JP5777763B1 - 電子キー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機の認証に失敗した場合に、ノイズ環境下であるか否かを判定する電子キー装置を得る。【解決手段】車載機１が携帯機５０のＩＤコードを認証するに当たって、制御機器３０を作動させるための外部入力に基づき、携帯機５０に対してＬＦ信号により認証要求し、この認証要求に応答して、携帯機５０から送信された携帯機５０のＩＤコードを含むＲＦ信号に基づき、第１の認証手段６が認証を行い、認証に失敗した場合には、携帯機５０に対し、ノイズ判定パターンの送信を要求し、これに応じて携帯機５０から送信されるノイズ判定パターンに基づき、ノイズ環境判定手段７がＬＦ信号及びＲＦ信号のいずれか一方または両方に係わるノイズ環境下にあるか否かを判定し、ノイズ環境下にある場合には携帯機５０の使用者に報知するようにした。【選択図】図１

Description

この発明は、車載機である親機と携帯機である子機との間の通信により、ＩＤコードを照合して子機の認証を実施する電子キー装置に関するものである。

車両のドア施開錠、エンジン始動を行なう場合の従来技術としては、使用者がキーを鍵穴に挿入し回転させて行なうものから、いわゆるＦＯＢキーを用いたボタン操作により遠隔で操作が可能な車両用電子キー装置により行うものがある。後者の車両用電子キー装置は、使用者のポケット、またはバッグに入れたまま、一切キーに触れることなく、車載（親）機と携帯（子）機との間で無線通信を行ない、携帯機からのＩＤコードを車載機が記憶しているコードと照合する。
そして、照合結果が合致した場合、ドアノブに取り付けられたセンサに触れるだけで、車載機がドアを施開錠し、運転席に取り付けられたボタンを押すだけで、エンジン始動ができることとなる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１８１２９５号公報（第４〜８頁、第１図） 特開２００６−１０８９８１号公報（第５〜１１頁、第１図）

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に記載されているキーレスエントリシステムは、キーレスエントリシステムが通信していない期間に受信される信号の信号強度を測定し、この測定値をノイズ成分として保持し、通信時にアンテナから送信された信号強度からノイズ成分を減じることにより信号強度を補正してアンテナとの距離を求めるものである。
しかし、ノイズ成分によってはノイズ源との電波干渉により単純に減じるだけでは完全に補正できないため、連続的なノイズや間欠的なノイズの発生に応じてアンテナとの距離に誤差がでてしまうことにより、場合によっては車内にある携帯機が車外にあると判定されて、閉じ込めが発生してしまう可能性がある。

一方、特許文献２に記載されているキーレスエントリシステムは、一定時間ごとに受信した信号の信号強度が規定値以上であればカウントし、カウント値が規定値以上であればノイズを受信したと判断して時間情報とノイズ情報を記憶するもので、不具合が発生した場合、修理工場にて診断ツールでノイズが原因であったかを判断することは可能である。
しかし、車の使用者としては、なぜ動作しないのか、車のどこかが故障しているかもしれないという不安から修理工場に持って行き、状況を説明する場合でも、場所的な問題もあり、発生した現場にて調査する必要がある。
また、現場で再現しない場合は、システム供給メーカが、さらに発生現場にて技術的な調査を行い、原因特定しなければならないため、調査に対する時間とコストがかかり、システムの故障でなくてもクレームとなるという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、携帯機の認証に失敗した場合に、ノイズ環境下であるか否かを判定する電子キー装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる電子キー装置においては、車載機である親機が、使用者の保有する携帯機である子機との間で通信することにより子機の有するＩＤコードを認証したのち制御機器を作動させる電子キー装置であって、親機は、子機に対してＬＦ信号により認証要求し、この認証要求に応答して、子機から送信される子機のＩＤコードを含むＲＦ信号に基づき、子機の認証を行うＬＦ認証手段と、子機の認証に失敗した場合に、子機にノイズ判定パターン信号の送信を要求し、これに応じて子機から送信される複数の一定幅のパルスを含むノイズ判定パターン信号に基づき、ＬＦ信号及びＲＦ信号のいずれか一方または両方に係わるノイズ環境下にあるか否かを、ノイズ判定パターン信号のうちの検出されたパルスの数に応じて判定するノイズ環境判定手段とを備え、子機は、親機からの認証要求に応じて、当該子機のＩＤコードを含む応答信号を生成し、ＲＦ信号にして親機に送信するとともに、親機からのノイズ判定パターン信号の送信要求に応じて、ノイズ判定パターン信号を送信する応答手段を備えたものである。

