(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯機が電池と電磁誘導により動作可能な認証装置において、電力消費を少なくしセキュリティレベルを確保する方式を可能とする。【解決手段】携帯機１が電源電池１１により動作する場合は、高い暗号化処理をしたＩＤデータを送受信（通常モード）し、携帯機１が基地局２との電磁誘導作用により動作する場合は、低い暗号化処理をしたＩＤデータを送受信（バックアップモード）して、これら２つの通信モードを同一の通信装置によって行う。携帯機１は電池電圧の状態を示す信号を基地局２に送信し、携帯機１と基地局２が電源電池１１の状態を記憶装置に記憶する。通信が開始すると、携帯機１は第１回目の通信として、通常モードによる信号を送信する。携帯機１から応答がない場合には、基地局２は記憶装置２５を参照し、電圧の不十分な携帯機がある場合、バックアップモードによる通信に移行する。【選択図】図１
2006306379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池電源による電力供給及び、基地局との電磁誘導結合による電力供給のいずれかにより動作するものであり、
前記電源電池の電圧を検知する検知回路、
固有のＩＤコードを示すデータを記憶する記憶装置、
前記ＩＤコードまたは前記検知結果を示すデータから成る信号を送信する送信装置、及び
基地局が送信した信号を受信する受信装置、を有する携帯機と、
固有のＩＤコードを記憶する記憶装置、
前記ＩＤコードを含む信号を、前記携帯機に送信する送信装置、
前記携帯機が送信する信号を受信する受信装置、
前記受信回路が受信した信号から、前記携帯機固有のＩＤコードまたは前記検知結果を示すデータを得て、前記携帯機固有のＩＤコードを得たときは、前記基地局固有のＩＤデータと照合するとともに、前記検知結果を示すデータをを前記記憶装置に記憶させる制御回路と、を有する基地局と
から構成されることを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記携帯機及び基地局の制御装置は、各々に固有な前記ＩＤデータを所定の方式によって暗号化する機能を有し、各々の記憶装置に記憶された前記検知結果を示すデータに基づいて、暗号化方式を切り換えることを特徴とする請求項１記載の認証装置。
【請求項３】
前記基地局の記憶装置に携帯機の電源電池低下を示すデータがある場合、前記基地局の制御回路は電力消費の少ない方式によって前記固有なＩＤデータを暗号化し、前記暗号化されたＩＤデータを送信する前に、携帯機が電磁誘導可能な信号を一定時間送信する請求項２記載の認証装置。
【請求項４】
固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、
前記暗号化手段により暗号化された情報を基地局に無線で送信することにより、前記基地局との間で認証を行う携帯機であって、
電源電圧を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知信号を送信する送信手段と、  
前記基地局から前記暗号化手段を指示する指示信号を受信する受信手段と、
前記指示信号に基づき、前記暗号化手段の暗号化方法を切り換える切り換え手段と  
を有することを特徴とする携帯機。
【請求項５】
暗号化された情報を携帯機から無線で受信し、前記携帯機との間で認証を行う基地局であって、
前記携帯機の電源電圧レベルを示す検知信号を受信する受信手段と、
前記検知信号に応じて、前記携帯機に送信する送信信号を切り換える切り替え手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記基地局に固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、
前記切り替え手段は、前記暗号化手段を切り換えることにより、前記送信信号を切り換えることを特徴とする前記請求項５記載の基地局。
【請求項７】
前記切り替え手段は、前記携帯機が採用すべき暗号化方法を示す信号を前記送信信号に付加することにより、
前記送信信号を切り換えることを特徴とする前記請求項５記載の基地局。
【請求項８】
前記切り替え手段は、前記携帯機が電磁誘導により電源電圧を得ることが可能な電波を、前記送信信号に付加することにより、
前記送信信号を切り換えることを特徴とする前記請求項５記載の基地局。
【請求項９】
前記暗号化手段は、
前記情報を第１暗号化方法で暗号化する第１暗号化手段と、
前記情報を第２暗号化方法で暗号化する第２暗号化手段と、
からなることを特徴とする前記請求項４記載の携帯機。
【請求項１０】
前記暗号化手段は、
前記情報を第１暗号化方法で暗号化する第１暗号化手段と、
前記情報を第２暗号化方法で暗号化する第２暗号化手段と、
からなることを特徴とする前記請求項６記載の基地局。
【請求項１１】
前記暗号化手段は、
電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、
電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段と、
からなることを特徴とする前記請求項４記載の携帯機。
【請求項１２】
前記暗号化手段は、
電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、
電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段と、
からなることを特徴とする前記請求項６記載の基地局。
【請求項１３】
前記暗号化手段は、電力消費の異なる複数の暗号化手段からなることを特徴とする前記請求項４記載の携帯機。
【請求項１４】
前記暗号化手段は、電力消費の異なる複数の暗号化手段からなることを特徴とする前記請求項６記載の基地局。
【請求項１５】
固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、
