(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、キー使用可否切替システムの一実施形態を
図1〜
図10に従って説明する。
図1に示すように、通信マスタ(以下、車両1と記す)は、電子キー2と無線によりID照合を行う電子キーシステム3を備える。電子キーシステム3は、車両1からの通信を契機に狭域無線によりID照合を行うキー操作フリーシステムと、電子キー2からの通信を契機に狭域無線によりID照合を行うワイヤレスキーシステムと、車両1からの通信を契機に近距離無線によりID照合を行うイモビライザーシステムとがある。狭域無線は、例えば通信距離が数mの通信をいい、通信に電子キー2の電源を必要とする。近距離無線は、例えばRFID(Radio Frequency IDentification)の通信が好ましく、通信に電子キー2の電源を不要とする。
【0016】
図2に示すように、電子キー2は、メインキー位置付けの通信端末4と、サブキー位置付けのキー端末5とがある。通信端末4は、例えば携帯電話(高機能携帯電話)が好ましい。これは、今後、高機能携帯電話が車両1のメインキーとして使用されることを想定している。メインキーは、例えば制限なく車両1を操作することができるキーである。キー端末5は、一般的な車両専用キーであり、例えばサブキーである。これは、高機能携帯電話がメインキーとして使用されるようになると、これまで使用してきた一般的な電子キーがサブキーとして使用されることを想定している。サブキーは、例えば車両1の使用に制限がかかったキーである。
【0017】
通信端末4は、通信端末4の動作を制御する端末制御部6と、各種画面を表示可能でタッチ操作が可能なタッチパネル7と、例えば広域無線が可能な第1通信部8と、近距離無線が可能な第2通信部9とを備える。広域無線は、例えば電話回線やインターネット通信などがある。近距離無線は、例えばRFIDの一種であるNFC(Near Field Communication)や、ブルートゥース(R)の通信を使用するのが好ましい。
【0018】
端末制御部6のメモリ(図示略)には、操作対象を車両1とする電子キーIDが書き込み保存されている。この電子キーIDは、例えばインターネット通信等を通じてサーバ等からダウンロードすることにより、通信端末4に登録される。
【0019】
キー端末5は、キー端末5の動作を制御するキー制御部10と、ある周波数の電波を送受信可能な第1アンテナ11と、第1アンテナ11とは異なる周波数の電波を送信可能な第2アンテナ12とを備える。キー制御部10は、キー制御部10の動作を制御する主制御部13と、第1アンテナ11に接続された第1通信制御部14と、第2アンテナ12に接続された第2通信制御部15とを備えることが好ましい。主制御部13は、例えばマイクロコンピュータであることが好ましい。第1通信制御部14及び第2通信制御部15は、例えば通信ICであることが好ましい。第1アンテナ11は、例えばLF(Low Frequency)帯の電波を送受信可能であることが好ましい。第2アンテナ12は、例えばUHF(Ultra High Frequency)帯の電波を送信可能であることが好ましい。
【0020】
主制御部13のメモリ16には、例えばキー操作フリーシステムやワイヤレスキーシステムのID照合で使用する電子キーIDが書き込み保存されている。第1通信制御部14のメモリ17には、イモビライザーシステムのID照合で使用するトランスポンダIDが登録されている。なお、主制御部13及び第1通信制御部14は、図示のように別体に限らず、一体としてもよい。
【0021】
キー端末5は、通信端末4の第2通信部9と近距離無線が可能な近距離無線部18を備える。近距離無線部18は、第1アンテナ11及び第2アンテナ12とは異なる周波数の電波を送受信可能な第3アンテナ19と、第3アンテナ19に接続された第3通信制御部20とを備える。第3通信制御部20は、キー制御部10の主制御部13に電気接続されている。第3通信制御部20は、例えば近距離無線ICが好ましい。
【0022】
