JP2003129714A

JP2003129714A - キーシステム

Info

Publication number: JP2003129714A
Application number: JP2001324827A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakagawa; 和成中川
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】鍵の小型化および低コスト化を実現するキーシ
ステムを提供すること。【解決手段】本発明に係るキーシステムは、鍵１と、シ
リンダ５と、コンピュータ８とから構成されて成る。鍵
１は、挿入部２と、保持部３とから成り、挿入部２に
は、ＩＣ素子６２を備えたＲＦＩＤモジュール６が内蔵
されている。ＩＣ素子６２には操作者若しくは鍵１の識
別ＩＤが格納されている。またＩＣ素子６２は、アンテ
ナコイル６２ｂを一体成形されたものである。シリンダ
５は、円筒形状のシリンダ固定部５１の内周面に密接し
て円柱状のシリンダ回転部５２が回転可能に嵌め込まれ
て構成されている。シリンダ固定部５１は、ケーブル５
５を介してコンピュータ８に接続された端子５４を備え
ている。シリンダ回転部５２は、端子５４に密接したア
ンテナユニット７を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、キーシステムに係
り、特に、アンテナコイルが一体成形されたＩＣ素子を
用いたキーシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＲＦＩＤモジュールが鍵に内
蔵されたキーシステムが利用されている。その一例を図
２４、２５を用いて以下に説明する。

【０００３】図２４は、従来のキーシステムにおいて用
いられる鍵の構成を示す。この鍵１は、鍵穴に挿入され
る挿入部２と、保持部３とを備えている。挿入部２は、
例えば金属により構成され長方形状に成形されている。
保持部３は、グリップであり例えば合成樹脂により構成
されている。また、保持部３にはプラスチックパッケー
ジ４が内部に埋め込まれている。

【０００４】図２５に示すように、プラスチックパッケ
ージ４には、ＲＦＩＤモジュール４０が内蔵されてい
る。ＲＦＩＤモジュール４０は、ガラス管４１と、この
ガラス管４１に封入された基板４２、ＩＣ素子４３、共
振コンデンサ４４、アンテナ４５より構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来のキーシステムでは、アンテナを
封入するためにガラス管に多くの部品を封入する必要が
あるため、大型化は避けられない。そのため、大型化し
たガラス管を内蔵する位置が保持部に限定されていた。
また、保持部が大きくなり鍵をキーホルダに収めること
ができず、操作者がこの鍵を持ち運ぶ際に不便である等
の携帯性の問題が生じていた。

【０００６】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、鍵の小型化および低コス
ト化を実現するキーシステムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、鍵穴に挿入し、開錠及び／又は施錠を
行なう鍵であって、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者
が保持するための保持部と、アンテナコイルが一体形成
され、少なくとも開錠及び／又は施錠のための情報を記
憶する記憶手段を有するＩＣ素子とを備えたものであ
る。このような構成により、特にアンテナコイルが一体
成形されたＩＣ素子を用いているので鍵の小型化および
低コスト化を実現できる。また、ＩＣ素子の実装場所の
自由度が向上し、デザインの多様性及び携帯性の向上を
図ることができる。ここで、開錠及び／又は施錠のため
の情報には、物理的開錠／施錠のみではなく、自動車の
イモビライザ等の操作者に必要な権限の有無を判別する
ための鍵の情報も含まれる。

【０００８】また、上述の鍵は、前記ＩＣ素子を前記挿
入部に設けたものである。このような構成により、挿入
部を鍵穴に挿入することで開錠及び／又は施錠のための
情報のやりとりを行うことができる。

【０００９】また上述の挿入部は、溝部を有し、前記Ｉ
Ｃ素子は、パッケージ内に内蔵され、当該パッケージを
当該溝部に嵌合したものである。このような構成によ
り、パッケージによりＩＣ素子を保護できるとともに製
造の容易化が図れる。

【００１０】また上述のパッケージは、前記溝の内側面
と接触するリブを備えたものである。このような構成に
より、リブが溝の内側面に接触しているのでパッケージ
を確実に保持することができ、製造も容易となる。

【００１１】また、上述の挿入部は、金属材料により形
成するとともに、前記溝の内側面上を覆う部分を非金属
材料により形成したものである。このような構成によ
り、パッケージを溝に内蔵すると非金属により覆われる
のでアンテナコイルの磁束経路が確保されて開錠及び／
又は施錠の情報の送信距離を拡大することができる。

【００１２】さらに、前記非金属材料は、高透磁率を有
する材料であることが好ましい。このような構成によ
り、ＩＣ素子が高透磁率を有する材料に覆われるのでア
ンテナコイルの磁気結合の効率が向上し開錠及び／又は
施錠の情報の送信を確実に行うことができる。

【００１３】また、上述のＩＣ素子は、前記挿入部の挿
入方向と平行な側面の近傍に設けたとものである。この
ような構成により、ＩＣ素子を挿入部に構成することが
可能である。

【００１４】さらに、前記ＩＣ素子を、前記挿入部の先
端部近傍に設けるようにしても良い。このような構成に
より、ノイズ耐性を高めることができる。

【００１５】また、前記ＩＣ素子を、前記保持部であっ
て、鍵の挿入方向側の側面近傍に設けたとしても良い。
このような構成により、ＩＣ素子の構成をさらに多様化
することができる。

【００１６】また、前記ＩＣ素子のアンテナコイルの外
側にブースターアンテナを配設したとしても良い。この
ような構成により、アンテナコイルの磁束を強化するこ
とができるので、開錠及び／又は施錠の情報の送信をよ
り確実に行うことができる。

