(57)【要約】【課題】車両用認証装置２０と携帯機４０との間で超音波信号を用いて通信することで、車両用認証装置２０と携帯機４０との距離を正確に把握すること。【解決手段】車両用認証装置２０は、超音波信号を送受信する送受信部２４を備えており、携帯機４０は超音波信号を送受信する送受信部４２を備えている。車両用認証装置２０は、送受信部２４を用いて超音波信号を送信する。携帯機４０では超音波信号を受信し、これに応じて超音波信号を送信する。車両用認証装置２０では、携帯機４０から送信された超音波信号を受信し、これに応じて電子認証を行うことに加えて、超音波信号の送信タイミングに対する超音波信号の受信タイミングの時間差に基づき、車両用認証装置２０と携帯機４０との距離を算出する。算出された距離に基づき携帯機４０が所定の範囲内にあることが、認証に基づき所定の処理を実行する条件となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用認証装置と携帯機との間の通信に基づき、電子認証を行う車両用認証方法において、
前記車両用認証装置および前記携帯機のいずれか一方から他方に音波信号としての一方側測距コードを送信することで、前記他方において該一方側測距コードを受信させる他方側受信工程と、
前記一方側測距コードの受信に応じて前記他方から前記一方に音波信号としての他方側測距コードを送信することで、前記一方において前記他方側測距コードを受信させる一方側受信工程と、
前記一方側測距コードの送信タイミングに対する前記他方側測距コードの受信タイミングの時間差に基づき、前記車両用認証装置および前記携帯機間の距離を算出する距離算出工程と、
前記車両用認証装置から前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含んだ識別信号を要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信工程と、
前記携帯機における前記要求信号の受信に応じて前記携帯機から前記識別信号を前記車両用認証装置に送信する識別信号送信工程とを有することを特徴とする車両用認証方法。
【請求項２】
前記携帯機において前記要求信号の受信に応じて前記識別信号を準備する準備工程を有し、
前記一方側測距コードの受信タイミングに対する前記他方側測距コードの送信タイミングの時間差から、前記準備工程の所要時間の変動による影響を除去する除去設定を施した請求項１記載の車両用認証方法。
【請求項３】
前記一方は、前記車両用認証装置であり、
前記他方は、前記携帯機であり、
前記除去設定は、前記準備工程を、前記他方としての前記携帯機における前記一方側測距コードの受信工程から前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程の完了までの期間の外に設ける設定を含む請求項２記載の車両用認証方法。
【請求項４】
前記除去設定は、前記他方側受信工程から前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程までの期間と、前記要求信号送信工程から前記識別信号送信工程までの期間とが重複しない設定を含む請求項２または３記載の車両用認証方法。
【請求項５】
前記一方は、前記車両用認証装置であり、
前記他方は、前記携帯機であり、
前記除去設定は、前記他方としての前記携帯機において前記一方側測距コードおよび前記識別信号が受信された後であって且つ、前記準備工程の前に、前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程を設ける設定を含む請求項２または３記載の車両用認証方法。
【請求項６】
前記携帯機は、中央処理装置を備えて且つ、前記準備工程、前記識別信号送信工程、前記一方側測距コードの受信工程、および前記他方側測距コード送信工程を、前記中央処理装置によるソフトウェア処理によって実現するものである請求項３または５記載の車両用認証方法。
【請求項７】
前記除去設定は、前記一方を前記携帯機として且つ、前記他方を前記車両用認証装置とする設定を含み、
前記一方側測距コードの送信タイミングに対する前記他方側測距コードの受信タイミングの時間差情報を、前記携帯機から前記車両用認証装置に送信する工程を有する請求項２記載の車両用認証方法。
【請求項８】
前記要求信号は、チャレンジコードであり、
前記準備工程は、前記チャレンジコードに演算処理を施すことでレスポンスコードを生成する工程であり、
前記レスポンスコードを生成する演算負荷は、前記一方側測距コードの受信に応じて前記他方側測距コードを送信可能に準備する演算負荷よりも大きい請求項２〜７のいずれか１項に記載の車両用認証方法。
【請求項９】
前記いずれか一方は、前記車両用認証装置であり、
前記一方としての前記車両用認証装置による前記一方側測距コードの送信は、前記識別信号送信工程の後になされるものであり、
前記一方側測距コードの送信周波数を、前記要求信号の送信周波数とは相違させる請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用認証方法。
【請求項１０】
車両に搭載される車両用認証装置との間で通信をすることで電子認証される対象となる携帯機において、
前記車両用認証装置から送信される音波信号としての車両側測距コードを受信する測距コード受信処理部と、
前記受信された車両側測距コードに応じて、音波信号としての携帯側測距コードを送信する測距コード送信処理部と、
当該携帯機の識別情報を含んだ識別信号の送信を要求する要求信号について、該要求信号を受信する要求信号受信処理部と、
前記受信された要求信号に応じて、前記識別信号を送信する識別信号送信処理部とを備え、
前記車両用認証装置は、前記測距コード送信処理部により送信された測距コードの受信結果に基づき測定される前記車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であって且つ、前記識別信号が妥当なものであることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理を実行するものであることを特徴とする携帯機。
【請求項１１】
前記測距コード送信処理部による前記携帯側測距コードを送信する処理は、前記測距コード受信処理部による前記車両側測距コードの受信処理および前記要求信号受信処理部による前記要求信号の受信処理の後に実行されるものであり、前記識別信号送信処理部による前記識別信号を送信する処理は、前記測距コード送信処理部による前記携帯側測距コードを送信する処理の後に実行されるものである請求項１０記載の携帯機。
【請求項１２】
車両に搭載される車両用認証装置との間で通信をすることで電子認証される対象となる携帯機において、
当該携帯機の識別情報を含んだ識別信号の送信を要求する要求信号について、該要求信号を受信する要求信号受信処理部と、
前記受信された要求信号に応じて、前記識別信号を送信する識別信号送信処理部と、
前記車両用認証装置に音波信号としての携帯側測距コードを送信する測距コード送信処理部と、
前記携帯側測距コードの送信タイミングを検出する送信タイミング検出処理部と、
前記携帯側測距コードの送信に応じて前記車両用認証装置から音波信号としての車両側測距コードを受信する測距コード受信処理部と、
前記車両側測距コードの受信タイミングを検出する受信タイミング検出処理部と、
前記受信タイミングに対する前記送信タイミングの時間差情報を前記車両用認証装置に送信する情報送信処理部とを備え、
前記車両用認証装置は、前記測距コード送信処理部により送信された測距コードの受信結果に基づき測定される前記車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であって且つ、前記識別信号が妥当なものであることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理を実行するものであることを特徴とする携帯機。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の携帯機が備える前記各処理部を、コンピュータによって実行させることを特徴とする認証用プログラム。
【請求項１４】
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、
前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含んだ識別信号を送信するように要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信部と、
前記携帯機から音波信号である携帯側測距コードを受信する測距コード受信部と、
前記測距コード受信部により受信された前記携帯側測距コードに基づき、音波信号である車両側測距コードを前記携帯機に送信する測距コード送信部と、
前記携帯機による前記携帯側測距コードの送信タイミングに対する前記車両側測距コードの受信タイミングの時間差情報を含む信号を受信する時間差情報受信部と、
前記携帯機から前記識別信号を受信する識別信号受信部と、
前記時間差情報を含む信号を入力とし、当該車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であると判断されて且つ、前記識別信号が妥当なものであると判断されることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立したと判断する成立判断部と、
