JP2000515352A - 改良されたマイクロチップおよびそれを含む遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 遠隔制御装置での使用に適したエンコーダおよびデコーダマイクロチップを開示する。エンコーダマイクロチップは、マイクロチップ内に埋め込まれた識別番号（１６）およびユニット番号とステッピングカウンタ値との組み合わせに符号化関数（７）を実施して、これと同じ識別番号へのアクセスを有する関連する復号化関数によってのみ復号化可能な送信値を生成する手段を備える。デコーダマイクロチップは、この送信値を復号化ユニット番号と復号化カウンタ値とに復号化する手段と、復号化カウンタ値をデコーダカウンタ値範囲（１７〜２０）と比較する手段とを備える。エンコーダおよびデコーダマイクロチップは、エンコーダマイクロチップの作動に続く、またはデコーダマイクロチップによる送信値の受信に続く期間後に、１より大きい数だけカウンタ値を変更する、例えば好適な態様ではインクリメントする、手段を備える。エンコーダおよびデコーダマイクロチップはまた、デコーダマイクロチップを、同期化コマンドを生成した特定のエンコーダマイクロチップと同期化させる手段も備える。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたマイクロチップおよびそれを含む遠隔制御装置 発明の分野 本発明は、セキュリティシステムに関する。本発明は特に、遠隔制御装置に用 るのに適したマイクロチップ、上記マイクロチップを含む遠隔制御装置、および セキュリティシステムに関する。 発明の背景 無線周波数または赤外線媒体を介する遠隔制御は周知であり、車のアラーム、 ビルのアラーム、および自動ガレージドア装置の制御にとって非常に一般的であ る。限定されたセキュリティ上の特徴を有する一方向送信に基づく従来の遠隔制 御システムは、一般的に用いられており、比較的安価で入手可能である。双方向 送信システムおよび大規模な応答確認方式（handshaking）に基づく、より高度 な装置もまた市販されており、出願人には知られている。しかし、これは、高い コストとある実用上の不利な点とのために、商用遠隔制御装置において広く用い られていない。一方向送信システムに基づく上記の従来の装置は、セキュリティ 用に適用する際に２つの重大な欠点を有する。すなわち、第１に、送信すること ができる符号が通常固定されており、第２に、送信し得る符号の組み合わせの数 が比較的少ない。これらの欠点のいずれもが、不許可(unauthorized)の人にアク セスが与えられることにつながり得る。このような不許可アクセスは、すべての 異なる組み合わせをテストすることにより、その組み合わせが受け入れられるか 否かをチェックするという徹底的な検索により獲得され得る。これは、適切な装 置が用いられた場合には数分で行われ得る。あるいは、送信が記録されて、これ がアクセスを獲得するために再送信されるということもなされ得る。その結果、 このような従来の一方向システムは、許可された(authorized)遠隔制御または他 のセキュリティ装置を用いることなく、アクセスされ得る。 改良されたセキュリティは、符号ステッピングまたは符号ホッピングという公 知の原理に由来する。米国特許第４，８３５，４０７号および４，８４７，６１ ４号、独国特許第３，２４４，０４９号、並びに独国特許公開ＤＥ−ＯＳ−３３ ２０ ７２１号、ＤＥ−ＯＳ−３２ ３４ ５３８号、ＤＥ−ＯＳ−３４ ０ ７ ４３６号、およびＤＥ−ＯＳ−３４ ０７ ４６９号は、この原理をさらに 詳細に記載している。南アフリカ共和国特許明細書第８９／８２２５号もまた、 米国特許第４，８４７，６１４号に記載のものに類似の符号ホッピング遠隔制御 システムを記載している。 米国特許第４，８４７，６１４号は、前の送信動作の各々の後の、送信器によ る、異なる符号語の生成を記載している。このような新しい符号語は、与えられ た関数により、格納された元の符号語と前に送信された符号語とをリンクするこ とで、新しく生成される。受信器は、完全に同一の様式で動作し、同一の方法に より受信器が生成した新しい符号語を、送信器から受信した符号語と比較する。 ２つの符号語が一致した場合、装置が設置された乗り物（vehicle）の中央制御 されたロッキングシステムが作動する。一致しない場合、追加の符号語、例えば 受信器によって順次生成された「ｎ個」の符号語が比較される。その後、「ｎ個 」の符号語の後も一致しないままである場合、受信器は、より高度なセキュリテ ィモードに切り換わる。より高度なセキュリティモードにおいては、順次送信さ れる２つの連続した符号語は、乗り物の中央ロッキングシステムが作動する前に 、うまく比較されなければならない。この二重比較は、受信器で生成される次の ｍ個の符号語以内に行われなければならない。送信装置および受信装置がｍ＋ｎ を越える分だけずれる場合、同期化を試みる際にセット全体の符号語を検索しな ければならないことを受信器に示すために、別の信号が用いられる。 この遠隔制御装置の本質的な特徴は、受信器が、受信した符号語を元の要素に 復号化することなく、単に、受信した符号語を、それ自体が生成した符号語と比 較することである。従って、一致しない場合、この装置は、ユーザフレンドリで ない、より高度なセキュリティモードに切り換わる。このことは、システムがＲ Ｆ装置において広く用いられている場合には、他のユーザからの偶発的受信のた めに、非常に頻繁に起こる。受信器は、高度セキュリティモードにあるとき、ユ ーザに強制的に送信器を２回以上動作させる。 この遠隔制御装置の更なる本質的な特徴は、装置にとってまだ容認可能な不一 致の「ウィンドウ」が、受信された符号語と、受信器により生成された符号語と に適用されることである。符号語が第１回目の試みの場合と同一でない場合、受 信器は第２の符号語を生成し、その後第２の符号語が受信された符号語と比較さ れる。このプロセスは、受信器アルゴリズムに組み込まれた「ウィンドウ」のサ イズの何倍もの回数だけ反復されなければならないことがあり得る。