前記暗号化手段により、暗号化された情報を基地局に送信することにより、
認証を行う携帯機であって、
電池による第１の電源供給手段と、
電磁誘導による第２の電源供給手段とからなる電源供給手段と、
前記携帯機に固有な情報を電気的手段により記憶する記憶手段と、
電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、
電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段とからなる暗号化手段とを有し、
前記第１の電源供給手段により動作するときは、
前記第１の暗号化手段により暗号化を行い、
前記第２の電源供給手段により動作するときは、
前記第２の暗号化手段により暗号化を行う
ことを特徴とする携帯機。
【請求項１６】
固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、
前記暗号化手段により、暗号化された情報を基地局に送信することにより、
認証を行う携帯機であって、
電池による第１の電源供給手段と、
電磁誘導による第２の電源供給手段とからなる電源供給手段とを有し、
前記基地局から前記携帯機の電源供給手段を指定する信号を受信し、
前記電源供給手段を指定する信号に基づき、前記電源供給手段を切り換えることを特徴とする携帯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に電池電源と電磁誘導作用による電源供給方法の双方を有し、電源供給方法および暗号化方法の切り換えシーケンスを有する認証装置、および認証装置に用いられる携帯機と基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の鍵の掛け方として、鍵を鍵穴に入れるような機械式キーの接触動作に依らないで、電波や赤外線を利用して施錠や解錠またはエンジンスタートなどの所望の動作を行うキーレスエントリーシステムがある。キーレスエントリーシステムは、自動車所有者がもつ携帯機と、自動車側に組み込まれた基地局とから成る。これまでは携帯機側のボタンを押すことによって、携帯機側からＩＤデータを送信し、所望の動作をさせるものが広く知られているが、携帯機を基地局となるドア等の装置に近づける、若しくはドアノブを引く等の操作を行うだけで、両者間でＩＤデータなどをやり取りし、ＩＤデータの照合により所望の動作をさせるものがある。
【０００３】
しかしこれらのキーレスエントリーシステムにおいては、携帯機に電池を組み込んで電波や赤外線を送受信するが、この携帯機側の電池容量が消耗した場合、所望の動作をさせることが不可能となり、使用者に不便をもたらすことが問題となっていた。そこで、電源供給方法には、電池を用いるものの他、電磁誘導作用によって携帯機側に電力供給を行うものがあった。このような装置においては、使用者が携帯機を基地局に一定距離以内に近づけ、携帯機内に設置されたコイルと、基地局から発信される電磁波との電磁誘導作用による電圧を発生させる。携帯機を近づけた状態を一定時間保持することで、携帯機側にＩＤデータの送信に必要な電力が供給され、携帯機及び基地局がＩＤデータの送受信を行うことができる。
【０００４】
従来方法では、電池による電源供給方式（以下、電池モード）と電磁誘導による電源供給方式（以下、電磁誘導モード）の両方を備え、電池容量が尽きても鍵の施錠及び解錠を行えるものが考案されている。なお本発明に関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２００１−１１５６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来用いられるキーレスエントリーシステムにおいては、電池モードと電磁誘導モードとでそれぞれ個別の通信装置が用いられているため、両方のモードが常に使用できる状態にあった。
【０００６】
電池モードでＩＤデータを送受信する場合、常に十分な電力を供給できるため、高度な暗号化で高いセキュリティーによりＩＤデータを送受信できる。一方、電磁誘導モードによってＩＤデータを送受信する場合、供給される電力がわずかであり、一定時間しか供給できないことから、電池使用時に比べて通常、軽度な暗号化によって極力少ない情報が送信される。このような状態にあっては、電池モード時にいかに高度な暗号化を行っても、電磁誘導モードでＩＤデータの送受信ができるため、低いセキュリティーレベルが支配的となる。つまり、窃盗犯が電磁誘導モードのキーレスエントリーシステムを模倣すれば、簡単に鍵を開けることができ、効果的に防犯することができなかった。
【０００７】
また、従来、電池電圧の不足等により電磁誘導モードによる通信が必要である場合、使用者は人為的動作により、基地局（自動車等のドア側に設けられる鍵）に対し、電磁誘導可能な電波を送信させる等の指示を行わなければならなかった。さもなくば、認証のための通信を行う際、常に、基地局が電磁誘導可能な電波を送信することが必要となり、認証時の時間や電力を浪費していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な特徴は以下の通りである。すなわち本発明にかかる認証装置は、電池電源による電力供給及び、基地局との電磁誘導結合による電力供給のいずれかにより動作するものであり、前記電源電池の電圧を検知する検知回路、固有のＩＤコードと前記検知回路の検知結果を示すデータを記憶する記憶装置、前記ＩＤコードまたは前記検知結果を示すデータから成る信号を送信する送信装置、及び基地局が送信した信号を受信する受信装置、を有する携帯機と、固有のＩＤコードを記憶する記憶装置、前記ＩＤコードを含む信号を、前記携帯機に送信する送信装置、前記携帯機が送信する信号を受信する受信装置、前記受信回路が受信した信号から、前記携帯機固有のＩＤコードまたは前記検知結果を示すデータを得て、前記携帯機固有のＩＤコードを得たときは、前記基地局固有のＩＤデータと照合するとともに、前記検知結果を示すデータをを前記記憶装置に記憶させる制御回路と、を有する基地局とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る認証装置は、前記携帯機及び基地局の制御装置が、各々に固有な前記ＩＤデータを所定の方式によって暗号化する機能を有し、各々の記憶装置に記憶された前記検知結果を示すデータに基づいて、暗号化方式を切り換えることを特徴とする。その他の本発明に係る認証装置は、前記基地局の記憶装置に携帯機の電源電池低下を示すデータがある場合、前記基地局の制御回路は電力消費の少ない方式によって前記固有なＩＤデータを暗号化し、前記暗号化されたＩＤデータを送信する前に、携帯機が電磁誘導可能な信号を一定時間送信することを特徴する。
