JP4709003B2 - 無線通信装置、無線認証システム及び無線認証方法 - Google Patents

Description

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

従来、機器の使用制限システムとして、特許文献１に記載されたものがある。この機器の使用制限システムでは、第１の送信器と第１の受信器とを有し、第１の送信器が識別コード信号を一定の強度で送信する無線通信ユニットと、対象機器に付設された第２の受信器と第２の送信器とを有する無線認証部とを具備し、無線通信ユニットと無線認証部が対象機器とが一定距離以上離れた場合に、無線認証部が対象機器の使用を制限し、かつ、無線通信ユニットが警報を音で通知する。

すなわち、上記機器の使用制限システムでは、置き忘れ又は盗難等により携帯電話機等の対象機器が所有者又は使用者の手元から離れると、対象機器そのものの使用を不能にすると共に対象機器が一定距離以上離れたことを音で警告するものである。
特許第２９３１２７６号公報

上記従来の機器の使用制限システムでは、常時認証信号を無線通信ユニット（以下、キーという）と携帯端末装置で送受信している。無線通信ユニットの無線認証部から出力される無線信号としては、回り込みし易さ、伝播ロス等の観点から現在、数百ＭＨｚ程度の周波数の無線電波が利用されている。

上記無線電波を利用した認証処理は、盗難防止、置き忘れ防止等の観点から数秒程度の間隔で頻繁に常時行われている。このため、携帯端末装置内またはキーに実装された無線認証部が信号を発信する時と、携帯端末装置としての携帯電話機が携帯通信信号を送受信する時が重なる場合がある。この場合、図１６に示すように無線通信ユニットから発信される信号周波数ｆ１の高調波（２＊ｆ１，３＊ｆ１，４＊ｆ１，５＊ｆ１，ｎ＊ｆ１）が携帯電話の使用周波数帯域に干渉してしまうという問題が発生する。

すなわち、図１７（ａ）に示す無線通信ユニットであるキーの無線認証部から携帯電話機へ送信される認証信号とその応答信号が常時送信されていて、（ｂ）に示すように携帯電話機の無線認証部からキーへ送信される応答信号と、同図（ｃ）に示す携帯電話動作が同時に行われると、携帯電話機内部で認証信号と携帯通信信号同士が干渉してしまう。例えば、無線認証部で使用される周波数が４００ＭＨｚ程度の場合は、その５倍高調波が携帯電話機の２ＧＨｚ帯の使用帯域に干渉し、無線認証部で使用される周波数が３００ＭＨｚ程度の場合は、その３倍高調波が携帯電話機の８００ＭＨｚ帯の使用帯域に干渉する。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、携帯電話機で携帯電波送受信時に、携帯電話機に実装された無線認証部の無線認証動作を停止させるように制御して、無線認証信号による携帯通信信号への干渉を防止すると共に、キー側の電池消耗を低減する無線通信装置、無線認証システム及び無線認証方法を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、通信装置との間で第１の無線通信により通信を行うとともに、無線通信ユニットとの間で第２の無線通信により相互認証を行う無線通信装置であって、前記第１の無線通信を行う第１の無線通信手段と、前記第２の無線通信を行う第２の無線通信手段と、前記第１の無線通信手段による通信動作状態に応じて前記第２の無線通信手段の無線通信動作を制御する無線認証制御手段と、を備え、前記第２の無線通信手段は、受信した前記相互認証に関わる信号を減衰させる可変減衰手段を有し、前記無線認証制御手段は、前記第１の無線通信手段による通信動作中は前記第２の無線通信手段における前記相互認証に関わる送信動作を停止し、前記相互認証に関わる送信動作の停止中に設定する前記可変減衰手段の減衰率を、前記相互認証に関わる無線通信動作時に設定する前記可変減衰手段の減衰率よりも大きくする構成を採る。

本発明の無線認証システムは、上記の無線通信装置と前記無線通信ユニットとの間で無線通信により相互認証を行う構成を採る。

本発明の無線認証方法は、通信装置との間で第１の無線通信により通信を行うとともに、無線通信ユニットとの間で第２の無線通信により相互認証を行う無線通信装置における無線認証方法であって、前記第１の無線通信を行う第１の無線通信ステップと、前記第２の無線通信を行う第２の無線通信ステップと、前記第１の無線通信ステップによる通信動作状態に応じて前記第２の無線通信ステップの無線通信動作を制御する無線認証制御ステップと、を備え、前記第２の無線通信ステップは、受信した前記相互認証に関わる信号を減衰させ、前記無線認証制御ステップは、前記第１の無線通信ステップによる通信動作中は前記第２の無線通信ステップにおける前記相互認証に関わる送信動作を停止し、前記相互認証に関わる送信動作の停止中に設定する前記減衰の減衰率を、前記相互認証に関わる無線通信動作時に設定する前記減衰の減衰率よりも大きくするようにした。

本発明によれば、第１の無線通信による通信中に、相互認証に関わる第２の無線通信による通信動作を制御することにより、相互認証に関わる第２の無線通信信号による第１の無線通信信号への干渉を防止することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明を適用した実施の形態１の無線認証システムの全体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無線通信装置としての携帯電話機１００と、無線認証機能を実装した無線通信ユニットとしてのキー通信ユニット４００と、通信装置としての無線基地局６００と、から構成される。

図１において、携帯電話機１００は、無線基地局６００との間で携帯通信処理を実行する無線通信部２００と、キー通信ユニット４００との間で無線認証処理を実行する無線認証部３００を備える。

図１において、キー通信ユニット４００は、携帯電話機１００との間で無線認証処理を実行する無線認証部５００と、無線認証不成立時に警報を発する警報回路部５０６及び外部出力部５０７と、キー通信ユニット４００内の各部に電力を供給する電池５０９を備える。