電子キーシステム3は、通信端末4からキー端末5の使用可否を切り替え可能とするキー使用可否切替機能(キー使用可否切替システム21)を備える。キー使用可否切替システム21は、通信端末4とキー端末5との無線通信により、キー端末5の使用許可/禁止を切り替える。これは、本例の場合、高機能携帯電話等の通信端末4をメインキーとして使用することを想定しており、サブキー位置付けのキー端末5の使用を、必要なときにのみ有効に切り替えて、キー端末5による車両操作を一時的に許可するためである。
【0023】
通信端末4は、通信端末4においてキー使用可否切替動作を実行する第1切替作動部22を備える。第1切替作動部22は、例えば端末制御部6に設けられるのが好ましい。第1切替作動部22は、例えばサーバ等からキー使用可否切替用のアプリケーションを通信端末4にダウンロードすることにより、機能が実現される。
【0024】
キー端末5は、キー端末5においてキー使用可否切替動作を実行する第2切替作動部23を備える。第2切替作動部23は、例えば主制御部13に設けられるのが好ましい。第1切替作動部22及び第2切替作動部23が協同して作動することにより、キー端末5の使用可否が切り替えられる。
【0025】
キー端末5は、キー端末5の使用可否を決定する使用可否情報24がメモリに書き込み保存されている。使用可否情報24は、例えばフラグのような、いまキー使用が許可/禁止のいずれにあるのかを設定することができる情報である。主制御部13及び第1通信制御部14が別体の場合、主制御部13のメモリ16に使用可否情報24aが書き込まれ、第1通信制御部14のメモリ17に使用可否情報24bが書き込まれる。
【0026】
第1切替作動部22は、使用可否情報24の設定を切り替えるための切替信号Sを、近距離無線によってキー端末5に送信するよう作動する。切替信号Sは、例えば使用許可/禁止のコマンドと、通信端末4に登録された電子キーIDとを含む信号である。第2切替作動部23は、受信した切替信号Sにおいて電子キーIDの正当性を確認できれば、切替信号S内のコマンドに基づき使用可否情報24a,24bを書き替えて、キー端末5の使用可否を設定する。
【0027】
次に、
図3〜
図10を用いて、キー使用可否切替システム21の動作を説明する。
[キー端末を使用許可に切り替える動作]
図3に示すように、キー端末5を有効に切り替えるにあたり、まず、通信端末4に操作画面を立ち上げ、この操作画面にキー使用許可切替要求を入力する。第1切替作動部22は、操作画面においてキー使用許可切替要求が入力されると、キー使用許可への切り替え指示として切替信号Saを、通信端末4から近距離無線により送信させる。この切替信号Saは、例えばキー使用許可切替要求コマンドと、通信端末4に登録された電子キーIDとを含む信号である。キー端末5は、通信端末4から送信された切替信号Saを第3アンテナ19で受信する。受信された切替信号Saは、第3通信制御部20を経由して主制御部13に出力される。
【0028】
第2切替作動部23は、通信端末4から切替信号Saを取得すると、まず切替信号Sa内の電子キーIDの正当性を確認する。つまり、主制御部13は、切替信号Sa内の電子キーIDと、キー端末5に登録されている電子キーIDとが一致するか否かを確認する。主制御部13は、電子キーID照合が成立することを確認すると、切替信号Saのキー使用許可切替要求コマンドを基に、メモリ16,17の使用可否情報24a,24bを「使用許可」に書き替える。これにより、キー端末5の使用が許可されるので、通信や照合の動作が実行可能となる。
【0029】
続いて、
図4に、使用が許可されたキー端末5によるキー操作フリーシステムの具体的動作を図示する。車両1がリクエスト信号Srqを車外に送信するとき、キー端末5がリクエスト信号Srqの通信エリアに進入してリクエスト信号Srqを第1アンテナ11で受信すると、車体においてスマート通信を開始し、ID信号Sidを第2アンテナ12から車両1に送信する。具体的には、車両1から定期送信されたウェイク信号をキー端末5が受信すると、キー端末5が起動してアックを返信し、続く通信課程において、車両コード照合、チャレンジレスポンス認証、電子キーID照合等の各種照合を実行する。車両コード照合は、車両1の固有IDである車両コードをキー端末5に送信し、キー端末5に車両コードを認証させる照合である。チャレンジレスポンス認証は、送信の度にコードが毎回変わるチャレンジコードを車両1からキー端末5に送信し、キー端末5においてチャレンジコードをキー端末5の暗号鍵に通してレスポンスコードを演算させて、これを車両1に返信させ、車両1において同様に演算したレスポンスコードにより、キー端末5のレスポンスコードの正当性を確認する照合である。電子キーID照合は、キー端末5に登録された電子キーIDの正当性を確認する照合である。
