JP2006336419A - 車両用電子キー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載器と携帯器との通信により車両制御機器を作動させる車両用電子キー装置において、複数の携帯器の内少なくとも１個をいつでも復帰できる一時使用禁止状態にすることにより、当該携帯器を予備キーとして設定ができる車両用電子キー装置を提供する。
【解決手段】 車載器１０は、第１の送受信手段１２、第１のＣＰＵ１１、第１のメモリ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃから構成され、複数の携帯器１０１，１０２，１０３との通信により制御機器２０を作動させるが、スイッチ２１、２２の所定の操作を検出した場合、複数の携帯器１０１，１０２，１０３の内少なくとも１個と通信を行うことにより、当該携帯器を一時使用禁止状態に設定し、車載器１０は使用禁止状態にした携帯器との通信を行わないように作動する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用の携帯器と車載器との通信により、ＩＤコードを照合してドア、ハンドルロック、ボックス、トランクの施開錠、エンジン始動等を行う車両用電子キー装置の改良に関する。

従来より、車両のドアの施開錠、エンジン始動を行う場合、使用者がキーを鍵穴に挿入し回転させて行うものから、いわゆるカードキーのように使用者のポケット、又はバッグに入れたまま、一切キーに触ることなく車載器とキー（携帯器）との間で無線通信を行い、携帯器からのＩＤコードを車載器が記憶しているコードと照合し、合致した場合、車載制御機器がドアを開錠、又は施錠したりすることができる電子キー装置があった。

また前記のような電子キー装置において、車載器は携帯器のＩＤを予め登録しておかなければならず、その登録方法として既存のスイッチを用い所定の手順で登録モードにした後、携帯器からのコードを車載器が受信して登録するものであった。

特許３５８９１８８号公報 特許３１９１６０７号公報

特許文献１は携帯器と車載器との通信において、携帯器の車室内置き忘れ防止のために、車載器から携帯器に無線通信を行い、携帯器が返答しない場合、車室内にないと認識するものであった。また特許文献２は携帯器の紛失他により、新しく携帯器のコードを車載器に登録させる必要があり、簡単な方法で登録できるものであった。使用者の中には従来のメカニカルキーの場合、紛失又は所持忘れを考慮して車のある場所に鍵を隠していた。非常時の場合、この鍵を隠し場所より取り出し、車両のエンジンを始動させて事なきを得るようにして利用していた。しかし、カードキーのような携帯器で車載器と通信するタイプのものだと、単純にメカニカルキーと同様な予備キーとして使用できない問題がある。

通常車両は、複数の携帯器に対応できるように予めセットされて使用者に納車される。例えばＡ，Ｂ，Ｃの３個が登録され納車されたとする。使用者がその内Ａの携帯器を使用して車両を運転しようとする場合、車載器が照合のためにＩＤコードを要求するリクエスト信号を発し、この信号を携帯器が受信するとリクエスト信号に対応するＩＤコードをアンサ信号として返信する一連の動作が行われる。この際携帯器では通常内蔵の電池を電源として行われる。また車載器は、３個の携帯器の内使用者がどれを使用しているか不明であるため、使用可能な携帯器Ａ，Ｂ，Ｃすべてに対してリクエスト信号を発する。ここで携帯器Ｃが予備として車両の所定場所で、かつリクエスト信号が届く範囲に配置されていれば応答してしまい、無駄に電池消費を早めるのみでなく、例えば車室内に携帯器が配置されていると判断する恐れもある。