前記成立判断部により前記実行条件が成立したと判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部とを備えることを特徴とする車両用認証装置。
【請求項１５】
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、
前記携帯機に、音波信号としての車両側測距コードを送信する測距コード送信部と、
前記携帯機から、前記車両側測距コードの送信に応じた音波信号としての携帯側測距コードを受信する測距コード受信部と、
前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含む識別信号を送信するように要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信部と、
前記携帯機から前記識別信号を受信する識別信号受信部と、
前記識別信号が妥当なものであると判断されることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立したと判断する成立判断部と、
前記成立判断部により前記実行条件が成立したと判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部とを備え、
前記成立判断部は、前記車両側測距コードの送信タイミングに対する前記携帯側測距コードの受信タイミングの時間差を入力とし、当該車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であることを条件に、前記実行条件が成立したと判断するものであることを特徴とする車両用認証装置。
【請求項１６】
前記測距コード送信部による前記車両側測距コードの送信処理および前記測距コード受信部による前記携帯側測距コードの受信処理を、前記識別信号受信部による前記識別信号の受信処理の前または後に行う請求項１５記載の車両用認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用認証装置と携帯機との間の通信に基づき、電子認証を行う車両用認証方法、並びに、同方法に関連した車両用認証装置、携帯端末、および認証用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１に見られるように、走行中の車両内において運転者が携帯電話を用いて通話することを制限する車両内電話装置向送信装置が提案されている。この装置は、運転者の所持する携帯電話と通信することで、車両の走行中において運転者による携帯電話を用いた通話を制限するものである。なお、この際、車両内電話装置向送信装置と携帯電話との通信手法として、超音波を用いてもよい旨の記載がある（段落「０１２６」）。
【０００３】
一方、たとえば特許文献２に見られるように、運転者等、車両のユーザの所持する携帯機との間の通信を通じて、ユーザ（実際には携帯機）の認証を行う車両用認証装置（認証システム）が提案され、実用化されている。
【０００４】
さらに、特許文献３に見られるように、海面に配置された超音波送信機から海底に配置された超音波受信機に超音波を送信し、超音波の伝搬時間に基づき、超音波送信機から超音波受信機までの距離を測定することが提案されている。ここでは、伝搬時間を正確に知るために、超音波送信機と超音波受信機とのそれぞれに設けられた時計の時刻が正確に一致することが要求されている（段落「００４７」）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２００９６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４９３５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１８１１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両用認証装置では、携帯機がどのエリア内にあるかが重要な情報となる。ここで、携帯機と車両用認証装置との間で超音波を用いる場合、電波と比較してその速度が小さいことから、車両用認証装置から携帯機までの距離を超音波の伝搬時間に基づき把握することが可能となる。ただし、伝搬時間を知るべく、上記特許文献３に記載されているように、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれに設けられた時計の時刻を正確に一致させることは困難である。
【０００７】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用認証装置と携帯機との間で音波信号を用いて通信することで、車両用認証装置と携帯機との距離を正確に把握することができる車両用認証方法、車両用認証装置、携帯端末、および認証用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
技術的思想１．車両に搭載される車両用認証装置と携帯機との間の通信に基づき、電子認証を行う車両用認証方法において、前記車両用認証装置および前記携帯機のいずれか一方から他方に音波信号としての一方側測距コードを送信することで、前記他方において該一方側測距コードを受信させる他方側受信工程と、前記一方側測距コードの受信に応じて前記他方から前記一方に音波信号としての他方側測距コードを送信することで、前記一方において前記他方側測距コードを受信させる一方側受信工程と、前記一方側測距コードの送信タイミングに対する前記他方側測距コードの受信タイミングの時間差に基づき、前記車両用認証装置および前記携帯機間の距離を算出する距離算出工程と、前記車両用認証装置から前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含んだ識別信号を要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信工程と、前記携帯機における前記要求信号の受信に応じて前記携帯機から前記識別信号を前記車両用認証装置に送信する識別信号送信工程とを有することを特徴とする車両用認証方法。
【０００９】
上記方法において、一方側測距コードが他方において受信されることに応じて、他方から一方に他方側測距コードが送信され、これが一方において受信される。ここで、一方側測距コードの送信タイミングに対する他方側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と相関を有する。そして、時間差の算出精度は、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かの影響を受けない。このため、上記時間差を用いることで、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かにかかわらず、距離を正確に把握することができる。
【００１０】
技術的思想２．前記携帯機において前記要求信号の受信に応じて前記識別信号を準備する準備工程を有し、前記一方側測距コードの受信タイミングに対する前記他方側測距コードの送信タイミングの時間差から、前記準備工程の所要時間の変動による影響を除去する除去設定を施した技術的思想１記載の車両用認証方法。
【００１１】
上記方法において、一方側測距コードの送信タイミングに対する他方側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と、他方において一方側測距コードを受信してから他方側測距コードを送信するまでに要する時間とに依存する。ここで、送信するまでに要する時間は、携帯機において識別信号を準備する工程の所要時間に依存しうる。そしてこの場合、識別信号を準備する工程の所要時間が変動すると、上記時間差から、上記距離を正確に把握することが困難となる懸念がある。これに対し、上記時間差から、識別信号を準備する工程の所要時間の変動の影響を除去するなら、上記時間差から上記距離を正確に把握することが比較的容易となる。上記方法では、この点に鑑み、除去設定を施すことで、車両用認証装置と携帯機との距離を正確に把握することができる。
【００１２】
技術的思想３．前記一方は、前記車両用認証装置であり、前記他方は、前記携帯機であり、前記除去設定は、前記準備工程を、前記他方としての前記携帯機における前記一方側測距コードの受信工程から前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程の完了までの期間の外に設ける設定を含む技術的思想２記載の車両用認証方法。
【００１３】
上記方法では、携帯機側が一方側測距コードを受信し他方側測距コードを送信するため、一方側測距コードを受信してから他方側測距コードを送信するまでの期間内に、識別信号の上記準備工程が入る場合には、この期間の長さが、準備工程の所要時間の変動の影響を受けやすい。この点に鑑み、上記装置では、一方側測距コードを受信してから他方側測距コードを送信するまでの期間の外に準備工程を設けることで、上記変動が生じることを好適に抑制することができる。
【００１４】
技術的思想４．前記一方は、前記車両用認証装置であり、前記他方は、前記携帯機であり、前記除去設定は、前記準備工程を、前記他方としての前記携帯機における前記他方側受信工程から前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程の完了までの期間の外に設ける設定を含む技術的思想２または３記載の車両用認証方法。
【００１５】