【００１０】
また本発明に係る携帯機は、固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、前記暗号化手段により暗号化された情報を基地局に無線で送信することにより、前記基地局との間で認証を行う携帯機であって、電源電圧を検知する検知手段と、前記検知手段の検知信号を送信する送信手段と、前記基地局から前記暗号化手段を指示する指示信号を受信する受信手段と、前記指示信号に基づき、前記暗号化手段の暗号化方法を切り換える切り換え手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る基地局は、暗号化された情報を携帯機から無線で受信し、前記携帯機との認証を行う基地局であって、前記携帯機の電源電圧レベルを示す信号を受信する受信手段と、電源電圧レベルを示す前記信号に応じて、前記携帯機に送信する送信信号を切り換える切り替え手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るその他の携帯機は、前記基地局に固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、前記切り替え手段は、前記暗号化手段を切り換えることにより、前記送信信号を切り換えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る基地局の前記切り替え手段は、前記携帯機が採用すべき暗号化方法を示す信号を前記送信信号に付加することにより、前記送信信号を切り換えることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記切り替え手段は、前記携帯機が電磁誘導により電源電圧を得ることが可能な電波を、前記送信信号に付加することにより、前記送信信号を切り換えることを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかる携帯機の前記暗号化手段は、前記情報を第１暗号化方法で暗号化する第１暗号化手段と、前記情報を第２暗号化方法で暗号化する第２暗号化手段と、からなることを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる基地局の前記暗号化手段は、前記暗号化手段は、前記情報を第１暗号化方法で暗号化する第１暗号化手段と、前記情報を第２暗号化方法で暗号化する第２暗号化手段と、からなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる携帯機の前記暗号化手段は、電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段と、からなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる基地局の前記暗号化手段は、電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段と、からなることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明にかかる携帯機の前記暗号化手段は、電力消費の異なる複数の暗号化手段からなることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明にかかる基地局の前記暗号化手段は、電力消費の異なる複数の暗号化手段からなることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る携帯機は、その他、固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、前記暗号化手段により、暗号化された情報を基地局に送信することにより、認証を行う携帯機であって、電池による第１の電源供給手段と、電磁誘導による第２の電源供給手段とからなる電源供給手段と、前記携帯機に固有な情報を電気的手段により記憶する記憶手段と、電力消費の多い方法により前記情報を暗号化する第１の暗号化手段と、電力消費の少ない方法により前記情報を暗号化する第２の暗号化手段とからなる暗号化手段とを有し、前記第１の電源供給手段により動作するときは、前記第１の暗号化手段により暗号化を行い、前記第２の電源供給手段により動作するときは、前記第２の暗号化手段により暗号化を行うことを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明に係る携帯機は、その他、固有な情報を暗号化する暗号化手段を有し、前記暗号化手段により、暗号化された情報を基地局に送信することにより、認証を行う携帯機であって、電池による第１の電源供給手段と、電磁誘導による第２の電源供給手段とからなる電源供給手段とを有し、前記基地局から前記携帯機の電源供給手段を指定する信号を受信し、前記電源供給手段を指定する信号に基づき、前記電源供給手段を切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による認証装置は、電池による電力供給方式と電磁誘導による電力供給方式を用いた通信を同一通信装置にて行うことができる。さらに携帯機と基地局が通信を開始するたびに、携帯機は電源電池の状態が検知し、結果をＩＤデータと共に基地局に送信するため、携帯機と基地局の両方が携帯機の電源電池の状態を認識している状態となる。
