JP2011153420A - Electronic key system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve security by suppressing illegal communication between an electronic key and a vehicle using a relay machine in an electronic key system. <P>SOLUTION: A communicable area is limited to a second communication area 42 while including the position of the electronic key 10 discriminated by the arrival direction of a response signal. When radio wave is relayed by the relay machine 101, a receiving antenna 102 and a transmitting antenna 107 must be installed in the second communication area 42. Therefore, both antennas 102, 107 are positioned close to each other, and jamming occurs in the relay machine 101. When the receiving antenna 102 and the transmitting antenna 107 are installed at positions apart from each other, for example, the receiving antenna 102 comes out of the second communication area 42, and the receiving antenna cannot receive a request signal transmitted to the second communication area 42. Consequently, illegal communication through the relay machine 101 can be suppressed, and the security of the electronic key system can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、無線通信にて車両ドアの解錠及びエンジン始動を可能とする電子キーシステムに関する。   The present invention relates to an electronic key system capable of unlocking a vehicle door and starting an engine by wireless communication.

従来の電子キーシステムでは、電子キー及び車両間でのIDコードを含む各種信号の送受信を通じてIDコードの照合が成立したときには車両ドア錠の施解錠、エンジン始動等が可能となる。例えば特許文献1に示される電子キーシステムにおいては、車両は、車内に通信エリアを形成する車内アンテナと、車両周辺に通信エリアを形成する車外アンテナと、を備える。車外通信エリアに存在する電子キーと車両との通信を通じてIDコードの照合(車外照合)が成立したときには、ドアロックの施錠状態を切り替える制御がされる。一方、車内通信エリアに存在する電子キーと車両との通信を通じてIDコードの照合(車内照合)が成立したときには、エンジンの始動が許可される。   In the conventional electronic key system, when ID code verification is established through transmission / reception of various signals including the ID code between the electronic key and the vehicle, it is possible to lock and unlock the vehicle door lock, start the engine, and the like. For example, in the electronic key system disclosed in Patent Document 1, the vehicle includes an in-vehicle antenna that forms a communication area inside the vehicle and an outside antenna that forms a communication area around the vehicle. When ID code verification (external vehicle verification) is established through communication between the electronic key existing in the vehicle outside communication area and the vehicle, control for switching the lock state of the door lock is performed. On the other hand, when ID code verification (in-vehicle verification) is established through communication between the electronic key existing in the in-vehicle communication area and the vehicle, engine start is permitted.

ところで、近年の通信技術の発達により、車両から遠く離れた位置に存在するユーザが携帯する電子キーと車両との間で不正に通信がされるおそれがある。すなわち、例えば、電子キー及び車両間に電波をリレーする中継機を設けて、電子キーが車両から車外通信エリアを外れて遠方に存在する場合であっても、電子キー及び車両間の通信を成立させる手口が想定されている。   By the way, with recent developments in communication technology, there is a risk of unauthorized communication between an electronic key carried by a user located far away from the vehicle and the vehicle. That is, for example, a relay that relays radio waves between the electronic key and the vehicle is provided, and communication between the electronic key and the vehicle is established even when the electronic key is located far away from the vehicle outside communication area. The trick to let it be assumed.

このような中継機を利用した不正な通信に対しては、例えば、特許文献2に示されるように、従来から種々の対策が講じられている。
例えば、本願出願人は、上記のような問題に対して、車両及び電子キー間において、同一周波数帯の信号を送受信することで、中継機による不正な電波リレーを抑制する構成の採用を検討している。具体的には、図7に示すように、中継機101は、要求信号リレーユニット110と応答信号リレーユニット111とからなる。要求信号リレーユニット110は、車両121からの要求信号を受信するべく車両121側に設けられる受信アンテナ102と、その受信した要求信号を電子キー122付近に送信するべく電子キー122側に設けられる送信アンテナ103とを備える。受信アンテナ102及び送信アンテナ103は接続ライン105を介して接続されている。
For example, as disclosed in Patent Document 2, various countermeasures have been conventionally taken against unauthorized communication using such a repeater.
For example, the applicant of the present application has studied the adoption of a configuration that suppresses unauthorized radio wave relaying by a repeater by transmitting and receiving signals in the same frequency band between the vehicle and the electronic key, in order to solve the above problems. ing. Specifically, as shown in FIG. 7, the repeater 101 includes a request signal relay unit 110 and a response signal relay unit 111. The request signal relay unit 110 includes a receiving antenna 102 provided on the vehicle 121 side for receiving a request signal from the vehicle 121 and a transmission provided on the electronic key 122 side to transmit the received request signal to the vicinity of the electronic key 122. And an antenna 103. The reception antenna 102 and the transmission antenna 103 are connected via a connection line 105.

また、応答信号リレーユニット111は、電子キー122からの応答信号を受信するべく電子キー122側に設けられる受信アンテナ108と、その受信した応答信号を車両121側に送信するべく車両121側に設けられる送信アンテナ107とを備える。受信アンテナ108及び送信アンテナ107は接続ライン106を介して接続されている。   Further, the response signal relay unit 111 is provided on the vehicle 121 side in order to transmit the received response signal to the vehicle 121 side, and the reception antenna 108 provided on the electronic key 122 side to receive the response signal from the electronic key 122. The transmission antenna 107 is provided. The reception antenna 108 and the transmission antenna 107 are connected via a connection line 106.

両接続ライン105,106には増幅回路104,109が設けられている。増幅回路104,109は、受信アンテナ102,108により受信される信号を増幅し、その増幅した信号を送信アンテナ103,107側に送信する。   Both connection lines 105 and 106 are provided with amplifier circuits 104 and 109, respectively. Amplifier circuits 104 and 109 amplify the signals received by receiving antennas 102 and 108 and transmit the amplified signals to transmitting antennas 103 and 107 side.

上記構成によれば、中継機101は、受信アンテナ102を介して受信した要求信号を送信アンテナ103から電子キー122に送信することができる。また、中継機101は、当該要求信号に応じた電子キー122からの応答信号を、受信アンテナ108を介して受信し、その受信した応答信号を送信アンテナ107から車両121に送信することができる。従って、電子キー122が車両121から離れた位置に存在する場合であれ、中継機101により車両121及び電子キー122間の通信が可能となる。   According to the above configuration, the repeater 101 can transmit the request signal received via the reception antenna 102 from the transmission antenna 103 to the electronic key 122. Further, the repeater 101 can receive a response signal from the electronic key 122 corresponding to the request signal via the reception antenna 108 and transmit the received response signal to the vehicle 121 from the transmission antenna 107. Therefore, even when the electronic key 122 exists at a position away from the vehicle 121, the relay 101 can communicate between the vehicle 121 and the electronic key 122.

なお、各接続ライン105,106上に一対の送受信アンテナを設けて、無線にて要求信号及び応答信号を送受信することも可能である。これにより、車両121側に設けられる受信アンテナ102及び送信アンテナ107と、電子キー122側に設けられる送信アンテナ103及び受信アンテナ108と、を離れた位置に設置して、無線にて電波リレーが可能となる。   Note that a pair of transmission / reception antennas may be provided on the connection lines 105 and 106 so that the request signal and the response signal can be transmitted and received wirelessly. As a result, the receiving antenna 102 and the transmitting antenna 107 provided on the vehicle 121 side and the transmitting antenna 103 and the receiving antenna 108 provided on the electronic key 122 side are installed at remote locations, and radio wave relay can be performed wirelessly. It becomes.

上記構成の中継機101において、車両121及び電子キー122間で同一周波数帯(UHF帯)の要求信号及び応答信号を送受信する場合には、以下のような現象が発生する。すなわち、車両121からの要求信号は、受信アンテナ102及び増幅回路104を介して送信アンテナ103から電子キー122に送信される。電子キー122は、送信アンテナ103からの要求信号に応じて応答信号を返信する。この応答信号を受信アンテナ108は受信する。このとき、受信アンテナ108は応答信号のみならず、送信アンテナ103からの要求信号も受信する。この受信アンテナ108が受信した要求信号は、接続ライン106を介して送信アンテナ107から妨害電波として送信される。車両121からの要求信号は妨害電波と混信し、その混信した要求信号が送信アンテナ103から電子キー122に送信される。電子キー122は混信した要求信号が正規の要求信号でないとして、応答信号を返信しない。また、たとえ、電子キー122から応答信号が返信されたとしても、応答信号にとって送信アンテナ103から発される、混信した要求信号が妨害電波となる。このように、受信アンテナ102,108が想定しない要求信号又は応答信号を受信して循環することで、妨害電波が発生して、車両121及び電子キー122間の不正な通信の成立が防止される。   When the repeater 101 configured as described above transmits and receives a request signal and a response signal in the same frequency band (UHF band) between the vehicle 121 and the electronic key 122, the following phenomenon occurs. That is, a request signal from the vehicle 121 is transmitted from the transmission antenna 103 to the electronic key 122 via the reception antenna 102 and the amplification circuit 104. The electronic key 122 returns a response signal in response to the request signal from the transmission antenna 103. The reception antenna 108 receives this response signal. At this time, the receiving antenna 108 receives not only the response signal but also the request signal from the transmitting antenna 103. The request signal received by the reception antenna 108 is transmitted as a jamming radio wave from the transmission antenna 107 via the connection line 106. The request signal from the vehicle 121 interferes with the jamming radio wave, and the interference request signal is transmitted from the transmission antenna 103 to the electronic key 122. The electronic key 122 does not send back a response signal, assuming that the mixed request signal is not a regular request signal. Further, even if a response signal is returned from the electronic key 122, the interfering request signal emitted from the transmission antenna 103 for the response signal becomes a jamming radio wave. As described above, the reception antennas 102 and 108 receive and circulate the request signals or response signals that are not supposed to occur, thereby generating jamming radio waves and preventing the establishment of unauthorized communication between the vehicle 121 and the electronic key 122. .

