JP7091990B2 - 車両用制御システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車両用制御システムに関する。

車両用の認証システムとして、スマートキーシステムが知られている。このスマートキーシステムは、車載機が、無線通信によってユーザーが携帯する車両キーを認証することで、例えばユーザーによる車両ドアのロック／アンロックや車両エンジンの始動などの操作を車両に許可させる。

一方、車両を複数のユーザー間で利用するカーシェアリングサービスなどが提案されている。このようなカーシェアリングサービスでは、サービスを利用するユーザーは、正当な権限を事前に取得した携帯端末（スマートフォンなど）を用いて車両のドアを解錠し、例えば車室内のグローブボックスなどに予め保管されている車両キーを使用して、車両を操作する。この方法により、ユーザー間で車両キーを直接受け渡すことなく、カーシェアリングサービスを行える。

特開２０１２－０４１７１２号公報

しかしながら、上述したグローブボックスなどに車両キーを保管しておく方法では、車両ドアの不正な解錠やこじ開けなどによって第三者が車両キーを入手してしまうおそれがある。このため、車両盗難のリスクが高くなる。特許文献１には、車両キーを車室内に設けた鍵箱に施錠した状態で保管しておくことが提案されているが、鍵箱の不正な解錠やこじ開けによる車両盗難のリスクは残る。よって、車両キーを用いたカーシェアリングサービスなどにおいては、セキュリティに改善の余地がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、スマートキーシステムを活用したセキュリティ性の高い車両用制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、第１の周波数帯の電波を使用した第１の通信方式及び第２の周波数帯の電波を使用した第２の通信方式による通信が可能な車載機と、第１及び第２の通信方式と異なる第３の通信方式による通信が可能な携帯端末と、車両に設けられており、第３の通信方式を用いて、携帯端末から車両の識別子を取得し、車両の識別子に基づいて携帯端末との接続を確立することによって、車両の識別子によって特定される車両の車両キーとして動作する第１のキーデバイスと、車両に設けられており、車載機から第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて第１のキーデバイスで演算された第１の演算結果を第３の通信方式で受信し、第１の演算結果と車載機から第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて自ら演算した第２の演算結果とが一致した場合に、所定のＲＦ信号を車載機へ第２の通信方式で送信する第２のキーデバイスと、を備える。

上記本発明によれば、スマートキーシステムを活用したセキュリティ性の高い車両用制御システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用制御システムの概略図 サービス開始時に車両用制御システムで行われる処理のシーケンス図 サービス中のエンジン始動時に車両用制御システムで行われる処理のシーケンス図 サービス中の車両ドアのロック／アンロック時に車両用制御システムで行われる処理のシーケンス図

［実施形態］
本発明の車両用制御システムは、既存のスマートキーシステムとスマートフォンなどの携帯端末とを繋ぐインタフェースに、車両キーに相当する第１のキーデバイス及びキーユニットに相当する第２のキーデバイスを使用する。正当な権限が付与された携帯端末との通信確立を契機として第１のキーデバイスを車両キーとして動作させ、その後のスマート処理は車載機から第１のキーデバイスへ、第１のキーデバイスへから第２のキーデバイスへ、第２のキーデバイスから車載機へ、という通信経路で信号や車両識別ＩＤの照合及び応答を実施する。これにより、スマートキーシステムを活用したセキュリティ性の高い車両用制御システムを実現できる。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御システム１の概略図である。図１において車両用制御システム１は、携帯端末１０と、第１のキーデバイス２０と、第２のキーデバイス３０と、車載機４０と、を備えている。第２のキーデバイス３０には、車両ドアのロック又はアンロック制御が可能な電子制御装置（ＥＣＵ）であるボデーＥＣＵ５０が接続されている。

携帯端末１０は、カーシェアリングサービスを利用するユーザーが所有する端末であり、例えばスマートフォンのような汎用的な端末機器である。この携帯端末１０は、カーシェアリング事業者から正当な権限を付与されることで、特定の車両を操作することができる。正当な権限の付与は、例えば所定のサービス予約処理を経て、車両を使用開始する日時、使用時間、及び使用車両を特定する識別子である車両識別ＩＤなどを含む認証に必要な情報（以下「認証用情報」という）が、カーシェアリング事業者から携帯端末１０へ提供されることで実施される。

