(57)【要約】【課題】バッテリの充電作業の煩わしさを解消可能な人体装着型電子キー及び認証システムを提供する。【解決手段】車両１のステアリングホイールに、人体通信用の電極１８を形成する。人体装着型電子キー２を身に付けたユーザがステアリングホイールを把持して、電極１８，２４の間の人体通信が確立すると、人体通信ユニット１０は、人体通信を通じて人体装着型電子キー２を充電モードに切り替える。続いて、人体通信ユニット１０は、人体装着型電子キー２のバッテリ２５を充電可能な伝送波を、人体通信を通じて人体装着型電子キー２に出力する。人体装着型電子キー２は、人体通信を通じて取得した伝送波を変換部３０でＡＣ／ＤＣ変換し、変換後の伝送波を基にバッテリ２５を充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着され、通信相手を作動させる際に認証される人体装着型電子キーであって、
充電式のバッテリと、
前記通信相手との間で人体通信を通じた認証が可能な人体通信部と、
人体通信を通じて前記通信相手から受信する伝送波を基に、前記バッテリを充電する充電制御部と
を備えた人体装着型電子キー。
【請求項２】
前記人体通信部は、キー使用が一定時間ない場合に、前記バッテリの消費電力を抑えたスリープモードに作動モードを移行させ、当該スリープモード下において、前記人体通信を通じて前記通信相手から起動指示のウェイク信号を受信すると、前記作動モードを起動モードに切り替える
請求項１に記載の人体装着型電子キー。
【請求項３】
前記通信相手は、車両であり、
前記人体通信部は、人体通信が確立した場合に、前記車両との間で認証を実行し、
当該車両は、前記認証が成立すれば、使用が許可又は実行される
請求項１又は２に記載の人体装着型電子キー。
【請求項４】
前記通信相手は、車両であり、
前記充電制御部は、運転時にユーザが触れる車載品との間で人体通信が確立した場合に、前記車載品から入力する前記伝送波を基に、前記バッテリを充電する
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の人体装着型電子キー。
【請求項５】
人体に装着される人体装着型電子キーで通信相手を作動させる際に、当該人体装着型電子キーの正否を認証する認証システムであって、
人体通信を通じて前記人体装着型電子キーと前記通信相手とを認証可能とし、その人体通信を通じて前記通信相手から前記人体装着型電子キーに伝送波を受信させ、当該伝送波を基に、前記人体装着型電子キーに設けられた充電式のバッテリを充電する認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に装着されて通信相手と人体通信可能な人体装着型電子キー及び認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の電子キーにおいて携帯性をよくするために、人体に装着して使用するバンド型電子キーが周知である（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６２０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のバンド型電子キーにおいて、コイン電池等（１次電池）ではなく、充電式のバッテリ（２次電池）を使用したいニーズがある。充電式のバッテリを採用できれば、電池交換の必要がなくなり、電池交換作業の煩わしさからユーザを解放できる。しかし、充電式のバッテリの場合、バッテリを充電するには、バンド型電子キーを人体から取り外し、ケーブル等を介して電源に繋ぐ必要がある。よって、充電作業が煩わしく感じてしまう問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、バッテリの充電作業の煩わしさを解消可能な人体装着型電子キー及び認証システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する人体装着型電子キーは、人体に装着され、通信相手を作動させる際に認証される構成であって、充電式のバッテリと、前記通信相手との間で人体通信を通じた認証が可能な人体通信部と、人体通信を通じて前記通信相手から受信する伝送波を基に、前記バッテリを充電する充電制御部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、人体通信を人体装着型電子キーとその通信相手との間の通信のみに用いるのではなく、人体装着型電子キーに設けたバッテリの充電にも使用する。これにより、バッテリを充電するにあたって、人体装着型電子キーを身に付けたまま、人体装着型電子キーのバッテリを充電することが可能となる。よって、バッテリの充電作業の煩わしさを解消することが可能となる。
【０００８】
前記人体装着型電子キーにおいて、前記人体通信部は、キー使用が一定時間ない場合に、前記バッテリの消費電力を抑えたスリープモードに作動モードを移行させ、当該スリープモード下において、前記人体通信を通じて前記通信相手から起動指示のウェイク信号を受信すると、前記作動モードを起動モードに切り替えることが好ましい。この構成によれば、バッテリの省電力化が可能となる。
【０００９】
