JP2009287202A - Electronic key device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、車両用の携帯器と車載器の通信により、IDコードを照合してドア、ハンドルロック、トランクの施開錠、エンジン始動などを行なう電子キー装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic key device that collates an ID code and performs door / handle lock, trunk locking / unlocking, engine starting, and the like by, for example, communication between a portable device for a vehicle and a vehicle-mounted device.
従来、車両のドア施開錠、エンジン始動を行なう場合、使用者がキーを鍵穴に挿入し回転させて行なうものや、いわゆるFOBキーのように、使用者のポケット、またはバッグに入れたまま、一切キーに触れることなく車載器とキー(携帯器)の間で無線通信を行ない、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、ドアノブに取り付けられたセンサに触れるだけで車載器がドアを開錠、または施錠することができる車両用電子キー装置があった。 Conventionally, when performing door locking / unlocking of a vehicle and starting an engine, a user inserts a key into a keyhole and rotates it, or a so-called FOB key, in a user's pocket or bag, Wireless communication was performed between the vehicle-mounted device and the key (portable device) without touching the key at all, and the ID code from the portable device was checked against the code stored in the vehicle-mounted device. There is an electronic key device for a vehicle in which the vehicle-mounted device can unlock or lock the door simply by touching the sensor.
また、上記のような車両用電子キー装置において、車載器からの照合を行なうためのリクエスト要求を定期的に無線信号の送信で行ない、車両のアンロック可能なエリアに登録された携帯器が近づくと登録された携帯器は無線信号により応答し、車載器は携帯器から応答した信号を照合するものであった(例えば、特許文献1参照)。 Further, in the vehicle electronic key device as described above, a request for performing verification from the vehicle-mounted device is periodically transmitted by transmitting a radio signal, and a portable device registered in an unlockable area of the vehicle approaches. And the in-vehicle device verifies the signal responded from the portable device (see, for example, Patent Document 1).
上述したような従来の車両用電子キー装置では、携帯器と被制御機器の通信において、認証時間の短縮を図ることを目的として交信信号を携帯器毎に所定の時間差をもって、かつ、時間的に重ならない状態で返信を行なうものであった。このため、検出エリアに携帯器が無くても複数登録した場合にその登録個数分の時間を待つ必要があり、認証時間が長くなり、ドアロック/アンロックが遅延するという問題点があった。 In the conventional vehicle electronic key device as described above, the communication signal is transmitted with a predetermined time difference for each portable device for the purpose of shortening the authentication time in communication between the portable device and the controlled device. Replies were made without overlapping. For this reason, even if there are no portable devices in the detection area, it is necessary to wait for the number of registrations, and there is a problem that authentication time becomes long and door lock / unlock is delayed.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、認証時間を短縮することができ、車載器の電力消費の抑制、応答性を向上することができる電子キー装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic key that can shorten the authentication time, suppress power consumption of the vehicle-mounted device, and improve responsiveness. Get the device.
この発明に係る電子キー装置は、乗物に搭載された搭載器と、前記乗物の特定のエリアに存在する携帯器との間で通信することにより、搭載器は携帯器のIDコードを認証した場合、乗物に搭載された制御機器を作動させる電子キー装置において、乗物に搭載され、高周波が受信可能なカットオフ周波数をもつ第1のローパスフィルタ、低周波が受信可能なカットオフ周波数をもつ第2のローパスフィルタ、及び前記第1のローパスフィルタと前記第2のローパスフィルタを切り換えるLPF変更手段を含む受信器と、定期的にリクエスト信号を送信した後、前記受信器のLPF変更手段を制御して、前記受信器のフィルタを前記第2のローパスフィルタ側に切り換える搭載器と、前記リクエスト信号を受信すると、同じアンサ信号を同時に送信する複数の携帯器とを設け、前記搭載器は、前記受信器の前記第2のローパスフィルタを通じて、前記アンサ信号を同時に受信するものである。 When the electronic key device according to the present invention authenticates the ID code of the portable device by communicating between the mounted device mounted on the vehicle and the portable device existing in a specific area of the vehicle. In the electronic key device for operating the control device mounted on the vehicle, the first low-pass filter mounted on the vehicle and having a cut-off frequency capable of receiving high frequencies, and the second having a cut-off frequency capable of receiving low frequencies A low-pass filter, a receiver including LPF changing means for switching between the first low-pass filter and the second low-pass filter, and periodically transmitting a request signal, and then controlling the LPF changing means of the receiver. When the request signal is received and the on-board device that switches the filter of the receiver to the second low-pass filter side, the same answer signal is simultaneously transmitted. And a plurality of mobile devices that signal provided, the mounting unit, through the second low-pass filter of the receiver, and receives the answer signal at the same time.
