JP6818115B2 - 携帯機 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが所持する携帯機に関する。

いわゆるスマートキーシステム（登録商標）の適用された車両は、ユーザが所持する携帯機との間で双方向通信によるキー認証を行い、キー認証が成立したことを条件に、ドアの解錠を行う。一例として、車両は、携帯機の接近を監視するために、発信機からＬＦ信号を発信してドアの周辺にＬＦエリアを形成する。携帯機を所持するユーザがＬＦエリア内に進入すると、ＬＦ信号に応答して携帯機からＲＦ信号が返信される。車両は、ＲＦ信号を解析してキー認証が成立すると、ドアの解錠を許可する。このとき、ユーザがドアハンドルに触れると、実際にドアが解錠される。

中継器を使った不正行為を防ぐために、携帯機に加速度センサが内蔵され、その加速度センサで携帯機の振動有りが検出された場合にＬＦ信号の受信を許可し、携帯機の振動無しが検出された場合にＬＦ信号の受信を不許可とする技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。

また、携帯機に内蔵された加速度センサでユーザの動きを検出し、事前に決めた動きが検出された場合に車両を操作したり、ユーザの動きを認証条件に利用したりする技術が提案されている（例えば、特許文献４、５を参照）。

特表２０１５−５１０１７８号公報 特開２０１４−１９００４６号公報 特開２０１４−０９１４３４号公報 特開２０１１−０００９０３号公報 特開２０１０−２７５７０１号公報

異なるアプリケーションを同じ加速度センサで実現する場合、高速サンプリングが必要なアプリケーションに合わせてサンプリング速度を設定することで低速サンプリングのアプリケーションにも対応できることになる。しかしながら、常に高速サンプリングをすると、消費電流が多くなり、携帯機の電池寿命が短くなる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、消費電流の低減を可能にした携帯機を提供することにある。

上記課題を解決する携帯機は、ユーザが所持する携帯機において、当該携帯機の動きを検出可能なモーションセンサと、機器から発信されるポーリング信号を受信可能な受信手段と、前記受信手段による前記ポーリング信号の受信の有無に基づいて、前記モーションセンサで当該携帯機の動きを検出する際のサンプリング速度を設定する制御手段とを備えることをその要旨としている。

この構成によれば、携帯機が機器周辺に有るときと無いときとで、モーションセンサのサンプリング速度を個別に設定することが可能になる。例えば、携帯機が機器周辺に有るとき、サンプリング速度を高速に設定し、携帯機が機器周辺に無いとき、サンプリング速度を低速に設定する。これにより、常に高速サンプリングをする構成に比べて、消費電流を低減できる。

上記携帯機について、前記制御手段は、前記受信手段で前記ポーリング信号が受信されないとき、前記ポーリング信号が受信されたときよりも前記サンプリング速度を低速に設定し、前記モーションセンサは、前記サンプリング速度が低速に設定されているとき、当該携帯機の振動の有無を検出可能であることとしてもよい。

この構成によれば、携帯機が機器周辺に無い場合、携帯機の振動が有るときと無いときとで、ポーリング信号の受信機能の有効と無効を個別に設定することが可能になる。例えば、モーションセンサで携帯機の振動有りが検出された場合にポーリング信号の受信機能を有効とし、携帯機の振動無しが検出された場合にポーリング信号の受信機能を無効とする。これにより、常にポーリング信号の受信機能を有効とする構成に比べて、消費電流を低減できる。

上記携帯機について、前記制御手段は、前記受信手段で前記ポーリング信号が受信されたとき、前記ポーリング信号が受信されないときよりも前記サンプリング速度を高速に設定し、前記モーションセンサは、前記サンプリング速度が高速に設定されているとき、当該携帯機の事前に決めた動きを検出可能であることとしてもよい。

この構成によれば、携帯機が機器周辺に有るとき、携帯機の動きを正確に把握できる。これにより、ユーザの動きを認証条件に利用する場合には、中継器を使った不正行為の防止策の効果を向上できる。

上記携帯機について、前記制御手段は、前記受信手段で前記ポーリング信号が受信されず、且つ、前記モーションセンサで当該携帯機の振動無しが検出されたとき、前記受信手段による前記ポーリング信号の受信機能を無効にする待機モードに遷移することとしてもよい。