前記人体装着型電子キーにおいて、前記通信相手は、車両であり、前記人体通信部は、人体通信が確立した場合に、前記車両との間で認証を実行し、当該車両は、前記認証が成立すれば、使用が許可又は実行されることが好ましい。この構成によれば、車両と人体装着型電子キーとを人体通信させた場合に、認証が成立すれば、車両を作動させることが可能となる。
【００１０】
前記人体装着型電子キーにおいて、前記通信相手は、車両であり、前記充電制御部は、運転時にユーザが触れる車載品との間で人体通信が確立した場合に、前記車載品から入力する前記伝送波を基に、前記バッテリを充電することが好ましい。この構成によれば、ユーザの運転操作の中で、人体装着型電子キーのバッテリを充電に移行させることが可能となる。よって、バッテリを充電するにあたって、ユーザに特別な操作を別途課す必要がないので、利便性が確保される。
【００１１】
前記問題点を解決する認証システムは、人体に装着される人体装着型電子キーで通信相手を作動させる際に、当該人体装着型電子キーの正否を認証する構成であって、人体通信を通じて前記人体装着型電子キーと前記通信相手とを認証可能とし、その人体通信を通じて前記通信相手から前記人体装着型電子キーに伝送波を受信させ、当該伝送波を基に、前記人体装着型電子キーに設けられた充電式のバッテリを充電する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バッテリの充電作業の煩わしさを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の人体装着型電子キー及び認証システムの構成図。
【図２】車両ドア開閉時に実行される人体通信のシーケンス図。
【図３】ユーザが車両に乗車するときの様子図。
【図４】ユーザが車内でステアリングホイールを把持するときの様子図。
【図５】人体装着型電子キーのバッテリ充電時に実行される人体通信のシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、人体装着型電子キー及び認証システムの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、ユーザの人体に装着される人体装着型電子キー２を人体通信により認証する認証システム３を備える。認証システム３は、人体装着型電子キー２で車両１（通信相手４）を作動させる際に、人体装着型電子キー２の正否を認証する。認証システム３は、人体装着型電子キー２の認証が成立すれば、車載された機器５の作動を制御する。機器５は、例えばドアロック装置６やエンジン７であることが好ましい。
【００１５】
車両１は、人体通信を通じた認証を実行する人体通信ユニット１０と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ１１と、エンジン７を制御するエンジンＥＣＵ１２とを備える。人体通信ユニット１０、ボディＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１２は、車内の通信線１３を通じて電気接続されている。ボディＥＣＵ１１は、車両ドア１４の施解錠を切り替えるドアロック装置６の作動を制御する。
【００１６】
人体通信ユニット１０は、人体通信ユニット１０の作動を制御する人体通信部１７と、人体通信の車両１側のインターフェースとなる電極１８とを備える。人体通信部１７は、電極１８の出力変化を監視するとともに、電極１８を通じて人体装着型電子キー２と人体通信を実行する。また、人体通信部１７は、人体通信を通じて人体装着型電子キー２の正否を確認する認証（キーの個体認証）を実行する。電極１８は、例えば車外ドアハンドル１９に設けられた第１電極１８ａと、車内のステアリングホイール２０に設けられた第２電極１８ｂとを備える。第１電極１８ａは、ユーザが車両ドア１４を開閉する際に車外ドアハンドル１９に手を触れる操作を検出する。第２電極１８ｂは、ユーザが車両１を運転する際にステアリングホイール２０を握る操作を検出する。
【００１７】
人体装着型電子キー２は、人体装着型電子キー２の作動を制御するコントローラ２３と、人体通信の人体装着型電子キー２側のインターフェースとなる電極２４と、人体装着型電子キー２の電源となる充電式のバッテリ２５とを備える。コントローラ２３は、人体通信の作動を制御する人体通信部２６と、バッテリ２５の充電動作を制御する充電制御部２７とを備える。人体通信部２６は、水晶２８から入力する発振信号に基づくタイミングで作動して、人体通信を制御する。また、人体通信部２６は、電極２４の検出感度を、マッチング素子２９を通じて調整する。
【００１８】
人体通信部２６は、車両１側の電極１８と人体装着型電子キー２の電極２４とが人体（ユーザ）によって繋がった場合に、車両１側の人体通信部１７との間の人体通信が実行可能となる。また、人体通信部２６は、車両１との間で人体通信を通じた認証（キーの個体認証）が可能である。この個体認証は、例えばチャレンジレスポンス認証や、人体装着型電子キー２に登録されたキーＩＤの認証など、種々の認証方法が適用できる。
【００１９】