この携帯端末１０は、第１のキーデバイス２０及び第２のキーデバイス３０との間で無線通信を行うことが可能な機能を備えている。本実施形態に係る携帯端末１０は、無線通信方式の一例であるＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）通信方式（請求項における「第３の通信方式」に該当）に従った無線通信を行う機能を備えており、第１のキーデバイス２０及び第２のキーデバイス３０との間でＢＬＥ信号を送受信することができる。

第１のキーデバイス２０は、携帯端末１０と正しく通信がされて、携帯端末１０が正当な権限を有したカーシェアユーザーの端末であるとの認証がされたことを条件として、車両の所定操作に関する指示が可能な車両キーとして機能するデバイスである。この第１のキーデバイス２０は、車両のメーカーやディーラーなどが提供するデバイスである。条件が成立した場合に第１のキーデバイス２０が指示可能な車両の所定操作は、車両エンジンを始動させるための操作とすることができる。第１のキーデバイス２０は、車外持ち出し可能に車両内に設けられており、カーシェアリングサービスの利用期間中は、カーシェアユーザーが自由に携帯することができる。

この第１のキーデバイス２０は、ＢＬＥ通信部２１と、ＬＦ通信部２２と、スイッチ部２３と、記憶部２４と、処理部２５と、を備えている。ＢＬＥ通信部２１は、ＢＬＥ通信方式に従った無線通信を行う機能を有しており、携帯端末１０及び第２のキーデバイス３０との間でＢＬＥ信号を送受信することができる。ＬＦ通信部２２は、所定の周波数帯（134kHzなど）の電波を用いた通信方式（以下「ＬＦ（Low Frequency）通信方式」という）に従った無線通信を行う機能を有しており、車載機４０から送信されるＬＦ信号（ウェイク信号、チャレンジ信号など）を受信することができる。第１のキーデバイス２０は、受信した信号がＬＦ信号であることで、車両からの信号であると判断する。スイッチ部２３は、ユーザーによる操作が可能な複数の物理的スイッチで構成される。このスイッチ部２３には、第１のキーデバイス２０の電源をオン／オフする電源ＳＷや、携帯端末１０との間で無線通信を確立する際に使用されるペアリングＳＷや、車両ドアをロック／アンロックする際に使用されるドアＳＷなど、が含まれる。記憶部２４は、第１のキーデバイス２０によって操作可能な車両（すなわち第１のキーデバイス２０が備え付けられている車両）に固有に割り当てられた車両識別ＩＤを予め記憶している。処理部２５は、照合、演算、生成など、後述する第１のキーデバイス２０に必要な所定の処理を行う。

第２のキーデバイス３０は、第１のキーデバイス２０と連携して車両の所定操作に関する指示が可能な機器（キーユニット）としての機能を有するデバイスである。第２のキーデバイス３０が指示可能な車両の所定操作は、車両ドアのロック又はアンロック動作が可能なボデーＥＣＵ５０を制御するための操作とすることができる。第２のキーデバイス３０は、車室内に固定的に設けられている。

この第２のキーデバイス３０は、ＢＬＥ通信部３１と、ＬＦ通信部３２と、ＲＦ通信部３３と、記憶部３４と、処理部３５と、を備えている。ＢＬＥ通信部３１は、ＢＬＥ通信方式に従った無線通信を行う機能を有しており、携帯端末１０及び第１のキーデバイス２０との間でＢＬＥ信号を送受信することができる。ＬＦ通信部３２は、ＬＦ通信方式に従った無線通信を行う機能を有しており、車載機４０から送信されるＬＦ信号を受信することができる。第２のキーデバイス３０は、受信した信号がＬＦ信号であることで、車両からの信号であると判断する。このＬＦ通信部３２は、車載機４０から車室内に向けて送信されるＬＦ信号と、車載機４０から車室外に向けて送信されるＬＦ信号とを、区別して受信することができるように構成されている。この構成は、例えば、ＬＦ受信アンテナを車室内用及び車室外用の２本設けることで実現してもよいし、１本のＬＦ受信アンテナで車内向けＬＦ信号及び車外向けＬＦ信号の両方を受信できる場所に第２のキーデバイス３０を設置することで実現してもよい。ＲＦ通信部３３は、ＬＦ通信方式の周波数帯よりも高い周波数帯（300-400MHzなど）の電波を用いた通信方式（以下「ＲＦ（Radio Frequency）通信方式」という）に従った無線通信を行う機能を有しており、車載機４０に対してＲＦ信号（ＡＣＫ信号、レスポンス信号など）を送信することができる。記憶部３４は、第２のキーデバイス３０によって操作可能な車両（すなわち第２のキーデバイス３０が搭載されている車両）に固有に割り当てられた車両識別ＩＤを予め記憶している。処理部３５は、照合、演算、生成など、後述する第２のキーデバイス３０に必要な所定の処理を行う。

