JP4723352B2

JP4723352B2 - 電子キーシステム及び通信ユニット

Info

Publication number: JP4723352B2
Application number: JP2005326056A
Authority: JP
Inventors: 誠也村瀬; 裕紀三村
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: JP2007132085A

Description

本発明は、車両キーと車両との間の認証を種々の無線通信で行って車両の各種動作を許可又は実行する電子キーシステム及び通信ユニットに関する。

近年、特許文献１に示すように、車両キーと車両との間で無線通信によって信号のやり取りを行い、例えばドア施解錠やエンジン始動等の車両の各種動作を許可又は実行する電子キーシステムが広く普及している。この種の電子キーシステムの一種として、車両操作の利便性向上を目的としたスマートエントリー・スタートシステムがある。このスマートエントリー・スタートシステムは、車両から発信されるリクエスト信号に携帯機が応答して自身のＩＤコードを返信し、このＩＤコードが、予め車両に記憶されているＩＤコードと一致すれば、ドアロック施解錠やエンジン始動を許可するシステムである。
特開２００５−８３０１１号公報

ところで、車両キー（携帯機）には、通常使用するメインキーとスペア用のサブキーとがある。通常、サブキーには車両盗難防止を目的としてトランスポンダが内蔵されているため、セキュリティ性能上、サブキーもメインキーも同等のキーとなることから、これらを同時に持ち歩くことは管理上、好ましくない。よって、通常持ち歩くのはメインキーのみであるが、例えばメインキーを紛失して手元にない状況となった場合、ユーザはサブキーを取りに戻らないと、車両に乗り込んでエンジンを始動できない状況になり、非常に不便であった。

本発明の目的は、例えば手元に携帯機がないとき、携帯機以外の通信端末で車両側と無線通信を行うことによって各種車両動作を許可又は実行可能な構成にしたとしても、それ用の通信端末を別途用意する状況が生じ難い電子キーシステム及び通信ユニットを提供することにある。

上記問題点を解決するために、車両側の送信アンテナが無線で発信する返信要求を携帯機が受信すると、当該携帯機が自身の持つ第１識別コードを無線で返信し、前記車両が前記第１識別コードを受信アンテナで受信すると、前記車両の各種車両動作を制御する制御ユニットが、前記携帯機側の第１識別コードと前記車両側の第１識別コードとを照合し、当該照合が成立すれば前記車両各種動作を許可又は実行する電子キーシステムにおいて、自身のメモリに用途別の多目的なデータが管理され、前記用途別単位で無線通信対象と行う無線通信を、自身１つで複数の前記無線通信対象と実施可能な通信端末と、前記車両に設けられ、前記通信端末が前記無線通信を介して発信した第２識別コードを自身の通信アンテナで受信した際、端末側の第２識別コードと車両側の第２識別コードとを照合する照合手段と、前記車両に設けられ、前記照合手段による前記第２識別コードの照合が成立したことを際、前記携帯機の代わりに前記第１識別コードのコードデータを前記制御ユニットに出力して、当該制御ユニットによる前記第１識別コードの照合を成立させる制御手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、携帯機はマスターキーの位置づけであることが多く、車両から返信要求を受けて第１識別コードを発信するという機能は、マスターキーである携帯機のみに付加された機能であることが多い。よって、手元に携帯機がない場合、車両キー及び車両間における第１識別コードの照合を実施できないことから、例えばドアロックを施解錠したり、エンジン始動を許可したりするという各種車両動作を実行できない状況になってしまう。

そこで、本例においては、固有の第２識別コードを発信する通信端末を用意し、この通信端末で動作させたい車両に、通信端末との間で無線通信により第２識別コードの照合を行う照合手段と、携帯機に代わって第１識別コード（コードデータ）を返信する制御手段とを車両に搭載する。そして、通信端末と照合手段との間で第２識別コードが一致して照合が成立した際には、制御手段から第１識別コードを含むコードデータが制御ユニットに出力され、制御ユニットによる各種車両動作が許可又は実行される。このため、携帯機が手元になくても、キーＩＤである第２識別コードを登録した通信端末を所有していれば、各種車両動作を許可又は実行することが可能となる。

また、本発明に用いる通信端末には、複数の無線通信対象との間の無線通信を自身１つで実現可能、つまり１枚で複数のカード機能を満たすことが可能な機能があるため、例えば財布、乗車券、入退室証などとして通信端末を用いるべく、この通信端末をユーザが予め所有している場合が多い。よって、本発明においては、この通信端末に車両用の第２識別コードを登録して車両キーとして使用するため、車両キー代替端末を別途用意する必要も生じ難い。

本発明によれば、前記無線通信の通信方式は、駆動電波を発信する前記通信アンテナに前記通信端末をかざすと、当該駆動電波で前記通信端末が起動して前記照合手段との間で通信が開始され、その通信時においては、前記通信端末及び前記照合手段の間において副搬送波を使用しない対称通信によって通信が行われるとともに、前記通信端末と前記照合手段との間でデータをやり取りするごとに暗号鍵を変える暗号化通信が用いられ、かつ前記通信端末と前記照合手段との間で各々異なる乱数を発生させて各々が乱数一致の確認を行う相互認証が採用されていることを要旨とする。

この構成によれば、通信端末及び照合手段の間の通信に、対称通信という非常に通信速度の速い方法を用いるので、通信端末及び照合手段と間の通信を非常に高速なものとすることが可能となる。また、通信端末及び照合手段と間の通信に秘密性の高い暗号化通信を用いるとともに、通信端末及び照合手段の各々で乱数一致確認を行う相互認証を用いるので、通信端末及び照合手段と間の通信のセキュリティレベルを極めて高くすることも可能となる。

本発明によれば、前記通信端末と通信を行う前記通信アンテナは、前記車両に１つ設置され、前記照合手段は、当該通信アンテナで受信した前記通信端末の前記第２識別コードと、自身が持つ前記車両側の第２識別コードとが一致して照合が成立したと判定すると、照合成立信号を前記制御手段に出力し、前記制御手段は、前記照合手段から前記照合成立信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットにドアロックの施解錠を許可又は実行させることを要旨とする。

この構成によれば、操作者が携帯する通信端末が通信アンテナを介して照合手段と通信を行い、この通信によって通信端末及び照合手段の間で第２識別コードの照合が成立すれば、ドアロックを施解錠することが可能となる。

本発明によれば、前記通信端末の載置場所として前記車両に設けられ、当該通信端末が載置された際には、その旨を通知する通信端末載置信号を前記制御手段に出力する通信端末載置検出手段を備え、前記制御手段は、前記照合手段から前記照合成立信号を入力し、かつ前記通信端末載置検出手段から前記通信端末載置信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットにエンジン始動を許可させることを要旨とする。

この構成によれば、通信端末でドアロックを施解錠する際とエンジン始動を許可する際との両方で通信アンテナを共用するので、それぞれに個別のアンテナを用意する必要がなく、部品点数削減や部品コスト低減に効果がある。

本発明によれば、前記車両の乗員が降車したことを検出する降車検出手段と、前記乗員に報知が可能な報知手段とを備え、前記制御手段は、前記降車検出手段の検出信号を基に前記乗員が降車したことを検知した際、前記通信端末載置信号に基づき前記通信端末が前記載置場所に載置されていないと判定すると、その旨を前記報知手段で報知することを要旨とする。

この構成によれば、運転者が降車しようとしてドアを開けた際、通信端末が載置場所に載置されていなければ、その旨が報知手段で報知されるので、車内への通信端末の置き忘れや、同乗者による通信端末の勝手な持ち出しなどが発生し難くなる。

本発明によれば、前記制御手段が生成した前記コードデータを、無線で前記制御ユニットに送信する送信手段を備えたことを要旨とする。
この構成によれば、制御手段がコードデータを制御ユニットに出力する際の通信が無線であるので、この通信が有線の場合に生じ得る配線の絡まりや配線接続作業の手間などの問題が生じず、さらには制御ユニットや制御手段の配置自由度の向上にも効果がある。

本発明によれば、前記通信端末、前記照合手段及び前記制御手段から成る通信ユニットは、必要に応じて前記車両に取り付け可能な後付け用品であることを要旨とする。
この構成によれば、通信端末、照合手段及び制御手段から成る通信ユニットが車両に後付け可能であるので、通信端末と照合手段との間で識別コードの照合が成立すればメインキーを用いなくとも車両の各種動作が許可又は実行される機能を、必要に応じて車両に適宜設けることが可能となる。