図２は、携帯電話機１００の構成を示すブロック図である。図２において、携帯電話機１００は、無線通信制御部１０１と、電池１０２と、タイマー１０３と、警報回路部１０４と、外部出力部１０５と、操作入力部１０６と、マイクロフォン１０７と、無線通信部２００と、無線認証部３００と、から構成される。

無線通信制御部１０１は、操作入力部１０６から入力される操作信号に応じて無線通信部２００を制御して無線基地局６００との間の携帯通信処理を制御して、マイクロフォン１０７から入力される送話信号の送信制御、無線通信部２００から入力される受信信号の受信制御等を実行する。また、無線通信制御部１０１は、携帯通信の動作状態を示す通信状態信号を無線認証部３００に出力して無線認証部３００の動作を制御し、無線認証部３００から入力される使用制限信号又は使用制限解除信号により携帯通信機能の使用制限動作又は使用制限解除動作を制御する。

電池１０２は、充電池等により構成され、携帯電話機１００内の各部に電力を供給する。タイマー１０３は、無線通信制御部１０１における携帯通信制御と、無線認証部３００における無線認証制御の各動作タイミングを設定するための時間を計時し、その計時時間を無線通信制御部１０１と無線認証部３００に供給する。

警報回路部１０４は、キー通信ユニット４００との無線認証不成立時に無線認証部３００から入力される警報出力指示信号により動作する回路であり、その信号入力時に外部出力部１０５の出力手段を選択して警報音や警報表示等により警報をユーザに通知する。

外部出力部１０５は、スピーカ、振動部、表紙部等の出力手段により構成され、警報回路部１０４から入力される選択信号により選択された出力手段により警報をユーザに通知する。操作入力部１０６は、テンキーや各種ファンクションキー等を備え、ユーザによるキー操作に応じた操作信号を無線通信制御部１０１に出力する。

無線通信部２００は、アンテナ２０１と、送受信切替部２０２と、送信部２０３と、受信部２０４と、から構成される。

アンテナ２０１は、送受信切替部２０２を介して接続される送信部２０３からの送信信号を無線基地局６００に対して送信し、相手の携帯電話機からの信号を無線基地局６００を介して受信して受信信号を送受信切替部２０２を介して受信部２０４に与える。

送受信切替部２０２は、アンテナ２０１に対して送信部２０３と受信部２０４を切り替えて接続する。送信部２０３は、無線通信制御部１０１から入力される送信信号を変調し、その変調信号を送受信切替部２０２を介してアンテナ２０１に供給する。受信部２０４は、アンテナ２０１から送受信切替部２０２を介して受信信号を受信し、その受信信号を復調して復調信号を無線通信制御部１０１に出力する。

無線認証部３００は、アンテナ３０１と、送受信部３０２と、認証用ＩＤ記憶部３０３と、無線認証制御部３０４と、メモリ３０５と、信号レベル検出部３０６と、使用制限装置３０７と、から構成される。

アンテナ３０１は、送受信部３０２から入力された無線認証に関する送信信号をキー通信ユニット４００に対して送信し、キー通信ユニット４００から無線認証に関する信号を受信して送受信部３０２に出力する。

送受信部３０２は、無線認証制御部３０４から入力される無線認証に関する信号を変調した送信信号を生成してアンテナ３０１から送信し、アンテナ３０１から入力される受信信号から無線認証に関する信号を復調し、その復調した信号を無線認証制御部３０４と信号レベル検出部３０６に出力する。

認証用ＩＤ記憶部３０３は、識別コード信号を予め記憶する。この識別コード信号には、携帯電話機１００を特定する自己識別記号（ＩＤ）と、当該携帯電話機１００と対応するキー通信ユニット４００を特定する識別記号が含まれる。

無線認証制御部３０４は、メモリ３０５に記憶された無線認証プログラムにより無線認証処理を制御し、タイマー１０３から供給される計時時間により無線認証処理の動作タイミングを制御する。無線認証制御部３０４は、送受信部３０２から無線認証に関するサーチ信号が入力されると、当該サーチ信号と認証用ＩＤ記憶部３０３に記憶された識別コード信号とを照合し、当該サーチ信号が自己に対するものである場合に当該サーチ信号を受信したことを示す応答信号（確認コード信号）を送受信部３０２から一定の強度で送信する。

また、無線認証制御部３０４は、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号により携帯電話機１００が通話中又は通信中である場合は上記応答信号の送信を停止し、通信状態信号により携帯電話機１００が通話終了又は通信終了である場合は上記応答信号の送信を再開する。さらに、無線認証制御部３０４は、使用制限装置３０７から使用制限解除信号が入力された場合は上記応答信号の送信動作を継続し、使用制限装置３０７から使用制限信号が入力された場合は、携帯電話機１００が通話中又は通信中であれば、当該使用制限信号の無線通信制御部１０１に対する出力を停止させ、携帯電話機１００が通話終了又は通信終了していれば、当該使用制限信号の無線通信制御部１０１に対する出力を許可する。

メモリ３０５は、無線認証処理を制御するための無線認証プログラム等を記憶する。信号レベル検出部３０６は、送受信部３０２により受信された無線認証に関する認証信号が入力されると、当該認証信号（識別コード信号）の受信レベルを検出して使用制限装置３０７に出力する。

使用制限装置３０７は、信号レベル検出部３０６から入力された受信レベルを予め設定された閾値と比較し、受信レベルが閾値より大きい場合は使用制限を解除する使用制限解除信号を無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４に出力し、受信レベルが閾値より小さくなった場合は、無線認証制御部３０４から許可が入力されていれば、使用を制限する使用制限信号を無線通信制御部１０１に対して出力する。

