JP5600532B2 - 電子キーシステム - Google Patents

Description

この発明は、無線により電子キーと通信対象とのＩＤ照合を行う電子キーシステムに関する。

従来、多くの車両には、ＩＤコードを無線により送信可能な電子キーを車両キーとして使用し、この電子キーによって車両と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステムが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。この種の電子キーシステムには、車両から送信されたリクエストを電子キーが受信すると、これに応答する形で電子キーがＩＤコードを車両に自動返信して、ＩＤ照合を実行させるキー操作フリーシステムがある。キー操作フリーシステムは、車外でＩＤ照合が成立するとドアロック施解錠が許可され、例えばドアロック施錠時に車外ドアハンドルが握られるとドアロックが解錠され、ドアロック解錠時に車外ドアハンドルのロックセンサに触れるとドアロックが施錠される。また、車内でＩＤ照合が実行するとエンジン始動操作が許可される。

キー操作フリーシステムでドアロックを施錠した後は、一定時間経過するまで同機能による解錠が実行できない仕様となっている。これは、ドアロック施錠後において直ぐに通信を開始してしまうと、ドアロック施錠後に車両から離れるユーザの隙を見て第３者により車両ドアハンドルが握られると、電子キーが未だ通信エリア内にあればＩＤ照合が成立してしまい、ドアロックが勝手に解錠されてしまうからである。キー操作フリーシステムのドアロック解錠が不許可の際は、例えば電子キーのボタン操作にてＩＤコードを送信するワイヤレスキーシステムによりドアロックを解錠する。

特開２００５−２６２９１５号公報 特開２００６−１６１５４５号公報

しかし、ドアロックを施錠した直後、車内の忘れ物に気付いて、直ぐにキー操作フリーシステムによりドアロックを解錠したい場合があるが、従来のシステムでは、この操作が実行できず、非常に不便に感じる問題があった。このときは、わざわざ衣服や鞄等から電子キーを取り出してボタン操作を実行しなければならず、この操作が非常に煩わしく感じる。よって、車両の不正操作の防止を優先するがために、逆に利便性が損なわれる問題があった。

また、電子キーと車両との通信を不正成立させる他の行為の一つとして、中継器を使用する行為もある（例えば、特許文献２参照）。中継器を使用した不正行為は、例えば電子キーが車両から遠い場所に位置する際に、この電子キーを複数の中継器によって車両と繋いで電波を中継し、これら２者間の通信を成立させる行為である。特に、ユーザが車両から降車したときは、ユーザが車両から離れていくのが確認できるので、不正行為を試みられる可能性が高い。よって、ユーザが気付かないところで勝手にＩＤ照合が成立されてしまうので、盗難行為者によって勝手にドアロックの解錠やエンジンの始動を行われてしまうおそれがあった。そこで、中継器使用による車両の不正操作を防止したい要望があった。

また、建物（住宅）のドア等のキーとして電子キーが使用される電子キーシステムにおいても、同様に中継器を使ってドアロックを解錠されるおそれがある。よって、このような建物用の電子キーシステムにおいても、中継器使用による建物に設けられる機器の不正操作を抑制することが望まれていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、システムの利便性を確保することができ、且つ通信対象の不正操作を発生し難くすることができる電子キーシステムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、通信対象から発信されたＩＤコードの返信要求を電子キーが受信すると、当該電子キーが前記通信対象に返信するＩＤコードによるＩＤ照合が行われ、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、前記電子キーの移動に伴う加速度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段が検出した加速度に基づいて、前記通信対象と前記電子キーとの相対位置を算出する相対位置算出手段と、前記相対位置算出手段が算出した相対位置から前記電子キーが前記通信対象に近い位置である、且つ前記電子キーが前記通信対象に近づくときには、前記ＩＤ照合が成立したことを条件に前記機器の操作を許可し、前記電子キーが前記通信対象に近い位置である、且つ前記電子キーが前記通信対象から遠ざかるときには、前記機器の操作を許可せず、前記電子キーが前記通信対象から遠い位置であるときには、前記機器の操作を許可しない許可判定手段とを備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、電子キーに加速度検出手段が設けられ、この得られた加速度から相対位置算出手段が通信対象と電子キーとの相対位置を算出する。そして、相対位置が通信対象から遠い位置、すなわち本来電子キーから通信対象にＩＤコードを返信しない位置であるときには機器の操作を許可判定手段が許可しない。このため、電子キーの位置をより精度よく検出することが可能となるので、システムに一種の動作制限を持たせなくとも、正しい通信成立が確保される。また、許可判定手段が通信対象に対して電子キーが近づいているのか遠ざかっているのか、すなわち位置だけでなく、動きを見ることで電子キーを所持したユーザが本来機器を操作する状況であるか否かをみて、機器の操作を許可することが可能となる。よって、システムの利便性を損なうことなく、通信対象の不正操作を発生し難くすることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記電子キーは、前記加速度検出手段が検出した加速度を前記通信対象に送信する送信手段を備え、前記通信対象は、前記送信手段から受信した加速度に基づいて前記相対位置を算出する前記相対位置算出手段を備えることをその要旨としている。

