JP2004300803A - 車両の無線式暗号照合キー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セキュリティ性が高く、汎用性がある車両の無線式暗号照合キー装置を提供する。
【解決手段】車両１のいずれかのトリガボタン１０ａ〜１０ｃが押されると、ＵＨＦ送受信機２１及びＵＨＦアンテナ７から暗号信号Ｕ２が無線送信され、暗号信号Ｕ２に応答して携帯機３Ｂから照合情報を含む暗号信号Ｕ１が無線送信され、暗号照合装置８により照合された後、システム制御装置９により車両１のドアを自動的に開錠する自動開錠手段を備えており、更に、システム制御装置９は、車両１の全てのドアが施錠されている場合、運転席側に設けられたトリガボタン１０ａからの入力のみを受け付けて、運転席側のドアのみを自動的に開錠するようにした車両の無線式暗号照合キー装置。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式暗号照合キー装置に関し、例えば、車両のドアロックの開錠等に用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のドアロックの開錠及び施錠を行うエントリーシステムとして、無線式の携帯キーを用い、携帯キーに備えられたリモコンボタンを操作することにより、照合ＩＤを含む操作信号を無線送信し、車両側の照合装置にて照合ＩＤを確認した後、ドア等の施錠、解錠の自動操作を行うシステムがある（キーレスエントリーシステム）。
【０００３】
又、スマートエントリーシステムと呼ばれるものがあり、これは、車両のドアの開錠、施錠時には、使用者が無線式の携帯機を携帯し、車両に対して接近又は離間するだけで、無線による暗号信号（照合ＩＤを含む）を送受信して車両側の照合装置によりＩＤ照合を行い、無操作で車両のドアを自動的に開錠又は施錠を行うものである。
【０００４】
スマートエントリーシステムでは、車両の照合装置側から所定の伝搬範囲を有する電磁波が常に発信されており、この電磁波に呼応して携帯機側が暗号信号を送信している。そのため、障害物等により互いの受信感度が不安定に変化した場合、ドアの開錠及び施錠動作のチャタリングを起こしてしまい、携帯機側の電力を無駄に消費することがあった。
【０００５】
そこで、チャタリングを起こさないように工夫をしたスマートエントリーシステムの技術が開示されている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１に開示されたスマートエントリーシステムでは、ドアロックの施錠又は開錠が行われた後、規定時間内はスマートエントリーの動作を禁止し、動作のチャタリングの発生を防止して、電磁波の送受信の電力の消費を抑制している。
【０００６】
このシステムは無操作でドア等の施錠、開錠ができる利便性がある反面、その動作が必ずしも使用者の意図を正しく反映しているとは限らず、場合によっては、施錠するつもりが開錠してしまうこともあった。つまり、利便性を優先させるために、セキュリティを低下させるおそれがあった。そこで、ドアロックの開錠時のセキュリティを考慮して、単に近接しただけで開錠を行うのではなく、ドアノブ等に設けたトリガボタンを押すことで、車両の照合装置側からから暗号信号を送信して、携帯機とのＩＤ照合を行う無線式暗号照合キー装置が開発されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１０７５９２号公報（第３−７頁、第１−７図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両の無線式暗号照合キー装置では、電磁波の伝搬範囲が出力に比例し、かつ、小範囲に限定し易い長波長帯の電磁波を用いることで、携帯機への暗号信号の送信の作動範囲を限定して（電磁波伝搬範囲限定法）、セキュリティの低下を防止しようとしている。そのため、通常は複数の作動範囲を設け、その複数の作動範囲の中でのみ暗号信号の送受信を行っている。しかしながら、電磁波の伝搬範囲が狭いと、操作性が低下するおそれがあり、逆に、広いとセキュリティが低下するおそれがあり、作動範囲を適切に限定することが難しかった。又、適切な作動範囲に限定したとしても、他の作動範囲への電波漏れ（他の作動範囲への電磁波の伝搬範囲の重なり）を完全になくすことは難しく、例えば、開錠前や施錠後に或る作動範囲内に使用者がいる（携帯機がある）ときに、他方の作動範囲に対応するトリガボタンを押されると、他方側のドアロックが開錠されてしまうおそれがあった。