本発明によれば、前記送信アンテナは、前記制御ユニットから返信要求生成用の車外用送信データを入力して前記返信要求を生成し、それを車外に送信する車外送信アンテナであり、前記制御手段は、前記車外送信アンテナから無線で前記車外用送信データを取り込み、当該車外用送信データを前記返信要求として前記コードデータを生成し、当該コードデータを前記制御ユニットに出力して当該制御ユニットにドアロックの施解錠を許可又は実行させることを要旨とする。

この構成によれば、制御手段がコードデータを生成するに際しては、制御ユニットから車外用送信データを取り込み、この車外用送信データと自身の第１識別コードとを用いてコードデータを生成する。このとき、制御ユニットが車外用送信データを制御手段に出力する際の通信が無線であるので、この通信が有線の場合に生じ得る配線の絡まりや配線接続作業の手間などの問題が生じず、さらには制御ユニットや制御手段の配置自由度の向上に寄与する。

本発明によれば、前記送信アンテナは、前記制御ユニットから返信要求生成用の車内用送信データを入力して前記返信要求を生成し、それを車内に送信する車内送信アンテナであり、前記制御手段は、前記車内送信アンテナから前記車内用送信データを取り込み、当該車内用送信データを前記返信要求に見立てて前記コードデータを生成し、当該コードデータを前記制御ユニットに出力して当該制御ユニットにエンジン始動を許可させることを要旨とする。

この構成によれば、制御手段がコードデータを生成するに際しては、制御ユニットから車内用送信データを取り込み、この車内用送信データと自身の第１識別コードとを用いてコードデータを生成する。このとき、制御ユニットが車内用送信データを制御手段に出力する際の通信が無線であるので、この通信が有線の場合に生じ得る配線の絡まりや配線接続作業の手間などの問題が生じず、さらには制御ユニットや制御手段の配置自由度の向上に寄与する。

本発明によれば、車両側の送信アンテナが無線で発信する返信要求を携帯機が受信すると、当該携帯機が自身の持つ第１識別コードを無線で返信し、前記車両が前記第１識別コードを受信アンテナで受信すると、前記車両の各種車両動作を制御する制御ユニットが、前記携帯機側の第１識別コードと前記車両側の第１識別コードとを照合し、当該照合が成立すれば前記車両各種動作を許可又は実行する当該車両に後付け可能な通信ユニットであって、自身のメモリに用途別の多目的なデータが管理され、前記用途別単位で無線通信対象と行う無線通信を、自身１つで複数の前記無線通信対象と実施可能な通信端末と、前記車両に設けられ、前記通信端末が前記無線通信を介して発信した第２識別コードを自身の通信アンテナで受信した際、端末側の第２識別コードと車両側の第２識別コードとを照合する照合手段と、前記車両に設けられ、前記照合手段による前記第２識別コードの照合が成立した際、前記携帯機の代わりに前記第１識別コードのコードデータを前記制御ユニットに出力して、当該制御ユニットによる前記第１識別コードの照合を成立させる制御手段とを備えたことを要旨とする。

本発明によれば、例えば手元に携帯機がないとき、携帯機以外の通信端末で車両側と無線通信を行うことによって各種車両動作を許可又は実行可能な構成にしたとしても、それ用の通信端末を別途用意する状況を生じ難くすることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した電子キーシステム及び通信ユニットの第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

図１に示すように、車両１には、ドアロックの施解錠やエンジン始動の利便性向上を目的としてスマートエントリー・スタートシステム１ａが搭載されている。このスマートエントリー・スタートシステム１ａは、車両キーである携帯機２が、車両１から発信されるリクエスト信号Ｓrqを受信すると、それに応答して自身の車両キーＩＤコードを乗せた車両キーＩＤコード信号Ｓidを返信し、そのＩＤコードが車両の車両キーＩＤコードと一致して照合が成立したことを条件に、ドアロックの施解錠やエンジン始動を許可するシステムである。

車両１には、携帯機２との間で無線通信によるＩＤ照合を行うスマートＥＣＵ(Electronic Control Unit：以下同様)３が搭載されている。スマートＥＣＵ３には、ドアロックの施解錠を制御するドアＥＣＵ４と、携帯機２にトランスポンダ２ａが埋め込まれている場合にこのトランスポンダ２ａのＩＤ照合を行うイモビライザーＥＣＵ５と、車両電装品の電源系統を制御する電源ＥＣＵ６とがバス７を介して接続されている。なお、スマートＥＣＵ３が制御ユニットに相当する。

スマートＥＣＵ３には、ＬＦ帯域の信号を送信可能な車外用ＬＦ送信機８及び車内用ＬＦ送信機９が接続されている。車外用ＬＦ送信機８は、例えばドアごとに複数設置されるとともに、スマートＥＣＵ３から入力した車外用ＬＦ送信データ（車外用送信データ）を基にリクエスト信号Ｓrqを生成して車外に発信する。車内用ＬＦ送信機９は、車内に例えば２つ設置されるとともに、スマートＥＣＵ３から入力する車内用ＬＦ送信データ（車内用送信データ）を基にリクエスト信号Ｓrqを生成して車内に発信する。車外用ＬＦ送信データ及び車内用ＬＦ送信データは、送信機ごとに一義的に決まるデータであって、リクエスト信号Ｓrqを生成する際に使用される。

スマートＥＣＵ３には、携帯機２からＲＦ帯域の信号で出力される車両キーＩＤコードを受信すべくＲＦ受信機１０が接続されている。ＲＦ受信機１０は、車両１に１つ設置され、例えばバックミラー等に埋設されている。なお、車外用ＬＦ送信機８が送信アンテナ（車外用送信アンテナ）を構成し、車内用ＬＦ送信機９が送信アンテナ（車内用送信アンテナ）を構成する。

車両１が駐車状態（プッシュスイッチオフ、ドア全閉及びドアロック施錠）の際、スマートＥＣＵ３は、車外用ＬＦ送信機８のアンテナ８ａからリクエスト信号Ｓrqを車外へ断続的に発信させる。携帯機２の所有者が車外用ＬＦ送信機８の通信エリアに入り込み、携帯機２がリクエスト信号Ｓrqを受信すると、携帯機２がそれに応答し、自身の車両キーＩＤコードを乗せた車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ帯域の信号で返信する。

スマートＥＣＵ３は、この車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ受信機１０のアンテナ１０ａで受信すると、この車両キーＩＤコードと、自身のメモリ３ａに登録された車両キーＩＤコードとを比較してＩＤ照合（車外照合）を行う。スマートＥＣＵ３は、車外照合が成立した際、ドアハンドルノブに埋設されたドアロック解除用のタッチセンサ１１を起動し、アンロックスタンバイ状態にする。スマートＥＣＵ３は、アンロックスタンバイ状態のタッチセンサ１１でドアハンドルノブへの接触操作を検出すると、ドアアンロック要求信号をドアＥＣＵ４に出力する。ドアＥＣＵ４は、そのドアアンロック要求信号を入力すると、ドアロックモータ４ａを駆動してドアロックを解除する。

一方、スマートＥＣＵ３は、ハンドルノブのロックボタン１２の押下操作を検出すると、車外用ＬＦ送信機８に通信エリアを形成させて車外照合を行い、車外照合が成立すれば、ドアロック要求信号をドアＥＣＵ４に出力する。ドアＥＣＵ４は、そのドアロック要求信号を入力すると、ドアロックモータ４ａを駆動してドアロックを施錠する。

電源ＥＣＵ６には、エンジン１３を始動させる際に操作する押下式のプッシュスイッチ１４が接続されている。電源ＥＣＵ６には、ACCリレー１５ａ、IGリレー１５ｂ及びスタータリレー１５ｃが接続されている。また、ドアＥＣＵ４には、ドアの開閉操作を検出するカーテシスイッチ１６が接続されている。イモビライザーＥＣＵ５及び電源ＥＣＵ６には、エンジン１３の点火制御や燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ１７が接続されている。イモビライザーＥＣＵ５には、トランスポンダ２ａとの間でＩＤ照合を行うイモビアンテナ５ａが接続されている。なお、カーテシスイッチ１６が降車検出手段に相当する。

