JP6123612B2 - 車両用認証装置 - Google Patents
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Description
技術的思想1.車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、音波信号を出力する出力部と、前記出力部によって出力された音波信号が前記携帯機に受信されることで、前記携帯機から送信される音波信号を受信する送信信号受信部と、前記送信信号受信部によって受信された音波信号に基づき、車載電子機器に対する所定の処理について、これを許可する処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、前記出力部から出力された音波信号の反射波を受信する反射波受信部と、前記成立判断部により実行条件が成立すると判断される場合、前記反射波受信部によって受信された反射波に基づき、前記所定の処理を実行する実行部とを備え、前記送信信号受信部による処理と前記反射波受信部による処理とは、時分割で実行されることを特徴とする車両用認証装置。
図1に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
図示される車両10は、車両用認証装置20を備えている。車両用認証装置20は、制御部22と、送受信部24および送受信部26とを備えている。ここで、制御部22は、電子認証のための演算を行う機能を搭載している。これは、たとえば中央処理装置(CPU)とメモリとを備え、メモリに記憶されたプログラムを実行することで実現することができる。もっとも、CPUによるソフトウェア処理をするものに限らず、たとえば、電子認証のための演算を行うためのASIC等の専用のハードウェア手段であってもよい。一方、送受信部24,26は、圧電素子等を備え、超音波信号を送信する機能と受信する機能とを有するハードウェア手段である。ここで、超音波信号とは、可聴周波数帯域(20Hz以上20kHz未満)よりも高周波の音波信号のことである。なお、図1の左上の車両10の平面図に示すように、送受信部24は、車両10の左右両側において車室外に向けて設けられており、送受信部26は、車室内に設けられている。
この一連の処理において、制御部22は、まず、携帯機40が車室外にある場合における認証処理の実行条件が成立したか否かを判断する(S10)。この実行条件は、携帯機40が車室内にない旨の条件を含む。この条件の成立の有無は、車室内に設けられた送受信部26から送信される超音波信号の強度を制限し、これを携帯機40が受信して送受信部26に返信することができるか否かによって判断することができる。上記実行条件には、さらに、送受信部24から出力される超音波信号に携帯機40が返信することで、携帯機40が車両10から所定範囲内に存在することが確認される旨の条件を含める。なお、実行条件には、たとえば、エンジンが起動していない旨の条件や、車両10の走行速度がゼロである旨の条件等を含めることが望ましい。
上記のように認証O.K.履歴がセットされる場合、ユーザの意思に応じてドアのロック処理やその解除処理を実行する。たとえば、車室内に携帯機40が存在せず、ドアがロックされた状態において、認証O.K.履歴がセットされる場合、ユーザが車両10のドアに手を近づけるなどすることで、ドアのロックを解除する意思があると判断される場合、ドアのロック解除処理を実行する。ここで、ドアに手を近づけることを検出するハードウェア手段(意思検出のためのハードウェア手段)として、本実施形態では、送受信部24を流用する。これは、送受信部24から送信した超音波信号の反射波を受信することで実現することができる。
図4(a)されるように、送受信部24から超音波信号(送信信号)を送信し、送信された超音波信号が人の指で反射される場合、反射波(受信信号)が送受信部24によって受信される。図4(b)は、送信信号と受信信号との推移例を示す。ここで、送信信号の送信タイミングに対する受信信号の受信タイミングの時間差Ttは、送受信部24と反射物体(ここでは、指)との距離Ltと相関を有する。このため、時間差に基づき距離Ltを算出し、この距離Ltに基づき、ユーザがドアに手を近づけているか否かを判断する。
この一連の処理において、制御部22は、まず、モードBであるか否かを判断する(S30)。そして制御部22は、モードBであると判断する場合(S30:YES)、出力強度Pが第2の強度P2の超音波信号を出力する。ここで、第2の強度P2は、上記第1の強度P1よりも小さい値に設定される。これは、意思検出が、送受信部24から比較的近い範囲に物体が存在するか否かを検出するものであるため、超音波信号の伝搬距離が、認証処理において要求されるものよりも短いためである。
次に、モードAとモードBとの割り振りについて説明する。図6に、モードA,モードBの推移例を示す。