同構成によれば、相対位置算出手段を通信対象に設けることで、電子キーには加速度検出手段のみを設ければよいので、電子キーの演算処理の増加を抑制することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、前記電子キーが前記通信対象の通信エリアに進入すると、前記加速度検出手段は加速度の検出を開始し、前記電子キーが前記返信要求の応答として前記ＩＤコードを返信する際、前記送信手段は当該ＩＤコードに前記加速度情報を付加して該加速度情報を前記通信対象に送信することをその要旨としている。

同構成によれば、電子キーが通信対象と通信が成立したときに、加速度検出手段による加速度の検出動作が開始されるので、加速度検出手段を常時起動させておかずに済む。よって、電子キーの電源を省電力化することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、前記電子キーが前記通信対象の通信エリアに進入すると、前記加速度検出手段は加速度を検出するモードに入り、当該モードを一定時間継続して加速度検出を実行し、該モードでの加速度検出が終了すると、前記電子キーが前記返信要求に対する応答としてＩＤコードを送信する際に、前記送信手段はその加速度情報を前記通信対象に送信することをその要旨としている。
同構成によれば、一定時間分の加速度をまとめて通信対象に送信するので、加速度を通信対象へ送信する回数を抑制することが可能となる。

本発明によれば、電子キーシステムにおいて、システムの利便性を確保することができ、且つ通信対象の不正操作を発生し難くすることができる。

電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 電子キーシステムの通信エリアを示す車両の上面図。 ドアロックが施錠状態における判定動作を示すフローチャート。 ドアロックが解錠状態における判定動作を示すフローチャート。 電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。

以下、本発明を車両に具体化した電子キーシステムの一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、車両２には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくても機器としてのドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステムが搭載されている。電子キーシステムは、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー１が車両キーとして使用され、車両２と狭域無線通信によりＩＤ照合が実行する。なお、車両２が通信対象に相当する。

電子キーシステムには、車両２に近づいたり離れたりした際に自動でＩＤ照合が行われてドアロックの施解錠が許可されるキー操作フリーシステムがある。これを以下に説明すると、車両２には、電子キー１との間で狭域無線通信（以降、スマート通信という）を行う際にＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１と、車両２の電源系を管理するメインボディＥＣＵ３１とが設けられている。照合ＥＣＵ２１には、車両２の各ドアに埋設されて車外にＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機２２と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信可能な車内ＬＦ発信機２３と、車内後方の車体等に埋設されてＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信機２４とが接続されている。照合ＥＣＵ２１には、例えばドアロック施解錠等を管理するメインボディＥＣＵ３１が車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０を介して接続されている。

一方、電子キー１には、車両２との間で電子キーシステムに準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部１１が設けられている。通信制御部１１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ１１ａを備えている。通信制御部１１には、外部で発信されたＬＦ帯の信号を受信可能なＬＦ受信部１２と、通信制御部１１の指令に従いＵＨＦ帯の信号を発信可能なＵＨＦ発信部１３とが接続されている。なお、ＵＨＦ発信部１３が送信手段に相当する。

照合ＥＣＵ２１は、車両駐車時、車外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、車両２の周辺に車外通信エリアＡｏ（図２参照）を形成して、スマート通信（車外通信）の成立を試みる。電子キー１がこの車外通信エリアＡｏに入り込んでリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部１２で受信して車外通信が確立すると、電子キー１はリクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ１１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部１３から返信する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が返信するＩＤコード信号ＳｉｄのＩＤコードと自身のメモリ２１ａに登録されたＩＤコードとを照らし合わせて、ＩＤ照合（車外照合）が成立することを確認すると、ドアロックの施解錠を許可する。そして、この許可状態において、照合ＥＣＵ２１は、車外ドアハンドル２７のアンロックセンサ２８がタッチ操作された際、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３８を駆動させてドアロックを解錠させる。一方、照合ＥＣＵ２１は、車外ドアハンドル２７のロックセンサ２９がタッチ操作された際、メインボディＥＣＵ３１にドアロック装置３８を駆動させてドアロックを施錠させる。ここで、照合ＥＣＵ２１は、車両２の周辺に発信するリクエスト信号Ｓｒｑをドア毎に間欠的に順に発信しているので、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信したタイミングでいずれのドアの車外通信エリアＡｏに存在するか認識することができる。また、照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立すると、リクエスト信号Ｓｒｑの発信を一定時間停止する。