なお、使用制限装置３０７は、受信レベルの比較結果に応じて使用制限信号又は使用制限解除信号を無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４に出力する場合を説明したが、これらの信号出力に限定するものではなく、例えば、受信レベルの比較結果に応じて使用制限解除信号を出力又は停止することにより、無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４が同様の処理を実行させるようにしてもよい。

次に、図１のキー通信ユニット４００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、キー通信ユニット４００は、無線認証部５００と、警報回路部５０６と、外部出力部５０７と、メモリ５０８と、電池５０９と、タイマー５１０と、から構成される。

無線認証部５００は、アンテナ５０１と、送受信部５０２と、認証信号レベル検出部５０３と、無線認証ユニット制御部５０４と、認証用ＩＤ記憶部５０５と、から構成される。

アンテナ５０１は、送受信部５０２から入力された無線認証に関する送信信号を携帯電話機１００に対して送信し、携帯電話機１００から無線認証に関する信号を受信して送受信部５０２に出力する。

送受信部５０２は、無線認証ユニット制御部５０４から入力される無線認証に関する信号を変調した送信信号を生成してアンテナ５０１から送信し、アンテナ５０１から入力される受信信号から無線認証に関する信号を復調し、その復調した信号を認証信号レベル検出部５０３と無線認証ユニット制御部５０４に出力する。

認証信号レベル検出部５０３は、送受信部５０２により受信された無線認証に関する認証信号が入力されると、当該認証信号（識別コード信号）の受信レベルを検出して無線認証ユニット制御部５０４に出力する。

無線認証ユニット制御部５０４は、メモリ５０８に記憶された無線認証プログラムにより無線認証処理を制御し、タイマー５１０から供給される計時時間により無線認証処理の動作タイミングを制御する。無線認証ユニット制御部５０４は、無線認証に関するサーチ信号を送受信部５０２から一定の強度で携帯電話機１００に対して送信し、送受信部５０２によりサーチ信号に対する応答信号が受信されて入力されると、当該応答信号と認証用ＩＤ記憶部５０５に記憶された識別コード信号とを照合し、当該サーチ信号が自己に対するものである場合に当該識別コード信号から生成した認証信号（識別コード信号）を送受信部５０２から一定の強度で送信する。

認証用ＩＤ記憶部５０５は、識別コード信号を予め記憶する。この識別コード信号には、キー通信ユニット４００を特定する自己識別記号（ＩＤ）と、当該キー通信ユニット４００と対応する携帯電話機１００を特定する識別記号が含まれる。

警報回路部５０６は、携帯電話機１００との無線認証不成立時に無線認証部５００から入力される警報出力指示信号により動作する回路であり、その信号入力時に外部出力部５０７の出力手段を選択して警報音や警報表示等により警報をユーザに通知する。

外部出力部５０７は、スピーカ、振動部、表紙部等の出力手段により構成され、警報回路部５０６から入力される選択信号により選択された出力手段により警報をユーザに通知する。

メモリ５０８は、無線認証処理を制御するための無線認証プログラム等を記憶する。電池５０９は、交換可能な電池等により構成され、キー通信ユニット４００内の各部に電力を供給する。タイマー５１０は、無線認証部５００における無線認証制御の動作タイミングを設定するための時間を計時し、その計時時間を無線認証部５００に供給する。

次に、図２に示した無線認証部３００内の送受信部３０２の構成について、図４に示すブロック図を参照して説明する。図４において、送受信部３０２は、可変アッテネータ（可変ＡＴＴ）３０２ａと、送受信切替部３０２ｂと、送信部３０２ｃと、受信部３０２ｄと、から構成される。

可変アッテネータ３０２ａは、アンテナ３０１から送信信号を送信する際の送信電力と、アンテナ３０１から受信信号を受信する際の受信電力を減衰する可変減衰器であり、その減衰率を無線認証制御部３０４から入力される制御信号により設定する。

送受信切替部３０２ｂは、無線認証制御部３０４から入力される切替信号に応じて、可変アッテネータ３０２ａに対して送信部３０２ｃと受信部３０２ｄを切り替えて接続する。

送信部３０２ｃは、無線認証制御部３０４から入力される無線認証に関する信号を変調して送信信号を生成して送受信切替部３０２ｂに出力する。受信部３０２ｄは、送受信切替部３０２ｂから入力される受信信号から無線認証に関する信号を復調し、その信号を無線認証制御部３０４に出力する。

次に、携帯電話機１００により実行される無線認証処理について図５に示すフローチャートを参照して説明する。

図５において、まず、無線認証制御部３０４は、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号と使用制限装置３０７から入力される使用制限信号又は使用制限解除信号により通信機能の使用制限中か否かを判断する（ステップＳ１０１）。使用制限中であると判断した場合は（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、そのまま処理を終了する。また、使用制限中でないと判断した場合すなわち定期的な無線認証が行われ成立していると判断した場合は（ステップＳ１０１：ＮＯ）、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号により無線通信部２００は無線通信（ＰＨＳ（Personal HandyphoneSystem）、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ２０００、無線ＬＡＮ等）にて通話又は通信中であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

無線認証制御部３０４は、通話又は通信中であると判断した場合は（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への認証信号の応答を停止し（ステップＳ１０３）、無線通信部２００に対する通信機能の使用制限は行わず（ステップＳ１０４）、本処理を終了する。

また、無線認証制御部３０４は、通話又は通信中でないと判断した場合は（ステップＳ１０２：ＮＯ）、通常の無線認証シーケンスに基づいた動作を行い、キー通信ユニット４００への応答信号の送信を実行して（ステップＳ１０５）、本処理を終了する。