【００１７】他方、本発明にかかるキーシステムは、鍵
穴に挿入し開錠及び／又は施錠を行なう鍵と、前記鍵穴
を有するシリンダとを備えたキーシステムであって、前
記鍵は、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者が保持する
ための保持部と、アンテナコイルが一体形成され、少な
くとも開錠及び／又は施錠のための情報を記憶する記憶
手段を有するＩＣ素子とを備え、前記シリンダは、前記
鍵の挿入部を受け入れる鍵穴部を備え、さらに、当該シ
リンダの外面には、アンテナを内蔵し、非金属材料から
なるカバー部材が設置されたものである。アンテナは、
シリンダ外部に設置できるため、簡単な構造にできる。
またカバー材料が非金属なので磁束経路が確実の確保さ
れる。また、ＩＣ素子が鍵穴に挿入されないので、操作
者が鍵を回転させる際に挿入部に発生するねじり応力を
回避することができる。

【００１８】本発明にかかる他のキーシステムは、鍵穴
に挿入し開錠及び／又は施錠を行なう鍵と、前記鍵穴を
有するシリンダとを備えたキーシステムであって、前記
鍵は、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者が保持するた
めの保持部と、アンテナコイルが一体形成され、少なく
とも開錠及び／又は施錠のための情報を記憶する記憶手
段を有するＩＣ素子とを備え、前記シリンダは、前記鍵
の挿入部を受け入れる鍵穴を有するシリンダ回転部と、
当該シリンダ回転部を回転可能に固定するシリンダ固定
部を備え、前記シリンダ固定部は、アンテナ制御回路と
接続された第１の外部端子を有し、前記シリンダ回転部
は、前記ＩＣ素子のアンテナコイルより前記情報を受信
し、第２の外部端子に出力するアンテナユニットを有
し、前記アンテナユニットは、前記第２の外部端子を前
記第１の外部端子に対して付勢する付勢手段を備えたも
のである。このような構成により、シリンダ固定部に設
けられた第１の端子と、シリンダ回転部に設けられた第
２の端子の電気的接触を確実にできる。

【００１９】また、本発明に係るシリンダは、開錠及び
／又は施錠のための情報をアンテナによって出力する鍵
が鍵穴に挿入されることによって開錠及び／又は施錠を
行なうシリンダであって、当該シリンダの外面には、ア
ンテナを内蔵し、非金属材料からなるカバー部材が設置
されたものである。アンテナは、シリンダ外部に設置で
きるため、簡単な構造にできる。またカバー材料が非金
属なので磁束経路が確実の確保される。また、ＩＣ素子
が鍵穴に挿入されないので、操作者が鍵を回転させる際
に挿入部に発生するねじり応力を回避することができ
る。

【００２０】また、本発明に係る他のシリンダは、開錠
及び／又は施錠のための情報をアンテナによって出力す
る鍵が鍵穴に挿入されることによって開錠及び／又は施
錠を行なうシリンダであって、前記鍵を受け入れる鍵穴
を有するシリンダ回転部と、当該シリンダ回転部を回転
可能に固定するシリンダ固定部を備え、前記シリンダ固
定部は、アンテナ制御回路と接続された第１の外部端子
を有し、前記シリンダ回転部は、前記ＩＣ素子のアンテ
ナコイルより前記情報を受信し、第２の外部端子に出力
するアンテナユニットを有し、前記アンテナユニット
は、前記第２の外部端子を前記第１の外部端子に対して
付勢する付勢手段を備えたものである。このような構成
により、シリンダ固定部に設けられた第１の端子と、シ
リンダ回転部に設けられた第２の端子の電気的接触を確
実にできる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。発明の実施の形態１．図１は、本実施の形態１に係るキ
ーシステムの構成図を示したブロック図である。本実施
の形態１ではキーシステムを自動車用に応用した例を説
明している。鍵１は、挿入部２と保持部３とを有する。
挿入部２はＲＦＩＤモジュール６を備えている。またＲ
ＦＩＤモジュール６は、さらにＩＣ素子６２を備えてお
り、このＩＣ素子６２は、メモリ部６２ａと、アンテナ
コイル６２ｂと、電源回路６２ｃとから構成されてい
る。ＩＣ素子６２は、無線通信によりアンテナユニット
７に後述する操作者若しくは鍵１の識別ＩＤを送信する
ことが可能である。ここで、識別ＩＤは、鍵１による開
錠及び／又は施錠のために必要な情報である。

【００２２】シリンダ５は、シリンダ固定部５１とシリ
ンダ回転部５２とを有する。シリンダ回転部５２は、ア
ンテナユニット７を備えており、このアンテナユニット
７は、ケーブル等により接続されたコンピュータ８に受
信した識別ＩＤを送信することが可能である。コンピュ
ータ８は、アンテナ制御部８１を備えて構成されてい
る。

【００２３】図２（ａ）、（ｂ）は、キーシステムの鍵
１の構成を示したものである。図２（ａ）に示すよう
に、挿入部２は、例えば、ＳＵＳ、真鍮、白銅、黄銅、
亜鉛ダイカスト等の金属を成形したものであり、保持部
３に一体的に結合されている。挿入部２は、金属に限ら
ず樹脂を成形したものであっても良い。挿入部２の中央
部には、ＲＦＩＤモジュール６を嵌め込むための溝が設
けられている。また、保持部３は、金属、ゴムまたは樹
脂を矩形状に成形したものである。挿入部２と保持部３
は、同じ材料で一体成形されてもよい。

【００２４】図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−
Ａ’断面図を示し、図２（ｃ）はＲＦＩＤモジュール６
の平面図を示す。ＲＦＩＤモジュール６は、パッケージ
６１と、ＩＣ素子６２とから構成されている。パッケー
ジ６１は、合成樹脂等の非金属を成形したものであっ
て、さらに内部に空間が設けられ上部を開口されてな
る。この開口部からパッケージ６１の内部にＩＣ素子６
２が配され、ＩＣ素子６２は、接着剤等によりパッケー
ジ６１の内面に固着されている。また、パッケージ６１
の周囲にはリブが設けられている。このリブは挿入部２
の溝に対して内側から付勢して確実にこのパッケージ６
１をこの溝内に保持するように、溝の内径よりも僅かに
大きい外径を有している。