また、電子キーシステムには、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン始動停止操作を行うことが可能な機能としてプッシュエンジンスタートシステムがある。このプッシュエンジンスタートシステムを以下に説明すると、車両２には、照合ＥＣＵ２１のＩＤ照合成立結果を基に、エンジンの点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ３２が設けられている。エンジンＥＣＵ３２は、車内ＬＡＮ３０を通じて照合ＥＣＵ２１等の各種ＥＣＵに接続されている。車両２の運転席には、車両２の電源状態（電源ポジション）を切り換える際に操作されるエンジンスイッチ３３が設けられている。エンジンスイッチ３３は、押し操作される度に電源状態をＡＣＣオン→ＩＧオン→電源オフの順に繰り返し遷移させ、エンジン停止時にブレーキペダルが踏み込み操作された状態で操作されると、エンジンを始動に切り換える。

照合ＥＣＵ２１は、車外照合が成立してドアロックが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを例えばカーテシスイッチ３７で認識すると、今度は車内ＬＦ発信機２３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信して車内全域に車内通信エリアＡｉ（図２参照）を形成する。照合ＥＣＵ２１は、電子キー１がこの車内通信エリアＡｉに入り込んで返信してきたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ受信機２４で受信してスマート通信（車内通信）が確立すると、自身のメモリ２１ａに登録されたＩＤコードと電子キー１のＩＤコードとを照らし合わせて、ＩＤ照合としてスマート照合（車内照合）を行い、車内照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ３３による電源状態の切り換えを許可する。

図１に示されるように、車両２には、電子キー１に搭載した加速度センサ１４のセンサ出力から電子キー１の位置を把握することにより、電子キー１が車両２の近傍に存在するときにのみ車両２の車載装置の操作を許可する不正使用防止機能が設けられている。これは、背景技術で述べたような中継器を使用した不正なＩＤ照合成立を防止するためである。本例の不正使用防止機能は、電子キー１に加速度センサ１４を設け、加速度センサ１４のセンサ出力により電子キー１の位置を判定する。なお、加速度センサ１４が加速度検出手段に相当する。

加速度センサ１４は、例えばモーションセンサが使用され、３軸以上の加速度を検出可能であることが望ましい。ところで、ユーザが電子キー１を所持して移動すると、電子キー１には加速度が発生する。よって、加速度センサ１４は、電子キー１に生じる加速度、つまり電子キー１にどの方向にどの程度の加速度が発生しているかを検出することにより、電子キー１が所持されて移動していることを検出することが可能となっている。加速度センサ１４は、検出した加速度情報を含む検出信号を通信制御部１１に出力する。

通信制御部１１には、加速度センサ１４からの検出信号を取得する加速度取得部１１ｂと、加速度取得部１１ｂが取得した加速度を無線信号に含んで発信する発信制御部１１ｃが設けられている。加速度取得部１１ｂは、電子キー１が車両２からリクエスト信号Ｓｒｑを受信したとき、加速度センサ１４を一定時間動作させて、電子キー１に付与される加速度（動き）を加速度センサ１４に検出させる。つまり、電子キー１は、リクエスト信号Ｓｒｑを受信したとき、電子キー１に発生する加速度を検出するモード（加速度検出モード）に入り、加速度検出動作を実行する。加速度取得部１１ｂは、加速度センサ１４から取得した検出信号を、加速度情報として発信制御部１１ｃに出力する。

発信制御部１１ｃは、リクエスト信号Ｓｒｑの返信であるＩＤコード信号Ｓｉｄの返信後、加速度センサ１４が加速度を検出する度に、その加速度情報をＵＨＦ発信部１３から発信させる。ここで、加速度情報には、どの軸方向にどれだけ動いたかを示す加速度データと、信号送信元を通知するＩＤコードとが含まれる。

一方、車両２の照合ＥＣＵ２１には、電子キー１から送信された加速度情報から車両２と電子キー１との相対位置を算出する相対位置算出部２１ｂが設けられている。相対位置算出部２１ｂは、電子キー１から得た加速度情報を基に、車両２に対する電子キー１の位置と、リクエスト信号Ｓｒｑを受信してからの車両２に対する電子キー１の動きとを算出する。本実施例では、相対位置算出部２１ｂは、車外において電子キー１とＩＤコード照合が成立した際にのみ相対位置を算出する。また、相対位置算出部２１ｂは、電子キー１が車両２に対して近づいているか、遠ざかっているかのいずれであるかも算出する。なお、相対位置算出部２１ｂが相対位置算出手段として機能する。

照合ＥＣＵ２１には、相対位置算出部２１ｂが算出した車両２に対する電子キー１の位置及び動きに基づいて、車外照合が成立したことを条件にドアロックの施解錠操作を許可する認証部２１ｃと、認証部２１ｃの許可信号に基づいてドアロック装置３８を施解錠動作させる施解錠制御部２１ｄとが設けられている。