【００２４】
実際の通信においては、第１回目の通信の場合、基地局は必ず通常モードにてＩＤデータを送信し、携帯機からの応答を待つ。応答が得られない場合は、基地局は不揮発性メモリを参照し、現在の携帯機の電源電池の状態を確認する。このとき、携帯機の電池電源が低下しバックアップモードで動作していると認められたときのみ、基地局はバックアップモードによる通信に移行する。よって本発明による認識装置においては、使用者が電源電池を十分な電圧が得られる状態に保ってさえいれば、セキュリティ性の弱いバックアップモードが作動することはないため、高いセキュリティー性を実現できる効果を有する。
【００２５】
また、通信が開始すると、携帯機は、まず第１回目の通信として、通常モードによる信号を送信する。使用者が複数の携帯機を所有しているとき、電池による動作が可能な携帯機を優先して認証動作させることができ、認証動作に必要な時間を短縮し、消費電力を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す図であり、携帯機１と基地局２から構成される。基地局２は自動車のドア等に組み込まれている。
【００２７】
携帯機１は電源電池１１、電源電圧検知回路１２、制御回路１３、受信回路１４、アンテナ１５、送信回路１６、不揮発性メモリ１７、通知装置１８、及びコイル１９から構成される。また携帯機１は電池電源１１とコイル１９による電力供給との両方で動作することができ、従来とは異なり一体化されている。
【００２８】
不揮発性メモリ１７は携帯機１は自身のＩＤコードＡと携帯機１の通信モードを指定するデータを記憶しており、制御回路１３はＩＤコードＡを指定された通信モードによる暗号化を行うことができる。制御回路１３は受信回路１４と電源電圧検知回路１２から入力されたデータに基づき、送信回路１６及び不揮発性メモリ１７を以下のように制御する。
【００２９】
まず受信回路１４はアンテナ１５を介し、基地局２からＩＤコードＢ、電磁誘導用データ及び通信モードを指定するデータを受信する。受信回路１４のコイル１９により、電磁誘導用データを受信した場合は、電磁誘導作用によって電力を生じ、制御回路１３に電力供給を行い、また基地局２のＩＤコードＢ及び通信モードを指定するデータは制御回路１３に送られる。制御回路１３は受信したデータからＩＤコード部分を分離し、不揮発性メモリ１７に記憶された携帯機１自身のＩＤコードＡとの照合を行う。
【００３０】
一致が確認された場合、今度は不揮発性メモリ１７からＩＤコードＡを読み出し、そのＩＤコードＡを不揮発性メモリ１７内に記憶された通信モードによって暗号化する。また基地局２から受信したデータ中に通信モードを指定するデータが含まれていれば、そのデータを不揮発性メモリ１７に記憶させる。
【００３１】
一方、電源電圧検知回路１２は電源電池１１の電圧を検知し、検知結果を制御回路１３に出力する。ここで電源電池１１は、一般にリチウムイオンなどの有限寿命の電池であるが、基地局２との電磁誘導結合による電力を充電できる蓄電池であってもよい。制御回路１３は電源電圧検知回路１２から電源電池１１の電圧低下を示すデータを受け取った場合、暗号化したＩＤコードＡに、当該データを付加させる。このとき制御回路１３は不揮発性メモリ１７に電圧低下を示すデータを記憶させる。制御回路１３は以上のように準備したデータを送信回路１６に送る。送信回路１６は、制御回路１３からの指示に基づき、基地局２に対し、制御回路１３が準備したデータを送信する。送信回路１６によってデータの送信が完了した後、制御回路１３はＬＥＤなど発行素子からなる通知装置１８を点灯させ、使用者に電池電源１１の電圧が十分有り、データ送信が完了したことを通知する。
【００３２】
また、基地局２は、送信回路２１、受信回路２２、アンテナ２３、制御回路２４、不揮発性メモリ２５、タイマー２６、及び電池残量通知装置２７から構成される。不揮発性メモリ２５は基地局２自身のＩＤコードＢと携帯機１の通信モードを示すデータを記憶している。
【００３３】
制御回路２４は受信回路２２を介して得た携帯機１の暗号化されたＩＤコードＡを復号し、内部に記憶された基地局２自身のＩＤコードＢとの照合を行う。タイマー２６は送信回路２１によって携帯機１にデータを送信した時点からの時間経過を測定し、一定時間が経過すれば、所定のデータを制御回路２４に伝える。制御回路２４は、第一にタイマー２６の定める時間内に携帯機１からデータが得られた否か、第二に得られた場合は当該データ中に電源電池１１の電圧低下を示すデータが含まれているか否か、また第三に不揮発性メモリ２５に記憶された携帯機１の通信モードを示すデータに基づき、暗号化された基地局２のＩＤコードＢに通信モードを指定するデータを付加させたデータを準備し、送信回路２１に送信させる。
【００３４】
また送信回路２１は制御回路２４の指示があった場合は、制御回路２４の準備したデータを送信する直前に電磁誘導用データを一定時間送信する。その他、制御回路２４は受信回路２２を介して得た携帯機１からのデータ中に電源電池１１の電圧低下を示すデータが含まれている場合、電池残量通知装置２７を点灯させ、使用者に通知する。
【００３５】
基地局２は制御回路２４の指示に基づき、２つの通信モードを選択し、送信するデータの内容を切り替えることができる。これら２つの通信方式は以下、通常モードとバックアップモードと呼ぶ。通常モードによる通信時はＩＤデータ、および通信モードと電池電源１１の電圧低下を示すデータのみを携帯機１に送信し、バックアップモードによる通信時は、通常モード時に送信するデータに加え、携帯機１との電磁誘導結合が可能なデータを携帯機１に送信する。より詳細にはＩＤデータを送信する直前に一定時間、電磁誘導結合が可能なデータを携帯機に送信するなどの手法がある。