以上の携帯電話機１００における無線認証部３００の無線認証処理において、無線認証部３００から出力される信号は、例えば、図６に示すようになる。図６において、（ａ）はキー通信ユニット４００の無線認証部５００の動作、（ｂ）は携帯電話機１００の無線認証部３００の動作、（ｃ）は携帯電話機１００の無線通信部２００の動作を示すタイミングチャートである。なお、同図（ａ）及び（ｂ）では、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。

図６（ｃ）において、携帯電話機１００が電話動作を開始して上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ１）、携帯電話機１００の無線認証部３００が応答の認証信号の送信を停止する。この時、キー通信ユニット４００では、送信した認証信号に対する応答が受信できないため、サーチモードに移行してサーチ信号の送信を開始する。

そして、同図（ｃ）において、携帯電話機１００の電話動作が終了したことが上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ２）、携帯電話機１００の無線認証部３００が動作を再開して、サーチ信号を受信すると、レスポンス信号を送信し、以後、認証モードに移行して認証信号と応答信号による無線認証動作を再開する。

以上の図６に示した無線認証動作では、キー通信ユニット４００は、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法に基づく動作を継続するだけであるため、キー通信ユニット４００の無線認証プログラム等は変更する必要が無く、無線認証システムの仕様変更コストを抑制することができる。

また、無線認証部３００から出力される信号は、例えば、図７に示すようなものでもよい。図７において、（ａ）はキー通信ユニット４００の無線認証部５００の動作、（ｂ）は携帯電話機１００の無線認証部３００の動作、（ｃ）は携帯電話機１００の無線通信部２００の動作を示すタイミングチャートである。

図７（ｃ）において、携帯電話機１００が電話動作を開始して上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ１）、携帯電話機１００の無線認証部３００が応答の認証信号の送信を停止し、応答の送信を停止する旨の情報を付加した制御信号をキー通信ユニット４００に送信する（図中のタイミングｔ１）。この時、キー通信ユニット４００では、送信した認証信号に対して、制御信号を受信すると、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨を認識して、そのまま認証動作を継続する。この時は、携帯電話を盗難されたり置き忘れたりしたわけではないので、キー通信ユニット４００においては、外部出力部５０７の出力手段にて警報音や警報表示等により警報をユーザに通知しないのが望ましく、上記制御信号中に警報をユーザに通知しない旨の制御信号を含んでも良い。

そして、同図（ｃ）において、携帯電話機１００の電話動作が終了して上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ２）、携帯電話機１００の無線認証部３００が動作を再開し、認証動作を再開する旨の情報を付加した制御信号をキー通信ユニット４００に送信する（図中のタイミングｔ２）。この時、キー通信ユニット４００では、送信した認証信号に対して、制御信号を受信すると、認証動作を再開する旨を認識して認証動作を継続する。

以上の図７に示した無線認証動作では、キー通信ユニット４００は、認証動作を継続するため、図６に示したサーチモードに移行する場合よりも動作間隔を長くすることができ、キー通信ユニット４００における電池の電力消費を低減することができる。

次に、図６に示した携帯電話機１００からキー通信ユニット４００に制御信号を送信する場合の動作シーケンスを図８に示して説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）に示したキー通信ユニット４００と携帯電話機１の各動作は、チャレンジアンドレスポンスの２往復分を簡易的に表現したものであり、図８に示す動作とは基本的に同様のものである。

図８において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では、２往復分の認証処理がＴ秒周期で実行され、このＴ秒周期内で認証信号１，３：チャレンジリクエスト，レスポンス送信の送信（ステップＫ１，Ｋ２）と、その応答動作である認証信号２，４：認証チャレンジ，レスポンス応答の送信が行われる（ステップＭ１，Ｍ２）。図中では、この同様の処理がステップＫ３，Ｋ４及びステップＭ３，Ｍ４として実行される。

そして、携帯電話機１００は、無線基地局６００から着信通知を受信し（ステップＢ１）、通話又は通信中に移行すると、上記のように認証信号Ｎの受信に対する認証信号の送信を停止する。キー通信ユニット４００は、認証信号Ｎに対する応答を受信しないため、サーチモードに移行して、認証モードの動作間隔より短いｔ秒周期でサーチ信号の送信を繰り返し実行する（ステップＫ６〜Ｋ１３）。これらのサーチ信号に対して、携帯電話機１００は通話又は通信中であるため、レスポンス信号を送信しない。この図８に示すキー通信ユニット４００側のサーチ動作の回数は、図６（ａ）の動作を簡易的に示したものである。

そして、携帯電話機１００において通話又は通信が終了すると（ステップＢ２）、無線認証部３００は受信したサーチ信号に対してレスポンス信号を送信する（ステップＭ５）。キー通信ユニット４００は、レスポンス信号を受信すると、認証モードに移行して、上記と同様にＴ秒周期の認証処理ステップＫ１４〜Ｋ１７及びステップＭ６〜Ｍ９を繰り返し実行する。

以上のように、図６に示したタイミングチャートに対応する動作がキー通信ユニット４００及び携帯電話機１００の間で実行される。

次に、図７に示した携帯電話機１００からキー通信ユニット４００に制御信号を送信する場合の動作シーケンスを図９に示して説明する。なお、図９において、図８に示した動作シーケンスと同様の動作には同一符号を付している。このシーケンスでは、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００は、同期を維持して動作する。また、図７（ａ）、（ｂ）に示したキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の各動作は、チャレンジアンドレスポンスの２往復分を簡易的に表現したものであり、図９に示す動作とは基本的に同様のものである。