この発明によれば、車載機である親機が、使用者の保有する携帯機である子機との間で通信することにより子機の有するＩＤコードを認証したのち制御機器を作動させる電子キー装置であって、親機は、子機に対してＬＦ信号により認証要求し、この認証要求に応答して、子機から送信される子機のＩＤコードを含むＲＦ信号に基づき、子機の認証を行うＬＦ認証手段と、子機の認証に失敗した場合に、子機にノイズ判定パターン信号の送信を要求し、これに応じて子機から送信される複数の一定幅のパルスを含むノイズ判定パターン信号に基づき、ＬＦ信号及びＲＦ信号のいずれか一方または両方に係わるノイズ環境下にあるか否かを、ノイズ判定パターン信号のうちの検出されたパルスの数に応じて判定するノイズ環境判定手段とを備え、子機は、親機からの認証要求に応じて、当該子機のＩＤコードを含む応答信号を生成し、ＲＦ信号にして親機に送信するとともに、親機からのノイズ判定パターン信号の送信要求に応じて、ノイズ判定パターン信号を送信する応答手段を備えたので、制御機器が作動しなかった場合に、ノイズ環境下にあるかどうかを判定することができる。

この発明の実施の形態１における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。 この発明の実施の形態１における電子キー装置の通信処理及びノイズ環境下判定のための通信フォーマットを示す図である。 この発明の実施の形態１における電子キー装置のノイズ判定手順タイミングを示す図である。 この発明の実施の形態１における電子キー装置のノイズ環境下判定を示す図である。 この発明の実施の形態２における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。 この発明の実施の形態３における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。 この発明の実施の形態４における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。

実施の形態１．
以下、この発明の電子キー装置の好適な実施の形態につき、図を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。
図１において、電子キー装置は、親機である車載機１と、使用者に保有される子機である携帯機５０と、携帯機５０と同じ構成で、保有するＩＤコードのみ異なる複数の携帯機
７０により構成されている。
車載機１に接続されている外部の構成要素としては、制御機器３０、表示装置３１、警報装置３２及びスイッチ３４がある。制御機器３０は、ドアの施開錠やエンジン始動を実施するための制御機器に相当し、車載機１は駆動手段１３を介して、この制御機器３０を制御する。表示装置３１は、車載機１の表示手段１４により制御されて、種々の表示を行う。警報装置３２は、車載機１の警報手段１５により制御され、使用者に警報を発する。
また、スイッチ３４は、ドアの施開錠やエンジン始動を要求するための、車両の所定に位置に配置されたスイッチ（あるいはセンサ）であり、所定の外部入力に相当する。

車載機１の第１のＣＰＵ２は、車載機１の全体を制御し、第１の記憶手段１６に対し、データを読み書きするとともに、駆動手段１３、表示手段１４、警報手段１５に指示を与える。第１の記憶手段１６は、キーＩＤを複数格納している。図１では、キーＩＤ Ａ１６ａ、キーＩＤ Ｂ１６ｂが示されている。
第１のＣＰＵ２は、携帯機５０へ認証要求やノイズ判定パターンを要求するためのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：長波）信号をＬＦ信号送信アンテナ２０を介して送信するＬＦ信号送信手段３と、携帯機５０へ認証要求やノイズ判定パターンを要求するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）信号を送信する第１のＲＦ信号送信手段４と、携帯機５０から、要求に対する応答としてのＲＦ信号を受信する第１のＲＦ信号受信手段５と、受信したＲＦ信号の認証を行う第１の認証手段６（ＬＦ認証手段）と、環境がノイズ環境か否かを判定するノイズ環境判定手段７と、近距離かざし認証ＬＦ信号送信アンテナ１８に携帯機５０がかざされた場合に、認証を行う近距離かざし認証手段１０とを有する。
第１のＲＦ信号送信手段４及び第１のＲＦ信号受信手段５は、第１のＲＦ信号送受信アンテナ１７を介して、ＲＦ信号の送信または受信を行う。
エンジン始動時に、エンジンスタートボタンの周辺に備えられた近距離かざし認証ＬＦ信号送信アンテナ１８に携帯機５０をかざすことにより、近距離かざし認証手段１０で認証を実施でき、エンジン始動することができる。

携帯機５０は、電池５７から電源供給される第２のＣＰＵ５１により制御される。
第２のＣＰＵ５１は、固有のキーＩＤを格納した第２の記憶手段５２と、車載機１からの要求に応じてＲＦ信号を送信する第２のＲＦ信号送信手段５３と、車載機１からの認証要求またはノイズ判定パターン要求のＲＦ信号を受信する第２のＲＦ信号受信手段５４と、ＬＦ信号受信アンテナ５９及びＬＦ受信ＩＣ６０を介して、車載機１の認証要求やノイズ判定パターン要求であるＬＦ信号を受信するＬＦ信号受信手段５５と、車載機１からの認証要求に応じて、第２の記憶手段５２に記憶している固有のキーＩＤ Ａ５２を含むレスポンスデータを生成する第２の認証手段５６（応答手段）とを有する。
第２のＲＦ信号送信手段５３と第２のＲＦ信号受信手段５４とは、第２のＲＦ信号送受信アンテナ５８を介してＲＦ信号を送信または受信する。
遠隔操作スイッチ６１は、遠隔から車両のドア施開錠を行うためのスイッチであり、エマージェンシーキー６２は、ノイズ環境下でドアの施開錠を行うために設けられている。

