JP2005319870A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ空気圧検出装置の送信機から送信されるデータ（圧力検出信号）を暗号化することにより、第三者による不正利用を防止する。
【解決手段】 送信機２は、各車輪に取り付けられ、センシング部２１により車輪のタイヤ空気圧を検出し、その検出信号を暗号化部２２ｂにて暗号化指示信号Ｎに応じた暗号化則で暗号化して送信フレームに格納し、これをアンテナ２３を介して送信する。受信機３は、車体側に取り付けられ、アンテナ３１により暗号化された送信フレームを受信し、復号化部３２ｂにて、これを暗号化指示信号Ｎに応じて復号化し、制御部３２ｃにおいて復号化されたデータよりタイヤ空気圧を求める。このとき、暗号化指示信号Ｎは受信機３より送信機２に送信されており、両者で共有化されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送信機を直接取り付け、その圧力センサからの検出信号を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機によって受信することで、タイヤ空気圧の検出を行うダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に関するものである。

従来より、タイヤ空気圧検出装置の一つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、圧力センサからの検出信号が送信機から送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１４−２５７６６１号公報

従来のタイヤ空気圧検出装置では、各車輪に取り付けられた送信機から無線送信される圧力センサによる検出信号は、特に暗号化されていないので、車外において第三者により送信機からの送信データを容易に受信できる状態にあった。したがって、第三者がこのように受信したタイヤ空気圧データを複製して他の目的のために不正に流用したり、意図的にデータを書き換えて架空の異常圧信号として再送信したりするなどの犯罪を生む可能性があった。

本発明は、上記点に鑑み、タイヤ空気圧検出装置の送信機から送信されるデータ（圧力検出信号）を暗号化することにより、第三者による不正利用を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧に応じた検出信号を送信する送信機（２）と、車体（６）側に備えられ、複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの送信機（２）の近傍に配置された第１アンテナ（３１）と、その第１アンテナ（３１）を介して検出信号を受信し、検出信号に基づいて複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧を求める第１制御部（３２ｃ）とを備えた受信機（３）とを有してなるタイヤ空気圧検出装置であって、送信機（２）は、タイヤの空気圧に応じた検出信号を所定の暗号化則により暗号化する暗号化部（２２ｂ）を備え、暗号化された検出信号を送信するようになっており、受信機（３）は、送信機へ所定の暗号化則を指示する暗号化指示部（３２ｄ）と、送信機からの暗号化された検出信号を所定の暗号化則に基づき復号化する復号化部（３２ｂ）とを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、各車輪に取り付けられた送信機から、タイヤ空気圧の検出データが暗号化されて送信され、車体側の受信機にて暗号化データを復号化して解読できる一方、第三者がこの送信機からの送信データを解読することを阻止することができる。

請求項２に記載の発明は、暗号化指示部は、暗号化および非暗号化のいずれか一方を指示する暗号化指示信号を送信機と復号化部とへ送信するとともに、送信機は、送信された暗号化指示信号に応じて暗号化則に基づく暗号化または非暗号化を行い、復号化部は、送信された暗号化指示信号に応じて暗号化則に基づく送信機から送信された検出信号の復号化または非復号化を行うことを特徴とする。

この発明によれば、受信機より、暗号化または非暗号化を指示する暗号化指示信号が送信され、この暗号化指示信号に基づき、送信機は検出信号を暗号化したデータを送信するかまたは暗号化しないデータを送信するかのいずれかの動作を行うことができる。したがって、第三者による傍受のおそれのない場合には、非暗号化を指示する信号（特殊モード信号）を暗号化指示信号として受信機より送信機に送信するようにすれば、例えば、車両保守のために検査装置によって送信機からの検出信号を受信することができ、保守作業の支障とならないようにすることができる。一方、通常走行時には、特殊モード信号を送信しないようにすれば、送信機から所定の暗号化則により暗号化された検出信号が送信され、機密性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明は、暗号化指示部は、複数の暗号化則および非暗号化のいずれか一つを選択して暗号化指示信号とし、暗号化指示信号を送信機と復号化部とへ送信するとともに、送信機は、送信された暗号化指示信号に応じて指示された暗号化則または非暗号化指示に基づき検出信号の暗号化または非暗号化を行い、復号化部は、送信された暗号化指示信号に応じて指示された暗号化則または非暗号化指示に基づき、送信機から送信された検出信号の復号化または非復号化を行うことを特徴とする。

