイヤレスキー２００は共に認証モードに移行する。

ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、認証要求を行うチャレンジリクエストコマンドを作成して送信部２０２から送信する（ステップＳ５）。携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、チャレンジリクエストコマンドを受信すると、認証要求であることを認識し、そのコマンドに応答するため、発生した乱数（チャレンジ数）を設定した認証チャレンジコマンドを作成して送信部１０８から送信する（ステップＳ６）。

次いで、ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、認証チャレンジコマンドを受信すると、そのコマンドに設定された乱数を所定の暗号化関数により暗号化したレスポンスデータを設定したレスポンスコマンドを生成して送信部２０２から送信する（ステップＳ７）。携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、レスポンスコマンドを受信すると、そのコマンドに設定されたレスポンスデータを復号化関数により復号化し、先に発生した乱数との一致を確認することによりワイヤレスキー２００を認証し、レスポンス応答コマンドを作成して送信部１０８から送信する（ステップＳ８）。

また、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、ワイヤレスキー２００から受信したレスポンスデータから復号化した乱数が一致しなかった場合は、携帯電話機能にロックがかかり、その使用が制限される。

以上のように、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間では、上記基本動作を常時繰り返し実行することにより、携帯電話機１００又はワイヤレスキー２００が何処かに放置されたり盗まれた場合に、その機器の機能をロックして使用を制限するようにしている。

次いで、上記携帯電話機１００とワイヤレスキー２００との間で実行される基本動作の具体例を図６に示す。図６（ａ）は、移動機側、すなわち、携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示すタイミングチャートであり、同図（ｂ）は、キー側、すなわち、ワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示すタイミングチャートである。

図６（ａ）、（ｂ）では、各動作モードにおいて送受信されるコマンドを□で示しており、その各コマンドの送受信タイミングが同期するように図示している。この図６（ａ）、（ｂ）において、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００は認証モードに移行すると、「キーからのレスポンス送信」と「移動機からのレスポンス応答送信」を規定回数（例えば、５回）繰り返し実行した後、「チャレンジリクエスト送信」と「認証チャレンジ送信」から始まる場合を示している。この基本動作における動作パターンは、あくまで一例であり、その動作順序が異なることはないが、繰り返し回数は限定されない。

また、図中に示すように、認証モードの周期的なチャレンジ及びレスポンスの最短繰り返し周期は１００ｍｓｅｃであるものとする。

次に、上記「Ｍｏｄｅビット」に拡張用ビット（１１１）を設定した場合に、認証モードにおいて携帯電話機１００とワイヤレスキー２００間で送受信されるチャレンジリクエスト、認証チャレンジ、レスポンス及びレスポンス応答の各コマンドに付加される拡張データの構成について、図７及び図８を参照して説明する。

図７において、（ａ）はチャレンジリクエストコマンドの拡張時と通常時の構成を示す図、（ｂ）は認証チャレンジコマンドの拡張時と通常時の構成を示す図、（ｃ）はレスポンスコマンドの拡張時と通常時の構成を示す図、（ｄ）はレスポンス応答コマンドの拡張時と通常時の構成を示す図である。

図７（ａ）〜（ｄ）に示す各コマンドでは、上記「Ｍｏｄｅビット」に拡張用ビット（１１１）が設定されない通常時の構成を下側に示し、「Ｍｏｄｅビット」に拡張用ビット（１１１）が設定された拡張時に８ビット構成の拡張データ「Ｄａｔａ」が付加される構成を上側に示している。

次に、図７（ａ）〜（ｄ）に示した拡張データ「Ｄａｔａ」における設定内容の具体例を図８に示す。

図８に示すように、８ビット構成の拡張データ「Ｄａｔａ」のうち、下位４ビットを利用して７パターンの制御情報を設定する。図中に示すビット番号２，１の２ビットに「０，１」を設定した場合は、送信側は「周期切り替え要求」となり、受信側は「周波数切り替え応答」となる。また、同様の２ビットに「１，０」を設定した場合は、送信側は「中断要求」となり、受信側は「中断応答」となる。