この発明は、前記の問題を解決するためになされたもので、車両に搭載された車載器と使用者が保有する携帯器との間で通信することにより、車載器が携帯器のＩＤコードを認証した場合、車両に搭載された制御機器を作動させる車両用電子キー装置において、 車載器は携帯器と通信するための第１の送受信手段と、複数の携帯器の認証を行うために複数のＩＤコードを格納した第１のメモリと、携帯器に対してＩＤコードを要求するリクエスト信号を第１の送受信手段を介して送信し、携帯器からのアンサ信号を受信し、その信号内容を第１メモリに格納されたＩＤコードと同一か否かを解読する第１のＣＰＵと、そのＩＤコードが一致した場合は、制御機器に制御信号を出力する駆動手段とから構成され、 複数の携帯器は、車載器と通信するための第２の送受信手段と、携帯器固有のＩＤコードを格納した第２のメモリと、車載器からのリクエスト信号を前記第２の送受信手段を介して受信し、その内容が当該携帯器に対して送信されたものである場合、第２メモリのＩＤコードを暗号化してアンサ信号を送信する第２のＣＰＵとからそれぞれ構成され、 車載器は、第１メモリに格納されたＩＤコードの内少なくとも１個のＩＤコードの使用を一時中断し、使用を中断されたＩＤコードについて車載器は、携帯器との通信を行わない使用禁止手段を有する車両用電子キー装置である。

また、車載器は、車両において使用者の所定操作を検出すると、使用禁止状態にしたＩＤコードを有する携帯器と通信するためにリクエスト信号を送信し、携帯器がこれに応答してアンサ信号を送信し、車載器がこのアンサ信号を受信することにより、使用禁止状態を解除する使用禁止解除手段を有する車両用電子キー装置である。

この発明によれば、従来のメカニカルキーと同様に携帯器を予備として配置することができ、かつ非常時には通常の携帯器として再度使用でき、利便性を図ることができる。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１について説明する。図１は本装置の概念図を示し、１０は車両の所定の場所に配設された車載器であり、１０１、１０２、１０３は携帯器Ａ，Ｂ，Ｃである。車載器１０は、第１のＣＰＵ１１、第１の送受信手段１２、第１のメモリ１３、アンテナ１４、駆動手段１５から構成されている。なお、アンテナ１４と送受信手段１２とで第１の送受信手段ということもできる。２０は車両の制御機器で、例えばドア施開錠装置、又はエンジン始動装置である。２１、２２は車両に備えられたスイッチであり、２３は表示器である。車載器１０の基本動作は、使用者がスイッチ２１を操作するとこれを車載器１０が検知し起動し、リクエスト信号を送信するように、第１のＣＰＵ１１、第１の送受信手段１２が作動する。リクエスト信号１００は使用者の携帯器１０１、１０２、１０３に対して送信される。携帯器がこれに応答しアンサ信号１００を送信する。車載器１０はこれをアンテナ１４、第１の送受信手段１２を介して受信する。第１のＣＰＵ１１はこの受信内容を解読し、第１のメモリ１３に保存されたＩＤＡ（１３Ａ）、ＩＤＢ（１３Ｂ）、ＩＢＣ（１３Ｃ）を読み出し、照合する。メモリに保存されたＩＤと受信した内容が合致すると、駆動手段１５を介して制御信号を第１のＣＰＵ１１が出力する。これにより制御機器２０は例えばドアを開錠したり、エンジン始動を許可するように作動する。

一方、携帯器１０１、１０２、１０３は同一構成であるため、１０１について説明する。携帯器は、第２のＣＰＵ１１０、第２の送受信手段１１１、第２のメモリ１１２、電池１１３からなっている。第２のメモリ１１２は各携帯器毎に個別のＩＤが登録されている。携帯器の基本動作は、車載器１０からのリクエスト信号を第２の送受信手段１１１が受信し、第２のＣＰＵ１１０はその内容から自分に対してリクエストされたか否かをまず判断する。リクエスト信号には携帯器毎の識別コードが内在しているので、自分でない場合は一切アンサ信号は発生しない。リクエスト信号が携帯器１０１（携帯器Ａ）用であった場合、第２のＣＰＵ１１０は第２のメモリ１１２Ａに保存されたＩＤコードを読み出し、暗号化して第２の送受信手段１１１から送信するものである。

