(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ユニットとの間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線通信装置であって、
前記無線通信ユニットとの間で無線通信を行う送受信手段と、
前記送受信手段により前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御手段と、を具備し、
前記無線認証制御手段は、前記受信待機時間中に前記無線通信ユニットから相互認証に係る信号を受信した場合は、当該受信信号に対する応答信号を前記送受信手段により送信した後、前記相互認証に関わる次の動作モードに移行することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線認証制御手段は、前記受信待機時間を前記無線通信ユニットにおける認証信号の送信間隔よりも長く設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線認証制御手段は、前記受信待機時間後に移行した動作モードにおいて、前記相互認証に関わる信号の送受信処理を所定回数実行して認証成立時は、前記送受信手段に対する通信機能の制限を行わないことを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
無線通信ユニットと無線通信装置の間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線認証方法であって、
前記無線通信装置は、
前記無線通信ユニットとの間で無線通信を行う送受信手段と、
前記送受信手段により前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御手段と、を具備し、
前記無線認証制御手段は、前記受信待機時間中に前記無線通信ユニットから相互認証に係る信号を受信した場合は、当該受信信号に対する応答信号を前記送受信手段により送信した後、前記相互認証に関わる次の動作モードに移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
無線通信ユニットと無線通信装置の間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線認証方法であって、
前記無線通信装置において、無線通信ユニットとの間で無線通信を行う無線通信ステップと、
前記無線通信装置において、前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御ステップと、を有し、
前記無線認証制御ステップでは、前記受信待機時間中に前記無線通信ユニットから相互認証に係る信号を受信した場合は、当該受信信号に対する応答信号を前記無線通信ユニットに対して送信した後、前記相互認証に関わる次の動作モードに移行することを特徴とする無線認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置、無線認証システム及び無線認証方法に関し、特に、携帯通信装置とキーとの間で無線認証処理を行うための無線通信装置、無線認証システム及び無線認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機器の使用制限装置として、特許文献１に記載されたものがある。この機器の使用制限装置では、第１の送信器と第１の受信器とを有し、第１の送信器が識別コード信号を一定の強度で送信する無線通信ユニットと、対象機器に付設された第２の受信器と第２の送信器とを有する無線認証部とを備え、無線通信ユニットと無線認証部が一定距離以上だけ離れた場合に無線認証部が対象機器の使用を不能とし、かつ、無線通信ユニットが警報を音で通知するものである。
【０００３】
また、特許文献２に記載されたワイヤレスキーの認証方法では、キーをサーチモード、認証モード及びアプリモードに順次設定し、本体装置を待ち受けモード、認証モード及びアプリモードに順次設定し、サーチモードにおいてキーからのサーチ信号を本体装置が受信した後に応答すると認証モードに移行する。その後、キーと本体装置との間では、相互の認証ＩＤの送受信し、認証ＩＤの照合一致によりアプリモードに移行するという、認証方法をとっている。
【特許文献１】特許第２９３１２７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の特許文献１、２の認証方法を携帯端末装置に適用した場合、以下のような問題が発生する。
【０００５】
特許文献２の認証方法では、認証モードやアプリモードにおいて、無線電波を利用して認証動作を行っているため、フェージングや他の機器、自装置以外の同種の認証機器が発する電波により干渉を受けて、認証信号を誤った状態で受信する場合がある。
【０００６】
例えば、特許文献２の図５のシーケンス図において、キー側の認証が行われた場合、キー側ではアプリ用ＩＤを送信した際に、上記フェージングや電波干渉により偶発的にアプリ用ＩＤがベース側に届かなかった場合、キー側ではアプリ用ＩＤの受信の成否が判別できない。そのため、ベース側は待ち受け受信モードに移行するが、キー側はサーチモードに移行せずにアプリモードを維持することになる。
【０００７】
このように、ベース側とキー側ではそれぞれの動作状態（動作モード）が一致しなくなると、相互の距離が近く認証信号の送受信が可能な状態になっても、送受信する信号の同期が取れなくなっているため、認証動作が完了しないことになり、ベース側装置が使用制限されている時間も長くなり、ユーザに対して利便性を損なうことになる。また、このような不同期動作が発生することにより、キー側及び携帯端末装置側では無駄な動作が強いられることになり、各々電力を無駄に消費し、電池の消費電力を増加させることにもなる。
【０００８】
また、特許文献２の図５にシーケンス図のＰ２からＰ９までの一連の認証過程において、キー側からベース側装置に最後に送信された認証信号は、アプリ用ＩＤであり、このような認証信号を以下では「一連の認証過程における最後の認証信号」と表現する。
【０００９】
例えば、チャレンジアンドレスポンス認証において、「チャレンジリクエスト→認証チャレンジ→レスポンス送信→レスポンス応答」という順番で相互に認証のための信号を送受信する場合は、レスポンス応答が「一連の認証過程における最後の認証信号」となる。また、通常認証動作は定期的に行われる。すなわち、「チャレンジリクエスト→認証チャレンジ→レスポンス送信→レスポンス応答」という一連の認証過程はある周期毎に行われるのが一般的である。
【００１０】
上記のような不同期動作について、ベース側を携帯端末装置とした場合を例として、図１４及び図１５に示すタイミングチャートを参照して説明する。図１４において、（ａ）はキーと携帯端末装置のモード毎の動作を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロック（機能制限）の遷移状態を示す図である。
【００１１】
図１４（ａ）において、キーと携帯端末装置との間では認証成立状態にあり、アプリモードを実行中に、認証信号を受信した携帯端末装置から送信される一連の認証過程における最後の認証信号（又は確認信号）が、電波干渉等によりキー側に届かなかった場合を示している。この場合、キー側は、認証信号に対する応答が得られないため、アプリモードからサーチモードに移行してしまう。このサーチモードでは、キーと携帯端末装置は認証不成立状態となる。また、携帯端末装置側では、応答が届いていないことが認識されていないため、アプリモードを継続することになる。
【００１２】
なお、キー側と携帯端末装置側の双方において、アプリモード中に一連の認証過程における最後の認証信号を送受信していることの判断は、その認証方法において予め決められた手順により信号の送受信を行っているため、モード中のどの動作段階にあるかは双方において自明である。
【００１３】
そして、携帯端末装置側では認証周期「ｂ秒」経過した時点において、キーから認証信号が送信されないことで初めてキーがサーチモードに移行していると判断できる。その後、携帯端末装置側もサーチモードに移行する。また、図１４（ａ）において、ａ秒はキーがサーチ信号を送信する周期、ｂ秒は認証周期、ｃ秒は携帯端末装置が一連の認証過程における最後の認証信号を送信した後に信号を待ち受ける時間を示している。これらの時間の関係は、「ａ秒＜ｃ秒＜ｂ秒」となっている。
【００１４】
サーチモードに移行した携帯端末装置から応答信号が送信されて、キー側とペアを組む機器であることが確認されると、キーと携帯端末装置は共に認証モードに移行する。
【００１５】
以後、認証モードに移行したキーと携帯端末装置では、同期を取りながらの相互認証動作に復帰することになる。すなわち、キーと携帯端末装置は、不同期状態から同期状態に戻る迄に「ｂ秒＋ｃ秒＋認証モード動作時間」以上かかり、この間は、相互に無駄な動作が強いられることになる。
【００１６】
また、図１４（ｂ）に示すように、アプリモードでは機能ロック無し（機能制限無し）状態で動作しているが、同期が取れなくなり、認証不成立状態になると機能ロック（機能制限有り）状態となり携帯端末装置側の通信機能等が制限され、同期が取れて認証成立状態になると機能ロック無し状態となって、再び、通信機能が利用可能になる。このような現象は、機器を利用するユーザには理解できない状態であるため、ユーザに対しても機器の利便性を損なうことになる。
【００１７】