さらに、図中に示すビット番号４，３の２ビットに「０，０」を設定した場合は、送信側は「周期パターン１への周期切り替え要求」となり、この要求を受信した受信側では要求応答時のみ当該周期切り替えが有効となる。また、同様の２ビットに「０，１」を設定した場合は、送信側は「周期パターン２への周期切り替え要求」となり、この要求を受信した受信側では要求応答時のみ当該周期切り替えが有効となる。また、同様の２ビットに「１，０」を設定した場合は、送信側は「周期パターン３への周期切り替え要求」となり、この要求を受信した受信側では要求応答時のみ当該周期切り替えが有効となる。さらに、同様の２ビットに「１，１」を設定した場合は、送信側は「周期パターン４への周期切り替え要求」となり、この要求を受信した受信側では要求応答時のみ当該周期切り替えが有効となる。

次に、無線認証システム１０において、認証モード時に送信周期タイミングを変更する動作について、図９及び図１０に示すフローチャートを参照して説明する。

図９は、携帯電話機１００において実行される送信周期タイミング変更処理を示すフローチャートであり、図１０は、ワイヤレスキー２００において実行される送信周期タイミング変更処理を示すフローチャートである。

なお、本送信タイミング変更処理を開始する前には、上記基本動作で説明したように、携帯電話機１００から送信されるＭｔコマンドの「Ｍｏｄｅビット」には拡張用ビット（１１１）が設定されており、ワイヤレスキー２００では拡張ビット（１１１）を受信することにより、認証モードで受信するコマンドに付加される拡張データが有効であることが確認されているものとする。

図９において、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、ワイヤレスキー２００から受信するチャレンジリクエストコマンドの受信レベルを測定し（ステップＳ１０１）、その測定した受信レベルを受信レベル判定部１０７４により予め記憶された閾値と比較し、受信レベルが閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

無線認証制御部１０７は、受信レベルが閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、受信レベルに応じた送信周期タイミングを計算する（ステップＳ１０３）。次いで、無線認証制御部１０７は、上記図８に示したビット番号２，１の２ビットに「０，１（周期切り替え要求）」を設定した拡張データを付加した認証チャレンジコマンドを生成して送信部１０８から送信する（ステップＳ１０４）。

ここで、図１０のワイヤレスキー２００の処理に移行する。図１０において、ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、「０，１（周期切り替え要求）」を設定した拡張データが付加された認証チャレンジコマンドを受信すると（ステップＳ２０１）、その拡張データによる「０，１（周期切り替え要求）」の設定内容の正否をチェックする（ステップＳ２０２）。

無線認証制御部２０５は、「０，１（周期切り替え要求）」の設定内容が正しいと判定した場合（ステップＳ２０２：ＯＫ）、送信周期タイミングを計算する（ステップＳ２０３）。このとき、無線認証制御部２０５では、図８に示した周期パターン１〜４のうち、何れか一つの周期パターンが算出される。

そして、無線認証制御部２０５は、算出した周期パターンに基づいて、図８に示したビット番号２，１の２ビットに「０，１（周期切り替え応答）」と、ビット番号４，３に「０，０（周期パターン１）」、「０，１（周期パターン２）」、「１，０（周期パターン３）」又は「１，１（周期パターン４）」の何れか一つの「周期切り替え応答」を設定した拡張データを付加したレスポンスコマンドを生成して送信部２０２から送信する（ステップＳ２０４）。

次いで、無線認証制御部２０５は、算出した送信周期タイミングに基づいて、自キー２００の認証モードにおけるコマンドの送信周期タイミングを変更して（ステップＳ２０５）、本処理を終了する。また、ステップＳ２０２において、無線認証制御部２０５は、「０，１（周期切り替え要求）」の設定内容が誤っていると判定した場合（ステップＳ２０２：ＮＧ）、送信周期タイミングは変更せずに、本処理を終了する。