この発明によれば、車体側の受信機より複数の暗号化則から所定の一つの暗号化則を選択して、送信機側へ指示し、送信機はこの暗号化指示信号に基づく暗号化則によって検出信号を暗号化するので、所望の暗号化則を選択することができるとともに、第三者による検出データの傍受をより困難なものとすることができ、機密性およびセキュリティを向上させることができる。

なお、請求項４に記載のように、操作者により暗号化指示が入力される指示入力部（４）を備え、暗号化指示部は指示入力部より入力された暗号化指示に基づき暗号化指示信号を出力することにより、容易に暗号化指示を行うことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置を車両１に取り付けたときの様子を示した模式図である。図１の紙面左方向が車両１の前方、紙面右方向が車両１の後方に一致する。

図１に示されるように、タイヤ空気圧検出装置は、車両１１に取り付けられるもので、送信機２、受信機３および表示器４を備えて構成されている。

送信機２は、車両１における各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータを送信フレーム内に格納して送信するものである。また、受信機３は、車両１における車体６側に取り付けられるもので、送信機２から送信される送信フレームを受信すると共に、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことでタイヤ空気圧を求めるものである。図２に、これら送信機２と受信機３のブロック構成を示す。

図２に示されるように、送信機２は、具体的には、センシング部２１、マイクロコンピュータ２２およびアンテナ（第２アンテナ）２３を備えた構成となっている。

センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサによって構成され、タイヤ空気圧に応じた検出信号を出力するようになっている。

マイクロコンピュータ２２は、制御部（第２制御部）２２ａ、暗号化部２２ｂ、入出力部２２ｃ、暗号化判定部２２ｄなどを備えた周知のもので、マイクロコンピュータ２２のメモリ（図示せず）内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行するようになっている。

制御部２２ａは、センシング部２１からの検出信号を受け取り、その信号を必要に応じて信号処理などすることで送信フレーム内に格納し、その後、送信フレームを暗号化部２２ｂに送るものである。

暗号化部２２ｂは、制御部２２ａより送られた送信フレームに格納されたデータに所定の暗号化則に基づき暗号化処理を施して、最終的な送信フレームを形成し、入出力部２２ｃへ送る。

入出力部２２ｃは、アンテナ２３を通じて、暗号化部２２ｂから送られてきた送信フレームを受信機３に向けて送信する出力部としての機能と、受信機３側から送られてくる暗号化指示信号を受信して暗号化判定部２２ｄへ送る入力部としての機能を果たすものである。

暗号化判定部２２ｄは、受信機３側から送られてくる暗号化指示信号Ｎに基づき、暗号化部２２ｂを制御する。具体的には、暗号化指示信号Ｎ＝０の場合には、暗号化部２２ｂは、非暗号化処理、すなわち暗号化処理を行わず、センシング部２１において検出された空気圧に応じた検出信号をそのまま送信フレームに格納する処理を行う。

また、暗号化指示信号Ｎ＝１の場合には、後述するように標準暗号化処理を行う。さらに、暗号化指示信号Ｎ＝２、３、・・・に応じて、予めメモリ内に記憶されている他の暗号化則に基づき暗号化処理を行う。

このように、暗号化部２２ｂでは、暗号化判定部２２ｄからの暗号化指示信号Ｎに基づき、タイヤ空気圧の検出信号を暗号化するか、または暗号化しないか、さらに、暗号化する場合には、どの暗号化則を用いるかが設定される。

なお、暗号化部２２ｂおよび後述する復号化部３２ｂでは、デフォルト値としてＮ＝１（標準暗号化則）が予め設定されており、車両１のイグニッションオン直後に行われる通常動作では、Ｎ＝１で指示される暗号化則（標準暗号化則）にしたがって、信号の暗号化および復号化が行われる。

このように構成される送信機２は、例えば、各車輪５ａ〜５ｄのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部２１がタイヤの内側に露出するように配置される。これにより、該当するタイヤ空気圧を検出し、所定周期毎（例えば、１分毎）に送信フレームを送信するようになっている。

また、図２に示されるように、受信機３は、具体的には、アンテナ（第１アンテナ）３１とマイクロコンピュータ３２を備えた構成となっている。

アンテナ３１は、タイヤの数、すなわち送信機２の数に対応した個数備えられている。各アンテナ３１は、車体６のうち各送信機２の位置と対応する場所に設置されており、例えば、各送信機２から所定間隔離れた位置において車体６に固定されている。

マイクロコンピュータ３２は、入出力部３２ａ、復号化部３２ｂ、制御部（第１制御部）３２ｃ、および暗号化指示部３２ｄなどを備えた周知のもので、マイクロコンピュータ３２内のメモリ（図示せず）内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行するようになっている。