この発明に係る電子キー装置は、登録した複数の携帯器から同時に応答したアンサ信号を判断するため、携帯器が無い場合は登録数に関わらず時間が一定になり、複数の携帯器それぞれ固有の時間を待つ必要が無いため認証時間を短縮でき、車載器の電力消費の抑制、応答性を向上することができるという効果を奏する。 Since the electronic key device according to the present invention determines the answer signal that has responded simultaneously from a plurality of registered portable devices, the time is constant regardless of the number of registrations when there is no portable device. Since there is no need to wait for the time, the authentication time can be shortened, and the effects of suppressing the power consumption of the vehicle-mounted device and improving the responsiveness are achieved.
また、同時に応答したアンサが正常に受信できない場合や、一過性のノイズによりアンサ信号が正常に信号が受信できない場合においてもアンサ信号の類似度を判断することにより2番目のリクエスト信号を送信できるため、不検知を防止できる。 Further, even when the answer that has been simultaneously responded cannot be normally received or when the answer signal cannot be normally received due to transient noise, the second request signal can be transmitted by determining the similarity of the answer signals. Therefore, non-detection can be prevented.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る電子キー装置について図1から図3までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る電子キー装置の構成を示す図である。
Embodiment 1 FIG.
An electronic key device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic key device according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、この発明の実施の形態1に係る電子キー装置は、車両の所定の場所に配置された車載器(搭載器)10と、車両の所定の場所に搭載され、同時送信または個別送信に応じてLPFを変更する受信器20と、携帯器40Aと、携帯器40Bとが設けられている。
In FIG. 1, an electronic key device according to Embodiment 1 of the present invention is mounted on a vehicle-mounted device (mounting device) 10 disposed at a predetermined location of a vehicle and mounted at a predetermined location on the vehicle, and is transmitted simultaneously or individually. A
車載器10は、送信アンテナ11と、送受信手段12と、CPU13と、アンサ信号類似度判定手段14と、メモリ15と、駆動手段16とが設けられている。
The vehicle-mounted
受信器20は、受信アンテナ21と、この受信アンテナ21と送受信手段12の間に接続されたフィルタ回路と、このフィルタ回路を切り換えるLPF変更手段(スイッチ)24とが設けられている。また、フィルタ回路は、高周波が受信可能なカットオフ周波数をもつローパスフィルタ(LPF1)22と、低周波が受信可能なカットオフ周波数をもつローパスフィルタ(LPF2)23とが設けられている。LPF変更手段(スイッチ)24は、ローパスフィルタ22とローパスフィルタ23を切り換える。
The
携帯器40Aは、送受信アンテナを含む送受信手段41と、CPU42と、メモリ43と、電池44とが設けられている。なお、携帯器40Bも同様である。
The
この他に、図1には、例えば、ドア施開錠装置、エンジン始動装置などの車両の制御機器30や、車両に備えられたスイッチ31が描かれている。
In addition to this, FIG. 1 shows, for example, a
車載器10のメモリ15には、登録されている車載器10のIDの一部が内在している第1のリクエスト信号と、登録されている車載器10のIDの全部が内在している第2のリクエスト信号と、携帯器番号が内在している第3のリクエスト信号と、第1のアンサ信号と、第2のアンサ信号と、携帯器40A、40BのIDを含む第3のアンサ信号などが予め登録されている。なお、携帯器40A、40Bの登録順に優先順位が定まる。
The
携帯器40A、40Bのそれぞれのメモリ43には、第1のアンサ信号と、第2のアンサ信号と、携帯器固有のIDを含む第3のアンサ信号と、当該携帯器のIDと、登録されている車載器のIDと、携帯器番号などが予め登録されている。
In each of the
つぎに、この実施の形態1に係る電子キー装置の動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the electronic key device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
図2は、この発明の実施の形態1に係る電子キー装置の動作を示すタイミングチャートである。また、図3は、この発明の実施の形態1に係る電子キー装置の車載器の動作を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the electronic key device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the vehicle-mounted device of the electronic key device according to Embodiment 1 of the present invention.