上記方法では、要求信号受信工程から識別信号送信工程までの期間と、他方側受信工程から他方側測距コード送信工程までの期間とが重複しないようにすることで、後者の期間の長さが、前者の期間によって変動する事態を好適に回避することができる。
【００１６】
技術的思想５．前記一方は、前記車両用認証装置であり、前記他方は、前記携帯機であり、前記除去設定は、前記他方としての前記携帯機において前記一方側測距コードおよび前記識別信号が受信された後であって且つ、前記準備工程の前に、前記他方側測距コードを送信する他方側測距コード送信工程を設ける設定を含む技術的思想２または３記載の車両用認証方法。
【００１７】
上記方法では、携帯機において一方側測距コードを受信してから他方側測距コードを送信するまでの期間に、準備工程を設けない。このため、この期間が準備工程の所要時間の変動の影響を受けることを好適に回避することができる。
【００１８】
技術的思想６．前記携帯機は、中央処理装置を備えて且つ、前記準備工程、前記識別信号送信工程、前記一方側測距コードの受信工程、および前記他方側測距コード送信工程を、前記中央処理装置によるソフトウェア処理によって実現するものである技術的思想３または５記載の車両用認証方法。
【００１９】
上記方法では、準備工程、識別信号送信工程、一方側測距コードの受信工程、および他方側測距コード送信工程が、中央処理装置によるソフトウェア処理によって実現される。このため、一方側測距コードの受信工程と他方側測距コード送信工程とのいずれか一方がなされている期間に、準備工程等が入る場合には、一方側測距コードの受信工程から他方側測距コード送信工程までの期間の長さを変動させる要因となりうる。このため、技術的思想３または５記載の方法の利用価値が特に高い。
【００２０】
技術的思想７．前記除去設定は、前記一方を前記携帯機として且つ、前記他方を前記車両用認証装置とする設定を含み、前記一方側測距コードの送信タイミングに対する前記他方側測距コードの受信タイミングの時間差情報を、前記携帯機から前記車両用認証装置に送信する工程を有する技術的思想２記載の車両用認証方法。
【００２１】
上記方法では、携帯機が一方側測距コードを送信するために、車両用認証装置が、一方側測距コードを受信しこれに応じて他方側測距コードを送信することとなる。このため、一方側測距コードの受信から他方側測距コードの送信までの期間が、識別信号の準備工程によって変動する事態を好適に抑制することができる。
【００２２】
技術的思想８．前記要求信号は、チャレンジコードであり、前記準備工程は、前記チャレンジコードに演算処理を施すことでレスポンスコードを生成する工程であり、前記レスポンスコードを生成する演算負荷は、前記一方側測距コードの受信に応じて前記他方側測距コードを送信可能に準備する演算負荷よりも大きい技術的思想２〜７のいずれか１項に記載の車両用認証方法。
【００２３】
上記方法では、車両用認証装置からチャレンジコードが送信されることで、携帯機においてチャレンジコードに演算処理を施してレスポンスコードを生成する処理を実行する。このため、レスポンスコードを生成する処理は、比較的演算負荷が大きいものとなる傾向にある。このため、携帯機において他の演算処理がなされうる場合や、携帯機に電力不足が生じる場合には、レスポンスコードを生成する処理に要する時間が大きく変動しうる。したがって、一方側測距コードの受信から他方側測距コードの送信までの工程の間に準備工程を挟む場合等にあっては、一方側測距コードの受信タイミングに対する他方側測距コードの送信タイミングの時間差が変動しやすい。このため、この方法では、除去設定の利用価値が特に大きいものとなっている。
【００２４】
また、上記方法では、他方側測距コードを送信可能に準備する演算負荷を小さくすることで、他方側測距コードを送信可能とするための処理時間が変動する事態を好適に抑制することができる。
【００２５】
技術的思想９．前記いずれか一方は、前記車両用認証装置であり、前記一方としての前記車両用認証装置による前記一方側測距コードの送信は、前記識別信号送信工程の後になされるものであり、前記一方側測距コードの送信周波数を、前記要求信号の送信周波数とは相違させる技術的思想１〜８のいずれか１項に記載の車両用認証方法。
【００２６】
音波信号が受信される場合、直接受信されるものの他、反射波が受信されることがある。このため、他方としての携帯機が要求信号および一方側測距コードを受信するに際し、要求信号の反射波が一方側測距コードの受信に干渉するおそれがある。この点、上記方法では、一方側測距コードの送信周波数と要求信号の送信周波数とを相違させることで、上記干渉の問題を好適に抑制することができる。
【００２７】
技術的思想１０．車両に搭載される車両用認証装置との間で通信をすることで電子認証される対象となる携帯機において、前記車両用認証装置から送信される音波信号としての車両側測距コードを受信する測距コード受信処理部と、前記受信された車両側測距コードに応じて、音波信号としての携帯側測距コードを送信する測距コード送信処理部と、当該携帯機の識別情報を含んだ識別信号の送信を要求する要求信号について、該要求信号を受信する要求信号受信処理部と、前記受信された要求信号に応じて、前記識別信号を送信する識別信号送信処理部とを備え、前記車両用認証装置は、前記測距コード送信処理部により送信された測距コードの受信結果に基づき測定される前記車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であって且つ、前記識別信号が妥当なものであることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理を実行するものであることを特徴とする携帯機。
【００２８】
上記において、車両側測距コードの送信タイミングに対する端末側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と相関を有する。そして、時間差の算出精度は、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かの影響を受けない。このため、上記時間差を用いることで、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かにかかわらず、距離を正確に把握することができる。
【００２９】
技術的思想１１．前記測距コード送信処理部による前記携帯側測距コードを送信する処理は、前記測距コード受信処理部による前記車両側測距コードの受信処理および前記要求信号受信処理部による前記要求信号の受信処理の後に実行されるものであり、前記識別信号送信処理部による前記識別信号を送信する処理は、前記測距コード送信処理部による前記携帯側測距コードを送信する処理の後に実行されるものである技術的思想１０記載の携帯機。
【００３０】
車両側測距コードの送信タイミングに対する携帯側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（車両用認証装置の送受信部と携帯機の送受信部との距離）と、携帯機において車両側測距コードを受信してから携帯側測距コードを送信するまでに要する時間とに依存する。ここで、送信するまでに要する時間は、携帯機において識別信号を準備する工程の所要時間に依存しうる。そしてこの場合、識別信号を準備する工程の所要時間が変動すると、上記時間差から、上記距離を正確に把握することが困難となる懸念がある。
【００３１】
この点、上記携帯機では、要求信号および車両側測距コードを受信した後、まず携帯側測距コードを送信し、その後、識別信号を送信する処理を実行する。このため、車両側測距コードの受信から携帯側測距コードの送信までの期間の長さが、識別信号の送信に関連する処理によって変動する事態を好適に抑制することができる。このため、車両用認証装置による車両側測距コードの送信タイミングに対する車両用認証装置による携帯側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置および携帯機間の距離を比較的正確に表現するものとなる。このため、上記距離を正確に把握することが比較的容易となる。
【００３２】
技術的思想１２．車両に搭載される車両用認証装置との間で通信をすることで電子認証される対象となる携帯機において、当該携帯機の識別情報を含んだ識別信号の送信を要求する要求信号について、該要求信号を受信する要求信号受信処理部と、前記受信された要求信号に応じて、前記識別信号を送信する識別信号送信処理部と、前記車両用認証装置に音波信号としての携帯側測距コードを送信する測距コード送信処理部と、前記携帯側測距コードの送信タイミングを検出する送信タイミング検出処理部と、前記携帯側測距コードの送信に応じて前記車両用認証装置から音波信号としての車両側測距コードを受信する測距コード受信処理部と、前記車両側測距コードの受信タイミングを検出する受信タイミング検出処理部と、前記受信タイミングに対する前記送信タイミングの時間差情報を前記車両用認証装置に送信する情報送信処理部とを備え、前記車両用認証装置は、前記測距コード送信処理部により送信された測距コードの受信結果に基づき測定される前記車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であって且つ、前記識別信号が妥当なものであることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理を実行するものであることを特徴とする携帯機。
【００３３】
