(57)【要約】【課題】本発明は、何台のキーであっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができる携帯端末装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の携帯端末装置Ｔは、キーＫとの間で無線通信を行う認証用無線部１１１と、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、キーＫと対応付けて設定し、複数のフレームのうちの、キーＫとの間での無線通信を許可するフレームを設定したスロット割当記憶部１１２と、無線通信が許可されたフレームを構成する複数のタイムスロットのうちの、キーＫと対応付けられたタイムスロットにて、キーＫとの間で無線通信を行わせるよう認証用無線部１１１を制御する認証制御部１１３と、を備えるものである。【選択図】図３
2008217319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーとの間で無線通信を行う無線部と、
一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記キーと対応付けて設定するタイムスロット設定部と、
複数のフレームのうちの、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームを設定するフレーム設定部と、
前記フレーム設定部により設定したフレームを構成する複数のタイムスロットのうちの、前記タイムスロット設定部により設定したタイムスロットにて、前記キーとの間で無線通信を行わせるよう前記無線部を制御する無線制御部と、
を備える携帯端末装置。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末装置であって、
前記タイムスロット設定部は、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、複数のキーと対応付けて設定し、
前記フレーム設定部は、前記複数のキー毎に異なるフレームを前記キーとの間での無線通信を許可するフレームとして設定する、
携帯端末装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の携帯端末装置であって、
前記フレーム設定部は、所定のフレーム数間隔で、複数のフレームのうちの、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームを設定する、
携帯端末装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の携帯端末装置であって、
前記タイムスロット設定部は、前記複数のキーの個数が前記複数のタイムスロットの個数よりも多くなった場合、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記複数のキーのうちの少なくとも二つと対応付けて設定する、
携帯端末装置。
【請求項５】
請求項４記載の携帯端末装置であって、
前記タイムスロット設定部は、前記複数のキーの個数が前記複数のタイムスロットの個数よりも多くなった場合、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記複数のキーのうちの、前記複数のキー毎に割り当てられた優先順位に基づいて特定される少なくとも二つと対応付けて設定する、
携帯端末装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯端末装置であって、
前記無線部は、前記タイムスロット設定部により前記キーと対応付けて設定したタイムスロットに関する情報と、前記フレーム設定部により設定した、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームに関する情報と、を送信する、
携帯端末装置。
【請求項７】
請求項６記載の携帯端末装置との間で無線通信を行う無線部と、
前記無線部により受信した前記フレームに関する情報により特定されるフレームを構成する複数のタイムスロットのうちの、前記無線部により受信した前記タイムスロットに関する情報により特定されるタイムスロットにて、前記携帯端末装置との間で無線通信を行わせるよう前記無線部を制御する無線制御部と、
を備えるキー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のキーとの間で無線通信を行って、各キーとの間で無線認証を行う携帯端末装置、およびその携帯端末装置と無線通信を行うキーに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される携帯端末装置とキー（キーは、アンテナとＩＣチップとを少なくとも搭載した無線通信回路を指し、ＩＣチップに格納された情報がアンテナを介して携帯端末装置との間で送受信される。）との間で行われる無線認証技術（例えば、特許文献１）を利用して、そのキーが取り付けられた対象物が盗難されることを防ぐ盗難防止システムが提案されている。