認証部２１ｃは、ドアロックが解錠状態の際、車外照合が成立すると、ドアロックの施錠操作を許可し、施錠操作許可信号を施解錠制御部２１ｄに出力する。ここで、認証部２１ｃは、ドアロックの施錠操作については第３者が車両２に乗り込めなくなるので、電子キー１の位置及び動きに関わらず施錠操作を許可する。また、認証部２１ｃは、ドアロックが施錠状態の際には、車外照合が成立すると、相対位置算出部２１ｂが算出した電子キー１の相対位置が車外通信エリアＡｏ内であるとともに、電子キー１が車両２に近づいてきたことを条件にドアロックの解錠操作を許可し、解錠操作許可信号を施解錠制御部２１ｄに出力する。なお、認証部２１ｃが許可判定手段として機能する。

施解錠制御部２１ｄは、認証部２１ｃから施錠操作許可信号を取得すると、施錠操作許可状態とする。施解錠制御部２１ｄは、施錠操作許可状態において車外ドアハンドル２７のロックセンサ２９にユーザが触れたことを認識すると、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３８を施錠動作させる。また、施解錠制御部２１ｄは、認証部２１ｃから解錠操作許可信号を取得すると、解錠操作許可状態とする。施解錠制御部２１ｄは、解錠操作許可状態において車外ドアハンドル２７のロックセンサ２９にユーザが触れたことを認識すると、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３８を解錠動作させる。

次に、本例の電子キーシステムによるドアロックの施解錠動作を図２〜図４に従って説明する。
図２に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、車外に位置する電子キー１とスマート通信を実行する際、リクエスト信号Ｓｒｑを車外ＬＦ発信機２２から断続的（例えば数秒間隔）に送信させる。リクエスト信号Ｓｒｑは、車外ＬＦ発信機２２から一定間隔をおいて繰り返し送信され、車両２の周囲における電子キー１の有無が監視される。

ここで、例えば車両２に登録された電子キー１を所持するユーザが、車両２に近づいた場合（位置Ａ→位置Ｂ→位置Ｃ）を想定する。このとき、電子キー１がリクエスト信号Ｓｒｑを受信する（位置Ｂ）と、リクエスト信号Ｓｒｑの受信をトリガとして、加速度センサ１４がそれまでの待機状態から起動状態に入る。つまり、加速度取得部１１ｂは、加速度センサ１４を起動状態に切り換えて、加速度センサ１４からの加速度（動き）の取得を開始する。

また、電子キー１は、リクエスト信号Ｓｒｑを受信すると、これに応答してＩＤコード信号Ｓｉｄを返信する。車両２がＵＨＦ受信機２４を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、照合ＥＣＵ２１がＩＤ照合を実行する。このとき、照合ＥＣＵ２１は、まずＩＤコードが一致するか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、照合ＥＣＵ２１は、このＩＤ照合が成立しない場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、処理を終了する。

一方、照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立する場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、車外通信エリアＡｏ内に電子キー１が存在すると認識する。なお、なお、この時点では、電子キー１の位置及び動きがまだ確定しないため、照合ＥＣＵ２１は最終的な車外照合成立は下さない。

加速度センサ１４が起動状態をとっている際、電子キー１は加速度センサ１４にて加速度を検出する度に、その加速度情報を車両２に送信する。加速度情報には、検出した加速度データと、電子キー１のＩＤコードとが含まれている。電子キー１における加速度検出は、一定時間実行され、その期間中に加速度が検出されると、加速度情報がＵＨＦ発信部１３から車両２に送信される。例えば、電子キー１が車両２に段々と近づく場合（位置Ｂ→位置Ｃ）、電子キー１は、電子キー１が車両２に近づく方向に且つ近づいた分だけの値を有する加速度情報を、刻々と車両２に送信する。

一方、照合ＥＣＵ２１は、ドアロック施錠時の車外におけるＩＤ照合成立を認識すると、一定時間の間、電子キー１の位置及び動きを確認する動作を実行する。つまり、照合ＥＣＵ２１は、この動作期間中、電子キー１から送信される加速度情報を取得し、電子キー１の位置及び動きを求めるのに必要な情報を集める。

よって、照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合が成立するとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、電子キー１から加速度情報の取得をし終えると、車両２に対する電子キー１の相対位置を算出する（ステップＳ２）。このとき、相対位置算出部２１ｂは、電子キー１がリクエスト信号Ｓｒｑを受信してから一定時間分の加速度情報に基づいて電子キー１の移動を算出する。そして、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車外通信エリアＡｏ内であるか否かを判断する（ステップＳ３）。このとき、認証部２１ｃは、取得した一定時間分の加速度情報から例えば電子キー１が移動した距離が車外通信エリアＡｏ外であれば、電子キー１が車外通信エリアＡｏ外にいると判断し（ステップＳ３：ＮＯ）、処理を終了する。

一方、認証部２１ｃは、取得した一定時間分の加速度情報から例えば電子キー１が移動した距離Ｌが車外通信エリアＡｏ内であれば、電子キー１が車外通信エリアＡｏ内にいると判断し（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行する。