車載機４０は、スマート機能などと呼ばれる、キーデバイスとの間で無線通信を介した認証処理を実行し、車両に登録されている車両識別ＩＤを有したキーデバイスが車室内外に形成した検知エリアに存在するとの判断に基づいて、車両ドアのロック／アンロックやエンジン始動などの操作を車両に許可させるための機器である。この車載機４０は、第１のキーデバイス２０及び第２のキーデバイス３０との間で、ＬＦ通信方式に従った無線通信及びＲＦ通信方式に従った無線通信を行う機能を有しており、第１のキーデバイス２０及び第２のキーデバイス３０に対して車室内及び車室外に向けたＬＦ信号を送信することができ、ＬＦ信号に対する応答として第２のキーデバイス３０からＲＦ信号を受信することができる。この車載機４０は、第１のキーデバイス２０及び第２のキーデバイス３０が、登録された正規のキーデバイスか否かを判別する機能、及び車室内及び車室外のいずれの検知エリアに存在するかを判別する機能を、有している。

＜制御＞
次に、図２乃至図４をさらに参照して、本実施形態に係る車両用制御システム１が実行するカーシェアリング処理を説明する。図２は、サービス開始時に携帯端末１０と第１のキーデバイス２０との間で行われる処理の一例を示すシーケンス図である。図３は、サービス中のエンジン始動時に携帯端末１０、第１のキーデバイス２０、及び第２のキーデバイス３０の相互間で行われる処理の一例を示すシーケンス図である。図４は、サービス中の車両ドアのロック／アンロック時に携帯端末１０、第１のキーデバイス２０、及び第２のキーデバイス３０の相互間で行われる処理の一例を示すシーケンス図である。

（１）サービス開始時
カーシェアリングサービスを開始する場合には、携帯端末１０と第１のキーデバイス２０との間で、図２に示すシーケンスが実行される。図２に示すシーケンスは、携帯端末１０の操作によって車両のドアがアンロックされ、カーシェアリングサービスを利用するユーザーが車内に乗り込み可能な状態において開始される。なお、第１のキーデバイス２０は、この時点では車両キーとして動作していない。

ステップＳ２０１：携帯端末１０及び第１のキーデバイス２０は、互いを通信相手として承認するペアリング処理を実行して相互に無線で接続する。例えば、ＢＬＥ通信方式では、第１のキーデバイス２０のスイッチ部２３に予め設けられているペアリングＳＷを押して第１のキーデバイス２０のＢＬＥ通信部２１を作動させてＢＬＥ通信待ち受け状態とし、携帯端末１０側でペアリング操作を実行することで可能である。また、携帯端末１０及び第１のキーデバイス２０は、ペアリング処理によって無線通信を確立させた後、携帯端末１０が有する認証用情報を用いて認証処理を行う。

ステップＳ２０２：第１のキーデバイス２０は、処理部２５によって、携帯端末１０から受信する認証用情報に基づいて、携帯端末１０を認証する。携帯端末１０の認証が失敗した場合は、本シーケンスは終了する。携帯端末１０の認証が失敗するケースとは、例えば車両の使用を予約しているが車両を使用できる期間ではない場合などが挙げられる。

ステップＳ２０３：第１のキーデバイス２０は、携帯端末１０を認証すると、ＬＦ通信部２２を作動させて車載機４０から送信されるＬＦ信号をいつでも受信できるＬＦ待ち受け状態とする。

ステップＳ２０４：また、第１のキーデバイス２０は、携帯端末１０を認証すると、処理部２５によって、認証用情報に含まれる車両識別ＩＤと記憶部２４に予め記憶している車両識別ＩＤとを照合する。双方の車両識別ＩＤが一致せず照合が失敗した場合は、本シーケンスは終了する。車両識別ＩＤの照合が失敗するケースとは、例えば車両を使用できる期間ではあるが乗り込んだ車両が異なる場合などが挙げられる。携帯端末１０の認証に加えてさらに車両識別ＩＤによる照合を実施することで、携帯端末１０が車両に登録された車両キーが付与された正当な権限を有した携帯端末であることを判断できる。

