JP6697688B2 - 携帯機および車載器 - Google Patents

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Description

本発明は、通信技術に関し、特に車両用無線通信システムにおける携帯機および車載器に関する。
スマートエントリーシステムでは、車両から定期的に送信された認証要求信号を受信した電子キーが認証応答信号を送信し、これを受信した車両において認証応答信号の認証に成功した場合に、解錠がなされる。このような電子キーにおいて特定の操作を行った場合に、スマートエントリー機能が停止される(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−223273号公報
電子キーをカバンあるいはポケットに入れて移動する場合に、電子キーが他の荷物と接触することによって、特定の操作がなされてしまう場合がある。それによって、ユーザが意図していないにもかかわらずスマートエントリー機能が停止されてしまい、ユーザがスマートエントリー機能を使用したい場面においても使用できない。その際、ユーザは、スマートエントリー機能を動作させる操作を行う必要あり、ユーザにとって不便である。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、意図しない停止の発生を抑制する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の携帯機は、車載器への片方向の第1通信を実行する第1通信部と、車載器との双方向の第2通信を実行する第2通信部と、第1通信部が車載器に信号を送信してから、第2通信部が車載器からの信号を受信した場合に、第2通信部を停止させる制御部と、を備える。
本発明の別の態様は、車載器である。この車載器は、車両に搭載される車載器であって、携帯機からの片方向の第1通信を実行する第1通信部と、携帯機との双方向の第2通信を実行する第2通信部とを備える。第2通信部は、第1通信部において受信した信号に示された車両のドアロックの指示と、車両のドアロックの状態とが合っている場合に、携帯機に信号を送信し、第1通信部において受信した信号に示された車両のドアロックの指示と、車両のドアロックの状態とが異なっている場合に、携帯機への信号を非送信とする。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、意図しない停止の発生を抑制できる。
図1(a)−(c)は、実施例の車両用無線通信システムによるスマート通信の概要を示す図である。 図2(a)−(b)は、実施例の車両用無線通信システムによるキーレス通信の概要を示す図である。 実施例の車両用無線通信システムの構成を示す図である。 図3の車両用無線通信システムによる停止手順を示すシーケンス図である。 図3の携帯機による停止手順を示すフローチャートである。 図3の車載器による停止手順を示すフローチャートである。
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機(電子キー)との間において、車両のドアロックを施錠あるいは解錠するための無線通信を実行する車両用無線通信システムに関する。車載器と携帯機との間で無線通信を実行する車両用無線通信システムにおいて、2種類の通信シーケンスが定義される。1種類目は、車載器と携帯機との間で双方向通信を実行する通信シーケンスであり、「スマート通信」と呼ばれる。スマート通信は、前述のスマートエントリー機能において使用される。2種類目は、携帯機から車載器への一方向通信を実行する通信シーケンスであり、「キーレス通信」と呼ばれる。
携帯機の電池消耗抑制、リレーアタック対策の目的で携帯機のスマート通信を停止することが求められる。しかしながら、前述のごとく、スマート通信の停止がユーザの意図とは別になされてしまう場合、ユーザにとって不便が生じる。意図しないスマート通信の停止の発生を抑制するために、本実施に係る車両用無線通信システムでは、車両が施錠された状態において、キーレス通信による施錠、スマート通信が順に実行された場合に、スマート通信が停止される。
図1(a)−(c)は、車両用無線通信システム1000によるスマート通信の概要を示す。スマート通信は、スマートエントリー方式、スマートキー方式、パッシブキーレスエントリー(PKE:Passive Keyless Entry)方式とも呼ばれる。図1(a)は、車両用無線通信システム1000による解錠動作を示す。車両用無線通信システム1000は、携帯機10、車載器20を含み、車載器20は、車両50に搭載される。車両50のドアロックが施錠されている状況において、携帯機10を携帯するユーザ、つまり車両50に乗り込もうとするユーザは、車両50のドアノブに触れる。車両50のドアノブが触れられたことをトリガとして、車載器20は、探索信号を携帯機10に送信する。探索信号は、LF(Low Frequency)の信号、例えば、125kHz帯の信号である。LFの信号の通信距離は、車両50から2m程度の範囲に限定される。