入出力部３２ａは、各アンテナ３１によって受信された各送信機２からの送信フレームを、各アンテナ３１より順次入力し、その送信フレームを復号化部３２ｂに送る入力部としての機能と、制御部３２ｃから送られてきた各種制御信号を格納した応答フレームを各アンテナ３１を通じて送信機２側に送信する出力部としての機能を果たすものである。

暗号化指示部３２ｄは、制御部３２ｃから送られた各送信機２毎の暗号化指示信号Ｎを復号化部３２ｂおよび入出力部３２ａへ送るものである。

復号化部３２ｂは、暗号化指示部３２ｄから送られた暗号化指示信号Ｎに基づき、送信機２において行われた暗号化処理における暗号化則と同じ暗号化則により、入力された送信フレームを復号化するものである。

制御部３２ｃは、復号化部３２ｂから送られてきた復号化された送信フレームを受け取り、その送信フレームに格納された検出信号に基づいて各種信号処理および演算等を行うことによりタイヤ空気圧を求めると共に、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を、車内ＬＡＮ４１を介してナビゲーションシステム（図示せず）の表示装置としての表示器４に出力する。例えば、制御部３２ｃは、求めたタイヤ空気圧を所定のしきい値Ｔｈと比較し、タイヤ空気圧が低下したことを検知した場合には、その旨の信号を表示器４に出力するようになっている。この場合、表示器４は、通常のナビゲーションシステムとしての地図表示から、タイヤ空気圧低下警報に切り替え表示する。

表示器４は、また、タッチパネル式の表示盤を用いることにより、操作入力部としての機能を備えている。すなわち、乗員などの操作者が、表示器４に適宜入力操作を行うことにより、送信機２における送信フレームの暗号化則を指示入力できるようになっており、表示器４より入力された暗号化指示は、車内ＬＡＮ４１を介して受信機３の制御部３２ｃへ送られる。

制御部３２ｂには、予め複数（Ｎ＝１、２、３、・・・に対応）の暗号化則が記憶されており、表示器４により入力された暗号化指示に基づき、一つの暗号化則を選択してこれに対応する暗号化指示信号Ｎを暗号化指示部３２ｄへ送信する。

次に、本実施形態で用いられる標準暗号化則による送信フレームの暗号化および復号化の一例を、図３を用いて説明する。

センシング部２１により検出され制御部２２ａより暗号化部２２ｂに送られる暗号化前の送信フレームにおけるデータの並びを、ｅ１、ｅ２、ｅ３、・・・、ｅｎ−１、ｅｎ、・・・とする。暗号化部２２ｂでは、予め受信され、暗号化判定部２２ｄより指示された暗号化指示信号Ｎ＝１（標準暗号化則）に応じて、送信フレームの各データを順次、加算して新たなデータの並びＥ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・とする。

すなわち、Ｅ１＝ｅ１、Ｅ２＝Ｅ１＋ｅ２、Ｅ３＝Ｅ２＋ｅ３、・・・、Ｅｎ＝Ｅｎ−１＋ｅｎ、・・・となる。そして、これらの暗号化データ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・が送信フレームとして入出力部２２ｃを介してアンテナ２３より送信される。送信フレームは受信機３のアンテナ３１により受信され入出力部３２ａより、受信データＥ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・として、復号化部３２ｂへ入力される。

復号化部３２ｂは、暗号化指示部３２ｄからの暗号化指示信号Ｎ＝１に基づき、受信データを標準暗号化則に基づき、つぎのように受信データを順次減算することにより復号化する。すなわち、復号化された信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、・・・は、ｄ１＝Ｅ１＝ｅ１、ｄ２＝Ｅ２−Ｅ１＝ｅ２、ｄ３＝Ｅ３−Ｅ２＝ｅ３、・・・、ｄｎ＝Ｅｎ−Ｅｎ−１＝ｅｎ、・・・となる。このように、復号化された信号は、暗号化前の送信フレームのデータ、すなわち、検出された信号となる。

なお、例えば、車両１のメンテナンスのために保守点検を行う作業者が、表示器４よりセンシング部２１からの検出信号を暗号化しないように指示入力することができる。すなわち、表示器４より非暗号化指示として特殊モード信号である暗号化指示信号Ｎ＝０が制御部３２ｃへ送られると、この特殊モード信号Ｎ＝０が送信機２の暗号化判定部２２ｄを介して暗号化部２２ｂに与えられる。暗号化部２２ｂは、特殊モード信号Ｎ＝０に基づき、センシング部２１により検出された信号を暗号化せず、そのまま、送信フレームに格納し、入出力部２２ｃおよびアンテナ２３を介して送信フレームを無線送信する。