ここで、車載器１０は使用者がどの携帯器を使用しているか不明のため、メモリされた携帯器すべてのコードをリクエスト信号として送信することになる。しかし、使用していない携帯器にまで送信すると、時間的にも電力的にも無駄である。さらに携帯器１０３（Ｃ）を予備キーとして、車両の所定の場所に隠している場合、車載器１０と携帯器（１０３）が通信すると、例えばドアを施錠しなかったり、他人が車両を盗もうとしてキーを持たずにエンジン始動させるとエンジンが始動してしまう危険性がある。そのためメモリ（１３Ｃ）から使用しないＩＤコードを消去してしまう方法が考えられるが、携帯器１０１、１０２をなくしたり、忘れたりした場合、携帯器１０３が使用できず予備キーとしての役目がなくなってしまう。

そこで、使用者は予備キーを必要時以外は起動させないようにすることにより、通常はあたかも車載器１０は携帯器１０３がないと判断できれば問題は解消する。さらに緊急時予備キーを使用しなければならない場合、起動できるように復帰機能を有することも必要である。

そこでまず、予備キーを必要時以外起動させないように設定することについて説明する。図２は携帯器のＩＤコードの登録方法を時間に沿って表したものである。まず車両に配設された例えば、イグニッションスイッチ２１をオンする（ｔ１）。その後別のスイッチ２２を所定時間内に予め定められたオン・オフを行う。図２では３回オン・オフを行い、しばらくして２回オン・オフを行っている（ｔ２）。これによりＩＤコード登録可能モードに入り、この登録可能モードに入ったことは、表示器２３により使用者は知ることができる。表示器２３は、使用者がスイッチ２１、２２を所定の動作を行ったことを車載器１０が検出すると所定のオン・オフの点滅を行うことにより表示している。

次に車載器１０は、予め登録されている携帯器１０１、１０２のＩＤコードを自動的に送信する。使用者は携帯器１０１、及び１０２を持参していなければこの送信に返信できないことになる（ｔ３，ｔ４）。あえて２個（複数）の携帯器との通信を行うことは、１個では盗難にあったかもしれないという危険性があるからである。この２個（複数）の通信が所定時間内に終了した場合、ＩＤコード登録に入る。これを表示器２３は、オン・オフの点滅タイミングを変更することにより使用者に知らせる（ｔ５）。

引き続き車載器１０は登録用のコードを送信する（ｔ５）。使用者が新規に登録したい携帯器１０３を持参していれば、この信号を携帯器１０３が受信し、第２メモリに保存しているＩＤコードを携帯器１０に送信する（ｔ６）。車載器１０はＩＤコードを受信し、メモリ１３Ｃに格納する。ここまでが登録モードであり、登録できた場合は表示器２３で表示することも可能である。最後に、登録モードを終了させるためにスイッチ２１をオフする。

次に登録した携帯器３個の内、例えば携帯器１０３（Ｃ）を予備キーとして設定する場合について図３を用いて説明する。なお、図３の符号の内図２の符号と同一なものは、同一手段を示している。

まずスイッチ２１をオンし（ｔ１）、スイッチ２２を所定時間内に予め定められたオン・オフ動作を行う（ｔ２）。この度のスイッチ２２のオン・オフ動作は登録の場合と異なり、例えば図３に示したように４回オン・オフを行った後２回オン・オフを行うものである。これにより車載器１０は登録されたＩＤコードを一時使用禁止にする予備キー設定モードであると認識し、表示器２３は、登録モードとは異なるオン・オフ点滅タイミングを表示し（ｔ２〜ｔ１０）、使用者に知らせる。