図6(b)は、モードAにおいて、認証O.K.履歴がセットされた場合を示す。この場合、認証O.K.履歴がセットされることで、モードBに移行し、モードBを、第2検出用時間Tb2継続する。ここで、第2検出用時間Tb2は、ユーザにロック解除の意思がある場合、認証O.K.履歴がセットされた後、ユーザがドアに手を近づけるのに要すると想定される時間の上限値に設定される。なお、本実施形態では、第2検出用時間Tb2を、第1検出用時間Tb1よりも大きい値に設定する。
この一連の処理において、制御部22は、認証O.K.履歴がセットされておらず、車室内において携帯機40が存在せず、またドアがロックされている状態であるか否かを判断する(S50)。そして制御部22は、ステップS50において肯定判断する場合、認証O.K.履歴がセットされない状態の継続時間をカウントする第1カウンタT1をインクリメントする(S52)。次に制御部22は、第1カウンタT1が、継続しきい値T1th以上であるか否かを判断する(S54)。ここで、継続しきい値T1thは、ユーザの意思に迅速に応じることの重要度よりもエネルギ消費量を低減することの重要度の方が大きくなると想定される時間に設定される。これはたとえば1日を超える時間とすればよく、具体的には、30時間、2日、または1週間等とすればよい。そして制御部22は、継続しきい値T1th以上であると判断する場合(S54:YES)、認証O.K.が継続してなされない旨(車両10が継続して使用されない旨)を示す未使用フラグFを「1」とするとともに、第1カウンタT1を初期化する(S56)。
この一連の処理において、制御部22は、まずモードAであるか否かを判断する(S60)。そして制御部22は、モードAであると判断する場合(S60:YES)、認証O.K.履歴がセットされたか否かを判断する(S62)。そして制御部22は、認証O.K.履歴がセットされたと判断する場合(S62:YES)、モードBに移行する(S64)。この処理は、図6(b)に示した処理に対応する。
制御部22は、まず、送受信部24による超音波信号の出力を停止するモードCにおいてエンジンが停止したか否かを判断する(S80)。モードCは、エンジンが起動することを条件にモードBから移行するものであり、送受信部24からの超音波信号の出力を停止するモードである。この処理は、モードCに移行した条件が成立しなくなったか否かを判断するためのものである。そして制御部22は、モードCにおいてエンジンが停止したと判断する場合(S80:YES)、モードBに移行し(S82)、この一連の処理を一旦終了する。
この場合、意思検出がなされることなく、モードAにおいて認証O.K.履歴がセットされる場合には、図8のS64の処理によってモードBに移行する。したがって、制御部22は、ステップS80において否定判断し、ステップS84において肯定判断する。ここで、図5の処理において意思検出履歴がセットされるまでの間、制御部22は、ステップS86の処理を経た後、意思検出履歴がセットされていないと判断し(S88:NO),ドアロック時且つ、車室内に携帯機40が存在しないか否かを判断する(S98)。そして、制御部22は、ステップS98において肯定判断すると、未使用フラグFが「1」であるか否かを判断する(S100)。そして制御部22は、未使用フラグFが「1」ではないと判断し(S100:NO)、認証O.K.履歴がセットされているか否かを判断する(S102)。そして制御部22は、認証O.K.履歴がセットされていると判断し(S102)、第3カウンタT3が第2検出用時間Tb2以上であるか否かを判断する(S106)。これは、図6(b)に示した状態に対応する。
この場合、ステップS93の処理において当初モードAとされるものの、認証用時間Taが経過することで、図8のステップS70の処理によってモードBとされる。その後、制御部22は、ステップS84において肯定判断する。ただし、この場合、意思検出履歴がセットされておらず、且つドアがロックされていて車室内に携帯機40が存在しないため、制御部22は、ステップS98において肯定判断した後、未使用フラグFが「1」であるか否かを判断する。そして、未使用フラグFが「1」である場合(S100:YES)には、この一連の処理を一旦終了するため、意思検出履歴がセットされるまで(S88ES)、モードBが継続される。この状況が、図6(d)に示した状況である。
(1)送受信部24から出力される超音波信号を携帯機40が受信し、これに応じて携帯機40から送信される超音波信号を送受信部24で受信することで、ドアのロックまたは解除の許可処理の実行条件の成立の有無を判断した(図2)。また、送受信部24から出力される超音波信号の反射波を送受信部24によって受信することで、ユーザによるドアのロックまたは解除の意思を検出した(図5)。これにより、上記許可処理の実行条件の成立の有無の判断と、意思検出とを、同一のハードウェア(送受信部24)を用いて行うことができ、ひいては、車両用認証装置20の部品点数を低減することができる。