照合ＥＣＵ２１は、車両２に対して電子キー１が近づいてきたか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、認証部２１ｃは、取得した一定時間分の加速度情報から例えば電子キー１の移動方向が、電子キー１が存在する車外通信エリアＡｏ内において車両２に向かう方向でなければ、電子キー１が車両２に近づいてきていないと判断し（ステップＳ４：ＮＯ）、処理を終了する。つまり、成立したＩＤ照合をキャンセルする。

一方、認証部２１ｃは、取得した一定時間分の加速度情報から例えば電子キー１の移動方向が、電子キー１が存在する車外通信エリアＡｏ内において車両２に向かう方向であれば、電子キー１が車両２に近づいてきたと判断し（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に移行する。すなわち、図２に示すように、時間の経過に伴って、電子キー１及び車両２の間の距離が短くなっていくので、電子キー１が正常に車両２に接近していると判断可能である。

照合ＥＣＵ２１は、車両２に対して電子キー１が車両２から近い位置（車外通信エリアＡｏ内）にあり、且つ車両２に対して電子キー１が近づいてきたと判断するので、車外照合を成立として処理し、ドアロックの解錠を許可する（ステップＳ５）。よって、認証部２１ｃは、ドアロックの解錠操作を許可し、解錠操作許可信号を施解錠制御部２１ｄに出力する。施解錠制御部２１ｄは、認証部２１ｃから解錠操作許可信号を取得すると、ドアロック装置３８を解錠操作許可状態とする。

この解錠操作許可状態において、電子キー１を所持したユーザが車外ドアハンドル２７のアンロックセンサ２８に触れると、施解錠制御部２１ｄは、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３８を解錠動作させる。ユーザは、ドアを開いて車内に乗り込む（位置D）。照合ＥＣＵ２１は、車外照合が成立してドアロックが解錠された後、ドアが開けられてユーザが乗車したことを例えばカーテシスイッチ３７で認識すると、今度は車内ＬＦ発信機２３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信して車内全域に車内通信エリアＡｉを形成する。車内通信エリアＡｉにおいてリクエスト信号Ｓｒｑを受信した電子キー１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄを発信する。そして、照合ＥＣＵ２１は、車内照合が成立すると、エンジンスイッチ３３を押されることで、電源状態の切り換えを許可する。

続いて、図２に示されるように、電子キー１を所持するユーザが、車両２から降りて遠ざかる場合（位置Ｃ→位置Ｅ→位置Ｆ→位置Ｇ）を想定する。降車したユーザがドアロックを施錠するときは、車外ドアハンドル２７のロックセンサ２９に触れる。ドアロックを施錠する場合は、電子キー１の動きに関係なく、ＩＤ照合さえ成立すれば、ドアロックが施錠される。

照合ＥＣＵ２１は、ロックセンサ２９でタッチ操作を検出すると、車外ＬＦ発信機２２からリクエスト信号Ｓｒｑを一定間隔をおいて繰り返し発信して車外通信エリアＡｏを形成する。電子キー１は、リクエスト信号Ｓｒｑを受信すると、ＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部１３から送信する。

図４に示されるように、照合ＥＣＵ２１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、ＩＤコードが一致するか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、照合ＥＣＵ２１は、このＩＤ照合が成立しない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、処理を終了する。

一方、照合ＥＣＵ２１は、ドアロック解錠の下でＩＤ照合が成立する場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＩＤ照合の成立により車外照合を成立として処理し、ドアロックの施錠を許可する（ステップＳ７）。すなわち、認証部２１ｃは、ドアロックの解錠操作を許可し、施錠操作許可信号を施解錠制御部２１ｄに出力する。施解錠制御部２１ｄは、認証部２１ｃから施錠操作許可信号を取得すると、ドアロック装置３８を施錠操作許可状態とする。そして、この施錠操作許可状態において、電子キー１を所持したユーザが車外ドアハンドル２７のロックセンサ２９に触れると、施解錠制御部２１ｄは、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３８を施錠動作させる。

また、照合ＥＣＵ２１は、ドアロックを施錠した際、直ぐに車外ＬＦ発信機２２からのリクエスト信号Ｓｒｑの送信を開始して、ドアロック直後のドアロック解錠操作を可能とする。このため、仮にドアロック施錠後に車内の忘れ物に気付いても、車両２に近づいて車外ドアハンドル２７を再度タッチ操作すれば、直ぐにドアロックを解錠することが可能である。

ここで、電子キー１を所持するユーザが、ドアロックを施錠した車両２から遠ざかる間（位置Ｃ→位置Ｅ→位置Ｆ→位置Ｇ）に中継器を使用した不正行為を試みられた場合を想定する。この場合、電子キー１と車両２とは、中継器によって通信が不正に確立した状態となる。