【０００９】
又、車両側からの暗号信号の送信に、狭い作動範囲の設定が容易な長波長帯の電磁波を使用しているため、複数の作動範囲の設定が必要であり、そのため、各々のドア等の近傍に、送信アンテナを各々設置する必要があった。複数の送信アンテナを設置するためには、設置スペースの確保、制御装置本体から送信アンテナまでの有線による配線が必要となり、他車種への適用のための障害となり、汎用性が低いものであった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、セキュリティ性が高く、汎用性がある車両の無線式暗号照合キー装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、車両の外側に複数設けられ、外部から信号を入力する入力手段と、入力手段からの信号により、第１暗号信号を送信すると共に、第１暗号信号に対応して送信される携帯機からの第２暗号信号を受信して、第２暗号信号の照合を行う信号処理手段と、信号処理手段による照合結果に応じて車両のドアを開錠する動作制御手段とを、車両側に備える。信号処理手段は、第１暗号信号を無線により送信する送信機及び複数の送信アンテナと、無線による第２暗号信号を受信する受信機及び受信アンテナと、受信された第２暗号信号を照合する照合手段を有するものである。
又、携帯機は、携帯機側信号処理手段として、第２暗号信号を無線により送信する送信機及び送信アンテナと、無線による第１暗号信号を受信する受信機及び受信アンテナと、受信された第１暗号信号を照合する携帯機側照合手段とを有するものである。
いずれかの入力手段に信号が入力される（例えば、押しボタンが押される等）と、車両側の送信機及び複数の送信アンテナから第１暗号信号が送信され、所定の範囲内にいる使用者の携帯機側の受信機及び受信アンテナにより第１暗号信号が受信される。携帯機側照合手段により第１暗号信号が照合されると、それに応答して携帯機側の送信機及び送信アンテナから照合情報を含む第２暗号信号が送信され、第２暗号信号が車両側の受信機及び受信アンテナにより受信される。そして、照合手段により第２暗号信号が照合された後、動作制御手段により車両のドアを自動的に開錠する。
更に、車両の全てのドアが施錠されている場合、上記信号処理手段は複数の入力手段のうち所定箇所の入力手段からの信号のみを受け付け、上記動作制御手段は所定のドアのみを開錠させる。
【００１２】
上記課題を解決する本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、動作制御手段により開錠される所定のドアを、設定により変更可能とした。
例えば、所定箇所の入力手段からの入力に対して、運転席のみ、運転席とリアドア、又は全ドア等どのような組み合わせで開錠できるようにしてもよいし、各々の入力手段に対して、各々のドアが独立して開錠できるようにしてもよい。
【００１３】
上記課題を解決する本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、信号処理手段が、第１暗号信号の送信及び第２暗号信号の受信を１つのアンテナで行う。
又、携帯機側信号処理手段における第２暗号信号の送信及び第１暗号信号の受信も１つのアンテナで行う。
つまり、所定波長帯の電磁波を、暗号信号の送信及び受信に、共に用いることで、暗号信号の送信及び受信のための構成を共用化でき、アンテナを１つにすることができる。所定波長帯の電磁波としては、電磁波の伝搬範囲が長波長より広いものを用いる。