なお、携帯機７０は、携帯機５０と同じ機能を有し、保有するＩＤコードのみ異なる１台以上の携帯機であり、１台の車両に対して複数の携帯機を登録することが可能である。
そこで、以下では、携帯機に関しては、携帯機５０の１台を用いて説明する。

図２は、この発明の実施の形態１における電子キー装置の通信処理及びノイズ環境下判定のための通信フォーマットを示す図である。
図２において、認証要求信号１００は、ＬＦ信号[１]とＲＦ信号［親１］であり、Ｗａｋｅ Ｕｐ ＩＤのフィールドには車載機１のＩＤが格納され、続くフィールドには認証要求を示すデータが格納されている。チャレンジデータのフィールドには、任意のデータ
が格納されてよい。認証応答信号１０１は、ＲＦ信号［子１］であり、認証応答信号１０１の先頭を示す同期信号に続いて、キーＩＤを含むレスポンスデータが格納される。ノイズ判定パターン要求信号１０２は、ＬＦ信号[２]とＲＦ信号［親２］であり、ノイズ判定パターン要求のフィールドにノイズ判定パターンを要求するデータが格納される。ノイズ判定パターン信号１０３は、ＲＦ信号［子２］であり、一定のパルス幅の信号が複数パルス送信される。

図３は、この発明の実施の形態１における電子キー装置のノイズ判定手順タイミングを示す図である。
図３において、通常手順とノイズ判定手順における親機と子機との信号送信タイミングを示している。

図４は、この発明の実施の形態１における電子キー装置のノイズ環境下判定を示す図である。
図４において、ＬＦ（親機）−ＲＦ（子機）通信の状況と、ＲＦ（親機）−ＲＦ（子機）通信の状況とに応じて、ノイズ環境下判定結果を示している。

次に、車載機１及び携帯機５０の動作について、図１〜図４を参照しながら説明する。
まず、車載機１及び携帯機５０の通常の動作について説明する。
［通常手順１］正規使用者が、車両のドアに備えられたスイッチ３４を押すと、車載機１は、車両の近くに登録された携帯機５０があるか否かを確認するために、携帯機５０の認証を開始する。
［通常手順２］車載機１内の第１の認証手段６は、認証要求するための認証要求信号１００であるＬＦ信号［１］を、ＬＦ信号送信手段３及びＬＦ信号送信アンテナ２０を介して送信する。

［通常手順３］これに対して、携帯機５０内のＬＦ信号受信手段５５は、ＬＦ信号受信アンテナ５９及びＬＦ受信ＩＣ６０を介して、ＬＦ信号［１］を受信する。
［通常手順４］次に、第２の認証手段５６は、ＬＦ信号受信手段５５を介して受信した認証要求に相当するＬＦ信号［１］を、車載機１のＩＤ等により認証して、認証に成功すれば、第２の記憶手段５２に記憶している固有のキーＩＤ Ａ５２を含むレスポンスデータを生成し、認証応答信号１０１を生成する。
［通常手順５］次に、第２の認証手段５６は、第２のＲＦ信号送信手段５３及び第２のＲＦ信号送受信アンテナ５８を介して、生成した認証応答信号１０１をＲＦ信号［子１］として送信する。

［通常手順６］これに対して、車載機１内の第１のＲＦ信号受信手段５は、第１のＲＦ信号送受信アンテナ１７を介して、認証応答信号のＲＦ信号［子１］を受信する。
［通常手順７］そして、第１の認証手段６は、第１のＲＦ信号受信手段５を介して取得したＲＦ信号［子１］に含まれるキーＩＤが、あらかじめ記憶されている第１の記憶手段１６のキーＩＤと一致するか否かを認証する。

［通常手順８］さらに、駆動手段１３は、この認証に成功したと判断した場合には、通常手順１におけるスイッチ３４の操作が、正規使用者による操作であると判断し、制御機器３０を作動させることで、ドアの開錠を実施する。
［通常手順９］一方、認証に失敗したと判断した場合には、第１の認証手段６は、通常手順１におけるスイッチ３４の操作が、正規使用者による操作ではないと判断し、制御機器３０を作動させることなく、処理を終了する。

なお、上述した通常手順１〜９は、ドアの開錠について説明したが、その後、正規ユーザがドアを開け、車両に乗り込んだ状態で、エンジンスタートボタンを押した場合にも、同様の処理を行うことで、容易にエンジン始動を行うことが可能となる。
この場合、エンジンスタートボタンは、図１におけるスイッチ３４に相当する。すなわち、図１では、例としてスイッチ３４を１つのスイッチとして図示しているが、ドア開閉のスイッチ、エンジン始動停止のスイッチなど、機能毎に複数のボタンを設ければよい。