例えば、位置Ｆや位置Ｇにある電子キー１に対して中継器を使用した不正行為が試みられたとき、照合ＥＣＵ２１は、中継器を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、まずその中のＩＤコードの照合が一致するか否かを判断する（ステップＳ１）。このとき、ＩＤ照合自体は成立するので（ステップＳ１：ＹＥＳ）、続いて電子キー１から送信される加速度情報にて、車両２に対する電子キー１の相対位置を算出する（ステップＳ２）動作に移行する。

このとき、相対位置算出部２１ｂは、加速度情報に基づいて電子キー１が車外通信エリアＡｏ内ではあるが、電子キー１が車両２から遠ざかっていると算出する。すなわち、図２に示すように、時間の経過に伴って、電子キー１及び車両２の間の距離が長くなっていくので、電子キー１が車両２から離れていっていると判断可能である。よって、照合ＥＣＵ２１は、電子キー１が車外通信エリアＡｏ内であるか否かを判断し（ステップＳ３）、車外通信エリアＡｏ内である（ステップＳ３：ＹＥＳ）ので、ステップＳ４に移行する。

照合ＥＣＵ２１は、車両２に対して電子キー１が近づいてきたか否かを判断し（ステップＳ４）、電子キー１が車両２に遠ざかっていると判断し（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ドアロックの解錠操作を許可せず、処理を終了する。なお、例えば位置Ｅに電子キー１が存在する場合に中継器によって通信が不正に成立された場合も、電子キー１が車両２から離れる動きをとっていれば、同様にドアロックの解錠が許可されない。

さて、本例の電子キーシステムでは、電子キー１に加速度センサ１４を設け、この加速度センサ１４によって電子キー１が車両２に近づいているのか、或いは遠ざかっているのかを検出する。そして、電子キー１と車両２とで車外の通信が確立したとき、電子キー１が車両２の近くに位置している場合は、正規通信と判断してドアロック解錠を許可し、電子キー１が車両２から遠くに位置している場合は、中継器を使用した不正通信と判断してドアロック解錠を不許可とする。よって、仮に第３者が中継器を使用した不正行為によってＩＤ照合成立を試みたとしても、正規の位置及び動きと異なることからドアロックが解錠されないので、中継器を使用した不正行為による車両２のドアロックの不正操作を発生し難くすることができる。

また、電子キー１の位置を見て車外照合成立可否を判断するようにすれば、キー操作フリーシステムの仕様を、ドアロックの施錠の直後にドアロックの解錠操作を可能としても何ら問題はない。つまり、電子キー１が車両２に近づくというドアロックの解除意志があるときのみに車外照合が成立として処理されるので、キー操作フリーシステムを上記仕様にしても、第３者による不正操作は発生しない。よって、キー操作フリーシステムによるドアロックの施錠後も、直ぐに同システムによるドアロックの解錠が可能となるので、ユーザの利便性も確保することが可能となる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）電子キー１に加速度センサ１４が設けられ、この得られた加速度から相対位置算出部２１ｂが車両２と電子キー１との相対位置を算出する。そして、相対位置が車両２から遠い位置、すなわち本来電子キー１から車両２にＩＤコード信号Ｓｉｄを返信しない位置であるときにはドアロックの操作を認証部２１ｃが許可しない。このため、電子キー１の位置をより精度よく検出することができるので、システムに例えば一定時間の解錠制限を持たせなくとも、正しい通信が成立したことを確認することができる。よって、利便性を損なうことなく、車両２の不正操作を発生し難くすることができる。

（２）認証部２１ｃが車両２に対して電子キー１が近づいているのか遠ざかっているのか、すなわち位置だけでなく、動きを見ることで電子キー１を所持したユーザが本来ドアロックを操作する状況であるか否かをみて、ドアロックの操作を許可することができる。よって、中継器を使用した不正行為による車両２の不正操作をより発生し難くすることができる。

（３）車両２に相対位置算出手段を設けることで、電子キー１には加速度センサ１４のみを設ければよいので、電子キー１の演算処理の増加を抑制することができる。
（４）電子キー１が車両２の車外通信エリアＡｏに進入すると、加速度情報を車両２に送信するので、電子キー１が車両２と通信が成立したときに、加速度センサ１４による加速度の検出動作が開始されるので、加速度センサ１４を常時起動させておかずに済む。よって、電子キー１の電源を省電力化できる。

（５）電子キー１が車両２からリクエスト信号Ｓｒｑを受信する度に加速度情報を車両２に送信するので、電子キー１から車両２へ一度に送信する情報量を抑制することができる。

（６）車外通信エリアＡｏ内を車両２に近い、車外通信エリアＡｏ外を車両２に遠いと判定するので、車外通信エリアＡｏ外であれば、本来電子キー１から車両２にＩＤコード信号Ｓｉｄを返信しない位置であるとしてドアロックの操作を認証部２１ｃが許可しない。このため、中継器を使用した不正行為による車両２の不正操作をより発生し難くすることができる。