この構成によれば、機器周辺以外で静置されている携帯機に対するリレーアタック（中継器を使った不正行為）を防止できる。
上記携帯機について、前記制御手段は、前記待機モード中に前記モーションセンサで当該携帯機の振動有りが検出されたとき、前記受信手段による前記ポーリング信号の受信機能を有効にする動作モードに遷移することとしてもよい。

この構成によれば、当初は機器周辺以外で静置されていた携帯機が所持されると、ポーリング信号の受信可能状態となり、機器周辺では実際にポーリング信号が受信される。これにより、ポーリング信号の受信の有無に基づいて、モーションセンサのサンプリング速度を個別に設定できる。

本発明によれば、消費電流を低減できる。

スマートキーシステムの構成を示すブロック図。 携帯機の状態遷移図。

以下、携帯機の一実施の形態について説明する。
図１に示すように、スマートキーシステム（登録商標）１は、車両２と携帯機３との間で双方向通信によるキー認証を行い、キー認証が成立したことを条件に、ドアの解錠を行う。

車両２は、自車のセキュリティ制御を司る照合ＥＣＵ２１の他、ＬＦ信号（一例としてＬＦ帯の電波）を発信可能なＬＦアンテナ２２と、ＲＦ信号（一例としてＵＨＦ帯の電波）を受信可能なＲＦチューナ２３とを備えている。車両２は機器に相当する。

照合ＥＣＵ２１は、車両２への携帯機３の接近を監視するために、ＬＦアンテナ２２からポーリング信号を発信してドアの周辺にＬＦエリアを形成する。携帯機３を所持するユーザがＬＦエリア内に進入すると、ポーリング信号による呼び掛けを受けて、携帯機３に固有のキーコードを含む応答信号が携帯機３から返信される。

照合ＥＣＵ２１は、ＲＦチューナ２３で応答信号が受信されると、応答信号を解析する。照合ＥＣＵ２１には、携帯機３のキーコードが登録されている。照合ＥＣＵ２１は、応答信号の解析に際し、登録済のキーコードとの照合を実施する。照合ＥＣＵ２１は、キーコードが照合一致することでキー認証が成立すると、ドアの解錠を許可する。このとき、ユーザがドアハンドルに触れると、実際にドアが解錠される。

携帯機３は、自キーの統括的な制御を司るマイコン３１の他、ＬＦ信号を受信可能なＬＦ受信回路３２と、ＲＦ信号を送信可能なＲＦ送信回路３３とを備えている。ＬＦ受信回路３２は受信手段に相当する。マイコン３１は、ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されると、携帯機３に固有のキーコードを含む応答信号をＲＦ送信回路３３から送信する。

本例の携帯機３には、自キーの動きを検出可能なモーションセンサ３４が内蔵されている。マイコン３１は、ＬＦ受信回路３２によるポーリング信号の受信の有無に基づいて、モーションセンサ３４で携帯機３の動きを検出する際のサンプリング速度を設定する。マイコン３１は制御手段に相当する。本例では、ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されないとき、モーションセンサ３４のサンプリング速度が低速に設定され、ポーリング信号が受信されたとき、サンプリング速度が高速に設定される。モーションセンサ３４は、サンプリング速度が低速に設定されているとき、携帯機３の振動の有無を検出可能であり、サンプリング速度が高速に設定されているとき、携帯機３の事前に決めた動き（一例として屈伸動作と静止動作の組み合わせに伴う動き）を検出可能である。

マイコン３１は、モーションセンサ３４を通じて、携帯機３の事前に決めた動きを検出すると、スライドドアの開動作を指示する操作コードと携帯機３のキーコードとを含む操作完了信号をＲＦ送信回路３３から送信する。車両２の照合ＥＣＵ２１は、ＲＦチューナ２３で操作完了信号が受信されると、操作完了信号を解析し、キー認証が成立した場合には、操作コードによる指示を受けてスライドドアの開動作を行う。