図1(b)は、探索信号のフォーマットを示す。探索信号は、認証コマンド、RSSI(Received Signal Strength Indicator)用バーストを順に配置する。認証コマンドには、携帯機10を識別するためのキーID、スマート通信によって実行させる機能、例えばドアロックの解錠を指示するための機能コマンド等が含まれる。キーIDは、スマート通信において携帯機10を識別するためのIDである。また、認証コマンドは暗号化されている。RSSI用バーストは、携帯機10に受信信号強度を測定させるための信号である。RSSI用バーストはこれまで通り使用されればよいので、ここでは説明を省略する。図1(a)に戻る。
携帯機10は、探索信号を受信すると、認証コマンドの内容を解読する。携帯機10は、認証コマンドに含まれたキーIDをもとに、正当な車載器20からの探索信号であることを認識すると、レスポンス信号を車載器20に送信する。レスポンス信号は、UHF(Ultra High Frequency)の信号、例えば、300MHz帯の信号である。なお、UHFの信号は、RF(Radio Frequency)の信号とも呼ばれる。図1(c)は、レスポンス信号のフォーマットを示す。レスポンス信号は、プリアンブル、同期信号、データを順に配置する。プリアンブル、同期信号は、携帯機10と車載器20との間の通信を成立させるために使用される既知の信号である。データは、順番ID、レスポンスコードを含む。順番IDは、車載器20と携帯機10との組合せを識別するためのIDであり、キーIDに対応づけられる。レスポンスコードは、認証コマンドに対応した信号であることを示すための情報である。これらには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。図1(a)に戻る。
車載器20は、レスポンス信号を受信する。車載器20は、レスポンス信号に含まれた順番ID、レスポンスコードをもとに、既に送信した探索信号に対する応答を携帯機10から受けつけたと判定すれば、車両50のドアロックを解錠させる。なお、車両50のドアロックの施錠に対しても、主に機能コマンドの内容が変わるだけで同様の処理がなされる。
図2(a)−(b)は、車両用無線通信システム1000によるキーレス通信の概要を示す。携帯機10は、ユーザによってドアロック解錠の操作がなされると、キーレス信号を車載器20に送信する。ユーザによるドアロック解錠の操作は、例えば、携帯機10に設けられたボタン(図示せず)が押し下げられることである。また、キーレス信号は、レスポンス信号と同一の周波数帯の信号である。
図2(b)は、キーレス信号のフォーマットを示す。キーレス信号は、プリアンブル、同期信号、データを順に配置する。プリアンブル、同期信号は、レスポンス信号におけるそれらと同一である。データは、機能コマンド、キーレスID、ローリングコードを含む。機能コマンドは、キーレス通信によって実行させる機能、例えばドアロックの解錠の指示を特定するための情報を示す。キーレスIDは、キーレス通信において携帯機10を識別するためのIDであり、前述のキーIDと1対1で対応づけられる。ローリングコードは、携帯機10からのキーレス信号の送信毎に増加する値を示し、例えば2バイトで示される。具体的には、キーレス信号の送信毎にローリングコードの値は「1」ずつ増加する。図2(a)に戻る。
車載器20は、キーレス信号を受信する。車載器20は、キーレス信号に含まれたキーレスID、ローリングコードをもとに、車両50のドアロックを解錠させるか否かを判定する。なお、車両50のドアロックの施錠に対しても、主に機能コマンドの内容が変わるだけで同様の処理がなされる。
図3は、車両用無線通信システム1000の構成を示す。車両用無線通信システム1000は、前述のごとく、携帯機10、車載器20を含み、車載器20は、車両50に搭載される。携帯機10は、操作部100、制御部102、UHF送信部104、LF受信部106、第1通信部110、第2通信部112を含む。車載器20は、UHF受信部200、制御部202、LF送信部204、第1通信部210、第2通信部212を含む。車両50は、ECU(Electronic Control Unit)52、ドアロック機構54を含む。
携帯機10の操作部100は、キーレス通信において使用されるボタンに相当し、ユーザが車両50のドアロック施錠を要求する場合に押し下げられる。ここでは、ドアロック機構54が施錠されているにもかかわらず、ドアロック施錠が要求される場合を想定する。操作部100は、押し下げられた場合に、押下げを制御部102に通知する。制御部102は、操作部100からの通知を受けつけると、施錠が指示された機能コマンド、キーレスIDを含めるようにキーレス信号を生成する。キーレス信号のフォーマットは前述の通りである。制御部102は、キーレス信号をUHF送信部104に出力する。UHF送信部104は、制御部102からキーレス信号を入力すると、キーレス信号を車載器20に送信する。このように、制御部102、UHF送信部104は、本携帯機10を識別するためのキーレスIDを含むキーレス信号によって、車載器20にドアロックの施錠を要求する。