図９において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では、２往復分の認識処理がＴ秒周期で実行され、このＴ秒周期内で認証信号１，３：チャレンジリクエスト，レスポンス送信の送信（ステップＫ１，Ｋ２）と、その応答動作である認証信号２，４の受信に応じて応答信号である認証信号２，４：認証チャレンジ，レスポンス応答の送信が行われる（ステップＭ１，Ｍ２）。図中では、この同様の処理がステップＫ３，Ｋ４及びステップＭ３，Ｍ４として実行される。

そして、携帯電話機１００は、無線基地局６００から着信通知を受信し（ステップＢ１）、通話又は通信中に移行すると、上記のように認証信号Ｍ：チャレンジリクエスト（ステップＫ１１）の受信に対する認証信号の送信を停止し、上記のように無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨の情報を付加した制御信号１＋認証信号Ｍ＋１をキー通信ユニット４００に送信する（ステップＭ１１）。ここで、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００は認証動作の同期を維持する。キー通信ユニット４００は、制御信号１＋認証信号Ｍ＋１を受信すると、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨を認識して認証モードを継続し、Ｔ秒周期で認証信号Ｍ＋２：チャレンジリクエストを送信する（ステップＫ１２）。この認証信号Ｍ＋２：チャレンジリクエストに対して、携帯電話機１００は、認証信号を送信しない。

そして、携帯電話機１００において通話又は通信が終了すると（ステップＢ２）、上記ステップＫ１２のＴ秒後にキー通信ユニット４００から送信される認証信号Ｍ＋３：チャレンジリクエストの受信後に（ステップＫ１３）、認証動作を再開する旨の情報を付加した制御信号２＋認証信号Ｍ＋４をキー通信ユニット４００に送信する（ステップＭ１２）。キー通信ユニット４００は、制御信号２＋認証信号Ｍ＋４を受信すると、認証信号Ｍ＋５：レスポンス送信を携帯電話機１００に送信する（ステップＫ１４）。この認証信号Ｍ＋５：レスポンス送信に対して、携帯電話機１００は認証信号Ｍ＋６：レスポンス応答を送信する（ステップＭ１３）。

以上のように、図７に示したタイミングチャートに対応する動作がキー通信ユニット４００及び携帯電話機１００の間で実行される。なお、図９に示した制御信号として、通常の認証信号とは別に制御信号を送信するようにしても良い。また、通常の認証信号に制御信号情報を付加する場合、制御信号を認証信号の先頭か末尾かの何ビット目に設定したり、任意のビットに設定しても良く、その付加ビットを限定するものではない。

以上のように、本実施の形態１の無線認証システムによれば、携帯電話機が通話又は通信中は、携帯電話機からの応答信号の送信を停止するため、携帯通信の電波に対して無線認証の電波が干渉することを防止することができる。

また、本実施の形態１の無線認証システムによれば、携帯電話機による応答信号の送信停止により、キー通信ユニットはチャレンジアンドレスポンス方式の認証方法に基づく動作を継続するようにしたため、キー通信ユニットの無線認証プログラム等は変更する必要が無く、無線認証システムの仕様変更コストを抑制することができる。

さらに、本実施の形態１の無線認証システムによれば、携帯電話機による応答信号の送信停止時に制御信号をキー通信ユニットに送信することにより、キー通信ユニットは認証モード動作を継続するようにしたため、サーチモードに移行する場合よりも動作間隔を長くすることができ、キー通信ユニットにおける電池の電力消費を低減することができる。

なお、上記実施の形態１では、無線通信装置として携帯電話機を適用した場合を説明したが、この装置に限定するものではなく、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）等の携帯情報端末、パーソナルコンピュータやコンピュータ機能が融合された装置、さらにはＭＰ３プレーヤー、ＨＤＤプレーヤー等の携帯機器に適用するようにしてもよい。また、また、通信装置として携帯通信用の無線基地局の例をあげて説明したが、この装置に限定するものではなく、例えば、無線ＬＡＮアクセスポイントでもよい。

また、上記実施の形態１では、携帯電話機側では通話又は通信中にキー通信ユニットからの信号の影響を低減するため、以下の方法をとるようにしてもよい。

携帯電話機１００側の無線認証部３００内の送受信部３０２に設けた可変アッテネータ３０２ａの減衰率を認証通信時より大きな値（例えば、無限大）にし、キー通信ユニット４００からの認証信号をアンテナ３０１で受信したとしても受信部３０２ｄで受信する信号レベルを下げる。また、携帯電話機１００側の無線認証部３００内の送受信部３０２における受信部３０２ｄを通話又は通信中はＯＦＦとし、キー通信ユニット４００からの認証信号をアンテナ３０１で受信したとしても受信部３０２ｄで信号を受け取らないようにする。また、可変アッテネ-タ３０２ａの代わりにスイッチを利用しても良い。また、これらの方法を携帯電話機の通信状態に応じて組み合わせるようにしても良い。

また、上記実施の形態１では、図７において、携帯電話機１００が通話又は通信中は、無線認証に関わる送受信動作を停止する場合を示したが、キー通信ユニット４００から送信される信号を待ち受ける待ち受け動作だけを実行するようにしても良い。この場合、携帯電話機１００から送信する制御信号がキー通信ユニット４００側で受信できなくても、キー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を受信することが可能になり、認証動作に直ちに移行することが可能になる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、無線通信装置である携帯電話機側の無線認証部だけではなく、無線通信ユニットであるキー通信ユニット側の無線認証部も携帯電話機側の無線通信部を利用した送受信動作に応じた制御を行う。具体的には、キー側が内蔵する電池寿命を延長させるため、携帯電話機側の認証信号の送信停止に応じて間欠的に送受信動作する場合の制御例について説明する。

なお、本実施の形態２における無線認証システムは、上記実施の形態１に示した無線認証システム１０と同様の構成を適用するため、そのシステム構成、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の各構成の図示、及び構成説明は省略する。