【００２５】ＲＦＩＤモジュール６は、パッケージ６１
の開口部を挿入部２の溝の底面方向に向けて、この溝に
ＲＦＩＤモジュール６を嵌め込むことにより挿入部２に
一体成形されている。このＲＦＩＤモジュール６の嵌め
合わせは上述に限られず、例えば、パッケージ６１の底
面の面積をその上面の面積よりも拡大させた台形状と
し、溝をパッケージ６１の形状に一致するように設けて
嵌め合わせる等としても良い。また、挿入部２の溝の周
辺部分に、アンテナコイルをさらに配して成るブースタ
ーコイルを設けても良い。このブースターコイルにより
ＲＦＩＤモジュール６の送信距離を拡大することが可能
である。

【００２６】ＩＣ素子６２は、メモリ部６２ａに予め操
作者若しくは鍵１の識別ＩＤが格納されている。メモリ
部６２ａは記憶手段として機能する。アンテナコイル６
２ｂは送信手段として機能するものであり、メモリ部６
２ａに格納された情報を送信することが可能である。ア
ンテナコイル６２ｂは、通信距離が０〜数ミリ程度に設
定されている。

【００２７】ここで、ＩＣ素子６２の構成および製造方
法について、以下に詳述する。ＩＣ素子６２は例えば、
特開２０００−３２３６４３号公報に開示されたＩＣ素
子と同様のものである。

【００２８】ＩＣ素子６２の構成は次の通りである。Ｉ
Ｃ素子６２は、図３及び図４に示すように、ＩＣ素子６
２の入出力端子６２ａの形成面側に、酸化シリコン膜や
樹脂膜等の絶縁性の表面保護膜６２０１を介して、矩形
スパイラル形状のコイル６２０２を一体に形成して成
る。

【００２９】図３のＩＣ素子６２は、回路形成部６２０
３を除く外周部にのみコイル６２０２を形成したもので
あって、ＩＣ素子６２に形成された回路とコイル６２０
２との間における浮遊容量の発生を防止することがで
き、後述する供給部６２１３からの電力の受給効率を高
めることができる。

【００３０】なお、実用上十分な電力の供給を受け、か
つ、供給部６２１３との間の通信特性を確保するために
は、前記コイル６２０２の線幅を７μｍ以上、線間距離
を５μｍ以下、巻数を２０ターン以上とすることが好ま
しい。

【００３１】ＩＣ素子６２の入出力端子６２ａとコイル
６２０２との接続は、表面保護膜６２０１に開設された
透孔６２０４を介して行われる。この場合、コイル６２
０２の形成位置が若干ずれた場合にも、入出力端子６２
ａとコイル６２０２との接続が確実に行われるように、
図４に示すように、透孔６２０４の直径又は幅をコイル
６２０２の線幅よりも小さくすることがより好ましい。

【００３２】コイル６２０２を構成する導体は、図４に
示すように、金属蒸着層６２０５と金属めっき層６２０
６を含む多層構造になっている。前記金属蒸着層６２０
５及び金属めっき層６２０６は、任意の導電性金属をも
って形成することができるが、比較的安価で導電率が高
いことから、金属蒸着層６２０５についてはアルミニウ
ム、ニッケル、銅及びクロムから選択される金属又はこ
れらの金属群から選択される２種以上の金属の合金で形
成することが好ましく、均質な単層構造とするほか、異
なる金属層又は合金層を多層に積層した他層構造とする
こともできる。一方、前記金属めっき層６２０６は、銅
で形成することが好ましく、無電解めっき法又は電気め
っき法若しくは精密電鋳法により形成することができ
る。

【００３３】次に、ＩＣ素子６２の製造方法を図５乃至
図８に基づいて説明する。図５は、所定のプロセス処理
を経て完成されたいわゆる完成ウエハ６２０７の平面
図、図６、はＩＣ素子６２の製造方法を示す工程図、図
７はコイルを含む所要の導電パターンが形成された完成
ウエハ６２０７の平面図である。

【００３４】図５に示すように、完成ウエハ６２０７に
は、最外周部を除く内周部分に多数個のＩＣ素子用の回
路６２０８が等間隔に形成されており、その回路形成面
側には、所要の表面保護膜６２０１が形成されている
（図６参照）。

【００３５】図４に示す構造を有するＩＣ素子の製造方
法では、まず図６（ａ）に示すように、完成ウエハ６２
０７の回路形成面に形成された表面保護膜６２０１上
に、アルミニウム又はアルミニウム合金若しくは銅又は
銅合金を用いて、金属蒸着層６２０５を均一に形成す
る。次いで、図６（ｂ）に示すように、当該金属蒸着層
６２０５上にフォトレジスト層６２０８を均一に形成
し、形成されたフォトレジスト層６２０８にコイルを含
む所要のパターンが形成されたマスク６２０９を被せ、
マスク６２０９の外側から所定波長の光６２１０を照射
してフォトレジスト層６２０８を露光する。しかる後に
露光されたフォトレジスト層６２０８の現像処理を行
い、図６（ｃ）に示すように、フォトレジスト層６２０
８の露光部分を除去して、前記金属蒸着層６２０５の前
記露光パターンと対応する部分を露出させる。金属蒸着
層６２０５の露出パターンには、図７に示すように、リ
ング状の電極部６２１１と、前記各回路形成部６２０３
と対向する部分に形成されたコイル６２０２と、これら
電極部６２１１と各コイル６２０２とを連結するリード
部６２１２とが含まれる。次いで、前記電極部６２１１
を一方の電極として、金属蒸着層６２０５の露出部分に
電気めっき又は精密電鋳を施し、図６（ｄ）に示すよう
に、金属蒸着層６２０５の露出部分に金属めっき層６２
０６を積層する。次いで、完成ウエハ６２０７の表面に
付着したフォトレジスト層６２０８をアッシング処理等
によって除去し、図６（ｅ）に示すように、均一な金属
蒸着層６２０５上に電極部６２１１とコイル６２０２と
リード部６２１２とを有する金属めっき層６２０６が形
成された完成ウエハ６２０７を得る。次いで、金属めっ
き層６２０６より露出した金属蒸着層６２０５を選択的
にエッチングし、図６（ｆ）に示すように、金属めっき
層６２０６より露出した金属蒸着層６２０５を除去す
る。これによって、金属蒸着層６２０５と金属めっき層
６２０６とが共に図７に示す所要の導電パターンに形成
された完成ウエハ６２０７が得られる。最後に、前記完
成ウエハ６２０７をスクライビングして、図３に示す所
要のＩＣ素子６２を得て終了する。