このプロセ スが実行される電子部品、「ウィンドウ」のサイズ、および第１の受信された符 号語と受信器により生成された第１の符号語との間の不一致の度合いに依存して 、この装置の応答時間が、送信ごとに変化し得、長くなり得る。しかし、送信器 と受信器とがｎ＋ｍステップを越える分だけずれる状況が起こると、システムの 動作に深刻な問題が起こる結果となる。 同期化を達成するためには全体検索を行わなければならないことを示すために 、別の信号が受信器に供給されるべきであることは、上記特許により教示されて いる。可能性のある符号語の数が膨大であるため（＞１０⁹）、成功するために は数分間かかり得る。この特許は、短時間での検索を容易にするためにユーザが 送信器を開けてバッテリを取り出すことさえも示唆している。 上記の状況は両方とも、ユーザフレンドリでない。このプロセスは、しばしば 反復された場合、セキュリティ上のリスクをも提示する。バッテリを取り出すと いう示唆はさらに、送信器のカウンタ用に不揮発性メモリ素子（ＥＥＰＲＯＭ） を用いることを排除する。送信器内でのＥＥＰＲＯＭの使用は、スタンバイ電力 に関する要件の排除、より長いバッテリ寿命、必要とする同期化動作の減少、お よび保証された前方ステッピング（より高度なセキュリティ）などのいくつかの 利点を提供する。このシステムが２つ以上の送信器を復号化するように拡張され ると、不許可の符号語が受信された場合に２（以上）×ｎ個の符号語を検索しな ければならない。 さらに、上記のシステムは、新しく開発された高度な「符号取得器（code gra bber）」に対して脆弱でもある。新しい符号取得器は、認められた送信器、例え ば、標準の１ボタンガレージドア開放遠隔制御が作動したときに送信中の符号の 一部または一部分を途中で捕らえ（intercept）、送信中の符号語の残りの部分 をジャミングする（jam）。その後同一の送信中に、符号取得器は、既に「取得 （grab）」または記録した符号語の一部分をジャミングし、次いで、前にジャミ ングされた符号語の残りの部分を途中で捕らえ記録する。その後、ユーザが認め られた送信器のボタンを解放するまで、符号取得器は信号を完全にジャミングす る。その結果、符号取得器は、完全な認められた符号語を有しており、ガレージ ドア開放器内の受信器は信号送信を受信していない。上記プロセスは、ユーザが ２度目にボタンを解放するまで、符号取得器によって反復される。ユーザが２度 目にボタンを解放したとき、符号取得器は２つの有効符号語を有しており、ガレ ージドア開放器受信器は何も受信していない。ユーザが２回目にボタンを解放し た後、符号取得器は、捕獲した第１の符号語を送信し、ドアは閉じる。ユーザは 、第１の送信は単にノイズであり、即ち受信されていないと考え、例えば仕事に 行くために車を走らせる。符号取得器は、後にガレージドアを開放するために送 信され得る第２の有効符号語を有する。 発明の目的および要旨 本発明の目的は、ユーザフレンドリ性が不当に犠牲にされない、より高度なセ キュリティを有する遠隔制御システムにおいて用いられる、送信器遠隔制御装置 および受信器遠隔制御装置を含むエンコーダおよびデコーダマイクロチップを提 供することである。送信器遠隔制御装置は、エンコーダマイクロチップを含み、 エンコーダマイクロチップは、デコーダマイクロチップによって復号化可能であ る符号化された送信値を送信するように適応された電子回路の一部分を形成する 。受信器遠隔制御装置は、デコーダマイクロチップを含み、デコーダマイクロチ ップは、符号化された送信を受信し復号化するように適応された電子回路の一部 分を形成する。 本発明のさらなる目的は、送信器および受信器遠隔制御装置の同期化が、簡単 であるが信頼でき且つ安全な様式で達成され得る、セキュリティシステムを提供 することである。 本発明の一局面によると、エンコーダマイクロチップであって、（1）上記マ イクロチップ内に埋め込まれた識別番号、およびユニット番号とステッピングカ ウンタ値との組み合わせに対して非線形符号化関数を実施することにより、同一 の識別番号へのアクセスを有する関連する復号化関数によってのみ復号化可能で ある送信値を生成する手段と、（２）同期化コマンドが与えられると、同期化コ マンドと共に符号化可能であるカウンタ値を生成することにより、同一の識別番 号を有する関連するデコーダマイクロチップの同期化を容易にする同期化送信値 を生成する手段とを含む、エンコーダマイクロチップが提供される。エンコーダ マイクロチップはさらに、エンコーダマイクロチップが動作されるときに続く所 定時間後、カウンタ値を変更する、例えば、１より大きい数だけインクリメント またはディクリメントする手段を含み得る。 符号化関数は、以下の式により記述され得る： 符号化（識別番号，（ユニット番号，カウンタ値））＝送信値。 符号化および関連する復号化関数は、上記したように、非線形関数である。こ のタイプの関数は、暗号化の分野でしばしば用いられ、非線形関数およびその前 の出力が知られている場合でも、識別番号（ＰＩＮ）が知られていないままであ る限り、次の出力の予想を防止または少なくとも抑制する特性により、通常選択 される。 ユニット番号は、少なくとも１ビットの値である。数千ビットおよびさらにそ れ以上のビットまで拡張され得るが、ユニット番号が長くなればなるほど、より 高度なセキュリティを提供するがマイクロチップはより高価になることが理解さ れる。 カウンタ値はさらに、１ビット長を越える長さであることが好ましく、さらに 数千ビットおよびさらにそれ以上のビットまで拡張され得る。このことは、理解 されるように、セキュリティを高める。しかし、カウンタ値が長くなればなるほ ど、コストは高くなる。 １６ビットのユニット番号および１６ビットのカウンタ値は、組み合わされる と、適切なセキュリティを提供することが判明している。なぜなら、これらは個 々に、６５，０００を越える異なる組み合わせで組み合わされ得、これらを合わ せると、４０億を越える組み合わせで組み合わせられ得るからである。同様に、 識別番号は、１ビット長を越える長さであることが好ましく、６４ビットほども 長いことが好ましい。６４ビット長である場合、１０¹⁹を越える異なる組み合わ せが可能である。 