ここで、図９の携帯電話機１００の処理に戻る。図９において、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、上記「周期切り替え要求」の送信に対する「周期切り替え応答」が設定された拡張データが付加されたレスポンスコマンドの受信を待ち（ステップＳ１０５）、そのレスポンスコマンドを受信すると（ステップＳ１０６）、付加された拡張データによる「周期パターンＮ（Ｎ：０〜４）」と「０，１（周期切り替え応答）」の設定内容の正否をチェックする（ステップＳ１０７）。

無線認証制御部１０７は、「周期パターンＮ」と「０，１（周期切り替え応答）」の設定内容が正しいと判定した場合（ステップＳ１０７：ＯＫ）、その周期パターンＮ（Ｎ：０〜４）に対応して送信周期タイミングを算出し（ステップＳ１０８）、算出した送信周期タイミングに基づいて、自機１００の認証モードにおけるコマンドの送信周期タイミングを変更して（ステップＳ１０９）、本処理を終了する。

また、無線認証制御部１０７は、ステップＳ１０２において受信レベルが閾値より低いと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、「周期パターンＮ」と「０，１（周期切り替え応答）」の設定内容が誤っていると判定した場合（ステップＳ１０７：ＮＧ）、送信周期タイミングは変更せずに、本処理を終了する。

次に、送信周期タイミング変更処理の具体的な動作例について、図１１及び図１２に示すタイミングチャートを参照して説明する。

図１１は、認証モードにおいて携帯電話機１００が主導で送信周期タイミングを変更する動作を示すタイミングチャートである。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。

同図（ａ）において、携帯電話機１００が認証モード中に上記拡張データを利用した周波数切り替え要求を送信すると、同図（ｂ）において、ワイヤレスキー２００が周波数切り替え要求受信後に上記拡張データを利用した周波数切り替え応答を送信後に、送信周期タイミングを変更する。そして、携帯電話機１００が周期切り替え応答を受信した後、同様に送信周期タイミングを変更する。以後、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００では、変更した送信周期タイミングで同期しながら認証用コマンドの送受信処理が繰り返される。

この場合、携帯電話機１００では、認証モードにおいて設定する送信周期タイミングをユーザにより予め設定する構成としても良い。例えば、図１９に示すような認証周期設定画面３００を携帯電話機１００の表示部１０５に表示して、ユーザにより所望の認証周期を選択させるようにする。図１９の認証周期設定画面３００では、３つの認証周期を選択可能とする場合を示している。図中の「高周期」は２秒間隔で通信し、「低周期」は４秒間隔で通信し、「最適モード」は受信レベルが閾値以上（近い）の場合は４秒間隔で通信し、受信レベルが閾値より低い（遠い）場合は２秒間隔で通信する、といった設定から選択可能としている。なお、これらの設定は一例であり、その設定内容を特に限定するものではない。そして、この認証周期設定画面３００においてユーザより選択された送信周期タイミングが予め設定されている場合は、上記送信周期タイミング変更処理のように、送信周期タイミングを算出するのではなく、設定された送信周期タイミングに切り替えるように動作するようにしてもよい。

図１２は、認証モードにおいてワイヤレスキー２００が主導で送信周期タイミングを変更する動作を示すタイミングチャートである。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。

同図（ｂ）において、ワイヤレスキー２００が認証モード中に上記拡張データを利用した周波数切り替え要求を送信し、当該送信後に送信周期タイミングを変更すると、同図（ａ）において、携帯電話機１００が周波数切り替え要求受信後に上記拡張データを利用した周波数切り替え応答を送信後に、同様に送信周期タイミングを変更する。以後、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００では、変更した送信周期タイミングで同期しながら認証用コマンドの送受信処理が繰り返される。

図１１及び図１２に示したように、本実施の形態の無線認証システム１０では、認証モード中に、携帯電話機１００側からワイヤレスキー２００に対して、又は、ワイヤレスキー２００から携帯電話機１００に対して、認証コマンドの送信周期タイミングを変更することが可能である。

また、ワイヤレスキー２００がサーチモード中のサーチ用ＳＫＩＤコマンドの送信に対する応答が無い場合の動作例を図１３に示す。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。