車載器10の基本動作は、次の通りである。まず、CPU13、送受信手段12が作動し、メモリ15から読出した第1のリクエスト信号を定期的に送信アンテナ11から送信する。登録された携帯器があるかどうかの判定を行なう第1のリクエスト信号は、使用者の携帯器40A、40Bに対して送信される。携帯器40A、40Bがこれに応答して第1のアンサ信号を送信する。
The basic operation of the vehicle-mounted
車載器10は、これをアンテナ21、LPF変更手段24、送受信手段12を介して受信する。CPU13は、この受信内容を解読し、メモリ15に記憶された第1のアンサを読出し、照合する。メモリ15に保存された第1のアンサ信号と、受信した第1のアンサ信号が合致すると、登録された携帯器の番号を検出するための第2のリクエスト信号を使用者の携帯器40A、40Bに対して送信する。携帯器40A、40Bがこれに応答して登録された携帯器番号に対応した第2のアンサ信号を送信する。
The vehicle-mounted
車載器10のCPU13は、受信した第2のアンサ信号と、メモリ15から読出し、メモリ15に保存された第2のアンサとを照合する。車載器10は、その照合が合致した場合、第2のリクエスト信号送信終了から第2のアンサ信号受信完了までの時間から登録された携帯器番号を解読し、第2のアンサ信号により検出した携帯器に対して登録されている携帯器かどうかの認証を行なうための第3のリクエスト信号を送信する。この第3のリクエスト信号に対して要求された携帯器は、メモリ43から読み出されたID情報を含んだ第3のアンサ信号を送信する。
The
車載器10のCPU13は、受信した第3のアンサ信号を解読し、メモリ15に保存されたIDA、IDBを含む第3のアンサ信号を読出し、照合する。メモリ15に保存されたIDと受信した内容が合致すると、いわゆる認証が完了し、駆動手段16を介して制御信号をCPU13が出力する。これにより、制御機器30は、例えば車両に備えられたスイッチ31の入力によりドアを開錠したり、エンジン始動を許可したりするように作動する。
The
一方、携帯器40A、40Bは、同一構成であるため、携帯器40Aについて説明する。携帯器40Aの基本動作は、次の通りである。車載器10から送信された第1のリクエスト信号、第2のリクエスト信号、第3のリクエスト信号を送受信手段41が受信し、CPU42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。
On the other hand, since the
第1のリクエスト信号には登録されている車載器10のIDの一部が内在しており、第2のリクエスト信号には登録されている車載器10のID、第3のリクエスト信号には携帯器番号が内在しているので、メモリ43に登録されていない車載器10のIDや携帯器番号の場合は一切アンサ信号を送信しない。リクエスト信号が携帯器40A用であった場合、CPU42はメモリ43に保存された第3のアンサ信号を読み出し、暗号化して送受信手段41から送信する。
A part of the ID of the registered in-
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、車両の特定のエリア(例えば、ドアを開錠する場合はドア付近のエリア)に登録された携帯器があるか定期的にリクエスト信号を送信することになる。応答性(例えば、ドアのアンロックの応答性)を向上するためには、車両の特定のエリアに携帯器が存在しなくても定期的にリクエスト信号を送信する必要がある。しかし、定期的な認証毎に必要な全ての情報を毎回送信すると時間的にも電力的にも無駄である。また、各携帯器からのアンサ信号を干渉が発生しないように登録された携帯器毎に時間を遅延させて送信した場合には、さらに通信及び認証に時間を要することになる。
Here, since it is unclear which portable device the user is using, the vehicle-mounted
そこで、各携帯器のアンサ信号の送信を同時に行ない、車載器10は通信信号データの照合のみではなく、受信強度でも判断すれば最初から通信をリトライする必要がなくなるため通信時間、電力を抑制することができる。
Therefore, the answer signal of each portable device is transmitted at the same time, and the vehicle-mounted
次に、使用者が登録された携帯器40Aと40Bの両方を所持した状態で車両の特定のエリア(例えば、ドアを開錠する場合はドア付近のエリア)に近づいた場合の通信方法について図2及び図3を用いて説明する。
Next, a communication method when the user approaches a specific area of the vehicle (for example, an area near the door when unlocking the door) with both of the registered
図2は、車両の特定のエリアに使用者が登録した携帯器40A、40Bを所持した場合の通信タイミングについて時間に沿って表したものである。また、図3は、第1のリクエスト信号を送信してから第2のリクエスト信号を送信するかどうかの判断を示したフローチャートである。
FIG. 2 shows the communication timing along the time when the
登録した携帯器40A、40Bに対して特定のエリアに近づいたかどうかを判定するために、図2(a)に示すように、車載器10のCPU13は、定期的に第1のリクエスト信号101を送信する(ステップ201)。
In order to determine whether or not the registered
第1のリクエスト信号101を受信した携帯器40Aは、図2(b)に示すように、その信号に対する第1のアンサ信号411を送信する。その同じ第1のリクエスト信号101を受信した携帯器40Bは、図2(c)に示すように、携帯器40Aと同じ第1のアンサ信号421を同じタイミングで送信する。
The
ここで、第1のアンサ信号411、421を異なる携帯器40A,40Bが同時に送信した場合、固体の精度ばらつきによって送信タイミングの時間差が発生し、受信器20で受信したデータにノイズが発生し、第1のアンサ信号411、421を正常に受信できない可能性が出てくる。