【特許文献１】特許第２９３１２７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、１台の携帯端末装置と一台のキーとの間でなされる無線認証技術について開示されているが、今後、一台の携帯端末装置が無線認証を行うキーの台数は、増加することが予想される。その場合、一台の携帯端末装置は、例えば、周波数分割多重方式（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing ）や時分割多重方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）を利用して、複数のキーそれぞれとの間で無線認証を行うことが想定される。しかしながら、いずれの方式を利用しても、一台の携帯端末装置が同時期に無線認証を行うことができるキーの台数には、制限がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、何台のキーであっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができる携帯端末装置およびキーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の携帯端末装置は、キーとの間で無線通信を行う無線部と、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記キーと対応付けて設定するタイムスロット設定部と、複数のフレームのうちの、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームを設定するフレーム設定部と、前記フレーム設定部により設定したフレームを構成する複数のタイムスロットのうちの、前記タイムスロット設定部により設定したタイムスロットにて、前記キーとの間で無線通信を行わせるよう前記無線部を制御する無線制御部と、を備えるものである。
【０００６】
この構成により、フレーム単位であるキーとの無線通信の可、不可を設定することによって、あるキーとの無線通信を不可としたフレームのタイムスロットで、別のキーとの無線通信を行うことができ、その結果、一つのタイムスロットの共有化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明の携帯端末装置は、前記タイムスロット設定部が、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、複数のキーと対応付けて設定し、前記フレーム設定部が、前記複数のキー毎に異なるフレームを前記キーとの間での無線通信を許可するフレームとして設定する、ものを含む。
【０００８】
この構成により、無線通信を行うキーの個数がタイムスロットの個数より多くなっても、一つのタイムスロットを複数のキーの間で共有化することができる。その結果、携帯端末装置は、無線通信を行うキーの個数が何台であっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の携帯端末装置は、前記フレーム設定部が、所定のフレーム数間隔で、複数のフレームのうちの、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームを設定する、ものを含む。
【００１０】
この構成により、共通のタイムスロットが割り当てられた複数のキーはそれぞれ、所定のフレーム数間隔おきに繰り返し無線通信を行うため、無線通信を行う頻度を均等にすることができる。
【００１１】
また、本発明の携帯端末装置は、前記タイムスロット設定部が、前記複数のキーの個数が前記複数のタイムスロットの個数よりも多くなった場合、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記複数のキーのうちの少なくとも二つと対応付けて設定する、ものを含む。
【００１２】
この構成により、無線通信を行うキーの個数がタイムスロットの個数以下のときは、一つのタイムスロットを一つのキーに独占的に割り当て、一方、無線通信を行うキーの個数がタイムスロットの個数より多いときは、一つのタイムスロットを複数のキーにと共に割り当てることにより、キーの個数に応じたタイムスロットの割り当てを最適化することができる。
【００１３】
また、本発明の携帯端末装置は、前記タイムスロット設定部が、前記複数のキーの個数が前記複数のタイムスロットの個数よりも多くなった場合、一つのフレームを構成する複数のタイムスロットのうちのいずれか一つを、前記複数のキーのうちの、前記複数のキー毎に割り当てられた優先順位に基づいて特定される少なくとも二つと対応付けて設定する、ものを含む。
【００１４】
この構成により、キーの優先順位に応じて、そのキーに一つのタイムスロットを独占的に割り当てるか、別のキーと共に割り当てるかを選択するため、キーが取り付けられた対象物の重要性に応じて、無線通信頻度を設定することができる。
【００１５】
また、本発明の携帯端末装置は、前記無線部が、前記タイムスロット設定部により前記キーと対応付けて設定したタイムスロットに関する情報と、前記フレーム設定部により設定した、前記キーとの間での無線通信を許可するフレームに関する情報と、を送信する、ものを含む。
【００１６】
本発明のキーは、本発明の携帯端末装置との間で無線通信を行う無線部と、前記無線部により受信した前記フレームに関する情報により特定されるフレームを構成する複数のタイムスロットのうちの、前記無線部により受信した前記タイムスロットに関する情報により特定されるタイムスロットにて、前記携帯端末装置との間で無線通信を行わせるよう前記無線部を制御する無線制御部と、を備えるものである。