次に、図１５において、（ａ）はキーと携帯端末装置のモード毎の動作を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの遷移状態を示す図である。
【００１８】
図１５（ａ）において、キーと携帯端末装置との間では認証成立状態にあり、アプリモードを実行中にキー側から送信された認証信号が携帯端末装置側に届かないと、直ちに認証不成立状態になる。この時、キー側では、認証信号が携帯端末装置側に届かないことが認識されないため、アプリモードで設定された動作周期で認証動作を繰り返すため、図中のキー側はｂ秒間、無駄な動作状態を継続することになる。また、図中の携帯端末装置側は、認証不成立後、認証信号が受信できないため、直ちにサーチモードに移行し、ｆ秒周期でサーチ信号の受信をｃ秒間待機するが、キー側から送信される認証信号が届かないため、ｆ秒間無駄な動作状態を継続することになる。ここで、携帯端末装置におけるサーチモードでの待ち受け周期を「ｆ秒」としている。
【００１９】
その後、アプリモードであるキー側はｂ秒後に再度認証信号を携帯端末装置に送信するが応答信号が帰ってこないため、サーチモードに移行し、ａ秒周期でサーチ信号を送信する。携帯端末装置側はサーチモードを継続しているため、サーチ信号を受信して応答信号を送信する。そして、キー側と携帯端末装置側は互いの機器が確認されると、双方が認証モードに移行し認証成立状態となって、アプリモードに復帰する。
【００２０】
すなわち、キーと携帯端末装置は、不同期状態から同期状態に戻る迄に「ｆ秒＋ｃ秒＋認証モード動作時間」以上かかり、この間は、相互に無駄な動作が強いられることになる。
【００２１】
また、図１５（ｂ）に示すように、アプリモードでは、認証不成立以前は機能ロック無し状態で動作しているが、同期が取れなくなり、認証不成立状態になると機能ロック状態となり携帯端末装置側の通信機能等が制限され、同期が取れて認証成立状態になると機能ロック無し状態となって、再び、通信機能が利用可能になる。
【００２２】
以上のように、従来の認証方法を採用したキーと携帯端末装置との間の相互認証動作では、ある動作モード中に発生する一信号の不達により、簡単に同期が取れなくなってしまい、同期状態に復帰するまでに、予め設定され複数の動作モードを順次実行するという、無駄な動作が発生する。その結果、キーと携帯端末装置では、無駄な動作中に電力を浪費することになり、双方に実装される電池等の電源の電力消費を増加させることになる。
【００２３】
また、図１４及び図１５に示したような現象は、機器を利用するユーザには理解できない状態であり、偶発的な干渉などの原因で機器に使用制限がかかるため、ユーザに対しても機器の利便性を損なうことになる。
【００２４】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、サーチ信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行し、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減する無線通信装置、無線認証システム及び無線認証方法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】
【００２５】
本発明の無線通信装置の一つの態様は、無線通信ユニットとの間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線通信装置であって、前記無線通信ユニットとの間で無線通信を行う送受信手段と、前記送受信手段により前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、認証信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行することにより、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減することができる。
【００２７】
また、本発明の無線通信装置の一つの態様は、上記無線通信装置において、前記無線認証制御手段は、前記受信待機時間を前記無線通信ユニットにおける認証信号の送信間隔よりも長く設定する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、受信待機中に無線通信ユニットから送信される信号を確実に受信することができる。
【００２９】
また、本発明の無線通信装置の一つの態様は、上記無線通信装置において、前記無線認証制御手段は、前記受信待機中に前記無線通信ユニットから相互認証に係る信号を受信した場合は、当該受信信号に対する応答信号を前記送受信手段により送信した後、前記相互認証に関わる次の動作モードに移行する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、認証信号の送受信失敗後に認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮することができ、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にすることが可能になる。
【００３１】
また、本発明の無線通信装置の一つの態様は、上記無線通信装置において、前記無線認証制御手段は、前記受信待機後に移行した動作モードにおいて、前記相互認証に関わる信号の送受信処理を所定回数実行して認証成立時は、前記送受信手段に対する通信機能の制限を行わない構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、一時的に相互認証が失敗した場合でも無線通信機能に制限をかけることなく、通信動作を維持することができ、ユーザに対する利便性を改善することができる。
【００３３】
また、本発明の無線認証システムの一つの態様は、無線通信ユニットと無線通信装置の間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線認証システムであって、前記無線通信装置は、前記無線通信ユニットとの間で無線通信を行う送受信手段と、前記送受信手段により前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、認証信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行することにより、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減することができる。
【００３５】
また、本発明の無線認証方法の一つの態様は、無線通信ユニットと無線通信装置の間で無線通信により、少なくともサーチ信号を送受信する動作モードと相互認証を行う動作モードを有する無線認証方法であって、前記無線通信装置において、無線通信ユニットとの間で無線通信を行う無線通信ステップと、前記無線通信装置において、前記無線通信ユニットとの間で一連の認証過程を実行する際に、最後の認証信号の送信後に、前記無線通信ユニットから送信される信号受信を待機する受信待機時間を設定する無線認証制御ステップと、を有する。
【００３６】
この方法によれば、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、認証信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行することにより、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、認証信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行することにより、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は、本発明を適用した実施の形態１の無線認証システムの全体構成を示す図である。図１において、無線認証システム１０は、無線認証機能を実装した無線通信装置としての携帯電話機１００と、無線認証機能を実装した無線通信ユニットとしてのキー通信ユニット４００と、携帯通信用の無線基地局６００と、から構成される。
【００４０】
図１において、携帯電話機１００は、無線基地局６００との間で携帯通信処理を実行する無線通信部２００と、キー通信ユニット４００との間で無線認証処理を実行する無線認証部３００を備える。
【００４１】
図１において、キー通信ユニット４００は、携帯電話機１００との間で無線認証処理を実行する無線認証部５００と、無線認証不成立時に警報を発する警報回路部５０６及び外部出力部５０７と、キー通信ユニット４００内の各部に電力を供給する電池５０９を備える。
【００４２】
図２は、携帯電話機１００の構成を示すブロック図である。図２において、携帯電話機１００は、無線通信制御部１０１と、電池１０２と、タイマー１０３と、警報回路部１０４と、外部出力部１０５と、操作入力部１０６と、マイクロフォン１０７と、無線通信部２００と、無線認証部３００と、から構成される。
【００４３】
無線通信制御部１０１は、操作入力部１０６から入力される操作信号に応じて無線通信部２００を制御して無線基地局６００との間の携帯通信処理を制御して、マイクロフォン１０７から入力される送話信号の送信制御、無線通信部２００から入力される受信信号の受信制御等を実行する。また、無線通信制御部１０１は、携帯通信の動作状態を示す通信状態信号を無線認証部３００に出力して無線認証部３００の動作を制御し、無線認証部３００から入力される使用制限信号又は使用制限解除信号により携帯通信機能の使用制限動作又は使用制限解除動作を制御する。