Here, when different
そこで、受信する信号に時間差が発生したとしても、通常時の携帯器のデータ信号よりも低周波のアンサ信号が受信可能なように、図2(d)に示すように、車載器10のCPU13は、第1のリクエスト信号101を送信した後、第1のアンサ信号が受信される前のタイミングで、受信器20のLPF変更手段24に対して制御信号を送り、このLPF変更手段24により、フィルタ回路を、低周波が受信可能なカットオフ周波数をもつローパスフィルタ(LPF2)23側に切り換える(ステップ202)。
Therefore, even if a time difference occurs in the received signal, as shown in FIG. 2D, the
また、図2(d)に示すように、第1のアンサ信号の受信期間を過ぎたタイミングで、再び通常時の携帯器のデータ信号を受信可能にするため、車載器10のCPU13は、受信器20のLPF変更手段24に対して制御信号を送り、このLPF変更手段24により、フィルタ回路を、高周波が受信可能なカットオフ周波数をもつローパスフィルタ(LPF1)22側に切り換える(ステップ204及び206)。
Further, as shown in FIG. 2 (d), the
次に、車載器10は、第1のアンサ信号を正常に受信したかを判断する(ステップ203)。つまり、CPU13は、同じタイミングで送信された第1のアンサ信号411と421を受信して、受信した第1のアンサ信号411と、メモリ15に記憶された第1のアンサ信号の照合を行ない、合致した場合(ステップ203のYES)には、登録された携帯器番号を識別するための第2のリクエスト信号102を送信する(ステップ205)。
Next, the vehicle-mounted
第2のリクエスト信号102を受信した携帯器40Aは、その信号に対する第2のアンサ信号412を送信する。その同じ第2のリクエスト信号102を受信した、登録順が後の携帯器40Bは、携帯器40Aと同じ第2のアンサ信号422を、第2のアンサ信号412と重ならない携帯器番号固有の時間経過(例えば、5ms)したタイミングで送信する。
The
車載器10のCPU13は、異なるタイミングで送信された第2のアンサ信号412と第2のアンサ信号422を受信し、第2のリクエスト信号102を送信した後から、メモリ15に記憶された第2のアンサ信号と、受信した第2のアンサ信号412の照合を行う。合致した場合には、検出された特定の携帯器40Aに対して登録された携帯器を認証するための第3のリクエスト信号103を送信する。
The
第3のリクエスト信号103を受信した携帯器40Aは、その信号に対してメモリ43に記憶された携帯器番号と照合を行ない、合致している場合には、第3のリクエスト信号103に対応した、携帯器固有のIDを含んだ第3のアンサ信号413を送信する。
The
車載器10のCPU13は、受信した第3のアンサ信号413を解読して、メモリ15に記憶された携帯器40AのIDが合致して暗号通信による認証が成立していれば、例えば、ドア付近に搭載されたスイッチ31の入力があるとアンロック制御を行なう。
The
このように、複数の携帯器40A、40Bから同時に第1のアンサ信号411、421を送信することができるため、第1のアンサ信号が応答してくるまでの待ち時間が短くなり通信時間や、認証時間を短縮することができ、ひいては使用電力を抑制することができる。
As described above, since the first answer signals 411 and 421 can be transmitted simultaneously from the plurality of
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る電子キー装置について説明する。
An electronic key device according to
上記の実施の形態1では、第1のアンサ信号を受信するタイミングで、車載器10が正常に信号を受信できた場合のケースであるが、この実施の形態2では、第1のアンサ信号を正常に送信したにもかかわらず、受信信号にノイズが発生して車載器10が正常に受信できなかった場合や、登録された第1のアンサ信号と受信した第1のアンサ信号を照合した結果、合致しない場合に、受信した第1のアンサ信号の解読より判断し類似度が高いときには、第1のアンサ信号を受信したと判断(ステップ207のYES)し、第2のリクエスト信号102を送信する(ステップ205)。
In the first embodiment, the case where the vehicle-mounted
この実施の形態2では、車載器10のCPU13上で動作するアンサ信号類似度判定手段14の類似度の判定を行う方式について説明する。
In the second embodiment, a method for determining the similarity of the answer signal similarity determination unit 14 operating on the
車載器10のCPU13は、携帯器40Aが第1のアンサ信号411としてデータ信号より高周波でバックグラウンドノイズと区別が可能な周波数(1.6kHz)のON/OFF信号を複数周期(例えば、6周期)送信した場合、複数周期(例えば、6周期)の信号が正常に受信できたときには(ステップ203のYES)、第2のリクエスト信号102の送信を行うが、ノイズ等により6周期全ての信号が正常に受信できなくても、アンサ信号類似度判定手段14により、メモリ15に保存された第1のアンサ信号と受信した第1のアンサ信号411の類似度の判定を行う(ステップ207)。
The
すなわち、第1のアンサ信号411の受信期間中に類似度が規定値(例えば、4周期)の信号が受信できれば、アンサ信号類似度判定手段14により、第1のアンサ信号411に類似していると判定し、携帯器40Aがあると判断(ステップ207のYES)し、第2のリクエスト信号102の送信を行う(ステップ205)。使用する周波数、送信する周期、判定する周期については、使用するシステムや使用環境に応じて設定すればよい。
That is, if a signal having a similarity value of a prescribed value (for example, 4 cycles) can be received during the reception period of the