【0030】
主制御部13は、スマート通信時、メモリ16に書き込まれた使用可否情報24aの判定結果を基に、ID信号Sidの送信を実行するか否かを決定する。ここでは、使用可否情報24aが「使用許可」となっているので、スマート通信時、キー端末5によるID信号Sidの送信が許可される。具体的には、レスポンスコードの演算後、使用可否情報24aが判定され、これが「使用許可」となっていれば、レスポンスコードの送信が実行される。なお、使用可否判定には、第1通信制御部14のメモリ17に書き込まれた使用可否情報24bを判定材料に加えてもよい。車両1は、前述した各種照合が成立することを確認すると、車外のスマート照合が成立したと判断し、例えば車両ドアの施解錠を許可/実行する。
【0031】
キー端末5が車内に進入すると、今度は車内においてスマート通信が開始される。車両1は、車内のキー端末5との間で、車外と同様のスマート照合を行い、この照合が成立すれば、例えば車両電源の遷移操作(エンジン始動操作)を許可する。
【0032】
続いて、
図5に、使用が許可されたキー端末5によるワイヤレスキーシステムの具体的動作を図示する。キー端末5で操作部25が操作されると、キー端末5は、動作要求信号Swlを送信する動作に入る。このワイヤレス通信時、主制御部13は、メモリ16に書き込まれた使用可否情報24aの判定結果を基に、動作要求信号Swlの送信を実行するか否かを決定する。ここでは、使用可否情報24aが「使用許可」となっているので、キー端末5による動作要求信号Swlの送信が許可される。なお、使用可否判定には、第1通信制御部14のメモリ17に書き込まれた使用可否情報24bを判定材料に加えてもよい。
【0033】
主制御部13は、このように状態が「使用許可」となっているとき、操作部25の操作を契機に、動作要求信号Swlを第2アンテナ12から車両1に送信する。ちなみに、操作部25は、例えば車両ドアの施錠ボタンや解錠ボタン等がある。動作要求信号Swlは、操作された操作部25に応じたコマンドと、キー端末5に登録された電子キーIDとを含む信号である。車両1は、キー端末5から動作要求信号Swlを受信すると、動作要求信号Swl内の電子キーIDの正当性を確認する。車両1は、電子キーID照合が成立することを確認すると、動作要求信号Swl内のコマンドに準じた動作(例えば、車両ドアの施解錠)を実行する。
【0034】
続いて、
図6に、使用が許可されたキー端末5によるイモビライザーシステムの具体的動作を図示する。イモビライザーシステムの通信を確立するには、例えば車内に設けられたイモビライザーアンテナ26にキー端末5をかざす操作をとる。イモビライザーアンテナ26は、キー端末5の電源になり得る駆動電波Svを、定期又は不定期に間欠送信する。駆動電波Svは、例えばLF電波であることが好ましい。
【0035】
第1通信制御部14は、イモビライザーアンテナ26から微少エリアに送信される駆動電波Svを第1アンテナ11で受信すると、駆動電波Svを電源に作動して、ID信号Strを第1アンテナ11から車両1に返信する動作に入る。このイモビライザー通信時、第1通信制御部14は、メモリ17に書き込まれた使用可否情報24bの判定結果を基に、ID信号Strの送信を実行するか否かを決定する。ここでは、使用可否情報24bが「使用許可」となっているので、第1通信制御部14によるID信号Strの送信が許可される。なお、使用可否判定には、主制御部13のメモリ16に書き込まれた使用可否情報24aを判定材料に加えてもよい。
【0036】
第1通信制御部14は、このように状態が「使用許可」となっているとき、駆動電波Svの受信を契機に、ID信号Strを第1アンテナ11から負荷変調によりイモビライザーアンテナ26に返信する。ID信号Strは、例えばトランスポンダIDを含む信号である。車両1は、イモビライザーアンテナ26でID信号Strを受信すると、ID信号Str内のトランスポンダIDの正当性を確認する。車両1は、トランスポンダID照合が成立することを確認すると、例えば車両電源の遷移操作(エンジン始動操作)を許可する。