（７）相対位置算出部２１ｂを車両２に設けることで、電子キー１には加速度センサ１４のみを設ければよいので、電子キー１の演算処理の増加を抑制することができる。
（８）電子キー１が車両２から遠い位置であるときにはＩＤ照合を行わないので、ＩＤ照合をしないことで演算処理を減少させることができる。

（９）ＩＤコード信号Ｓｉｄに加速度情報を含ませたので、無線信号を増やすことなく、中継器を使用した不正行為による車両２の不正操作を発生し難くできる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

・上記実施形態では、車両２に対する電子キー１の位置を算出する相対位置算出部２１ｂを車両２に設けたが、図５に示されるように、相対位置算出部１１ｄを電子キー１に設けて、電子キー１から車両２へ加速度情報ではなく位置情報を発信してもよい。この場合、発信制御部１１ｃは、リクエスト信号Ｓｒｑを受信してから一定時間分の位置情報をＩＤコード信号Ｓｉｄに含ませて発信させる。認証部２１ｃは、送られてきた位置情報から電子キー１の位置及び動きを判定する。

・上記実施形態において、ドアロックの施錠操作が行われたときの電子キー１の位置を基準位置として、車両２に対する電子キー１の位置を逐次算出するものでもよい。
・上記実施形態では、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、まずＩＤコード照合を行い、車外照合が成立したことを条件に電子キー１の車両２に対する相対位置を算出した。しかしながら、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信したら、まず電子キー１の位置を算出し、電子キー１が近い位置（車外通信エリアＡｏ内）である場合のみＩＤコード照合を実施してもよい。

・上記実施形態では、電子キー１がリクエスト信号Ｓｒｑを受信したとき、その時点から一定時間の間、加速度の検出を継続実行し、この一定時間分の加速度情報（位置情報）をまとめて電子キー１から車両２へ送信してもよい。

・上記実施形態において、車外におけるＩＤコード照合が成立した後も車両２からリクエスト信号Ｓｒｑを断続的に送信させ、電子キー１がリクエスト信号Ｓｒｑをトリガとして加速度情報を車両２に送信するものでもよい。

・上記実施形態において、加速度情報は、加速度センサ１４が加速度を検出したタイミングで送信されることに限定されず、一定の時間間隔で断続送信されるものでもよい。
・上記実施形態では、車外通信エリアＡｏ内であれば車両２に対して近い位置とし、車外通信エリアＡｏ外であれば車両２に対して遠い位置としたが、車外通信エリアＡｏに拠らず、別途判定するための位置を設定してもよい。

・上記実施形態では、図３に示されるように、電子キー１が車外通信エリアＡｏ内か（ステップＳ３）、電子キー１が近づいてきたか（ステップＳ４）と順番に認証部２１ｃが確認した。しかしながら、これらはいずれから確認してもよく、同時に確認してもよい。

・上記実施形態では、加速度情報（位置情報）をＩＤコード信号Ｓｉｄに含ませたが、ＩＤコード信号Ｓｉｄに限らず、電子キー１から車両２へ発信される無線信号であれば、他の無線信号に含ませてもよい。

・上記実施形態において、電子キーシステムで使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両２から電子キー１に電波発信するときの周波数と、電子キー１から車両２に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。

・上記実施形態において、ドアロックの施錠が行われてから一定時間の間は、認証部２１ｃによってドアロックの解錠を許可しないようにしてもよい。
・上記実施形態において、本例の電子キーシステムは、車両２に適用されることに限らず、電子キーを使用する通信対象であれば、その採用先は特に限定されない。例えば、住宅等の建物に適用してもよい。

次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）電子キーシステムにおいて、前記電子キーが前記通信対象の通信エリアに進入すると、前記加速度検出手段は加速度の検出を開始し、その後、前記電子キーが当該返信要求を受信する度に、前記送信手段は前記加速度検出手段により検出された加速度情報を前記通信対象に送信することを特徴とする電子キーシステム。

同構成によれば、加速度を通信対象に継続的に送信するので、電子キーから通信対象へ一度に送信する情報量を抑制することが可能となるとともに、より正確に電子キーの位置を算出することが可能となる。

（ハ）電子キーシステムにおいて、前記許可判定手段は、前記電子キーが前記通信対象からの前記返信要求を受信できる通信エリア内に前記電子キーが存在すれば近い位置と判定し、前記通信エリア外に前記電子キーが存在すれば遠い位置と判定することを特徴とする電子キーシステム。

同構成によれば、本来電子キーが通信対象から返信要求を受信する通信エリアの内外であるかによって通信対象に近いか遠いかを判定するので、通信エリア外であれば、本来電子キーから通信対象にＩＤコードを返信しない位置であるとして機器の操作を許可判定手段が許可しない。このため、中継器を使用した不正行為による通信対象の不正操作をより発生し難くすることが可能となる。