次に、携帯機３の作用について説明する。
図２に示すように、マイコン３１は、［Ａ］〜［Ｃ］の間で状態遷移する。状態［Ａ］は、モーションセンサ３４のサンプリング速度が低速であり、且つ、ＬＦ受信回路３２によるポーリング信号の受信機能が無効（スリープ）の状態である。状態［Ｂ］は、モーションセンサ３４のサンプリング速度が低速であり、且つ、ＬＦ受信回路３２によるポーリング信号の受信機能が有効（アクティブ）の状態である。状態［Ｃ］は、モーションセンサ３４のサンプリング速度が高速であり、且つ、ＬＦ受信回路３２によるポーリング信号の受信機能が有効（アクティブ）の状態である。状態［Ａ］は、ＬＦ受信機能を無効とした待機モードであり、状態［Ｂ］と状態［Ｃ］は、ＬＦ受信機能を有効とした動作モードである。

マイコン３１は、状態［Ａ］のとき、モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出されない限り、状態［Ａ］を維持する。モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出されないことで携帯機３の振動無しが検出されたとき、携帯機３が静置されていることが示唆される。一方、マイコン３１は、状態［Ａ］のとき、モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出されると、状態［Ｂ］に遷移する。モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出されることで携帯機３の振動有りが検出されたとき、携帯機３を所持するユーザが歩行していることが示唆される。尚、状態［Ａ］のとき、ＬＦ受信の有無は状態遷移に関与しない。

マイコン３１は、状態［Ｂ］のとき、モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出され、且つ、ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されない限り、状態［Ｂ］を維持する。モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出され、且つ、ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されないとき、携帯機３を所持するユーザがＬＦエリア以外を歩行していることが示唆される。一方、マイコン３１は、状態［Ｂ］のとき、モーションセンサ３４で閾値以上の加速度が検出されないと、状態［Ａ］に遷移する。状態［Ｂ］で閾値以上の加速度が検出されなくなったとき、それまで所持されていた携帯機３が再び静置された或いは携帯機３を所持するユーザが歩行を停止したことが示唆される。他方、マイコン３１は、状態［Ｂ］のとき、ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されると、状態［Ｃ］に遷移する。ＬＦ受信回路３２でポーリング信号が受信されたとき、携帯機３を所持するユーザがＬＦエリア内に進入したことが示唆される。

マイコン３１は、状態［Ｃ］のとき、ＬＦ受信回路３２でＬＦ信号が受信される限り、状態［Ｃ］を維持する。状態［Ｃ］でポーリング信号等のＬＦ信号が受信されたとき、携帯機３を所持するユーザが引き続きＬＦエリア内に居ることが示唆される。尚、状態［Ｃ］のとき、モーションセンサ３４で検出される加速度の大小は状態遷移に関与しない。一方、マイコン３１は、状態［Ｃ］のとき、ＬＦ受信回路３２でＬＦ信号が受信されないと、状態［Ｂ］に遷移する。状態［Ｃ］でＬＦ信号が受信されなくなったとき、携帯機３を所持するユーザがＬＦエリア以外に退出したことが示唆される。

以上を踏まえ、携帯機３がＬＦエリア以外にあるとき、モーションセンサ３４のサンプリング速度が低速に設定され（状態［Ａ］及び状態［Ｂ］）、携帯機３がＬＦエリア内にあるとき、モーションセンサ３４のサンプリング速度が高速に設定される（状態［Ｃ］）。これにより、携帯機３を所持するユーザがＬＦエリア内で屈伸動作と静止動作の組み合わせを行うと、モーションセンサ３４で事前に決めた動きが検出されて、携帯機３から操作完了信号が送信される。その結果、操作完了信号を受けて、スライドドアが自動で開くことになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）携帯機３がＬＦエリアに有るときと無いときとで、モーションセンサ３４のサンプリング速度が個別に設定される。本例では、携帯機３がＬＦエリアに有るとき、サンプリング速度が高速に設定され、携帯機３がＬＦエリアに無いとき、サンプリング速度が低速に設定される。これにより、常に高速サンプリングをする構成に比べて、消費電流を低減できる。

（２）携帯機３は通常、自宅の玄関等、ＬＦエリア以外の場所に静置され、車両２の運転等に際し、必要に応じて持ち出される。つまり、携帯機３の使用形態について、ＬＦエリアに有る時間よりも、ＬＦエリアに無い時間の方が長い。したがって、上記（１）に倣い、携帯機３がＬＦエリアに無い場合に、サンプリング速度を低速に設定することで、携帯機３の省電力効果を向上できる。