特開2007−170162号公報JP 2007-170162 A 特開2006−118886号公報JP 2006-118886 A

しかし、この同一周波数帯の信号を使用した電波リレー対策には、次のような懸念がある。すなわち、中継機101において、両ユニット110,111を十分に離間して設けることで、受信アンテナ102,108による送信アンテナ103,107からの妨害電波の受信を防ぐことが考えられる。そして、このようにして、電波の循環及び妨害電波の送受信が回避される場合には、中継機101による不正な通信が行われるおそれがある。   However, there are the following concerns regarding radio wave relay measures using signals in the same frequency band. That is, in the repeater 101, it is conceivable to prevent the reception antennas 102 and 108 from receiving jamming radio waves from the transmission antennas 103 and 107 by providing both units 110 and 111 sufficiently apart. In this way, when the circulation of radio waves and the transmission / reception of jamming radio waves are avoided, there is a possibility that unauthorized communication by the repeater 101 may be performed.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中継機を利用した電子キー及び車両間の不正な通信を抑制することで、よりセキュリティ性を向上させた電子キーシステムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic key system that further improves security by suppressing unauthorized communication between an electronic key using a repeater and a vehicle. It is to provide.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、ユーザに携帯されて車両側からの第1の要求信号及び第2の要求信号に応じて前記両要求信号の少なくとも一方と同一周波数帯の応答信号をそれぞれ送信する電子キーと、前記車両に搭載されて、車室内外に前記電子キーが存在するか否かを確認するべく前記第1の要求信号を車両の室内外に設定される第1通信エリア内に送信し、同第1の要求信号に対する前記応答信号が検出されるとき、前記第2の要求信号を前記第1通信エリアより狭く限定して設定される第2通信エリア内に送信するとともに、前記両要求信号に対する前記応答信号がそれぞれ妥当である旨判断された場合、車両ドアの解錠及び車両エンジンの始動を可能とする車載機と、前記車両に設けられて前記第1の要求信号に対する応答信号に基づき前記電子キーの前記車両に対する位置を判別するキー位置判別手段と、を備え、前記車載機は前記キー位置判別手段の判別結果に基づき、前記判別された電子キーの位置を含み前記第2通信エリアを設定することをその要旨としている。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to the first aspect of the present invention, a response signal having the same frequency band as that of at least one of the two request signals is transmitted in response to the first request signal and the second request signal from the vehicle side carried by the user. An electronic key, which is mounted on the vehicle and transmits the first request signal in a first communication area set inside and outside the vehicle to check whether the electronic key exists outside the vehicle interior When the response signal to the first request signal is detected, the second request signal is transmitted within a second communication area set narrower than the first communication area, and both When it is determined that the response signals with respect to the request signal are appropriate, an in-vehicle device capable of unlocking the vehicle door and starting the vehicle engine, and a response signal with respect to the first request signal provided in the vehicle Based on Key position discriminating means for discriminating the position of the electronic key with respect to the vehicle, and the in-vehicle device includes a position of the discriminated electronic key based on a discrimination result of the key position discriminating means. The gist is to set.

車両及び電子キー間において送受信される両要求信号及び応答信号の電波をリレーする中継機を利用して、車両から遠く離れて位置する電子キーと通信を行う不正な通信手段が考えられている。一般的に、中継機は、車両からの要求信号を受信する要求信号受信用アンテナと、同要求信号を電子キー側に送信する要求信号送信用アンテナと、電子キーからの応答信号を受信する応答信号受信用アンテナと、同応答信号を車両側に送信する応答信号送信用アンテナと、を備える。   An unauthorized communication means for communicating with an electronic key located far away from the vehicle by using a relay that relays the radio waves of both the request signal and the response signal transmitted and received between the vehicle and the electronic key is considered. Generally, a repeater is a request signal receiving antenna that receives a request signal from a vehicle, a request signal transmitting antenna that transmits the request signal to the electronic key, and a response that receives a response signal from the electronic key. A signal receiving antenna; and a response signal transmitting antenna that transmits the response signal to the vehicle side.

ここで、車両及び電子キー間において同一周波数帯の要求信号及び応答信号が送受信される場合には、中継機の要求信号受信用アンテナが応答信号送信用アンテナからの応答信号を不用意に受信する場合がある。同様に、応答信号受信用アンテナが要求信号送信用アンテナからの要求信号を不用意に受信する場合もある。上記のような受信用アンテナによって不用意に受信される信号は両送信用アンテナから発信されて、正規の要求信号及び応答信号にとって妨害電波として作用する。これにより、中継機を介した車両及び電子キー間の通信が防止される。   Here, when a request signal and a response signal in the same frequency band are transmitted and received between the vehicle and the electronic key, the request signal receiving antenna of the repeater receives the response signal from the response signal transmitting antenna carelessly. There is a case. Similarly, the response signal receiving antenna may inadvertently receive the request signal from the request signal transmitting antenna. Signals that are inadvertently received by the receiving antenna as described above are transmitted from both transmitting antennas and act as jamming radio waves for the normal request signal and response signal. This prevents communication between the vehicle and the electronic key via the repeater.

しかし、例えば、要求信号受信用アンテナ及び応答信号送信用アンテナ並びに応答信号受信用アンテナ及び要求信号送信用アンテナを両アンテナ間での信号の送受信を不能とするべく、十分離間させた場合には上記妨害電波は発生せず、中継機による電波リレーは可能である。   However, for example, when the request signal receiving antenna and the response signal transmitting antenna, and the response signal receiving antenna and the request signal transmitting antenna are sufficiently separated so as to disable transmission and reception of signals between the two antennas, Interfering radio waves are not generated, and radio relaying by a repeater is possible.

上記構成によれば、キー位置判別手段によって判別された電子キーの位置を含む態様で通信エリアが第1通信エリアから第2通信エリアに限定される。よって、上記中継機により電波をリレーする場合には、要求信号受信用アンテナ及び応答信号送信用アンテナを第2通信エリアに設置する必要があるところ、この場合には両アンテナは接近する。このため、上記中継機には妨害電波が発生する。一方、要求信号受信用アンテナ及び応答信号送信用アンテナを離間した位置に設けた場合、例えば要求信号受信用アンテナが第2通信エリアから外れることとなり、同第2通信エリアに送信される第2の要求信号を受信できない。これにより、上記中継機を介した車両及び電子キー間の不正な通信を抑制でき、電子キーシステムのセキュリティ性をいっそう向上させることができる。   According to the above configuration, the communication area is limited from the first communication area to the second communication area in a manner that includes the position of the electronic key determined by the key position determination means. Therefore, when radio waves are relayed by the repeater, it is necessary to install a request signal receiving antenna and a response signal transmitting antenna in the second communication area. In this case, both antennas are close to each other. For this reason, jamming radio waves are generated in the repeater. On the other hand, when the request signal receiving antenna and the response signal transmitting antenna are provided at positions separated from each other, for example, the request signal receiving antenna is removed from the second communication area, and the second signal transmitted to the second communication area is transmitted. The request signal cannot be received. Thereby, unauthorized communication between the vehicle and the electronic key via the relay device can be suppressed, and the security of the electronic key system can be further improved.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子キーシステムにおいて、前記キー位置判別手段は前記第1の要求信号に対する前記応答信号の到来方向の検出を通じて、前記電子キーの位置を判別し、前記車載機は、前記到来方向に沿って前記第2通信エリアを形成し、同エリアに前記第2の要求信号を送信することをその要旨としている。   According to a second aspect of the present invention, in the electronic key system according to the first aspect, the key position determining means determines the position of the electronic key through detection of the arrival direction of the response signal with respect to the first request signal. Then, the gist of the in-vehicle device is to form the second communication area along the arrival direction and transmit the second request signal to the area.

同構成によれば、第1の要求信号に対する応答信号の到来方向の検出を通じて電子キーの位置が判別される。よって、通信エリアを第2通信エリアに限定する際には、前記到来方向に基づき第2通信エリアを設定すればよい。これにより、第2通信エリアを電子キーの位置を含みつつ、より狭いエリアに設定することができ、中継機による電波リレーをいっそう確実に抑制できる。   According to this configuration, the position of the electronic key is determined through detection of the arrival direction of the response signal with respect to the first request signal. Therefore, when the communication area is limited to the second communication area, the second communication area may be set based on the arrival direction. As a result, the second communication area can be set to a narrower area including the position of the electronic key, and radio wave relaying by the repeater can be more reliably suppressed.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子キーシステムにおいて、前記車載機から前記電子キーに、前記応答信号の送信タイミング情報を含む送信タイミング信号、及び前記電子キーから前記車載機に前記両要求信号のうち少なくとも何れか一の送信タイミング情報を含む送信タイミング信号が送信されて、前記送信タイミング信号を受信した前記電子キー又は前記車載機は、同送信タイミング信号に含まれる前記応答信号及び前記両要求信号のうち少なくとも何れか一の送信タイミング情報に基づき、通信毎に異なる送信タイミングで前記応答信号及び前記両要求信号のうち少なくとも何れか一を送信することをその要旨としている。   According to a third aspect of the present invention, in the electronic key system according to the first or second aspect, a transmission timing signal including transmission timing information of the response signal from the in-vehicle device to the electronic key, and the electronic key to the electronic key. The electronic key or the in-vehicle device that has received the transmission timing signal when a transmission timing signal including at least one of the transmission timing information of the two request signals is transmitted to the in-vehicle device is included in the transmission timing signal Based on the transmission timing information of at least one of the response signal and the two request signals, the gist of transmitting at least one of the response signal and the two request signals at a different transmission timing for each communication. Yes.

上記中継機において、例えば、要求信号及び応答信号の送信タイミングの解析を通じて、不要な要求信号及び応答信号の受信を防止するべく、両受信用アンテナを受信可能状態及び受信不可能状態間で切り替えた場合には、妨害電波が発生することなく中継機を介して車両及び電子キー間の通信が可能となる。   In the above repeater, for example, both reception antennas are switched between a receivable state and a receivable state in order to prevent reception of unnecessary request signals and response signals through analysis of transmission timings of request signals and response signals. In this case, communication between the vehicle and the electronic key can be performed via the repeater without generating jamming radio waves.