スマートＥＣＵ３は、カーテシスイッチ１６からのドア開閉信号を基にドアが開操作されたことを認識すると、車外用ＬＦ送信機８に代えて、車内用ＬＦ送信機９のアンテナ９ａからリクエスト信号Ｓrqを断続的に発信させる。スマートＥＣＵ３は、このリクエスト信号Ｓrqに応答して携帯機２が返信してきた車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ受信機１０で受信するとともに、車両１と携帯機２との車両キーＩＤコードを照合するＩＤ照合（車内照合）を、エンジン１３が始動を開始するまで間隔をおいて繰り返し実行する。

ブレーキペダルを踏みながらプッシュスイッチ１４が押されると、電源ＥＣＵ６が起動状態となり、その起動した電源ＥＣＵ６が、イモビライザーＥＣＵ５に対しＩＤ照合結果を確認する。この要求を受けたイモビライザーＥＣＵ５は、スマートＥＣＵ３に車内照合のＩＤ照合結果を確認する。イモビライザーＥＣＵ５は、車内照合が成立している旨の通知をスマートＥＣＵ３から受けると、車内照合成立の通知を電源ＥＣＵ６に応答する。電源ＥＣＵ６は、イモビライザーＥＣＵ５から車内照合成立の応答を受けると、ACCリレー１５ａ、IGリレー１５ｂをオン状態にする。

各リレーをオンした電源ＥＣＵ６は、エンジンＥＣＵ１７に起動信号を出力する。この起動信号を入力したエンジンＥＣＵ１７は、イモビライザーＥＣＵ５との間で起動許可通信（暗号通信）を行い、イモビライザーＥＣＵ５から車内照合成立の通知を受けるとエンジン始動許可状態となる。この状態になったエンジンＥＣＵ１７は、スタータリレー１５ｃをオンさせてスタータモータを回し、エンジン点火制御及び燃料噴射制御を開始してエンジン１３を始動させる。

なお、電源ＥＣＵ６がイモビライザーＥＣＵ５に対しＩＤ結果照合を確認する際、車内照合が成立していなければ（例えば、携帯機２の電池切れの場合）、この車内照合に代えて、携帯機２内のトランスポンダ２ａと車両とのトランスポンダコードとを比較するＩＤ照合（イモビ照合）を行うようにしてもよい。この場合、イモビ照合が成立すればエンジン始動が許可される。また、エンジン始動の許可は、車内照合とイモビ照合の両方が成立したことを条件としてもよい。

車両１には、Felica（Ｒ）と呼ばれる非接触ＩＣカード通信技術を用いた非接触ＩＣカード通信システム（以下、単に通信システムと記す）１８が搭載されている。この通信システム１８は、ＩＣカードを財布や乗車券として使用して決算を済ませたり、ＩＣカードを社員証や学生証として使用して入退室管理を行ったりすることが可能なシステムである。通信システム１８は、主な特徴としては偽造・変造し難い高い安全性、データ送受信が高速処理、ＩＣカード自体を何度も再利用可能、１枚のＩＣカードで複数の用途が可能などの種々の利点がある。通信システム１８は、車両１の後付け用品であり、ユーザの用途に応じて車両１に別途増設される。なお、通信システム１８が通信ユニットに相当する。

通信システム１８は、車両１に取り付けられたリーダライタ１９と、このリーダライタ１９に電気接続されたメインコントローラ２０と、携帯電話２１に内蔵された通信回路（ＩＣカード）２２とを備えている。なお、リーダライタ１９が照合手段に相当し、メインコントローラ２０が制御手段に相当し、通信回路２２が通信端末に相当する。

リーダライタ１９と通信回路２２とは、ISO/IEC 18092の規格に準拠した通信方式の無線通信が可能である。この規格の無線通信方式は、リーダライタ１９から通信回路２２への通信と、通信回路２２からリーダライタ１９への通信とで同じ符号化／変調化方式を採用した対称通信が採用されている。また、この規格の無線通信方式は、搬送波が13.56MHz、通信速度が212kbps、副搬送波が「なし」、符号化方式がManchester方式、衝突検出／回避がタイムスロット方式の通信である。

リーダライタ１９は、同リーダライタ１９を制御する通信コントローラ（コントロールボード）２３と、通信コントローラ２３に接続された送受信アンテナ２４とを備えている。通信コントローラ２３は、例えば運転席の下方に配置されるとともに、送受信アンテナ２４を介して携帯電話２１の通信回路２２と相互通信を行う。また、通信コントローラ２３は、メインコントローラ２０に接続されるとともに、携帯電話２１との間の相互通信結果をメインコントローラ２０に出力可能である。

送受信アンテナ２４は、例えばドア外側のドアハンドルノブに設置され、微小エリア（例えば5〜10cm程度）の範囲内で通信を行う特性を持つアンテナである。なお、送受信アンテナ２４が通信アンテナに相当する。

通信コントローラ２３には、通信システム１８を起動させる例えば押下式の起動ボタン２５が接続されている。この起動ボタン２５は、例えばドアハンドルノブ等に配設され、押下操作された際にオン信号を通信コントローラ２３に出力する。通信コントローラ２３は、起動ボタン２５からオン信号を入力すると通信システム１８を起動させる。

携帯電話２１には、携帯電話２１を統括制御するＣＰＵ２６と、携帯電話２１用の各種プログラム及びアプリケーションを記憶したＲＯＭ２７と、ＣＰＵ２６がプログラムやアプリケーションを実行する際の作業領域となるＲＡＭ２８とが内蔵されている。また、携帯電話２１には、携帯電話２１を作動させる際に操作する各種ボタン群２９と、操作者の音声を集音するマイク３０と、通話者の音声を出力するスピーカ３１と、各種作動に応じた画像や文字を表示する画面３２とが配設されている。

通信回路２２は、インターフェース３３を介してＣＰＵ２６に接続されている。通信回路２２のＩＣ基板３４には、通信回路２２を制御する制御ＩＣ３５と、データ書き換え可能なメモリ３６と、各種信号を送受信可能なアンテナ３７とが配設されている。メモリ３６は、例えばEEPROM等が用いられ、プリント配線によって制御ＩＣ３５に接続されている。また、アンテナ３７は、基板３４の周縁に沿って四角環状に巻回された形状をなすとともに、電気的に制御ＩＣ３５に接続されている。

通信コントローラ２３は、起動ボタン２５が押されて通信システム１８を起動開始した際、通信回路２２と通信を行う前段階において、送受信アンテナ２４から、微小エリアの範囲内に駆動電波（電磁波）Ｓ_c1を断続的に発信させる。この駆動電波Ｓ_c1の発信エリアは5〜10cm程度と微小であるため、携帯電話２１（即ち、通信回路２２）を送受信アンテナ２４にかざすと、アンテナ３７がこの駆動電波Ｓ_c1を受信した状態となる。このとき、この駆動電波Ｓ_c1によって通信回路２２内に電力が発生し、この電力を基に通信回路２２が起動する。

通信回路２２の起動開始後、リーダライタ１９と通信回路２２とは、ISO/IEC 18092の規格に準拠した通信方式に沿って相互に通信を行う。リーダライタ１９と通信回路２２との間の通信には、送信データを暗号化するとともに、そのデータに乱数を発生させて、リーダライタ１９及び通信回路２２間で相互認証を行う通信手法が採用されている。この通信時において制御ＩＣ３５は、リーダライタ１９からの指令に基づき、メモリ３６のデータ読み取りや、メモリ３６へのデータ書き込み等の各処理を行うことが可能である。

この通信システム１８においては、通信回路２２のメモリ３６と、通信コントローラ２３のメモリ３６との各々に、通信回路２２が持つ固有の携帯キーＩＤコード（第２識別コード）が記憶されている。この携帯キーＩＤコードは、暗号化された状態で各メモリ３６，３６に各々登録されている。リーダライタ１９と携帯電話２１とが無線通信を行う際、通信回路２２の携帯キーＩＤコードが、リーダライタ１９の通信コントローラ２３に登録された携帯キーＩＤコードと一致すれば、携帯電話２１で車両１の各種動作を許可又は実行することが可能である。

起動を開始した通信回路２２は、自身の携帯キーＩＤコードを含む携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2をアンテナ３７から発信する。通信コントローラ２３は、この携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を送受信アンテナ２４で受信すると、この携帯キーＩＤコードと、自身のメモリ２３ａに登録された携帯キーＩＤコードとを照合する。通信コントローラ２３は、これらＩＤコードが一致して照合成立を認識すると、ＩＤ照合一致の旨を通知する照合成立信号Ｓrをメインコントローラ２０に出力する。メインコントローラ２０は、通信コントローラ２３から照合成立信号Ｓrを入力すると、自身のメモリ２０ａに照合成立フラグを立てて、携帯機２との間における照合一致を認識する。