上記において、携帯側測距コードの送信タイミングに対する車両側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と相関を有する。そして、時間差の算出精度は、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かの影響を受けない。このため、上記時間差を用いることで、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かにかかわらず、距離を正確に把握することができる。
【００３４】
さらに、上記携帯機では、上記携帯機が携帯側測距コードを送信することで、車両用認証装置が、携帯側測距コードを受信しこれに応じて車両側測距コードを送信することとなる。このため、携帯機による携帯側測距コードの送信から携帯機による車両側測距コードの受信までの期間が、識別信号の送信のための準備によって変動する事態を好適に抑制することができる。このため、携帯側測距コードの送信タイミングに対する車両側測距コードの受信タイミングの時間差は、上記変動の影響が抑制されたものとなり、車両用認証装置および携帯機間の距離を正確に表現するものとなる。このため、この時間差情報を用いて上記距離を正確に把握することが比較的容易となる。
【００３５】
技術的思想１３．技術的思想９または１０記載の携帯機が備える前記各処理部を、コンピュータによって実行させることを特徴とする認証用プログラム。
上記プログラムによれば、技術的思想１０〜１２のいずれか１項に記載の携帯機の効果に準じた効果を得ることができる。
【００３６】
技術的思想１４．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、前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含んだ識別信号を送信するように要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信部と、前記携帯機から音波信号である携帯側測距コードを受信する測距コード受信部と、前記測距コード受信部により受信された前記携帯側測距コードに基づき、音波信号である車両側測距コードを前記携帯機に送信する測距コード送信部と、前記携帯機による前記携帯側測距コードの送信タイミングに対する前記車両側測距コードの受信タイミングの時間差情報を含む信号を受信する時間差情報受信手段と、前記携帯機から前記識別信号を受信する識別信号受信部と、前記時間差情報を含む信号を入力とし、当該車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であると判断されて且つ、前記識別信号が妥当なものであると判断されることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立したと判断する成立判断部と、前記成立判断部により前記実行条件が成立したと判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部とを備えることを特徴とする車両用認証装置。
【００３７】
上記において、携帯側測距コードの送信タイミングに対する車両側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と相関を有する。そして、時間差の算出精度は、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かの影響を受けない。このため、上記時間差を用いることで、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かにかかわらず、距離を正確に把握することができる。
【００３８】
さらに、上記装置では、携帯機から携帯側測距コードが送信されることで、車両用認証装置が、携帯側測距コードを受信しこれに応じて車両側測距コードを送信することとなる。このため、携帯機による携帯側測距コードの送信から車両側測距コードの受信までの期間が、識別信号の送信のための準備によって変動する事態を好適に抑制することができる。このため、車両側測距コードの送信タイミングに対する携帯側測距コードの送信タイミングの時間差は、上記変動の影響が抑制されたものとなり、車両用認証装置および携帯機間の距離を正確に表現するものとなる。このため、この時間差情報を用いて上記距離を正確に把握することが比較的容易となる。
【００３９】
技術的思想１５．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、前記携帯機に、音波信号としての車両側測距コードを送信する測距コード送信部と、前記携帯機から、前記車両側測距コードの送信に応じた音波信号としての携帯側測距コードを受信する測距コード受信部と、前記携帯機に、該携帯機の識別情報を含む識別信号を送信するように要求する要求信号について、該要求信号を送信する要求信号送信部と、前記携帯機から前記識別信号を受信する識別信号受信部と、前記識別信号が妥当なものであると判断されることを条件に、車載電子機器に対する所定の処理の実行条件が成立したと判断する成立判断部と、前記成立判断部により前記実行条件が成立したと判断される場合、前記所定の処理を実行する実行部とを備え、前記成立判断部は、前記車両側測距コードの送信タイミングに対する前記携帯側測距コードの受信タイミングの時間差を入力とし、当該車両用認証装置と前記携帯機との距離が規定値以下であることを条件に、前記実行条件が成立したと判断するものであることを特徴とする車両用認証装置。
【００４０】
上記において、車両側測距コードの送信タイミングに対する端末側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（一方の送受信部と他方の送受信部との距離）と相関を有する。そして、時間差の算出精度は、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かの影響を受けない。このため、上記時間差を用いることで、車両用認証装置と携帯機とのそれぞれの認識する時刻が一致するか否かにかかわらず、距離を正確に把握することができる。
【００４１】
技術的思想１６．前記測距コード送信部による前記車両側測距コードの送信処理および前記測距コード受信部による前記携帯側測距コードの受信処理を、前記識別信号受信部による前記識別信号の受信処理の前または後に行う技術的思想１５記載の車両用認証装置。
【００４２】
車両側測距コードの送信タイミングに対する携帯側測距コードの受信タイミングの時間差は、車両用認証装置と携帯機との距離（車両用認証装置の送受信部と携帯機の送受信部との距離）と、携帯機において車両側測距コードを受信してから携帯側測距コードを送信するまでに要する時間とに依存する。ここで、送信するまでに要する時間は、携帯機において識別信号を準備する工程の所要時間に依存しうる。そしてこの場合、識別信号を準備する工程の所要時間が変動すると、上記時間差から、上記距離を正確に把握することが困難となる懸念がある。
【００４３】
この点、上記装置では、測距コード送信部による前記車両側測距コードの送信処理および前記測距コード受信部による前記携帯側測距コードの受信処理を、前記識別信号受信部による前記識別信号の受信処理の前または後に行う。このため、車両側測距コードの送信タイミングと携帯側測距コードの受信タイミングとの間隔を極力縮めることができる。このため、車両側測距コードの送信タイミングに対する携帯側測距コードの受信タイミングの時間差を、車両用認証装置および携帯機間の距離を正確に表現したものとすることが容易となる。そしてこれにより、上記距離を正確に把握することが比較的容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかる車室外検知エリアを示す図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示すタイムチャート。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる車両用認証装置および携帯機の通信処理手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかる認証処理の手順を示す流れ図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示すタイムチャート。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる車両用認証装置および携帯機の通信処理手順を示す流れ図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示すタイムチャート。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる車両用認証装置および携帯機の通信処理手順を示す流れ図。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、第４の実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００４６】
図示されるように、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。送受信部２４は、図１の左側の車両１０の平面図に示すように、車両の左右両側において車室外に向けて設けられている。
【００４７】
車両用認証装置２０は、ドアのロックおよび解除の自動制御を行うドアロックシステム３０と通信可能に接続されている。また、車両用認証装置２０は、周囲の雰囲気温度を検出する温度センサ３２の出力信号を入力する。