【００１４】
上記課題を解決する本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、メカニカルキー操作、又は信号処理手段における第３暗号信号の照合による動作制御手段の作動のみに応じて、車両のドアを施錠する。このとき、信号処理手段は、携帯機から送信される第３暗号信号を受信し、照合した後、動作制御手段により車両のドアの施錠動作を行う。
なお、携帯機にはリモコンボタン等が設けられており、リモコンボタン等を押すことにより、照合情報を含む第３暗号信号を送信する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、従来の無線式暗号照合キー装置の利便性を保つと共に、ドアの開錠時等におけるセキュリティの低下を防止するものである。つまり、エンジン始動等のイグニッションキーとしてメカニカルキーを必要としない暗号照合方式を採用したり、携帯機側に無線式のリモコンボタンを備えたりすることで、利便性を保ち、更に、暗号信号の照合時のドアの開錠動作に、利便性、防犯性を考慮した作動制限を加えることで、利便性を保つと共にセキュリティを向上させている。
【００１６】
又、本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、暗号信号の照合時のドアの開錠動作に作動制限を加えたため、従来の無線式暗号照合キー装置において重要であった電磁波の伝搬範囲を制限する必要がなくなり、伝搬範囲のより広い電磁波を用いることが可能となった。換言すれば、電磁波伝搬範囲限定法（長波長を使用し、かつ、複数の外部アンテナが必要）を用いる必要がなくなり、車両からの暗号信号の送信にも、電磁波の伝搬範囲の広い（つまり、周波数の高い）ＵＨＦ帯等の極超短波の電磁波の使用が可能となった。そして、暗号信号の送信用アンテナとして、外部アンテナを含めて複数設ける必要がなくなり、更に、暗号信号を送信、受信するアンテナを１つで共用することも可能となった。その結果、本発明に係る無線式暗号照合キー装置をより単純な構成とすることができ、設置費用の低減と合わせて他車種への適用の汎用性を高めることができた。
【００１７】
そこで、上記効果を有する本発明に係る無線式暗号照合キー装置について、その実施形態の例を以下に説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明に係る無線式暗号照合キー装置の実施形態の一例を示すブロック図である。
【００１９】
本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、主に、車両１に設けられた車載機２Ａ（車両用の無線式暗号照合システム）と、使用者が携帯する無線式の携帯機３Ａとから構成される。
【００２０】
車載機２Ａには、信号処理手段として、第１暗号信号となる暗号信号Ｌ１を、無線（ＬＦ（長波長）電波）により送信するＬＦ送信機４及び複数のＬＦアンテナ（送信アンテナ）５ａ〜５ｆと、無線（ＵＨＦ（極超短波）電波）による暗号信号Ｕ１を受信するＵＨＦ受信機６及びＵＨＦアンテナ（受信アンテナ）７と、受信された暗号信号Ｕ１を照合する照合手段となる暗号照合装置８とが設けられている。又、車載機２は、所定の動作を制御する動作制御手段となるシステム制御装置９と、車両の外側に設けられ、外部から信号を入力する複数の入力手段となるトリガボタン１０ａ〜１０ｃとを有している。なお、入力手段として、トリガボタン１０ａ〜１０ｃのような押しボタン式のものを用いてもよいが、タッチセンサや近接センサのようなものでもよい。
【００２１】
又、携帯機３Ａには、携帯機側信号処理手段として、照合情報を含む第２暗号信号となる暗号信号Ｕ１を、無線（ＵＨＦ電波）により送信するＵＨＦ送信機１１及びＵＨＦアンテナ（送信アンテナ）１２と、無線（ＬＦ電波）による暗号信号Ｌ１を受信するＬＦ受信機１３及びＬＦアンテナ（受信アンテナ）１４と、受信された暗号信号Ｌ１を照合する携帯機側照合手段となる暗号照合装置１５とが設けられている。これらの部品は、携帯機３Ａの内部に内蔵されたバッテリ（図示せず）により駆動されている。