【0037】
[キー端末を使用禁止に切り替える動作]
図7に示すように、キー端末5を無効に切り替えるにあたり、まず通信端末4に操作画面を立ち上げ、この操作画面にキー使用禁止切替要求を入力する。第1切替作動部22は、操作画面においてキー使用禁止切替要求が入力されると、キー使用禁止への切り替えの指示として切替信号Sbを、通信端末4から近距離無線により送信させる。この切替信号Sbは、例えばキー使用禁止切替要求コマンドと、通信端末4に登録された電子キーIDとを含む信号である。この切替信号Sbは、通信端末4において第3アンテナ19で受信され、第3通信制御部20を経由して主制御部13に出力される。
【0038】
第2切替作動部23は、通信端末4から切替信号Sbを取得すると、有効に切り替えるときと同様に、切替信号Sb内の電子キーIDの正当性を確認する。主制御部13は、電子キーID照合が成立することを確認すると、切替信号Sb内のキー使用禁止切替要求コマンドを基に、メモリ16,17の使用可否情報24a,24bを「使用禁止」に書き替える。これにより、キー端末5の使用が禁止されるので、通信や照合の動作が実行不可となる。
【0039】
図8に示すように、主制御部13は、キー操作フリーシステムの通信において、車両1からリクエスト信号Srqを受信しても、「使用禁止」が書き込まれた使用可否情報24aの判定結果から、ID信号Sidを送信する動作はとらない。つまり、主制御部13は、状態が「使用禁止」となっているとき、スマート通信を実行しない。よって、使用が禁止されたキー端末5では、スマート通信による車両ドアの施解錠操作や車両電源の遷移操作を不正に実施させずに済む。
【0040】
図9に示すように、主制御部13は、ワイヤレスキーシステムの通信において、操作部25が操作されても、「使用禁止」が書き込まれた使用可否情報24aの判定結果から、動作要求信号Swlを送信する動作はとらない。つまり、主制御部13は、状態が「使用禁止」となっているとき、ワイヤレス通信を実行しない。よって、使用が禁止されたキー端末5では、ワイヤレス通信による車両ドアの施解錠等を不正に実施させずに済む。
【0041】
図10に示すように、第1通信制御部14は、イモビライザーシステムの通信において、イモビライザーアンテナ26から駆動電波Svを受信しても、「使用禁止」が書き込まれた使用可否情報24bの判定結果から、ID信号Strを送信する動作はとらない。つまり、キー端末5は、状態が「使用禁止」となっているとき、イモビライザー通信を実行しない。よって、使用が禁止されたキー端末5では、イモビライザー通信による車両電源の遷移操作等を不正に実施させずに済む。
【0042】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)キー端末5は、使用可否情報24a,24bをメモリ16,17に持つ。キー端末の使用可否を切り替えるにあたっては、通信端末4をキー端末5にかざし、近距離無線によって切替信号Sを通信端末4からキー端末5に送信する。キー端末5は、通信端末4から切替信号Sを受信すると、通信端末4に登録された電子キーIDを確認し、IDが正当であれば、切替信号Sに基づき、キー端末5の使用可否を切り替える。このように、本例の場合、キー端末5の動作状態を、通信端末4を通じ、使用許可のみならず使用禁止にも切り替えることが可能である。よって、通信端末4でキー端末5の使用を許可するにあたり、セキュリティ性を確保することができる。
【0043】
(2)電子キーシステム3にキー使用可否切替機能(キー使用可否切替システム21)を設けるにあたり、車両1側にシステム変更が必要ないので、製造コストを低く抑えることができる。
【0044】
(3)今後、高機能携帯電話等の通信端末4がメインキーとして使用されることを想定すると、車両1を第三者へ貸し出すとき、どのキーを貸し出せばよいのかが問題になってくる。そこで、キー端末5をサブキー位置付けのキーとし、車両1を第三者に貸し出すときには、通信端末4でキー端末5を有効に切り替えれば、このキー端末5で第三者は車両1を操作することができる。