【００４８】
車両用認証装置２０は、超音波信号を用いて、携帯機４０と通信可能とされる。携帯機４０は、携帯機４０を所持するユーザが、車両１０の正当なユーザであるか否かの認証を行うための機能を有する。すなわち、携帯機４０は、正当なユーザの所持する情報を記憶しており、この情報を含む識別信号が携帯機４０から送信され、車両用認証装置２０によって携帯機４０（その送信する識別信号）が妥当なものである旨の認証がなされることで、携帯機４０を所持するユーザが車両１０の正当なユーザである旨、認証されたと見なす。
【００４９】
本実施形態では、携帯機４０を、認証のための専用の装置とせず、他の用途を有する装置とする。特に、本実施形態では、スマートフォン等、電話機能を有するものを想定している。具体的には、携帯機４０は、送受信部４２と、電話回線通信部４４と、中央処理装置（ＣＰＵ）４６と、不揮発性メモリ４８と、ＲＡＭ５０とを備え、これらが入出力ポート５２を介して互いに通信可能に接続されている。
【００５０】
ここで、送受信部４２は、超音波信号を送信する機能と受信する機能とを有する。具体的には、送受信部４２は、超音波信号を送信する装置としてのスピーカと、超音波信号を受信する装置としてのマイクとを各別の部材として備えたものであってもよい。送受信部４２は、さらにスピーカによって受信された超音波信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器や、送信用のデジタルデータを記憶するレジスタ、レジスタに記憶されたデジタルデータをアナログ信号に変換してマイクに出力するＤ／Ａ変換器等を備えている。
【００５１】
電話回線通信部４４は、携帯電話用の電話回線を介して通信をするための機能を有する。ＣＰＵ４６は、不揮発性メモリ４８に備えられた各種プログラムを実行する機能を有するハードウェア手段である。不揮発性メモリ４８は、給電の有無にかかわらずデータを保持する書き換え可能なメモリである。特に、本実施形態においては、不揮発性メモリ４８に、認証用プログラム４８ａが記憶されている。認証用プログラム４８ａは、携帯機４０と車両１０との通信によって電子認証をする際に携帯機４０側で実行される処理を規定するアプリケーションプログラムである。
【００５２】
次に、電子認証処理について詳述する。本実施形態では、車両用認証装置２０は、携帯機４０と通信することで、車両１０の正当なユーザが車両１０から所定範囲内にいるか否かを判断し、いると判断することで、車両１０のドアのロックの解除を許可する処理を実行する。
【００５３】
図２に、上記所定の範囲を領域Ａ１として図示する。図示されるように、領域Ａ１は、車両１０の横方向両側に位置する送受信部２４のそれぞれから半径が所定値となる範囲の領域であって且つ車室外の領域である。
【００５４】
ここで、領域Ａ１内にユーザがいるか否かを、本実施形態では、送受信部２４から超音波信号が送信されるタイミングに対する、携帯機４０からの返信信号である超音波信号が送受信部２４において受信されるタイミングの時間差に基づき判断する。この時間差は、車両用認証装置２０内の時計のみを用いて算出可能である。このため、上記時間差を用いるなら、車両用認証装置２０と携帯機４０とのそれぞれの認識する時刻が一致しているか否かの影響を受けることなく、上記判断を行うことができる。
【００５５】
ただし、上記時間差が、車両用認証装置２０の送受信部２４と携帯機４０の送受信部４２との距離によって一義的に定まるためには、携帯機４０において超音波信号を受信してからこれを送信するまでの時間が変動しないことが望ましい。
【００５６】
そこで本実施形態では、携帯機４０において超音波信号を受信してからこれを送信するまでの時間の変動を極力抑制するための設定を行う。次に、これについて説明する。
図３（ａ）に、車両用認証装置２０から送信される超音波信号を示し、図３（ｂ）に、携帯機４０から送信される超音波信号の推移を示す。図３（ａ）に示すように、車両用認証装置２０から送信される超音波信号は、同期コード、ＩＤコード、チャレンジコード、および測距コードが時系列的につながったデータである。ここで、同期コードは、プリアンブルである。ＩＤコードは、車両１０を特定するためのものである。チャレンジコードは、携帯機４０を識別する識別情報を送信するように携帯機４０に要求する信号であり且つ、識別情報を含む識別信号を生成するために利用されるものである。測距コードは、送受信部２４と携帯機４０との間の距離を測定するために用いるコードである。
【００５７】
一方、図３（ｂ）に示すように、携帯機４０から送信される超音波信号は、測距コードおよびレスポンスコードが順につながったものである。ここで、測距コードは、車両用認証装置２０の送受信部２４から送信された測距コードの各ビットを論理反転させたコードとする。これに対し、レスポンスコードは、車両用認証装置２０から送信されたチャレンジコードに、識別情報を重畳させるための演算処理を施すことで生成される。
【００５８】
図示されるように、携帯機４０のＣＰＵ４６は、車両用認証装置２０から測距コードを受信すると、レスポンスコードの生成および送信に先立ち、車両用認証装置２０に測距コードを送信する処理を実行する。これは、携帯機４０が車両用認証装置２０から測距コードを受信してから車両用認証装置２０に測距コードを送信するまでの時間から、レスポンスコードの生成処理に要する時間の変動の影響を除去するための除去設定である。すなわち、ＣＰＵ４６がチャレンジコードからレスポンスコードを生成する処理の演算負荷は、比較的大きく、ＣＰＵ４６の演算負荷が大きい場合や、携帯機４０のバッテリ（図示略）容量低下時等においては、ＣＰＵ４６がチャレンジコードを生成するのに要する時間が伸張するおそれがある。このため、ＣＰＵ４６によるレスポンスコードの生成処理に先立って、ＣＰＵ４６により測距コードを算出して送信することで、レスポンスコードの生成処理に要する時間の変動の影響を除去する。さらに、本実施形態では、測距コードの生成処理自体、その演算負荷が大きくならないように簡易な演算処理（ビットの論理反転処理）を設定している。
【００５９】
以下、車両用認証装置２０と携帯機４０との通信処理について、図４を用いて詳述する。図４（ａ）は、車両用認証装置２０の制御部２２が実行する処理の手順を示す。一方、図４（ｂ）は、携帯機４０のＣＰＵ４６が認証用プログラム４８ａを実行することで実現される処理の手順を示す。以下では、説明の便宜上、車両用認証装置２０と携帯機４０との通信の時系列を一部反映しつつ、上記２つの処理の手順を説明する。
【００６０】
この一連の処理では、まず制御部２２は、車室外にある携帯機４０の認証処理の実行条件が成立したか否かを判断する。ここで実行条件は、たとえば、車両１０のドアがロックされていることや、車室内において携帯機４０が検出されていないこと、車両用認証装置２０側から送信される超音波信号に携帯機４０が応じることで、携帯機４０が超音波信号の伝搬する領域内に存在することが確認されたことなどとすればよい。
【００６１】
そして制御部２２は、実行条件が成立したと判断する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、送受信部２４を用いて、図３（ａ）に示した超音波信号を送信する（Ｓ１２）。そして制御部２２は、同期コード、ＩＤコード、チャレンジコード、および測距コードの順に測距コードの送信までを完了すると、そのときの時刻を、測距コード送信時刻Ｔ１として記憶する（Ｓ１４）。これは、たとえば制御部２２をＲＡＭを備えて構成し、これに記憶する処理とすればよい。
【００６２】
上記超音波信号の送信に伴い、携帯機４０において、ＣＰＵ４６は、超音波信号の受信処理を行う（Ｓ３０）。ここで、ＣＰＵ４６による受信処理とは、送受信部４２によって受信されデジタルデータに変換された超音波信号がいかなる信号であるかを特定する処理を含む。すなわち、同期コード、ＩＤコード、チャレンジコード、および測距コードを特定する処理を含む。
【００６３】
次にＣＰＵ４６は、車両用認証装置２０から送信された測距コードに基づき、車両用認証装置２０に送信する測距コードを生成する（Ｓ３２）。この処理は、たとえば車両用認証装置２０から送信された測距コードをＲＡＭ５０に一旦記憶する処理と、ＲＡＭ５０に記憶された測距コードの各ビットを読み出し、その論理値を反転した値をＲＡＭ５０に記憶する処理とによって構成してもよい。なお、ＣＰＵ４６は、実際には、車両用認証装置２０から送信されるＩＤコードの妥当性を評価し、妥当であると判断する場合に限って、ステップＳ３２以降の処理を実行することが望ましい。ここで、ＣＰＵ４６によるＩＤコードが妥当であるか否かの判断は、たとえば不揮発性メモリ４８等に、ターゲットとする車両１０に対応するＩＤコードを予め記憶しておくことで実現することができる。
【００６４】
そしてＣＰＵ４６は、測距コードを生成すると、送受信部４２を用いて測距コードを送信する（Ｓ３４）。ここで、ＣＰＵ４６による測距コードの送信処理とは、実際には、送信のための専用のハードウェア（ここでは、送受信部４２）に、測距コードを渡す処理のことである。測距コードを送受信部４２に渡すことで、ＣＰＵ４６による以降の関与がなくても測距コードが送信される状態となることが、ＣＰＵ４６による送信処理の完了となる。なお、ＣＰＵ４６は、測距コードの送信処理を、ステップＳ３２の処理が完了することで開始してもよいが、ステップＳ３２の処理において、論理反転処理が完了したビットから順次実行してもよい。
【００６５】