この予備キー設定モードに入ると、車載器１０は登録されたどの携帯器を予備キーとして使用を一時禁止するかを判別するため、登録された携帯器すべてに順にリクエト信号を送信する（ｔ２〜ｔ９）。この場合使用者は予備キーとしたい携帯器１０３のみを保持することにより、第１回目（ｔ７）、第２回目（ｔ８）の送信に対して返信がない。第３回目（ｔ９）のリクエスト信号に対して、携帯器１０３のみが返信できることになる。この携帯器１０３の返信情報を車載器１０が入手すると、ＩＤコードを確認した上で、登録されたＩＤコード（図１の１３Ｃ）の記憶を保持した状態で一時使用禁止という状態にする。また、表示器２３は、第３番目の携帯器を予備キーとして設定したことを表示する（ｔ１０）。ここでは使用禁止手段は、第１のＣＰＵ１１のソフトウエアで実現している。

この状態であれば、車載器１０は登録された携帯器のＩＤコードの内、２個のみに対してリクエスト信号を送信することになり、予備キーとして一時使用禁止にした携帯器１０３に対しては、何ら信号を送信することがない。これにより、携帯器１０３を車室内、又は車室外の車体の所定の場所に配置したとしても、携帯器が応答することがなくなり、内蔵した電池を使用することなく電力の消費もない。また、予備キーとして禁止しているため、車室内に携帯器１０３を配置している場合であっても、通常動作、例えばエンジンの始動許可、ドアの施開錠に対しても、車載器１０は予備キーに対して何ら応答を求めず、予備キーは無視することができる。なお、通常使用キーを１個とし、複数の予備キーも設定できることはいうまでもない。

以上はＩＤコードで説明を行ったが、いわゆるウエイクアップコードであってもよい。このウエイクアップコードは通常、まず携帯器に呼びかけることにより、携帯器の第２ＣＰＵ１１０を呼び起こし（ウエイクアップ）、その後ＩＤコードをリクエスト信号として送信し、アンサ信号を携帯器が返信するものである場合、予備キーに設定された携帯器にはこのウエイクアップコードをも送信しないようにすることが、同様に可能である。

実施の形態２、
次に実施の形態２について説明する。ここでは一旦予備キーとされた携帯器１０３を使用しなければならない事態に陥った場合に、その機能を復帰させる方法について図４を用いて説明する。まず使用者は携帯器１０１、１０２を保持しておらず、隠しておいた携帯器１０３を取り出す。次に、運転席ドアに近づきドアスイッチ（例えばスイッチ２２）を通常とは異なる操作を行う。予め定められた例えば所定時間以内に連続的にオン・オフを複数回以上行うことで本モードに入ることができる（ｔ１１〜ｔ１２）。ここでは１秒間で５回以上のオン・オフとしている。車載器１０はこのスイッチ操作を検出すると（ｔ１２）、予備キーの機能を復帰する復帰モードとなり、予備キーのＩＤコード（図１の１３Ｃ）をリクエスト信号として送信する（ｔ１３）。この送信により予備キーである携帯器１０３はこれに応答することができる。予備キーとはいえ、ＩＤコードはメモリに登録されており、車載器に予備キーのＩＤコードを復帰させるようにトリガ信号を与えるのみで、簡単に予備キーを復帰できる。

車載器１０は、１回のみの通信ではなく前記通信を複数回行って確認することにより、初めて予備キーを復帰させるようにしてもよい（ｔ１４）。この復帰動作により、携帯器１０１、１０２を忘れた、又はなくしたような緊急時に簡単に予備キーを作動させることができ、その利便性が向上する。なお、通常動作と異なるスイッチ操作を行うことで、正規の携帯器１０１、１０２を使用している場合と誤って予備キーを復帰させることがないようにしている。ここでは使用禁止解除手段は、第１のＣＰＵ１１のソフトウエアで実現している。