【００３６】また、ＩＣ素子６２は、図８に示すように
矩形状に成形されたスロット６２１４と、当該スロット
６２１４に備えられた非接触通信用のコイル６２１５と
を有する供給部６２１３のスロット６２１４内にＩＣ素
子６２を挿入することによって、自動的にＩＣ素子６２
に一体形成されたコイル６２０２と供給部６２１３に備
えられたコイル６２１５の心出しを行うことができ、両
コイル６２０２，６２１５間の電磁結合係数を大きくで
きることから、供給部６２１３からＩＣ素子６２への電
力の供給を行うことが可能である。供給部６２１３は後
述するコンピュータ８とともに車載器に設けられてい
る。また、この供給部６２１３はエンジンスタータの鍵
穴をスロット６２１４と兼ねるように設けるもの等であ
っても良い。

【００３７】図９および図１０（ａ）、（ｂ）は、シリ
ンダ５の構成を示す。図９はシリンダ５の斜視図、図１
０（ａ）はシリンダ５の側面断面図、図１０（ｂ）はシ
リンダのＢ−Ｂ’断面図を示したものである。シリンダ
５は、円筒形状のシリンダ固定部５１の内周面に密接し
て円柱状のシリンダ回転部５２が回転可能に嵌め込まれ
て構成されている。また、シリンダ固定部５１は、側面
の所定の箇所に設けられた穴および凹部に図示しない端
子５４及びケーブル５５を備えている。シリンダ固定部
５１は、例えばＰＰＳ等の高強度の樹脂を成形したもの
や、若しくは端子５４の周辺部位のみを高強度の樹脂で
構成して成るものである。端子５４は、ケーブル５５を
介して図示しないコンピュータ８に接続されている。

【００３８】シリンダ回転部５２は、矩形状の鍵穴５３
が軸方向に連通して開けられており、またシリンダ回転
部５２の側面の所定の箇所に、アンテナユニット７を収
納するための円形の穴が開けられている。

【００３９】アンテナユニット７の構成は次の通りであ
る。まず図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、円柱状の
アンテナケース７１の端面に、磁気コア７３及びコイル
７２を挿入するための円形の穴が所定の深さまで設けら
れ、他方の端面の２箇所にスプリング７４を配置するた
めの小径の丸穴が当該円形の穴に連通して設けられてい
る。磁気コア７３およびコイル７２は、例えばＮｉ−Ｚ
ｎ焼結フェライトの円柱部材と、この円柱部材より径が
小さい別のＮｉ−Ｚｎ焼結フェライト円柱部材とを結合
して成る磁気コア７３の小径部位に、エナメル線等のコ
イル７２が所定の回数巻かれて構成され、さらに、トー
クン形状のコイル端子７６を介して磁気コア７３および
コイル７２がアンテナケース７１の円形の穴に挿入され
て成るものである。またコイル端子７６は、２箇所の小
径の穴に対向して配置されている。また、スプリング７
４は、端部に設けられた端子７５がその弾性力により端
子５４を付勢し電気的に接触するように小径の穴に配置
されている（図１２参照）。端子７５は小径の穴と同径
若しくはそれ以下の径の球形に成形されている。アンテ
ナユニット７は受信部に該当するものである。また、端
子５４は第１の外部端子、端子７５は第２の外部端子に
該当するものである。

【００４０】コンピュータ８は、例えば車載機等に設け
られている。アンテナ制御部８１は、識別ＩＤの照合お
よび開錠を実行するためのコンピュータプログラムに基
づいて動作するように設定されている。アンテナ制御部
８１は、図示しない記憶部を備えており、記憶部には鍵
１固有の識別情報、若しくは複数の操作者に関する情報
が格納されている。操作者に関する情報には操作者若し
くは鍵１の識別ＩＤ、氏名、住所等が含まれている。コ
ンピュータ８は、アンテナ制御回路として機能する。

【００４１】さらにコンピュータ８は、図示しない施錠
機構を固定するための固定部を備えている。この固定部
は、アンテナ制御部８１の開錠プログラムにより図示し
ない施錠機構の固定およびその固定の解除をするもので
ある。図示しない施錠機構は、シリンダ回転部５２と噛
合い機構等により結合され、シリンダ回転部５２と連動
して開錠するものである。

【００４２】次に、本実施の形態１におけるキーシステ
ムの処理フローを図１２（ａ）、（ｂ）および図１３の
フローチャートに基づいて説明する。まず図１２
（ａ）、（ｂ）に示すように、操作者が鍵穴５３に鍵１
を挿入するとＲＦＩＤモジュール６がアンテナユニット
７に密着若しくは近接する。ＲＦＩＤモジュール６は、
アンテナコイル６２ｂによりメモリ部６２ａから操作者
若しくは鍵１の識別ＩＤを引き出してアンテナユニット
７に送信する（Ｓ１０１）。