メインコントローラ２０には、第１配線３８ａを介して車外用ＬＦ送信機８が接続されるとともに、第２配線３８ｂを介して車内用ＬＦ送信機９に接続されている。スマートＥＣＵ３が車外用ＬＦデータを車外用ＬＦ送信機８に出力して車外にリクエスト信号Ｓrqを発信する際、メインコントローラ２０は、第１配線３８ａを介し車外用ＬＦデータを入力する。スマートＥＣＵ３が車内用ＬＦデータを車内用ＬＦ送信機９に出力して車内にリクエスト信号Ｓrqを発信する際、メインコントローラ２０は、第２配線３８ｂを介し車内用ＬＦデータを入力する。メインコントローラ２０には、ＲＦ帯域の信号を発信可能なＲＦ送信機３９が接続されている。なお、ＲＦ受信機１０及びＲＦ送信機３９が送信手段を構成する。

メインコントローラ２０のメモリ２０ａには、スマートＥＣＵ３によってＩＤ照合が可能な車両キーＩＤコードが記憶されている。メインコントローラ２０は、照合成立フラグが立っている際、車外用ＬＦデータ又は車内用ＬＦデータを入力すると、発信条件が揃った場合に、これをリクエスト信号として車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信可能である。この車両キーＩＤコードは、携帯機２の車両キーＩＤコードと同じでもよいし、或いは異なっていてもどちらでもよいが、携帯機２とメインコントローラ２０との間で異なる場合には、それぞれの車両キーＩＤコードをスマートＥＣＵ３に予め登録しておく必要がある。なお、リクエスト信号Ｓrqが返信要求に相当し、車両キーＩＤコード信号Ｓidがコードデータに相当する。

メインコントローラ２０には、携帯電話２１の載置場所として用いられるクレードル４０が接続されている。クレードル４０は、自身にセットされた携帯電話２１とメインコントローラ２０との間でデータのやり取りを行う装置であり、例えば車内のセンターコンソール等に配設されている。クレードル４０は、自身に携帯電話２１がセットされた際、その旨を通知する携帯電話載置信号Ｓkをメインコントローラ２０に出力する。クレードル４０は、自身にセットされた携帯電話２１を充電する機能も有している。なお、クレードル４０が通信端末載置検出手段に相当し、携帯電話載置信号Ｓkが通信端末載置信号に相当する。

次に、携帯電話２１で各種車両動作を許可又は実行する際に、リーダライタ１９と携帯電話２１との間で行われる通信態様を図４に従って説明する。
起動ボタン２５が操作されて通信システム１８が起動すると、リーダライタ１９の通信コントローラ２３は、送受信アンテナ２４から駆動電波Ｓ_c1をポーリング（呼びかけ）として外部に発信する。携帯電話携帯者が駐車車両のドアロックを解除すべく携帯電話２１を送受信アンテナ２４にかざし、携帯電話２１の通信回路２２がアンテナ３７を介し駆動電波Ｓ_c1を受信すると、通信回路２２が駆動電波Ｓ_c1により起動する。

起動を開始した通信回路２２は、自身の製造番号等の情報を含む応答信号Ｓ_c3をアンテナ３７からリーダライタ１９に返信する。通信コントローラ２３は、応答信号Ｓ_c3内の製造番号を参照して、現在通信している通信回路２２が通信可能な型番のものか判定し、通信可能であれば相互認証の処理に移行する。

続いて、通信回路２２と通信コントローラ２３との間で相互認証を行うが、この相互認証には、DES(Data Encryption Standard)と呼ばれる秘密鍵暗号化アルゴリズムを三重に適用したトリプルDESというセキュリティ性の高い暗号化通信が採用されている。トリプルDESは、例えば特定の文章を鍵（暗号表）Ｋａで暗号化し、その結果を鍵（暗号表）Ｋｂで復号し、更にその結果を鍵（暗号表）Ｋｃ(鍵Ｋａで行う場合もある)で暗号化する処理である。

この相互認証として、まず通信コントローラ２３は、乱数Rrを生成するとともに、その乱数Rrを送信データに含ませて暗号化し、その暗号化データを通信回路２２に送信する。通信回路２２は、通信コントローラ２３から受信した暗号化データを復号して乱数Rrを取り出すとともに、その乱数Rrを含んだ暗号化データを生成して、その暗号化データを通信コントローラ２３に返信する。通信コントローラ２３は、通信回路２２から受信した暗号化データを復号して乱数Rrを取り出し、自身が生成した乱数Rrと一致するか否かを判定する。

一方、通信回路２２も、乱数Rcを生成するとともに、その乱数Rcを送信データに含ませて暗号化し、その暗号化データを通信コントローラ２３に送信する。通信コントローラ２３は、通信回路２２から受信した暗号化データを復号して乱数Rcを取り出すとともに、その乱数Rcを含んだ暗号化データを生成して、その暗号化データを通信回路２２に返信する。通信回路２２は、通信コントローラ２３から受信した暗号化データを復号して乱数Rcを取り出し、自身が生成した乱数Rcと一致するか否かを判定する。通信コントローラ２３は、リーダライタ１９と通信回路２２との両方で乱数一致を認識すると、相互認証が成立したと判定する。

相互認証が成立すると、通信コントローラ２３は、通信回路２２にＩＤコード発信を要求すべくＩＤコード要求信号Ｓ_c4を通信回路２２に送信する。通信回路２２は、通信コントローラ２３からＩＤコード要求信号Ｓ_c4を受信すると、自身の携帯キーＩＤコードを乗せた携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を発信する。なお、ＩＤコード要求信号Ｓ_c4と携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2とをやり取りする通信については、DESを一重だけ適用するシングルDESが採用されている。

通信コントローラ２３は、通信回路２２から携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を受信すると、その携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2に含まれる携帯キーＩＤコードと、自身に登録された携帯キーＩＤコードとを照合する。通信コントローラ２３は、携帯電話２１との間でＩＤ照合が成立したことを認識すると、その旨を通知する照合成立信号Ｓrをメインコントローラ２０に出力する。

次に、携帯電話２１でドアロックの施解錠やエンジン始動を行う際の処理の詳細を図３及び図４に従って説明する。
携帯電話２１を送受信アンテナ２４にかざすと、送受信アンテナ２４が発信する駆動電波Ｓ_c1で通信回路２２が起動を開始し、通信回路２２が携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を返信する。通信コントローラ２３は、送受信アンテナ２４でその携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を受信し、通信回路２２の携帯キーＩＤコードを取得する。通信コントローラ２３は、通信回路２２から取得した携帯キーＩＤコードと、自身の携帯キーＩＤコードとを比較し、これらコードが一致してＩＤ照合が成立すれば、照合成立信号Ｓrをメインコントローラ２０に出力する。

メインコントローラ２０は、通信コントローラ２３から照合成立信号Ｓrを入力すると、自身のメモリ２０ａに照合成立フラグを立てて、車両１と携帯電話２１と間で携帯キーＩＤコードが一致したことを認識する。

ここで、車両１が駐車状態（プッシュスイッチオフ、ドア全閉及びドアロック施錠）の際には、車外用ＬＦ送信機８からリクエスト信号Ｓrqが発信されることから、スマートＥＣＵ３から車外用ＬＦ送信機８には、車外用ＬＦ送信データが出力された状態となる。このとき、メインコントローラ２０には、第１配線３８ａを介し車外用ＬＦ送信データが入力された状態となる。メインコントローラ２０は、車外用ＬＦ送信データを入力している際、自身のメモリ２０ａに照合成立フラグが立てば、その車内用ＬＦ送信データに応答する形で、自身のメモリ２０ａに登録された車両キーＩＤコードを乗せた車両キーＩＤコード信号Ｓidを、ＲＦ送信機３９のアンテナ３９ａから発信する。