【００４４】
電池１０２は、充電池等により構成され、携帯電話機１００内の各部に電力を供給する。タイマー１０３は、無線通信制御部１０１における携帯通信制御と、無線認証部３００における無線認証制御の各動作タイミングを設定するための時間を計時し、その計時時間を無線通信制御部１０１と無線認証部３００に供給する。
【００４５】
警報回路部１０４は、キー通信ユニット４００との無線認証不成立時に無線認証部３００から入力される警報出力指示信号により動作する回路であり、その信号入力時に外部出力部１０５の出力手段を選択して音や表示等により警報をユーザに通知する。
【００４６】
外部出力部１０５は、スピーカ、振動部、表紙部等の出力手段により構成され、警報回路部１０４から入力される選択信号により選択された出力手段により警報をユーザに通知する。操作入力部１０６は、テンキーや各種ファンクションキー等を備え、ユーザによるキー操作に応じた操作信号を無線通信制御部１０１に出力する。
【００４７】
無線通信部２００は、アンテナ２０１と、送受信切替部２０２と、送信部２０３と、受信部２０４と、から構成される。
【００４８】
アンテナ２０１は、送受信切替部２０２を介して接続される送信部２０３からの送信信号を無線基地局６００に対して送信し、相手の通信装置からの信号を無線基地局６００を介して受信して受信信号を送受信切替部２０２を介して受信部２０４に与える。
【００４９】
送受信切替部２０２は、アンテナ２０１に対して送信部２０３と受信部２０４を切り替えて接続する。送信部２０３は、無線通信制御部１０１から入力される送信信号を変調し、その変調信号を送受信切替部２０２を介してアンテナ２０１に供給する。受信部２０４は、アンテナ２０１から送受信切替部２０２を介して受信信号を受信し、その受信信号を復調して復調信号を無線通信制御部１０１に出力する。
【００５０】
無線認証部３００は、アンテナ３０１と、送受信部３０２と、認証ＩＤ記憶部３０３と、無線認証制御部３０４と、メモリ３０５と、信号レベル検出部３０６と、使用制限装置３０７と、から構成される。
【００５１】
アンテナ３０１は、送受信部３０２から入力され無線認証に関する送信信号をキー通信ユニット４００に対して送信し、キー通信ユニット４００から無線認証に関する信号を受信して送受信部３０２に出力する。
【００５２】
送受信部３０２は、無線認証制御部３０４から入力される無線認証に関する信号を変調した送信信号を生成してアンテナ３０１から送信し、アンテナ３０１から入力される受信信号から無線認証に関する信号を復調し、その復調した信号を無線認証制御部３０４と信号レベル検出部３０６に出力する。
【００５３】
認証ＩＤ記憶部３０３は、識別コード信号を予め記憶する。この識別コード信号には、携帯電話機１００を特定する自己識別記号（ＩＤ）と、当該携帯電話機１００と対応するキー通信ユニット４００を特定する識別記号が含まれる。
【００５４】
無線認証制御部３０４は、メモリ３０５に記憶された無線認証プログラムにより無線認証処理を制御し、タイマー１０３から供給される計時時間により無線認証処理の動作タイミングを制御する。無線認証制御部３０４は、送受信部３０２から無線認証に関するサーチ信号又は認証信号が入力されると、当該サーチ信号又は認証信号と認証
ＩＤ記憶部３０３に記憶された識別コード信号とを照合し、当該サーチ信号又は認証信号が自己に対するものである場合に当該サーチ信号又は認証信号を受信したことを示す応答信号（確認コード信号）を送受信部３０２から一定の強度で送信する。
【００５５】
また、無線認証制御部３０４は、使用制限装置３０７から使用制限解除信号が入力された場合は上記応答信号の送信動作を継続し、使用制限装置３０７から使用制限信号が入力された場合は、携帯電話機１００が通話中又は通信中であれば、当該使用制限信号の無線通信制御部１０１に対する出力を停止させ、携帯電話機１００が通話終了又は通信終了していれば、当該使用制限信号の無線通信制御部１０１に対する出力を許可する。
【００５６】
さらに、無線認証制御部３０４は、無線認証に関わる動作モードとして、第２の動作モードを実行中に、キー通信ユニット４００側から送信される認証信号に対して応答する一連の認証過程における最後の認証信号がキー通信ユニット４００側で受信を失敗した場合に備えて、無線認証部３００をキー通信ユニット４００からの認証信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け状態として、無線認証部３００からの応答不達の場合キー通信ユニット４００が移行する第１の動作モードと同期を取れるように制御して、正常な認証動作に復帰するまでの期間を短縮するように制御する。無線認証制御部３０４は、信号待ち受け状態において、サーチ信号を受信しなければ、送信した応答信号がキー通信ユニット４００側で受信に成功したと判断して第２の動作モードにおける周期的な認証動作を継続する。
【００５７】
ここで、第１の動作モードは、キー通信ユニット４００がサーチ信号を送信し、無線認証制御部３０４においてそのサーチ信号を受信する状態である。第２の動作モードは、キー通信ユニット４００と無線認証制御部３０４において相互認証を定期的に行っており、その結果として携帯電話機１００の機能をユーザが利用できる状態である。
【００５８】
メモリ３０５は、無線認証処理を制御するための無線認証プログラム等を記憶する。信号レベル検出部３０６は、送受信部３０２により受信された無線認証に関する認証信号が入力されると、当該認証信号（識別コード信号）の受信レベルを検出して使用制限装置３０７に出力する。
【００５９】
使用制限装置３０７は、信号レベル検出部３０６から入力された受信レベルを予め設定された閾値と比較し、受信レベルが閾値より大きい場合は使用制限を解除する使用制限解除信号を無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４に出力し、受信レベルが閾値より小さくなった場合は、無線認証制御部３０４から許可が入力されていれば、使用を制限する使用制限信号を無線通信制御部１０１に対して出力する。
【００６０】
なお、使用制限装置３０７は、受信レベルの比較結果に応じて使用制限信号又は使用制限解除信号を無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４に出力する場合を説明したが、これらの信号出力に限定するものではなく、例えば、受信レベルの比較結果に応じて使用制限解除信号を出力又は停止することにより、無線通信制御部１０１及び無線認証制御部３０４が同様の処理を実行させるようにしてもよい。
【００６１】
次に、図１のキー通信ユニット４００の構成について図３に示すブロック図を参照して説明する。
【００６２】
図３において、キー通信ユニット４００は、無線認証部５００と、警報回路部５０６と、外部出力部５０７と、メモリ５０８と、電池５０９と、タイマー５１０と、から構成される。
【００６３】
無線認証部５００は、アンテナ５０１と、送受信部５０２と、認証信号レベル検出部５０３と、無線認証ユニット制御部５０４と、認証ＩＤ記憶部５０５と、から構成される。
【００６４】
アンテナ５０１は、送受信部５０２から入力された無線認証に関する送信信号を携帯電話機１００に対して送信し、携帯電話機１００から無線認証に関する信号を受信して送受信部５０２に出力する。
【００６５】
送受信部５０２は、無線認証ユニット制御部５０４から入力される無線認証に関する信号を変調した送信信号を生成してアンテナ５０１から送信し、アンテナ５０１から入力される受信信号から無線認証に関する信号を復調し、その復調した信号を認証信号レベル検出部５０３と無線認証ユニット制御部５０４に出力する。
【００６６】
認証信号レベル検出部５０３は、送受信部５０２により受信された無線認証に関する認証信号が入力されると、当該認証信号（識別コード信号）の受信レベルを検出して無線認証ユニット制御部５０４に出力する。
【００６７】
無線認証ユニット制御部５０４は、メモリ５０８に記憶された無線認証プログラムにより無線認証処理を制御し、タイマー５１０から供給される計時時間により無線認証処理の動作タイミングを制御する。無線認証ユニット制御部５０４は、無線認証に関するサーチ信号又は認証信号を送受信部５０２から一定の強度で携帯電話機１００に対して送信し、送受信部５０２によりサーチ信号又は認証信号に対する応答信号が受信されて入力されると、当該応答信号と認証ＩＤ記憶部５０５に記憶された識別コード信号とを照合し、当該サーチ信号又は認証信号が自己に対するものである場合に当該識別コード信号から生成した認証信号（識別コード信号）を送受信部５０２から一定の強度で送信する。
【００６８】
認証ＩＤ記憶部５０５は、識別コード信号を予め記憶する。この識別コード信号には、キー通信ユニット４００を特定する自己識別記号（ＩＤ）と、当該キー通信ユニット４００と対応する携帯電話機１００を特定する識別記号が含まれる。
【００６９】
警報回路部５０６は、携帯電話機１００との無線認証不成立時に無線認証部５００から入力される警報出力指示信号により動作する回路であり、その信号入力時に外部出力部５０７の出力手段を選択して音や表示等により警報をユーザに通知する。
【００７０】
外部出力部５０７は、スピーカ、振動部、表紙部等の出力手段により構成され、警報回路部５０６から入力される選択信号により選択された出力手段により警報をユーザに通知する。
【００７１】