同図（ｂ）において、ワイヤレスキー２００がサーチモード中にサーチ用ＳＫＩＤコマンドを繰り返し送信し、同図（ａ）に示す待ち受けモード中の携帯電話機１００からの応答がない場合は、サーチ用ＳＫＩＤコマンドの送信を停止する。

以上のように、本実施の形態の無線認証システム１０では、送信周期タイミング変更処理を実行することにより、認証モード中にコマンドの受信レベルに応じて、携帯電話機１００側からワイヤレスキー２００に対して、又は、ワイヤレスキー２００から携帯電話機１００に対して、送信周期タイミングを変更する拡張データを付加した認証用コマンドを送信することにより、認証コマンドの送信周期タイミングを適宜変更することができる。このため、認証モード時の消費電力の低減と他システムとの無線干渉を抑制する無線認証システムを提供することができる。

次に、携帯電話機１００の動作状態に応じて認証モード中のコマンド送信を中断する動作について、図１４及び図１５に示すフローチャートを参照して説明する。

図１４は、携帯電話機１００において実行される送信中断処理を示すフローチャートであり、図１５は、ワイヤレスキー２００において実行される送信中断処理を示すフローチャートである。

なお、本送信中断処理を開始する前には、上記基本動作で説明したように、携帯電話機１００から送信されるＭｔコマンドの「Ｍｏｄｅビット」には拡張用ビット（１１１）が設定されており、ワイヤレスキー２００では拡張ビット（１１１）を受信することにより、認証モードで受信するコマンドに付加される拡張データが有効であることが確認されているものとする。

図１４において、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、認証モードに移行した後、チャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドの受信を待ち（ステップＳ３０１）、チャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドを受信すると（ステップＳ３０２）、移動機状態判定部１０３から動作状態判定結果を取得する（ステップＳ３０３）。

次いで、無線認証制御部１０７は、取得した移動機状態が常時認証動作を行って良い状態か否かを判定する（ステップＳ３０４）。例えば、携帯電話機１００が通話やデータ通信で無線通信部１０２が動作している状態や通信モード等を、認証動作を中断する条件として予め設定しておくものとする。この設定する中断条件として、例えば、メール編集中、スケジュール編集中など、編集状態に応じて中断するようにしてもよい。

無線認証制御部１０７は、上記条件設定により取得した移動機状態が常時認証動作を行って良い状態でないと判定すると（ステップＳ３０４：ＮＯ）、常時認証動作が中断状態か否かを判定する（ステップＳ３０５）。この場合、常時認証動作の中断状態を判定する為のフラグを用意しておき、このフラグがＯＮ（中断状態）かＯＦＦ（常時認証中）かにより判定するようにしてもよい。

無線認証制御部１０７は、常時認証動作が中断状態でなければ（ステップＳ３０５：ＮＯ）、上記図８に示したビット番号２，１の２ビットに「１，０（中断要求）」を設定した拡張データを付加した認証チャレンジコマンド又はレスポンス応答コマンドを生成して送信部１０８から送信する（ステップＳ３０６）。

ここで、図１５のワイヤレスキー２００の処理に移行する。図１５において、ワイヤレスキー２００の無線認証制御部２０５は、上記認証モードに移行し、チャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドを送信部２０２から送信した後（ステップＳ４０１）、「１，０（中断要求）」が設定された拡張データが付加された認証チャレンジコマンド又はレスポンス応答コマンドを受信すると（ステップＳ４０２）、中断中の送信周期タイミングを計算する（ステップＳ４０３）。

次いで、無線認証制御部２０５は、上記図８に示したビット番号２，１の２ビットに「１，０（中断応答）」を設定した拡張データを付加したチャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドを生成して送信部２０２から送信した後（ステップＳ４０４）、計算した送信周期タイミングに基づいて、自キー２００の送信周期タイミングを変更して（ステップＳ４０５）、本処理を終了する。