【００３６】
また、キーレスエントリーシステムにおいては、暗号化されたＩＤデータが送受信される。ここで暗号化の方法としては、ＩＤデータに対し一定のビット数のキーデータを付加した後、当該データを一定のアルゴリズムに基づきデータをシャッフルし、ランダム化するものがある。ここでキーデータはビット数がなるべく長く、またシャッフルの回数がより多いほうがセキュリティー性はより強くなる。しかしながらキーデータが長い場合やシャッフル回数が多い場合は、データの受信時や暗号化の復元時に時間がかかるため、相当の電力が必要となる。
【００３７】
よって通常モードによる通信時には携帯機１の電源電池１１が制御回路１３に対し十分な電力供給を行うことが可能であるため、長いビット数のキーデータを付加し、シャッフルの回数を増やすなどした高度なランダム化を行う。またバックアップモードによる通信時には短いビット数のキーデータを付加し、少ないシャッフル回数によってランダム化する。
【００３８】
次に携帯機１および基地局２との間の送受信について図３のフローチャートを使って説明する。最初に、使用者が何らかの操作を行い、基地局２の通信準備を開始させる。ここで操作とはドアノブを引く、または廻すなどの動作を示す。Ｂ１の操作により基地局２は通常モードによる通信シーケンスを準備し（Ｂ１）、次段で基地局２は携帯機１に向け、不揮発性メモリ２５に記憶された基地局２のＩＤデータＢから成る送信データＢ１を送信する（Ｂ２）。また基地局２内部にタイマーを設置し、一定時間間隔ごとに携帯機１に向け電波を送信することで使用者の操作を不要とすることも可能である。ステップＢ３以降で基地局２は携帯機１からの信号待ち状態となりタイマー２６の時間測定を開始させる（Ｂ３）。
【００３９】
一方、電池節約のため、携帯機１は通信時以外では受信回路１４のみを動作した状態で、基地局２からの信号を待ち、受信回路１４が一定強度を超える電波を受信したとき、受信回路１４から制御回路１３を起動させるデータが送られるよう設計されている。制御回路１３は受信回路１４からデータを受け取った後、電池電源１１からの電圧供給によって起動される。また電池電源１１が不足して、十分な電圧供給が得られない場合は、受信回路１４のコイル１９が基地局２からの電磁誘導用のデータを受信することによって電圧を発生し、制御回路１３は電圧供給を得て起動される。ここでは、受信回路１４が基地局２から送信データＢ１を受信することで、制御回路１３が起動される（Ａ１）。
【００４０】
このとき送信データＢ１には電磁誘導用のデータは含まれていないため、ステップＡ１において制御回路１３が起動しない場合は、携帯機１の電池が充分な電力を供給できず、通常モードでの通信が不可能であることを意味する。よってこの場合、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみが起動した状態となる（Ａ８）。制御回路１３が起動した場合は、基地局２から送信された送信データＢ１と携帯機１自身の有するＩＤデータＡと照合する（Ａ３）。両者のＩＤデータの一致が認められた場合、携帯機１において通常モードによる通信準備が行われる（Ａ４）。
【００４１】
次に電源電圧検知回路１２によって電源電池１１の電圧検知が行わる（Ａ５）。電圧が低下している場合、制御回路１３は電源電圧検知回路１２から電圧低下を示すデータを受け取り、ＩＤデータＡに、次回からの通信はバックアップモードで行うことを指示するデータを付加させ（Ａ６）、通常モードによる暗号化を行った後、送信データＡ１を基地局２に送信する（Ａ７）。
【００４２】
ステップＡ５において電源電圧が低下していると判断されなければ、通信モード移行を示すデータを付加せずに、送信データＡ１を基地局２に送信する（Ａ７）。以後、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみが起動した状態となる（Ａ８）。また前段ステップＡ２において、基地局２から送信された送信データＢ１と携帯機１自身のＩＤデータＡが一致しない場合は、携帯機は送信データＡ１を送信することなく、ステップＡ８の信号待ち状態となる。
【００４３】
次に、基地局２がタイマー２６の測定する一定時間内に、携帯機１から送信データＡ１を受信した場合（Ｂ４）、制御回路２４は送信データＡ１を通常モードによって復号し、得られた携帯機１のＩＤデータＡと基地局２自身のＩＤデータＢを照合する（Ｂ５）。両ＩＤデータの一致が認められた場合、制御回路２４は携帯機１から受信したデータ中に携帯機１の電源電池１１の電圧低下を示すデータが含まれているか否かを判断する（Ｂ６）。携帯機１の電源電池１１の電圧が低下していない場合は、制御回路２３は不揮発性メモリ２５にアクセスし、不揮発性メモリ２５に記憶された、携帯機１の通信モードを示すデータを読み出し、携帯機１が通常モードであるか否かを判定する（Ｂ７）。
【００４４】
ステップＢ７において携帯機１が通常モードであると判断された場合、基地局２のＩＤデータＢのみから成るデータを通常モードにて暗号化し、送信データＢ２を携帯機１に送信する（Ｂ８）。
【００４５】
ステップＢ６において携帯機１の電池電源１１の電圧が低下していると認められた場合、制御回路２４は携帯機１をバックアップモードに移行させることを決定し、制御回路２４は不揮発性メモリ２５にアクセスし、携帯機１がバックアップモードに移行すること示すデータを記憶させる（Ｂ９）。続いて制御回路２４において、基地局２のＩＤデータＢに、次回からバックアップモードに移行することを指示するデータを付加したデータを準備し（Ｂ９）、通常モードで暗号化したのち、送信データＢ２として、送信回路２１から携帯機１に送信する（Ｂ８）。
【００４６】