メモリ５０８は、無線認証処理を制御するための無線認証プログラム等を記憶する。電池５０９は、交換可能な電池等により構成され、キー通信ユニット４００内の各部に電力を供給する。タイマー５１０は、無線認証部５００における無線認証制御の動作タイミングを設定するための時間を計時し、その計時時間を無線認証部５００に供給する。
【００７２】
次に、携帯電話機１００及びキー通信ユニット４００により実行される無線認証処理について図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４において、（ａ）はキー通信ユニット４００で実行される無線認証処理処理を示すフローチャート、（ｂ）は携帯電話機１００で実行される無線認証処理処理を示すフローチャートである。
【００７３】
図４（ａ）において、キー通信ユニット４００の無線認証部５００は、第１の動作モードによりサーチ信号を携帯電話機１００へ送信する（ステップＳ１０１）。同図（ｂ）において、携帯電話機１００の無線認証部３００は、サーチ信号受信の有無を判断し（ステップＳ２０１）、サーチ信号を受信しなければ（ステップＳ２０１：ＮＯ）、サーチ信号の受信判断を繰り返し、サーチ信号を受信すれば（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、応答信号をキー通信ユニット４００に対して送信する（ステップＳ２０２）。
【００７４】
キー通信ユニット４００の無線認証部５００は、上記サーチ信号の送信による応答信号受信の有無を判断し（ステップＳ１０２）、応答信号を受信しなければ（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、応答信号を受信すれば（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、第２の動作モードに移行して認証信号を携帯電話機１００に対して送信する（ステップＳ１０３）。
【００７５】
次いで、携帯電話機１００の無線認証部３００は、認証信号受信の有無を判断し（ステップＳ２０３）、認証信号を受信しなければ（ステップＳ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、認証信号を受信すれば（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、第２の動作モードに移行して応答信号を送信する（ステップＳ２０４）。ここで、携帯電話機１００の無線認証部３００は、第２の動作モードのままキー通信ユニット４００からの信号を一定時間待ち受ける状態とする（ステップＳ２０５）。
【００７６】
次いで、キー通信ユニット４００の無線認証部５００は、上記認証信号の送信による応答信号受信の有無を判断し（ステップＳ１０４）、応答信号を受信すれば（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、本処理を終了し、応答信号を受信しなければ（ステップＳ１０４：ＮＯ）、第１の動作モードに移行してサーチ信号を携帯電話機１００に対して送信して（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。
【００７７】
次いで、携帯電話機１００の無線認証部３００は、上記信号待ち受け中にキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号受信の有無を判断し（ステップＳ２０６）、サーチ信号を受信すれば（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に戻る。この場合、携帯電話機１００が認証信号を受けて送信した応答信号が、電波干渉等によりキー通信ユニット４００に届かなかったことが考えられる。しかし、携帯電話機１００の無線認証部３００では、応答信号が届いたか否かを判断できないため、ステップＳ２０５においてキー通信ユニット４００からの信号を一定時間待ち受けるようにした。
【００７８】
また、携帯電話機１００の無線認証部３００は、上記信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信しなければ（ステップＳ２０６：ＮＯ）、アプリケーションを実行して（ステップＳ２０７）、本処理を終了する。この場合、携帯電話機１００から送信された応答信号はキー通信ユニット４００に届いており、信号待ち受け中にサーチ信号を受信しないことは、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００との間の認証処理が正常に終了したものとして、携帯電話機１００では第２の動作モードを維持する。なお、ステップＳ２０７のアプリケーション実行という動作は、具体的なアプリケーションを実行するだけでなく、アプリケーションが実行できる状態、すなわち携帯電話機に対して機能ロックされていない状態を維持することも含んでいる。
【００７９】
以上の携帯電話機１００とキー通信ユニット４００との間で実行された無線認証処理において、送受信される信号は、例えば、図５に示すようになる。図５において、（ａ）はキー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図である。なお、同図（ａ）では、簡易的な認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。
【００８０】
図５においては、説明の都合上、認証動作における一連の認証過程として、認証信号送信と認証信号受信、認証信号への応答信号を送信、認証信号への応答信号を受信するという簡易な例を記載しているが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【００８１】
図５は、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で定期的に実行される認証が成功していたが、干渉等により、ある時点において携帯電話機１００から送信された認証信号（又は確認信号）がキー通信ユニット４００側で受信を失敗した場合の動作例を示している。
【００８２】
最初は、図５（ａ）において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では認証成立状態にある。第２の動作モードにおいて、キー通信ユニット４００側からは認証信号が携帯電話機１００に送信される。この認証信号を受信した携帯電話機１００からは応答信号として一連の認証過程における最後の認証信号（又は確認信号）がキー通信ユニット４００に送信される。
【００８３】
なお、キー通信ユニット４００側と携帯電話機１００側の双方において、第２の動作モード中に一連の認証過程における最後の認証信号を送受信していることの判断は、その認証方法において予め決められた手順により信号の送受信を行っているため、モード中のどの動作段階にあるかは双方において自明である。
【００８４】
ここで、電波干渉、信号衝突等により上記応答の認証信号がキー通信ユニット４００側で受信を失敗しても、携帯電話機１００ではキー通信ユニット４００の受信失敗を認識できないが、上記応答の認証信号送信後に、無線認証部３００はキー通信ユニット４００から送信される認証信号をｃ秒間待ち受ける状態とする。
【００８５】
一方、キー通信ユニット４００は、携帯電話機１００からの応答の認証信号が受信できないので第１の動作モードに移行する。キー通信ユニット４００は、第１の動作モードでは、図中に示すａ秒間隔でサーチ信号を送信する。ここで、ｃ秒＞ａ秒とすれば、携帯電話機１００においてキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｃ秒間の間に受信することが可能である。この待ち受け時間ｃ秒間の間にサーチ信号を受信した場合は、携帯電話機１００は第２の動作モードに移行し、キー通信ユニット４００との相互認証を実行する。
【００８６】
但し、キー通信ユニット４００が第１の動作モードに移行していた場合サーチ信号がどのタイミングで到着するかを、携帯電話機１００の無線認証制御部３０４において把握できる場合は、ｃの値を小さくすることができる。この場合は必ずしもｃ秒＞ａ秒である必要は無い。
【００８７】
以上のような動作の場合、認証失敗は偶発的なものであるので、利便性の観点から、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機１００の携帯通信機能の制限は行わない。このため、図５（ｂ）に示すように、携帯電話機１００では機能ロック無し状態が継続することになる。
【００８８】
次に、図５に示した第１の動作モード移行後の動作において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で実行される認証処理の詳細について、図６に示すシーケンス図を参照して説明する。図６においては、説明の都合上、簡易的な認証動作における一連の認証過程を、認証信号送信と認証信号受信、認証信号への応答信号を送信、認証信号への応答信号を受信と簡略して記載しているが、これら一連の認証過程における信号を送受信する回数、サーチ信号を送信する装置、サーチ信号を受信する装置などを特に制限するものではない。
【００８９】
図６において、まず、キー通信ユニット４００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号がａ秒周期で繰り返し携帯電話機１００に対して送信される（ステップＫ１〜Ｋ４）。携帯電話機１００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号の受信に対するサーチ応答がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ１）。