【００１７】
この構成により、無線通信を行うキーの個数がタイムスロットの個数より多くなっても、一つのタイムスロットを複数のキーの間で共有化することができる。その結果、携帯端末装置は、無線通信を行うキーの個数が何台であっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の携帯端末装置およびキーによれば、何台のキーであっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、一台の携帯端末装置が、時分割多重方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）を利用して、複数のキーそれぞれとの間で無線認証を行う際の処理の流れを説明する。図５に、時分割多重方式を適用した盗難防止システムによる無線通信のシーケンスを示す。図５では、１機の携帯端末装置Ｔが３台のキーとの間で無線認証を行う場合のシーケンスを示している。携帯端末装置Ｔは、データ伝送期間を一定時間毎に区切り（この区切られた期間をフレームと称する。）、さらにこのフレームをある時間間隔で区切ったタイムスロットを各キーＫ１、Ｋ２、Ｋ３に割り当て、各タイムスロットにて特定のキーとの間で無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。図５では、携帯端末装置Ｔは、タイムスロット１（ＳＬ１）にてキーＫ１と、タイムスロット２（ＳＬ２）にてキーＫ２と、タイムスロット３（ＳＬ３）にてキーＫ３と、それぞれ各種信号の送受信を行っており、キーＫ１、Ｋ２、Ｋ３それぞれとの間でフレームの長さ分の周期（通信周期）で、無線認証を実施する。
【００２０】
このように一台の携帯端末装置ＴとキーＫ１、Ｋ２、Ｋ３のそれぞれとの間で無線認証が定期的になされる結果、次に説明するような条件で、携帯端末装置ＴまたはキーＫ１、Ｋ２、Ｋ３の少なくとも１つが報知音を発し、盗難防止を実現することになる。すなわち、図６に示す、時分割多重方式を適用した盗難防止システムの概要図のように、ＰＣ６１１、カメラ６１２、サングラス６１３にはキーが取り付けられており、認証エリア（図６（ａ）、６（ｂ）に示す、携帯端末装置６１を中心とする円の内側）にあったＰＣ６１１、カメラ６１２、サングラス６１３のうちのいずれか一つでも非認証エリア（図６（ａ）、６（ｂ）に示す、携帯端末装置６１を中心とする円の外側）に持ち運ばれると、携帯端末装置６１または非認証成エリアに持ち運ばれた対象物が報知音を発する。
【００２１】
今後、一台の携帯端末装置が無線認証を行うキーの台数は、ますます増加することが予想される。一つのタイムスロットの時間間隔を短くし、一つのフレームを構成するタイムスロットの個数を増やすことが、キーの台数の増加に対応するための一つの手法として挙げられる。しかしながら、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を確実に行うために、一つのタイムスロットにはある時間間隔以上を確保しなければならず、したがって、一つのフレームを構成するタイムスロットの個数を無限に増やすことができるわけではない。このため、時分割多重方式を適用した盗難防止システムにおいて、一台の携帯端末装置が無線認証を行うことができるキーの台数には、制限であった。本発明の携帯端末装置は、何台のキーであっても、それらのキーとの間で無線認証を実施することを目的としている。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態の携帯端末装置について詳細に説明する。本発明の実施の形態の携帯端末装置による処理は主に、２つのフェーズに分けることができる。一つ目のフェーズは、タイムスロットの個数よりもキーの数が少ない場合の無線認証処理であり、二つ目のフェーズは、タイムスロットの個数よりもキーの数が多い場合の無線認証処理である。以下、一つ目のフェーズの処理を行っている期間のことを「スロット独占期間」と称し、二つ目のフェーズの処理を行っている期間ことを「スロット共有期間」と称する。
【００２３】
［スロット独占期間］
まず、いずれのキーとも無線認証を行っていない本発明の実施の形態の携帯端末装置が、一つのキーと無線認証を開始する場合の処理について、図１に示す、本発明の実施の形態の携帯端末装置によるスロット独占期間におけるシーケンスを参照して説明する。携帯端末装置Ｔは、キーＫ１との無線認証を開始するにあたって、キーＫ１に割り当てるタイムスロットを設定し、その設定したタイムスロットをキーＫ１に通知する必要がある。そのために、まず、携帯端末装置Ｔは、携帯端末装置Ｔに備わる無線回路を起動して、フレームを構成する全てのタイムスロット（ＳＬ１〜ＳＬ４）にて、無線認証技術に用いられる通信プロトコルに則った各種信号がキーＫ１から送信されるのを待ち受ける（この待ち受ける処理は、例えば、携帯端末装置Ｔに備わる操作キーによってこの処理を実行する指示を受け付けたときから一定の期間、または、携帯端末装置Ｔに電源が投入されてから一定の期間、行われる。また、この待ち受ける処理を携帯端末装置Ｔが行っている期間を、待ち受け期間と称する。）。一方、キーＫ１は、電源が投入されると、ペアリング信号の送信を開始し、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号を携帯端末装置Ｔから受信するまでの期間（図１における、ペアリング信号送信期間）、ペアリング信号の送信を継続する。ペアリング信号とは、携帯端末装置ＴとキーＫ１と双方で予め登録しておいた識別ＩＤを含む信号であり、携帯端末装置ＴまたはキーＫ１は、このペアリング信号を参照することで、ペアリング信号を送信した送信元の相手装置が自装置と一対に登録されているか否かを判別することができる。