充電制御部２７は、車両１の人体通信ユニット１０との間の人体通信を通じてバッテリ２５を充電する。本例の場合、充電制御部２７は、人体通信を通じて人体通信ユニット１０から受信する伝送波Ｓｔを基にバッテリ２５を充電する。充電制御部２７は、伝送波ＳｔをＡＣ／ＤＣ変換する変換部３０を介して電極２４に接続されている。変換部３０は、電極２４で取り込んだ交流の伝送波Ｓｔを直流に変換して充電制御部２７に出力する。充電制御部２７は、変換部３０から入力する直流の伝送波Ｓｔを基にバッテリ２５を充電する。
【００２０】
充電制御部２７は、運転時にユーザが触れる車載品３１（本例はステアリングホイール２０）との間で人体通信が確立した場合に、車載品３１から入力する伝送波Ｓｔを基に、バッテリ２５を充電する。なお、車載品３１は、ステアリングホイール２０に限定されず、例えばシートやシートベルトなど、運転席に着座したユーザが接触するものであればよいこととする。
【００２１】
次に、図２〜図５を用いて、本実施例の人体装着型電子キー２及び認証システム３の作用及び効果を説明する。
図２に示すように、ステップ１０１において、人体装着型電子キー２は、一定時間使用がなかった場合、バッテリ２５の消費電力を抑えるスリープモードで待機する。なお、スリープモードは、人体装着型電子キー２に再起動用の電力のみ供給される状態であることが好ましい。
【００２２】
図３に示すように、駐車中（車両ドア施錠及びエンジン停止）の車両１に乗車する場合、ユーザは、車外において車両ドア１４の車外ドアハンドル１９を把持する。ユーザによる車外ドアハンドル１９の把持は、車外ドアハンドル１９に埋設された第１電極１８ａによって検出される。
【００２３】
図２に戻り、ステップ１０２において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、第１電極１８ａでのタッチ操作検出時、第１電極１８ａ及び電極２４を介した人体通信を通じて、人体装着型電子キー２と通信を開始する。
【００２４】
このとき、ステップ１０３において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、第１電極１８ａから人体装着型電子キー２に対し、データ送信を実行する。本例の場合、このデータ送信では、例えば人体装着型電子キー２の作動モードを起動モードに切り替えるウェイク信号や、人体装着型電子キー２を個体認証するための認証情報が送信される。
【００２５】
ステップ１０４において、人体装着型電子キー２は、第１電極１８ａ及び電極２４の人体通信を介して人体通信ユニット１０からデータ受信すると、データ受信に対する応答動作を実行する。本例の場合、人体通信ユニット１０から受信した起動指示のウェイク信号により起動モードに切り替わるとともに、人体通信ユニット１０から受信した認証情報をデコードするなどの処理を実行する。そして、人体装着型電子キー２は、デコードした認証情報を、電極２４から人体通信ユニット１０に対し、データ送信を実行する。このデータ通信時、人体装着型電子キー２がデコードした認証情報が人体通信ユニット１０に送信される。
【００２６】
ステップ１０５において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、人体装着型電子キー２から取得した認証情報を基に、人体装着型電子キー２の認証を実行する。本例の場合、人体装着型電子キー２によりデコードされた認証情報の正否を確認することにより、人体装着型電子キー２の個体認証を実行する。人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、個体認証が成立することを確認すると、ボディＥＣＵ１１に施解錠要求を出力する。ボディＥＣＵ１１は、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）から施解錠要求を入力すると、施錠状態の車両ドア１４を解錠する。なお、ボディＥＣＵ１１は、車両ドア１４が解錠状態のときに施解錠要求を入力すると、車両ドア１４を施錠する。
【００２７】
一方、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、個体認証が不成立であることを確認すると、ボディＥＣＵ１１に施解錠要求を出力しない。よって、車両１に登録されていない別の人体装着型電子キー２で車両ドア１４が施解錠されようとしても、この操作が許可されない。
【００２８】
図４に示すように、ユーザは、車両１に乗車した場合、運転を開始するにあたってステアリングホイール２０を把持する。ユーザによるステアリングホイール２０の把持は、ステアリングホイール２０に埋設された第２電極１８ｂによって検出される。
【００２９】
図５に示すように、ステップ２０１において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、第２電極１８ｂでのタッチ操作検出時、第２電極１８ｂ及び電極２４を介した人体通信を通じて、人体装着型電子キー２と通信を開始する。
【００３０】
このとき、ステップ２０２において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、第２電極１８ｂから人体装着型電子キー２に対し、データ送信を実行する。本例の場合、このデータ送信では、人体装着型電子キー２の作動モードを充電モードに切り替える切替要求が、人体通信を介して第２電極１８ｂから人体装着型電子キー２に出力される。