【００９０】
この第１の動作モードにより携帯電話機１００とキー通信ユニット４００で相互の機器を確認すると、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の双方で第２の動作モードに移行する。第２の動作モードに移行すると、キー通信ユニット４００からは携帯電話機１００に対して認証信号が送信され（ステップＫ５）、携帯電話機１００からは認証信号の受信に対する応答である認証信号がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ２）。この後、携帯電話機１００の無線認証部３００では、キー通信ユニット４００から送信される信号をｃ秒間待ち受ける信号待ち受け状態となる（ステップＭ３）。そして、携帯電話機１００の無線認証部３００は、信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信しなかった場合は、アプリケーションを実行する（ステップＭ４）。
【００９１】
以上のような一連の認証動作（ステップＫ５，ステップＭ２〜Ｍ４）が、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間ではｂ秒周期で繰り返し実行される（ステップＫ６，ステップＭ５〜Ｍ７）。なお、ステップＭ４、Ｍ７のアプリケーション実行という動作は、具体的なアプリケーションを実行するだけでなく、アプリケーションが実行できる状態、すなわち携帯電話機に対して機能ロックされていない状態を維持することも含んでいる。
【００９２】
以上のように、本実施の形態１の無線認証システムでは、携帯電話機が一連の認証過程における最後の認証信号の送受信後に、キー通信ユニットから送信される信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け時間を設定するようにしたため、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、従来の一連の認証過程において認証信号受信失敗時に、動作モード毎に発生していた無駄な動作を最低限にすることができ、キー通信ユニット側と携帯電話機の無駄な電力消費を低減することができる。
【００９３】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、携帯電話機１００がサーチ信号をキー通信ユニット４００に対して送信し、キー通信ユニット４００が携帯電話機１００への認証信号を送信後に携帯電話機１００から送信される認証信号を待ち受ける時間を設定する場合について説明する。
【００９４】
なお、本実施の形態２における無線認証システムは、上記実施の形態１に示した無線認証システム１０と同様の構成を適用するため、そのシステム構成、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の各構成の図示、及び構成説明は省略する。
【００９５】
本実施の形態２の携帯電話機１００とキー通信ユニット４００との間で実行された無線認証処理において、送受信される信号は、例えば、図７に示すようになる。図７において、（ａ）はキー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図である。なお、同図（ａ）では、簡易的な認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。
【００９６】
図７は、説明の都合上簡易的な認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【００９７】
図７は、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で定期的に実行される認証は成功していたが、干渉等により、ある時点においてキー通信ユニット４００から送信された認証信号（確認信号）が携帯電話機１００側で受信を失敗した場合の動作例を示している。
【００９８】
最初は、図７（ａ）において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では認証成立状態にある。第２の動作モードにおいて、携帯電話機１００側からは認証信号がキー通信ユニット４００に送信される。この認証信号を受信したキー通信ユニット４００からは応答信号として一連の認証過程における最後の認証信号（又は確認信号）が携帯電話機１００に送信される。
【００９９】
なお、キー通信ユニット４００側と携帯電話機１００側の双方において、第２の動作モード中に一連の認証過程における最後の認証信号を送受信していることの判断は、その認証方法において予め決められた手順により信号の送受信を行っているため、モード中のどの動作段階にあるかは双方において自明である。
【０１００】
ここで、電波干渉、信号衝突等により上記応答の認証信号が携帯電話機１００側で受信を失敗しても、キー通信ユニット４００では携帯電話機１００の受信失敗を認識できないが、上記応答の認証信号送信後に、無線認証部５００は携帯電話機１００から送信される認証信号をｃ秒間待ち受ける状態とする。
【０１０１】
一方、携帯電話機１００は、キー通信ユニット４００からの応答の認証信号が受信できないので第１の動作モードに移行する。携帯電話機１００は、第１の動作モードでは、図中に示すａ秒間隔でサーチ信号を送信する。ここで、ｃ秒＞ａ秒とすれば、キー通信ユニット４００において携帯電話機１００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｃ秒間の間に受信することが可能である。この待ち受け時間ｃ秒間の間にサーチ信号を受信した場合は、キー通信ユニット４００は第２の動作モードに移行し、携帯電話機１００との相互認証を実行する。
【０１０２】
但し、携帯電話機１００が第１の動作モードに移行していた場合、サーチ信号がどのタイミングで到着するかをキー通信ユニット４００の無線認証ユニット制御部５０４において把握できる場合は、ｃの値を小さくすることができる。この場合は必ずしもｃ秒＞ａ秒である必要は無い。
【０１０３】
以上のような動作の場合、認証失敗は偶発的なものであるので、利便性の観点から、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機１００の携帯通信機能の制限は行わない。このため、図７（ｂ）に示すように、携帯電話機１００では機能ロック無し状態が継続することになる。
【０１０４】
次に、図７に示した第１の動作モード移行後の動作において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で実行される認証処理の詳細について、図８に示すシーケンス図を参照して説明する。図８は、説明の都合上簡易的な認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１０５】
図８において、まず、携帯電話機１００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号がａ秒周期で繰り返しキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ１１〜Ｍ１４）。キー通信ユニット４００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号の受信に対するサーチ応答が携帯電話機１００に対して送信される（ステップＫ１１）。
【０１０６】
この第１の動作モードにより携帯電話機１００とキー通信ユニット４００で相互の機器を確認すると、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の双方で第２の動作モードに移行する。第２の動作モードに移行すると、携帯電話機１００からはキー通信ユニット４００に対して認証信号が送信され（ステップＭ１５）、キー通信ユニット４００からは認証信号の受信に対する応答である認証信号が携帯電話機１００に対して送信される（ステップＫ１２）。この後、キー通信ユニット４００の無線認証部５００では、携帯電話機１００から送信される信号をｃ秒間待ち受ける信号待ち受け状態となる（ステップＫ１３）。また、携帯電話機１００の無線認証部３００では、キー通信ユニット４００から送信される認証信号の受信後にアプリケーションが実行される（ステップＭ１６）。なお、ステップＭ１６のアプリケーション実行という動作は、具体的なアプリケーションを実行するだけでなく、アプリケーションが実行できる状態、すなわち携帯電話機に対して機能ロックされていない状態を維持することも含んでいる。
【０１０７】
以上のような一連の認証動作（ステップＭ１５→ステップＫ１２，Ｋ１３，ステップＭ１６）が、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間ではｂ秒周期で繰り返し実行される（ステップＭ１７→ステップＫ１４，Ｋ１５，ステップＭ１８）。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態２の無線認証システムでは、キー通信ユニットが一連の認証過程における最後の認証信号の送受信後に、携帯電話機から送信される信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け時間を設定するようにしたため、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、従来の一連の認証過程において認証信号受信失敗時に、動作モード毎に発生していた無駄な動作を最低限にすることができ、キー通信ユニット側と携帯電話機の無駄な電力消費を低減することができる。また、本実施の形態２の無線認証システムでは、第２の動作モードにおいて、携帯電話機がキー通信ユニットから応答の認証信号を受信できれば、直ちにアプリケーションを実行することができる。