上記構成によれば、車載機及び電子キー間における単方向に送信タイミング信号が送信される。送信タイミング信号には前記応答信号及び前記両要求信号のうち少なくとも何れか一の送信タイミング情報が含まれている。よって、送信タイミング信号により、通信毎に要求信号及び応答信号の送信タイミングを異ならせることができる。   According to the above configuration, the transmission timing signal is transmitted in one direction between the in-vehicle device and the electronic key. The transmission timing signal includes transmission timing information of at least one of the response signal and the two request signals. Therefore, the transmission timing of the request signal and the response signal can be varied for each communication using the transmission timing signal.

従って、要求信号及び応答信号の送信タイミングが解析されても、次の通信においては、解析された送信タイミングと異なるタイミングで両要求信号及び応答信号の少なくとも何れか一が送受信される。上記送信タイミングを解析する手段を使用しても、中継機により要求信号又は応答信号が完全な信号としてリレーされず、上記中継機を介した車両及び電子キー間の不正な通信を抑制できる。これにより、電子キーシステムのセキュリティ性をいっそう向上させることができる。   Therefore, even if the transmission timing of the request signal and the response signal is analyzed, in the next communication, at least one of the request signal and the response signal is transmitted and received at a timing different from the analyzed transmission timing. Even if the means for analyzing the transmission timing is used, the request signal or the response signal is not relayed as a complete signal by the relay device, and unauthorized communication between the vehicle and the electronic key via the relay device can be suppressed. Thereby, the security of the electronic key system can be further improved.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
前記車載機からの指令に基づき前記両要求信号を送信するとともに、前記車両に配置される複数の送信アンテナを備え、前記キー位置判別手段は、前記各送信アンテナを基準とした前記電子キーの位置を判別し、前記車載機は、前記各送信アンテナから発信される前記第1の要求信号に対する前記応答信号を通じて前記判別された前記電子キーの位置を含む前記第2通信エリアを形成するとともに、前記電子キーとの通信時において前記両要求信号を送信する前記送信アンテナを切り替えることをその要旨としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic key system according to any one of the first to third aspects,
While transmitting both said request signals based on the instruction | command from the said vehicle equipment, it is equipped with the some transmission antenna arrange | positioned at the said vehicle, The said key position discrimination means is the position of the said electronic key on the basis of each said transmission antenna And the in-vehicle device forms the second communication area including the position of the electronic key determined through the response signal to the first request signal transmitted from each transmission antenna, and The gist of the invention is to switch the transmitting antenna that transmits the request signals during communication with the electronic key.

同構成によれば、送信アンテナが複数設けられ、同一の電子キーに対して複数の第2通信エリアが形成される。そして、電子キーとの通信時において、要求信号を送信する送信アンテナが切り替えられることで、第2通信エリアが切り替わる。   According to this configuration, a plurality of transmission antennas are provided, and a plurality of second communication areas are formed for the same electronic key. Then, when communicating with the electronic key, the second communication area is switched by switching the transmission antenna that transmits the request signal.

ところで、上記中継機において、要求信号受信用アンテナ及び応答信号送信用アンテナに指向性を持たせることで、両アンテナを接近させても妨害電波が発生しない構成が想定される。具体的には、要求信号受信用アンテナは車載機(送信アンテナ)からの信号のみを受信し、応答信号送信用アンテナは車載機(送信アンテナ)に向けてのみ信号を送信する。これにより、応答信号送信用アンテナからの信号が要求信号受信用アンテナに受信されることがなく、妨害電波も発生しない。   By the way, in the said repeater, the structure which does not generate | occur | produce a jamming electric wave even if both antennas are approached by giving directivity to the antenna for request signal reception and the antenna for response signal transmission is assumed. Specifically, the request signal receiving antenna receives only signals from the in-vehicle device (transmission antenna), and the response signal transmitting antenna transmits signals only to the in-vehicle device (transmission antenna). As a result, a signal from the response signal transmitting antenna is not received by the request signal receiving antenna, and no interference wave is generated.

しかし、上記構成によれば、送信アンテナは複数設けられているため、指向性を持つ要求信号受信用アンテナが複数の送信アンテナから到来する要求信号を全て受信することはできない。よって、中継機を介した車両及び電子キー間の不正な通信を抑制できる。これにより、電子キーシステムのセキュリティ性をいっそう向上させることができる。   However, according to the above configuration, since a plurality of transmission antennas are provided, a request signal receiving antenna having directivity cannot receive all the request signals coming from the plurality of transmission antennas. Therefore, unauthorized communication between the vehicle and the electronic key via the relay can be suppressed. Thereby, the security of the electronic key system can be further improved.

本発明によれば、電子キーシステムにおいて、中継機を利用した電子キー及び車両間の不正な通信を抑制することで、よりセキュリティ性を向上させることができる。   According to the present invention, in the electronic key system, it is possible to further improve security by suppressing unauthorized communication between the electronic key using the relay device and the vehicle.

第1の実施形態における電子キーシステムの構成図。The block diagram of the electronic key system in 1st Embodiment. 第1の実施形態における各種信号のタイミングチャート。The timing chart of the various signals in 1st Embodiment. 第1の実施形態における車外通信時における車両上面図。FIG. 2 is a top view of the vehicle at the time of external communication in the first embodiment. 第1の実施形態における中継機による車外通信時における車両上面図。The top view of the vehicle at the time of the vehicle outside communication by the relay machine in 1st Embodiment. 第2の実施形態における中継機による車外通信時における車両上面図。The vehicle top view at the time of the communication outside a vehicle by the relay machine in 2nd Embodiment. 他の実施形態における車外通信時における車両上面図。The vehicle top view at the time of the communication outside a vehicle in other embodiment. 車両及び電子キー間において電波をリレーする中継機の構成図。The block diagram of the relay machine which relays an electromagnetic wave between a vehicle and an electronic key.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる電子キーシステムを具体化した第1の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which an electronic key system according to the present invention is embodied will be described with reference to FIGS.

図1に示されるように、電子キーシステム1は、車両2の運転者によって所持される電子キー10と、車両2に配設される車載機20とを備えている。電子キー10と車載機20との間で自動的に相互通信が行われ、その相互通信が車外及び車内にて成立したことを条件としてドア錠の施解錠及びエンジンの始動が制御される。   As shown in FIG. 1, the electronic key system 1 includes an electronic key 10 possessed by a driver of the vehicle 2 and an in-vehicle device 20 disposed in the vehicle 2. Mutual communication is automatically performed between the electronic key 10 and the vehicle-mounted device 20, and the door lock / unlock and the engine start are controlled on the condition that the mutual communication is established outside and inside the vehicle.

<電子キー>
電子キー10は、無線通信機能を有し、車載機20との相互通信を通じて、各種車載機器の制御を行う。電子キー10は、CPU、ROM、RAM等からなるコンピュータユニットによって構成された電子キー制御部11と、その電子キー制御部11に電気的に接続されてUHF帯の要求信号を受信するUHF受信部12と、UHF帯の応答信号を送信するUHF送信部13と、LF帯の要求信号を受信するLF受信部14とからなる。
<Electronic key>
The electronic key 10 has a wireless communication function, and controls various in-vehicle devices through mutual communication with the in-vehicle device 20. The electronic key 10 includes an electronic key control unit 11 configured by a computer unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and a UHF reception unit that is electrically connected to the electronic key control unit 11 and receives a request signal in the UHF band. 12, a UHF transmission unit 13 that transmits a response signal in the UHF band, and an LF reception unit 14 that receives a request signal in the LF band.

ここで、要求信号は車載機20から、応答信号は要求信号に応答して電子キー10から送信される。要求信号及び応答信号は、それぞれ単一の信号ではなく、複数の信号からなる。すなわち、要求信号はウェイク信号Swkと、ビークルID信号Sviと、チャレンジ信号Sccとからなり、応答信号はアック信号Sacと、レスポンス信号Sreとからなる。また、車載機20からウェイク信号Swk及びビークルID信号Sviの間に送信タイミング信号Stiが送信される。なお、ウェイク信号Swkは第1の要求信号に相当し、ビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccは第2の要求信号に相当する。   Here, the request signal is transmitted from the in-vehicle device 20 and the response signal is transmitted from the electronic key 10 in response to the request signal. Each of the request signal and the response signal is not a single signal but a plurality of signals. That is, the request signal includes a wake signal Swk, a vehicle ID signal Svi, and a challenge signal Scc, and the response signal includes an ack signal Sac and a response signal Sre. The transmission timing signal Sti is transmitted from the in-vehicle device 20 between the wake signal Swk and the vehicle ID signal Svi. The wake signal Swk corresponds to the first request signal, and the vehicle ID signal Svi and the challenge signal Scc correspond to the second request signal.

LF受信部14は、車載機20から送信されるLF帯のウェイク信号Swkを受信すると、同ウェイク信号Swkをパルス信号に復調し、その復調された復調信号を電子キー制御部11へ出力する。電子キー制御部11は、復調信号に基づき受信した無線信号がウェイク信号Swkである旨認識すると、UHF送信部13を介してUHF帯のアック信号Sacを車両2側へ返信する。   When receiving the LF band wake signal Swk transmitted from the in-vehicle device 20, the LF receiving unit 14 demodulates the wake signal Swk into a pulse signal and outputs the demodulated demodulated signal to the electronic key control unit 11. When the electronic key control unit 11 recognizes that the radio signal received based on the demodulated signal is the wake signal Swk, the electronic key control unit 11 returns the UHF band ACK signal Sac to the vehicle 2 side via the UHF transmission unit 13.

また、図1に示すように、電子キー制御部11には、例えば、EEPROM等からなる不揮発性のメモリ11aが設けられ、そのメモリ11aには電子キー10に固有のIDコード及び暗号鍵が記憶されている。当該暗号鍵は、後述する暗号化された送信タイミング信号Stiの復号化、及びチャレンジコードの暗号化に利用される。なお、送信タイミング信号Stiの復号に利用する暗号鍵と、チャレンジコードの暗号化に利用される暗号鍵は、同一鍵であっても、別の鍵であってもよい。   As shown in FIG. 1, the electronic key control unit 11 is provided with a non-volatile memory 11a made of, for example, an EEPROM or the like, and an ID code and an encryption key unique to the electronic key 10 are stored in the memory 11a. Has been. The encryption key is used for decrypting an encrypted transmission timing signal Sti, which will be described later, and for encrypting a challenge code. The encryption key used for decrypting the transmission timing signal Sti and the encryption key used for encrypting the challenge code may be the same key or different keys.