【００２４】
携帯端末装置Ｔは、待ち受け期間（ＳＬ１〜ＳＬ４）における任意の時点で、キーＫ１からペアリング信号を受信すると、そのペアリング信号に含まれる識別ＩＤを参照し、予め登録しておいた識別ＩＤと一致するか否かを判定する。携帯端末装置Ｔは、それらの識別ＩＤが一致すれば、タイムスロット（ＳＬ１〜ＳＬ４）のうちのいずれか一つをキーＫ１に設定し、その設定したタイムスロットをキーＫ１に通知する。なお、図１（ａ）では、携帯端末装置Ｔは、タイムスロットＳＬ１をキーＫ１に設定している。
【００２５】
一つのタイムスロットをキーＫ１に設定する処理およびその設定したタイムスロットをキーＫ１に通知する処理の具体例としては、次のものがある。すなわち、携帯端末装置Ｔは、ペアリング信号のキーＫ１からの受信に成功した時点を含むタイムスロットをキーＫ１に割り当てるタイムスロットとして設定すると共に、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号をキーＫ１に送信する。一方、キーＫ１は、そのＡＣＫ信号を携帯端末装置Ｔから受信した時点を起点とするタイムスロットが自機（キーＫ１）に割り当てられたことを認識する。携帯端末装置Ｔは、上記ＡＣＫ信号をキーＫ１に送信する際、併せて一つのタイムスロットの時間間隔に関する情報および一つのフレームの時間間隔に関する情報を送信しており、これらの情報を受信したキーＫ１は、一つのタイムスロットの時間間隔および一つのフレームの時間間隔を認識する。以後、携帯端末装置ＴおよびキーＫ１は、タイムスロットＳＬ１にて、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。
【００２６】
タイムスロットＳＬ１にて、無線認証を実施するために携帯端末装置ＴとキーＫ１との間で送受信される各種信号について説明する。携帯端末装置Ｔは、予めキーＫ１との間でペアリングされた際に割り当てられてる認証用のコード（以下、識別ＩＤと称する）を含むサーチ信号をタイムスロットＳＬ１にて送信しており、一方、キーＫ１は、キーＫ１に割り当てられたタイムスロットＳＬ１にて、携帯端末装置Ｔから送信されてくるサーチ信号を受信すべく待ち受けている。
【００２７】
キーＫ１が携帯端末装置Ｔによって通信することができない非認証エリアに位置するとき、キーＫ１は、携帯端末装置Ｔから送信されるサーチ信号を受信することはできず、サーチモードを維持する。その後、キーＫ１が非認証エリアから認証エリアに移動すると、キーＫ１は、サーチ信号を受信し、携帯端末装置Ｔから受信したサーチ信号に含まれる識別ＩＤと、キーＫ１が記憶する予めペアリングされた識別ＩＤと、が一致すると判定し次第、これらの識別ＩＤが一致した旨（つまり、一定距離以内にペアリングされたキーが存在する旨）を携帯端末装置Ｔに通知して、認証モードに移行することになる。
【００２８】
携帯端末装置Ｔは、識別ＩＤが一致した旨をキーＫ１から通知されると、以後のタイムスロットＳＬ１にて、チャレンジアンドレスポンス方式を用いキーＫ１との間で認証を行う。具体的には、携帯端末装置Ｔは、識別ＩＤが一致した旨を通知する信号をキーＫ１から受信すると、チャレンジリクエストをキーＫ１へ送信し、チャレンジリクエストを受信したキーＫ１は、乱数を発生させて生成したチャレンジ信号を携帯端末装置Ｔへ送信し、チャレンジ信号を受信した携帯端末装置Ｔは、このチャレンジ信号に対して暗号化処理を行って生成したレスポンス信号をキーＫ１へ送信し、レスポンス信号を受信したキーＫ１は、復号化したレスポンス信号とチャレンジ信号とが一致すると認証に成功したと判断し、復号化したレスポンス信号とチャレンジ信号とが不一致だと認証に失敗したと判断する。なお、認証モードにおいて携帯端末装置ＴとキーＫ１との間で送受される各種信号には、携帯端末装置Ｔの識別ＩＤと、その信号を送信または受信するキーＫ１の識別ＩＤと、が含まれているため、携帯端末装置Ｔは、各種信号に含まれるキーＫ１の識別ＩＤを参照して、各種信号がどのキーＫ１が送信したものかを判別し、キーＫ１もまた、携帯端末装置Ｔが送信した各種信号に含まれるキーＫ１の識別ＩＤを参照して、各種信号が自機宛てに送信されたものであるか否かを判別している。携帯端末装置Ｔは、認証に成功した場合には、次のフレームのタイムスロットＳＬ１においても上記認証モードの処理を再度行い、一方、認証に失敗した場合には、次のフレームのタイムスロットＳＬ１においてサーチモードに移行して識別ＩＤの送信を開始する。なお、携帯端末装置Ｔ−キーＫ１間でのチャレンジアンドレスポンス方式を用いた認証中に、上述の信号の送受が途絶えた場合でも、携帯端末装置Ｔはサーチモードに移行して識別ＩＤの送信を開始することになる。
【００２９】