【０１０９】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、キー通信ユニット４００がサーチ信号を携帯電話機１００に対して送信し、一連の認証過程において携帯電話機１００がキー通信ユニット４００へ最後の認証信号を送信後にキー通信ユニット４００から送信される認証信号を待ち受ける時間を設定する場合について説明する。
【０１１０】
なお、本実施の形態３における無線認証システムは、上記実施の形態１に示した無線認証システム１０と同様の構成を適用するため、そのシステム構成、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の各構成の図示、及び構成説明は省略する。
【０１１１】
本実施の形態３の携帯電話機１００とキー通信ユニット４００との間で実行された無線認証処理において、送受信される信号は、例えば、図９に示すようになる。図９において、（ａ）はキー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図である。なお、同図（ａ）では、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。
【０１１２】
図９は、説明の都合上一般的なチャレンジアンドレスポンス認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１１３】
図９は、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で定期的に実行される認証は成功していたが、干渉等により、ある時点において携帯電話機１００から送信された認証信号（確認信号）がキー通信ユニット４００側で受信を失敗した場合の動作例を示している。
【０１１４】
最初は、図９（ａ）において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では認証成立状態にある。第２の動作モードにおいて、キー通信ユニット４００側からは認証信号が携帯電話機１００に送信される。この認証信号を受信した携帯電話機１００からは応答信号として一連の認証過程における最後の認証信号（又は確認信号）がキー通信ユニット４００に送信される。
【０１１５】
なお、キー通信ユニット４００側と携帯電話機１００側の双方において、第２の動作モード中に一連の認証過程における最後の認証信号を送受信していることの判断は、その認証方法において予め決められた手順により信号の送受信を行っているため、モード中のどの動作段階にあるかは双方において自明である。
【０１１６】
ここで、電波干渉、信号衝突等により上記応答の認証信号がキー通信ユニット４００側で受信を失敗しても、携帯電話機１００ではキー通信ユニット４００の受信失敗を認識できないが、上記応答の認証信号送信後に、無線認証部３００はキー通信ユニット４００から送信される認証信号をｃ秒間待ち受ける状態とする。
【０１１７】
一方、キー通信ユニット４００は、携帯電話機１００からの応答の認証信号が受信できないので第１の動作モードに移行する。キー通信ユニット４００は、第１の動作モードでは、図中に示すａ秒間隔でサーチ信号を送信する。ここで、ｃ秒＞ａ秒とすれば、携帯電話機１００においてキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｃ秒間の間に受信することが可能である。この待ち受け時間ｃ秒間の間にサーチ信号を受信した場合は、携帯電話機１００は第２の動作モードに移行し、キー通信ユニット４００との相互認証を実行する。
【０１１８】
但し、キー通信ユニット４００が第１の動作モードに移行していた場合サーチ信号がどのタイミングで到着するかを携帯電話機１００の無線認証制御部３０４において把握できる場合は、ｃの値を小さくすることができる。この場合は必ずしもｃ秒＞ａ秒である必要は無い。
【０１１９】
以上のような動作の場合、認証失敗は偶発的なものであるので、利便性の観点から、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機１００の携帯通信機能の制限は行わない。このため、図９（ｂ）に示すように、携帯電話機１００では機能ロック無し状態が継続することになる。
【０１２０】
また、上記図９に示した動作とは異なる動作例を図１０に示す。図１０において、（ａ）はキー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図である。なお、同図（ａ）では、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。
【０１２１】
図１０は、説明の都合上一般的なチャレンジアンドレスポンス認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１２２】
図１０は、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で定期的に実行される認証は成功していたが、干渉等により、ある時点においてキー通信ユニット４００側から送信された認証信号が携帯電話機１００で受信を失敗した場合の動作例を示している。
【０１２３】
最初は、図１０（ａ）において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では認証成立状態にある。第２の動作モードにおいて、キー通信ユニット４００側からは認証信号が携帯電話機１００に送信される。この認証信号を受信した携帯電話機１００からは応答信号として認証信号（又は確認信号）がキー通信ユニット４００に送信される。
【０１２４】
なお、認証方法において予め決められた手順により信号の送受信を行っているため、キー通信ユニット４００側と携帯電話機１００側の双方においてモード中のどの動作段階にあるかは双方において自明である。
【０１２５】
ここで、電波干渉、信号衝突等によりキー通信ユニット４００から送信される認証信号の受信を携帯電話機１００で失敗した場合、上記応答の認証信号がキー通信ユニット４００側へ送信されないので、キー通信ユニット４００では携帯電話機１００の受信失敗を認識でき、第１の動作モードに移行し、携帯電話機１００も第１の動作モードに移行し、無線認証部３００はキー通信ユニット４００から送信される認証信号をｃ秒間待ち受ける状態とする。
【０１２６】
キー通信ユニット４００は、第１の動作モードでは、図中に示すａ秒間隔でサーチ信号を送信する。ここで、ｃ秒＞ａ秒とすれば、携帯電話機１００においてキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｃ秒間の間に受信することが可能である。この待ち受け時間ｃ秒間の間にサーチ信号を受信した場合は、携帯電話機１００は第２の動作モードに移行し、キー通信ユニット４００との相互認証を実行する。その後のｂ秒ごとの定期的な相互認証において、一連の認証過程における最後の認証信号（又は確認信号）がキー通信ユニット４００に送信された後に、無線認証部３００はキー通信ユニット４００から送信される認証信号をｃ秒間待ち受ける状態とする。
【０１２７】
但し、携帯電話機１００の無線認証制御部３０４において、キー通信ユニット４００が第１の動作モードに移行していた場合、サーチ信号がどのタイミングで到着するかを把握できる場合は、ｃの値を小さくすることができる。この場合は必ずしもｃ秒＞ａ秒である必要は無い。
【０１２８】
以上のような動作の場合、認証失敗は偶発的なものであるので、利便性の観点から、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機１００の携帯通信機能の制限は行わない。このため、図１０（ｂ）に示すように、携帯電話機１００では機能ロック無し状態が継続することになる。
【０１２９】
図９及び図１０において、ａ秒はキーがサーチ信号を送信する周期、ｂ秒は動作モードでの認証周期、ｃ秒は携帯電話機が一連の認証過程における最後の認証信号を送信した後に信号を待ち受ける時間を示している。これらの時間の関係は、「ａ秒＜ｂ秒」、「ｃ秒＜ｂ秒」となっている。
【０１３０】
次に、図９及び図１０に示した第１の動作モード移行後の動作において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で実行される認証処理の詳細について、図１１に示すシーケンス図を参照して説明する。図１１は、説明の都合上一般的なチャレンジアンドレスポンス認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１３１】
図１１において、まず、キー通信ユニット４００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号がａ秒周期で繰り返し携帯電話機１００に対して送信される（ステップＫ２１〜Ｋ２４）。携帯電話機１００では、第１の動作モードにおいてサーチ信号の受信に対するサーチ応答がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ２１）。