ステップＳ２０５：第１のキーデバイス２０は、車両識別ＩＤの照合が成功すると、予め保持している所定の車両操作を実現するために必要な機能を起動して、この車両識別ＩＤが割り当てられた車両を操作することが可能な正規の車両キーとしての動作を開始する。これにより、車両用制御システム１による車両のカーシェアリングサービスが開始される。

後述するサービス終了時の処理において、第１のキーデバイス２０による正規の車両キーとしての動作を終了するタイミングをタイマーで制御する場合には、さらに以下のシーケンスが実行される。タイマーは、例えば処理部２５に設けられる。

ステップＳ２０６：第１のキーデバイス２０は、処理部２５によって、認証用情報に含まれる車両を使用開始する日時及び使用時間に基づいて、車両を使用できる有効期限を演算する。

ステップＳ２０７：第１のキーデバイス２０は、所定のタイマー（図示せず）を演算した有効期限にカウントアップするように設定し、タイマーのカウントを開始する。

（２）サービス中のエンジン始動
カーシェアリングサービス中にエンジンを始動する場合には、携帯端末１０と第１のキーデバイス２０と第２のキーデバイス３０との間で、図３に示すシーケンスが実行される。図３に示すシーケンスは、第１のキーデバイス２０が正規の車両キーとしての動作を開始して、カーシェアリングサービスを実行しているときに、ユーザーによるエンジンスタートスイッチの押下などによってエンジン始動の指示が車両用制御システム１によって検知されると、開始される。

ステップＳ３０１：車載機４０は、周辺に存在するキーデバイスを探索するためのウェイク信号を、ＬＦ通信方式を用いて車室内及び車室外に向けてそれぞれに送信する。

ステップＳ３０２：第１のキーデバイス２０は、車載機４０から送信されたウェイク信号をＬＦ通信部２２を介して受信する。そして、第１のキーデバイス２０は、ウェイク信号の受信に応じて、予めペアリングされている第２のキーデバイス３０とＢＬＥ通信方式に従って無線接続し、ＢＬＥ通信の準備を行う。

ステップＳ３０３：第２のキーデバイス３０は、車載機４０から送信されたウェイク信号をＬＦ通信部３２を介して受信する。そして、第２のキーデバイス３０は、受信したウェイク信号に対する応答（ＡＣＫ信号）を、ＲＦ通信方式を用いてＲＦ通信部３３から車載機４０に向けて送信する。第２のキーデバイス３０は、車載機４０から送信されるＬＦ信号が車室内に向けられたものか車室外に向けられたものかを判別可能であるため、受信したウェイク信号と上記ステップＳ３０２において第１のキーデバイス２０がＢＬＥ通信の準備を行うタイミングとを判断することによって第１のキーデバイス２０が車室内にあるのか車室外にあるのかを認識できる。よって、第２のキーデバイス３０は、第２のキーデバイス３０が車室内にあると認識した場合に限って、車室内向けのウェイク信号（車内ＬＦ）に対する応答（ＡＣＫ信号）を、ＲＦ通信方式を用いてＲＦ通信部３３から車載機４０に向けて送信する。

なお、このステップＳ３０３で実施するウェイク信号に対する応答（ＡＣＫ信号）の送信は、車両のカーシェアリングサービスを実行中か否か、すなわち第１のキーデバイス２０が車両キーとして動作しているか否かに関係なく行ってもよいが、第１のキーデバイス２０が車両キーとして動作してカーシェアリングサービスを実行中である場合に限って行うように制御すれば、車載バッテリーの電力消費を抑制できるので好適である。後者の制御は、例えば、後述するステップＳ３０８において第２のキーデバイス３０が第１のキーデバイス２０から照合ＯＫ応答（ＡＣＫ信号）を受信したことを契機としてＲＦ通信部３３を作動させる、ことなどによって実施することができる。

ステップＳ３０４：車載機４０は、第２のキーデバイス３０から送信された応答（ＡＣＫ信号）を受信すると、応答してきたキーデバイスが自車両（車載機４０が搭載された車両）のキーデバイスであるか否かを判断するための車両識別ＩＤを含んだ信号を、ＬＦ通信方式を用いて送信する。