キーレスエントリシステムは、ドアロック、アンロックのエリア判定や車内外判定を目的として通信の距離を特定するために、ＬＦ（長波）信号を使用し、遠隔操作を可能にするために長距離通信が可能となるＲＦ（高周波）信号を用いて通信を実施している。
許可されている周波数は、各国によって規定されており、キーレスシステム以外においても同じ周波数帯の信号を使用しているシステムが存在する。
このため、周囲で使用されている他のシステムの周波数と電波干渉が発生し、ノイズ環境となり、キーレスシステム自体に問題がない場合でも、目的の機能が動作しない場合がある。

次に、上述した通常手順９において認証失敗した場合のノイズ環境判定方法の手順について説明する。
［ノイズ判定手順１］通常手順９にて、認証失敗と判断した後、ノイズ環境判定手段７がノイズ環境の判定を実施するために、車載機１の第１の認証手段６は、通常手順と同様にして、ノイズ判定パターンを要求するノイズ判定パターン要求信号１０２であるＬＦ信号［２］を送信する。この信号は、ＲＦ信号にノイズが含まれているか否かを確認する信号で、基本的には通常手順のＬＦ信号［１］と同等の信号に、携帯機５０に対してノイズ判定パターンを要求する信号を付加したものである。
［ノイズ判定手順２］これに対して、携帯機５０は、車載機１から送信されたノイズ判定用のＬＦ信号［２］を正常に受信した場合、通常手順と同様な手順で、第２の認証手段５６が、ノイズ判定パターン信号１０３であるＲＦ信号［子２］を規定時間内に送信する。
この信号は、ノイズを判定するための一定のパルス幅の信号を、複数パルス例えば１０パルス分、送信する。

［ノイズ判定手順３］次に、車載機１は、携帯機５０から送信されたノイズ判定用のＲＦ信号［子２］の一定パルス幅の信号を、基準時間内に何回正常受信できたかをカウントする。この信号の受信状況により、１０パルス分検出できた場合（○：確実に応答する）は、ＬＦ信号［２］及びＲＦ信号［子２］は、ノイズの影響を受けていないと判断できる。
しかし、１０パルス分検出できなかったが、５パルス分以上検出できた場合（△：応答が不安定）は、ＬＦ信号［２］は正常に受信できたが、ＲＦ信号［子２］については１０パルス分の信号が検出できなかったことから、ＲＦ信号にノイズが混入したと推定できる。
また、自然界のノイズを考慮して、例えば３パルス以下の受信しかできなかった場合（×：応答が全く無い）には、ＬＦ信号［２］が正常に受信できなかった、ＲＦ信号［子２］が正常に受信できなかった、または登録された携帯機５０が判定エリアに子機が無い可能性があるという判断をすることができる。

［ノイズ判定手順４］次に、車載機１のノイズ環境判定手段７は、さらにノイズ環境の判定を実施するためのノイズ判定パターン要求信号１０２であるＲＦ信号［親２］を、第１のＲＦ信号送信手段４により、第１のＲＦ信号送受信アンテナ１７を介して送信する。
［ノイズ判定手順５］これに対して、携帯機５０は、第２のＲＦ信号受信手段５４により第２のＲＦ信号送受信アンテナ５８を介してＲＦ信号［親２］を受信し、［ノイズ判定手順２］と同様に、ノイズ判定用のＲＦ信号［子２］を第２のＲＦ信号送受信アンテナ５
８を介して、規定時間内に送信する。

［ノイズ判定手順６］次に、車載機１は［ノイズ判定手順３］と同様に、ノイズ判定用のＲＦ信号［子２］の一定パルス幅の信号が、基準時間内に何回正常受信できたかをカウントする。
この信号の受信状況により、１０パルス分検出できた場合は、ＲＦ信号［親２］及びＲＦ信号［子２］は、ノイズの影響を受けていないと判断できる。この結果と［ノイズ判定手順３］の結果、ＲＦ信号［子２］が、例えば３パルス以下の受信しかできなかった場合、ＬＦ信号−ＲＦ信号通信は、正常に通信できなかったが、ＲＦ信号−ＲＦ信号通信は、正常に通信できたことから、ＬＦ信号に関してノイズ環境下であると判断することが可能となる。
しかし、１０パルス分検出できなかったが、例えば５パルス分以上検出できた場合は、ＲＦ信号［親２］は正常に受信できたが、ＲＦ信号［子２］については１０パルス分の信号が検出できなかったことから、ＲＦ信号にノイズが混入したと推定できる。この結果と［ノイズ判定手順３］の結果から、ＲＦ信号に関してノイズ環境下であると判断することが可能となる。