スマートＥＣＵ３は、ＲＦ送信機３９から送信された車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ受信機１０で受信すると、それに含まれる車両キーＩＤコードと、自身のメモリ３ａに記憶した車両キーＩＤコードとを比較してＩＤ照合を行う。スマートＥＣＵ３は、このＩＤ照合が成立すると、通信エリア侵入検知下で車外照合成立を認識することから、ドアロックの解除許可動作に入り、タッチセンサ１１を起動してドアアンロックスタンバイ状態にする。これにより、ドアハンドルノブが手で触れられると、スマートＥＣＵ３がドアアンロック要求信号をドアＥＣＵ４に出力し、ドアロックを解除状態にする。

一方、車両１が停車状態（プッシュスイッチオフ及びドア全閉）の際に、ロックボタン１２が押されると、車両周辺に通信エリアを形成するために、スマートＥＣＵ３が車外用ＬＦ送信機８に車外用ＬＦデータを出力する。よって、ドアアンロックの場合と同様に、車外用ＬＦデータが第１配線３８ａを介してメインコントローラ２０に入力された状態となり、このときメモリ２０ａに照合成立フラグが立っていれば、ＲＦ送信機３９から車両キーＩＤコード信号Ｓidが発信される。

スマートＥＣＵ３は、ＲＦ送信機３９から送信された車両キーＩＤコード信号Ｓidを受信すると、ドアアンロックの場合と同様に、それに含まれる車両キーＩＤコードのＩＤ照合を行う。このとき、スマートＥＣＵ３は、ロックボタン操作下で車外照合成立を認識することから、ドアロックの解除動作に入り、ドアロック要求信号をドアＥＣＵ４に出力して、ドアロックを施錠状態にする。

また、運転者が乗車した後は、車内用ＬＦ送信機９からリクエスト信号Ｓrqが出されて車内照合が行われることから、カーテシスイッチ１６で運転者の乗車を検出すると、スマートＥＣＵ３から車内用ＬＦ送信機９に車外用ＬＦ送信データが出力された状態となる。このとき、メインコントローラ２０には、第２配線３８ｂを介し車内用ＬＦ送信データが入力された状態となる。メインコントローラ２０は、車外用ＬＦ送信データを入力した際、自身のメモリ２０ａに照合成立フラグが立ち、しかもクレードル４０から携帯電話載置信号Ｓkを入力しているか否かを判定する。メインコントローラ２０は、これら２つの条件が揃っていれば、車内用ＬＦ送信データに応答する形で、車両キーＩＤコード信号idをＲＦ送信機３９から発信する。

スマートＥＣＵ３は、ＲＦ送信機３９から送信された車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ受信機１０で受信すると、それに含まれる車両キーＩＤコードと、自身のメモリ３ａに記憶した車両キーＩＤコードとを比較してＩＤ照合を行う。スマートＥＣＵ３は、このＩＤ照合が成立すると、車内にリクエスト信号Ｓrqを発信する状況下で車内照合成立を認識することから、エンジン始動を許可する。よって、ブレーキペダルを踏みながらプッシュスイッチ１４をオン操作すれば、エンジンＥＣＵ１７が起動してエンジン１３が始動する。

ここで、携帯機２が手元にないと、ドアロックを解除して車両に乗り込むことや、車両１に乗り込んだ後にエンジンを始動することはできない。しかし、携帯キーＩＤコードを登録した携帯電話２１を送受信アンテナ２４にかざし、携帯電話２１とリーダライタ１９との間でＩＤ照合が成立すれば、車外照合や車内照合が成立した状態となり、手元に携帯機２がなくても車内に乗り込んだり、車内乗り込み後にエンジン１３を始動できたりすることになる。

運転者がエンジン１３を停止して降車する際、メインコントローラ２０は、カーテシスイッチ１６からのドア開閉信号を基にドアが開いたことを検出すると、クレードル４０から携帯電話載置信号Ｓkを入力しているか否かを判定する。メインコントローラ２０は、クレードル４０から携帯電話載置信号Ｓkを入力していなければ、クレードル４０のアラーム４０ａやＬＥＤ４０ｂで、その旨を運転者に報知する。また、アラーム４０ａやＬＥＤ４０ｂによる報知は、クレードル４０に配設した解除ボタン４０ｃを押すと停止する。なお、アラーム４０ａやＬＥＤ４０ｂが報知手段を構成する。

運転者がエンジン１３を停止して降車し、ハンドルノブのロックボタン１２を押すと、スマートＥＣＵ３がドアロック要求信号をドアＥＣＵ４に出力して、ドアロックが施錠状態となる。このとき、ドアロック完了を検出したドアＥＣＵ４は、ドアロック完了信号をメインコントローラ２０に出力する。メインコントローラ２０は、ドアＥＣＵ４からドアロック完了信号を入力すると、自身に立てた照合成立フラグをフラグオフし、起動ボタン２５が再操作されるまで、通信システム１８の起動を停止する。

なお、通信回路２２のメモリ３６には、用途別に複数のフォルダと、そのフォルダ内に複数のファイルとを持つ事が可能である。このため、メモリ３６には、携帯キーＩＤコード（即ち、車両キーＩＤ）の他に、種々のデータを書き込むことが可能となっている。従って、この通信回路２２を内蔵した携帯電話２１は、車両キーの代用だけでなく、例えば電車の乗車券（定期券）、プリペイドカード（財布）、ポイントカード、会員証、社員証、学生証、クレジットカード、マイレージカードなどの様々のカードとして使用することが可能である。

次に、携帯電話２１（即ち、通信回路２２のメモリ３６）に携帯キーＩＤコードを登録する方法について説明する。
通信回路２２のメモリ３６に携帯キーＩＤコードを登録する方法としては、例えば携帯電話２１を専用の管理サーバ４１にネットワーク接続して管理サーバ４１から取得する方法と、携帯キーＩＤコードを携帯電話２１に書き込み可能な専用の書込装置４２に携帯電話２１をセットして、この書込装置４２から取得する方法とがある。

まず、管理サーバ４１から携帯キーＩＤコードを取得する場合、携帯電話２１のボタン群２９を操作して携帯電話２１を自身のアンテナ４３を介し、管理サーバ４１にネットワーク接続する。このとき、携帯電話２１の画面３２には、図５に示すＩＤコード取得画面４４が表示される。このＩＤコード取得画面４４には、通信システム１８への加入時にシステム管理者から付与される管理番号を入力するための管理番号入力欄４４ａと、車両所有者が自身で設定する暗証番号を入力するための暗証番号入力欄４４ｂとがある。使用者は、このＩＤコード取得画面４４に必要事項を入力した後、この個人情報データを管理サーバ４１に返信する。

管理サーバ４１のデータベースには、通信システム１８に加入した加入者の管理番号及び暗証番号が登録されている。よって、管理サーバ４１は、携帯電話２１から入力した管理番号及び暗証番号に基づきデータベースを参照することで、管理サーバ４１に接続してきた使用者を認識し、この使用者の所有車両の携帯キーＩＤコードをデータベースから読み出す。そして、管理サーバ４１は、この携帯キーＩＤコードを乗せたＩＤコードデータを、使用者の携帯電話２１に返信する。

携帯電話２１がアンテナ４３を介してＩＤコードデータを受信すると、携帯電話２１のＣＰＵ２６がこのＩＤコードデータを、インターフェース３３を介して通信回路２２に出力する。通信回路２２がこのＩＤコードデータを受け取ると、通信回路２２の制御ＩＣ３５が、このＩＤコードを自身のメモリ３６に書き込む。これにより、管理サーバ４１から送信された車両の携帯キーＩＤコードが携帯電話２１に登録された状態となり、携帯電話２１を車両キーとして使用することが可能となる。

一方、管理サーバ４１が携帯電話２１から個人情報データを受信した際、このデータを入力した操作者がデータベース内に存在していないと判断すると、入力されたデータが間違っていると管理サーバ４１が認識して、管理サーバ４１はデータ再入力を促す旨の通知を携帯電話２１に返信する。携帯電話２１のＣＰＵ２６は、データ再入力を促す旨の通知を受信すると、画面３２にその旨を表示して操作者に個人情報データを再入力させる。

また、専用の書込装置４２からＩＤコードを取得する場合、書込装置４２から延びる接続ケーブル４２ａの一端を携帯電話２１の接続ポート４５に挿し込んで、携帯電話２１を書込装置４２に接続する。そして、書込装置４２の入力ボタンを操作して、書込装置４２の画面に、図６に示すＩＤコード入力画面４６を表示させる。このＩＤコード入力画面４６には、通信回路２２の製造番号を入力するための製造番号入力欄４６ａと、携帯キーＩＤコードを入力するためのＩＤコード入力欄４６ｂとがある。使用者は、このＩＤコード入力画面４６に必要事項を入力した後、このＩＤ情報データを書込装置４２から携帯電話２１に出力する。