【００４３】すると、図１２（ｂ）に示すように、ＩＣ
素子６２と、コイル７２及び磁気コア７３との間に磁束
が発生し、磁気結合により識別ＩＤがアンテナユニット
７に送信される。この際アンテナコイル６２ｂは、０〜
数ミリ程度の通信距離を有しているので、ＲＦＩＤモジ
ュール６とアンテナユニット７との間に多少の間隙が存
在しても送信を行うことが可能である。

【００４４】アンテナユニット７は、磁気コア７３及び
磁気コイル７２により識別ＩＤを受信すると（Ｓ１０
２）、コイル端子７６、スプリング７４、端子７５、端
子５４、ケーブル５５を介して識別ＩＤをコンピュータ
８に送信する（Ｓ１０３）。

【００４５】コンピュータ８は、識別ＩＤを受信する
と、アンテナ制御部８１によりこの識別ＩＤの照合を行
う（Ｓ１０５）。この照合は次の工程により実行され
る。まずコンピュータ８がアンテナ制御部８１により、
記憶部に予め格納された鍵１の識別ＩＤ若しくは操作者
に関する情報から受信した識別ＩＤと一致する操作者の
識別ＩＤを検索する。コンピュータ８はアンテナ制御部
８１により、受信した識別ＩＤと一致する操作者若しく
は鍵１の識別ＩＤを検出すると、開錠プログラムを実行
して照合を終了する（Ｓ１０６）。

【００４６】開錠プログラムが実行すると、固定部によ
り図示しない施錠機構の固定が解除され、操作者が鍵１
を回転させるとシリンダ回転部５２が回転するとともに
施錠機構が作動して開錠する（Ｓ１０７）。

【００４７】発明の実施の形態２．本実施の形態２にお
けるキーシステムの構成は、実施の形態１におけるキー
システムと同様であり、鍵１において構造的特徴を有す
る。図１４（ａ）、（ｂ）は、鍵１の構成を示す。この
うち図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＣ−Ｃ’断
面図を示したものである。ＲＦＩＤモジュール６は、パ
ッケージ６１がスペーサ６３に内蔵されて構成されてい
る。

【００４８】このスペーサ６３は、弾性樹脂を直方体状
に成形したものであって、パッケージ６１を嵌め込むた
めの溝が設けられている。また、スペーサ６３の弾性樹
脂には磁気結合の効率を向上させるために高透磁率を有
する磁性体が配合されている。磁性体は、例えばフェラ
イト、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライ
ト、鉄、ケイ素鋼板、パーマロイ、圧粉磁心等である。
パーマロイは、鉄−ニッケル合金であってニッケル含有
量が７８．５％〜４５％のものである。また、圧粉磁心
は、センダスト、パーミンバー（鉄−ニッケル−コバル
ト合金）、アイソパーム（鉄−ニッケル−銅合金）等で
ある。また、弾性樹脂としては、例えばポリエステル、
硬質塩化ビニル、軟質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ＡＢＳ、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
アセタール、メタクリル、ポリカーポネート、フッ素等
の合成樹脂や、天然ゴム、スチレンゴム、スチレンブタ
ヂエンラバー、ブタヂエンラバー、ニトリルブタヂエン
ラバー、Ｈ−ＮＢＲ、クロロプレンゴム、ネオプレンゴ
ム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン酢ビゴム、エ
チレン・プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、アクリルラバー、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウ
レタンゴム、ＳＥＰゴム、フロロシリコン、耐溶剤性フ
ッ素ゴム、カルレッツ、パーフロ、マグネットラバー等
が用いられている。スペーサ６３は樹脂材料に該当する
ものである。

【００４９】パッケージ６１の開口部をスペーサ６３の
溝の底面方向に向けて、この溝にパッケージ６１を嵌め
込むことによりスペーサ６３と一体成形されている。

【００５０】挿入部２は、スペーサ６３の周囲に接着剤
等を塗布してスペーサ６３をこの溝に嵌め込むことによ
り一体成形されている。スペーサ６３を挿入部２に嵌め
こむ方法は上述に限られず例えば、スペーサ６３の底面
の面積を上面の面積よりも拡大した台形状とし、挿入部
２の溝をこのスペーサ６３と一致する形状として嵌め合
せても良い。

【００５１】保持部３の構成は実施の形態１と同様であ
る。

【００５２】本実施の形態２におけるキーシステムの処
理は、実施の形態１と同様であり説明を省略する。

【００５３】以上のような本実施の形態２におけるキー
システムによれば、図１５に示すように、ＲＦＩＤモジ
ュール６は、パッケージ６１の周囲にスペーサ６３を備
えることで磁束経路が形成され、周囲の金属に磁束経路
を遮断されることが無いのでアンテナコイル６２ｂの通
信距離が拡大する効果が得られる。また、スペーサ６３
には磁性体が配合されているので、磁気結合の効率が向
上しＲＦＩＤモジュール６の通信距離を拡大することが
でき、アンテナコイル６２ｂの送信をより確実に行うこ
とができる。

【００５４】さらに、スペーサ６３は弾性樹脂であるの
で挿入部２から脱落することを防止でき、パッケージ６
１を効果的に密閉してパッケージ６１内に水分、ゴミ等
が入るのを防止することができる。

【００５５】発明の実施の形態３．本実施の形態３にお
けるキーシステムの構成は、実施の形態１におけるキー
システムと同様であり、シリンダ５の構成において構造
的特徴を有する。