送信値は、好適には少なくとも１６ビット長である。１６ビット未満の長さで ある場合、セキュリティがより低く、その結果、より復号化し易いことが理解さ れる。 本発明の別の局面によると、デコーダマイクロチップであって、（１）受信し た送信値およびデコーダマイクロチップに埋め込まれた識別番号に対して復号化 関数を実施することにより、復号化ユニット番号と復号化カウンタ値とを送信値 から生成する手段と、（２）復号化カウンタ値をデコーダカウンタ値範囲と比較 する手段と、（３）デコーダマイクロチップにより復号化有効な同期化コマンド が与えられると、デコーダカウンタ値を、同期化コマンドを生成したエンコーダ マイクロチップのカウンタ値に同期化する手段とを含む、デコーダマイクロチッ プが提供される。 本発明のさらなる局面によると、デコーダマイクロチップであって、（１）受 信した送信値およびデコーダマイクロチップに埋め込まれた識別番号に対して復 号化関数を実施することにより、復号化ユニット番号と復号化カウンタ値とを送 信値から生成する手段と、（２）復号化カウンタ値をデコーダカウンタ値範囲と 比較する手段と、（３）復号化ユニット番号内に、同期化コマンドを認識する手 段と、（４）有効な送信値が受信されている場合に、復号化カウンタ値を格納す る手段とを含む、デコーダマイクロチップが提供される。デコーダマイクロチッ プは、有効な送信値の受信に続くある期間後、格納された復号化カウンタ値を変 更する、例えば、好適な実施形態によると、１より大きい数だけインクリメント またはディクリメントする手段を含み得る。デコーダマイクロチップは、信号に 対してフォーマットスキャンを実施することにより有効な送信値を識別しそれに 対して応答する手段を含み得る。 デコーダマイクロチップにより施される復号化関数は、好適には、復号化ユニ ット番号および復号化カウンタ値が、それぞれ、デコーダマイクロチップと同一 の識別番号を有するエンコーダマイクロチップにより符号化されたユニット番号 およびカウンタ値と同一であることを確実にするように施される。 デコーダマイクロチップは好適にはさらに、通常の動作用の復号化ユニット番 号と同期化コマンドとを区別する区別手段を含む。 デコーダカウンタ値は適切には、前に受信した有効なカウンタ値よりも大きい が前に受信した有効なカウンタ値に値ｎを加算した値よりも小さい値でない限り 、デコーダマイクロチップにより、有効なカウンタ値として受け入れられない。 値ｎは、エンコーダマイクロチップがまだ受け入れる失われた符号の数から構成 される。あるいは、復号化ユニット番号が有効な同期化コマンドを含む場合、デ コーダマイクロチップは、復号化カウンタ値に１を加算した値を次回の使用のた めのデコーダカウンタ値として格納するように適応され得る。 さらにデコーダマイクロチップは、カウンタ値を、デコーダマイクロチップが 処理され得る一方向同期化プロセスから得られた値と比較する手段を含み得る。 さらに本発明によると、組み合わされたエンコーダおよびデコーダマイクロチ ップであって、（１）上記マイクロチップに埋め込まれた識別番号、およびユニ ット番号とステッピングカウンタ値との組み合わせに対して非線形符号化関数を 実施することにより、同一の識別番号へのアクセスを有する関連する復号化関数 によってのみ復号化可能である送信値を生成する手段と、（２）同期化コマンド が与えられると、同期化コマンドと共に符号化可能であるカウンタ値を生成する ことにより、同一の識別番号を有する関連するデコーダマイクロチップの同期化 を容易にする同期化送信値を生成する手段と、（３）受信した送信値およびマイ クロチップに埋め込まれた識別番号に対して復号化関数を実施することにより、 復号化ユニット番号と復号化カウンタ値とを送信値から生成する手段と、（４） 復号化カウンタ値を復号化カウンタ値範囲と比較する手段と、（５）マイクロチ ップによって有効な同期化コマンドが復号化されると、デコーダカウンタ値を、 同期化コマンドを生成したエンコーダマイクロチップのカウンタ値に同期化する 手段とを含む、組み合わされたエンコーダおよびデコーダマイクロチップが提供 される。 本発明のさらなる局面によると、送信器遠隔制御装置であって、エンコーダ手 段と、送信手段であって、送信手段に応答することができる受信器遠隔制御装置 により受信可能な送信値を送信するように適応された送信手段とを含む、送信器 遠隔制御装置が提供される。エンコーダ手段は、エンコーダ手段に埋め込まれた 識別番号、およびユニット番号と可変カウンタ値との組み合わせに対して符号化 関数を実施することにより、送信中に組み込まれた送信値を生成する手段を含む 。送信値は、受信器遠隔制御装置によって施される関連する復号化関数を介して 復号化可能である。 エンコーダ手段は、受信器遠隔制御装置のエンコーダ手段の同期化用の一方向 同期化プロセスを介してステッピングカウンタ値を生成するように適応され得る 。 さらに本発明によると、受信器遠隔制御装置が提供され、受信器遠隔制御装置 は、デコーダ手段を含み、デコーダ手段は、送信値と識別番号との組み合わせに 対して復号化関数を実施することにより、復号化ユニット手段と復号化カウンタ 値とを生成する手段と、復号化カウンタ値番号をカウンタ値範囲と比較する手段 とを含む。 受信器遠隔制御装置は好適には、受信した有効な送信値を示すか又はそれに応 答する出力を供給する手段を備える。 受信器遠隔制御装置はさらに、復号化カウンタ値を、送信器遠隔制御装置によ り受信器遠隔制御装置に対して予め行われた一方向同期化プロセスから得られた 、復号化カウンタ値と比較する手段を含む。エンコーダ手段およびデコーダ手段 の両方のカウンタ値は、バッテリまたはメモリ手段によって保持され得る。 本発明の好適な実施形態において、電子遠隔制御装置が提供される。電子遠隔 制御装置は、作動すると、個人識別番号（ＰＩＮ）およびユニット番号とカウン タ値との組み合わせに対して関数を実施するマルチビット符号語を生成するエン コーダ手段を含む。好適には、カウンタ値は、装置が作動する度にインクリメン トされる。 電子遠隔制御手段は好適には、マルチビット符号語を含む送信を生成する送信 器手段を含む。