携帯電話２１が書込装置４２からＩＤ情報データを入力すると、携帯電話２１のＣＰＵ２６がこのＩＤ情報データを、インターフェース３３を介して通信回路２２に出力する。ここで、通信回路２２のメモリ３６には、自身の製造番号が登録されていることから、通信回路２２の制御ＩＣ３５は、入力したＩＤ情報データ内の製造番号と、自身に登録された製造番号とを比較する。制御ＩＣ３５は、これら製造番号が一致すれば、正規の登録操作によって携帯キーＩＤコードの入力操作が行われたと判断して、入力した携帯キーＩＤコードをメモリ３６に書き込む。これにより、書込装置４２から出力された車両の携帯キーＩＤコードが携帯電話２１に登録された状態となり、携帯電話２１を車両キーとして使用することが可能となる。

一方、書込装置４２から入力したＩＤ情報データの製造番号が異なっている場合、通信回路２２の制御ＩＣ３５は、入力データが誤データである旨の通知をＣＰＵ２６に出力する。ＣＰＵ２６は、入力データが誤データである旨の通知を入力すると、その旨の通知を書込装置４２に出力する。書込装置４２は、入力データが誤データである旨の通知を携帯電話２１から入力すると、自身の画面にその旨を表示して操作者にＩＤ情報データを再入力させる。なお、この誤データの通知は携帯電話２１で行ってもよい。

携帯電話２１への携帯キーＩＤコードの登録が完了すると、続いてリーダライタ１９に携帯キーＩＤコードを登録する作業に移る。この作業として、例えば起動ボタン２５を長押しするなどして、リーダライタ１９を携帯キーＩＤ入力モードにする。この状態で、携帯電話２１を送受信アンテナ２４にかざすと、リーダライタ１９と通信回路２２との間で通信が行われ、リーダライタ１９が通信回路２２から携帯キーＩＤコードを受信する。リーダライタ１９は、通信回路２２から受信した携帯キーＩＤコードを自身のメモリ３６に書き込み、携帯キーＩＤコードの登録作業を完了する。

従って、本例においては、手元に携帯機２がなくても、携帯キーＩＤコードを登録した携帯電話２１を所有していれば、この携帯電話２１でドアロックの施解錠やエンジン始動の許可が可能であるため、手元の携帯機２を所有していない状況でも、車両への乗り込みやエンジン始動が可能となる。また、Felica(R)機能を有する携帯電話２１には、１台で複数のカード機能を満たす特徴があるため、この携帯電話２１に内蔵された通信回路２２に携帯キーＩＤコードを登録するだけで、携帯電話２１を車両キーとしても使用可能となる。よって、車両キー代替用の通信端末を別途用意する必要がないことも利点の一つである。

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）手元に携帯機２がなくても、携帯キーＩＤコードを登録した携帯電話２１を所有していれば、車両への乗り込みやエンジン始動を行うことができる。また、Felica(R)機能を有する携帯電話２１には、１台で複数のカード機能を満たす特徴があるので、この通信回路２２に携帯キーＩＤコードを登録するだけで、携帯電話２１を車両キーとしても使用することができる。よって、車両キーの代替キーを用意するにあたって、それ用の通信端末を別途用意する必要がない。

（２）本例のように携帯電話２１でドアロックの施解錠やイモビロックの解除を許可するようにしても、この携帯電話２１とリーダライタ１９との間の無線通信には、高速無線通信が可能で高セキュリティであるFelica(R)を使用しているので、高速の通信処理及び高いセキュリティ性も確保することができる。

（３）リーダライタ１９と携帯電話２１との間の無線通信には、不要放射が小さい特性のある対称通信方式が使用され、しかも他方式に比べてトランザクション回数が少ないタイムスロット方式によって搬送波の衝突検出／回避を行うので、通信速度の高速化に非常に効果が高い。

（４）リーダライタ１９と携帯電話２１との間の無線通信には、搬送波の暗号化が用いられ、更にこの搬送波のデータを、リーダライタ１９と携帯電話２１との各々で認証（相互認証）するとともに、その相互認証ごとに暗号鍵を変える仕組み（本例はトリプルDES）を用いているので、高いセキュリティ性の確保に非常に効果がある。

（５）ドアが開操作された際、クレードル４０に携帯電話２１が載置してなければ、クレードル４０のアラーム４０ａやＬＥＤ４０ｂでその旨を報知する。従って、同乗者による携帯電話２１の勝手な持ち出しや、携帯電話２１の車室内への置き忘れ等を発生し難くすることができる。

（６）メインコントローラ２０が車両キーＩＤコード信号ＳidをスマートＥＣＵ３に出力する通信は、ＲＦ受信機１０及びＲＦ送信機３９を用いた無線で行われる。よって、この通信が有線の場合に生じ得る配線の絡まりや配線接続作業の手間などの問題が生じず、さらにはスマートＥＣＵ３やメインコントローラ２０の配置自由度の向上にも効果がある。

（７）本例の通信システム１８は車両１に後付け可能であるので、リーダライタ１９と携帯電話２１との間で識別コードの照合が成立すればメインキーを用いなくとも車両１の各種動作が許可又は実行される機能を、必要に応じて車両１に適宜設けることができる。また、車両１に通信システム１８を増設しても、これまでのスマートエントリー・スタートシステム１ａについては大幅な設計変更を殆ど必要としないことから、携帯機２を用いたＩＤ照合通信も今まで通り実施することができる。

（８）リーダライタ１９を起動する際に操作する起動ボタン２５を配設したので、起動ボタン２５が操作された時点から、リーダライタ１９は駆動電波Ｓ_c1を発信する。従って、起動ボタン２５が操作される前まではリーダライタ１９が待機状態をとることから、それ以前においてはリーダライタ１９に電力を要しないため、車両１に搭載されたバッテリの節約を図ることができる。

（９）通信回路２２には、管理サーバ４１や専用の書込装置４２を用いて、携帯キーＩＤコードを書き込むことが可能であるため、例えば通信回路２２に新たなＩＤコードを適宜上書きすることもできる。よって、運転車両が変わる際には、その車両用の携帯キーＩＤコードを通信回路２２に新たに書き込めば、携帯電話２１でその車両が運転可能となることから、１つの携帯電話２１で複数の異なる車両１を運転することができる。また、車両１を買い換えたとしても、ＩＤコードを登録し直せば、今までの携帯電話２１で新規車両のドアロックやイモビロックも解除することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に対してアンテナ構成が異なるだけであり、他の構成部分については同じである。よって、本例においては、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図７に示すように、通信コントローラ２３には、通信システム１８用のアンテナとして車外アンテナ５１及び車内アンテナ５２が接続されている。通信コントローラ２３は、携帯電話２１が車外にある際には、車外アンテナ５１を介して携帯電話２１の通信回路２２と相互通信を行い、携帯電話２１が車外にある際には、車内アンテナ５２を介して携帯電話２１の通信回路２２と相互通信を行う。なお、車外アンテナ５１及び車内アンテナ５２が通信アンテナを構成する。

車外アンテナ５１は、例えばドア外側のドアハンドルノブに設置され、微小エリア（例えば5〜10cm程度）の範囲内で通信を行う特性を持つアンテナである。また、車内アンテナ５２は、例えば運転席のステアリングホイールの近傍に設置され、車外アンテナ５１と同じく、微小エリアの範囲内で通信を行う特性を持つアンテナである。

車両１が駐車状態の際、起動ボタン２５が押されて通信システム１８が起動を開始すると、通信コントローラ２３は、まず車外アンテナ５１から駆動電波Ｓ_c1を発信させる。運転者が携帯電話２１を車外アンテナ５１にかざすと、リーダライタ１９と通信回路２２との間で無線通信による照合が行われ、通信回路２２が駆動電波Ｓ_c1により起動を開始し、起動した通信回路２２が携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を返信する。通信コントローラ２３は、携帯キーＩＤコードと自身の携帯キーＩＤコードとを比較し、これらコードが一致して携帯電話車外照合が成立すると、携帯電話車外照合成立信号Ｓr1をメインコントローラ２０に出力する。