【０１３２】
この第１の動作モードにより携帯電話機１００とキー通信ユニット４００で相互の機器を確認すると、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の双方で第２の動作モードに移行する。第２の動作モードに移行すると、キー通信ユニット４００からは携帯電話機１００に対して認証信号が送信され（ステップＫ２５）、携帯電話機１００からは認証信号の受信に対する応答である認証信号がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ２２）。このような認証動作を携帯電話機１００のキー通信ユニット４００の双方で繰り返した後（ステップＫ２６，Ｍ２３）、携帯電話機１００の無線認証部３００では、キー通信ユニット４００から送信される信号をｃ秒間待ち受ける信号待ち受け状態となる（ステップＭ２４）。
【０１３３】
そして、携帯電話機１００の無線認証部３００は、信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信しなかった場合は、携帯電話機１００はアプリケーションを実行する（ステップＭ２５）。なお、ステップＭ２５のアプリケーション実行という動作は、具体的なアプリケーションを実行するだけでなく、アプリケーションが実行できる状態、すなわち携帯電話機に対して機能ロックされていない状態を維持することも含んでいる。
【０１３４】
次いで、第２の動作モードにおいて、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では、認証信号の送受信が上記ｂ秒の認証周期の間に実行される（ステップＫ２７，Ｋ２８，Ｍ２６，Ｍ２７）。
【０１３５】
以上のように、本実施の形態３の無線認証システムでは、携帯電話機が一連の認証過程における最後の認証信号の送受信後に、キー通信ユニットから送信される信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け時間を設定するようにしたため、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、従来の一連の認証過程において認証信号受信失敗時に、動作モード毎に発生していた無駄な動作を最低限にすることができ、キー通信ユニット側と携帯電話機の無駄な電力消費を低減することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態３の無線認証システムでは、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機の携帯通信機能の制限は行わず、携帯電話機は機能ロック無し状態が継続するため、ユーザに対する利便性を向上させることができる。
【０１３７】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、上記実施の形態３の変形例であり、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間の定期的な認証に成功していたが、電波干渉等により、ある時点において携帯電話機１００から送信された認証信号がキー通信ユニット４００側に送信失敗し、キー通信ユニット４００側から周期を変えてサーチ信号を送信する場合を例示する。
【０１３８】
なお、本実施の形態４における無線認証システムは、上記実施の形態１に示した無線認証システム１０と同様の構成を適用するため、そのシステム構成、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の各構成の図示、及び構成説明は省略する。また、本実施の形態４における携帯電話機１００とキー通信ユニット４００により実行される無線認証処理については、上記図４（ａ）、（ｂ）に示したフローチャートと基本的に同様の動作となるため、そのフローチャートの図示及び説明は省略する。
【０１３９】
本実施の形態４における携帯電話機１００とキー通信ユニット４００との間で実行される認証信号の送受信動作について、図１２に示すタイミングチャートを参照して説明する。図１２において、（ａ）はキー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図である。なお、同図（ａ）では、チャレンジアンドレスポンス方式の認証方法の送信動作（Ｔｘ）と受信動作（Ｒｘ）を示している。
【０１４０】
図１２は、説明の都合上一般的なチャレンジアンドレスポンス認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１４１】
図１２は、ある時点までキー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で定期的に実行される認証は成功していたが、電波干渉等により、ある時点において携帯電話機１００から認証信号（確認信号）の送信を失敗した場合の動作例を示している。
【０１４２】
図１２（ａ）では、第２の動作モードにおいてキー通信ユニット４００側から一連の認証処理における最後の認証信号が携帯電話機１００に送信される。この認証信号を受信した携帯電話機１００では、キー通信ユニット４００への応答信号として認証信号（又は確認信号）が送信される。ここで、電波干渉、信号衝突等により応答の認証信号がキー通信ユニット４００側で受信できない状態になっても、携帯電話機１００ではキー通信ユニット４００側の受信失敗を認識できないが、上記認証信号を送信後にキー通信ユニット４００から送信される信号をｇ秒間の信号待ち受け状態となる。
【０１４３】
一方、キー通信ユニット４００では、携帯電話機１００からの認証信号（又は確認信号）が受信できないため、第１の動作モードに移行してサーチ信号の送信処理が行われる。この第１の動作モードにおけるサーチ信号の送信周期は、図中に示すようにａ＋α秒であるとする。ここで、ｇ秒＞ａ＋α秒とすれば、携帯電話機１００はキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｇ秒の間に受信することが可能である。
【０１４４】
携帯電話機１００は、待ち受け時間ｇ秒の間にサーチ信号を受信した場合、第２の動作モードに移行し、この第２の動作モードにおいてキー通信ユニット４００との間の相互認証を実行する。ここで、認証信号の１往復目は周波数ｆ１にて通信を行い、認証信号の２往復目は周波数ｆ２にて通信を行う。ここで認証信号１往復目のキー通信ユニット４００から出る認証信号には、認証信号の２往復目からは周波数をｆ２に変えて通信するという制御信号を含んでいる。
【０１４５】
以上のような動作の場合、認証失敗は偶発的なものであるので、利便性の観点から、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機１００の携帯通信機能の制限は行わない。このため、図１２（ｂ）に示すように、携帯電話機１００では機能ロック無し状態が継続することになる。
【０１４６】
図１２において、ａ秒はキーがサーチ信号を送信する周期、ｂ秒は第２の動作モードでの認証周期、ｇ秒は携帯電話機が一連の認証過程における最後の認証信号を送信した後に信号を待ち受ける時間を示している。これらの時間の関係は、「ａ＋α秒＜ｇ秒＜ｂ秒」となっている。
【０１４７】
但し、キー通信ユニット４００が第１の動作モードに移行していた場合サーチ信号がどのタイミングで到着するかを携帯電話機１００の無線認証制御部３０４において把握できる場合は、ｇの値を小さくすることができる。この場合は必ずしもｇ秒＞ａ＋α秒である必要は無い。
【０１４８】
次に、図１２に示した動作において、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００の間で実行される認証処理の詳細について、図１３に示すシーケンス図を参照して説明する。図１３は、説明の都合上一般的なチャレンジアンドレスポンス認証動作を例にとって説明するが、これは一連の認証過程における信号を送受する回数、サーチ信号を出す装置、サーチ信号を受信する装置などを制限するものではない。
【０１４９】
図１３において、まず、キー通信ユニット４００では、第２の動作モードにおいて認証信号が携帯電話機１００に対して送信され（ステップＫ３１）、携帯電話機１００からは認証信号の受信に対する応答である認証信号がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ３１）。このような認証動作を携帯電話機１００のキー通信ユニット４００の双方で繰り返し実行される（ステップＫ３２，Ｍ３２）。この時、携帯電話機１００からキー通信ユニット４００に送信された認証信号が、電波干渉、信号衝突等によりキー通信ユニット４００で受信されない状態が発生したとする。
【０１５０】
この時、電波干渉、信号衝突等により応答の認証信号がキー通信ユニット４００側で受信できない状態になっても、携帯電話機１００ではキー通信ユニット４００側の受信失敗を認識できないが、上記認証信号を送信後にキー通信ユニット４００から送信される信号をｇ秒間の信号待ち受け状態となる（ステップＭ３３）。
【０１５１】
一方、キー通信ユニット４００では、携帯電話機１００からの認証信号（又は確認信号）が受信できないため、第１の動作モードに移行して、サーチ信号の送信処理が行われる（ステップＫ３３〜Ｋ３６）。この第１の動作モードにおけるサーチ信号の送信周期は、図中に示すようにａ＋α秒であるとする。ここで、ｇ秒＞ａ＋α秒とすれば、携帯電話機１００はキー通信ユニット４００から送信されるサーチ信号を上記待ち受け時間ｇ秒の間に受信することが可能である。