（ニ）電子キーシステムにおいて、前記許可判定手段は、前記電子キーが前記通信対象から遠い位置であるときには、前記ＩＤ照合を実行しないことを特徴とする電子キーシステム。

同構成によれば、電子キーが通信対象から遠い位置であるときにはＩＤ照合を行わないので、ＩＤ照合をしないことで演算処理を減少させることが可能となる。
（ホ）電子キーシステムにおいて、前記機器はドアロックであって、前記相対位置算出手段は、前記ドアロックの施錠操作が行われたときの前記通信対象と前記電子キーとの相対位置を基準位置として、前記相対位置を算出することを特徴とする電子キーシステム。

同構成によれば、通信対象に設けられるドアロックの施錠操作が行われたときの電子キーの位置を基準位置として、通信対象に対する電子キーの相対位置を判定するので、電子キーの位置をより正確に把握することが可能となる。

（へ）電子キーシステムにおいて、前記送信手段は、前記ＩＤコードと前記加速度とを一緒に前記通信対象に送信することを特徴とする電子キーシステム。
同構成によれば、ＩＤコードと加速度とを一緒に送信するので、信号を増やすことなく、中継器を使用した不正行為による通信対象の不正操作を発生し難くすることが可能となる。

（ト）電子キーシステムにおいて、前記電子キーは、前記加速度検出手段が検出した加速度に基づいて前記相対位置を算出する前記相対位置算出手段と、前記相対位置算出手段が算出した相対位置を前記通信対象に送信する送信手段と、を備えることを特徴とする電子キーシステム。

同構成によれば、相対位置算出手段を電子キーに設けることで、電子キーから通信対象へは加速度情報ではなく相対位置情報を送信することとなるので、電子キーから通信対象へ送信する情報量を抑制することが可能となる。

１…電子キー、２…通信対象としての車両、１１…通信制御部、１１ｂ…加速度取得部、１１ｃ…発信制御部、１２…ＬＦ受信部、１３…送信手段としてのＵＨＦ発信部、１４…加速度検出手段としての加速度センサ、２１…照合ＥＣＵ、２１ｂ…相対位置算出手段としての相対位置算出部、２１ｃ…許可判定手段としての認証部、２１ｄ…施解錠制御部、２２…車外ＬＦ発信機、２３…車内ＬＦ発信機、２４…ＵＨＦ受信機、２７…車外ドアハンドル、２８…アンロックセンサ、２９…ロックセンサ、３０…車内ＬＡＮ、３１…メインボディＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…エンジンスイッチ、３７…カーテシスイッチ、３８…ドアロック装置、Ａｉ…車内通信エリア、Ａｏ…車外通信エリア、Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｒｑ…リクエスト信号。

Claims (4)

1. 通信対象から発信されたＩＤコードの返信要求を電子キーが受信すると、当該電子キーが前記通信対象に返信するＩＤコードによるＩＤ照合が行われ、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記通信対象に設置された機器の操作が可能となる電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーの移動に伴う加速度を検出する加速度検出手段と、
   前記加速度検出手段が検出した加速度に基づいて、前記通信対象と前記電子キーとの相対位置を算出する相対位置算出手段と、
   前記相対位置算出手段が算出した相対位置から前記電子キーが前記通信対象に近い位置である、且つ前記電子キーが前記通信対象に近づくときには、前記ＩＤ照合が成立したことを条件に前記機器の操作を許可し、前記電子キーが前記通信対象に近い位置である、且つ前記電子キーが前記通信対象から遠ざかるときには、前記機器の操作を許可せず、前記電子キーが前記通信対象から遠い位置であるときには、前記機器の操作を許可しない許可判定手段とを備えた
   ことを特徴とする電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーは、前記加速度検出手段が検出した加速度を前記通信対象に送信する送信手段を備え、
   前記通信対象は、前記送信手段から受信した加速度に基づいて前記相対位置を算出する前記相対位置算出手段を備える
   ことを特徴とする電子キーシステム。
3. 請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーが前記通信対象の通信エリアに進入すると、前記加速度検出手段は加速度の検出を開始し、前記電子キーが前記返信要求の応答として前記ＩＤコードを返信する際、前記送信手段は当該ＩＤコードに前記加速度情報を付加して該加速度情報を前記通信対象に送信する
   ことを特徴とする電子キーシステム。
4. 請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーが前記通信対象の通信エリアに進入すると、前記加速度検出手段は加速度を検出するモードに入り、当該モードを一定時間継続して加速度検出を実行し、該モードでの加速度検出が終了すると、前記電子キーが前記返信要求に対する応答としてＩＤコードを送信する際に、前記送信手段はその加速度情報を前記通信対象に送信する
   ことを特徴とする電子キーシステム。

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