ステップＳ３０５：第１のキーデバイス２０は、車載機４０から送信された車両識別ＩＤを含んだ信号をＬＦ通信部２２を介して受信する。そして、第１のキーデバイス２０は、処理部２５によって、受信した信号に含まれる車両識別ＩＤと記憶部２４に予め記憶している車両識別ＩＤとを照合する。通常、カーシェアリングサービスの開始直後などでは、車両内に備え付けた第１のキーデバイス２０が有する車両識別ＩＤは車載機４０が有する車両識別ＩＤと一致するため、車両識別ＩＤの照合が成功する。しかし、例えば第１のキーデバイス２０が車外に持ち出されて他車両のキーデバイスと差し替わって車両に返却された場合などには、双方の車両識別ＩＤが不一致となって車両識別ＩＤの照合が失敗することもある。この場合には、本シーケンスは終了する。

ステップＳ３０６：第１のキーデバイス２０は、車両識別ＩＤの照合が成功すると、車両識別ＩＤの照合成功を通知する照合ＯＫ応答（ＡＣＫ信号）を、ＢＬＥ通信方式を用いてＢＬＥ通信部２１から第２のキーデバイス３０へ送信する。

ステップＳ３０７：第２のキーデバイス３０は、第１のキーデバイス２０からＢＬＥ通信方式を用いて送信される照合ＯＫ応答（ＡＣＫ信号）を受信すると、この照合ＯＫ応答（ＡＣＫ信号）を、ＲＦ通信方式を用いてＲＦ通信部３３から車載機４０に向けて送信する。

ステップＳ３０８：車載機４０は、第２のキーデバイス３０から送信された照合ＯＫ応答（ＡＣＫ信号）を受信すると、応答してきたキーデバイスがエンジン始動を許可してもよい正規のキーデバイスか否かを判断するためのチャレンジ信号を、ＬＦ通信方式を用いて送信する。

ステップＳ３０９：第１のキーデバイス２０は、車載機４０から送信されたチャレンジ信号をＬＦ通信部２２を介して受信する。そして、第１のキーデバイス２０は、処理部２５によって、受信したチャレンジ信号に基づいて所定の暗号演算を実施して、第１のキーデバイス２０によって暗号演算した結果である値「レスポンス－Ｂ」を求める。

ステップＳ３１０：第１のキーデバイス２０は、レスポンス－Ｂを生成すると、レスポンス－Ｂを、ＢＬＥ通信方式を用いてＢＬＥ通信部２１から第２のキーデバイス３０へ送信する。

ステップＳ３１１：第２のキーデバイス３０は、車載機４０から送信された車内向け及び車外向けのチャレンジ信号をＬＦ通信部３２を介して受信する。そして、第２のキーデバイス３０は、処理部３５によって、受信したチャレンジ信号に基づいて第１のキーデバイス２０で行ったものと同じ暗号演算を実施して、第２のキーデバイス３０によって暗号演算した結果である値「レスポンス－Ｒ」を求める。

ステップＳ３１２：第２のキーデバイス３０は、処理部３５によって、第１のキーデバイス２０からＢＬＥ通信方式によって受信するレスポンス－Ｂを自らが求めたレスポンス－Ｒと照合して暗号演算結果の正当性を判断する。

ステップＳ３１３：第２のキーデバイス３０は、レスポンスの照合が成功すると、チャレンジ信号に対してレスポンス照合ＯＫを通知するレスポンス信号を、ＲＦ通信方式を用いてＲＦ通信部３３から車載機４０に向けて送信する。この車載機４０に向けて送信するレスポンス信号には、レスポンス－Ｒが用いられる。なお、レスポンス信号には、レスポンス－Ｂが用いられてもよいし、レスポンス－Ｂ及びレスポンス－Ｒの両方が用いられてもよい。このレスポンス信号を車載機４０が受信することで、車載機４０が自ら又は所定のＥＣＵに対して、車両のエンジンを始動させるために必要な所定の指示又は制御を行う。

なお、車載機４０は、通常、チャレンジ信号を送信してから（ステップＳ３０８）一定時間が経過するまでの応答期間内にレスポンス信号の送信を要求する。このため、第２のキーデバイス３０においてレスポンス－Ｂの照合（ステップＳ３１２）に上記一定時間以上かかってしまう場合には、応答期間内のレスポンス信号の送信（ステップＳ３１３）が間に合わなくなる。このような場合には、車載機４０からの２回目のチャレンジ信号（リトライ）の応答期間内に、１回目のチャレンジ信号の応答として送信できなかったレスポンス信号を車載機４０へ送信すればよい。