【００３１】
ステップ２０３において、人体装着型電子キー２は、人体通信を通じて人体通信ユニット１０から切替要求を入力すると、作動モードが充電モードに切り替わる。充電モードとなった人体装着型電子キー２は、充電制御部２７が有効にされ、人体通信を通じたバッテリ２５の充電が可能にされる。なお、人体装着型電子キー２は、作動モードが起動モード又はスリープモードのいずれに関わらず、充電モードの切替要求を受信すると、作動モードが充電モードに切り替わることが好ましい。
【００３２】
ステップ２０４において、人体通信ユニット１０（人体通信部１７）は、充電モードの切替要求を人体装着型電子キー２に出力した後、人体装着型電子キー２を充電するための伝送波Ｓｔを、人体通信を通じて人体装着型電子キー２に出力する。なお、伝送方式が電界式の場合、伝送波Ｓｔは電界（電波）である。人体装着型電子キー２の電極２４で入力された電界（電波）は、変換部３０でＡＣ／ＤＣ変換される。充電制御部２７は、ＤＣに変換された電界（電波）を基に、バッテリ２５を充電する。
【００３３】
なお、乗車したユーザは、車両１のエンジンを始動する場合、ブレーキペダルを踏み込みながら、運転席に設けられたエンジンスイッチをプッシュ操作する。このとき、人体装着型電子キー２及び人体通信ユニット１０は、第２電極１８ｂ及び電極２４を介した人体通信を通じて、例えば前述のステップ１０３〜ステップ１０５と同様の個体認証を実行する。人体通信ユニット１０は、人体装着型電子キー２の個体認証が成立することを確認すると、エンジンＥＣＵ１２にエンジン始動許可を出力する。これにより、エンジン７が始動状態に切り替わる。
【００３４】
さて、本例の場合、人体通信を車両１と人体装着型電子キー２との間の通信のみに用いるのではなく、人体装着型電子キー２に設けたバッテリ２５の充電にも使用する。これにより、バッテリ２５を充電するにあたって、人体装着型電子キー２を身に付けたまま、人体装着型電子キー２のバッテリ２５を充電することが可能となる。よって、バッテリ２５の充電作業の煩わしさを解消することができる。
【００３５】
人体通信部２６は、キー使用が一定時間ない場合に、バッテリ２５の消費電力を抑えたスリープモードに作動モードを移行させ、そのスリープモード下において、人体通信を通じて車両１から起動指示のウェイク信号を受信すると、作動モードを起動モードに切り替える。よって、バッテリ２５を省電力化することができる。
【００３６】
人体通信部２６は、通信相手４である車両１との人体通信が確立した場合に、車両１との間で認証（個体認証）を実行する。車両１は、認証（個体認証）が成立すれば、使用が許可又は実行される。よって、車両１と人体装着型電子キー２とを人体通信させた場合に、認証（個体認証）が成立すれば、車両１を作動させることができる。
【００３７】
充電制御部２７は、運転時にユーザが触れる車載品３１との間で人体通信が確立した場合に、車載品３１から入力する伝送波Ｓｔを基に、バッテリ２５を充電する。このため、ユーザの運転操作の中で、人体装着型電子キー２のバッテリ２５を充電に移行させることが可能となる。よって、バッテリ２５を充電するにあたって、ユーザに特別な操作を別途課す必要がないので、利便性を確保することができる。
【００３８】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・エンジン始動時（車両１の電源遷移操作時）にユーザに課される認証（個体認証）は、例えば充電前に実施されるなど、どのタイミングで実施されてもよい。
【００３９】
・人体装着型電子キー２の正否を確認する認証は、チャレンジレスポンス認証やキーＩＤ認証に限定されず、キー正否を確認できる認証であれば、種々の方式が採用できる。
・人体装着型電子キー２側の電極２４の配置場所は、人体に触れる箇所であればどこでもよい。
【００４０】
・車両１側の電極１８の配置場所は、車外ドアハンドル１９やステアリングホイール２０に限定されず、ユーザが使用時に触れる箇所に配置されていればよい。
・人体通信の伝送方法は、電界式に限定されず、電流式などの他の方法に変更可能である。
【００４１】
・伝送波Ｓｔは、電界（電波）に限らず、伝送方法に応じて、例えば電流等の他の信号を用いてもよい。
・人体装着型電子キー２が起動するために必要なトリガは、ウェイク信号に限定されず、他の命令や指令に変更してもよい。
【００４２】
・人体装着型電子キー２は、バンド型に限定されず、人体に身に付けて使用するものであればよい。
・通信相手４は、車両１に限定されず、例えば住宅（住宅ドア）など、他の機器や装置に変更してもよい。
【００４３】
・認証システム３は、車両１に使用されることに限らず、他の機器や装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…車両、２…人体装着型電子キー、３…認証システム、４…通信相手、２５…バッテリ、２６…人体通信部、２７…充電制御部、３１…車載品、Ｓｔ…伝送波。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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