UHF受信部12は、車載機20から送信されるUHF帯のビークルID信号Svi、チャレンジ信号Scc及び送信タイミング信号Stiを受信すると、これら信号Svi,Scc,Stiをパルス信号に復調し、その復調された復調信号を電子キー制御部11へ出力する。電子キー制御部11は、UHF受信部12から復調信号が入力されると、その復調信号に含まれる受信データを読み取る。そして、電子キー制御部11は、受信データに基づき受信した無線信号が送信タイミング信号Stiである旨認識すると、同信号Stiに含まれる送信タイミングパターンに基づき、ビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccを送信する。送信タイミングパターンについては、後で詳述する。   Upon receiving the UHF band vehicle ID signal Svi, the challenge signal Scc, and the transmission timing signal Sti transmitted from the in-vehicle device 20, the UHF receiver 12 demodulates these signals Svi, Scc, Sti into pulse signals and demodulates them. The demodulated signal is output to the electronic key control unit 11. When the demodulated signal is input from the UHF receiver 12, the electronic key controller 11 reads the received data included in the demodulated signal. When the electronic key control unit 11 recognizes that the received radio signal is the transmission timing signal Sti based on the received data, the electronic key control unit 11 transmits the vehicle ID signal Svi and the challenge signal Scc based on the transmission timing pattern included in the signal Sti. To do. The transmission timing pattern will be described in detail later.

電子キー制御部11は、受信データに基づき受信した無線信号がビークルID信号Sviである旨認識すると、UHF送信部13を介してUHF帯のアック信号Sacを車両2側へ返信する。   When the electronic key control unit 11 recognizes that the received radio signal is the vehicle ID signal Svi based on the received data, the electronic key control unit 11 returns the UHF band ACK signal Sac to the vehicle 2 side via the UHF transmission unit 13.

電子キー制御部11は、受信データに基づき受信した無線信号がチャレンジ信号Sccである旨認識すると、メモリ11aに登録されたIDコードを含むレスポンス信号SreをUHF送信部13へ出力する。そして、UHF送信部13はUHF帯のレスポンス信号Sreを車両2側へ返信する。   When the electronic key control unit 11 recognizes that the received radio signal is the challenge signal Scc based on the received data, the electronic key control unit 11 outputs a response signal Sre including the ID code registered in the memory 11 a to the UHF transmission unit 13. Then, the UHF transmission unit 13 returns a UHF band response signal Sre to the vehicle 2 side.

<車載機>
車載機20は、CPU、ROM、RAM等からなるコンピュータユニットを備えて構成されている。車載機20は、図1に示すように、各種車載機器を制御する車載制御部21と、その車載制御部21に電気的に接続されたLF送信部22及びUHF送受信ユニット28と、を備えている。UHF送受信ユニット28は、UHF送信部23と、車載受信部24とを備えた送受信アンテナユニットである。
<In-vehicle device>
The in-vehicle device 20 includes a computer unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. As shown in FIG. 1, the in-vehicle device 20 includes an in-vehicle control unit 21 that controls various in-vehicle devices, and an LF transmission unit 22 and a UHF transmission / reception unit 28 that are electrically connected to the in-vehicle control unit 21. Yes. The UHF transmission / reception unit 28 is a transmission / reception antenna unit including a UHF transmission unit 23 and an in-vehicle reception unit 24.

また、図1に示すように、車載制御部21には、エンジン始動時に操作されるエンジンスイッチ33と、自動で車両ドアの施解錠を行うドアロック装置34と、車両2のエンジンの始動制御を行うエンジン制御装置35と、ドアハンドルに設けられてユーザの同ドアハンドルへの接触の有無を検出するドアハンドルセンサ32とが電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the in-vehicle control unit 21 includes an engine switch 33 that is operated when the engine is started, a door lock device 34 that automatically locks and unlocks the vehicle door, and engine start control of the vehicle 2. An engine control device 35 is electrically connected to a door handle sensor 32 that is provided on the door handle and detects whether or not the user touches the door handle.

LF送信部22は、図3に示すように、車両2の各車両ドアのドアハンドル50の内部及び車内に設けられる。LF送信部22は、車載制御部21からウェイク信号Swkが入力されると、そのウェイク信号SwkをLF帯の無線信号に変調して、その無線信号を予め設定された間欠周期で車外送信アンテナ22aを介して車両2の周辺に形成される第1通信エリア41に送信する。第1通信エリア41は、図3に示すように、ドアハンドル50に設けられるLF送信部22を中心とした底辺が車両側方に沿う半円状に形成される。また、上記同様に車内に設けられるLF送信部22は、車室内全域に形成される通信エリア(図示略)にウェイク信号Swkを送信する。   As shown in FIG. 3, the LF transmission unit 22 is provided inside the door handle 50 of each vehicle door of the vehicle 2 and in the vehicle. When the wake signal Swk is input from the in-vehicle control unit 21, the LF transmission unit 22 modulates the wake signal Swk into an LF band radio signal, and the radio signal is transmitted to the outside transmission antenna 22a at a preset intermittent period. To the first communication area 41 formed around the vehicle 2. As shown in FIG. 3, the first communication area 41 is formed in a semicircular shape with the bottom side centered on the LF transmitter 22 provided in the door handle 50 along the side of the vehicle. Similarly to the above, the LF transmitter 22 provided in the vehicle transmits a wake signal Swk to a communication area (not shown) formed in the entire vehicle interior.

ここで、車載制御部21は、各LF送信部22を介して異なるタイミングでウェイク信号Swkを送信するため、アック信号Sacの返信タイミングに基づき電子キー10が車内及び車外の何れに存在するかだけでなく、車外における電子キー10が何れの車両ドア周辺に形成される第1通信エリア41内に存在するかが判断可能となる。   Here, since the vehicle-mounted control unit 21 transmits the wake signal Swk at different timings through the LF transmission units 22, only the electronic key 10 exists inside or outside the vehicle based on the return timing of the ACK signal Sac. Instead, it can be determined whether the electronic key 10 outside the vehicle exists in the first communication area 41 formed around which vehicle door.

UHF送受信ユニット28は、車内中央部に設けられるとともに、車外及び車内に存在する電子キー10との通信が可能である。具体的には、UHF送受信ユニット28を構成するUHF送信部23は、車載制御部21から送信タイミング信号Sti、ビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccが入力されると、それら信号Sti,Svi,SccをUHF帯の無線信号に変調して、予め設定された間欠周期でUHF送信アンテナ23aを介して第2通信エリア42に送信する。当該第2通信エリア42については後で詳述する。なお、図3におけるUHF送信部23にはUHF送信アンテナ23aが一体で構成され、車載受信部24には受信アンテナ24aが一体で構成される。   The UHF transmission / reception unit 28 is provided in the center of the vehicle and can communicate with the electronic key 10 existing outside and inside the vehicle. Specifically, when the UHF transmission unit 23 constituting the UHF transmission / reception unit 28 receives the transmission timing signal Sti, the vehicle ID signal Svi, and the challenge signal Scc from the in-vehicle control unit 21, the signals Sti, Svi, and Scc are transmitted. It modulates to the radio signal of a UHF band, and transmits to the 2nd communication area 42 via the UHF transmission antenna 23a with the preset intermittent period. The second communication area 42 will be described in detail later. 3, the UHF transmission antenna 23a is integrally configured with the UHF transmission unit 23, and the reception antenna 24a is integrally configured with the in-vehicle reception unit 24.

同じく、UHF送受信ユニット28を構成する車載受信部24は、受信アンテナ24aを介して電子キー10から送信されるアック信号Sacを受信すると、この信号をパルス信号に復調し、この復調信号を車載制御部21へ出力する。ここで、受信アンテナ24aは複数のアンテナ素子が配列されたアレイアンテナとして構成されている。よって、アダプティブアレイアンテナ方式によりアック信号Sacの信号到来方向の演算が可能となる。アダプティブアレイアンテナ方式とは、受信アンテナ24aの各アンテナ素子で受信した受信電波の振幅と位相差により、受信信号の信号到来方向を割り出す方式である。この演算には、例えばビームフォーマ法、Capon法、線形予測法、最小ノルム法、MUSIC法、ESPRIT法等がある。従って、車載制御部21は、受信アンテナ24aで受信したウェイク信号Swkに応じて電子キー10から返信されるアック信号Sacの信号到来方向を演算可能となる。   Similarly, when the in-vehicle receiving unit 24 constituting the UHF transmitting / receiving unit 28 receives the ACK signal Sac transmitted from the electronic key 10 via the receiving antenna 24a, the in-vehicle receiving unit 24 demodulates this signal into a pulse signal, and controls this demodulated signal in the in-vehicle control. To the unit 21. Here, the receiving antenna 24a is configured as an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged. Therefore, the arrival direction of the ACK signal Sac can be calculated by the adaptive array antenna system. The adaptive array antenna method is a method of determining the signal arrival direction of the received signal based on the amplitude and phase difference of the received radio wave received by each antenna element of the receiving antenna 24a. Examples of this calculation include a beam former method, a Capon method, a linear prediction method, a minimum norm method, a MUSIC method, and an ESPRIT method. Therefore, the in-vehicle control unit 21 can calculate the signal arrival direction of the ACK signal Sac returned from the electronic key 10 according to the wake signal Swk received by the receiving antenna 24a.