本実施の形態２における携帯電話機１００とキー通信ユニット４００において実行される無線認証動作について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０（ａ）は携帯電話機１００の無線認証動作を示すフローチャートであり、同図（ｂ）はキー通信ユニット４００の無線認証動作を示すフローチャートである。

図１０（ａ）において、携帯電話機１００の無線認証制御部３０４は、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号により通信機能の使用制限中か否かを判断する（ステップＳ２０１）。使用制限中であると判断した場合は（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、そのまま処理を終了する。また、使用制限中でないと判断した場合は（ステップＳ２０１：ＮＯ）、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号により無線通信部２００は無線通信（ＰＨＳ（Personal HandyphoneSystem）、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ２０００、無線ＬＡＮ等）にて通話又は通信中であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

この時、同図（ｂ）のキー通信ユニット４００は、動作状態１として通常の認証動作を実行中であるものとする（ステップＳ３０１）。

無線認証制御部３０４は、通話又は通信中でないと判断した場合は（ステップＳ２０２：ＮＯ）、キー通信ユニット４００から受信した認証信号に対して無線認証部３００から応答の認証信号を送信する処理を実行して（ステップＳ２０３）、本処理を終了する。また、無線認証制御部３０４は、通話又は通信中であると判断した場合は（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨の情報を付加した制御信号を無線認証部３００から送信する（ステップＳ２０４）。

このステップＳ２０４では、タイマー１０３の計時時間を基に、キー通信ユニット４００が待ち受け状態になっているときに制御信号を送信する必要がある。

その後、無線認証制御部３０４は、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止し（ステップＳ２０５）、無線通信部２００に対する携帯通信機能の機能制限も行わない（ステップＳ２０６）。

キー通信ユニット４００の無線認証ユニット制御部５０４は、制御信号を受信すると、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨を認識して動作状態２に移行して、以下のような動作を実行する（ステップＳ３０２）。キー通信ユニット４００は、動作状態２において、認証動作モードの維持、警報動作の停止処理、認証モード認証信号を送信する周期の変更処理、又は、認証信号の送信停止処理等を実行する。また、これらの処理を組み合わせて実行するようにしても良い。

次いで、携帯電話機１００の無線認証制御部３０４は、無線通信制御部１０１から入力される通信状態信号により通話又は通信中か否かを判断し（ステップＳ２０７）、通話又は通信中であると判断した場合は（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５の処理に戻る。すなわち、無線認証制御部３００は、無線通信部２００が通話又は通信中である場合は、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理を繰り返し実行する。

また、無線認証制御部３０４は、通話又は通信中でないと判断した場合は（ステップＳ２０７：ＮＯ）、認証動作を再開する旨の情報を付加した制御信号をキー通信ユニット４００に送信して（ステップＳ２０８）、本処理を終了する。

キー通信ユニット４００の無線認証ユニット制御部５０４は、制御信号を受信すると、認証動作を再開する旨を認識して、上記動作状態１に戻って（ステップＳ３０３）、本処理を終了する。なお、ここで、キー通信ユニット４００は、動作状態１に戻るのではなく、別の動作状態３等に移行するようにしても良い。

以上の携帯電話機１００における無線認証部３００の無線認証処理において、無線認証部３００から出力される信号と、キー通信ユニット４００における間欠動作は、例えば、図１１に示すようになる。図１１において、（ａ）はキー通信ユニット４００の無線認証部５００の動作、（ｂ）は携帯電話機１００の無線認証部３００の動作、（ｃ）は携帯電話機１００の無線通信部２００の動作を示すタイミングチャートである。なお、同図（ａ）及び（ｂ）では、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。

図１１（ｃ）において、携帯電話機１００が電話動作を開始して上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ１）、同図（ｂ）に示す携帯電話機１００の無線認証部３００は、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨の情報を付加した制御信号を送信する。同図（ａ）において、キー通信ユニット４００の無線認証部５００は、制御信号を受信すると、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨を認識して、間欠受信動作に移行する。この時は、携帯電話を盗難されたり置き忘れたりしたわけではないので、キー通信ユニット４００においては、外部出力部５０７の出力手段にて警報音や警報表示等により警報をユーザに通知しないのが望ましく、上記制御信号中に警報をユーザに通知しない旨の制御信号を含んでも良い。

そして、同図（ｃ）において、携帯電話機１００の電話動作が終了して上記通信状態信号により無線認証部３００に通知されると（図中のタイミングＴ２）、同図（ｂ）において、携帯電話機１００の無線認証部３００が動作を再開する旨の情報を付加した制御信号を送信する。そして、同図（ａ）において、キー通信ユニット４００の無線認証部５００は、制御信号を受信すると、認証動作を再開する旨を認識し、間欠受信動作から通常の認証信号の送受信動作を再開する。

以上の図１１に示した無線認証動作では、携帯電話機１００側の応答動作が停止すると、キー通信ユニット４００からは、サーチ信号が送信されず、間欠受信動作を行うだけなので、キー通信ユニット４００の電池消耗を更に低減することができる。

次に、図１１に示した携帯電話機１００からキー通信ユニット４００に制御信号を送信する場合の動作シーケンスを図１２に示して説明する。このシーケンスでは、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００は、同期を維持して動作する。なお、図１２において、図８に示した動作シーケンスと同様の動作には同一符号を付している。また、図１１（ａ）、（ｂ）に示したキー通信ユニット４００と携帯電話機１の各動作は、チャレンジアンドレスポンスの２往復分を簡易的に表現したものであり、図１２に示す動作とは基本的に同様のものである。