好適には、エンコーダ手段はさらに、同期化プロセスが作動する と、同期化マルチビット符号語を生成するように適応されている。同期化マルチ ビット符号語は、エンコーダ手段に埋め込まれた個人識別番号、および同期化コ マンド語と新しいカウンタ値との組み合わせの関数である。エンコーダ手段はさ らに、パニックコマンドを生成するように適応されたパニック手段を含み得る。 さらに、エンコーダ手段は、最も最近のカウンタ値を格納するために、上記エン コーダ手段内に、スタンバイモード手段を有する、電気的消去再書込み可能メモ リ手段または読出し／書込みメモリ手段を含み得る。 マルチビット個人識別番号（ＰＩＮ）の、メモリ手段へのプログラミングを容 易にするために、装置はプログラム手段を含み得る。 追加のセキュリティ上の特徴として、エンコーダ手段は、個人識別番号を、読 むことができない状態で検証する検証手段と、個人識別番号を変更または検証し ようとする全ての更なる試みを禁止するために個人識別番号（ＰＩＮ）とのイン ターフェースをロックする手段とを含み得る。 本発明の別の好適な実施形態において、送信器手段から受信したマルチビット 符号語を復号化するデコーダ手段を含む、電子遠隔制御装置が提供される。 デコーダ手段は、受信器から受信したマルチビット符号語に対して、符号化関 数が適用されたユニット番号とカウンタ値とを生成するように、関数を実施する ように適応されている。 好適には、エンコーダ手段の個人識別番号（ＰＩＮ）は、デコーダ手段のそれ と同一である。そうでなければ、デコーダ手段のユニット番号およびカウンタ値 ウィンドウは、エンコーダ手段が関数を適用したユニット番号およびカウンタ値 に匹敵しない可能性が高く、その場合、受信した符号語は無視される。 デコーダ手段は好適には、（１）送信された符号語の復号化ユニット番号を、 予め埋め込まれたユニット番号と比較し、一致している場合には、（２）カウン タ値がカウンタ番号の有効な範囲内にあることを確認し、両方の条件が満たされ ている場合、（３）そのことを外部にフラグの形態で示し、（４）受信したカウ ンタ値が有効であることが判明した場合にそれを格納するように適応されている 。 デコーダ手段はさらに、条件のうちの１つが満たされない場合、受信したマル チビット符号語を無視して別のマルチビット符号語の入力をスキャンするように 適応され得る。 エンコーダおよびデコーダ手段の各々は、個人識別番号（ＰＩＮ）をプログラ ムし、検証し、ロックする手段を含み得る。さらに、デコーダ手段は、最も最近 の有効な受信したカウンタ値を格納する手段を含み得る。 さらに本発明によると、エンコーダ手段は、カウンタ値のシーケンス内におい て虚偽のカウンタ値を認識する手段と、それに応答する、非同期化を防止する手 段とを含み得る。非同期化を防止する手段は、バッテリが残り少なくなったとい う指示を与えるようにも適応されている。さらに、エンコーダ手段は、同期化コ マンド語をステッピングすることにより同一の同期化コマンド語が違法に用いら れることを防止する手段を含み得る。 さらに本発明によると、デコーダ手段は、エンコーダ手段内で生成されるパニ ックコマンドを認識する手段と、それに応答する手段とを含み得る。さらに、デ コーダ手段は、独立カウンタで、復号化プロセスを１回より多く実施することな く、他のコマンドおよび／または１つより多いユニット番号を認識する手段を含 み得る。 図面の簡単な説明 次に本発明を、限定目的ではない実施例について、付属の図面を参照しながら 説明する。図面において、 図１は、本発明によるエンコーダマイクロチップのブロック図であり； 図２は、本発明によるデコーダマイクロチップのブロック図であり； 図３は、エンコーダマイクロチップが実施することのできる機能のフローチャ ートであり； 図４ａおよび４ｂは、デコーダマイクロチップが実施することのできる機能の フローチャートであり； 図５は、ユニット番号(unit number)およびカウンタ値の好適なフォーマット であり； 図６は、送信値の好適なフォーマットである。 好適な実施形態の説明 図１を参照して、エンコーダマイクロチップは、一対のスイッチ（１）からの 入力を受け取り、制御ユニット（２）と、モードユニット（３）と、送信カウン タ（４）と、入力ワードを保持するための入力レジスタ（５）と、識別番号を保 持するためのＩＤレジスタ（６）と、非線形関数を実施するためのロジック手段 （７）と、符号化値を保持し、符号化値を送信器（１０）に繰り返し供給するシ フトレジスタ（８）と、エンコーダマイクロチップのコンフィギュレーションを 保持するステータスレジスタ（９）とを有している。ステータスレジスタ（９） 、識別番号（６）、および送信器カウンタ（４）はすべて、マイクロチップ中に プログラミングされ得るレジスタまたはメモリ素子であり、また、不揮発性（Ｅ ＥＰＲＯＭ）またはバッテリーバックアップ付きの揮発性メモリ（ＲＡＭ）であ り得る。当業者に理解されるように、エンコーダマイクロチップの機能は専用の ロジックによって実現され得るが、マイクロプロセッサを基に実現することもま た可能である。 図２を参照して、送信器（１０）からの送信値を受け取る受信器（１１）を示 す。受信器（１１）の出力はシフトレジスタ（１２）に供給される。シフトレジ スタ（１２）中の値は、復号化ロジック（１３）によってＩＤレジスタ（１４） から得られた識別番号を用いて復号化される。復号化ロジック（１３）から得ら れた結果は、復号化ユニット番号および、復号化カウンタ値を含んでおり、復号 化結果レジスタ（１５）に格納される。上述の全てのステップは制御ユニット（ １６）の制御下で行われる。デコーダマイクロチップはまた、それぞれ（１７） 、（１８）、（１９）および（２０）と番号付けられた４つのカウンタレジスタ を有する。これらのカウンタレジスタ中にデコーダカウンタ値を格納し、これら のカウンタレジスタからのデコーダカウンタ値を、復号化結果レジスタ（１５） から制御ユニット（１６）が得た復号化カウンタ値と比較し得る。また、それぞ れ（２１）、（２２）、（２３）および（２４）と番号付けられた４つの出力が 提供され、これらを用いてどのような情報が受け取られたかを制御ユニット（１ ６）により示してもよい。 