（３）携帯機３がＬＦエリアに無い場合、携帯機３の振動が有るときと無いときとで、ポーリング信号の受信機能の有効と無効が個別に設定される。本例では、モーションセンサ３４で携帯機３の振動有りが検出された場合にポーリング信号の受信機能が有効とされ、携帯機３の振動無しが検出された場合にポーリング信号の受信機能が無効とされる。これにより、常にポーリング信号の受信機能を有効とする構成に比べて、消費電流を低減できる。

（４）上記（２）の通り、携帯機３の使用形態の大半は、自宅の玄関等に静置され、この状況下では、必ずしも車両２との双方向通信を必要としない。こうした長い時間に亘り、上記（３）に倣い、ＬＦ受信機能を無効にすることで、携帯機３の省電力効果を向上できる。

（５）上記（４）に加え、ＬＦエリア以外で静置されている携帯機３に対するリレーアタック（中継器を使った不正行為）を防止できる。
（６）携帯機３がＬＦエリアに有るとき、携帯機３の動きを正確に把握できる。これにより、ユーザの動きを認証条件に利用する場合には、中継器を使った不正行為の防止策の効果を向上できる。

（７）当初はＬＦエリア以外で静置されていた携帯機３が所持されると、ポーリング信号の受信可能状態となり、ＬＦエリアでは実際にポーリング信号が受信される。これにより、ポーリング信号の受信の有無に基づいて、モーションセンサ３４のサンプリング速度を個別に設定できる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・モーションセンサ３４は、加速度センサの他、角速度センサ或いは振動センサ等であってもよい。

・低速サンプリングは、携帯機３の振動の有無を検出可能であることが望ましく、より低速である程、消費電流を低減できる。
・高速サンプリングは、携帯機３の事前に決めた動きを検出可能であることが望ましく、より高速である程、携帯機３の動きを正確に把握できる。

・サンプリング速度は、検出対象とする携帯機３の動きの狙いの検出精度に応じて３段階以上に設定されてもよい。
・検出対象とする携帯機３の動きは任意に変更可能である。

・機器は車両２に限定されない。建物のドア等から発信されるポーリング信号の受信有無に基づいて、モーションセンサ３４で携帯機３の動きを検出する際のサンプリング速度を設定してもよい。

・低周波のＬＦ信号はＬＦ帯の電波に限定されない。
・高周波のＲＦ信号はＵＨＦ帯の電波に限定されない。

１…スマートキーシステム、２…車両（機器）、３…携帯機、２１…照合ＥＣＵ、２２…ＬＦアンテナ、２３…ＲＦチューナ、３１…マイコン（制御手段）、３２…ＬＦ受信回路（受信手段）、３３…ＲＦ送信回路、３４…モーションセンサ。

Claims (3)

1. ユーザが所持する携帯機において、
   当該携帯機の動きを検出可能なモーションセンサと、
   機器から発信されるポーリング信号を受信可能な受信手段と、
   前記受信手段による前記ポーリング信号の受信の有無に基づいて、前記モーションセンサで当該携帯機の動きを検出する際のサンプリング速度を、高速で、かつ、当該携帯機の認証条件として用いられる事前に決めた動きを検出可能な第１の速度、または、前記第１の速度よりも低速で、かつ、当該携帯機の振動の有無を検出可能な第２の速度に設定する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記受信手段で前記ポーリング信号が受信されたとき、前記第1の速度に前記サンプリング速度を設定し、
   前記受信手段で前記ポーリング信号が受信されず、かつ、前記モーションセンサで振動が検出されない場合、前記受信手段による前記ポーリング信号の受信機能を無効にする、
   ことを特徴とする携帯機。
2. 前記制御手段は、前記受信機能が無効にされている間に前記モーションセンサで当該携帯機の振動有りが検出されたとき、前記受信手段による前記ポーリング信号の受信機能を有効にする、請求項１に記載の携帯機。
3. 前記制御手段は、前記受信機能が無効にされている間、前記サンプリング速度を前記第2の速度に設定する、請求項１または２に記載の携帯機。