【００２２】
なお、携帯機３Ａには、照合情報を含む第３暗号信号を送信するリモコンボタン１６が設けられている。このリモコンボタン１６を使用者が操作することにより、第３暗号信号がＵＨＦ受信機６及びＵＨＦアンテナ７により受信され、暗号照合装置８により照合された後、システム制御装置９が車両のドアを施錠、又は開錠するリモコン操作が可能となっている。又、携帯機３Ａは、メカニカルキーが内蔵可能であり、必要な場合には、携帯機３Ａから取り出して、ドアの施錠、開錠等に用いることができる。
【００２３】
システム制御装置９は、いずれかのトリガボタン１０ａ〜１０ｃが押されると、ＬＦ送信機４及びＬＦアンテナ５ａ〜５ｆから暗号信号Ｌ１を送信する。ＬＦ電波の所定の伝搬範囲内に携帯機３が存在するとき（携帯機３Ａを持つ使用者が伝搬範囲内にいるとき）は、暗号信号Ｌ１がＬＦ受信機１３及びＬＦアンテナ１４により受信され、暗号照合装置１５により暗号信号Ｌ１が照合され、それに応答してＵＨＦ送信機１１及びＵＨＦアンテナ１２から照合情報を含む暗号信号Ｕ１が送信される。そして、照合情報を含む暗号信号Ｕ１がＵＨＦ受信機６及びＵＨＦアンテナ７により受信されて、暗号照合装置８により照合された後、システム制御装置９が車両のドアを自動的に開錠する（以下、上記開錠方法を自動開錠手段と呼ぶ）。なお、システム制御装置９により、同様の手順を用いて、車両のドアを自動的に施錠するようにしてもよい（以下、この施錠方法を自動施錠手段と呼ぶ）。又、暗号信号Ｕ１は、照合用ＩＤ等の照合情報が操作情報（例えば、開錠、施錠等）とともに暗号化されて送信されるものである。
【００２４】
ＬＦアンテナ５ａ〜５ｆは、室外用アンテナ５ａ〜５ｃと室内用アンテナ５ｄ〜５ｆに分けられて、各々適切な位置に配置されている。例えば、室外用アンテナ５ａ〜５ｃは、運転席側のドア近辺、助手席側のドア近辺、そして、リアゲート近辺に配置され、室内用アンテナ５ｄ〜５ｆは、センターコンソール、左右のリアホイールハウス近辺に配置されている。同様に、トリガボタン１０ａ〜１０ｃも適切な位置へ配置され、例えば、運転席側のドア近辺、助手席側のドア近辺、そして、リアゲート近辺に配置されている。
【００２５】
本実施例の無線式暗号照合キー装置の構成は、従来のものと同等でよく、上記各機器は公知のものを用いている。そのため、これらの機器の詳細な説明は省略する。しかしながら、本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、基本的なハードウェア上の構成は従来と同等ながら、システム制御装置９にソフトウェア上の作動制限を与えたことが特徴である。
【００２６】
具体的な作動制限としては、車両１の全てのドアが施錠されている場合、上記信号処理手段は複数のトリガボタン１０ａ〜１０ｃのうち所定箇所からの信号のみを受け付けて、システム制御装置９が所定のドアのみを開錠させることである。
【００２７】
又、上記作動制限により開錠されるドアは、設定により変更可能とした。例えば、運転席側のトリガボタン１０ａが押された場合、運転席側のドアのみ開錠、運転席側とリアドアを開錠、又は全ドアを開錠等、どのような組み合わせにしてもよい。更に、各々のトリガボタン１０ａ〜１０ｃの配置位置に応じた各々のドアが、独立して開錠できるようにしてもよい。
【００２８】
又、全てのドアが施錠されていない場合に、上記自動開錠手段により開錠する時には、施錠されている他のドアを開錠して全てのドアを開錠するようにしてもよいし、施錠されている他のドアの解錠を、携帯機３Ｂのリモコンボタン１６の操作又はメカニカルキーを用いて行なうようにしてもよい。
【００２９】
又、本発明に係る無線式暗号照合キー装置において、携帯機３Ａの車内への置き忘れを防止するために、ドアロック操作を行う時は、自動的に施錠させる（自動施錠手段を用いる）のではなく、携帯機３Ａのリモコンボタン操作又はメカニカルキーのみを用いて、ドアの施錠を行うようにする。なお、置き忘れした場合には、ドアを施錠しないようにして、音を鳴らす等、警告をするようにしてもよい。