デコーダマイクロチップはさらに、受信器（１１）が受け取った任意の送信の フォーマットをスキャンおよび検証するための、フォーマットスキャン手段（２ ６）を有する。 ある同期化コマンドに対して用いられた同期化値が、後の同期化コマンドにつ いて用いられることを防ぐために、同期化メモリ手段（２８）が設けられている 。 図１を参照して、システムのセキュリティのために、ユーザがエンコーダの識 別番号（６）を秘密の値を用いてプログラムする。全く同じエンコーダ（図１） およびデコーダ（図２）マイクロチップのユーザが他に何百万人も存在し得るが 、全ユーザは非常に高度なセキュリティを有する。デコーダマイクロチップは、 同じ識別番号がプログラムされた時のみ、エンコーダマイクロチップから発生し た(originate)送信値を正しく復号化することができる。さらに、特定のエンコ ーダは、そのステータスレジスタ（９）の値によっても定義される。ステータス レジスタのフォーマットを図５に示す。 制御装置に１つ以上の入力（１）が存在し得、これらもまたステータスレジス タ値（９）に影響する。 送信カウンタ（４）は、初期値でプログラムされた後に、エンコーダを用いて 値が送信される度に変更（インクリメントまたはデクリメントなど）され得る。 さらに、エンコーダは、送信後から所与の期間（例えば約３０秒から約６０秒） でタイムアウトするタイミング手段または回路（図示せず）を含み得、この時間 後に送信カウンタ（４）値を変更すること、例えば好適な実施形態においては１ より大きい数だけ（例えば８または１６）インクリメントすることにより、ある 種の符号取得(code grabbing)装置に対してさらなるセキュリティを提供する。 例えば、エンコーダマイクロチップのカウンタ値が送信あるいは作動から３０秒 後に変化するように設計されており、３０秒の期間の間にエンコーダマイクロチ ップが２回作動される場合は、カウンタ値は好適な実施形態において１回のみ変 更される。 エンコーダ関数への入力ワード（５）は、ユニット番号（入力レジスタ（５） 中のＣＳＲ３およびＣＳＲ２）および、送信カウンタ値（入力レジスタ（５）中 のＣＳＲ１およびＣＳＲ０）を含む。非線形符号化関数（７）は、識別番号（６ ）を用いて、入力ワード（５）を送信シフトレジスタ（８）に格納された送信値 にマッピングする。この値をさらに符号化することにより、図６に示すような送 信フォーマットを形成することができる。 非線形関数は、十分な複雑さを有しかつ関連する復号化関数を有するような（ すなわち、同じ識別番号を用いて送信値に非線形復号化関数を適用すると結果 として入力ワード（５）中に存在した値を生成するような）、任意の非線形関数 であり得る。 エンコーダの動作を図３のフローチャートにおいて説明する。エンコーダマイ クロチップに電力を与えたとき、エンコーダマイクロチップはその機能を図示し た順で実施する。最初に、通常動作を開始するために、定義された状態にリセッ トする（３１）。エンコーダの動作は任意の時刻において終了されることができ ることを、認識することが重要である。終了されなければ、図３に示した機能を 、待ちループ（４５）に達するまで順に実行する。エンコーダマイクロチップは 、この時点においてその活動を停止(suspend)し、リセット機能（３１）が行わ れるまでさらなる機能を行わない。ステップ（３２）に示したテストは、スイッ チ（１）から制御ユニット（２）へ受け取られた入力に基づき得る。 図３に示すエンコーダ動作をより詳細に説明する。作動にともない、エンコー ダは、終了されるまで以下の動作(action)を順に実施する。最初の動作（３１） は自身をリセットすることである。次にエンコーダは送信器カウンタ値をインク リメントする。この動作は、エンコーダが作動して値を送信する度に繰り返され る。 次に、入力をテスト（３２）することにより、通常コマンドが要求されている かまたはその他の（ユーティリティ）コマンドが要求されているかを決定する。 入力はまた、ステータスレジスタに影響を与える。入力に基づき、適切なコマン ド値がユニット番号のＣＳＲ２レジスタ部分にロードされる。（３２）において 通常モードが決定されると、ＣＳＲ２はＡＡＨに設定され、それ以外の場合はＣ ＳＲ２はＸＸＨに設定される。こうして、符号化動作（３４）が起こり、入力ワ ード（５）から送信値が作成される。送信値は４秒間送信される（３５）。エン コーダがこの時間後に依然として作動していれば引き続いて送信器カウンタ値を 再びインクリメント（３６）し、入力ワードを再符号化（３８）する前にＣＳＲ ２レジスタに例えば「パニック」コマンド値などの異なる値をロードする（３７ ）。得られた送信値が再びある期間（１秒）の間送信される（３９）。 送信がまだ終了されていなければ、エンコーダ動作は引き続いて同期化シーケ ンスを実施する。これは、送信器カウンタ値を２５６だけインクリメントし（４ ０）、ＣＳＲ２値を５５Ｈに設定することにより、同期化コマンドを示す（４１ ）ことを含み得る。次に、再び入力ワードを送信前に符号化し得る（４２、４３ ）。１秒後（４３）にエンコーダはそれ以上の全ての送信を終了し、停止(deact ivated)されるまでエンドレスの待ちループを実施する（４５）。送信シーケン スは任意の時刻に終了され得ることに留意されたい。 同期化シーケンスは、例えばカウンタ値の下位８ビットが強制的にゼロにされ なければならないなどの他のテストをいくつか実施することにより、これが同期 化カウンタ値であることをさらに立証してもよい。 送信ワード（８）は、少なくとも入力ワード（５）と同じだけ長くなければな らないが、識別番号（６）と同じ長さである必要はない。セキュリティ要求によ り、送信カウンタ（４）は少なくとも１６ビット長あり、ユニット番号もまた同 様であることが必要とされる。これは、送信ワードの良好な長さは３２ビットで あることを意味する。これにより、十分なセキュリティが提供され、かつ、送信 時間および実現コストの面においても実用的である。 デコーダマイクロチップの機能および動作は、実質的により複雑であり、単純 な例の助けを借りて説明される。