また、ステップＢ７において、不揮発性メモリ２５に携帯機１がバックアップモードであるとの情報が書き込まれている場合、前回までの通信では携帯機１はバックアップモードで通信していたところが、今回は携帯機１の電源電圧が電池交換又は充電により復活したと見做される。そこで制御回路２４は通常モードに移行することを決定し、不揮発性メモリ２５にアクセスし、携帯機１が通常モードに移行すること示すデータを記憶させる（Ｂ１０）。続いて制御回路２４において、基地局２のＩＤデータＢに、以後通常モードに移行することを指示するデータを付加した送信データＢ２を準備し、送信回路２１から携帯機１に送信する（Ｂ８）。
【００４７】
ところで、前段のＢ４において、一定時間内にデータが受信されなかった場合、及びＢ５において携帯機側から受信した送信データＡ１と基地局２自身の有するＩＤデータＢとの照合に失敗した場合は、制御回路２４は不揮発性メモリ２５を参照し、現時点で携帯機１がバックアップモードとして記憶されている否かを判断する（Ｂ１１）。携帯機１がバックアップモードではなく、通常モードであると記憶されている場合、以下の原因から、基地局２は停止状態となる。つまり、第１にステップＡ１において操作をした者が携帯機１の所有者でない場合、第２に１回前の通信までは正常に操作していた携帯機が今回の通信から故障等により正常に通信できなくなった場合、などが想定されるためである。
【００４８】
ステップＢ１１において、制御回路２４が不揮発性メモリ２５を参照し、携帯機１がバックアップモードで動作中であると認められた場合、使用者は携帯機１の所有者であり、電源電池１１の不足によって応答できていないと考えられる。よって制御回路２４は電池残量通知装置２７を点灯させ、バックアップモードによる通信が必要であることを使用者に通知する（Ｂ１２）。その後、制御回路２４はバックアップモードによるデータ送信を準備し、基地局２のＩＤデータＢの前に電磁誘導用データを付加させた送信データＢ３を送信する（Ｂ１３）。基地局２は携帯機１に、送信データＢ２またはＢ３を送信した後、それぞれ携帯機からの信号待ち状態となりタイマー２６の時間測定を開始させる（Ｂ１４及びＢ１５）。
【００４９】
一方、携帯機１の受信回路１４は基地局２からの送信データＢ２またはＢ３を受信し、電源電池１１からの電力供給を受け、制御回路１３が起動される（Ａ９）。電源電池１１が不足している場合は、前段のステップＡ５にて既に電源電圧低下が検知されており、基地局２は携帯機１からの送信データＡ１に従い、バックアップモードによる通信を行うため、コイル１９との電磁誘導作用により電圧を発生し、電力を制御回路１３に供給することができる。もし、バックアップモードによるデータが受信できない場合は、故障と見做され、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみが起動した状態となり、携帯機１のフローは終了する（Ａ１８）。
【００５０】
次に、起動した制御回路１３は不揮発性メモリ１７を参照する（Ａ１１）。現時点で携帯機１は通常モードで動作すると記録されている場合は、制御回路１３は通常モードによる通信シーケンスの準備を行う（Ａ１２）。次に制御回路１３において、送信データＢ２に含まれる基地局２のＩＤデータＢと携帯機１自身の有するＩＤデータＡとの照合が行なわれる（Ａ１３）。両ＩＤデータの一致が認められた場合、さらに制御回路１３において、基地局２から受信した送信データＢ２中にモード移行を指示するデータがあるか否かを判断する（Ａ１４）。
【００５１】
モード移行を指示するデータがあった場合、制御回路１３は不揮発メモリ１７を基地局２の指示に従って書き換えた後（Ａ１５）、携帯機１のＩＤデータＡを通常モードによって暗号化し、送信データＡ２を送信する（Ａ１６）。ステップＡ１３でモード移行の指示がないと認められた場合、制御回路１３は不揮発性メモリへの書き込みを行わずに基地局２へ送信データＡ２を送信する（Ａ１６）。送信後、制御装置１３は通知装置１８を点灯させ、データ送信完了を使用者に通知する（Ａ１７）。その後、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみが起動した状態となり、携帯機１のフローは終了する（Ａ１８）。
【００５２】
また前段ステップＡ１３にて、送信データＢ２に含まれる基地局２のＩＤデータＢが携帯機１自身の有するＩＤデータＡと不一致であった場合、一回目の通信で携帯機１及び基地局２のＩＤデータの一致が確認されたにもかかわらず、２回目では不一致が生じたことになる。よってこの場合は携帯機１または基地局２の故障等の機能不具合と見做され、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみ起動した状態となり（Ａ１８）、携帯機１のフローは終了する。
【００５３】
更に前段ステップＡ１１において、携帯機１はバックアップモードで動作すると記憶されている場合、制御回路１３はバックアップモードでの通信シーケンスを準備した後（Ａ１９）、制御回路１３にて、送信データＢ３に含まれる基地局２のＩＤデータＢと携帯機１自身の有するＩＤデータの照合を行う（Ａ２０）。
【００５４】
次にステップＡ２０にて、両ＩＤデータの一致が認められた場合、さらに制御回路１３において、基地局２から受信した送信データＢ３中にモード移行を指示するデータがあるか否かを判断する（Ａ２１）。モード移行を指示するデータがあった場合、制御回路１３は不揮発メモリ１７を基地局２の指示に従って書き換えた後（Ａ２２）、携帯機１のＩＤデータＡをバックアップモードによって暗号化し、送信データＡ３を送信する（Ａ２３）。ステップＡ２１でモード移行の指示がないと認められた場合、制御回路１３は不揮発性メモリへの書き込みを行わずに基地局２へ送信データＡ３を送信する（Ａ２３）。送信後、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみが起動した状態となり（Ａ１８）、携帯機１のフローは終了する。
【００５５】
また前段ステップＡ２０にてＩＤコードの不一致が認められた場合、一回目の通信で携帯機１及び基地局２のＩＤデータの一致が確認されたにもかかわらず、２回目では不一致が生じたことになる。よってこの場合は携帯機１または基地局２の故障等の機能不具合と見做され、携帯機１は基地局２からの信号待ち状態として、受信回路１４のみ起動した状態となり（Ａ１８）、携帯機１のフローは終了する。