【0045】
(4)例えば、キー端末5をバレーキーとして車内のグローブボックス内に常時収納しておく使用態様をとっても、キー端末5を使用禁止にしておけば、仮にキー端末5が盗難に遭っても、盗難されたキー端末5で車両1を操作されることはない。よって、車両盗難に対するセキュリティ性も確保することができる。
【0046】
(5)キー端末5を使用禁止にするにあたり、第1通信制御部14のメモリ17の使用可否情報24bを使用禁止に書き替えることにより、キー端末5においてイモビライザーシステムを使用不可に設定することができる。よって、スマート通信のみならず、イモビライザー通信も禁止に設定可能となるので、セキュリティ性が向上する。
【0047】
(6)キー端末5の使用可否の切り替えは、メモリ16,17の使用可否情報24a,24bを書き替えることで実現される。よって、キー端末5のメモリ情報を書き替える処理によって、簡単にキー端末5の使用可否を設定することができる。
【0048】
(7)通信端末4とキー端末5との間の通信は、近距離無線通信である。よって、通信端末4でキー端末5の使用可否を切り替えるにあたり、通信端末4をキー端末5にかざさないと通信が確立しないので、キー端末5の使用可否の切り替え間違いを生じ難くすることができる。
【0049】
(8)キー端末5を使用禁止に切り替えるにあたり、キー端末5においてキー照合の全て(スマート照合、ワイヤレス照合、イモビライザー照合)を実行不可とするので、不正使用に対するセキュリティ性を確保することができる。
【0050】
(9)主制御部13のメモリ16の使用可否情報24aと、第1通信制御部14のメモリ17の使用可否情報24bとの両方を、使用不可に書き替えることにより、キー端末5を動作停止にする。これにより、キー端末5においてキー照合の全てを禁止にすることができる。
【0051】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・キー端末5は、例えばイモビライザー通信の機能を省略することにより、スマート通信及びワイヤレス通信のみ実行可能なキーとしてもよい。また、キー端末5は、ワイヤレス通信及びイモビライザー通信のみ実行可能なキーとしてもよい。さらに、キー端末5は、スマート通信及びイモビライザー通信のみ実行可能なキーとしてもよい。
【0052】
・
図11に示すように、キー端末5は、ワイヤレス通信のみ実行可能なキーとしてもよい。
・
図12に示すように、キー端末5は、メカニカルキー31にトランスポンダ32を設けることにより、イモビライザー通信のみ実行可能なキーとしてもよい。
【0053】
・キー端末5は、スマート通信のみ実行可能なキーとしてもよい。
・キー端末5は、通信端末4から切替信号Sを受信する度、使用許可及び使用禁止が交互に切り替わる構成としてもよい。
【0054】
・キー端末5が使用禁止になったとき、スリープ状態(電源オフ状態)に入り、全く動作しないこととしてもよい。これは、電源の省電力化に有利である。
・キー端末5は、例えばバレーキーでもよい。
【0055】
・通信端末4及びキー端末5の通信は、近距離無線通信に限らず、他の通信方式に変更可能である。
・使用可否情報24bが「使用禁止」のとき、第1通信制御部14において受信電波を受け付けなくすることで、スマート通信の禁止を実現してもよい。
【0056】
・車両1には、キー操作フリーシステム、ワイヤレスキーシステム及びイモビライザーシステムが搭載されているが、これらシステムのうち、少なくとも1システムの使用可否を切り替えることができればよい。
【0057】
・通信端末4は、高機能携帯電話に限らず、一般的な携帯電話やタブレット端末等に変更可能である。また、キー端末5は、車両1のキーとなり得るものであれば、どのような端末を使用してもよい。
【0058】
・使用禁止は、例えばキー機能の一部のみが使用不可となっていることも含む。
・使用禁止は、例えば主制御部13や第1通信制御部14をスリープや電源オフとすることにより実現してもよい。
【0059】
・キー使用可否切替システム21は、車両1に適用されることに限らず、他の機器や装置にも適用可能である。