図２のブロック図は、デコーダマイクロチップ の機能的要素を示しており、図４ａおよび４ｂのフローチャートは、その動作を 示している。 エンコーダの説明から、送信される全ての情報ビットは非線形符号化関数で符 号化されることが、明らかであろう。これは、送信値（８）が入力ワード（５） と明らかに共通(resemblance)ではないという効果を有する。しかし、デコーダ において、入力ワードに埋め込まれた情報が回復されなければならない。 受信器（１１）は、送信された信号を、無線周波数の形態であるか、赤外波ま たは任意の他の適切な媒体の形態であるかによらず、デジタル信号に変換する。 この受信器（１１）中のデジタル信号は、図６に示すようなフォーマットに適合 するワードから常にスキャンされる（２６、４７）。別のフォーマットに利点が あればそのフォーマットを選択してもよい。有効な送信ワードが認識されると、 これをデコーダ入力シフトレジスタに移動する（１２）。次にデコーダマイクロ チップの制御（１６）は、予めプログラムさたデコーダ識別番号（１４）からの 入力を受ける復号化関数（１３）を、入力シフトレジスタ（１２）中の値に適用 する。この復号化動作（４８）の結果は、デコーダユニット番号および復号化カ ウンタ値結果レジスタ（１５）中に格納される。 次の動作（４９）は、ユニット番号（これ自体復号化結果の一部である）の一 部であるＣＳＲ２（図５参照）中の値を、同期化コマンドの符号と比較する。も し一致すれば(compare)、デコーダは引き続き、フローチャート上の一方向同期 化動作を示す経路に沿って動作（５０）を実施する。 もしこれらが一致しなければ、引き続き復号化結果レジスタ（１５）から送信 器識別を得る（５６）。次に制御（１６）は復号化カウンタ値と対応するＲｘカ ウンタ値（１７、１８、１９、２０）との差（５８）を計算する。差がゼロ以上 かつ値ｎ未満であれば、復号化値は許可された(authorized)または有効な送信の 結果として容認される。値ｎは、システムが処理するようにセットアップされ得 る、失われた符号の数である。 実際においてこれは、送信器および受信器、すなわち同じ識別番号（６、１４ ）に設定されたエンコーダおよびデコーダを含む遠隔制御システムが、完全な同 期化を維持する必要がないことを意味している。 例えば、ｎが１００であるとすると、同期化された後に送信器を受信器の範囲 外で９８回作動し（ダミー送信）、９９回目に作動したときに送信が受信器の範 囲内であれば、デコーダは１回の復号化動作を行いこの送信を有効であるとして 受け取る。しかし、もし１００回以上の（ｎ＝１００の場合）ダミー送信が発生 したならば、受信器は、有効な同期化コマンドに復号化される送信値を受け取る まではその送信器からのそれ以上の送信を全て無視する。 復号化結果が有効であると容認されれば（５９）、次に制御はどんなコマンド が送信されたかを決定し（６０、６２、６４）、所望の動作（６１、６３、６５ ）を行った後に、有効なワードを求めてスキャンしている状態（４７）に戻るこ とができる。有効な送信の復号化カウンタ値は変更されて対応するＲｘカウンタ レジスタ（１７、１８、１９、２０）に格納される（６６）。好適な実施形態に おいて、有効な送信の復号化カウンタ値は１より大きい数（例えば８または１６ ）だけインクリメントされ、対応するＲｘカウンタレジスタ（１７、１８、１ ９、２０）に格納される（６６）。勿論、受信器は、その格納されたカウンタ値 を送信器と同じ値だけ変更またはインクリメントするように設定されるべきであ る。復号化カウンタ値は、有効な送信の受信後に一定の所与の時間が経過した後 にだけインクリメントされるべきである。この実施形態により、上述の新しく開 発された符号取得装置に対してさらなるセキュリティが提供される。これは、い ったん送信が有効なものとして受信されると、その送信のカウンタ値および以前 の全てのカウンタ値が、そのデコーダマイクロチップに対しては容認不可になる ことを意味している。 一方向同期化プロセスは、整合された(matched)送信器および受信器の間に同 期化を確立するために必須である。動作（４９）において送信がもしかしたら同 期化コマンドであることが認識されると、制御は引き続きさらなるテストを実施 することにより、カウンタのフォーマットが同期化コマンドの要件に適合するこ とを検証する（５０）。例えば、復号化カウンタ値の下位８ビットはゼロでなけ ればならないなどである。フォーマットが同期化コマンドの仕様に適合しなけれ ば、制御はデコーダマイクロチップを動作（４７）に戻し、復号化値は無視され る。 復号化値がテスト（５０）に合格すれば、デコーダは引き続き同期化カウンタ 値を以前の有効な同期化動作に照らしてテストし（５１、５２）、もし繰り返し を認識すれば、デコーダはこの復号化ワードを無視して（４７）に戻る。しかし 、もしコマンドが（５４）に進めば、デコーダカウンタ値は、復号化値プラス１ に直ち変形される。この値は、同期化コマンドのフォーマット要件は勿論、カウ ンタ長さの制約範囲にある、任意の可能な値であり得る。デコーダは、新しいカ ウンタ値を容認した旨の表示（５５）を実施する。自動車用途(automotive appl ication)においては、これは、同期化が達成されたことのユーザへの表示として 、点滅灯(flicker light)をオンオフすることに用いられ得る。 セキュリティ的には、デコーダカウンタが同期化されていても、デコーダは依 然として、有効な受信を表示する前に（６１、６３、６５）新しいカウンタ値に 基づき有効な送信を受信することを必要とすることに留意すべきである。同期化 コマンド、さらには他のいかなるコマンドも、符号化関数の非線形効果のため、 また符号化される入力ワードの一部を形成していることから、送信値を調べても 決定することはできない。 同期化プロセスにおいてなるべく高いセキュリティを達成することは、一方向 システムにおいては常に弱点であるため、非常に重要である。ウィンドウｎは大 きくてもよく、カウンタ値の格納にＥＥＰＲＯＭを用いてもよいため、同期化は 希にしか要求されない。整合されたエンコーダ／デコーダ組の動作に対して他の ユーザは影響を与えない。