車載制御部21は、電子キー10から返信されるアック信号Sacの信号到来方向に基づき上記第2通信エリア42を設定する。具体的には、電子キー10から返信されるアック信号Sacの信号到来方向が図3の矢印51に沿う方向であると演算されると、第1通信エリア41内であって、矢印51線上に電子キー10が存在していると推定可能である。この場合、第2通信エリア42は、図3に示すように、UHF送受信ユニット28から第1通信エリア41に存在する電子キー10を含むように形成される。第2通信エリア42は、UHF送受信ユニット28から矢印51方向に対して直交する方向に幅を有して形成される。この幅はUHF送受信ユニット28から離れるにつれて大きくなる。また、第2通信エリア42には、チャレンジ信号Scc等のUHF帯無線信号が送信されるため、第2通信エリア42は第1通信エリア41より車両2から離れた位置まで形成される。   The in-vehicle controller 21 sets the second communication area 42 based on the signal arrival direction of the ACK signal Sac returned from the electronic key 10. Specifically, when the arrival direction of the ACK signal Sac returned from the electronic key 10 is calculated to be a direction along the arrow 51 in FIG. 3, it is within the first communication area 41 and on the line of the arrow 51. It can be estimated that the electronic key 10 exists. In this case, the second communication area 42 is formed so as to include the electronic key 10 existing in the first communication area 41 from the UHF transmission / reception unit 28, as shown in FIG. The second communication area 42 is formed with a width in a direction orthogonal to the arrow 51 direction from the UHF transmission / reception unit 28. This width increases as the distance from the UHF transceiver unit 28 increases. In addition, since the UHF band radio signal such as the challenge signal Scc is transmitted to the second communication area 42, the second communication area 42 is formed to a position farther from the vehicle 2 than the first communication area 41.

このように、矢印51を中心として幅を持って第2通信エリア42が形成されることで、信号到来方向の算出誤差や通信中の電子キー10の動き等によって、電子キー10が矢印51上を外れてチャレンジ信号Scc等を受信不能となることが抑制される。   As described above, the second communication area 42 is formed with a width around the arrow 51, so that the electronic key 10 moves on the arrow 51 due to a signal arrival direction calculation error, movement of the electronic key 10 during communication, or the like. And the challenge signal Scc and the like cannot be received.

車載制御部21は、例えば、EEPROM等からなる不揮発性のメモリ21aを備え、そのメモリ21aには対応する電子キー10に設定されたIDコードと同一のIDコード、後述する送信タイミングに関する情報である送信タイミングパターン及び暗号鍵が記憶されている。当該暗号鍵は、送信タイミング信号Stiの暗号化、及びレスポンスコードの演算に利用される。なお、送信タイミング信号Stiの暗号化に利用する暗号鍵と、レスポンスコードの演算に利用される暗号鍵は、同一鍵であっても、別の鍵であってもよい。   The in-vehicle control unit 21 includes a non-volatile memory 21a made of, for example, an EEPROM or the like, and the memory 21a has the same ID code as the ID code set in the corresponding electronic key 10 and information on transmission timing described later. A transmission timing pattern and an encryption key are stored. The encryption key is used for encrypting the transmission timing signal Sti and calculating a response code. The encryption key used for encrypting the transmission timing signal Sti and the encryption key used for the response code calculation may be the same key or different keys.

車載制御部21は、UHF送信部23を通じて送信したチャレンジ信号Sccに応答して電子キー10から送信されたレスポンス信号Sreが車載受信部24を介して受信されると、そのレスポンス信号Sreに含まれるIDコードとメモリ21aに記録されたIDコードとの照合を行う。また、車載制御部21は、レスポンス信号Sreに含まれるレスポンスコードと、自身が暗号鍵を通じて演算したレスポンスコードとを照らし合わせて、レスポンス照合を行う。   When the response signal Sre transmitted from the electronic key 10 in response to the challenge signal Scc transmitted through the UHF transmitter 23 is received via the in-vehicle receiver 24, the in-vehicle controller 21 is included in the response signal Sre. The ID code is collated with the ID code recorded in the memory 21a. The in-vehicle control unit 21 compares the response code included in the response signal Sre with the response code calculated by itself through the encryption key, and performs response verification.

電子キー10が車外に存在する旨判断される場合に上記両照合が成立すると、車外照合が成立したとして、車両ドアは解錠可能状態とされる。この解錠可能状態において、車載制御部21はユーザがドアハンドル50に触れたとドアハンドルセンサ32を通じて検知したとき、ドアロック装置34を介して車両ドアを解錠する。   If it is determined that the electronic key 10 is present outside the vehicle, if both the above verifications are established, the vehicle door is brought into an unlockable state because the external verification is established. In this unlockable state, the vehicle-mounted control unit 21 unlocks the vehicle door via the door lock device 34 when detecting that the user touches the door handle 50 through the door handle sensor 32.

一方、電子キー10が車内に存在する旨判断される場合に上記両照合が成立すると、車内照合が成立したとして、エンジン始動許可状態とされる。このエンジン始動許可状態において、運転席近傍に設置されるエンジンスイッチ33が操作されると、その操作信号が車載制御部21に出力される。車載制御部21はエンジン始動許可状態において前記操作信号を検知すると、エンジン制御装置35に指令信号を出力する。エンジン制御装置35は、当該指令信号に基づき、図示しないセルモータを駆動させてエンジン制御を開始する。   On the other hand, when it is determined that the electronic key 10 is present in the vehicle, if both the above verifications are established, it is determined that the vehicle verification is established, and the engine start permission state is set. When the engine switch 33 installed in the vicinity of the driver's seat is operated in the engine start permission state, the operation signal is output to the in-vehicle control unit 21. The vehicle-mounted control unit 21 outputs a command signal to the engine control device 35 when detecting the operation signal in the engine start permission state. Based on the command signal, the engine control device 35 drives a cell motor (not shown) to start engine control.

次に、要求信号及び応答信号の送信タイミングについて説明する。簡単に説明すると、要求信号及び応答信号の送信タイミングは、車両2から電子キー10に送信される送信タイミング信号Stiに基づき通信毎に変更される。通信とは、車内照合又は車外照合が成立するまでの要求信号及び応答信号の一連の送受信をいう。   Next, the transmission timing of the request signal and the response signal will be described. In brief, the transmission timing of the request signal and the response signal is changed for each communication based on the transmission timing signal Sti transmitted from the vehicle 2 to the electronic key 10. Communication refers to a series of transmission / reception of a request signal and a response signal until in-vehicle verification or external verification is established.

以下、車外照合の場合について説明する。車載制御部21は、図2の上段に示すように、第1通信エリア41に電子キー10が存在するか否かを確認すべく、LF送信部22からLF帯のウェイク信号Swkを第1通信エリア41に断続的に発信させる。このウェイク信号Swkは、待機状態にある電子キー10を起動状態とする指令信号であって、一定間隔をおいてLF送信部22から繰り返し発信される。   Hereinafter, the case of outside-vehicle verification will be described. As shown in the upper part of FIG. 2, the in-vehicle control unit 21 sends the LF band wake signal Swk from the LF transmission unit 22 to the first communication in order to check whether or not the electronic key 10 exists in the first communication area 41. The area 41 is intermittently transmitted. The wake signal Swk is a command signal that activates the electronic key 10 in a standby state, and is repeatedly transmitted from the LF transmitter 22 at regular intervals.

電子キー10が第1通信エリア41に入り込んで、ウェイク信号Swkを受信すると、電子キー10はこのウェイク信号Swkの受信を契機として、待機状態から起動状態に動作状態が切り換わる。電子キー10は、この時に正常に起動状態をとると、その旨を通知すべく車両2に向けてアック信号Sacを返信する(タイミングt1)。車載制御部21は、図2の下段に示すように、ウェイク信号Swkを発信した後、続けて行うポーリングでアック信号Sacを受け付ける動作をとる。   When the electronic key 10 enters the first communication area 41 and receives the wake signal Swk, the electronic key 10 is switched from the standby state to the activated state when the wake signal Swk is received. When the electronic key 10 is normally activated at this time, the electronic key 10 sends back an ACK signal Sac to the vehicle 2 to notify the fact (timing t1). As shown in the lower part of FIG. 2, the in-vehicle control unit 21 performs an operation of receiving the ACK signal Sac by polling performed after transmitting the wake signal Swk.

この時に電子キー10が発信するアック信号Sacは、車載受信部24が受信待機状態をとっている際に車載受信部24に至る発信タイミングに設定されている。そして、車載制御部21は、アック信号Sacを受信すると、電子キー10が何れの第1通信エリア41に存在するかを判断するとともに、アック信号Sacの信号到来方向を演算する。そして、車載制御部21は、演算された信号到来方向を基準として第2通信エリア42を設定する。   At this time, the ACK signal Sac transmitted by the electronic key 10 is set at a transmission timing to reach the in-vehicle receiving unit 24 when the in-vehicle receiving unit 24 is in a reception standby state. And the vehicle-mounted control part 21 will calculate the signal arrival direction of the ACK signal Sac while judging in which 1st communication area 41 the electronic key 10 exists, if the ACK signal Sac is received. And the vehicle-mounted control part 21 sets the 2nd communication area 42 on the basis of the calculated signal arrival direction.

車載制御部21は、ウェイク信号Swkに応答したアック信号Sacを正常に受信すると、その周期でポーリングを終了し、これ以降は電子キー10が正規のものであるのかを実際に確認する認証通信動作に移行する。この認証通信動作時においては、電子キー10と実際に無線通信を行うタイミングにおいて、具体的にはアック信号Sac及びレスポンス信号Sreを受信するタイミング(タイミングt2,t3)において、受信待機状態となる。   When the in-vehicle control unit 21 normally receives the ACK signal Sac in response to the wake signal Swk, the in-vehicle control unit 21 ends the polling at the cycle, and thereafter, the authentication communication operation for actually confirming whether the electronic key 10 is genuine. Migrate to At the time of this authentication communication operation, a reception standby state is entered at the timing of actually performing wireless communication with the electronic key 10, specifically at the timing (timing t2, t3) of receiving the ACK signal Sac and the response signal Sre.

認証通信動作を行うにあたって、車載制御部21は、UHF送信部23を介してUHF帯の送信タイミング信号Stiを送信する。送信タイミング信号Stiには、認証通信動作における要求信号及び応答信号、すなわち、チャレンジ信号Scc、レスポンス信号Sre等の送信タイミングに関する情報が含まれている。   In performing the authentication communication operation, the vehicle-mounted control unit 21 transmits a UHF band transmission timing signal Sti via the UHF transmission unit 23. The transmission timing signal Sti includes information regarding transmission timing such as a request signal and a response signal in the authentication communication operation, that is, a challenge signal Scc, a response signal Sre, and the like.