（３）サービス中の車両ドアのロック／アンロック
カーシェアリングサービス中に車両ドアをロック又はアンロックする場合には、携帯端末１０と第１のキーデバイス２０と第２のキーデバイス３０との間で、図４に示すシーケンスが実行される。図４に示すシーケンスは、第１のキーデバイス２０が正規の車両キーとしての動作を開始して、カーシェアリングサービスを実行しているときに、ユーザーによるアウトサイドドアハンドルに設けられたセンサの操作などによって車両ドアのロック／アンロックの指示が車両用制御システム１によって検知されると、開始される。

ステップＳ４０１：車載機４０は、周辺に存在するキーデバイスを探索するためのウェイク信号を、ＬＦ通信方式を用いて車室内及び車室外に向けてそれぞれに送信する。

ステップＳ４０２：第１のキーデバイス２０は、車載機４０から送信されたウェイク信号をＬＦ通信部２２を介して受信する。そして、第１のキーデバイス２０は、ウェイク信号の受信に応じて、予めペアリングされている第２のキーデバイス３０とＢＬＥ通信方式に従って無線接続し、ＢＬＥ通信の準備を行う。

ステップＳ４０３：第２のキーデバイス３０は、車載機４０から送信されたウェイク信号をＬＦ通信部３２を介してそれぞれ受信する。そして、第２のキーデバイス３０は、車室外向けのウェイク信号に対する応答（ＡＣＫ信号）を、ＲＦ通信方式を用いてＲＦ通信部３３から車載機４０に向けて送信する。このように、車室内向け及び車室外向けの両方を受信可能であるが車室外向けのウェイク信号（車外ＬＦ）に対してだけ応答することで、第２のキーデバイス３０があたかも車室外にあるかのように振る舞うことができる。この場合、第１のキーデバイス２０が、車室内に存在していたとしてもサービス開始時のように携帯端末１０の操作によって車両ドアをロック／アンロックできるため問題ない。

以後のステップＳ３０４からステップＳ３１２までの処理は、上述した図３と同様に実施される。

ステップＳ４０４：第２のキーデバイス３０は、ステップＳ３１２においてレスポンスの照合が成功すると、ボデーＥＣＵ５０に対して車両ドアをロック又はアンロックさせるために必要なドア操作の指示を行う。

（４）サービス終了時
カーシェアリングサービスを終了する場合には、車両操作が可能な正規の車両キーとして動作させていた第１のキーデバイス２０を電源オフして、その動作を終了させることが行われる。第１のキーデバイス２０を電源オフする手法としては、以下の手法があげられる。

１．携帯端末１０から第１のキーデバイス２０の電源オフを行う。例えば、携帯端末１０のアプリケーション画面を介したサービス終了操作によって、第１のキーデバイス２０の電源をＢＬＥ通信経由でオフ状態にする。又は、携帯端末１０による第１のキーデバイス２０とのペアリング解消操作を行って、第１のキーデバイス２０の電源を自動的にオフ状態にする。

２．第１のキーデバイス２０で自らの電源オフを行う。例えば、第１のキーデバイス２０が備えるスイッチ部２３の操作によって、第１のキーデバイス２０の電源をオフ状態にする。又は、処理部２５のタイマーでカウントしていたカーシェアリングサービスの有効期限が到来（カウントアップ）することによって、第１のキーデバイス２０の電源をオフ状態にする。

なお、カーシェアユーザーが第１のキーデバイス２０を電源オフし忘れたときの対策として、例えば次の処理を行うことができる。例えば、カーシェアユーザーがカーシェアリングサービスの利用を終了する際に実行する車両ドアのロック操作に応じて、車載機４０は、車室内にＬＦ信号を送信する。カーシェアユーザーがサービスの利用を終了するか否かについては、例えば携帯端末１０の専用アプリに設けられた「利用終了」などの操作ボタンを押下したか否かで判断することができる。ＬＦ信号を受信した第１のキーデバイス２０は、所定のＢＬＥ信号を第２のキーデバイス３０に応答する。この応答に対して第２のキーデバイス３０は、操作ＯＫの判断を下してもボデーＥＣＵ５０に対して車両ドアをロックさせる指示を行わず、第１のキーデバイス２０の電源オフ操作を促すための注意喚起の実行を指示するＢＬＥ信号を携帯端末１０に送信する。注意喚起の一例としては、携帯端末１０の画面に文字を表示させたり、携帯端末１０を振動させたり、携帯端末１０から音や光を発生させたり、することが考えられる。