【００５６】すなわち、図１６（ａ）（ｂ）はシリンダ
５の構成を示す。図１６（ａ）はシリンダ５の構成を示
す側面図であり、図１６（ｂ）はシリンダ５の構成を示
す正面図である。シリンダ５は、円筒形状のシリンダ固
定部５１の内周面に密接して円柱状のシリンダ回転部５
２が回転可能に嵌め込まれて構成されている。また、シ
リンダ５は鍵１を挿入される側の端面にシリンダカバー
５６を介してアンテナカバー５７を備えている。

【００５７】シリンダカバー５６は円板状の部材であっ
て、後述するケーブ５５を配するためのアンテナカバー
５７の穴に連通した穴が設けられている。

【００５８】アンテナカバー５７は肉厚板状に成形され
た部材であって、その中心部位に軸方向に連通して矩形
穴が設けられている。アンテナカバー５７の内周面の所
定の箇所には、アンテナユニット７を収納するための円
形の穴が設けられている。また、アンテナカバー５７は
ケーブル５５を配するための穴がこの円形の穴に連通し
て設けられている。さらに、アンテナカバー５７は、ア
ンテナコイル６２ｂの磁気結合の効率を向上させるため
に、例えばスペーサ６３に用いた材質と同様のものであ
ることが望ましい。アンテナカバー５７は樹脂材料の部
材に該当するものである。

【００５９】アンテナユニット７は、図１６（ｂ）に示
すように、磁気コア７３及びコイル７２から成るもので
あり、コイル７２に接続されたケーブル５５がアンテナ
カバー５７およびシリンダカバー５６の穴を介してコン
ピュータ８に接続されている。

【００６０】次に、本実施の形態３におけるキーシステ
ムの処理フローについて説明する。まず図１７に示すよ
うに、操作者が鍵穴５３に鍵１を挿入するとＲＦＩＤモ
ジュール６がアンテナユニット７に近接する。ＲＦＩＤ
モジュール６は、アンテナコイル６２ｂによりメモリ部
６２ａから操作者若しくは鍵１の識別ＩＤを引き出して
アンテナユニット７に送信する。

【００６１】以降の処理は、実施の形態１における処理
フローの識別ＩＤ受信ステップ（Ｓ１０２）以降と同様
であり、説明を省略する。

【００６２】以上のような本実施の形態３におけるキー
システムによれば、アンテナユニット７を備えたアンテ
ナカバー５７をシリンダ５外部に設けられているので、
シリンダ回転部５２の回転時のアンテナユニット７の回
転に対応させる必要が無くアンテナユニット７の構造を
単純化することができる。また、ＲＦＩＤモジュール６
が鍵穴５３に挿入されないため、操作者が鍵１を回転さ
せる際に挿入部２に発生するねじり応力がＲＦＩＤモジ
ュール６に及ぶことが無いのでこのねじり応力によるＲ
ＦＩＤモジュール６の破損を回避することができる。

【００６３】発明の実施の形態４．本実施の形態４にお
けるキーシステムの構成は、実施の形態１におけるキー
システムと同様であり、ＲＦＩＤモジュール６およびア
ンテナユニット７の構成において構造的特徴を有する。

【００６４】すなわち、図１８（ａ）（ｂ）は鍵１の構
成を示す。図１８（ａ）は鍵１の構成を示す正面図であ
り、図１８（ｂ）は鍵１の構成を示す側面図である。鍵
１は、保持部３の挿入部２側端面にＲＦＩＤモジュール
６が設けられて構成されている。ＲＦＩＤモジュール６
は、保持部３およびＲＦＩＤモジュール６に設けられた
凹部およびリブを嵌め合わせることにより一体成形され
ているが、これに限られず、スペーサ６３の底面の面積
を上面の面積よりも拡大した台形状とし、挿入部２の溝
をこのスペーサ６３と一致する形状として嵌め合せても
良く、保持部３に設けられた凹部にＲＦＩＤモジュール
６が接着剤等により固着されているとしても良い。ま
た、保持部３の凹部にＩＣ素子６２が固着されて一体成
形されたものであっても良い。その他の鍵１の構成は実
施の形態１と同様である。

【００６５】図１９（ａ）（ｂ）はシリンダ５の構成を
示す。図１９（ａ）はシリンダ５の構成を示す側面図で
あり、図１９（ｂ）はシリンダ５の構成を示す正面図で
ある。図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナユ
ニット７は、シリンダ固定部５１下部の鍵１が挿入され
る側の端面に保護部材９とともに設けられている。アン
テナユニット７は、実施の形態３におけるアンテナユニ
ット７と同様の構成であり、説明を省略する。

【００６６】保護部材９は円板状部材である。この保護
部材９は、アンテナコイル６２ｂの磁気結合の効率を向
上させるために、例えばスペーサ６３に用いた材質と同
様のものであることが望ましい。

【００６７】次に、本実施の形態４におけるキーシステ
ムの処理フローについて説明する。まず図２０に示すよ
うに、操作者が鍵穴５３に鍵１を挿入するとＲＦＩＤモ
ジュール６が保護部材９を介してアンテナユニット７に
近接する。ＲＦＩＤモジュール６は、アンテナコイル６
２ｂによりメモリ部６２ａから操作者若しくは鍵１の識
別ＩＤを引き出してアンテナユニット７に送信する。

【００６８】以降の処理は、実施の形態１における処理
フローの識別ＩＤ受信ステップ（Ｓ１０２）以降と同様
であり、説明を省略する。

【００６９】発明の実施の形態５．本実施の形態５にお
けるキーシステムの構成は、実施の形態１におけるキー
システムと同様であり、挿入部２およびシリンダ回転部
５２の構成において構造的特徴を有する。