送信タイミング信号Stiに含まれる送信タイミングに関する情報は、送信タイミング信号Stiの送信毎に異なるパターンが選択される。具体的には、以下のように送信タイミングは選択される。すなわち、メモリ21aには複数種類の送信タイミングパターンが記憶されている。車載制御部21は、これら送信タイミングパターンの中からランダムに所定の送信タイミングパターンを選択して、その送信タイミングに関する情報を送信タイミング信号Stiに含ませる。   As the information regarding the transmission timing included in the transmission timing signal Sti, a different pattern is selected for each transmission of the transmission timing signal Sti. Specifically, the transmission timing is selected as follows. That is, a plurality of types of transmission timing patterns are stored in the memory 21a. The in-vehicle control unit 21 randomly selects a predetermined transmission timing pattern from these transmission timing patterns, and includes information on the transmission timing in the transmission timing signal Sti.

また、不正な情報の読み取りを防止するために、車載制御部21は、メモリ21aに記憶される暗号鍵を用いて送信タイミング信号Stiを暗号化したうえで、その送信タイミング信号Stiを送信する。   In order to prevent unauthorized reading of information, the in-vehicle control unit 21 encrypts the transmission timing signal Sti using the encryption key stored in the memory 21a and transmits the transmission timing signal Sti.

電子キー10がUHF受信部12を介して送信タイミング信号Stiを受信すると、電子キー制御部11はメモリ11aに記憶される暗号鍵を用いて暗号化された送信タイミング信号Stiを復号する。電子キー制御部11は、送信タイミング信号Stiを復号することで、車両2側にて選択された送信タイミングパターンを認識する。ここで、送信タイミング信号Stiの暗号化及び復号化に用いられる暗号鍵(電子キー10及び車載機20が持つ鍵)は同じものである。すなわち、電子キー10及び車載機20間の暗号方式として、共通鍵方式が採用されている。   When the electronic key 10 receives the transmission timing signal Sti via the UHF receiving unit 12, the electronic key control unit 11 decrypts the transmission timing signal Sti encrypted using the encryption key stored in the memory 11a. The electronic key control unit 11 recognizes the transmission timing pattern selected on the vehicle 2 side by decoding the transmission timing signal Sti. Here, the encryption key (the key possessed by the electronic key 10 and the vehicle-mounted device 20) used for encryption and decryption of the transmission timing signal Sti is the same. That is, a common key method is adopted as an encryption method between the electronic key 10 and the in-vehicle device 20.

車載制御部21は複数種類の送信タイミングパターンからランダムに選択された一の送信タイミングパターンに基づき、UHF送信部23からビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccを送信する。詳しくは、図2の上段に示すように、送信タイミング信号Stiの送信完了から時間T1経過後にビークルID信号Sviが送信される。また、ビークルID信号Sviの送信完了から時間T2経過後にチャレンジ信号Sccが送信される。   The in-vehicle control unit 21 transmits the vehicle ID signal Svi and the challenge signal Scc from the UHF transmission unit 23 based on one transmission timing pattern randomly selected from a plurality of types of transmission timing patterns. Specifically, as shown in the upper part of FIG. 2, the vehicle ID signal Svi is transmitted after the time T1 has elapsed from the completion of transmission of the transmission timing signal Sti. The challenge signal Scc is transmitted after the time T2 has elapsed since the completion of the transmission of the vehicle ID signal Svi.

また、電子キー制御部11は認識した送信タイミングパターンに基づき、UHF送信部13からアック信号Sac及びレスポンス信号Sreを送信する。詳しくは、図2の中段に示すように、ビークルID信号Sviの受信完了から時間T3経過後にアック信号Sacが返信される。また、チャレンジ信号Sccの受信完了から時間T4経過後にレスポンス信号Sreが送信される。以上のように、送信タイミング信号Sti(送信タイミングパターン)には、送信タイミングに関する情報として各種信号Svi,Sac,Scc,Sreが送信される各時間T1〜T4の情報が含まれている。なお、ここでは、車載機20からの信号の送信完了タイミングと、電子キー10の同信号の受信完了タイミングとは同一タイミングであるとする。   The electronic key control unit 11 transmits an ACK signal Sac and a response signal Sre from the UHF transmission unit 13 based on the recognized transmission timing pattern. Specifically, as shown in the middle part of FIG. 2, the ACK signal Sac is returned after the time T3 has elapsed since the completion of the reception of the vehicle ID signal Svi. Further, the response signal Sre is transmitted after the time T4 has elapsed since the completion of the reception of the challenge signal Scc. As described above, the transmission timing signal Sti (transmission timing pattern) includes information on the times T1 to T4 during which the various signals Svi, Sac, Scc, and Sre are transmitted as information related to the transmission timing. Here, it is assumed that the transmission completion timing of the signal from the in-vehicle device 20 and the reception completion timing of the same signal of the electronic key 10 are the same timing.

電子キー10は、ビークルID信号Sviを受け付けると、このビークルID信号Sviが自身に対応する車両2からのものであるか否かを確認するビークルID照合を通じて、車両2が正規の車両であるか否かの判定を行う。このように、ビークルID照合を行うことで、電子キー10の周囲に複数の車両が存在して、同複数の車両から要求信号を受信する状況になっても、正規車両のみとの間でビークルID信号Sviの受信以降の通信を行うことができる。   Upon receiving the vehicle ID signal Svi, the electronic key 10 confirms whether the vehicle 2 is a legitimate vehicle through vehicle ID verification that checks whether the vehicle ID signal Svi is from the vehicle 2 corresponding to the electronic key 10 itself. Determine whether or not. In this way, by performing vehicle ID collation, even if there are a plurality of vehicles around the electronic key 10 and a request signal is received from the plurality of vehicles, the vehicle can only be exchanged with a regular vehicle. Communication after receiving the ID signal Svi can be performed.

電子キー10は、このビークルID照合が成立した事を認識すると、その旨を通知すべく車両2に向けてアック信号Sacを返信する。当該アック信号Sacは、前述のように、ビークルID信号Sviの送信完了から時間T3経過後に送信される。車載制御部21は、ビークルID信号Sviを発信した後、アック信号Sacを受信可能な受信待機状態となる。なお、受信待機状態の継続時間は、各種信号Svi,Sac,Scc,Sreの送信タイミングに基づき設定されている。   When the electronic key 10 recognizes that the vehicle ID verification has been established, the electronic key 10 returns an ACK signal Sac to the vehicle 2 to notify the fact. As described above, the ACK signal Sac is transmitted after the time T3 has elapsed since the completion of the transmission of the vehicle ID signal Svi. After transmitting the vehicle ID signal Svi, the in-vehicle control unit 21 enters a reception standby state in which the ACK signal Sac can be received. The duration of the reception standby state is set based on the transmission timing of various signals Svi, Sac, Scc, Sre.

車載制御部21は、ビークルID信号Sviを発信した後に正常にアック信号Sacを受信すると、電子キー10との間でビークルID照合が成立したと認識し、第1通信エリア41内に存在する電子キー10が自身とペアをなすものである旨認識する。なお、車載制御部21は、ビークルID信号Sviの発信に対するアック信号Sacを受信すると、一旦、受信待機状態ではなくなる。   When the vehicle-mounted control unit 21 normally receives the ACK signal Sac after transmitting the vehicle ID signal Svi, the vehicle-mounted control unit 21 recognizes that the vehicle ID verification has been established with the electronic key 10, and the electronic device existing in the first communication area 41. Recognizes that the key 10 is paired with itself. Note that when the vehicle-mounted control unit 21 receives the ACK signal Sac in response to the transmission of the vehicle ID signal Svi, the vehicle-mounted control unit 21 is no longer in the reception standby state.

車載制御部21は、電子キー10との間でビークルID照合が成立した事を認識すると、次にチャレンジ信号Sccを車外送信アンテナ22aから発信させる。チャレンジ信号Sccは、乱数として用いるチャレンジコードと、車両2側に登録された電子キー10のキー番号とからなる。   When the vehicle-mounted control unit 21 recognizes that vehicle ID verification has been established with the electronic key 10, the vehicle-mounted control unit 21 then transmits a challenge signal Scc from the outside transmission antenna 22 a. The challenge signal Scc includes a challenge code used as a random number and a key number of the electronic key 10 registered on the vehicle 2 side.

電子キー10は、車両2からチャレンジ信号Sccを受信すると、この時に受け付けたキー番号と自身に登録されたキー番号とを照らし合わせて番号照合を行い、自身が通信対象であるか否かを判断する。なお、この番号照合は、車載機20が自身の通信相手である電子キー10について、マスター又はサブのキー種を判定する照合である。車載制御部21は、チャレンジ信号Sccを送信した後に、再び受信待機状態となる。   When the electronic key 10 receives the challenge signal Scc from the vehicle 2, the electronic key 10 compares the key number received at this time with the key number registered in itself to determine whether or not it is a communication target. To do. In addition, this number collation is collation which determines the master or sub key kind about the electronic key 10 with which the vehicle equipment 20 is its communication partner. The in-vehicle controller 21 enters the reception standby state again after transmitting the challenge signal Scc.

この番号照合が成立した電子キー10は、自身のメモリ11aに記憶されたIDコード及びレスポンスコードを含むレスポンス信号Sreを車両2側に返信する。レスポンスコードはチャレンジコードを、暗号鍵を用いて演算して暗号化したコードである。なお、前述のように、レスポンス信号Sreは、同チャレンジ信号Sccの受信完了から時間T4経過後に送信される。このレスポンス信号Sreは、車載受信部24が受信待機状態のときに車載受信部24に至るタイミングで発信される。   The electronic key 10 for which the number verification is established returns a response signal Sre including the ID code and the response code stored in its own memory 11a to the vehicle 2 side. The response code is a code obtained by encrypting a challenge code using a cryptographic key. As described above, the response signal Sre is transmitted after the time T4 has elapsed since the reception of the challenge signal Scc. This response signal Sre is transmitted at a timing reaching the in-vehicle receiving unit 24 when the in-vehicle receiving unit 24 is in a reception standby state.