続いて、キーＫ１と無線認証を行っている本発明の実施の形態の携帯端末装置が、別のキーＫ２と無線認証を開始する場合の処理について、図１のシーケンスを参照して説明する。キーＫ１と無線認証を行っている携帯端末装置Ｔは、消費電力を抑えるために、無線通信を行っていないタイムスロット（ＳＬ２〜ＳＬ４）では無線回路への電力供給を抑えることが多い。しかし、携帯端末装置Ｔは、携帯端末装置Ｔに備わる操作キーによって待ち受け処理を実行する指示を受け付けると、上記タイムスロット（ＳＬ２〜ＳＬ４）においても無線回路を起動して、そのタイムスロット（ＳＬ２〜ＳＬ４）にて、無線認証技術に用いられる通信プロトコルに則った各種信号が別のキーＫ２から送信されるのを待ち受ける。一方、キーＫ２は、電源が投入されると、ペアリング信号の送信を開始し、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号を携帯端末装置Ｔから受信するまでペアリング信号の送信を継続する。
【００３０】
キーＫがペアリング信号を携帯端末装置Ｔに送信している期間のうちのタイムスロットＳＬ１の期間において、携帯端末装置Ｔは、既にキーＫ１にタイムスロットを設定しているため、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号をキーＫ２に送信することはない。したがって、携帯端末装置ＴがキーＫ２にタイムスロットＳＬ１を設定することはない。他方、携帯端末装置Ｔは、待ち受け期間（ＳＬ２〜ＳＬ４）における任意の時点で、キーＫ２からペアリング信号を受信すると、そのペアリング信号に含まれる識別ＩＤを参照し、予め登録しておいた識別ＩＤと一致するか否かを判定する。携帯端末装置Ｔは、それらの識別ＩＤが一致すれば、タイムスロット（ＳＬ２〜ＳＬ４）のうちのいずれか一つをキーＫ２に設定し、その設定したタイムスロットをキーＫ１に通知する。なお、図１（ａ）では、携帯端末装置Ｔは、タイムスロットＳＬ２をキーＫ２に設定している。以後、携帯端末装置ＴおよびキーＫ２は、タイムスロットＳＬ２にて、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。なお、タイムスロットＳＬ２にて携帯端末装置ＴおよびキーＫ２が無線認証を実施するために送受信する各種信号は、携帯端末装置ＴおよびキーＫ１が送受信する各種信号と同様である。
【００３１】
この後、キーＫ１およびキーＫ２と無線認証を行っている本発明の実施の形態の携帯端末装置が、さらに別のキーＫ３と無線認証を開始する場合や、キーＫ１、キーＫ２およびキーＫ３と無線認証を行っている本発明の実施の形態の携帯端末装置が、さらに別のキーＫ４と無線認証を開始する場合、の処理についても、携帯端末装置Ｔによる待ち受け期間がタイムスロット（ＳＬ３〜ＳＬ４）や、タイムスロットＳＬ３、ＳＬ４のいずれか一方になる点を除いて、同様である。なお、図１（ｂ）では、携帯端末装置Ｔは、タイムスロットＳＬ３をキーＫ３に、タイムスロットＳＬ４をキーＫ４に、それぞれ設定している。
【００３２】
［スロット共有期間］
次に、タイムスロットの個数と同数のキーと無線認証を行っている本発明の実施の形態の携帯端末装置が、さらに別の一つのキーと無線認証を開始する場合の処理について、図２に示す、本発明の実施の形態の携帯端末装置によるスロット共有期間におけるシーケンスを参照して説明する。タイムスロットの個数と同数のキーと無線認証を行っている携帯端末装置Ｔは、既に全てのタイムスロットと複数のキーとを一対一に設定しているため、［スロット独占期間］では、新たに無線認証を開始するキーＫ５から送信されるペアリング信号に対してその受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号をキーＫ５に送信することはない。このため、携帯端末装置Ｔは、キーＫ５からのペアリング信号を受信に成功するために、まず、無線認証を行っている複数のキーＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、のうちのいずれかとの無線認証を一時的に中断し、タイムスロットのうちのいずれかを確保する必要がある。
【００３３】
携帯端末装置Ｔは、携帯端末装置Ｔに備わる操作キーによって待ち受け処理を実行する指示を受け付けると、キーＫ３との無線認証を中断し、キーＫ３に設定していたタイムスロットＳＬ３にて、無線認証技術に用いられる通信プロトコルに則った各種信号が別のキーＫ２から送信されるのを待ち受ける。ここで、携帯端末装置Ｔがキーとの無線認証を中断するとは、無線認証を実施する上で必要な各種信号を携帯端末装置Ｔが送信しないことを意味する。携帯端末装置とキーとの間での無線認証において、携帯端末装置およびキーがサーチモードにあろうと認証モードにあろうと、携帯端末装置がキーに所定の信号（サーチモードであればサーチ信号、認証モードであればチャレンジリクエスト）を送信することが最初の通信工程になっており、その所定の信号を送信しないことにより、携帯端末装置ＴがキーＫ３との無線認証を中断する。一方、キーＫ３は、無線認証を実施する上で必要な各種信号が携帯端末装置Ｔから送信されないものの、タイムスロットＳＬ３にて所定の信号が送信されてくるのを待ち受ける。
【００３４】
一方、キーＫ５は、電源が投入されると、ペアリング信号の送信を開始し、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号を携帯端末装置Ｔから受信するまでの期間（図２におけるペアリング信号送信期間）、ペアリング信号の送信を継続する。なお、携帯端末装置ＴがキーＫ３との無線認証を中断するよう説明したが、携帯端末装置Ｔとの無線認証を中断するキーをなんらかの条件を基に選択することも考えられる。無線認証を中断するキーを選択する手法については、後述する（図４参照）。
【００３５】