メインコントローラ２０は、通信コントローラ２３から携帯電話車外照合成立信号Ｓr1を入力した際、車外用ＬＦ送信データを入力していれば、その車外用ＬＦ送信データに応答する形で、自身のメモリ２０ａに登録された車両キーＩＤコードを乗せた車両キーＩＤコード信号Ｓidを、ＲＦ送信機３９から発信する。よって、スマートＥＣＵ３は、車外の通信エリアへの携帯機２の侵入を検知している状況下で車両キーＩＤコードの照合一致を認識することになり、これにより車外照合成立を認識してドアロックの解除を許可し、ドアハンドルノブが触れられた際にドアロックを解除させる。

また、携帯電話車外照合が成立した状態において、ハンドルノブのロックボタン１２が押されると、メインコントローラ２０は、スマートＥＣＵ３から車外用ＬＦ送信データを入力する。よって、メインコントローラ２０は、携帯電話車外照合成立信号Ｓr1を入力しつつ、室外用ＬＦ送信データを入力することになるため、車外用ＬＦ送信データに応答する形で、車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信する。よって、スマートＥＣＵ３は、ロックボタン１２の操作をトリガとして車外照合成立を認識することになることから、ドアロックの施錠を行う。

また、メインコントローラ２０は、カーテシスイッチ１６からのドア開閉信号によりドア開操作を検出すると、運転者が車内に乗り込んだと判定してリーダライタ１９に指令を送り、車外アンテナ５１に代えて車内アンテナ５２から駆動電波Ｓ_c1を発信させる。運転席に着座した運転者が携帯電話２１を車内アンテナ５２にかざすと、車内アンテナ５２の駆動電波Ｓ_c1により通信回路２２が起動し、リーダライタ１９と通信回路２２との間で無線通信が開始される。通信コントローラ２３は、これら携帯キーＩＤコードが一致して携帯電話車内照合が成立したと判定すると、携帯電話車内照合成立信号Ｓr2をメインコントローラ２０に出力する。

メインコントローラ２０は、携帯電話車内照合成立信号Ｓr2を入力した際、車内用ＬＦ送信データを入力すると、その車内用ＬＦ送信データに応答する形で、車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信する。スマートＥＣＵ３は、車内にリクエスト信号Ｓrqを発信する状況下で車両キーＩＤコードの照合一致を認識すると、これによって車内照合成立を認識し、エンジン始動を許可する。よって、ブレーキペダルが踏まれた状態でプッシュスイッチ１４が押されると、エンジン１３が始動を開始する。

なお、携帯電話車内照合において、メインコントローラ２０が車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信する条件に、クレードル４０から出力される携帯電話載置信号Ｓkを追加してもよい。この場合、メインコントローラ２０は、携帯電話車内照合成立信号Ｓr2を入力した際、車内用ＬＦ送信データと携帯電話載置信号Ｓkとを入力していれば、車内用ＬＦ送信データに応答する形で、車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信することになる。

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。
（１０）リーダライタ１９用のアンテナが車外と車内にそれぞれ個別に配設されているので、車内に乗り込んでエンジンを始動する際には、車内でも携帯電話２１（通信回路２２２）を用いた照合が行われることになり、ＩＤ照合回数が増えて、不正なエンジン始動防止に効果がある。

なお、本実施形態は上記構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・スマートエントリー・スタートシステム１ａのエンジンの始動方式は、プッシュスイッチ１４を押し込んでエンジン１３を始動させるプッシュ式に限定されない。例えば、車内のインストルメントパネルの近傍に、回転操作が可能なスイッチノブを配設し、このスイッチノブをオフ位置からＡＣＣ位置→ＩＧ位置→オン位置に捻ることでエンジン１３を始動するノブ式でもよい。

・ドアロックの施解錠は、ハンドルノブに触れることでドアロックが解除状態となり、ロックボタン１２が押されることでドアロックが施錠状態となる方式に限定されない。例えば、車両駐車時において、携帯電話２１が車外用ＬＦ送信機８の通信エリアに入り込むと、自動でドアロックが解除され、携帯電話２１がその通信エリアの外に出ると、自動でドアロックが施錠する方式でもよい。

・メインコントローラ２０は、車両キーＩＤコード信号ＳidをＲＦ送信機３９から発信する際、必ずしも車外用ＬＦデータ（車内用ＬＦデータ）の入力を条件としない。即ち、リーダライタ１９と通信回路２２との間でＩＤ照合が成立すれば、メインコントローラ２０が車両キーＩＤコード信号Ｓidを発信する構成としてもよい。

・メインコントローラ２０と、車外用ＬＦ送信機８及び車内用ＬＦ送信機９との間の通信は、第１配線３８ａ及び第２配線３８ｂを用いた有線に限定されず、無線でもよい。この場合、メインコントローラ２０と、車外用ＬＦ送信機８及び車内用ＬＦ送信機９とを繋ぐ第１配線３８ａ及び第２配線３８ｂが不要となり、配線の絡まりや配線接続作業の手間などの問題が生じず、さらにはスマートＥＣＵ３やメインコントローラ２０の配置自由度も向上する。

・リーダライタ１９と携帯電話２１との間のＩＤ照合は、必ずしもリーダライタ１９が行うことに限定されない。例えば、リーダライタ１９が携帯電話２１から携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2を受信した際、受信した携帯キーＩＤコード信号Ｓ_c2の携帯キーＩＤコードをメインコントローラ２０に橋渡しし、メインコントローラ２０でそのＩＤ照合を行ってもよい。

・リーダライタ１９への携帯キーＩＤコードの登録作業は、携帯電話２１の場合と同様に、管理サーバ４１や書込装置４２を用いて登録する方法を採用してもよい。
・リーダライタ１９と通信回路２２との間の無線通信の通信方式は、Felica(R)で規格された通信方式に限らず、その通信方式は特に限定されない。

・リーダライタ１９を起動させる起動ボタン２５は、必ずしも必要ではない。即ち、起動ボタン２５を省略して、車外アンテナ５１及び車内アンテナ５２から駆動電波Ｓ_c1を常時発信させる構成としてもよい。

・車両キーの代用として用いる端末は、携帯電話２１に限らず、通信回路２２が内蔵されているものであれば、例えばPDA(personal digital assistant)等の他の通信端末を採用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１，２，６〜９において、前記通信アンテナは、車外に設置された車外アンテナであり、前記照合手段は、当該車外アンテナで受信した前記通信端末の前記第２識別コードと、自身が持つ前記車両側の第２識別コードとが一致して照合が成立したと判定すると、前記車外アンテナで照合が成立したことを通知する車外照合成立信号を前記制御手段に出力し、前記制御手段は、前記照合手段から前記車外照合成立信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットに前記ドアロックの施解錠を許可又は実行させる。この場合、運転者（乗員）は、車外からドアロックの施解錠を行うことが可能となる。

（２）請求項１，２，６〜９及び前記技術的思想（１）において、前記通信アンテナは、車内に設置された車内アンテナであり、前記照合手段は、当該車内アンテナで受信した前記通信端末の前記第２識別コードと、自身が持つ前記車両側の第２識別コードとが一致して照合が成立したと判定すると、前記車内アンテナで照合が成立したことを通知する車内照合成立信号を前記制御手段に出力し、前記制御手段は、前記照合手段から前記車内照合成立信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットに前記エンジン始動を許可させる。この場合、運転者が車両に乗り込んでから通信端末による照合を行うことになるので、運転者が車内にいる状態でエンジン始動が許可されることになり、例えば運転者が車外にいる状態の際にエンジン始動が許可されてしまう状況が発生し難い。

（３）前記技術的思想（２）において、前記通信端末の載置場所として前記車両に設けられ、当該通信端末が載置された際には、その旨を通知する通信端末載置信号を前記制御手段に出力する通信端末載置検出手段を備え、前記制御手段は、前記照合手段から前記車内照合成立信号を入力し、かつ前記通信載置検出手段から前記通信端末載置信号を入力すると、前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットに前記エンジン始動を許可させる。この場合、車内アンテナを用いた第２識別コードの照合一致と、通信端末置き場への通信端末の載置という２つの条件が揃わないとエンジンを始動できないので、車両盗難に対するセキュリティレベルが高くなる。