【００５６】
次に、ステップＢ１６においてタイマー２６の測定する一定時間内に、携帯機１からの送信データＡ２が受信された場合、制御回路２４は携帯機１から受信した送信データＡ２を復号し、携帯機１のＩＤデータＡと基地局２自身の有するＩＤデータＢとの認証を行う（Ｂ１７）。ＩＤデータの認証結果が判断され、両ＩＤコードの一致が認められた場合、基地局２は施錠、解錠、エンジンスタートなど使用者の要求する動作を行う（Ｂ１８）。また一定時間内に携帯機１からの応答信号が得られない場合やステップＢ１７において両ＩＤデータの不一致が認められた場合、基地局２の動作は停止する。
【００５７】
一方、ステップＢ１９においてタイマー２６の測定する一定時間内に、携帯機１からの送信データＡ２が受信された場合、制御回路２４は携帯機１から受信した送信データＡ３を復号し、携帯機１のＩＤデータＡと基地局２自身の有するＩＤデータＢとの認証を行う（Ｂ２０）。ＩＤデータの認証結果が判断され、両ＩＤコードの一致が認められた場合、基地局２は施錠、解錠、エンジンスタートなど使用者の要求する動作を行う（Ｂ２１）。また一定時間内に携帯機１からの応答信号が得られない場合やステップＢ２０において両ＩＤデータの不一致が認められた場合、基地局２の動作は停止する。
【００５８】
以上、図２乃至図４に示されるフローチャートに沿って、本発明に係る認証装置のシーケンスが説明された。
【００５９】
ここで、送信データのビット長について、説明を加える。まず、送信データＡ１のビット長は、ステップＡ６において、電源電圧の検知信号が付加されるため、長くなる。また、送信データＢ２のビット長は、ステップＢ９及びステップＢ１０において、通信モード移行の指示信号が付加されるため、長くなる。
【００６０】
送信データのビット長を一定とする場合は、一定のビット幅をコマンド部分として設け、コマンド部分のデータを変化させることで、電源電圧の検知結果および通信モード移行の指示内容を送信することが望ましい。例として、通信モードのコマンド部分が１１００であるときは通信モードは変更されず、００１１であるときはモードの移行が指示される。また、検知信号についても同様に一定ビット幅のコマンド部分を設けることが考えられる。
【００６１】
次に、図５を参照して、使用者の使用状況に応じた認証装置の動作について説明する。携帯機および基地局間に矢印で示される電波に添えられたＮまたはＢとの表記は、各々通常モードまたはバックアップモードによる信号が送受信されていることを示し、括弧内の数字は送信される信号の順序を示す。また、記憶装置１７、２５を示す枠内に記入されたＮまたはＢとの表記も、同様の通信モードを示すデータが、記憶装置に書き込まれていることを示す。
【００６２】
場面１においては、携帯機１の電源電池の電圧は十分に保たれている。まず、第１回目の通常モードによる送受信が行われる（ア）。続いて、第２回目の通常モードによるＩＤデータが再度送受信され、基地局２は解錠などの動作を行う（イ）。
【００６３】
次に、場面２において、携帯機１の電源電池の電圧が規定値以下に低下した場合について説明する。まず、第１回目の通常モードによる送受信が行われる。このとき、電源電池の電圧低下が検知回路によって検知されるため、携帯機１からの送信データに電池低下を示す検知信号が付加される。基地局２が検知信号を受信することで、基地局２の記憶装置２５が書き換えられ、バックアップモードへの移行を示すデータが書き込まれる（ア）。続いて、第２回目の通常モードによるＩＤデータが再度送受信され、基地局２は解錠などの動作を行う。このとき、モード移行を示すデータが、基地局２からの送信信号に付加されており、携帯機１の記憶装置１７はバックアップモードへと書き換えられる（イ）。
【００６４】
場面３では、携帯機１の電源電池が更に消耗している場合について説明する。場面１および２と同様に、第１回目の通常モードによるＩＤデータが基地局２から送信されるが、携帯機１の電源電池は消耗しているため、携帯機１から応答した信号は送信されない。携帯機１から応答信号が得られない場合、基地局２は記憶装置２５を参照し、携帯機１が現在バックアップモードに移行しているかを判断する。ここでは、携帯機１はバックアップモードであると認識される。よって、基地局２は通知装置２７等を点灯させ、使用者に対し、携帯機１を基地局２に近づけるなどの、バックアップモードによる通信を行うための人為的動作を要求する（ア）。次に、基地局２および携帯機１はバックアップモードによる送受信を行い、基地局２は解錠などの動作を行う。送受信が完了すると、携帯機１は通知装置１８等の点灯により、認証の完了を使用者に示す（イ）。ここでセキュリティーが重視される場合は、通知装置２７の点灯による使用者の通知を行わないことが望ましい。また、場面２のイ段において、次回からバックアップモードへ移行することを予告通知することも考えられる。
【００６５】
ところで、認証装置が自動車用のキーレスエントリーシステムとして用いられる場合などには、スペアキーが必要となり、１つの基地局に対し、複数の携帯機が設けられる場合がある。このように、複数の携帯機が存在する場合は、基地局２の記憶装置２５には、携帯機の数に対応した記憶領域が設けられる。このように複数の携帯機が存在する場合において、携帯機からの応答が得られないときは、基地局２は記憶装置２５を存在し、現在バックアップモードに移行している携帯機が存在するか否かを判断する。つまり、全ての携帯機が通常モードであると判断される場合のみ、基地局は動作を停止し、逆に１つでもバックアップモードであると記憶されている携帯機が存在すれば、基地局はバックアップモードによる通信へと移行する。なぜならば、携帯機が応答信号を送信しない以上、基地局にとっては、使用者が現在どの携帯機を使用し、認証を試みているのかを判断することができないためである。