携帯端末装置Ｔは、待ち受け期間（ＳＬ３）における任意の時点で、キーＫ５からペアリング信号を受信すると、そのペアリング信号に含まれる識別ＩＤを参照し、予め登録しておいた識別ＩＤと一致するか否かを判定する。携帯端末装置Ｔは、それらの識別ＩＤが一致すれば、次の処理を実行する。すなわち、携帯端末装置Ｔは、ペアリング信号のキーＫ５からの受信に成功した時点を含むタイムスロットをキーＫ５に割り当てるタイムスロットとして設定すると共に、ペアリング信号の受信に成功した旨を通知するＡＣＫ信号をキーＫ５に送信する。一方、キーＫ５は、そのＡＣＫ信号を携帯端末装置Ｔから受信した時点を起点とするタイムスロットが自機（キーＫ５）に割り当てられたことを認識する。携帯端末装置Ｔは、上記ＡＣＫ信号をキーＫ５に送信する際、併せて一つのタイムスロットの時間間隔に関する情報、一つのフレームの時間間隔に関する情報、さらに、無線通信を許可するフレームに関する情報を送信する。携帯端末装置Ｔは、無線通信を許可するフレームに関する情報として、前回無線認証を行ったフレームからｎフレーム（ｎ＝１、２、３、…）の間隔を開けたフレームにて無線通信を許可する、などの情報をキー５に送信する（図２では、携帯端末装置Ｔは、無線通信を許可するフレームに関する情報として、前回無線認証を行ったフレームから１フレームの間隔を開けたフレームにて無線通信を許可する、との情報を送信しているものとする）。なお、タイムスロットＳＬ３にて携帯端末装置ＴおよびキーＫ５から送信される信号は、タイムスロットＳＬ３にて所定の信号が送信されてくるのを待ち受けているキーＫ３によって受信される。しかし、携帯端末装置ＴとキーＫ１との間で送受される各種信号には、その信号の受信先を指定する識別ＩＤが含まれているため、キーＫ３は、各種信号に含まれる受信先の識別ＩＤを参照して、自機（キーＫ３）宛てに送信された信号か否かを判別し、他機（キーＫ５）宛てに送信された信号に対しては応答しない。
【００３６】
これらの情報をあるフレーム（フレーム３）にて受信し、一つのタイムスロットの時間間隔および一つのフレームの時間間隔を認識したキーＫ５は、次のフレーム（フレーム４）のタイムスロットＳＬ３にて、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。その後、キーＫ５は、無線通信を許可するフレームに関する情報から特定されるフレーム（フレーム６）にて、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。
【００３７】
また、携帯端末装置Ｔは、キーＫ５との間で無線認証を行ったフレーム（フレーム４）の次のフレーム（フレーム５）のタイムスロットＳＬ３にて、中断していたキーＫ３との無線認証を再開する。ここで、携帯端末装置Ｔがキーとの無線認証を再開するとは、無線認証を実施する上で必要な各種信号を携帯端末装置Ｔに送信することを意味する。携帯端末装置Ｔは、前回キーＫ３と無線認証を行ったときのモード（サーチモードあるいは認証モード）に応じて、所定の信号（サーチモードであればサーチ信号、認証モードであればチャレンジリクエスト）をキーＫ３に送信する。さらに、携帯袋端末装置Ｔは、上記所定の信号をキーＫ３に送信する際、併せて、キーＫ５に送信した情報と同一の、無線通信を許可するフレームに関する情報をキーＫ３に送信する。
【００３８】
所定の信号、および無線通信を許可するフレームに関する情報をあるフレーム（フレーム５）にて受信したキーＫ３は、無線通信を許可するフレームに関する情報から特定されるフレーム（フレーム７）にて、無線認証を実施する上で必要な各種信号の送受信を行う。以後、携帯端末装置Ｔは、キーＫ３およびキーＫ５との間で交互に無線認証を行う。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態の携帯端末装置は、［スロット共有期間］において、２つのキーに共通のタイムスロットを割り当て、それらのキーをフレーム単位で切り替えて無線認証を行うことができるため、無線認証を行うべきキーの個数が一つのフレームを構成するタイムスロットの個数以上であっても、それらのキー全てとの無線認証が可能となる。
【００４０】
なお、上述した［スロット共有期間］では、タイムスロットの個数が４つに限られた時分割多重方式において１台の携帯端末装置が５つのキーと無線認証を行う際の処理について説明したが、キーの個数が６、７、…と増えても同様に処理することができる。すなわち、図２における、既に一つのキーが割り当てられているタイムスロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４に対して、さらに別のキーを［スロット共有期間］にて説明した同様の処理によって割り当てることによって、キーの個数が増えても対応できる。また、無線通信を許可するフレームに関する情報、すなわち前回無線認証を行ったフレームからｎフレームの間隔を開けたフレームにて無線通信を許可する、との情報における数「ｎ」を、「（一つのタイムスロットに割り当てるキーの個数）−１」とすれば、複数のキーに共通のタイムスロットを割り当て、それらのキーをフレーム単位で切り替えて無線認証を行うことができる。
【００４１】