［作用・効果］
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両用制御システム１によれば、ＢＬＥ通信方式を用いて携帯端末１０と通信可能であり、かつ、ＬＦ通信方式を用いて車載機４０と通信可能である第１のキーデバイス２０を車両に設け、ＢＬＥ通信方式を用いて第１のキーデバイス２０と通信可能であり、かつ、ＬＦ通信方式及びＲＦ通信方式を用いて車載機４０と通信可能である第２のキーデバイス３０を設ける。第１のキーデバイス２０を、カーシェアユーザーが所有する正当な権限が付与された携帯端末１０の認証成功を契機として車両キーとして動作するデバイスで構成し、第２のキーデバイス３０を車両キーの機能を有するキーユニットで構成する。この構成により、スマートキーシステムを活用したセキュリティ性の高い車両用制御システムを実現することができる。

また、本実施形態に係る車両用制御システム１では、第１のキーデバイス２０を、カーシェアユーザーが所有する正当な権限が付与された携帯端末１０の認証成功を契機として車両キーとして動作させる。この制御によって、例えば車両ドアの不正な解錠やこじ開けなどによって第三者が第１のキーデバイス２０を入手したとしても、第１のキーデバイス２０が車両キーとして動作していないため、車両が盗難に遭う可能性が低くなる。

また、本実施形態に係る車両用制御システム１では、カーシェアリングサービス中のスマート処理において、車載機４０から第１のキーデバイス２０に要求された認証処理に対する応答を第２のキーデバイス３０による判断を経た上で車載機４０に返信する。この処理により、車両キー（第１のキーデバイス２０）だけ又はキーユニット（第２のキーデバイス３０）だけを用いた従来のスマートキーシステムに比べて、セキュリティ性が向上する。

また、本実施形態に係る車両用制御システム１では、第２のキーデバイス３０が、第１のキーデバイス２０が車両キーとして動作している間だけ、ＬＦ信号に応答するＲＦ信号を車載機４０に送信する。これにより、カーシェアリングサービスを実施していないときに第２のキーデバイス３０による不必要な応答をなくすことができ、車載バッテリーの電力消費を抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両用制御システム１では、第２のキーデバイス３０のＬＦ通信部３２が、車載機４０から車室内に向けて送信されるＬＦ信号と、車載機４０から車室外に向けて送信されるＬＦ信号との、双方のＬＦ信号を受信可能に構成されている。この構成により、第２のキーデバイス３０は、車室内に固定的に設置されていても、車載機４０から車室外に向けて送信されるＬＦ信号に応答してＲＦ信号を車載機４０へ返信できるため、エンジン始動操作（スマートスタート機能）だけでなく車両ドアのロック／アンロック操作（スマートエントリー機能）も実現することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る車両用制御システム１では、カーシェアリングサービスの終了時に第１のキーデバイス２０の電源をオフする処理をカーシェアユーザーに要求する又は第１のキーデバイス２０自らが時限を設けて自動的に電源をオフするため、カーシェアリングサービスを実行していない期間のセキュリティが維持される。

携帯端末の認証後に車両の鍵として機能する第１のキーデバイス２０を、車両のメーカーやディーラーなどが提供するデバイスで構成することで、スマートフォンのように車両のメーカーやディーラーなどが提供していない機器を車両の鍵として使用することを認めない国や地域に向けた車両にも、本実施形態に係る車両用制御システム１を採用することが可能となる。

なお、本発明は、車両用制御システムとして捉えるだけでなく、車両用制御システムを搭載した車両、又は車両用制御システムの各部を構成するプロセッサ及びメモリを有する１つ以上のコンピューターが実行する制御方法やコンピューターに実行させる処理を記載した制御プログラム、あるいは制御プログラムを格納したコンピューター読み取り可能な非一時的な記憶媒体として捉えることも可能である。

本発明の車両用制御システムは、電子キーとの間で無線通信を介した照合処理を行って車両動作を制御するスマートキーシステムなどに利用可能である。

１ 車両用制御システム
１０ 携帯端末
２０ 第１のキーデバイス
２１、３１ ＢＬＥ通信部
２２、３２ ＬＦ通信部
２３ スイッチ部
２４、３４ 記憶部
２５、３５ 処理部
３０ 第２のキーデバイス
３３ ＲＦ通信部
４０ 車載機
５０ ボデーＥＣＵ