車載器20のUHF受信部200は、携帯機10からのキーレス信号を受信する。UHF受信部200は、キーレス信号を制御部202に出力する。制御部202は、UHF受信部200からのキーレス信号を受けつけると、キーレス信号から機能コマンド、キーレスID、ローリングコードとを抽出する。制御部202は、抽出したキーレスIDと、予め保持したキーレスIDとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ペア認証が成功した場合、制御部202は、ローリングコードが所定の条件を満たしているかを判定し、所定の条件を満たしている場合に、機能コマンドの実行を決定する。一方、ペア認証が失敗した場合、あるいはローリングコードが所定の条件を満たしていない場合、制御部202は、機能コマンドの非実行を決定する。
制御部202は、機能コマンドの実行を決定した場合、ドアロック機構54の状態、つまり施錠状態であるか、解錠状態であるかを確認する。この状態は、制御部202において管理されていてもよいし、制御部202がECU52を介してドアロック機構54に確認してもよい。前述のごとく、ドアロック機構54が解錠されている場合、つまり車両50のドアロックがなされていない場合、制御部202は、機能コマンドに示された施錠の指示にしたがって、ECU52を介してドアロック機構54を施錠する。これは、通常のキーレス通信による解錠であるので、処理はこれで終了し、制御部202はスマート通信における探索信号の非送信を決定する。
一方、ドアロック機構54が施錠されている場合、つまり車両50のドアロックがなされている場合、制御部202は、機能コマンドにおいても施錠の指示が示されていれば、スマート通信における探索信号の送信を決定する。制御部202は、探索信号を生成する。その際、認証コマンドには、携帯機10を識別するためのキーIDと、携帯機10におけるスマート通信を停止させるためのコマンドが含まれる。前述のごとく、キーIDは、キーレスIDと1対1で対応しており、対応関係は制御部202において管理されている。制御部202は、探索信号をLF送信部204に出力する。LF送信部204は、探索信号を携帯機10に送信する。
携帯機10のLF受信部106は、車載器20からの探索信号を受信する。LF受信部106は、探索信号を制御部102に出力する。制御部102は、探索信号に含まれたキーID、スマート通信を停止させるためのコマンドを抽出する。制御部102は、予め保持するキーIDと、抽出したキーIDとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証が失敗した場合、後述の処理は実行されない。一方、ペア認証が成功した場合、制御部102は、レスポンス信号を生成するとともに、抽出したコマンドにしたがって、スマート通信を停止することを決定する。スマート通信の停止については後述する。制御部102は、レスポンス信号をUHF送信部104に出力する。UHF送信部104は、レスポンス信号を車載器20に送信する。
車載器20のUHF受信部200は、携帯機10からのレスポンス信号を受信する。なお、LF送信部204が探索信号を送信してから一定期間にわたって、UHF受信部200がレスポンス信号を受信しない場合、制御部202は探索信号をLF送信部204から再送させてもよい。
ここで、携帯機10から車載器20への片方向のキーレス通信を「第1通信」と呼ぶ場合、携帯機10と車載器20との双方向のスマート通信は「第2通信」と呼ばれる。UHF送信部104における第1通信部110と、UHF受信部200における第1通信部210が、キーレス通信のために使用される。また、UHF送信部104とLF受信部106における第2通信部112と、UHF受信部200とLF送信部204とにおける第2通信部212が、スマート通信のために使用される。
携帯機10の制御部102は、スマート通信を停止することを決定した場合、第2通信部112を停止させる。ここで、制御部102は、第2通信部112にレスポンス信号を送信させてから第2通信部112を停止してもよく、第2通信部112にレスポンス信号を送信させる前に第2通信部112を停止してもよい。後者の場合、レスポンス信号は送信されない。
以下では、携帯機10における第2通信部112の停止を解除するための処理を説明する。操作部100は、予め定められたパターンの操作を受けつける。予め定められたパターンの操作の一例は、解錠のためのボタンと施錠のためのボタンとが交互に5回以上押し下げられることである。操作部100は、予め定められたパターンの操作を受けつけたことを制御部102に通知する。制御部102は、操作部100からの通知を受けつけた場合、第2通信部112を動作させる。
また、ユーザが車両50に乗り込み、イモビライザー通信によってエンジンが始動した場合に、制御部102は第2通信部112を動作させてもよい。なお、イモビライザー通信によってエンジンが始動したことを携帯機10が認識するための構成には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。さらに、携帯機10の電池が抜き差しされた場合に、制御部102は第2通信部112を動作させてもよい。
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