また、上述した［スロット共有期間］では、［スロット独占期間］にて全てのタイムスロットと複数のキーとを一対一に設定した後に、そのタイムスロットのいずれかを複数のキーに再設定する構成について説明したが、必ずしも、全てのタイムスロットと複数のキーとを一対一に設定した後でなくても構わない。すなわち、あるキーと無線認証を行っている携帯端末装置がタイムスロットに空きがある状態でさらに別の一つのキーと無線認証を開始する場合、それまでに無線認証を行っていたキーに割り当てているタイムスロットをこれから無線認証を開始する別の一つのキーに割り当てるようにしてもよい。
【００４２】
次に、上記［スロット共有期間］における処理を実施する、本発明の携帯端末装置の構成について説明する。図３に、本発明の実施の形態の携帯端末装置およびキーの機能ブロック図を示す。本発明の実施の形態の携帯端末装置Ｔは、無線認証部１１、携帯通信用無線制御部１２、出力部１３、操作キー１４、携帯端末制御部１５、を含んで構成される。また、本発明の実施の形態のキーＫは、無線認証部２４、警報音出力部２５を含んで構成される。
【００４３】
携帯端末装置Ｔの無線認証部１１において、認証用無線部１１１は、アンテナを介して、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理により携帯端末装置Ｔと対に設定したキーＫの識別コード信号が含まれる搬送波の送受信を所定の通信プロトコルに基づき制御する。認証用無線部１１１には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。
【００４４】
スロット割当記憶部１１２は、ペアリング信号の受信に成功したキーの識別ＩＤと、そのキーに割り当てたタイムスロットの番号と、を対応付けた対応テーブルを記憶している。図２のように、キーＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５にそれぞれタイムスロットが割り当てられる場合には、各キーの識別ＩＤとタイムスロットの番号とが対応付けられ、特に、キーＫ３およびキーＫ５の識別ＩＤには共通のタイムスロットの番号「３」が割り当てられる。
【００４５】
認証制御部１１３は、操作キー１４によって待ち受け処理を実行する指示を受け付けたことを携帯端末制御部１５から通知されると、スロット割当記憶部１１２を参照し、識別ＩＤが割り当てられていないタイムスロットの番号があれば、認証用無線部１１１がキーから受信したペアリング信号に含まれる識別ＩＤと、そのペアリング信号の受信に成功した時点を含むタイムスロットの番号と、を対応付けてスロット割当記憶部１１２に記憶する（［スロット独占期間］）。一方、認証制御部１１３は、スロット割当記憶部１１２を参照し、全てのタイムスロットの番号に識別ＩＤが割り当てられていれば、認証用無線部１１１に複数のキーのうちのいずれかとの無線認証を中断させ、その中断したキーに設定していたタイムスロットにて別のキーから受信したペアリング信号に含まれる識別ＩＤと、そのペアリング信号の受信に成功した時点を含むタイムスロットの番号と、を対応付けてスロット割当記憶部１１２に記憶する（［スロット共有期間］）。
【００４６】
また、認証制御部１１３は、認証用無線部１１１に複数のキーのうちのいずれかとの無線認証を中断させる場合、スロット割当記憶部１１２に記憶された優先度を参照して、無線認証を中断させるキーを選択する。図４に、本発明の実施の形態の携帯端末装置が記憶する対応テーブルの一例を示す。図４では、識別ＩＤにタイムスロットの番号を対応させるとともに、「高」、「中」、「低」の優先度を対応させて設定している。ここでは、優先度「高」が設定された識別ＩＤのキーには、必ず一つのタイムスロットを独占させるものとし、優先度「中」が設定された識別ＩＤのキーには、タイムスロットに空きがあれば一つのタイムスロットを独占させ、タイムスロットに空きがなければ優先度「中」が設定された識別ＩＤまたは優先度「低」が設定された識別ＩＤの中から任意に選ばれたものとタイムスロットを共有させるものとし、優先度「低」が設定された識別ＩＤのキーには、必ず優先度「中」が設定された識別ＩＤまたは優先度「低」が設定された識別ＩＤの中から任意に選ばれたものとタイムスロットを共有させるものとして、それぞれ規定している。この優先度は、キーが取り付けられる対象物の重要性に応じて、適宜設定することが好ましく、例えば携帯端末装置Ｔの使用者がＬＣＤ１３３に表示されるユーザインターフェースを通じて設定可能である。そして、設定された優先度は操作キー１４からの操作によって携帯端末装置利用者が対応付けた識別ＩＤと関連付けして、対応テーブルとしてスロット割当記憶部１１２に記憶される。識別ＩＤと対応付けられた優先度の規定にしたがい、図４では、識別ＩＤ「００１」および「００９」により識別されるキーにはそれぞれ、番号「１」および番号「４」のタイムスロットを独占させ、識別ＩＤ「００２」および「０１６」により識別されるキーには、番号「２」のタイムスロットを共有させ、識別ＩＤ「００４」および「０１２」により識別されるキーには、番号「３」のタイムスロットを共有させている。
【００４７】
このように、ある識別ＩＤのキーの通信周期が変更可能であるか変更不能であるかを識別できる上記優先度のような指標によると、携帯端末装置がキーと無線通信を行う設定をするときにタイムスロットに空きがなければ、通信周期が変更可能とされる指標を有するキーの通信周期を変更し、その変更によって生じたタイムスロットに新たなキーを設定できるので、タイムスロットを複数のキーに効率的に共有させることができる。さらに、無線認証を行う対象物の重要度に応じた通信周期を維持しつつ、登録可能なキーの個数を増やすことを実現するので、無線認証を行う無線通信装置として優れている。