また、使用禁止解除手段において、本来の使用者であることを確認するために単にスイッチの所定操作のみならず、指紋、声紋、虹彩照合の機能を利用することも可能である。例えば携帯器１０３には指紋照合機能がついたタイプであれば、正規の使用者のみが操作可能となり、セキュリティが向上できる。また、２輪車ではドアスイッチがないため、車両に配設された例えばイグニッションスイッチ（２１）を代用として使用できる。また、１個のスイッチのみでは簡単に車両を始動できるようになってしまうため、さらに複数のスイッチの操作、及びそのたび毎に車載器１０と携帯器１０３との通信を行い、複数回以上の通信・照合が終了した場合に、やっと予備キーが正規キーとなるようにしてもよい。さらにまた、予備キーの復帰は１回エンジンを始動し、その後エンジンオフとともに再び予備キーとして再度メモリに保存することも可能である。この場合、正規の携帯器１０１、１０２が使用可能な状態になった場合、また携帯器１０３を予備キーとして登録する動作を省略できる効果がある。

この発明は車両用のみならず、船舶、航空機等の同様な電子キー装置にも用いることができる。

この発明の全体構成図である。 この発明の実施の形態１のタイムチャートである。 この発明の実施の形態１のタイムチャートである。 この発明の実施の形態２のタイムチャートである。

符号の説明

１０ 車載器、１１ 第１のＣＰＵ、１２ 第１の送受信手段、１３ 第１のメモリ、１０１、１０２、１０３ 携帯器、１１０ 第２のＣＰＵ、１１１ 第２の送受信手段、１１２ 第２のメモリ、１１３ 電池、２１、２２ スイッチ、２３ 表示器

Claims (5)

1. 車両に搭載された車載器と使用者が保有する携帯器との間で通信することにより、車載器が携帯器のＩＤコードを認証した場合、車両に搭載された制御機器を作動させる車両用電子キー装置において、
   前記車載器は前記携帯器と通信するための第１の送受信手段と、複数の携帯器の認証を行うために複数のＩＤコードを格納した第１のメモリと、前記携帯器に対してＩＤコードを要求するリクエスト信号を前記第１の送受信手段を介して送信し、前記携帯器からのアンサ信号を受信し、その信号内容を前記第１メモリに格納されたＩＤコードと同一か否かを解読する第１のＣＰＵと、そのＩＤコードが一致した場合は、前記制御機器に制御信号を出力する駆動手段とから構成され、
   前記複数の携帯器は、前記車載器と通信するための第２の送受信手段と、携帯器固有のＩＤコードを格納した第２のメモリと、車載器からの前記リクエスト信号を前記第２の送受信手段を介して受信し、その内容が当該携帯器に対して送信されたものである場合、前記第２メモリのＩＤコードを暗号化してアンサ信号を送信する第２のＣＰＵとからそれぞれ構成され、
   前記車載器は、前記第１メモリに格納されたＩＤコードの内少なくとも１個のＩＤコードの使用を一時中断し、使用を中断されたＩＤコードについて車載器は、携帯器との通信を行わない使用禁止手段を有することを特徴とする車両用電子キー装置。
2. 車両は少なくとも１個のスイッチが配設され、使用者がこのスイッチを予め定められた第１の所定操作を行ったことを車載器が検出すると、携帯器と通信を行い、この通信により第１のメモリに格納されたＩＤコードから使用を中断するＩＤコードを見極め、使用禁止状態にすることを特徴をする請求項１記載の車両用電子キー装置。
3. 車載器は、車両において使用者の所定操作を検出すると、使用禁止状態にしたＩＤコードを有する携帯器と通信するためにリクエスト信号を送信し、携帯器がこれに応答してアンサ信号を送信し、前記車載器がこのアンサ信号を受信することにより、使用禁止状態を解除する使用禁止解除手段を有することを特徴とする請求項１記載の車両用電子キー装置。
4. 車載器は、使用禁止解除手段が使用禁止を解除したＩＤコードを受信した場合、当該携帯器の機能を通常に復帰するとともに、当該携帯器により車両を作動させた後に、作動を停止した場合、自動的に再度使用禁止状態に戻すことを特徴とする請求項１記載の車両用電子キー装置。
5. 車載器は、少なくとも１個の携帯器を使用禁止状態にする場合、又は使用禁止解除状態にする場合、使用者に報知する表示手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項４記載の車両用電子キー装置。
   

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