この場合、ワイヤレスキー２００では、中断要求を受信した場合に、予め設定した送信周期タイミング、例えば、常時認証時よりも周期を長く設定した中断用送信周期タイミングを設定しておき、この中断用送信周期タイミングでコマンドを単に送信するモードに移行するようにしてもよい。

ここで、図１４の携帯電話機１００の処理に戻る。図１４において、携帯電話機１００の無線認証制御部１０７は、上記「中断要求」に対する「中断応答」の受信を待ち（ステップＳ３０７）、「１，０（中断応答）」を設定した拡張データが付加されたチャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドを受信すると（ステップＳ３０８）、認証チャレンジコマンド又はレスポンス応答コマンドの送信を停止し、常時認証動作を停止して（ステップＳ３０９）、本処理を終了する。

また、無線認証制御部１０７は、ステップＳ３０４において取得した移動機状態が常時認証動作を行って良い状態であると判定した場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、ステップＳ３０５において常時認証動作が中断状態である場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０１に戻る。

次に、送信中断処理の具体的な動作例について、図１６及び図１７に示すタイミングチャートを参照して説明する。

図１６は、認証モードにおいて携帯電話機１００の状態やモードにより常時認証を中断・再開する動作を示すタイミングチャートである。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。なお、この場合は、携帯電話機１００とワイヤレスキー２００が共にＡ社製であるものとする。

同図（ａ）において、携帯電話機１００は、認証モード中に動作状態やモードが常時認証を行わない状態になると、上記拡張データを利用した中断要求を送信し、ワイヤレスキー２００から中断応答を受信すると、常時認証を中断した状態に移行する。同図（ｂ）において、ワイヤレスキー２００は、中断応答送信後に、一定周期でチャレンジリクエストコマンドとレスポンスコマンドの送信を続ける。

次いで、同図（ａ）において、携帯電話機１００は、認証モード中に動作状態やモードが常時認証を行う状態になると、ワイヤレスキー２００からチャレンジリクエストコマンドを受信した場合は、常時認証動作に戻り、認証チャレンジコマンドを送信する。これにより、ワイヤレスキー２００も携帯電話機１００から認証チャレンジコマンドを受信することにより常時認証動作に戻る。

図１７は、認証モードにおいて携帯電話機１００が中断応答を受信できずに中断しない動作を示すタイミングチャートである。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。なお、この場合は、携帯電話機１００がＡ社製であり、ワイヤレスキー２００がＢ社製であるものとする。

同図（ａ）において、携帯電話機１００は、認証モード中に動作状態やモードが常時認証を行わない状態になると、上記拡張データを利用した中断要求を送信する。しかし、同図（ｂ）のワイヤレスキー２００は他社製の為、受信した拡張用データに設定された中断要求を判断できず、拡張データを利用した中断応答を送信できず、通常のレスポンスしか送信できない。この為、同図（ａ）において携帯電話機１００は中断応答を受信できないので中断動作には移行しない。

図１６及び図１７に示したように、本実施の形態の無線認証システム１０では、認証モード中に、携帯電話機１００の通信動作やモードに応じて、常時認証動作の中断・再開動作をワイヤレスキー２００に対して制御することができる。このため、認証モード時の携帯電話機側の動作状態に応じて適宜消費電力の低減と他システムとの無線干渉を抑制する無線認証システムを提供することができる。

また、ワイヤレスキー２００側で送信周期タイミングの切り替えができない場合に、携帯電話機１００側で応答を間引く動作について、図１８に示すタイミングチャートを参照して説明する。（ａ）は移動機側である携帯電話機１００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示し、（ｂ）はキー側であるワイヤレスキー２００側の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）の各動作を示す。

同図（ａ）において、携帯電話機１００は、ワイヤレスキー２００が送信周期タイミングの切り替えができないことが事前に確認されているため、認証モード時にワイヤレスキー２００から一定の送信周期でチャレンジリクエストコマンド又はレスポンスコマンドを受信しても、認証チャレンジコマンド又はレスポンス応答コマンドを間引いて応答する。