【００４８】
認証制御部１１３は、スロット割当記憶部１１２に記憶された対応テーブルを参照し、その対応テーブルに基づくタイムスロットで構成されるフレームにて、認証用無線部に無線認証を行わせる。具体的には、認証制御部１１３は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波の電圧やＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。認証制御部１１３は、計測した受信強度が閾値以上であれば、続いて、デコードされたデータに含まれるキーＫの識別ＩＤをキーＫとの間で行ったペアリング処理によって予め取得しておいた識別ＩＤと比較し、一致すればキーＫとの認証に成功したことを通知する使用制限解除信号を携帯端末制御部１１５に出力し、一致しなければキーＫとの認証に失敗したことを通知する使用制限要求信号を携帯端末制御部１１５に出力する。一方、認証制御部１１３は、計測した受信強度が閾値未満であれば、キーＫとの認証に失敗したことを通知する使用制限要求信号を携帯端末制御部１１５に出力する。
【００４９】
携帯端末制御部１５は、認証制御部１１３から使用制限要求信号を通知されている期間中、携帯端末装置Ｔにより実行可能な各種機能に対して、その機能の実行に制限を加える。携帯端末制御部１５による制限の例としては、携帯電話用基地局との間の無線通信処理を制御する携帯通信用無線制御部１２にその通信処理の一部あるいは全てを行わせないように制御したり、出力部１３のうちのスピーカ１３１に音を出力させないように、マイク１３２に収音させないように、ＬＣＤ１３３に表示させないように制御したり、操作キー１４に入力操作を受け付けないように制御したり、などが挙げられる。
【００５０】
また、キーＫの無線認証部２４において、認証用無線部２４１は、アンテナを介して、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線周波数識別）で使用される短距離通信用の電波やＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線）等を用いて、ペアリング処理によりキーＫと対に設定した携帯端末装置Ｔの識別コードが含まれる搬送波の送受信を所定の通信プロトコルに基づき制御する。認証用無線部２４１には、増幅回路、変調回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路などの回路が含まれる。認証制御部２４３は、無線通信で使用される電波の受信強度（例えば、復調回路に入力される電波の電圧やＳ／Ｎ比、デコード回路によりデコードされたデータの誤り率などを基に算出される）を計測するとともに、その受信強度が予め設定された閾値（認証エリアおよび非認証エリアを区分けするための数値）以上か未満かを判別する。認証制御部２４３は、計測した受信強度が閾値以上であれば、続いて、デコードされたデータに含まれる携帯端末装置Ｔの識別ＩＤを携帯端末装置Ｔとの間で行ったペアリング処理によって予め取得しておいた識別ＩＤと比較し、一致すれば携帯端末装置Ｔとの認証に成功したことを通知する警報解除信号を警報音出力部２５に出力し、一致しなければ携帯端末装置Ｔとの認証に失敗したことを通知する警報要求信号を警報音出力部２５に出力する。一方、認証制御部２４３は、計測した受信強度が閾値未満であれば、携帯端末装置Ｔとの認証に失敗したことを通知する警報要求信号を警報音出力部２５に出力する。
【００５１】
警報音出力部２５は、スピーカによって構成され、認証制御部２４３から警報要求信号を入力すると、警報音の出力を開始する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上、本発明の実施の形態の携帯端末装置およびキーによれば、何台のキーであっても、それらのキーとの間で無線認証を行うことができるという効果を奏し、複数のキーとの間で無線通信を行って、各キーとの間でそれぞれ無線認証を行う認証技術の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態の携帯端末装置によるスロット独占期間におけるシーケンス
【図２】本発明の実施の形態の携帯端末装置によるスロット共有期間におけるシーケンス
【図３】本発明の実施の形態の携帯端末装置およびキーの機能ブロック図
【図４】本発明の実施の形態の携帯端末装置が記憶する対応テーブルの一例
【図５】時分割多重方式を適用した盗難防止システムによる無線通信のシーケンス
【図６】時分割多重方式を適用した盗難防止システムの概要図
【符号の説明】
【００５４】
Ｋ１〜Ｋ５  キー
ＳＬ１〜ＳＬ４  タイムスロット
Ｔ  携帯端末装置
１１  無線認証部
１１１  認証用無線部
１１２  スロット割当記憶部
１１３  認証制御部
１２  携帯通信用無線制御部
１３  出力部
１３１  スピーカ
１３２  マイク
１３３  ＬＣＤ
１４  操作キー
１５  携帯端末制御部
２４  無線認証部
２４１  認証用無線部
２４３  認証制御部
６１  携帯端末装置
６１１、６１２、６１３  キー
【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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