この手順により、正常に応答した携帯器40Aからの信号を検出できない現象を回避することが可能となる。仮に、実際に登録されていない携帯器があると誤判定したとしても、第2のリクエスト信号102、第3のリクエスト信号103による応答した信号によって誤判定による誤作動にはならないので問題が無い。
By this procedure, it becomes possible to avoid the phenomenon that the signal from the
この発明は、自動車などの車両のみならず、2輪車、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。 The present invention can be used not only for vehicles such as automobiles but also for similar electronic key devices such as two-wheeled vehicles, ships, and aircrafts.
10 車載器、11 送信アンテナ、12 送受信手段、13 CPU、14 アンサ信号類似度判定手段、15 メモリ、16 駆動手段、20 受信器、21 受信アンテナ、22 ローパスフィルタ、23 ローパスフィルタ、24 LPF変更手段、30 制御機器、31 スイッチ、40A 携帯器、40B 携帯器、41 送受信手段、42 CPU、43 メモリ、44 電池。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
乗物に搭載され、高周波が受信可能なカットオフ周波数をもつ第1のローパスフィルタ、低周波が受信可能なカットオフ周波数をもつ第2のローパスフィルタ、及び前記第1のローパスフィルタと前記第2のローパスフィルタを切り換えるLPF変更手段を含む受信器と、
定期的にリクエスト信号を送信した後、前記受信器のLPF変更手段を制御して、前記受信器のフィルタを前記第2のローパスフィルタ側に切り換える搭載器と、
前記リクエスト信号を受信すると、同じアンサ信号を同時に送信する複数の携帯器とを備え、
前記搭載器は、前記受信器の前記第2のローパスフィルタを通じて、前記アンサ信号を同時に受信する
ことを特徴とする電子キー装置。 By communicating between the mounting device mounted on the vehicle and the portable device existing in the specific area of the vehicle, when the mounting device authenticates the ID code of the portable device, the control device mounted on the vehicle In the electronic key device to be operated,
A first low-pass filter mounted on a vehicle and having a cut-off frequency capable of receiving high frequencies, a second low-pass filter having a cut-off frequency capable of receiving low frequencies, and the first low-pass filter and the second low-pass filter A receiver including LPF changing means for switching a low-pass filter;
After transmitting the request signal periodically, an on-board device that controls the LPF changing means of the receiver and switches the filter of the receiver to the second low-pass filter side;
A plurality of portable devices that simultaneously transmit the same answer signal when receiving the request signal;
The mounting device receives the answer signal at the same time through the second low-pass filter of the receiver.
前記携帯器が前記アンサ信号として所定の周波数の所定の波形信号を第1の複数周期だけ送信した場合、前記所定の周波数の所定の波形信号を前記第1の複数周期より少ない第2の複数周期だけ受信できたときには、前記アンサ信号を正常に受信できたと判定するアンサ信号類似度判定手段を有する
ことを特徴とする請求項1記載の電子キー装置。 The mounting device is
When the portable device transmits a predetermined waveform signal having a predetermined frequency as the answer signal for the first plurality of periods, the second waveform having a predetermined waveform signal having the predetermined frequency that is less than the first plurality of periods. 2. The electronic key device according to claim 1, further comprising an answer signal similarity determination unit that determines that the answer signal has been normally received when the answer signal is successfully received.
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