【００６６】
場面４では、携帯機１の電池が回復した場合について説明する。まず、第１回目の通常モードによるＩＤデータが基地局２から送信される。携帯機１の電池が回復しているため、基地局２からの信号に応答して、通常モードによる信号が携帯機から送信される。基地局２は携帯機１からの応答信号を受信する。応答信号が得られたことから、基地局２は携帯機１の電池が回復したことを判断し、記憶装置２５にアクセスし、通常モードへの移行を示すデータに書き換える（ア）。続いて、第２回目の通常モードによるＩＤデータが再度送受信され、基地局２は解錠などの動作を行う。このとき、モード移行を示すデータが、基地局２からの送信信号に付加されている。携帯機１は受信した信号から、モード移行を示すデータを受け取り、記憶装置１７を通常モードへと書き換える（イ）。
【００６７】
場面２で説明したように、電圧検知手段は、電圧の低下を検知し、検知信号を発生するが、電圧低下を検知するために、電圧の閾値を設定する必要がある。閾値の設定について、以下説明する。
【００６８】
まず、例として、電圧が閾値以上に保たれている状態（場面１）から、電源電池が自然放電などにより消耗し、残量がゼロとなり（場面３）、その間、使用者が携帯機１を１度も使用しなかった場合を想定する。このような状況は、例えば、使用者が長期間の不在などにより、携帯機を使用していなかった場合、特に、携帯機がスペアキーであり、長期間にわたり使用されず保管されていた場合などに相当する。
【００６９】
この場合、携帯機１は電池残量の低下を基地局２に通知し、基地局２の記憶装置２５を書き換えることができない。よって、場面３イ段において、バックアップモードによる信号が基地局２から発せられず、解錠が不可能となってしまう。このような不具合は、電圧の閾値を適切に設定することで、回避することが可能である。つまり、電池容量が小さい場合、消費電力が大きい場合、または、使用者の携帯機の使用頻度が低い場合は、比較的高い電圧を閾値とし、なるべく早い段階で、バックアップモードへと移行することが望ましい。
【００７０】
次に、自動車用のキーレスエントリーシステム等において、使用者が複数の携帯機１ｘ乃至１ｚを携帯し、基地局２に近づけるなどして認証を行う場合について図６を用いて説明する。この状況は、使用者が偶然に、本来スペアキーとして用いられるその他の携帯機も同時に、所持していたり、各々スペアキーを携帯する家族等が、同時に認証しようとする場合などと考えられる。
【００７１】
携帯機１ｘの電池残量はゼロとなっているが（図５の場面３に相当）、使用者は電池残量を有する携帯機１ｙを有している。基地局は第１回目の通信では、通常モードによる信号を送信するため、携帯機１ｙが応答し、応答信号を送信する（ア）。続いて、基地局２と携帯機１ｙの間で第２回目の送受信がなされ、解錠が行われる（イ）。
【００７２】
バックアップモードによる通信では、通常モードよりも長い時間が必要である。以上の説明によって明らかとなるように、基地局２が第１回目の通信では、通常モードによる信号を送信するよう動作することで、通常モードで通信可能な携帯機を優先して選択することが可能となり、認証における時間浪費を低減することができる。
【００７３】
また、図７を用いて、使用者が使用する携帯機１が、偽造や故障により、基地局からの信号に応答した信号が一定時間応答しない場合について説明する。基地局は、バックアップモードと記憶された携帯機が存在しない限り、バックアップモードによる信号を送信することはない。したがって、セキュリティーの低いバックアップモードにより暗号化された信号を外部に漏洩することを最低限に抑えることができ、セキュリティーを向上することが可能である。
【００７４】
更に、セキュリティーを確保するためには、バックアップモードと記憶された携帯機が存在する場合においても、通常モードによる信号を複数回、基地局２から送信し、携帯機からの応答をより長時間待機することが望ましい。逆に、元々携帯機が１つしか存在せず、図６に示すように使用者が複数の携帯機を使用することが無い場合、基地局の記憶装置に、基地局がバックアップモードと記憶されているときは、第１回目からバックアップモードの通信を行うことも可能である。この場合は、セキュリティーは確保されないが、認証時に発生する時間浪費が低減される。
【００７５】
また、セキュリティーを確保する別の方法としては、電圧検知手段の電圧閾値をより低く設定することが考えられる。より低く閾値を設定することにより各携帯機に対応する記憶装置において、バックアップモードを記憶している時間をより少なくすることができ、バックアップモードの使用頻度を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明による認証回路
【図２】本発明による認証回路の動作を示すフローチャート
【図３】本発明による認証回路の動作を示すフローチャート
【図４】本発明による認証回路の動作を示すフローチャート
【図５】本発明による認証回路の動作を示す図
【図６】本発明による認証回路の動作を示す図
【図７】本発明による認証回路の動作を示す図
【符号の説明】
【００７７】
１、１ｘ、１ｙ、１ｚ  携帯機
２  基地局
１１  電源電池
１２  電池電圧検知回路
１３  制御回路
１４  受信回路
１５  アンテナ
１６  送信回路
１７  不揮発性メモリ
１８  通知装置
１９  コイル
２１  送信回路
２２  受信回路
２３  アンテナ
２４  制御回路
２５  不揮発性メモリ
２６  タイマー
２７  電池残量通知装置
【図１】
2006306379.tif 000003
【図２】
2006306379.tif 000004
【図３】
2006306379.tif 000005
【図４】
2006306379.tif 000006
【図５】
2006306379.tif 000007
【図６】
2006306379.tif 000008
【図７】
2006306379.tif 000009