（４）前記技術的思想（１）〜（３）において、前記通信端末の載置場所として前記車両に設けられ、当該通信端末が載置された際には、その旨を通知する通信端末載置信号を前記制御手段に出力する通信端末載置検出手段と、前記車両の乗員が降車したことを検出する降車検出手段と、前記乗員に報知が可能な報知手段とを備え、前記制御手段は、前記降車検出手段の検出信号を基に前記運転者が降車したことを検知した際、前記通信端末載置信号に基づき前記通信端末が前記載置場所に載置されていないと判定すると、その旨を前記報知手段で報知する。この場合、運転者が降車しようとしてドアを開けた際、通信端末が載置場所に載置されていなければ、その旨が報知手段で報知されるので、車内への通信端末の置き忘れや、同乗者による通信端末の勝手な持ち出しなどが発生し難くなる。

（５）請求項１〜９及び前記技術的思想（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記照合手段は、前記駆動電波の発信を前記第２車両アンテナに開始させるシステム起動用の操作手段を備えている。

（６）請求項１〜９及び前記技術的思想（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記通信端末は、前記第２識別コードを管理する外部サーバ又は外部機器から当該第２識別コードを取り込み、その第２識別コードを当該前記通信端末に登録する登録手段を備えている。

（７）請求項１〜９及び前記技術的思想（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記通信端末は携帯電話に内蔵されている。この場合、例えばドアロックの施解錠やエンジン始動許可等の各種車両動作を、携帯電話によって行うことができる。

第１実施形態における電子キーシステムの構成を示すブロック図。リーダライタ及び携帯電話間で行われる無線通信のトランザクションチャート。ドアロック施解錠時に行われる通信の詳細を示すトランザクションチャート。エンジン始動許可時に行われる通信の詳細を示すトランザクションチャート。携帯キーＩＤコードを携帯電話に登録する際のＩＤコード取得画面図。携帯キーＩＤコードを携帯電話に登録する際のＩＤコード入力画面図。第２実施形態における電子キーシステムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１…車両、２…携帯機、３…制御ユニットとしてのスマートＥＣＵ、８…送信アンテナ（車外送信アンテナ）を構成する車外用ＬＦ送信機、９…送信アンテナ（車内送信アンテナ）を構成する車内用ＬＦ送信機、１０…受信アンテナ及び送信手段を構成するＲＦ受信機、１６…降車検出手段としてのカーテシスイッチ、１８…通信ユニットとしての通信システム、１９…照合手段としての通信コントローラ、２０…制御手段としてのメインコントローラ、２２…通信端末としての通信回路（ＩＣカード）、２４…通信アンテナを構成する送受信アンテナ、３６…メモリ、３９…送信手段を構成するＲＦ送信機、４０…通信端末載置検出手段としてのクレードル、４０ａ…報知手段を構成するアラーム、４０ｂ…報知手段を構成するＬＥＤ、５１…通信アンテナを構成する車外アンテナ、５２…通信アンテナを構成する車内アンテナ、Ｓrq…返信要求としてのリクエスト信号、Ｓid…コードデータとしての車両キーＩＤコード信号、Ｓc1…駆動電波、Ｓr（Ｓr1，Ｓr2）…照合成立信号、Ｓk…通信端末載置信号としての携帯電話載置信号、Ｒｒ，Ｒｃ…乱数。

Claims

車両側の送信アンテナが無線で発信する返信要求を携帯機が受信すると、当該携帯機が自身の持つ第１識別コードを無線で返信し、前記車両が前記第１識別コードを受信アンテナで受信すると、前記車両の各種車両動作を制御する制御ユニットが、前記携帯機側の第１識別コードと前記車両側の第１識別コードとを照合し、当該照合が成立すれば前記車両各種動作を許可又は実行する電子キーシステムにおいて、
自身のメモリに用途別の多目的なデータが管理され、前記用途別単位で無線通信対象と行う無線通信を、自身１つで複数の前記無線通信対象と実施可能な通信端末と、
前記車両に設けられ、前記通信端末が前記無線通信を介して発信した第２識別コードを自身の通信アンテナで受信した際、端末側の第２識別コードと車両側の第２識別コードとを照合する照合手段と、
前記車両に設けられ、前記照合手段による前記第２識別コードの照合が成立したことを際、前記携帯機の代わりに前記第１識別コードのコードデータを前記制御ユニットに出力して、当該制御ユニットによる前記第１識別コードの照合を成立させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステム。
前記無線通信の通信方式は、駆動電波を発信する前記通信アンテナに前記通信端末をかざすと、当該駆動電波で前記通信端末が起動して前記照合手段との間で通信が開始され、その通信時においては、前記通信端末及び前記照合手段の間において副搬送波を使用しない対称通信によって通信が行われるとともに、前記通信端末と前記照合手段との間でデータをやり取りするごとに暗号鍵を変える暗号化通信が用いられ、かつ前記通信端末と前記照合手段との間で各々異なる乱数を発生させて各々が乱数一致の確認を行う相互認証が採用されていることを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
前記通信端末と通信を行う前記通信アンテナは、前記車両に１つ設置され、
前記照合手段は、当該通信アンテナで受信した前記通信端末の前記第２識別コードと、自身が持つ前記車両側の第２識別コードとが一致して照合が成立したと判定すると、照合成立信号を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記照合手段から前記照合成立信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットにドアロックの施解錠を許可又は実行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステム。
前記通信端末の載置場所として前記車両に設けられ、当該通信端末が載置された際には、その旨を通知する通信端末載置信号を前記制御手段に出力する通信端末載置検出手段を備え、
前記制御手段は、前記照合手段から前記照合成立信号を入力し、かつ前記通信端末載置検出手段から前記通信端末載置信号を入力すると、前記第１識別コードを含んだ前記コードデータを前記制御ユニットに出力して、前記制御ユニットにエンジン始動を許可させることを特徴とする請求項３に記載の電子キーシステム。
前記車両の乗員が降車したことを検出する降車検出手段と、
前記乗員に報知が可能な報知手段とを備え、
前記制御手段は、前記降車検出手段の検出信号を基に前記乗員が降車したことを検知した際、前記通信端末載置信号に基づき前記通信端末が前記載置場所に載置されていないと判定すると、その旨を前記報知手段で報知することを特徴とする請求項４に記載の電子キーシステム。
前記制御手段が生成した前記コードデータを、無線で前記制御ユニットに送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
前記通信端末、前記照合手段及び前記制御手段から成る通信ユニットは、必要に応じて前記車両に取り付け可能な後付け用品であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
前記送信アンテナは、前記制御ユニットから返信要求生成用の車外用送信データを入力して当該返信要求を生成し、それを車外に送信する車外送信アンテナであり、
前記制御手段は、前記車外送信アンテナから無線で前記車外用送信データを取り込み、当該車外用送信データを前記返信要求として前記コードデータを生成し、当該コードデータを前記制御ユニットに出力して当該制御ユニットにドアロックの施解錠を許可又は実行させることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
前記送信アンテナは、前記制御ユニットから返信要求生成用の車内用送信データを入力して前記返信要求を生成し、それを車内に送信する車内送信アンテナであり、
前記制御手段は、前記車内送信アンテナから前記車内用送信データを取り込み、当該車内用送信データを前記返信要求に見立てて前記コードデータを生成し、当該コードデータを前記制御ユニットに出力して当該制御ユニットにエンジン始動を許可させることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
車両側の送信アンテナが無線で発信する返信要求を携帯機が受信すると、当該携帯機が自身の持つ第１識別コードを無線で返信し、前記車両が前記第１識別コードを受信アンテナで受信すると、前記車両の各種車両動作を制御する制御ユニットが、前記携帯機側の第１識別コードと前記車両側の第１識別コードとを照合し、当該照合が成立すれば前記車両各種動作を許可又は実行する当該車両に後付け可能な通信ユニットであって、
自身のメモリに用途別の多目的なデータが管理され、前記用途別単位で無線通信対象と行う無線通信を、自身１つで複数の前記無線通信対象と実施可能な通信端末と、
前記車両に設けられ、前記通信端末が前記無線通信を介して発信した第２識別コードを自身の通信アンテナで受信した際、端末側の第２識別コードと車両側の第２識別コードとを照合する照合手段と、
前記車両に設けられ、前記照合手段による前記第２識別コードの照合が成立した際、前記携帯機の代わりに前記第１識別コードのコードデータを前記制御ユニットに出力して、当該制御ユニットによる前記第１識別コードの照合を成立させる制御手段と
を備えたことを特徴とする通信ユニット。