［ノイズ判定手順７］ここで、ＬＦ信号−ＲＦ信号通信、ＲＦ信号−ＲＦ信号通信がどちらも全く通信できなかった場合は、携帯機５０がエリア判定内に無いか、ＬＦ信号、ＲＦ信号共にノイズ環境下であることが判断できないが、ノイズ判定手順１からノイズ判定手順６を複数回例えば３回繰り返すことで、ノイズが影響しているかどうかをより確実に判定することができる。
ＬＦ信号、ＲＦ信号共に連続したノイズ環境下である可能性は低いため、図３のノイズ判定手順タイミングチャートのように３回繰り返すことで、１回でもノイズ判定用応答があった場合は、ノイズ環境下であるということをより確実に判定することが可能となる。

図４のノイズ環境下判定例では、ノイズ判定手順７の結果を○：確実に応答する、△：応答が不安定、×：応答が全く無いに分類し、それぞれの結果に応じてノイズ環境下判定を示している。
判定結果の分類や判定するパルス幅やパルス信号の数、ノイズ判定する回数については判定例であり、使用する周波数やシステムを考慮して結果を分類する最適な判定閾値を設定すれば良い。

［ノイズ判定手順７］の結果、ＬＦ信号またはＲＦ信号のノイズ環境下であることを検知した場合に、使用者への通信成功確率を報知するための表示手段１４による表示装置３１、代替手段を通知するための警報手段１５による警報装置３２を備えている。

［報知手順１］
ノイズ環境下と判定され、目的の機能の動作に至らなかった場合、車載機１は使用者にノイズ環境下で動作しない可能性があることを使用者に報知するために表示手段１４により、車に搭載されているディスプレイ装置である表示装置３１に通信成功確率を表示する。
さらには、使用者により確実に報知するための警報手段１５により、警報装置３２にて警報音や音声ガイドを行う。この警報により、使用者はノイズ環境下であることを知ることが可能となり、車両に搭載される機器の故障でないことを確認できるため、安心できる。

［報知手順２］
しかし、使用者は目的の動作が行われないため、ノイズ環境の通信成功確率を報知するだけでは戸惑う場合がある。例えば、ドアのロックやアンロックを行いたい場合に、ＬＦ信号に関してノイズ環境下であると判定し、ＲＦ信号に関しては問題ないと判定した場合は、ＲＦ信号のみで遠隔操作が可能な携帯機５０の遠隔操作スイッチ６１の操作によるロック、アンロックを警報装置３２により音声ガイドで促すことにより、使用者は目的の機能を代替手段で達成することができる。
ドアのロックやアンロックを行いたい場合に、ＲＦ信号に関してノイズ環境下であると判定した場合は、携帯機５０に備えられているエマージェンシーキー６２である、例えばメカニカルキーによるロック、アンロックを、警報装置３２により例えば音声ガイドで代替手段を促すことにより使用者は目的を達成できる。
また、エンジン始動時においても、エンジンスタートボタンの周辺に備えられた近距離かざし認証ＬＦ信号送信アンテナ１８に携帯機５０をかざすことにより、近距離かざし認証手段１０で認証を実施し、エンジン始動可能なエマージェンシー始動を促すことで、使用者は代替手段で目的の機能を達成することができる。

実施の形態１によれば、周波数に対するノイズ（電波干渉）により、ドアロック、エンジン始動等の機能が動作しない原因を使用者に通知することにより、使用者は電子キー装置の故障では無いことを確認でき、その原因で動作しない機能に対して、別の代替手段を通知することにより、使用者は目的を達成できるため、安心できる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。
図５において、１〜７、１０、１３〜１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、２０、３０〜３２、３４、５０〜６２、７０は図１におけるものと同一のものである。図５では、第１のＣＰＵ２は、ノイズ判定時ＲＦ認証切替手段８（ＲＦ認証切替手段）と、ノイズ判定時ＲＦ認証手段９（ＲＦ認証手段）とを有している。
ノイズ判定時ＲＦ認証切替手段８は、ノイズ環境下と判定された場合に、セキュリティ性を重視した代替手段を実施するか、正確なエリア判定は不可能であるが、利便性を重視したＲＦ信号−ＲＦ信号通信認証による自動動作を実施するかを切替える。
ノイズ判定時ＲＦ認証手段９は、ＬＦ信号に関してノイズ環境下と判断された場合、ＲＦ信号（親機）−ＲＦ信号（子機）通信による携帯機５０の認証を実施する。

実施の形態１では、警報装置３２により代替手段を促すものであったが、使用者によっては、いつも電子キー装置をノイズの影響のある場所で使用する場合もあるため、そのたびに代替手段での操作が必要になって煩わしいという問題がある。
実施の形態２は、このような問題を解決するためのものである。