【００３０】
（実施例２）
実施例１において説明した作動制限を行うと、無線式暗号照合キー装置の構成を、更に簡単にすることが可能となる。図２は、本発明に係る無線式暗号照合キー装置の実施形態の他の一例を示すブロック図であり、更に構成を簡単にした無線式暗号照合キー装置である。なお、本実施例の無線式暗号照合キー装置では、実施例１の無線式暗号照合キー装置と重複する部分の詳細な説明は省略する。
【００３１】
本実施例の無線式暗号照合キー装置の特徴は、図１の無線式暗号照合キー装置と異なり、送信用及び受信用のアンテナを１つにまとめて共用化していることにある。これは、上記作動制限を行うことにより、車両から送信する電磁波の伝搬範囲を制限しなくても、セキュリティが十分向上するため、より広い伝搬範囲の電磁波を用いることが可能となったためである。例えば、より広い伝搬範囲の電磁波としては、極超短波（ＵＨＦ電波）等、電磁波の伝搬範囲が長波長より広いものを用いる。したがって、車載機２Ａ側は受信用に限らず送信用にもＵＨＦ電波を使用することができ、アンテナを１つにすることが可能なった。又、携帯機３Ｂ側でも同様にアンテナを１つにまとめて、送受信用に共用することができ、簡単な構成にできるため、携帯機の小型化、低コスト化が可能となる。
【００３２】
つまり、実施例１に示した無線式暗号照合キー装置とは異なり、送信用のアンテナを室内用、室外用に分け、更に適切な場所に複数配置する必要が無いため、設置のためのコストが低減でき、更に、他の車種への適用も容易となり、汎用性が広がることとなる。又、このような簡単な構成としても、実施例１において説明した作動制限を行うことができるため、利便性を保つと共に、セキュリティを向上させることができる。
【００３３】
次に本発明に係る作動制限を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１）
車両の外側に複数設けられたトリガボタン１０ａ〜１０ｃのいずれか１つを押すことで、システム制御装置９へ信号が入力される。
（ステップＳ２）
車両内部に設けたシステム制御装置９によりＬＦ送信機４（図２ではＵＨＦ送受信機２１）、ＬＦアンテナ５ａ〜５ｃ（図２ではＵＨＦアンテナ７）から暗号信号Ｌ１（図２では暗号信号Ｕ２）が送信され、所定範囲内にいる使用者の携帯機３Ａ（図２では携帯機３Ｂ）がその暗号信号に応答して照合情報を含む暗号信号Ｕ１を送信し、暗号照合装置８がその暗号信号Ｕ１を照合する。つまり、車載機２Ａ（図２では車載機２Ｂ）と携帯機３Ａ（図２では携帯機３Ｂ）との間で、無線により暗号信号をやり取りして、暗号信号の照合を開始する。
（ステップＳ３）
暗号信号Ｕ１を照合した結果、登録されたものと不一致であれば、ドアを開錠することなくスタートへ戻る。
登録されたものと一致すれば、ステップＳ４へ進む。
（ステップＳ４）
車両の全てのドアのロック状態を調査、確認する。
アンロックのドアがあればステップＳ５へ進み、全てのドアがロックされていれば、ステップＳ６へ進む。
（ステップＳ５）
アンロックのドアがある場合、ロックされているドアを自動的に開錠して、つまり、全ドアのロックを開錠状態にして一連の動作を終了する。
（ステップＳ６）
全てのドアがロックされている場合、ステップＳ１で押されたトリガボタンが運転席側のトリガボタン１０ａであるかないかによって動作が異なる。
運転席側のトリガボタン１０ａでない場合、ドアを開錠することなくスタートへ戻る。
運転席側のトリガボタン１０ａである場合、ステップＳ７へ進む。
（ステップＳ７）
運転席側のトリガボタン１０ａである場合、運転席のドアのみを自動的に開錠して一連の動作を終了する。つまり、全てのドアが施錠されている場合、自動開錠手段による最初の開錠時には、運転席側に設けられたトリガボタン１０ａのみを有効にして、運転席側のドアのみを開錠する。
【００３４】