【００７０】すなわち、図２１（ａ）（ｂ）は鍵１の構
成を示す。図２１（ａ）は鍵１の構成を示す正面図であ
り、図２１（ｂ）は鍵１の構成を示す側面図である。挿
入部２はパイプ状部材であって側面の所定の箇所に、鍵
穴５３と嵌め合わせてシリンダ回転部５２を回転させる
ための突起部が設けられている。挿入部２の先端部に
は、ＲＦＩＤモジュール６が設けられている。

【００７１】ＲＦＩＤモジュール６は、挿入部２の先端
部に接着剤等をＲＦＩＤモジュール６の周囲に塗布する
ことにより挿入部２に固着されている。その他の鍵１の
構成は実施の形態１と同様である。

【００７２】図２２（ａ）（ｂ）はシリンダ５の構成を
示す。図２２（ａ）はシリンダ５の構成を示す側面図で
あり、図２２（ｂ）はシリンダ５の構成を示す正面図で
ある。シリンダ回転部５２は、丸穴の内面に溝を設けら
れて鍵穴５３が形成されている。この鍵穴５３の所定の
箇所に、アンテナユニット７が保護部材９とともに接着
剤等により固着されている。アンテナユニット７は、実
施の形態３におけるアンテナユニット７と同様の構成で
あり、説明を省略する。保護部材９はトークン状部材で
あって、その材質は実施の形態４における保護部材９と
同様のものである。

【００７３】次に、本実施の形態５におけるキーシステ
ムの処理フローについて説明する。まず図２３に示すよ
うに、操作者が鍵穴５３に鍵１を挿入するとＲＦＩＤモ
ジュール６が保護部材９を介してアンテナユニット７に
近接する。ＲＦＩＤモジュール６は、アンテナコイル６
２ｂによりメモリ部６２ａから操作者若しくは鍵１の識
別ＩＤを引き出してアンテナユニット７に送信する。

【００７４】以降の処理は、実施の形態１における処理
フローの識別ＩＤ受信ステップ（Ｓ１０２）以降と同様
であり、説明を省略する。上述の実施の形態１〜５にお
けるキーシステムは、車両用だけでなくオフィス又は家
屋等の建築物のドアにも利用することができる。また、
シリンダ５を用いたが、鍵穴を有するドアのバックセッ
ト等の全てにも利用することができ、さらにカードにＲ
ＦＩＤモジュール６を備えることによりカードキー等に
利用することも可能である。さらにシリンダ５には、鍵
１の挿入を検知する検出手段を設けても良い。

【００７５】挿入部２に複数のＲＦＩＤモジュール６を
備えるものとしても良い。この場合には、例えば操作者
若しくは鍵１の識別ＩＤ、氏名、住所等が各々のＲＦＩ
Ｄモジュール６のＩＣ素子６２に個別に格納される。

【００７６】ＩＣ素子６２の構成は、コイル６２０２が
金属蒸着層６２０５の周面全体に金属めっき層６２０６
を形成してなるものであっても良い。このＩＣ素子６２
の製造方法は次の通りである。すなわち、完成ウエハ６
２０７に形成された表面保護膜６２０１上にフォトレジ
スト層６２０８を均一に形成し、形成されたフォトレジ
スト層６２０８にコイルを含む所要のパターンが形成さ
れたマスク６２０９を被せ、マスク６２０９の外側から
所定波長の光６２１０を照射してフォトレジスト層６２
０８を露光する。しかる後に露光されたフォトレジスト
層６２０８の現像処理を行い、フォトレジスト層６２０
８の露光部分を除去して、表面保護膜６２０１の前記露
光パターンと対応する部分を露出させる。なお、フォト
レジスト層６２０８の露光パターンは、電極部６２１１
とコイル６２０２とリード部６２１２とを含む形状にす
ることができる。次いで、現像処理後の完成ウエハ６２
０７を真空蒸着装置に装着し、前記表面保護膜６２０１
の露出部分に金属蒸着層６２０５を形成する。次いで、
完成ウエハ６２０７に付着したフォトレジスト層６２０
８をアッシング処理等によって除去した後、電極部６２
１１を一方の電極として、金属蒸着層６２０５に電気め
っきを施し、金属蒸着層６の露出部分に金属めっき層６
２０６を積層する。最後に、前記完成ウエハ６２０７を
スクライビングして所要のＩＣ素子６２を得る。

【００７７】アンテナ制御部８１にインストールされた
プログラムは、記録媒体に格納することも可能である。
この記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、ハー
ドディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックア
ップ付きＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリ
カートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等である。
なお上述の例では、ＲＦＩＤモジュール６を溝に嵌め込
む構成としたが挿入部２に外付けするようにしても良
い。

【００７８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のキーシステ
ムは、鍵を小型化することができる。従って、アンテナ
コイルを一体成形したＩＣ素子を鍵に備えることによ
り、鍵の小型化および低コスト化を実現したキーシステ
ムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１におけるキーシステムの構
成を示すブロック図である。