この組はユーザがいかなる行動をとることもなしに、 自動的に同期化した状熊(in step)を維持する。 同期化は非常に単純かつ直線的なプロセスであり、ユーザには非常に限られた 影響しか及ぼさない。なぜなら、数秒しかかからず、迫加的な信号または動作を 必要としないからである。不揮発性メモリ用途において同期化値は繰り返され得 ないことから、高度のセキュリティがシステムによって提供される。 一実施形態において、エンコーダマイクロチップおよびデコーダマイクロチッ プは、例えば３０から６０秒の期間でタイムアウトしてマイクロチップがオフに される、タイミングまたはタイムアウト手段あるいは回路を有する。一実施形態 において、マイクロチップがオフにされる前に、信号の送受信後のある期間後に 、カウンタ値は変更される（例えば好適な実施形態においては１より大きい数だ けインクリメントされる）。例えば、一実施形態において、マイクロチップがオ フにされる一定期間前から後に、カウンタ値を８または１６だけインクリメント してもよい。例えば、上述のエンコーダマイクロチップおよびデコーダマイクロ チップを有する一実施形態におけるシステムは、以下のように作動する。タイミ ング回路または手段は、このインクリメント例において、マイクロチップのカウ ンタ値を１６だけインクリメントするようにプログラムされ、その時のカウンタ 値は１００である。送信器上の作動ボタンを１回押すことにより、送信が起こる 前にカウンタは１０１にインクリメントされる。システムを作動するためには作 動ボタンを２回押すことが必要であり、かつこれが互いに１５秒間以内に起こる ものとすれば、カウンタはこのシステムにおいて値１０２を有し、次回に作動し たときに１０３を送信する。この実施形態によれば、マイクロチップは完全には オフにならず、例えば約３０秒でタイムアウトした後、マイクロチップがオフに な る前にカウンタに１６を加算してカウンタ値を１１８にする（勿論新しい値は送 信されない）。結果として、次の作動の際にこのシステムが実施する次の送信は 、カウンタ値１１９に基づく。好適な実施形態において、送信器すなわちエンコ ーダマイクロチップが所与の期間（例えば１５秒）の間に２回作動し、作動から これより長い所与の期間（例えば３０秒）後にマイクロチップがカウンタ値を変 更する（例えば好適な実施形態においてインクリメントする）ように設定されて いるならば、カウンタ値は２度ではなく１度だけ変更される。 本発明の上述の実施形態によれば、デコーダカウンタもまた、有効な符号ワー ド受信の後に同じ値（例えば１６）だけインクリメントされる。デコーダカウン タ値は好ましくは、エンコーダカウンタ値の後（例えば５から１０秒後）にイン クリメントされる。この実施形態によれば、単一の符号容認に対するデコーダウ ィンドウは好ましくは、インクリメント数の大きさの約２倍以上であることによ り、２重送信再同期化(double transmission resynchronization)の要求が頻繁 すぎないようにする。この実施形態は、１番目および２番目の送信信号をジャミ ングして記録し、１番目の信号を送信し、将来許可ユーザが去った後で不許可ア クセスを実施するために２番目の信号を維持するような新しい符号取得装置に対 して無防備でない、容易で安価なシステムを提供するために特に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンコーダマイクロチップとデコーダマイクロチップとを含むシステムであ って、 該エンコーダマイクロチップは、 識別番号を格納する手段と、 カウンタ値を格納する手段と、 該エンコーダマイクロチップが動作する度に該カウンタ値の値を変更する手段 と、 該識別番号を用いて該カウンタ値に非線形符号化関数を実施して、送信値を生 成する符号化手段と、 該エンコーダマイクロチップの動作に続く所定の期間後に、該変更されたカウ ンタ値を変更する第２の手段であって、該エンコーダマイクロチップが該所定の 期間中に１回より多く動作する場合でも、該カウンタ値は該変更する第２の手段 によって１回しか変更されない、第２の手段と、 を備え、該デコーダマイクロチップは、 第２の識別番号を格納する手段と、 該エンコーダマイクロチップからの該送信値を受信する手段と、 該送信値から復号化カウンタ値を生成するために、該第２の識別番号を用いて 該送信値に復号化関数を実施する手段と、 該復号化関数を実施する手段によって前回の送信の送信値の復号化から得られ る第２の復号化カウンタ値を格納する手段と、 該デコーダマイクロチップが送信値を受信する度にこれに続く期間後に、該格 納された第２の復号化カウンタ値を変更する手段と、 特定のフォーマットに準じた信号を識別するために、信号にフォーマットスキ ャンを実施する手段と、 を備えた、システム。 ２．エンコーダマイクロチップであって、 識別番号を格納する手段と、 カウンタ値を格納する手段と、 該エンコーダマイクロチップが動作するときのみに該カウンタ値の値を変更す る手段と、 該識別番号を用いて少なくとも該カウンタ値に符号化関数を実施して、送信値 を生成する符号化手段と、 該エンコーダマイクロチップの動作に続く期間後に、該変更されたカウンタ値 を変更する手段と、 を備えた、エンコーダマイクロチップ。 ３．送信器遠隔制御装置であって、 請求項２に記載のエンコーダマイクロチップと、 前記送信値を変調する手段と、 該変調された送信値を、整合された受信器遠隔制御装置に送信する手段と、 を備えた、送信器遠隔制御装置。 ４．デコーダマイクロチップであって、 識別番号を格納する第１の手段と、 少なくとも第１のカウンタ値を格納する第２の手段と、 出力手段と、 データの入力手段と、 該識別番号を用いて該受信されたデータに復号化関数を実施して、第２のカウ ンタ値を生成する手段と、 該第２のカウンタ値を該第１のカウンタ値と比較する第３の手段と、 該第３の手段によって実行される比較により、該第２のカウンタ値が該第１の カウンタ値の規定された範囲内であることが示される場合は、該出力手段を作動 させる作動手段と、 該出力が作動される場合、該第２の手段内に該第２のカウンタ値に関連する情 報を格納する格納手段と、 該第２のカウンタ値の格納に続く期間後に該格納された第２のカウンタ値を変 更する手段と、 を備えたデコーダマイクロチップ。 ５．前記作動手段が、前記第２のカウンタ値が該第１のカウンタ値の前方範囲内 のみであるとき前記出力手段を作動させる、請求項４に記載のデコーダマイクロ チップ。 ６．前記第２の格納手段が複数のカウンタ値を格納し、それぞれが異なるエンコ ーダマイクロチップに関連する、請求項４に記載のデコーダマイクロチップ。 ７．前記第３の手段によって実行される比較により、前記第２のカウンタ値が該 第１のカウンタ値の規定された範囲内であることが示される場合に、前記出力手 段を作動させる前記作動手段を含む、請求項４に記載のデコーダマイクロチップ 。 ８．送信器と受信器とを備えた遠隔制御システムであって、該送信器は、 第１の識別番号を格納する第１の手段と、 該送信器が作動する多数の回数に関連するカウンタ値を格納する第２の手段と 、 該第１の識別番号および該カウンタ値に符号化関数を実施して、送信値を生成 する手段と、 該受信器に該送信値を送信して、ユーザに対して該送信器の作動を示す手段と 、 送信器の作動に続く期間の後に該格納されたカウンタ値を変更する手段と、 を備え、該受信器は、 該第１の識別番号と同じ第２の識別番号を格納する第３の手段と、 該送信値を受信する手段と、 該第２の識別番号を用いて該受信された送信値に復号化関数を実施して、復号 化カウンタ値を生成する手段と、 を備えている、遠隔制御システム。 ９．送信器と受信器とを備えた遠隔制御システムであって、該送信器は、 第１の識別番号を格納する第１の手段と、 エンコーダカウンタ値を格納する第２の手段と、 少なくとも該第１の識別番号および該エンコーダカウンタ値に符号化関数を実 施して、送信値を生成する手段であって、該エンコーダカウンタ値は該符号化関 数が実施される多数の回数に依存する、手段と、 該受信器に該送信値を送信して、ユーザに対して該送信器の作動を示す手段と 、 送信に続く期間の後に該格納されたエンコーダカウンタ値を変更する手段と、 を備え、該受信器は、 該第１の識別番号と同じ第２の識別番号を格納する第３の手段と、 該送信値を受信する手段と、 該第２の識別番号を用いて、該受信された送信値に復号化関数を実施して、該 エンコーダカウンタ値と同じである少なくとも復号化カウンタ値を生成する手段 と、 該復号化カウンタ値を格納する第４の手段と、 該復号化カウンタ値を、該第４の手段に格納されており前回受信された送信値 から生成された該デコーダカウンタ値と比較する手段と、 該復号化カウンタ値が、該復号化カウンタ値に関する特定の範囲内であるかど うかを決定する手段と、 該比較により該デコーダカウンタ値が該特定の範囲内であることが示される場 合は、該復号化カウンタ値に関連する値を該第４の手段内に格納させる手段と、 該第４の手段内の該復号化カウンタ値の格納に続く期間の後、該第４の手段内 に格納される該復号化カウンタ値に関連する値を変更する手段と、 を備えている、遠隔制御システム。 １０．前記決定する手段が、前記復号化カウンタ値が、前記第４の手段内に格納 された該復号化カウンタ値の前方範囲内のみであるかどうかを決定する、請求項 ９に記載のシステム。 １１．エンコーダマイクロチップであって、 識別番号を格納する手段と、 カウンタ値を格納する手段と、 コマンドを表す情報、入力値を表す情報、送信番号を表す情報、および定数値 よりなる群から選択されるユニット番号を形成する手段と、 該エンコーダマイクロチップが動作する度に該カウンタ値の値を変更する手段 と、 該識別番号を用いて該カウンタ値および該ユニット番号に符号化関数を実施し て、送信値を生成する符号化手段と、 送信信号の生成に続く期間後に、該変更カウンタ値を変更する第２の手段と、 を備え、該ユニット番号は、該エンコーダが動作する時間の長さに関連して改変 される、エンコーダマイクロチップ。 １２．エンコーダマイクロチップであって、 カウンタ値を有するカウンタと、 該カウンタに接続されるメモリと、 該カウンタおよび該メモリに接続され、該カウンタをインクリメントし、該メ モリに格納された識別番号を用いて該カウンタ値に符号化関数を実施し、送信値 を生成するエンコーダと、 該エンコーダに接続され、該カウンタを変更するために所定の期間に時間切れ とするタイミング回路と、 を備えたエンコーダマイクロチップ。 １３．デコーダマイクロチップであって、 前回の送信からの格納されたカウンタ値を有するメモリと、 入力データポートと、 該メモリおよび該入力データポートに接続され、該メモリに格納された識別番 号を用いて、該入力データポートによって受信されるデータに復号化関数を実施 して、復号化カウンタ値を生成するデコーダと、 該デコーダおよび該メモリに接続される比較器と、 出力回路と、 該比較器および該出力回路に接続され、該出力回路を作動し、該復号化カウン タ値を該格納されたカウンタ値と比較し、該復号化カウンタ値が該格納されたカ ウンタ値の規定された範囲内である場合は、該メモリ内に該復号化カウンタ値を 格納する出力作動回路と、 該メモリに接続され、該格納された復号化カウンタ値を変更するために所定の 期間に時間切れとするタイミング回路と、 を備えたデコーダマイクロチップ。 １４．前記出力作動回路は、前記復号化カウンタ値が前記格納されたカウンタ値 の前方範囲内のみであるとき、前記出力回路を作動させる、請求項１３に記載の デコーダマイクロチップ。 １５．符号ホッピングシステムで使用されるタイプの改良されたエンコーダマイ クロチップであって、改良は、 該エンコーダマイクロチップの動作に続く期間の後に、格納されたカウンタ値 を変更する手段を備えることを包含する、改良されたエンコーダマイクロチップ 。 １６．符号ホッピングシステムで使用されるタイプの改良されたデコーダマイク ロチップであって、改良は、 有効送信値の受信の度にこれに続く期間の後に、格納されたカウンタ値を変更 する手段を備えることを包含する、改良されたデコーダマイクロチップ。 １７．請求項１５または１６に記載のマイクロチップを備えた、改良された符号 ホッピングシステム。