以上の構成による車両用無線通信システム1000の動作を説明する。図4は、車両用無線通信システム1000による停止手順を示すシーケンス図である。携帯機10は、キーレス信号を送信する(S10)。車載器20は、ドアロックを確認する(S12)。車載器20は、探索信号を送信する(S14)。携帯機10は、レスポンス信号を送信する(S16)。携帯機10は、第2通信部112を停止する(S18)。
図5は、携帯機10による停止手順を示すフローチャートである。操作部100は操作を受けつける(S50)。UHF送信部104は、キーレス信号を送信する(S52)。LF受信部106が探索信号を受信した場合(S54のY)、UHF送信部104は、レスポンス信号を送信し(S56)、制御部102は、第2通信部112を停止させる(S58)。LF受信部106が探索信号を受信しない場合(S54のN)、処理は終了される。
図6は、車載器20による停止手順を示すフローチャートである。UHF受信部200は、施錠が指示されたキーレス信号を受信する(S100)。ドアロック機構54が施錠中であれば(S102のY)、LF送信部204は、探索信号を送信する(S104)。UHF受信部200がレスポンス信号を受信せず(S106のN)、探索信号の最大再送回数に達していなければ(S108のN)、ステップ104に戻る。UHF受信部200がレスポンス信号を受信した場合(S106のY)、あるいは探索信号の最大再送回数に達した場合(S108のY)、処理は終了される。ドアロック機構54が施錠中でなければ(S102のN)、ECU52ドアロック機構54を施錠する(S110)。
本実施例によれば、携帯機は、車載器にキーレス信号を送信してから、車載器からの探索信号を受信した場合に、携帯機の第2通信部を停止させるので、意図的な処理によって第2通信部を停止できる。また、意図的な処理によって携帯機の第2通信部が停止されるので、意図しない停止の発生を抑制できる。また、携帯機が受信した探索信号に、携帯機の第2通信部を停止させるコマンドが含まれるので、コマンドにしたがって第2通信部を停止させることができる。また、携帯機は、車載器へのレスポンス信号を送信させてから、携帯機の第2通信部を停止させるので、レスポンス信号を送信できる。また、携帯機は、レスポンス信号を送信するので、スマート通信の通常の手順を実行できる。また、携帯機は、予め定められたパターンの操作を受けつけた場合に携帯機の第2通信部を動作させるので、簡易な操作で動作させることができる。
また、車載器は、携帯機からの信号をキーレス受信した場合に、車両のドアロックがなされていれば携帯機に探索信号を送信するので、通常の処理とは異なった手順による探索信号を送信できる。車載器は、通常の処理とは異なった手順によって探索信号が送信されるので、当該探索信号を携帯機の第2通信部を停止させるための指示信号に使用できる。また、車載器は、車両のドアロックがなされていることが条件であるので、ユーザの意図による処理を実行できる。また、車載器は、送信する探索信号に、スマート通信を停止させるコマンドが含まれるので、スマート通信を停止させることができる。
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の携帯機は、車載器への片方向の第1通信を実行する第1通信部と、車載器との双方向の第2通信を実行する第2通信部と、第1通信部が車載器に信号を送信してから、第2通信部が車載器からの信号を受信した場合に、第2通信部を停止させる制御部と、を備える。
この態様によると、車載器に信号を送信してから、車載器からの信号を受信した場合に、第2通信部を停止させるので、意図しない停止の発生を抑制できる。
第1通信部が送信する信号には、本携帯機を識別するための情報が含まれ、第2通信部が受信する信号には、本携帯機を識別するための情報と、第2通信部を停止させるコマンドが含まれる。この場合、受信した信号に、第2通信部を停止させるコマンドが含まれるので、第2通信部を停止させることができる。
制御部は、第1通信部が車載器に信号を送信してから、第2通信部が車載器からの信号を受信した場合に、第2通信部に車載器へのレスポンス信号を送信させてから、第2通信部を停止させてもよい。この場合、車載器へのレスポンス信号を送信させてから、第2通信部を停止させるので、レスポンス信号を送信できる。
第2通信部が停止している場合に、ユーザからの操作を受けつける操作部をさらに備えてもよい。制御部は、操作部が予め定められたパターンの操作を受けつけた場合、第2通信部を動作させてもよい。この場合、予め定められたパターンの操作を受けつけた場合に第2通信部を動作させるので、簡易な操作で動作させることができる。
本発明の別の態様は、車載器である。この車載器は、車両に搭載される車載器であって、携帯機からの片方向の第1通信を実行する第1通信部と、携帯機との双方向の第2通信を実行する第2通信部とを備える。第2通信部は、第1通信部において受信した信号に示された車両のドアロックの指示と、車両のドアロックの状態とが合っている場合に、携帯機に信号を送信し、第1通信部において受信した信号に示された車両のドアロックの指示と、車両のドアロックの状態とが異なっている場合に、携帯機への信号を非送信とする。