実施の形態１のノイズ判定手順１〜７の結果、ＬＦ信号に関するノイズ環境下と判定された場合の実施の形態２の電子キー装置の動作について、以下に説明する。
［ＲＦ認証手順１］正規使用者が、車両のドアに備えられたスイッチ３４を押すと、車載機１は、車両の近くに登録された携帯機５０があるか否かを確認するために、通常手順１〜９を実施し、その後ノイズ判定手順１〜７を実施する。
ノイズ判定手順７の結果、ＬＦ信号に関してノイズ環境下と判断された場合、ノイズ判定時ＲＦ認証手段９は、ＲＦ信号（親機）−ＲＦ信号（子機）通信認証を実施することで、代替手段を自動的に実行するために携帯機５０の認証を開始する。

［ＲＦ認証手順２］車載機１内の第１の認証手段６は、認証要求のためのＲＦ信号送信手段による認証要求信号１００であるＲＦ信号［親１］を、第１のＲＦ信号送信手段４及び第１のＲＦ信号送受信アンテナ１７を介して送信する。

［ＲＦ認証手順３］これに対して、携帯機５０内の第２のＲＦ信号受信手段５４は、第２のＲＦ信号送受信アンテナ５８を介して、車載機１からのＲＦ信号［親１］を受信する。
［ＲＦ認証手順４］次に、第２の認証手段５６は、第２のＲＦ信号送信手段５３を介して受信した認証要求するＲＦ信号［親１］に応じて、第２の記憶手段５２にあらかじめ有している固有のキーＩＤ Ａ５２を含むレスポンスデータを生成する。
［ＲＦ認証手順５］次に、第２の認証手段５６は、第２のＲＦ信号送信手段５３及び第２のＲＦ信号送受信アンテナ５８を介して、生成したレスポンスデータを、認証応答信号１０１のＲＦ信号［子１］として送信する。

［ＲＦ認証手順６］これに対して、車載機１内の第１のＲＦ信号受信手段５は、第１のＲＦ信号送受信アンテナ１７を介して、認証応答信号１０１であるＲＦ信号［子１］を受信する。
［ＲＦ認証手順７］そして、第１の認証手段６は、第１のＲＦ信号受信手段５を介して取得したＲＦ信号［子１］に含まれるＩＤコードが、あらかじめ記憶されている第１の記憶手段１６のキーＩＤと一致するか否かを認証する。

［ＲＦ認証手順８］さらに、駆動手段１３は、この認証に成功したと判断した場合には、通常手順１におけるスイッチ３４の操作が、正規使用者による操作であると判断し、制御機器３０を作動させることで、ドアの開錠を実施する。
［ＲＦ認証手順９］一方、認証に失敗したと判断した場合には、第１の認証手段６は、通常手順１におけるスイッチ３４の操作が、正規使用者による操作ではないと判断し、制御機器３０を作動させることなく、処理を終了する。

このように、通常手順であるＬＦ信号−ＲＦ信号通信認証が失敗した場合においても、ＲＦ信号−ＲＦ信号通信認証が成功した場合に機能を動作させることにより、使用者は代替手段を操作しなくても、自動的に目的の機能を達成することが可能となる。

しかし、前述したようにキーレスエントリシステムは、ドアロック、アンロックのエリア判定や車内外判定を目的として通信の距離を特定するためにＬＦ（長波）信号を使用しているため、ＲＦ信号−ＲＦ信号通信認証では、本来の目的であるエリア判定や車内外判定ができないため、セキュリティ上の問題が発生する。

このような問題を解決するために、使用者はセキュリティ性と利便性を考慮して、ノイズ環境下と判定された場合に、セキュリティ性を重視した代替手段を実施するか、正確なエリア判定は不可能であるが、利便性を重視したＲＦ信号−ＲＦ信号通信認証による自動動作を実施するかをノイズ判定時ＲＦ認証切替手段８によって、使用者の意思で選択が可能になっている。

実施の形態２によれば、このように、常にノイズ環境下で操作する使用者についても、セキュリティ性は劣るが利便性を重視した使用者にとっては快適な動作を得ることができる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。
図６において、１〜１０、１３〜１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、２０、３０〜３２、３４、５０〜６２、７０は図５におけるものと同一のものである。図６では、車載機１に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により構成され、ＧＰＳ搭載のスマートフォンなどの携帯端末である情報通信端末４１（ＧＰＳ搭載の外部機器）との間で近距離無線通信を行う近距離無線通信手段１２を設け、また、車載機１に接続されている外部の構成要素として、ＧＰＳ搭載のＮＡＶＩユニット３３（ＧＰＳ搭載の外部機器）を有している。

実施の形態３の電子キー装置は、ノイズ環境下であると判定された場合に、発生日時情報である年、月、日、曜日、時間と、判定した場所情報である緯度、経度、高度情報を取得するために、近距離無線通信手段１２を利用して、ＧＰＳを搭載したスマートフォンである情報通信端末４１から、あるいはＧＰＳを搭載したＮＡＶＩユニット３３から、日時及び位置情報を取得する。