図１２において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では、２往復分の認証処理がＴ秒周期で実行され、このＴ秒周期内で認証信号１，３：チャレンジリクエスト，レスポンス送信の送信（ステップＫ１，Ｋ２）と、この応答動作である認証信号２，４：認証チャレンジ，レスポンス応答の送信が行われる（ステップＭ１，Ｍ２）。図中では、この同様の処理がステップＫ３，Ｋ４及びステップＭ３，４として実行される。

そして、携帯電話機１００は、無線基地局６００から着信通知を受信すると（ステップＢ１）、上記のように認証信号Ｍ：チャレンジリクエスト（ステップＫ２１）の受信に対する認証信号の送信を停止し、無線認証部３００からキー通信ユニット４００への応答を停止する旨の情報を付加した制御信号１＋認証信号Ｍ＋１を送信する（ステップＭ２１）。ここで、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００は認証動作の同期を維持する。図中では、制御信号を通常の認証信号に制御信号情報を付加して制御信号１＋認証信号Ｍ＋１を送信する場合を示しているが、通常の認証信号とは別に制御信号を送信するようにしても良い。また、通常の認証信号に制御信号情報を付加する場合、制御信号を認証信号の先頭か末尾かの何ビット目に設定したり、任意のビットに設定しても良く、その付加ビットを限定するものではない。

キー通信ユニット４００では、上記制御信号制御信号１＋認証信号Ｍ＋１を受信すると、図１１（ａ）に示したように間欠受信動作のみを実行する。この間欠受信動作の間隔は、図中に示すように、Ｔ秒周期に設定するものとする。この動作間隔は、特に限定するものではない。

そして、携帯電話機１００において通話又は通信が終了すると（ステップＢ２）、認証動作を再開する旨の情報を付加した制御信号２＋認証信号Ｍ＋２をキー通信ユニット４００に送信する（ステップＭ２２）。図中では、制御信号を通常の認証信号に制御信号情報を付加して制御信号２＋認証信号Ｍ＋２を送信する場合を示しているが、通常の認証信号とは別に制御信号を送信するようにしても良い。また、付加するビットは上記のように任意である。以後、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間では通常の２往復の認証動作がＴ周期で実行される（ステップＫ２２，Ｋ２３，Ｍ２３，Ｍ２４）。

以上のように、本実施の形態２の無線認証システムによれば、携帯電話機が通話又は通信中は、携帯電話機からの応答信号の送信を停止するため、携帯通信の電波に対して無線認証の電波が干渉することを防止することができる。

また、本実施の形態２の無線認証システムによれば、携帯電話機による応答信号の送信停止時に制御信号をキー通信ユニットに送信することにより、キー通信ユニットは間欠受信動作に移行するようにしたため、動作間隔をより長くすることができ、キー通信ユニットにおける電池の電力消費を実施の形態１の場合よりも更に低減することができる。

なお、上記実施の形態２では、無線通信装置として携帯電話機を適用した場合を説明したが、この装置に限定するものではなく、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）等の携帯情報端末、パーソナルコンピュータやコンピュータ機能が融合された装置、さらにはＭＰ３プレーヤー、ＨＤＤプレーヤー等の携帯機器に適用するようにしてもよい。また、通信装置として携帯通信用の無線基地局の例をあげて説明したが、この装置に限定するものではなく、例えば、無線ＬＡＮアクセスポイントでもよい。また、上記実施の形態２では、図１１において、携帯電話機１００が通話又は通信中は、無線認証に関わる送受信動作を停止する場合を示したが、キー通信ユニット４００から送信される信号を待ち受ける待ち受け動作だけを実行するようにしても良い。この場合、携帯電話機１００から送信する制御信号がキー通信ユニット４００側で受信できなくても、キー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を受信することが可能になり、認証動作に直ちに移行することが可能になる。

（実施の形態３）
本実施の形態３では、携帯電話機内部で無線通信部に対する無線認証信号の干渉を抑制するためにフィルタを設けた場合について説明する。

上記各実施の形態１〜２では、携帯電話機は、通話又は通信中の携帯電波との干渉を避けるために無線認証部からの送信を停止する場合を説明したが、携帯電波と無線認証電波との干渉を回避する他の方法として、例えば、携帯電話機内部で無線認証部から出力される無線認証信号が無線通信制御部に対して干渉しないように、内部にフィルタを設ける構成も考えられる。このフィルタを設けた場合の携帯電話機の構成について、図１３に示すブロック図を参照して説明する。なお、図１３において、図２に示した携帯電話機１００の構成と同一の構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

図１３において、携帯電話機７００は、無線認証部３００と、無線通信制御部１０１、タイマー１０３及び警報回路部１０４とが接続される配線の間にフィルタ１０８を設けると共に、無線認証部３００内の送受信部３０２とアンテナ３０１とが接続される配線の間にフィルタ３０８を設けている。フィルタ１０８，３０８の特性例を図１４及び図１５に示す。これらの特性図に示すように、フィルタ１０８，３０８は、無線認証信号により発生する高調波成分を減衰させる特性を有するものを用いるようにする。

したがって、フィルタ１０８，３０８を設けたことにより、携帯電話機７００内部で無線認証部３００と接続される無線通信制御部１０１、タイマー１０３及び警報回路部１０４に対する無線認証信号の高調は成分による干渉を抑制することが可能になる。なお、上記フィルタ１０８、３０８を設けるのに加えて、通話又は通信中のみ無線認証部３００からの認証信号の送出レベルを下げても良い。

その結果、上記実施の形態１〜２の制御動作に加えて本実施の形態３のフィルタを追加することにより、無線認証信号から発生する高調波成分が携帯通信動作に干渉することを効果的に抑制することが可能になる。