このように、必要に応じて表示器４より指示入力される特殊モード信号（Ｎ＝０）とデフォルト値であるＮ＝１（標準暗号化則）とが、適宜切り替えられる（プレーンモードという）。

作業者は、車両１に搭載されている受信機３を用いることなく、所定のメンテナンスツールで、送信機２より暗号化されていない送信フレームを直接受信することができ、これにより、センシング部２１でのセンシングデータを容易に確認することができる。

このようなメンテナンス作業は、通常、メンテナンス工場などの第三者が接近しない場所で行われるので、送信機２より非暗号化データが送信されても、メンテナンス工場から離れた第三者がこれを傍受することは困難である。また、メンテナンスツールに、車両ごとに異なるように設定されている暗号化則に全て対応する復号化装置を設ける必要がなく、メンテナンス作業を円滑に行うことができる。

また、車両１に、政治家や企業経営者などの要人が搭乗する場合、暗号化指示信号Ｎとして０（非暗号化）や１（標準暗号化）以外の、より複雑なあるいは特殊な暗号化則（Ｎ＝２、３、・・・）を指示することができる。これにより、センシング部２１での検出データの第三者に対する機密性をより高めることができる。

なお、この場合、受信機３の制御部３２ｃより送出される暗号化指示信号Ｎとして、複数の暗号化則を所定時間ごとに種々の変更パターンで変更するようにしてもよい。さらには、乗員による表示器４からの暗号化則変更の指示入力を、任意のタイミングで行うようにしてもよい。これらの特殊暗号化により、第三者に対する機密性をより一層向上させることができる。

本発明の実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置を車両に取り付けたときの模式図である。 図１のダイヤ空気圧検出装置に備えられる送信機および受信機のブロック構成を示した図である。 送信フレームに格納されるデータの暗号化および復号化の様子を示す模式図である。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５ａ〜５ｄ…車輪、６…車体、
２１…センシング部、２２…マイクロコンピュータ、２２ａ…制御部、
２２ｂ…暗号化部、２２ｃ…入出力部、２２ｄ…暗号化判定部、２３…アンテナ、
３１…アンテナ、３２…マイクロコンピュータ、３２ａ…入出力部、
３２ｂ…復号化部、３２ｃ…制御部、３２ｄ…暗号化指示部、４１…車内ＬＡＮ。

Claims (4)

1. タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を送信する送信機（２）と、
   車体（６）側に備えられ、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの前記送信機（２）の近傍に配置された第１アンテナ（３１）と、その第１アンテナ（３１）を介して前記検出信号を受信し、該検出信号に基づいて前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求める第１制御部（３２ｃ）とを備えた受信機（３）とを有してなるタイヤ空気圧検出装置であって、
   前記送信機（２）は、前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を所定の暗号化則により暗号化する暗号化部（２２ｂ）を備え、前記暗号化された検出信号を送信するようになっており、
   前記受信機（３）は、前記送信機へ前記所定の暗号化則を指示する暗号化指示部（３２ｄ）と、前記送信機からの暗号化された前記検出信号を前記所定の暗号化則に基づき復号化する復号化部（３２ｂ）とを備えていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記暗号化指示部は、暗号化および非暗号化のいずれか一方を指示する暗号化指示信号を前記送信機と前記復号化部とへ送信するとともに、
   前記送信機は、前記送信された暗号化指示信号に応じて前記暗号化則に基づく暗号化または非暗号化を行い、
   前記復号化部は、前記送信された暗号化指示信号に応じて前記暗号化則に基づく前記送信機から送信された前記検出信号の復号化または非復号化を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. 前記暗号化指示部は、複数の暗号化則および非暗号化のいずれか一つを選択して暗号化指示信号とし、前記暗号化指示信号を前記送信機と前記復号化部とへ送信するとともに、
   前記送信機は、前記送信された暗号化指示信号に応じて前記指示された暗号化則または非暗号化指示に基づき前記検出信号の暗号化または非暗号化を行い、
   前記復号化部は、前記送信された暗号化指示信号に応じて前記指示された暗号化則または非暗号化指示に基づき、前記送信機から送信された前記検出信号の復号化または非復号化を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 操作者により暗号化指示が入力される指示入力部（４）を備え、
   前記暗号化指示部は前記指示入力部より入力された前記暗号化指示に基づき前記暗号化指示信号を出力することを特徴とする請求項２または３に記載のタイヤ空気圧検出装置。
   

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