車載制御部21は、レスポンス信号Sreを受信すると、レスポンス信号Sreに含まれるIDコードと、自身のメモリ21aに記憶されたIDコードとを照らし合わせてID照合を行う。また、車載制御部21は、チャレンジ信号Sccを発信する際、自身が持つ暗号鍵によってチャレンジコードを暗号化することにより、自らもレスポンスコードを生成する。そして、車載制御部21は、電子キー10からレスポンス信号Sreを車載受信部24で受信すると、電子キー10のレスポンスコードと、自身が演算したレスポンスコードとを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。そして、車載制御部21は、レスポンス照合及びIDコード照合が成立することを確認すると、これを以て照合成立として処理する。このようにして、車外照合が成立した場合には、車両ドアが解錠可能状態とされる。なお、車内照合の場合も、基本的には車外照合と同様にして行われる。車内照合が成立した場合にはエンジン始動許可状態とされる。   When receiving the response signal Sre, the in-vehicle control unit 21 compares the ID code included in the response signal Sre with the ID code stored in its own memory 21a to perform ID verification. Further, when transmitting the challenge signal Scc, the vehicle-mounted control unit 21 also generates a response code by encrypting the challenge code with its own encryption key. Then, when the in-vehicle control unit 21 receives the response signal Sre from the electronic key 10 by the in-vehicle receiving unit 24, the in-vehicle control unit 21 compares the response code of the electronic key 10 with the response code calculated by itself, and executes response verification. And if the vehicle-mounted control part 21 confirms that response collation and ID code collation will be materialized, it will process as collation establishment by this. In this way, when the vehicle outside verification is established, the vehicle door is brought into an unlockable state. Note that in-vehicle verification is basically performed in the same manner as in-vehicle verification. When the in-vehicle verification is established, the engine start permission state is set.

次に、電子キーシステム1において、車両2及び電子キー10間で送受信される要求信号及び応答信号の中継機による電波リレーの態様について説明する。
本例で想定する中継機は、上記従来技術において図7を参照して説明した中継機101とほぼ同様の構成である。よって、ここでも図7の中継機101を参照して電波リレーの態様を説明する。
Next, in the electronic key system 1, the mode of the radio wave relay by the relay device of the request signal and the response signal transmitted / received between the vehicle 2 and the electronic key 10 will be described.
The repeater assumed in this example has substantially the same configuration as the repeater 101 described with reference to FIG. Therefore, the mode of the radio wave relay will be described here with reference to the repeater 101 in FIG.

本例で想定する中継機101においては、接続ライン105,106に、例えばスイッチング素子が設けられ、これらスイッチング素子のオンオフ制御を通じて、接続ライン105,106が非通電状態と通電状態との間で切り替えられる。   In the repeater 101 assumed in this example, for example, switching elements are provided in the connection lines 105 and 106, and the connection lines 105 and 106 are switched between a non-energized state and an energized state through on / off control of these switching elements. It is done.

車両2及び電子キー10間での要求信号及び応答信号の送信タイミングが解析された場合、本構成により妨害電波の発生を抑制することが考えられる。具体的には、要求信号の送信中においては接続ライン105を通電状態とし、接続ライン106を非通電状態とする。応答信号送信中においては接続ライン105を通電状態とし、接続ライン106を非通電状態とする。これにより、前述した電波の循環及び妨害電波の発生が抑制される。   When the transmission timing of the request signal and the response signal between the vehicle 2 and the electronic key 10 is analyzed, it can be considered that the generation of the jamming radio wave is suppressed by this configuration. Specifically, during transmission of the request signal, the connection line 105 is energized and the connection line 106 is de-energized. During response signal transmission, the connection line 105 is energized and the connection line 106 is de-energized. As a result, the above-described circulation of radio waves and generation of jamming radio waves are suppressed.

このような中継機101が使用された場合であれ、本例では送信タイミング信号Stiにより同信号Sti以降の各種信号Svi,Sac…の送信タイミングについては通信毎に異なる。よって、送信タイミング信号Sti以降の各種信号Svi,Sac…を中継機101は接続ライン105,106の通電状態の切り替えにより完全な信号として中継することはできない。これにより、中継機101による車両2及び電子キー10間の電波リレーは防止される。   Even when such a repeater 101 is used, in this example, the transmission timing of various signals Svi, Sac... After the signal Sti differs for each communication by the transmission timing signal Sti. Therefore, the relay device 101 cannot relay various signals Svi, Sac... After the transmission timing signal Sti as a complete signal by switching the energization state of the connection lines 105 and 106. Thereby, the radio wave relay between the vehicle 2 and the electronic key 10 by the repeater 101 is prevented.

ところが、上記従来技術において説明したように、中継機101の両ユニット110,111が互いに信号の送受信が不能な程度に離間して設けられた場合、妨害電波は発生せず電波リレーが行われるおそれがあった。しかし、この場合であっても本例によれば、中継機101による電波リレーを防止することが可能である。   However, as described in the above prior art, when both units 110 and 111 of the repeater 101 are provided so as to be unable to transmit / receive signals to each other, there is a possibility that radio waves are relayed without generating jamming waves. was there. However, even in this case, according to this example, it is possible to prevent radio wave relay by the repeater 101.

具体的には、図4に示すように、ここで想定する中継機101は両ユニット110,111が別体で構成されている。また、受信アンテナ102は、LF帯の無線信号を受信するLF受信アンテナ102aと、UHF帯の無線信号を受信するUHF受信アンテナ102bとで構成され、送信アンテナ103はLF帯の無線信号を送信するLF送信アンテナ103aと、UHF帯の無線信号を送信するUHF送信アンテナ103bとで構成される。   Specifically, as shown in FIG. 4, the relay unit 101 assumed here includes both units 110 and 111 as separate units. The reception antenna 102 includes an LF reception antenna 102a that receives a radio signal in the LF band and a UHF reception antenna 102b that receives a radio signal in the UHF band, and the transmission antenna 103 transmits a radio signal in the LF band. The LF transmission antenna 103a and the UHF transmission antenna 103b that transmits a radio signal in the UHF band are configured.

図4の丸数字1で示すように、両ユニット110,111が互いに信号の送受信が不能な程度に離間して設けられている。
この場合、第1通信エリア41に存在するLF受信アンテナ102aがウェイク信号Swkを受信して、同ウェイク信号Swkは接続ライン105を介してLF送信アンテナ103aから電子キー10に送信される。それに応じて電子キー10はアック信号Sacを返信する。このアック信号Sacを受信アンテナ108は受信し、同アック信号Sacは接続ライン106を介して送信アンテナ107から車載機20に送信される。
As indicated by the circled numeral 1 in FIG. 4, both units 110 and 111 are provided so as to be unable to transmit and receive signals from each other.
In this case, the LF reception antenna 102 a existing in the first communication area 41 receives the wake signal Swk, and the wake signal Swk is transmitted from the LF transmission antenna 103 a to the electronic key 10 via the connection line 105. In response to this, the electronic key 10 returns an ACK signal Sac. The ACK signal Sac is received by the reception antenna 108, and the ACK signal Sac is transmitted from the transmission antenna 107 to the in-vehicle device 20 via the connection line 106.

車載機20は演算されるアック信号Sacの信号到来方向に基づき、送信アンテナ107を含む第2通信エリア42を形成する。しかし、受信アンテナ102は送信アンテナ107と離間しているため、第2通信エリア42に含まれない。従って、UHF受信アンテナ102bが第2通信エリア42に送信される送信タイミング信号Sti、ビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccを受信することはない。これにより、中継機101による車両2及び電子キー10間の電波リレーは防止される。   The in-vehicle device 20 forms the second communication area 42 including the transmission antenna 107 based on the signal arrival direction of the calculated ACK signal Sac. However, since the receiving antenna 102 is separated from the transmitting antenna 107, it is not included in the second communication area 42. Therefore, the UHF receiving antenna 102b does not receive the transmission timing signal Sti, the vehicle ID signal Svi, and the challenge signal Scc transmitted to the second communication area 42. Thereby, the radio wave relay between the vehicle 2 and the electronic key 10 by the repeater 101 is prevented.

また、図4の丸数字2で示すように、受信アンテナ102を第2通信エリア42内となる位置に設けた場合には、上記同様に妨害電波が発生して、車両2及び電子キー10間の電波リレーは防止される。   In addition, as shown by the circled numeral 2 in FIG. 4, when the receiving antenna 102 is provided at a position in the second communication area 42, an interference wave is generated in the same manner as described above, and the vehicle 2 and the electronic key 10 are The radio relay is prevented.

また、ウェイク信号SwkをLF帯の無線信号にて送信することで、第1通信エリア41がセキュリティ性及び利便性において好ましい大きさに設定できる。例えば、ウェイク信号Swkを高周波数帯(例えば、UHF帯)の無線信号にて送信した場合には、LF帯の場合に比べ、第1通信エリア41が広域となる。このため、車両2から過度に離れた位置で電子キー10及び車両2間の車外照合が成立して、車両ドアが解錠されることが懸念されるものの、本例においてはウェイク信号SwkをLF帯の無線信号としているため、このようなことはない。また、ユーザが車両2に到達した時点では、車外照合が成立しているため照合成立までユーザを待たすこともない。   In addition, by transmitting the wake signal Swk as an LF band radio signal, the first communication area 41 can be set to a size that is favorable in terms of security and convenience. For example, when the wake signal Swk is transmitted as a radio signal in a high frequency band (for example, UHF band), the first communication area 41 is wider than in the LF band. For this reason, although there is a concern that the outside verification between the electronic key 10 and the vehicle 2 is established at a position excessively away from the vehicle 2 and the vehicle door is unlocked, in this example, the wake signal Swk is set to LF. This is not the case because it is a band radio signal. Further, when the user arrives at the vehicle 2, since the outside vehicle verification is established, the user is not waited until the verification is established.