この取得した日時及び場所情報を、情報通信端末４１やＮＡＶＩユニット３３のメモリにノイズ情報と関連付けて記憶することで、ノイズによる環境下のデータを蓄積することができる。
このＧＰＳ情報に関連付けて記憶されるノイズ情報は、ノイズ環境下にある信号（ＬＦ信号、ＲＦ信号）の情報や携帯機５０との間の通信の成功確率の情報などを含む。

一度、ノイズ環境下で動作しなかった情報を記憶しておくことにより、再度この場所に車を停止し、エンジンを停止した場合、この記憶した情報から以前にノイズ環境下で動作しなかったという情報を表示装置３１に表示することや、警報装置３２に使用者に事前に報知することにより、使用者はより安心して目的の機能を達成することが可能となる。
また、日時を記憶することによって、日付、曜日、時間で周囲の装置の稼働状況が変わり発生するノイズもあるため、同じ場所であっても日時によるノイズ情報を蓄積し、発生確率やノイズ発生量を数値化する通信成功確率のデータを情報が入力される毎に反映することで、より安心できる情報の提供が可能となる。

実施の形態３によれば、ノイズ環境下の日時情報である年、月、日、曜日、時間と、判定した場所情報である緯度、経度、高度情報を記憶させて、同じ状態にある車両の場合に使用者に表示や警報を行うことにより、使用者が安心することができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４における電子キー装置を含むシステム全体を示す概念図である。
図７において、１〜１０、１２〜１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、２０、３０〜３４、４１、５０〜６２、７０は図６におけるものと同一のものである。図７では、車載機１にデータセンタ通信手段１１を設け、クラウドサービスであるデータセンタ４０と通信できるように構成している。

実施の形態３では、使用者が所有している情報通信端末４１やＮＡＶＩユニット３３のメモリにノイズ環境、日時、場所の情報を記憶するものであったが、実施の形態４は、さらに、車両のメーカが提供するネットワークを使用したクラウドサービスであるデータセンタ４０に、検出したノイズ環境、日時、場所情報をデータセンタ通信手段１１によりデータをアップロードし、データセンタ４０で集中管理することで、同じシステムを使用している各使用者がその情報をダウンロードできることによって、情報共有できる構成となっている。

一方、使用者によっては、個人情報のため、場所情報の提供を要求しない場合や、セキュリティの問題によりクラウドサービスを必要としない使用者もいるため、あくまでもクラウドサービスを要求する使用者のみ使用することが可能な構成となっている。

このように、クラウドサービスを利用する使用者にとっては、今までに行ったことが無い場所で、ノイズによる機能不作動を体験する以前に、情報の提供を受けることができるため、より安心することが可能となる。
また、従来はノイズ環境下において目的の機能が動作しなかった使用者は、車両の修理工場に調査を依頼していたが、車両の修理工場においてもクラウドサービスを利用することにより、目的の機能が動作しなかった場所に関して情報を参照し、ノイズ環境情報がアップロードされていれば、調査に関する工数の削減ができ、使用者に対しての説明も早急に対応することが可能となる。
このため、システム提供メーカに対する調査依頼も不要となるケースが大部分となり、原因調査にかかる時間の削減、原因調査コストの低減、さらにはクレームの低減にもつながる。

実施の形態４によれば、データセンタに集約した情報を、同じシステムを利用している使用者が共有することによって、使用者が初めて行った場所でもノイズにより機能が動作しない可能性があることを事前に通知することが可能であるため、使用者はより安心することができる。

なお、実施の形態１〜実施の形態４の他にも、親機と子機との通信による電子キーにおいて、本発明を適用すれば、同様の効果が得られるのは言うまでもない。

また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 車載機、２ 第１のＣＰＵ、３ ＬＦ信号送信手段、４ 第１のＲＦ信号送信手段、
５ 第１のＲＦ信号受信手段、６ 第１の認証手段、７ ノイズ環境判定手段、
８ ノイズ判定時ＲＦ認証切替手段、９ ノイズ判定時ＲＦ認証手段、
１０ 近距離かざし認証手段、１１ データセンタ通信手段、１２ 近距離無線通信手段、
１３ 駆動手段、１４ 表示手段、１５ 警報手段、１６ 第１の記憶手段、
１７ 第１のＲＦ信号送受信アンテナ、１８ 近距離かざし認証ＬＦ信号送信アンテナ、２０ ＬＦ信号送信アンテナ、３０ 制御機器、３１ 表示装置、３２ 警報装置、
３３ ＮＡＶＩユニット、３４ スイッチ、４０ データセンタ、４１ 情報通信端末、５０ 携帯機、５１ 第２のＣＰＵ、５２ 第２の記憶手段、
５３ 第２のＲＦ信号送信手段、５４ 第２のＲＦ信号受信手段、
５５ ＬＦ信号受信手段、５６ 第２の認証手段、５７ 電池、
５８ 第２のＲＦ信号送受信アンテナ、５９ ＬＦ信号受信アンテナ、
６０ ＬＦ受信ＩＣ、６１ 遠隔操作スイッチ、６２ エマージェンシーキー、
７０ 携帯機。