続いてＣＰＵ４６は、レスポンスコードを生成する処理を実行する（Ｓ３６）。この処理は、ステップＳ３０の処理において受信したチャレンジコードに、携帯機４０を識別する識別情報を有するコード（暗号鍵）を論理合成することで生成される。そしてＣＰＵ４６は、送受信部４２を用いて、超音波信号としてレスポンスコードを送信し（Ｓ３８）、この一連の処理を一旦終了する。ここで、ＣＰＵ４６によるレスポンスコードの送信処理は、実際には、送信のための専用のハードウェア（ここでは、送受信部４２）に、レスポンスコードを渡す処理のことである。レスポンスコードを送受信部４２に渡すことで、ＣＰＵ４６による以降の関与がなくてもレスポンスコードが送信される状態となることが、ＣＰＵ４６による送信処理の完了となる。
【００６６】
一方、車両用認証装置２０においては、携帯機４０から測距コードが送信されることで、制御部２２は、その測距コードを受信する（Ｓ１６）。そして制御部２２は、測距コードの受信を完了した時刻を、測距コード受信時刻Ｔ２として記憶する（Ｓ１８）。なお、この処理についても、制御部２２をＲＡＭを備えて構成し、これに記憶する処理とすればよい。その後、制御部２２は、携帯機４０からレスポンスコードが送信されることで、これを受信する（Ｓ２０）。なお、制御部２２は、レスポンスコードを受信する処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００６７】
図５に、車両用認証装置２０側において実行される認証処理の手順を示す。この処理は、制御部２２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理では、制御部２２は、まず、レスポンスコードを受信済みであるか否かを判断する（Ｓ４０）。そして制御部２２は、レスポンスコードを受信済みであると判断する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、レスポンスコードが妥当なものであるか否かを判断する（Ｓ４２）。この処理は、たとえばレスポンスコードとして妥当な値を制御部２２に記憶保持しておき、受信されたレスポンスコードと比較することで実行することができる。またたとえば、制御部２２において暗号鍵を記憶保持しておき、図４（ｂ）のステップＳ３６の処理と同様の処理によってレスポンスコードを算出し、これを受信したコードと比較することで実行してもよい。
【００６８】
制御部２２は、レスポンスコードが妥当なものであると判断する場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、車両用認証装置２０の送受信部２４と携帯機４０の送受信部４２との距離Ｌを算出する（Ｓ４４）。これは、測距コード送信時刻Ｔ１、測距コード受信時刻Ｔ２、音速Ｖｓ、および携帯機４０において測距コードを受信してから測距コードを送信するまでに要する時間Δを用いて、以下の式にて算出することができる。
【００６９】
Ｌ＝Ｖｓ・（Ｔ２−Ｔ１−Δ）／２
ここで、音速Ｖｓは、伝達媒体としての空気の温度に依存するため、上記温度センサ３２によって検出される温度Ｔａに基づき可変設定される。詳しくは、音速Ｖｓは、式「Ｖｓ＝３３１＋０．６・Ｔａ」によって算出される。
【００７０】
制御部２２は、距離Ｌを算出すると、これがしきい値Ｓよりも小さいか否かを判断する（Ｓ４６）。ここで、しきい値Ｓは、図２の領域Ａ１を定めるパラメータである。そして制御部２２は、距離Ｌがしきい値よりも小さいと判断する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、車両１０のドアロックを解除する処理を許可する（Ｓ４８）。これは、たとえばドアロックシステム３０に、解除を許可する旨の信号を送信する処理とすればよい。これにより、ドアロックシステムでは、たとえばユーザがドアに設けられたボタンに触れるなどすることで、ドアを解除する処理を実行することとなる。
【００７１】
なお、制御部２２は、許可処理を実行した後や、ステップＳ４０，Ｓ４２，Ｓ４６の処理において否定判断した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
【００７２】
（１）図４に示したように、測距コード送信時刻Ｔ１に対する測距コード受信時刻Ｔ２の時間差に基づき、距離Ｌを算出した。これにより、車両用認証装置２０と携帯機４０とのそれぞれの内部において認識する時刻が正確に一致しているか否かにかかわらず、距離Ｌを精度よく算出することができる。
【００７３】
（２）図４（ｂ）に示したように、携帯機４０において、車両用認証装置２０から送信された測距コードを受信し、車両用認証装置２０に送信するまでの期間の外において、レスポンスコードを生成する処理を設けた。これにより、レスポンスコードを生成する処理（Ｓ３６）の所要時間が変動する場合であっても、測距コードを受信してからこれを送信するまでの時間Δがその影響を受けることを回避することができる。このため、測距コード送信時刻Ｔ１に対する測距コード受信時刻Ｔ２の時間差（Ｔ２−Ｔ１）に基づき、距離Ｌを正確に把握することができる。
【００７４】
（３）図３に示したように、チャレンジコードおよび測距コードを携帯機４０において受信した後、携帯機４０から測距コードを送信した。これにより、車両用認証装置２０から測距コードを送信し、携帯機４０から送信された測距コードを車両用認証装置２０において受信することを条件に、チャレンジコードを携帯機４０に送信する場合と比較して、測距コード、チャレンジコード、およびレスポンスコードの送受信にかかる所要時間を短縮することが容易となる。このため、認証処理を早期に行うことができるため、ユーザが車両１０のドアに触れるなどしてドアのロックを解除することを要求しているときに未だ認証処理が完了していない等の事態が生じることを抑制することができる。
【００７５】
（４）図３に示したように、携帯機４０が測距コードを受信した後、測距コードを送信するまでの期間の外に、レスポンスコードの送信処理を設けた。これにより、測距コードを受信してから送信するまでの期間に他の処理が入ることを極力抑制することができる。
【００７６】
（５）携帯機４０を識別する識別情報を含む識別信号の生成処理を、車両用認証装置２０から送信されるチャレンジコードに演算処理を施すことでレスポンスコードを生成する処理とした。この場合、レスポンスコードを生成する処理の演算負荷が大きくなるため、携帯機４０の負荷状況に応じて、レスポンスコードの生成に要する時間が変動しやすい。このため、図３に示した通信手法の利用価値が特に大きい。
【００７７】
（６）携帯機４０から送信する測距コードを、受信した測距コードのビットの論理反転したコードとした。これにより、携帯機４０のＣＰＵ４６が測距コードを生成する際の演算負荷を極力小さいものとすることができ、ひいては測距コードの生成処理に要する時間の変動を抑制することができる。
【００７８】
（７）携帯機４０として、認証処理に特化したものではなく、他の用途を有する装置を流用した。この場合、携帯機４０のＣＰＵ４６によって実行される演算には、車両認証処理とは無関係なものを含むため、負荷変動によって、認証処理に要する時間が変動するおそれがある。このため、図３に示した通信手法の利用価値が特に大きい。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８０】
図６に、本実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示す。ここで、図６（ａ）は、車両用認証装置２０から送信される超音波信号の推移を示し、図６（ｂ）は、携帯機４０から送信される超音波信号の推移を示す。
【００８１】
図示されるように、本実施形態では、携帯機４０においてチャレンジコードを受信し、これに応じてレスポンスコードを送信する処理のなされる期間と、携帯機４０において測距コードを受信しこれに応じて測距コードを送信する処理のなされる期間とが重複しないようにする。詳しくは、車両用認証装置２０から、同期コード、ＩＤコード、およびチャレンジコードを送信した後、携帯機４０から同期コードおよびレスポンスコードを送信する。車両用認証装置２０では、レスポンスコードを受信した後、測距コードを送信し、携帯機４０では送信された測距コードを受信することに応じて、測距コードを車両用認証装置２０に送信する。
【００８２】
図７（ａ）は、車両用認証装置２０の制御部２２が実行する処理の手順を示す。一方、図７（ｂ）は、携帯機４０のＣＰＵ４６が認証用プログラム４８ａを実行することで実現される処理の手順を示す。以下では、説明の便宜上、車両用認証装置２０と携帯機４０との通信の時系列を一部反映しつつ、上記２つの処理の手順を説明する。
【００８３】
この一連の処理において、まず制御部２２は、図４（ａ）のステップＳ１０の処理と同様、車室外の認証処理の実行条件が成立したか否かを判断する（Ｓ５０）。そして、制御部２２は、実行条件が成立したと判断する場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、超音波信号として、同期コード、ＩＤコード、およびチャレンジコードを送信する（Ｓ５２）。
【００８４】
一方、携帯機４０において、ＣＰＵ４６は、車両用認証装置２０からのチャレンジコード等の送信処理に応じて、これらの受信処理を実行する（Ｓ７０）。続いてＣＰＵ４６は、図４（ｂ）のＳ３６の処理同様、レスポンスコードを生成する（Ｓ７２）。そしてＣＰＵ４６は、図４（ｂ）のステップＳ３８の処理と同様、レスポンスコードを送信する（Ｓ７４）。
【００８５】