【図２】発明の実施の形態１におけるキーシステムの鍵
１を示す構成図である。

【図３】発明の実施の形態１におけるキーシステムのＩ
Ｃ素子６２を示す構成図である。

【図４】発明の実施の形態１におけるキーシステムのＩ
Ｃ素子６２を示す断面図である。

【図５】発明の実施の形態１におけるキーシステムの完
成ウエハ６２０７を示す構成図である。

【図６】発明の実施の形態１におけるキーシステムのＩ
Ｃ素子６２の製造方法を示す工程図である。

【図７】発明の実施の形態１におけるキーシステムの完
成ウエハ６２０７を示す構成図である。

【図８】発明の実施の形態１におけるキーシステムの供
給部６２１３を示す構成図である。

【図９】発明の実施の形態１におけるキーシステムのシ
リンダ５を示す斜視図である。

【図１０】発明の実施の形態１におけるキーシステムの
シリンダ５を示す構成図である。

【図１１】発明の実施の形態１におけるキーシステムの
アンテナユニット７を示す構成図である。

【図１２】発明の実施の形態１におけるキーシステムを
示す構成図である。

【図１３】発明の実施の形態１におけるキーシステムの
処理フローを示すフローチャート図である。

【図１４】発明の実施の形態２におけるキーシステムの
鍵１を示す構成図である。

【図１５】発明の実施の形態２におけるキーシステムを
示す構成図である。

【図１６】発明の実施の形態３におけるキーシステムの
シリンダ５を示す構成図である。

【図１７】発明の実施の形態３におけるキーシステムを
示す構成図である。

【図１８】発明の実施の形態４におけるキーシステムの
鍵１を示す構成図である。

【図１９】発明の実施の形態４におけるキーシステムの
シリンダ５を示す構成図である。

【図２０】発明の実施の形態４におけるキーシステムを
示す構成図である。

【図２１】発明の実施の形態５におけるキーシステムの
鍵１を示す構成図である。

【図２２】発明の実施の形態５におけるキーシステムの
シリンダ５を示す構成図である。

【図２３】発明の実施の形態５におけるキーシステムを
示す構成図である。

【図２４】従来のキーシステムの鍵１を示す構成図であ
る。

【図２５】従来のキーシステムのプラスチックパッケー
ジ４を示す構成図である。

【符号の説明】

１鍵２挿入部３保持部４プラスチックパ
ッケージ５シリンダ６識別情報部７アンテナユニット８コンピュータ９保護部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鍵穴に挿入し、開錠及び／又は施錠を行な
う鍵であって、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者が保持するための保持部と、アンテナコイルが一体形成され、少なくとも開錠及び／
又は施錠のための情報を記憶する記憶手段を有するＩＣ
素子とを備えた鍵。
【請求項２】前記ＩＣ素子を前記挿入部に設けたことを
特徴とする請求項１記載の鍵。
【請求項３】前記挿入部は、溝部を有し、前記ＩＣ素子は、パッケージ内に内蔵され、当該パッケ
ージを当該溝部に嵌合したことを特徴とする請求項２記
載の鍵。
【請求項４】前記パッケージは、前記溝の内側面と接触
するリブを備えたことを特徴とする請求項３記載の鍵。
【請求項５】前記挿入部は、金属材料により形成すると
ともに、前記溝の内側面上を覆う部分を非金属材料によ
り形成したことを特徴とする請求項２乃至４記載の鍵。
【請求項６】前記非金属材料は、高透磁率を有する材料
であることを特徴とする請求項５記載の鍵。
【請求項７】前記ＩＣ素子を、前記挿入部の挿入方向と
平行な側面の近傍に設けたことを特徴とする請求項３乃
至６記載の鍵。
【請求項８】前記ＩＣ素子を、前記挿入部の先端部近傍
に設けたことを特徴とする請求項３乃至６記載の鍵。
【請求項９】前記ＩＣ素子を、前記保持部であって、鍵
の挿入方向側の側面近傍に設けたことを特徴とする請求
項３乃至６記載の鍵。
【請求項１０】前記ＩＣ素子のアンテナコイルの外側に
ブースターアンテナを配設したことを特徴とする請求項
１乃至９記載の鍵。
【請求項１１】鍵穴に挿入し開錠及び／又は施錠を行な
う鍵と、前記鍵穴を有するシリンダとを備えたキーシス
テムであって、前記鍵は、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者が保持す
るための保持部と、アンテナコイルが一体形成され、少
なくとも開錠及び／又は施錠のための情報を記憶する記
憶手段を有するＩＣ素子とを備え、前記シリンダは、前記鍵の挿入部を受け入れる鍵穴部を
備え、さらに、当該シリンダの外面には、アンテナを内蔵し、
非金属材料からなるカバー部材が設置されたキーシステ
ム。
【請求項１２】鍵穴に挿入し開錠及び／又は施錠を行な
う鍵と、前記鍵穴を有するシリンダとを備えたキーシス
テムであって、前記鍵は、鍵穴に挿入される挿入部と、操作者が保持す
るための保持部と、アンテナコイルが一体形成され、少
なくとも開錠及び／又は施錠のための情報を記憶する記
憶手段を有するＩＣ素子とを備え、前記シリンダは、前記鍵の挿入部を受け入れる鍵穴を有
するシリンダ回転部と、当該シリンダ回転部を回転可能
に固定するシリンダ固定部を備え、前記シリンダ固定部は、アンテナ制御回路と接続された
第１の外部端子を有し、前記シリンダ回転部は、前記ＩＣ素子のアンテナコイル
より前記情報を受信し、第２の外部端子に出力するアン
テナユニットを有し、前記アンテナユニットは、前記第２の外部端子を前記第
１の外部端子に対して付勢する付勢手段を備えたキーシ
ステム。
【請求項１３】開錠及び／又は施錠のための情報をアン
テナによって出力する鍵が鍵穴に挿入されることによっ
て開錠及び／又は施錠を行なうシリンダであって、当該シリンダの外面には、アンテナを内蔵し、非金属材
料からなるカバー部材が設置されたシリンダ。
【請求項１４】開錠及び／又は施錠のための情報をアン
テナによって出力する鍵が鍵穴に挿入されることによっ
て開錠及び／又は施錠を行なうシリンダであって、前記鍵を受け入れる鍵穴を有するシリンダ回転部と、当
該シリンダ回転部を回転可能に固定するシリンダ固定部
を備え、前記シリンダ固定部は、アンテナ制御回路と接続された
第１の外部端子を有し、前記シリンダ回転部は、前記ＩＣ素子のアンテナコイル
より前記情報を受信し、第２の外部端子に出力するアン
テナユニットを有し、前記アンテナユニットは、前記第２の外部端子を前記第
１の外部端子に対して付勢する付勢手段を備えたシリン
ダ。