この動作により、携帯電話機１００は消費電流を低減することが可能になる。

本発明は、移動機器とワイヤレスキーとの間の認証監視周期を受信レベルに応じて適宜変更し、認証処理時の消費電力の低減と他システムとの無線干渉の抑制を可能とする無線認証システム等に有用である。

本発明の一実施の形態に係る無線認証システムの構成を示す図本実施の形態に係る携帯電話機の構成を示すブロック図本実施の形態に係るワイヤレスキーの構成を示すブロック図本実施の形態に係る無線認証システムの基本動作を示すラダーチャート本実施の形態に係る（ａ）はＭｋコマンドの構成を示す図、（ｂ）はＭｔコマンドの構成を示す図本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の基本動作を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の基本動作を示すタイミングチャート本実施の形態に係る（ａ）はチャレンジリクエストコマンドの構成を示す図、（ｂ）は認証チャレンジコマンドの構成を示す図、（ｃ）はレスポンスコマンドの構成を示す図、（ｄ）はレスポンス応答コマンドの構成を示す図本実施の形態に係る拡張データの構成及び設定内容を示す図本実施の形態に係る携帯電話機で実行される送信周期タイミング変更処理を示すフローチャート本実施の形態に係るワイヤレスキーで送信周期タイミング変更処理を示すフローチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の送信周期タイミング変更動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の送信周期タイミング変更動作例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の送信周期タイミング変更動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の送信周期タイミング変更動作例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側のサーチモード中の応答動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側のサーチモード中の動作例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る携帯電話機で実行される常時認証中断処理を示すフローチャート本実施の形態に係るワイヤレスキーで実行される常時認証中断処理を示すフローチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の常時認証中断動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の常時認証中断動作例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の常時認証中断動作の不成立例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の常時認証中断動作の不成立例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る（ａ）は携帯電話機側の常時認証間引き動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）はワイヤレスキー側の常時認証間引き動作例を示すタイミングチャート本実施の形態に係る携帯電話機に表示される認証周期設定画面の一例を示す図

符号の説明

１０無線認証システム
１００携帯電話機
１０１、１１０、２０１アンテナ
１０２無線通信部
１０３移送機状態判定部
１０４操作部
１０５表示部
１０６、２０４ＩＤ記憶部
１０７、２０５無線認証制御部
１０８、２０２送信部
１０９、２０３受信部
２００ワイヤレスキー
３００認証周期設定画面
１０７１、２０５１送信タイミング制御部
１０７２、２０５２コマンド作成部
１０７３、２０５３コマンド認識部
１０７４、２０５４受信レベル判定部

Claims

移動機器とワイヤレスキーとの間で無線通信により相互認証を行う無線認証システムであって、
前記移動機器は、
前記ワイヤレスキーとの間で無線通信を行う前記移動機器の無線通信手段と、
前記ワイヤレスキーとの間で常時認証動作を行って良い状態か否かを前記移動機器の無線通信手段の動作状態や通信モードにより判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段において常時認証動作を行って良い状態でないと判定した場合に、前記ワイヤレスキーに向けた認証チャレンジコマンドの送信を中断することを示す認証動作中断信号を作成する信号作成手段と、
前記信号作成手段において作成された前記認証動作中断信号を前記ワイヤレスキーに向けて前記移動機器の前記無線通信手段に送信させた後に前記認証チャレンジコマンドの送信を前記移動機器の前記無線通信手段に中断させ、前記認証チャレンジコマンドの送信を中断させた後に前記状態判定手段において常時認証動作を行って良い状態と判定された場合には前記ワイヤレスキーからのチャレンジリクエストコマンドを受信することにより常時認証動作を再開する前記移動機器の無線認証制御手段と、を具備し、
前記ワイヤレスキーは、
前記移動機器との間で無線通信を行う前記ワイヤレスキーの無線通信手段と、
前記移動機器から前記認証動作中断信号を受信した後に、前記移動機器に向けた前記チャレンジリクエストコマンドを常時認証動作時よりも長い周期で前記ワイヤレスキーの前記無線通信手段に送信させる前記ワイヤレスキーの無線認証制御手段と、を具備する無線認証システム。