Claims (14)

1. 車載機である親機が、使用者の保有する携帯機である子機との間で通信することにより上記子機の有するＩＤコードを認証したのち制御機器を作動させる電子キー装置であって、
   上記親機は、
   上記子機に対してＬＦ信号により認証要求し、この認証要求に応答して、上記子機から送信される上記子機のＩＤコードを含むＲＦ信号に基づき、上記子機の認証を行うＬＦ認証手段と、
   上記子機の認証に失敗した場合に、上記子機にノイズ判定パターン信号の送信を要求し、これに応じて上記子機から送信される複数の一定幅のパルスを含むノイズ判定パターン信号に基づき、ＬＦ信号及びＲＦ信号のいずれか一方または両方に係わるノイズ環境下にあるか否かを、上記ノイズ判定パターン信号のうちの検出された上記パルスの数に応じて判定するノイズ環境判定手段とを備え、
   上記子機は、
   上記親機からの認証要求に応じて、当該子機のＩＤコードを含む応答信号を生成し、ＲＦ信号にして上記親機に送信するとともに、上記親機からのノイズ判定パターン信号の送信要求に応じて、上記ノイズ判定パターン信号を送信する応答手段を備えたことを特徴とする電子キー装置。
2. 上記親機は、
   ノイズ環境下と判定した場合に、上記子機との間の通信の成功確率を表示装置に表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子キー装置。
3. 上記ＬＦ認証手段は、上記制御機器を作動させるための所定の外部入力があった場合に、上記子機に対して認証要求するように構成され、
   上記親機は、
   ノイズ環境下と判定した場合に、ＬＦ信号及びＲＦ信号のいずれか一方または両方のノイズ環境下に応じて、上記所定の外部入力の代替手段を警報装置により使用者に通知する警報手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子キー装置。
4. 上記親機は、
   上記ノイズ環境判定手段により、ＬＦ信号に関するノイズ環境下にあると判定された場合に、
   上記子機に対してＲＦ信号により認証要求し、この認証要求に応答して、上記子機から送信された上記子機のＩＤコードを含むＲＦ信号に基づき、上記子機の認証を行うＲＦ認証手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子キー装置。
5. 上記親機は、
   上記ＲＦ認証手段による上記子機の認証を実施するかしないかを選択可能にするＲＦ認証切替手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の電子キー装置。
6. 上記親機は、
   ＧＰＳ搭載の外部機器からＧＰＳ情報を取得するように構成され、
   上記ノイズ環境判定手段によりノイズ環境下にあることが判定された場合に、上記ＧＰＳ情報を取得し、この取得したＧＰＳ情報をノイズ環境に係わる情報と関連付けて記憶することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子キー装置。
7. 上記ＧＰＳ情報に関連付けて記憶されるノイズ環境に係わる情報は、ノイズ環境下にある信号の情報及び上記子機との間の通信の成功確率情報のいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の電子キー装置。
8. 上記記憶されるＧＰＳ情報は、日時情報であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子キー装置。
9. 上記記憶されるＧＰＳ情報は、場所情報であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子キー装置。
10. 上記記憶されるＧＰＳ情報は、日時情報及び場所情報であり、
    上記ＧＰＳ情報に関連付けて記憶されるノイズ環境に係わる情報を、場所情報ごと及び日時情報ごとに蓄積し、上記親機の存在する日時及び場所に応じた上記子機との間の通信の成功確率を計算して、使用者に報知することを特徴とする請求項６に記載の電子キー装置。
11. 上記記憶されるＧＰＳ情報は、日時情報及び場所情報であり、
    上記親機が、上記記憶されたＧＰＳ情報に一致する日時及び場所に存在する場合に、ノイズ環境下にあることを使用者に報知することを特徴とする請求項６に記載の電子キー装置。
12. 上記親機は、クラウドサービスであるデータセンタと通信が可能なデータセンタ通信手段を備え、
    上記データセンタ通信手段により、上記ノイズ環境に係わる情報とこれに関連付けて記憶されたＧＰＳ情報とを、上記データセンタにアップロードすることを特徴とする請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の電子キー装置。
13. 上記親機は、上記データセンタ通信手段により、上記データセンタから、他の親機によってアップロードされた上記ノイズ環境に係わる情報とこれに関連付けられたＧＰＳ情報とをダウンロードすることを特徴とする請求項１２に記載の電子キー装置。
14. 上記親機の上記データセンタ通信手段による上記データセンタの利用を使用者が選択できるように構成されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の電子キー装置。

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