以下、上記「課題を解決するための手段」に記載された技術的思想と、実施形態との代表的な対応関係を記載する。
技術的思想2:図2のS12と図5のS32とを参照。
技術的思想4:存在判断部…S10。図6(b)、図8のS64参照
技術的思想5:図6(a)参照
技術的思想6:存在判断部…S50。図6(d)、図7、図9のS100の参照
技術的思想7:図6(c)参照
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
モードBにおいて一定の出力強度P(第2の強度P2)の超音波信号を出力し続けるものに限らない。たとえば、車室内における携帯機40の検知がなされない状況で且つ認証O.K.がなされない状態が継続する場合(図6(d))、第2の強度P2の超音波の出力を継続する代わりに、間歇的に出力するようにしてもよい。
送信信号受信部の処理の実行される期間(認証用時間Ta)を固定値とするものに限らない。たとえば、車室内検知がなくドアがロックされた状態(図6(a))において、認証O.K.となる前に意思検出がなされた場合、モードAの期間を伸張してもよい。これは、この場合、ユーザがドアのロックを解除する意思を有する蓋然性が高いと考えられることに鑑みた設定である。またたとえば、認証O.K.となった後、第2検出用時間Tb2(図6(b)参照)内に意思検出ができないことでモードAに移行する場合、モードAの期間を伸張させてもよい。これは、いったん認証がなされたため、ユーザがドアのロックを解除する意思を有する蓋然性が高いと考えられることに鑑みた設定である。
モードBの実行期間としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、車室内検知がなくドアがロックされた状態(図6(a))におけるモードBの期間を1日における時刻や曜日等に応じて変更してもよい。すなわち、たとえば、ユーザが平日においては車両10を通勤目的で使用する場合、朝および夕方の特定の時間において認証処理をするニーズが生じることからこの期間において、他と比較してモードBの期間を短くしてもよい。
携帯機40から送信され、認証処理の入力となる信号としては、チャレンジコードと暗号鍵との論理演算によって生成されるレスポンスコードに限らない。たとえば、車両用認証装置20が携帯機40に、携帯機40を識別する識別情報を送信するように要求する信号を送信することで、携帯機40が識別情報を含む識別信号を送信するようにするなら、識別信号を、上記入力となる信号としてもよい。
・「許可対象とされる所定の処理と実行部とについて」
ドアのロック処理や解除処理の許可処理に限らない。たとえば、送信信号受信部および反射信号受信部を送受信部26を備えて構成し、所定の処理を、エンジンや電動機等、車載主機の起動処理としてもよい。また、これにも限らず、たとえば、車載主機がインバータに接続された電動機の場合、インバータの一対の入力端子とバッテリとの間を開閉する開閉器(メインリレー)を閉状態とする処理としてもよい。なお、この場合、意思検出によって実際に処理を実行するに際し、上記実施形態の要領で送受信部26によって反射波を受信すればよい。
スマートフォン等、車両の用途とは別に様々な機能を搭載した汎用の多機能携帯端末に限らない。たとえば、車両のユーザの電子認証に特化した専用の装置であってもよい。この場合、超音波信号に対する感度等、超音波通信を行う機能のばらつきを個体差程度に抑えることができる。なお、この際、携帯機における処理を、認証用プログラムをコンピュータに実行させることで実現するものに限らず、少なくとも一部を専用のハードウェア手段によって実現するものであってもよい。
上記実施形態では、ドアのロック処理や解除処理の許可処理を実行する部分と、ドアのロック処理や解除処理を実行する部分(実際には、ドアロックシステム32に実行指令を出す部分)とを、ドアロックシステム32とは別の車両用認証装置20に設けたがこれに限らない。たとえば、車両用認証装置20とドアロックシステム32との双方が送受信部24と通信可能な構成とし、意思検出処理からドアのロック処理や解除処理までを実行する部分をドアロックシステム32内に搭載してもよい。
超音波に限らず、可聴周波数帯域の音波信号であってもよい。この場合、超音波信号と比較して回折現象が顕著となるため、送受信部24の周囲の障害物を迂回して携帯機40と通信することが容易となる。
超音波を送受信する送受信部26を利用するものに限らない。たとえば、電波を使用した周知技術であってものであってもよい。
図7においては、認証O.K.履歴がセットされていない旨の条件と、車室内にユーザがいない旨の条件と、ドアがロックされている旨の条件との論理積が真となる状態が継続することで未使用フラグFを「1」としたがこれに限らない。たとえば、上記論理積から、ドアがロックされている旨の条件をはずしてもよい。これにより、ユーザがドアのロックを忘れたまま車両10を長期間放置する場合にエネルギ消費量を低減することができる。