Claims (8)

1. 車両に搭載され、第１の周波数帯の電波を使用した第１の通信方式及び第２の周波数帯の電波を使用した第２の通信方式による通信が可能な車載機と、
   前記第１及び第２の通信方式と異なる第３の通信方式による通信が可能な携帯端末と、
   車外持ち出し可能に前記車両に設けられており、前記第３の通信方式を用いて、前記携帯端末から前記車両の識別子を取得し、前記車両の識別子に基づいて前記携帯端末との接続を確立することによって、前記車両の識別子によって特定される車両の車両キーとして動作する第１のキーデバイスと、
   前記車両に設けられており、前記車載機から前記第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて前記第１のキーデバイスで演算された第１の演算結果を前記第３の通信方式で受信し、当該第１の演算結果と前記車載機から前記第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて自ら演算した第２の演算結果とが一致した場合に、所定のＲＦ信号を前記車載機へ前記第２の通信方式で送信する第２のキーデバイスと、を備える、
   車両用制御システム。
2. 前記第３の通信方式は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ規格に準拠した通信方式であり、
   前記第１のキーデバイスは、
   前記携帯端末及び前記第２のキーデバイスとの間で前記第３の通信方式に基づいた信号を送受信する第１のＢＬＥ通信部と、
   前記車載機から送信される前記ＬＦ信号を受信する第１のＬＦ通信部と、を含み、
   前記第２のキーデバイスは、
   前記携帯端末及び前記第１のキーデバイスとの間で前記第３の通信方式に基づいた信号を送受信する第２のＢＬＥ通信部と、
   前記車載機から送信される前記ＬＦ信号を受信する第２のＬＦ通信部と、
   前記車載機に前記ＲＦ信号を送信するＲＦ通信部と、を含む、
   請求項１に記載の車両用制御システム。
3. 前記第２のキーデバイスは、前記第１のキーデバイスが前記車両キーとして動作している間だけ、前記ＬＦ信号に応答するＲＦ信号を前記車載機に送信する、
   請求項２に記載の車両用制御システム。
4. 前記第２のキーデバイスの前記第２のＬＦ通信部は、前記車載機から車室内に向けて送信される前記ＬＦ信号及び前記車載機から車室外に向けて送信される前記ＬＦ信号を、区別して受信可能に構成される、
   請求項２に記載の車両用制御システム。
5. 前記第１のキーデバイスは、前記携帯端末から前記車両キーとして動作可能な有効時間を示す情報を受信し、当該情報を受信した時点から前記有効時間の計時を開始する、
   請求項１に記載の車両用制御システム。
6. 前記第１のキーデバイスは、前記携帯端末から受信する終了指示、前記携帯端末による通信の解消操作、又は自らの終了操作によって、前記車両キーとしての動作を終了する、
   請求項１に記載の車両用制御システム。
7. 前記第１のキーデバイスは、前記有効時間の計時が満了することによって前記車両キーとしての動作を終了する、
   請求項５に記載の車両用制御システム。
8. 車両に搭載され、第１の周波数帯の電波を使用した第１の通信方式及び第２の周波数帯の電波を使用した第２の通信方式による通信が可能な車載機と、
   前記第１及び第２の通信方式と異なる第３の通信方式による通信が可能な携帯端末と、
   車外持ち出し可能に前記車両に設けられた第１のキーデバイスと、
   前記車両に設けられた第２のキーデバイスと、を備える、車両用制御システムのコンピューターに実行させる方法であって、
   前記第１のキーデバイスが、
   前記第３の通信方式を用いて、前記携帯端末から前記車両の識別子を取得するステップと、
   前記車両の識別子に基づいて前記携帯端末との接続を確立することによって、前記車両の識別子によって特定される車両の車両キーとして動作するステップと、を含み、
   前記第２のキーデバイスが、
   前記車載機から前記第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて前記第１のキーデバイスで演算された第１の演算結果を前記第３の通信方式で受信するステップと、
   前記第１の演算結果と前記車載機から前記第１の通信方式で送信されるＬＦ信号に応じて自ら演算した第２の演算結果とが一致した場合に、所定のＲＦ信号を前記車載機へ前記第２の通信方式で送信するステップと、を含む、
   方法。

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