この態様によると、携帯機からの信号に示されたドアロックの指示と、車両のドアロックの状態が合っていれば、携帯機に信号を送信するので、通常の処理とは異なった手順によって信号を送信できる。
第1通信部において受信した信号に示された指示は、ドアロックの施錠であり、第2通信部は、車両のドアロックがなされていれば携帯機に信号を送信し、車両がアンロックであれば携帯機への信号を非送信としてもよい。この場合、携帯機からの信号を受信した場合に、車両のドアロックがなされていれば携帯機に信号を送信するので、通常の処理とは異なった手順によって信号を送信できる。
第1通信部が受信する信号には、携帯機を識別するための情報が含まれ、第2通信部が送信する信号には、携帯機を識別するための情報と、携帯機における第2通信を停止させるコマンドが含まれる。この場合、送信する信号に、第2通信を停止させるコマンドが含まれるので、第2通信を停止させることができる。
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
実施例において、UHF送信部104、UHF受信部206は、UHFの信号を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、UHFの信号以外であって、かつLFよりも高い周波数の信号が使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
実施例において、車載器20は、キーレス信号に施錠の指示が含まれ、ドアロック機構54が施錠されている場合に、探索信号を送信している。しかしながらこれに限らず例えば、車載器20は、キーレス信号に解錠の指示が含まれ、ドアロック機構54が解錠されている場合に、探索信号を送信してもよい。つまり、キーレス信号に示された車両50のドアロックの指示と、車両50のドアロックの状態とが合っている場合に、探索信号を送信し、両者が異なっている場合に、探索信号を非送信とすればよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
10 携帯機、 20 車載器、 50 車両、 52 ECU、 54 ドアロック機構、 100 操作部、 102 制御部、 104 UHF送信部、 106 LF受信部、 110 第1通信部、 112 第2通信部、 200 UHF受信部、 202 制御部、 204 LF送信部、 210 第1通信部、 212 第2通信部、 1000 車両用無線通信システム。

Claims (7)

  1. 車載器への片方向の第1通信を実行する第1通信部と、
    前記車載器との双方向の第2通信を実行する第2通信部と、
    前記第1通信部が前記車載器に信号を送信してから、前記第2通信部が前記車載器からの信号を受信した場合に、前記第2通信部を停止させる制御部と、
    を備えることを特徴とする携帯機。
  2. 前記第1通信部が送信する信号には、本携帯機を識別するための情報が含まれ、
    前記第2通信部が受信する信号には、本携帯機を識別するための情報と、前記第2通信部を停止させるコマンドが含まれることを特徴とする請求項1に記載の携帯機。
  3. 前記制御部は、前記第1通信部が前記車載器に信号を送信してから、前記第2通信部が前記車載器からの信号を受信した場合に、前記第2通信部に前記車載器へのレスポンス信号を送信させてから、前記第2通信部を停止させることを特徴とする請求項1または2に記載の携帯機。
  4. 前記第2通信部が停止している場合に、ユーザからの操作を受けつける操作部をさらに備え、
    前記制御部は、前記操作部が予め定められたパターンの操作を受けつけた場合、前記第2通信部を動作させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の携帯機。
  5. 車両に搭載される車載器であって、
    携帯機からの片方向の第1通信を実行する第1通信部と、
    前記携帯機との双方向の第2通信を実行する第2通信部とを備え、
    前記第2通信部は、前記第1通信部において受信した信号に示された前記車両のドアロックの指示と、前記車両のドアロックの状態とが合っている場合に、前記携帯機に信号を送信し、前記第1通信部において受信した信号に示された前記車両のドアロックの指示と、前記車両のドアロックの状態とが異なっている場合に、前記携帯機への信号を非送信とすることを特徴とする車載器。
  6. 前記第1通信部において受信した信号に示された指示は、ドアロックの施錠であり、
    前記第2通信部は、前記車両のドアロックがなされていれば前記携帯機に信号を送信し、前記車両がアンロックであれば前記携帯機への信号を非送信とすることを特徴とする請求項5に記載の車載器。
  7. 前記第1通信部が受信する信号には、前記携帯機を識別するための情報が含まれ、
    前記第2通信部が送信する信号には、前記携帯機を識別するための情報と、前記携帯機における第2通信を停止させるコマンドが含まれることを特徴とする請求項5または6に記載の車載器。
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