これに対し、車両用認証装置２０において、制御部２２は、レスポンスコードを受信し（Ｓ５４）、超音波信号として、測距コードを送信する（Ｓ５６）。そして制御部２２は、図４（ａ）のステップＳ１４の処理と同様、送信が完了した時刻を、測距コード送信時刻Ｔ１とする（Ｓ５８）。
【００８６】
一方、携帯機４０において、ＣＰＵ４６は、測距コードを受信（Ｓ７６）すると、図４（ｂ）のステップＳ３４の処理と同様、測距コードを生成し（Ｓ７８）、測距コードを送信（Ｓ８０）した後、この一連の処理を一旦終了する。
【００８７】
これに対し、車両用認証装置２０において、制御部２２は、測距コードを受信し（Ｓ６０）、図４（ａ）のＳ１８の処理同様、受信が完了した時刻を、測距コード受信時刻Ｔ２とする（Ｓ６２）。なお、制御部２２は、この処理が完了する場合や、ステップＳ５０において否定判断する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８８】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１），（２），（４）〜（７）の効果を得ることができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８９】
図８に、本実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示す。ここで、図８（ａ）は、車両用認証装置２０から送信される超音波信号の推移を示し、図８（ｂ）は、携帯機４０から送信される超音波信号の推移を示す。
【００９０】
図示されるように、本実施形態では、携帯機４０において測距コードを送信し、車両用認証装置２０において測距コードを受信することで、これに応じて車両用認証装置２０から携帯機４０に測距コードを送信する。詳しくは、車両用認証装置２０から、同期コード、ＩＤコード、およびチャレンジコードを送信すると、携帯機４０では、これに応じて同期コード、レスポンスコードを送信した後、測距コードを送信する。車両用認証装置では、携帯機４０から送信された測距コードを受信した後、測距コードを携帯機４０に送信する。
【００９１】
図９（ａ）は、車両用認証装置２０の制御部２２が実行する処理の手順を示す。一方、図９（ｂ）は、携帯機４０のＣＰＵ４６が認証用プログラム４８ａを実行することで実現される処理の手順を示す。以下では、説明の便宜上、車両用認証装置２０と携帯機４０との通信の時系列を一部反映しつつ、上記２つの処理の手順を説明する。
【００９２】
この一連の処理において、制御部２２では、まず図４（ａ）のステップＳ１０の処理同様、認証処理の実行条件が成立したか否かを判断する（Ｓ９０）。そして制御部２２は、実行条件が成立したと判断する場合（Ｓ９０：ＹＥＳ）、超音波信号として、同期コード、ＩＤコード、およびチャレンジコードを送信する（Ｓ９２）。
【００９３】
超音波信号が送信されると、携帯機４０において、ＣＰＵ４６は、それらを受信する（Ｓ１１０）。次にＣＰＵ４６は、図４（ｂ）のＳ３６の処理と同様、レスポンスコードを生成し（Ｓ１１２）、これを送信する（Ｓ１１４）。これに対し、車両用認証装置２０において、制御部２２は、レスポンスコードを受信する（Ｓ９４）。
【００９４】
一方、携帯機４０においてＣＰＵ４６は、レスポンスコードを送信すると（Ｓ１１４）、測距コードを送信する（Ｓ１１６）。そしてＣＰＵ４６は、測距コードの送信処理が完了する時刻を、測距コード送信時刻Ｔ１としてＲＡＭ５０に記憶する（Ｓ１１８）。
【００９５】
携帯機４０から測距コードが送信されると、車両用認証装置２０において制御部２２は、測距コードを受信する（Ｓ９６）。次に、制御部２２は、図４（ｂ）のステップＳ３２の処理の要領で、受信した測距コードに基づき測距コードを生成する（Ｓ９８）。そして制御部２２は、生成した測距コードを送信する（Ｓ１００）。
【００９６】
車両用認証装置２０から測距コードが送信されると、携帯機４０においてＣＰＵ４６は、測距コードを受信する（Ｓ１２０）。そしてＣＰＵ４６は、測距コードの受信が完了すると、受信が完了した時刻を、測距コード受信時刻Ｔ２としてＲＡＭ５０に記憶する（Ｓ１２２）。次にＣＰＵ４６は、測距コード送信時刻Ｔ１と測距コード受信時刻Ｔ２とを送信し（Ｓ１２４）、この一連の処理を一旦終了する。
【００９７】
測距コード送信時刻Ｔ１と測距コード受信時刻Ｔ２とが携帯機４０から送信されると、車両用認証装置２０において制御部２２は、それらを受信する（Ｓ１０２）。なお、制御部２２は、受信する処理が完了する場合や、ステップＳ９０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００９８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（５），（６），（７）の効果に準じた効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
（８）携帯機４０がまず測距コードを送信し、これに応じて車両用認証装置２０が測距コードを送信するようにした。ここで、車両用認証装置２０の制御部２２は、測距コードを送信する処理をするものの、レスポンスコードを生成する処理についてはこれを行わない。このため、測距コードが携帯機４０によって送信されてから、携帯機４０において受信されるまでの期間の長さが、レスポンスコードを生成する処理に要する時間の長さの変動によって影響を受けることを好適に抑制することができる。
【００９９】
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１００】
図１０に、本実施形態にかかる超音波信号の送受信手法を示す。ここで、図１０（ａ）は、車両用認証装置２０から送信される超音波信号の推移を示し、図１０（ｂ）は、携帯機４０から送信される超音波信号の推移を示す。
【０１０１】
本実施形態では、車両用認証装置２０から送信される超音波信号の時系列や、これに応じて携帯機４０から送信される超音波信号の時系列は、第１の実施形態（図３）のものと同様である。ただし、本実施形態では、同期コード、ＩＤコード、およびチャレンジコードの送信周波数ｆ１を、測距コードの送信周波数ｆ２とは相違させる。
【０１０２】
これは、携帯機４０におけるチャレンジコードの受信処理と測距コードの受信処理との干渉を回避するための設定である。すなわち、車両用認証装置２０から送信され携帯機４０において受信される超音波信号には、直接波のみではなく、他の物体に反射した後に受信される反射波が含まれる。ここで、反射波は直接波と比較して、携帯機４０に到達するまでの伝搬経路が長いことから、到達時刻が遅延する。このため、チャレンジコードの反射波の到達時刻は、測距コードの直接波の到達時刻と重複するおそれがある。ここで、チャレンジコードと測距コードとは互いに識別可能なコードとされるものの、測距コードについては、その演算負荷が極力小さくなるように設定することから、簡易な信号となり、ノイズに対する耐性が必ずしも高くない。このため、チャレンジコードの反射波の干渉に対して、測距コードを分離することに困難を伴う懸念がある。そこで本実施形態では、送信周波数ｆ１と送信周波数ｆ２とを相違させることで、測距コードの直接波が携帯機４０に到達しているときにチャレンジコードの反射波が携帯機４０に到達する場合であっても、それらを容易に分離することを可能とする。
【０１０３】
詳しくは、送信周波数ｆ１（たとえば「２５ｋＨｚ」）を、送信周波数ｆ２（たとえば「２０ｋＨｚ」）よりも高周波とする。これは、測距コードについては直接波を携帯機４０において確実に受信することが望まれることに鑑みた設定である。すなわち、低周波の超音波信号は、高周波のものと比較して回折現象が顕著となるため、車両用認証装置２０の送受信部２４と携帯機４０の送受信部４２とを直線で結ぶ線上に障害物があったとしても、これを迂回して送受信部２４から送受信部４２へと直接波が伝達しやすい。そして、直接波は間接波と比較して、携帯機４０に到達するまでの所要時間に対する周囲の障害物の影響が小さいため、測距コード送信時刻Ｔ１に対する測距コード受信時刻Ｔ２の時間差によって距離Ｌを正確に算出することができる。
【０１０４】
＜技術的思想と実施形態との対応＞
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。なお、特許請求の範囲の請求項１〜１３にかかる発明のそれぞれは、上記技術的思想１〜１３のそれぞれに対応する。
【０１０５】
技術的思想１：一方側測距コード…図３（ａ）と図６（ａ）と図８（ｂ）、他方側受信工程…Ｓ３０，Ｓ７６，Ｓ９６、他方側測距コード…図３（ｂ）と図６（ｂ）と図８（ａ）、一方側受信処理…Ｓ１６，Ｓ６０，Ｓ１２０、距離算出手段…Ｓ４４、要求信号…チャレンジコード、要求信号送信工程…Ｓ１２，Ｓ５２，Ｓ９２、識別信号…レスポンスコード、識別信号送信工程…Ｓ３８，Ｓ７４，Ｓ１１４
技術的思想２：準備工程…Ｓ３６，Ｓ７２，Ｓ１１２、除去設定…図３と図６と図８とを参照
技術的思想３：図３と図６とを参照
技術的思想４：他方側測距コード送信工程…Ｓ８０，Ｓ１００。図６と図８とを参照
技術的思想５：図３参照
技術的思想６：他方側測距コード送信工程…Ｓ３４，Ｓ８０。図３と図６と図１０とを参照
技術的思想７：図８参照
技術的思想８：図３と図６と図８と図１０とを参照
技術的思想９：図１０参照
技術的思想１０：測距コード受信処理部…Ｓ３０，Ｓ７６、測距コード送信部処理部…Ｓ３４，Ｓ８０、要求信号…チャレンジコード、識別信号…レスポンスコード、要求信号受信処理部…Ｓ３０，Ｓ７０、識別信号送信処理部…Ｓ３８，Ｓ７６
技術的思想１１：図３参照