なお、上記実施例１、２において、システム制御装置９は、所定動作として、ドアの開錠、施錠だけではなく、ステアリングのロック、アンロックやエンジンの始動等のためのエンジン始動ノブの動作の可否等を行うようにしてもよい。又、使用者にドアの施錠、開錠を認知させるために、施錠、開錠時に、ライトを点滅させたり、音を鳴らしたりしてもよい。
【００３５】
又、本発明に係る無線式暗号照合キー装置は、主に車両を対象にしたものであるが、汎用性が高いものであるため、車両に限らず他のものへ適用することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２に係る発明によれば、全ドア施錠時の解錠動作を限定することにより、使用者が無線式暗号照合キー装置の作動範囲内に滞在時の他者による解錠を阻止し、防犯性を高めることができる。
【００３７】
請求項３に係る発明によれば、送受信用のアンテナを１つにしたので、設備費用の低減と汎用性向上による他車種適用性を高めることができる。
【００３８】
請求項４に係る発明によれば、ドアの施錠操作を、無線式暗号照合キー装置を使用する操作から除外することによって、置忘れによる無線式暗号照合キー装置用の携帯機の車内閉じ込めを防止して、確実に施錠することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線式暗号照合キー装置の実施形態の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る無線式暗号照合キー装置の実施形態の他の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る無線式暗号照合キー装置の作動制限を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車両
２Ａ、２Ｂ 車載機
３Ａ、３Ｂ 携帯機
４ ＬＦ送信機
５ａ〜５ｃ ＬＦアンテナ（室外用）
５ｄ〜５ｆ ＬＦアンテナ（室内用）
６ ＵＨＦ受信機
７ ＵＨＦアンテナ
８ 暗号照合装置
９ システム制御装置
１０ａ〜１０ｃ トリガボタン
１１ ＵＨＦ送信機
１２ ＵＨＦアンテナ
１３ ＬＦ受信機
１４ ＬＦアンテナ
１５ 暗号照合装置
１６ リモコンボタン
２１ ＵＨＦ送受信機
２２ ＵＨＦ送受信機
Ｌ１ 暗号信号（ＬＦ電波）
Ｕ１ 暗号信号（ＵＨＦ電波）
Ｕ２ 暗号信号（ＵＨＦ電波）

Claims (4)

1. 外部から信号を入力する複数の入力手段と、
   前記入力手段からの信号により、第１暗号信号を送信すると共に、前記第１暗号信号に対応して送信される携帯機からの第２暗号信号を受信して、前記第２暗号信号の照合を行う信号処理手段と、
   前記信号処理手段による照合結果に応じて車両のドアを開錠する動作制御手段とを備えた車両の無線式暗号照合キー装置において、
   前記車両の全てのドアが施錠されている場合、前記信号処理手段は前記複数の入力手段のうち所定箇所の前記入力手段からの信号のみを受け付け、前記動作制御手段は所定のドアのみを開錠させることを特徴とする車両の無線式暗号照合キー装置。
2. 請求項１記載の車両の無線式暗号照合キー装置において、前記動作制御手段により開錠される所定のドアは、変更可能であることを特徴とする車両の無線式暗号照合キー装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両の無線式暗号照合キー装置において、
   前記信号処理手段は、前記第１暗号信号の送信及び前記第２暗号信号の受信を１つのアンテナで行うことを特徴とする車両の無線式暗号照合キー装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両の無線式暗号照合キー装置において、
   前記信号処理手段は、前記携帯機から送信される第３暗号信号を受信して前記第３暗号信号の照合し、メカニカルキー操作又は前記信号処理手段における前記第３暗号信号の照合による前記動作制御手段の作動のみに応じて、前記車両のドアを施錠するようにしたことを特徴とする車両の無線式暗号照合キー装置。

Images