Claims (6)
- 車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、
音波信号を出力する出力部と、
前記出力部によって出力された音波信号が前記携帯機に受信されることで、前記携帯機から送信される音波信号を受信する送信信号受信部と、
前記送信信号受信部によって受信された音波信号に基づき、車載電子機器に対する所定の処理について、これを許可する処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、
前記出力部から出力された音波信号の反射波を受信する反射波受信部と、
前記成立判断部により実行条件が成立すると判断される場合、前記反射波受信部によって受信された反射波に基づき、前記所定の処理を実行する実行部とを備え、
前記送信信号受信部による処理と前記反射波受信部による処理とは、時分割で実行され、
前記出力部は、前記反射波受信部による処理がなされる場合、前記送信信号受信部による処理がなされる場合よりも、出力する音波信号の強度を低下させる車両用認証装置。 - 車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、
音波信号を出力する出力部と、
前記出力部によって出力された音波信号が前記携帯機に受信されることで、前記携帯機から送信される音波信号を受信する送信信号受信部と、
前記送信信号受信部によって受信された音波信号に基づき、車載電子機器に対する所定の処理について、これを許可する処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、
前記出力部から出力された音波信号の反射波を受信する反射波受信部と、
前記成立判断部により実行条件が成立すると判断される場合、前記反射波受信部によって受信された反射波に基づき、前記所定の処理を実行する実行部と、
前記車両の車室内に前記携帯機が存在するか否かを判断する存在判断部と、を備え、
前記送信信号受信部による処理と前記反射波受信部による処理とは、時分割で実行され、
前記実行部は、前記所定の処理として、前記車両のドアのロック解除処理を実行するものであり、
前記車両の車室内に前記携帯機が存在しないと判断されて且つ、前記車両のドアがロックされている場合において、前記実行条件が成立すると判断されることで、前記反射波受信部による処理を実行する車両用認証装置。 - 車両に備えられてユーザの携帯する携帯機との間で電子認証を行う車両用認証装置において、
音波信号を出力する出力部と、
前記出力部によって出力された音波信号が前記携帯機に受信されることで、前記携帯機から送信される音波信号を受信する送信信号受信部と、
前記送信信号受信部によって受信された音波信号に基づき、車載電子機器に対する所定の処理について、これを許可する処理の実行条件が成立するか否かを判断する成立判断部と、
前記出力部から出力された音波信号の反射波を受信する反射波受信部と、
前記成立判断部により実行条件が成立すると判断される場合、前記反射波受信部によって受信された反射波に基づき、前記所定の処理を実行する実行部と、
前記車両の車室内に前記携帯機が存在するか否かを判断する存在判断部と、を備え、
前記送信信号受信部による処理と前記反射波受信部による処理とは、時分割で実行され、
前記実行部は、前記所定の処理として、前記車両のドアのロック解除処理を実行するものであり、
前記出力部は、前記送信信号受信部による処理がなされる場合に音波信号の強度を第1の強度とし、前記反射波受信部による処理がなされる場合に前記音波信号の強度を前記第1の強度よりも低い第2の強度とするものであり、前記車両の車室内に前記携帯機が存在しないと判断されて且つ、前記車両のドアがロックされている場合、前記送信信号受信部による処理と前記反射波受信部による処理とを周期的に切り替える車両用認証装置。 - 前記実行部は、前記所定の処理として、前記車両のドアのロック処理およびその解除処理の少なくとも一方を実行する請求項1記載の車両用認証装置。
- 前記実行部は、前記所定の処理として、前記車両のドアのロック解除処理を実行するものであり、
前記車両の車室内に前記携帯機が存在するか否かを判断する存在判断部を備え、
前記車両の車室内に前記携帯機が存在しないと判断されて且つ、前記成立判断部によって前記実行条件が成立するとの判断がなされない状態が所定時間以上継続する場合、前記反射波受信部による処理を実行する請求項1記載の車両用認証装置。 - 前記実行部は、前記所定の処理として、前記車両のドアのロック処理を実行するものであり、
前記出力部は、車載主機が稼働していない状態において、前記車両のドアのロックが解除された状態にある場合、前記反射波受信部による処理を実行する請求項1記載の車両用認証装置。
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