技術的思想１２：要求信号…チャレンジコード、識別信号…レスポンスコード、要求信号受信処理部…Ｓ１１０、識別信号送信処理部…Ｓ１１４、測距コード送信部処理部…Ｓ１１６、送信タイミング検出処理部…Ｓ１１８、測距コード受信処理部…Ｓ１２０、受信タイミング検出処理部…Ｓ１２２、情報送信処理部…Ｓ１２４。図８参照
技術的思想１４：要求信号…チャレンジコード、識別信号…レスポンスコード、要求信号送信部…Ｓ９２、測距コード受信部…Ｓ９６、測距コード送信部…Ｓ１００、時間差情報受信部…Ｓ１０２、識別信号受信部…Ｓ９４、成立判断部…Ｓ４２，Ｓ４６、実行部…Ｓ４８。図８参照
技術的思想１５：要求信号…チャレンジコード、識別信号…レスポンスコード、測距コード送信部…Ｓ１２，Ｓ５６、測距コード受信部…Ｓ１６，Ｓ６０、要求信号送信部…Ｓ１２，Ｓ５２、識別信号受信部…Ｓ２０，Ｓ５４、成立判断部…Ｓ４２，Ｓ４６、実行部…Ｓ４８
技術的思想１６：図３と図６とを参照
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０６】
・「一方側測距コード（車両側測距コード、携帯側測距コード）について」
上記実施形態において、同期コードを一方側測距コードとしてもよく、また、ＩＤコードを測距コードとしてもよい。ここで、ＩＤコードを測距コードとする場合、たとえば、図３に示す例において、携帯機４０においてチャレンジコードを受信することで、ＩＤコードのビット反転信号を車両用認証装置２０に送信し、その後、レスポンスコードを生成して送信すればよい。
【０１０７】
・「他方側測距コード（車両側測距コード、携帯側測距コード）について」
一方側測距コードをビット反転したコードに限らず、たとえば、一方側測距コードと同一であってもよい。なお、この場合、測距コードを送信可能に準備する処理とは、たとえば携帯機４０がこの処理を行うとすると、測距コードを受信した後、これをＣＰＵ４６が送信専用のハードウェア手段（送受信部２４）に渡す直前までの処理とすればよい。
【０１０８】
・「除去設定について」
上記第２の実施形態（図６）において、車両用認証装置２０から同期コード、ＩＤコード、および測距コードを順次送信した後、携帯機４０から測距コードを送信し、その後、車両用認証装置２０からチャレンジコードを送信してもよい。
【０１０９】
また、上記第１の実施形態（図３（ａ））において、測距コードを送信した後、チャレンジコードを送信するようにして且つ、携帯機４０側ではチャレンジコードを受信した後、レスポンスコードの生成処理に先立ち、測距コードを生成して車両用認証装置２０に送信するようにしてもよい。この場合であっても、車両用認証装置２０からチャレンジコードが送信され携帯機４０によって受信されるのに要する時間が変動しないのであれば、車両用認証装置２０による測距コードの送信タイミングに対する同車両用認証装置２０による測距コードの受信タイミングの時間差の変動を好適に抑制することができる。
【０１１０】
なお、以上例示した除去設定が必須ではないことについては、「携帯機について」の欄に記載したとおりである。
・「準備工程について」
上記実施形態では、チャレンジコードからレスポンスコードを生成する工程（図４のＳ３６、図７のＳ７２、図９のＳ１１２）を例示したが、それらに限らない。たとえば、識別信号を、車両用認証装置２０から送信される信号との論理演算によって生成される信号とはせず、不揮発性メモリ４８に識別信号を予め記憶しておくなら、準備工程とは、ＣＰＵ４６が、不揮発性メモリ４８から読み出し、送信専用のハードウェア手段に渡すために、一時的にＲＡＭ５０等に書き込む工程となる。この場合、準備工程には、レスポンスコードを生成する場合ほどには時間がかからない。しかし、この場合であっても、たとえば携帯機４０における測距コードの受信から測距コードの送信までの経過時間を短くする上では、上記各実施形態に例示した手法が有効である。
【０１１１】
・「距離算出工程、時間差情報、情報送信処理部、時間差情報受信部、送信タイミング検出処理部、受信タイミング検出処理部について」
図９では、測距コード送信時刻Ｔ１と測距コード受信時刻Ｔ２とを送信したが、これに限らず、たとえば、「Ｔ２−Ｔ１」を送信してもよい。またたとえば、測距コード送信時刻Ｔ１と測距コード受信時刻Ｔ２とに基づき、携帯機４０において距離Ｌを算出し、距離Ｌを時間差情報として送信してもよい。
【０１１２】
測距コード送信時刻Ｔ１としては、測距コードの送信処理が完了した時刻に限らない。たとえば、送信処理を開始した時刻としてもよい。またたとえば図３（ａ）において、同期コード、ＩＤコードおよびチャレンジコードの送信に要する時間の変動を無視できるなら、測距コード送信時刻Ｔ１に代えて同期コードの送信開始時刻と測距コード受信時刻Ｔ２とを、測距コード送信時刻Ｔ１に対する測距コード受信時刻Ｔ２の時間差情報として用いることもできる。
【０１１３】
・「実行部について」
ドアのロック解除処理の許可処理に限らない。たとえば、ドアのロックの許可処理であってもよい。
【０１１４】
また、送受信部２４を車室内に備える構成において、携帯機４０が車室内にあると判断する場合には、携帯機４０が車室内にあることを検出することで、エンジンや電動機等、車載主機の起動の許可処理であってもよい。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）を閉状態とすることを許可する処理であってもよい。
【０１１５】
もっとも、車載電子機器に対する所定の処理としては、許可処理にも限らない。たとえば、上記開閉器を閉状態に切り替える処理自体としてもよい。また、たとえば、ステアリングロックのオン・オフの切り替え等であってもよい。
【０１１６】
さらに、所定の処理としては、車両が走行を可能とするための状態を整える処理の許可、または実行に限らない。たとえば、インストルメントパネルの電源をオンする処理や、空調装置の起動を許可する処理等、車室内のアクセサリの起動、または起動の許可であってもよい。もっとも、車室内のアクセサリの起動や許可にも限らず、たとえば、車両１０の外部からユーザによりドアをロックする意思表示がなされることを条件にドアをロックする機能を有するものにあって、ドアのロックを禁止する処理であってもよい。
【０１１７】
・「携帯機について」
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、携帯機における処理の少なくとも一部を、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。
【０１１８】
ちなみに、携帯機４０が測距コードを受信した後、車両用認証装置２０に測距コードを送信する設定の場合、レスポンスコードの生成処理および、測距コードの送信処理については、中央処理装置によるソフトウェア処理であることが、上記実施形態に例示した除去設定が特に有効となる設定となる。ただし、これは必須ではない。たとえば、これらをすべてハードウェア処理とする場合であっても、レスポンスコードの演算処理と、測距コードの演算処理とのそれぞれを実行する論理回路の一部を共有化する場合等にあっては、上記除去設定が有効である。また、論理回路による演算速度に個体差が生じうることに鑑みれば、測距コードを受信した後、これを送信するまでの期間に、レスポンスコードの生成処理等、他の処理を含まないことが、個体差の影響を極力抑制する上で有効である。
【０１１９】
もっとも、上記実施形態等で例示した除去設定を施さなくても、車両用認証装置および携帯機のいずれか一方からの一方側測距コードの送信タイミングに対する他方から送信される他方側測距コードの受信タイミングの時間差を用いることは有効である。これにより、距離Ｌの算出精度に、車両用認証装置および携帯機のそれぞれの認識する時刻が一致するか否かが影響を及ぼさなくなるためである。
【０１２０】
・「音波信号について」
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。
【０１２１】
要求信号と測距コードとで周波数を相違させる手法としては、図１０に例示したものに限らない。たとえば図１０において、チャレンジコードの送信周波数ｆ１を、測距コードの送信周波数ｆ２よりも低周波としてもよい。また、要求信号と測距コードとの送信周波数を相違させるものにも限らない。たとえば、図３（ａ）において、チャレンジコードの前に測距コードを送信するようにして且つ、同期コード、ＩＤコードの送信周波数を送信周波数ｆ１とし、測距コードおよびチャレンジコードの送信周波数を送信周波数ｆ２としてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車両、２０…車両用認証装置、２２…制御部、２４…送受信部、３０…ドアロックシステム、３２…温度センサ、４０…携帯機、４２…送受信部、４４…電話回線通信部、４６…ＣＰＵ、４８…不揮発性メモリ、４８ａ…認証用プログラム、５０…ＲＡＭ、５２…入出力ポート。
【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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【図６】
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【図７】
2015063875.tif 000009
【図８】
2015063875.tif 000010
【図９】
2015063875.tif 000011
【図１０】
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