なお、使用制限装置３０７は、上記実施の形態１で説明した通信機能の制限以外に、例えば、ゲーム操作、電話帳操作、メール操作、メモ帳操作、カメラ操作など携帯電話機１００に搭載されている電話機能以外のアプリケーション機能を制限しても良い。但し、使用制限装置３０７は、無線通信部２００に対しては上記実施の形態１、２の制御を行うものであり、これらの実施の形態１、２ではアプリケーション機能に対しての制御を制限するものでは無い。また、実施の形態１、２では通話又は通信中に無線通信装置としての携帯電話機からキー通信ユニットへの応答を停止した場合を説明したが、無線通信装置としての携帯電話機からキー通信ユニットに対して間欠的に制御信号又は認証信号又は制御信号を含んだ認証信号を送信しても良い。

本発明は、携帯電話機で携帯電波送受信時に、携帯電話機に実装された無線認証部の無線認証動作を停止させるように制御して、無線認証信号による携帯通信信号への干渉を防止すると共に、キー側の電池消耗を低減可能とする点で無線認証システム等に有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線認証システムの全体構成を示す図 本実施の形態１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１に係るキー通信ユニットの構成を示すブロック図 本実施の形態１に係る携帯電話機における無線認証部内の送受信部の構成を示すブロック図 本実施の形態１に係る携帯電話機において実行される無線認証処理を示すフローチャート 本実施の形態１に係る（ａ）はキー通信ユニットの無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は携帯電話機の無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｃ）は携帯電話機の無線通信部の動作を示すタイミングチャート 本実施の形態１に係る（ａ）はキー通信ユニットの無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は携帯電話機の無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｃ）は携帯電話機の無線通信部の動作を示すタイミングチャート 本実施の形態１に係る無線認証システムの図６に対応する動作を示すシーケンス図 本実施の形態１に係る無線認証システムの図７に対応する動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係る（ａ）は携帯電話機の無線認証動作を示すフローチャート、（ｂ）はキー通信ユニットの無線認証動作を示すフローチャート 本実施の形態２に係る（ａ）はキー通信ユニットの無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は携帯電話機の無線認証部の動作を示すタイミングチャート、（ｃ）は携帯電話機の無線通信部の動作を示すタイミングチャート 本実施の形態２に係る無線認証システムの図１１に対応する動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態３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３に係るフィルタの特性例を示す図 本実施の形態３に係るフィルタの他の特性例を示す図 従来の無線認証信号の高調波成分の一例を示す図 従来の（ａ）はキーにおける認証信号の動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は携帯端末装置における認証信号の動作を示すタイミングチャート、（ｃ）は携帯電話動作を示すタイミングチャート

符号の説明

１０ 無線認証システム
１００、７００ 携帯電話機
１０１ 無線通信制御部
１０２、５０９ 電池
１０３、５１０ タイマー
１０４、５０６ 警報回路部
１０５、５０７ 外部出力部
１０６ 操作入力部
１０７ マイクロフォン
１０８、３０８ フィルタ
２００ 無線通信部
２０１、３０１、５０１ アンテナ
２０２、３０２ｂ 送受信切替部
２０３、３０２ｃ 送信部
２０４、３０２ｄ 受信部
３００、５００ 無線認証部
３０２、５０２ 送受信部
３０２ａ 可変アッテネータ
３０３、５０５ 認証用ＩＤ記憶部
３０４ 無線認証制御部
３０５、５０８ メモリ
３０６ 信号レベル検出部
３０７ 使用制限装置
４００ キー通信ユニット
５０３ 認証信号レベル検出部
５０４ 無線認証ユニット制御部
６００ 無線基地局

Claims (5)

1. 通信装置との間で第１の無線通信により通信を行うとともに、無線通信ユニットとの間で第２の無線通信により相互認証を行う無線通信装置であって、
   前記第１の無線通信を行う第１の無線通信手段と、
   前記第２の無線通信を行う第２の無線通信手段と、
   前記第１の無線通信手段による通信動作状態に応じて前記第２の無線通信手段の無線通信動作を制御する無線認証制御手段と、を備え、
   前記第２の無線通信手段は、受信した前記相互認証に関わる信号を減衰させる可変減衰手段を有し、
   前記無線認証制御手段は、前記第１の無線通信手段による通信動作中は前記第２の無線通信手段における前記相互認証に関わる送信動作を停止し、前記相互認証に関わる送信動作の停止中に設定する前記可変減衰手段の減衰率を、前記相互認証に関わる無線通信動作時に設定する前記可変減衰手段の減衰率よりも大きくする無線通信装置。
2. 前記無線認証制御手段は、前記第１の無線通信手段による通信動作中は前記第２の無線通信手段における受信部をＯＦＦにする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記第１の無線通信手段による前記通信動作は通話である請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信装置と前記無線通信ユニット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。
5. 通信装置との間で第１の無線通信により通信を行うとともに、無線通信ユニットとの間で第２の無線通信により相互認証を行う無線通信装置における無線認証方法であって、
   前記第１の無線通信を行う第１の無線通信ステップと、
   前記第２の無線通信を行う第２の無線通信ステップと、
   前記第１の無線通信ステップによる通信動作状態に応じて前記第２の無線通信ステップの無線通信動作を制御する無線認証制御ステップと、を備え、
   前記第２の無線通信ステップは、受信した前記相互認証に関わる信号を減衰させ、
   前記無線認証制御ステップは、前記第１の無線通信ステップによる通信動作中は前記第２の無線通信ステップにおける前記相互認証に関わる送信動作を停止し、前記相互認証に関わる送信動作の停止中に設定する前記減衰の減衰率を、前記相互認証に関わる無線通信動作時に設定する前記減衰の減衰率よりも大きくする無線認証方法。

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