【０１５２】
そして、携帯電話機１００の無線認証部３００は、信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信した場合は、サーチ応答をキー通信ユニット４００に対して送信する（ステップＭ３４）。この第１の動作モードにより携帯電話機１００とキー通信ユニット４００で相互の機器を確認すると、携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の双方で第２の動作モードに移行する。
【０１５３】
第２の動作モードに移行すると、キー通信ユニット４００からは携帯電話機１００に対して認証信号＋制御信号が送信され（ステップＫ３７）、携帯電話機１００からは認証信号＋制御信号の受信に対する応答である認証信号がキー通信ユニット４００に対して送信される（ステップＭ３５）。続いて、認証信号の送受信動作が携帯電話機１００とキー通信ユニット４００の双方で繰り返した後（ステップＫ３８，Ｍ３６）、携帯電話機１００の無線認証部３００では、キー通信ユニット４００から送信される信号をｇ秒間待ち受ける信号待ち受け状態となる（ステップＭ３７）。
【０１５４】
ここで、認証信号の１往復目は周波数ｆ１にて通信を行い、認証信号の２往復目は周波数ｆ２にて通信を行う。ここで認証信号１往復目のキー通信ユニット４００から出る認証信号には、認証信号の２往復目からは周波数をｆ２に変えて通信するという制御信号を含んでいる。そして、携帯電話機１００の無線認証部３００は、ｇ秒間の信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信しなかった場合は、アプリケーションを実行する（ステップＭ３８）。
【０１５５】
次いで、第２の動作モードにおいて、キー通信ユニット４００と携帯電話機１００との間では、一連の認証信号の送受信が上記ｂ秒の認証周期の間に実行された後（ステップＫ３９，Ｋ４０，Ｍ３９，Ｍ４０）、キー通信ユニット４００から送信される信号をｇ秒間の信号待ち受け状態となる（ステップＭ４１）。そして、携帯電話機１００の無線認証部３００は、信号待ち受け中にキー通信ユニット４００からサーチ信号を受信しなかった場合は、第２の動作モードを維持してアプリケーションを実行する（ステップＭ４２）。なお、ステップＭ３８、Ｍ４２のアプリケーション実行という動作は、具体的なアプリケーションを実行するだけでなく、アプリケーションが実行できる状態、すなわち携帯電話機に対して機能ロックされていない状態を維持することも含んでいる。
【０１５６】
なお、図１３に示した制御信号として、通常の認証信号とは別に制御信号を送信するようにしても良い。また、通常の認証信号に制御信号情報を付加する場合、制御信号を認証信号の先頭か末尾かの何ビット目に設定したり、任意のビットに設定しても良く、その付加ビットを限定するものではない。
【０１５７】
以上のように、本実施の形態４の無線認証システムでは、携帯電話機が一連の認証過程における最後の認証信号の送受信後に、キー通信ユニットから送信される信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け時間を設定するようにしたため、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、従来の一連の認証過程において認証信号受信失敗時に、動作モード毎に発生していた無駄な動作を最低限にすることができ、キー通信ユニット側と携帯電話機の無駄な電力消費を低減することができる。また、信号の送受信周期をずらし、さらに認証におこなう周波数を変えることにより、干渉の影響を受けにくくすることができる。
【０１５８】
また、本実施の形態４の無線認証システムでは、認証失敗後に第１の動作モードを経て第２の動作モードに移行できる場合は、携帯電話機の携帯通信機能の制限は行わず、携帯電話機は機能ロック無し状態が継続するため、ユーザに対する利便性を向上させることができる。
【０１５９】
なお、上記実施の形態３、４では、携帯電話機側において信号待ち受け時間を設定する場合を示したが、キー通信ユニット側が認証信号に対して応答する認証方式を採る場合は、キー通信ユニット側において、一連の認証過程における最後の認証信号の送信後に、携帯電話機から送信される信号を一定時間待ち受ける信号待ち受け時間を設定するようにしても良い。この場合も同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
また、上記実施の形態１〜４では、携帯端末装置として携帯電話機を適用した場合を説明したが、この装置に限定するものではなく、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）等の携帯情報端末、パーソナルコンピュータやコンピュータ機能が融合された装置、さらにはＭＰ３プレーヤー、ＨＤＤプレーヤー等の携帯機器に適用するようにしてもよい。さらに、上記実施の形態１〜４では、キー通信ユニットが認証信号の再送を行っていない場合を示したが、キー通信ユニットは、認証信号をＮ回（但し、Ｎは正の整数）再送しそれでも認証が成立しない場合に再度サーチ信号を送信するとしても良い。Ｎの値はセキュリティの観点から決定するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、キーと携帯端末装置との間で無線通信により実行される相互認証動作において、どちらか一方の機器に対する認証信号の不達により非同期状態が発生した場合に、サーチ信号を受信しなおかつ一連の認証過程における最後の認証信号を送信する側が、一連の認証過程における最後の認証信号を送信後に待ち受け動作を実行し、認証信号が受信可能になるまでの時間を短縮し、複数の動作モードで発生する無駄な動作を最低限にし、キー側と携帯端末装置側の無駄な電力消費を低減可能とする点で無線認証システム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線認証システムの全体構成を示す図
【図２】本実施の形態１に係る携帯電話機の構成を示すブロック図
【図３】本実施の形態１に係るキー通信ユニットの構成を示すブロック図
【図４】本実施の形態１に係る（ａ）はキー通信ユニットで実行される無線認証処理を示すフローチャート、（ｂ）は携帯電話機で実行される無線認証処理を示すフローチャート
【図５】本実施の形態１に係る（ａ）はキー通信ユニットと携帯電話機との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図６】本実施の形態１に係る図５に対応する動作の詳細を示すシーケンス図
【図７】本発明の実施の形態２に係る（ａ）はキー通信ユニットと携帯電話機との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の他の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図８】本実施の形態２に係る図７に対応する動作の詳細を示すシーケンス図
【図９】本発明の実施の形態３に係る（ａ）はキー通信ユニットと携帯電話機との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図１０】本実施の形態３に係る（ａ）はキー通信ユニットと携帯電話機との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の他の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図１１】本実施の形態３に係る図９及び図１０に対応する動作の詳細を示すシーケンス図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る（ａ）はキー通信ユニットと携帯電話機との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図１３】本実施の形態４に係る図１２に対応する動作の詳細を示すシーケンス図
【図１４】従来の（ａ）はキーと携帯端末との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【図１５】従来の（ａ）はキーと携帯端末との間で無線通信により実行される相互認証に関わる動作モード毎の他の動作例を示すタイミングチャート、（ｂ）は機能ロックの状態を示す図
【符号の説明】
【０１６３】
１０  無線認証システム
１００、７００  携帯電話機
１０１  無線通信制御部
１０２、５０９  電池
１０３、５１０  タイマー
１０４、５０６  警報回路部
１０５、５０７  外部出力部
１０６  操作入力部
１０７  マイクロフォン
１０８、３０８  フィルタ
２００  無線通信部
２０１、３０１、５０１  アンテナ
２０２  送受信切替部
２０３  送信部
２０４  受信部
３００、５００  無線認証部
３０２、５０２  送受信部
３０３、５０５  認証ＩＤ記憶部
３０４  無線認証制御部
３０５、５０８  メモリ
３０６  信号レベル検出部
３０７  使用制限装置
５０３  認証信号レベル検出部
５０４  無線認証ユニット制御部
６００  無線基地局
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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