さらに、ウェイク信号Swkに比べて情報量の多い送信タイミング信号Sti、ビークルID信号Svi、チャレンジ信号Scc及びレスポンス信号SreはUHF帯の無線信号にて送信される。ここで、信号周波数が高いほど、大量の情報を迅速に送信することができる。よって、上記各種信号Sti,Svi,Scc,Sreの送信をより迅速なものとし、ひいてはより迅速に電子キー10及び車両2間の通信を行うことができる。   Furthermore, the transmission timing signal Sti, the vehicle ID signal Svi, the challenge signal Scc, and the response signal Sre, which have a larger amount of information than the wake signal Swk, are transmitted as radio signals in the UHF band. Here, a larger amount of information can be transmitted more rapidly as the signal frequency is higher. Therefore, transmission of the various signals Sti, Svi, Scc, Sre can be made quicker, and thus communication between the electronic key 10 and the vehicle 2 can be performed more quickly.

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)応答信号(正確には、アック信号Sac)の信号到来方向によって判別された電子キー10の位置を含む態様で通信可能エリアが第1通信エリア41から第2通信エリア42に限定される。よって、上記中継機101により電波をリレーする場合には、受信アンテナ102及び送信アンテナ107を第2通信エリア42に設置する必要があるところ、両アンテナ102,107は接近する。このため、上記中継機101には妨害電波が発生する。一方、受信アンテナ102及び送信アンテナ107を離間した位置に設けた場合、例えば、受信アンテナ102が第2通信エリア42から外れることとなり、同第2通信エリア42に送信される要求信号(正確には、ビークルID信号Svi、チャレンジ信号Scc)等を受信できない。これにより、上記中継機101を介した車両2及び電子キー10間の不正な通信を抑制でき、電子キーシステム1のセキュリティ性をいっそう向上させることができる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The communicable area is limited from the first communication area 41 to the second communication area 42 in a manner that includes the position of the electronic key 10 determined by the signal arrival direction of the response signal (accurately, the ACK signal Sac). . Therefore, when radio waves are relayed by the repeater 101, the receiving antenna 102 and the transmitting antenna 107 need to be installed in the second communication area 42, but the antennas 102 and 107 come close to each other. For this reason, jamming radio waves are generated in the repeater 101. On the other hand, when the receiving antenna 102 and the transmitting antenna 107 are provided at positions separated from each other, for example, the receiving antenna 102 is detached from the second communication area 42, and a request signal (more precisely, transmitted to the second communication area 42). , Vehicle ID signal Svi, challenge signal Scc), etc. cannot be received. Thereby, unauthorized communication between the vehicle 2 and the electronic key 10 via the relay device 101 can be suppressed, and the security of the electronic key system 1 can be further improved.

(2)応答信号の到来方向の検出を通じて電子キー10の位置が判別される。よって、通信エリアを第2通信エリア42に限定する際には、前記到来方向に基づき、第2通信エリア42を設定すればよい。これにより、第2通信エリア42を電子キー10の位置を含みつつ、より狭いエリアに設定することができ、中継機101による電波リレーをいっそう確実に抑制できる。   (2) The position of the electronic key 10 is determined through detection of the arrival direction of the response signal. Therefore, when the communication area is limited to the second communication area 42, the second communication area 42 may be set based on the arrival direction. As a result, the second communication area 42 can be set to a narrower area while including the position of the electronic key 10, and radio wave relay by the relay 101 can be more reliably suppressed.

(3)車載機20から電子キー10に送信タイミング信号Stiが送信される。送信タイミング信号Stiには各種信号Svi,Sac,Scc,Sreの送信タイミング情報が含まれている。送信タイミング信号Stiにより、通信毎に各種信号Svi,Sac,Scc,Sreの送信タイミングを異ならせることができる。これにより、たとえ通信タイミングを解析された場合であれ、中継機101を介した車両2及び電子キー10間の不正な通信を抑制できる。   (3) The transmission timing signal Sti is transmitted from the in-vehicle device 20 to the electronic key 10. The transmission timing signal Sti includes transmission timing information of various signals Svi, Sac, Scc, Sre. With the transmission timing signal Sti, the transmission timing of the various signals Svi, Sac, Scc, and Sre can be varied for each communication. Thereby, even if it is a case where a communication timing is analyzed, the unauthorized communication between the vehicle 2 and the electronic key 10 via the relay machine 101 can be suppressed.

(第2の実施形態)
以下、本発明にかかる電子キーシステムを具体化した第2の実施形態について図5を参照して説明する。この実施形態の電子キーシステムは、一対のUHF送受信ユニットが設けられている点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態の電子キーシステムは、図1に示す第1の実施形態の電子キーシステムとほぼ同様の構成を備えている。
(Second Embodiment)
A second embodiment that embodies an electronic key system according to the present invention will be described below with reference to FIG. The electronic key system of this embodiment is different from the first embodiment in that a pair of UHF transmission / reception units are provided. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. Note that the electronic key system of this embodiment has substantially the same configuration as the electronic key system of the first embodiment shown in FIG.

図5に示すように、車内には車両前後方向に一対のUHF送受信ユニット28a,28bが設けられている。本例では所定の通信タイミングにて、信号が送信されるUHF送受信ユニット28a,28bが切り替えられる。具体的には、UHF送受信ユニット28aにより送信タイミング信号Sti及びビークルID信号Sviが送信され、UHF送受信ユニット28bによりチャレンジ信号Sccが送信される。   As shown in FIG. 5, a pair of UHF transmission / reception units 28a and 28b are provided in the vehicle longitudinal direction. In this example, the UHF transmission / reception units 28a and 28b to which signals are transmitted are switched at a predetermined communication timing. Specifically, the transmission timing signal Sti and the vehicle ID signal Svi are transmitted by the UHF transmission / reception unit 28a, and the challenge signal Scc is transmitted by the UHF transmission / reception unit 28b.

ところで、上記第1の実施形態における構成においては、以下のような問題がある。具体的には、例えば図4に示す中継機101において、受信アンテナ102及び送信アンテナ107に指向性を持たせる。すなわち、送信アンテナ107からはUHF送受信ユニット28側にのみ信号を送信し、受信アンテナ102はUHF送受信ユニット28側からの信号のみを受信する。そして、例えば、図4の丸数字3で示すように受信アンテナ102を第2通信エリア42内の矢印51上に設置することで、受信アンテナ102が送信アンテナ107からの信号を受信することはなく、妨害電波が発生することもない。よって、中継機101を介した電波リレーが行われるおそれがある。   Incidentally, the configuration in the first embodiment has the following problems. Specifically, for example, in the repeater 101 shown in FIG. 4, the receiving antenna 102 and the transmitting antenna 107 are provided with directivity. That is, the transmission antenna 107 transmits a signal only to the UHF transmission / reception unit 28 side, and the reception antenna 102 receives only a signal from the UHF transmission / reception unit 28 side. For example, as shown by the circled numeral 3 in FIG. 4, the reception antenna 102 is not received by the transmission antenna 107 by installing the reception antenna 102 on the arrow 51 in the second communication area 42. , No disturbing radio waves are generated. Therefore, there is a possibility that radio wave relay is performed via the repeater 101.

その点、本実施形態においては、図5に示すように、要求信号を送信するUHF送受信ユニット28a,28bが切り替えられる。すなわち、両UHF送受信ユニット28a,28bから送信される要求信号により2つの第2通信エリア42a,42bが形成される。具体的には、車載制御部21は、両UHF送受信ユニット28a,28bの車載受信部24で受信したウェイク信号Swkに応じた送信アンテナ107からのアック信号Sacの信号到来方向を演算し、同演算された信号到来方向に基づき第2通信エリア42a,42bを設定する。この場合、UHF送受信ユニット28aにより形成される第2通信エリア42a内に送信アンテナ107及び受信アンテナ102が含まれるものの、UHF送受信ユニット28bにより形成される第2通信エリア42b内に受信アンテナ102は含まれないことになる。第2通信エリア42bはアック信号Sacが送信される送信アンテナ107を基準に形成されるからである。   In this regard, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the UHF transmission / reception units 28a and 28b that transmit request signals are switched. That is, two second communication areas 42a and 42b are formed by request signals transmitted from both UHF transmission / reception units 28a and 28b. Specifically, the in-vehicle controller 21 calculates the signal arrival direction of the ACK signal Sac from the transmitting antenna 107 according to the wake signal Swk received by the in-vehicle receivers 24 of both UHF transmission / reception units 28a and 28b. The second communication areas 42a and 42b are set based on the received signal arrival directions. In this case, the transmission antenna 107 and the reception antenna 102 are included in the second communication area 42a formed by the UHF transmission / reception unit 28a, but the reception antenna 102 is included in the second communication area 42b formed by the UHF transmission / reception unit 28b. It will not be. This is because the second communication area 42b is formed with reference to the transmission antenna 107 to which the ACK signal Sac is transmitted.

これにより、受信アンテナ102はUHF送受信ユニット28aから送信される送信タイミング信号Sti及びビークルID信号Sviを受信して、電子キー10側に電波リレーすることが可能であるものの、UHF送受信ユニット28bから送信されるチャレンジ信号Sccは受信できない。よって、中継機101による車両2及び電子キー10間の電波リレーは防止される。   As a result, the receiving antenna 102 can receive the transmission timing signal Sti and the vehicle ID signal Svi transmitted from the UHF transmission / reception unit 28a and relay the radio wave to the electronic key 10 side, but transmits from the UHF transmission / reception unit 28b. Challenge signal Scc cannot be received. Therefore, radio wave relay between the vehicle 2 and the electronic key 10 by the relay 101 is prevented.

以上、説明した実施形態によれば、第1の実施形態の(1)〜(3)の作用効果に加え以下の作用効果を奏することができる。
(4)一対のUHF送受信ユニット28a,28bが設けられているため、中継機101において、中継機101において、指向性を持つ受信アンテナ102が複数の両UHF送受信ユニット28a,28bから到来する要求信号を全て受信することはできない。よって、中継機101を介した車両2及び電子キー10間の不正な通信を抑制できる。これにより、電子キーシステム1のセキュリティ性をいっそう向上させることができる。
As mentioned above, according to embodiment described, in addition to the effect of (1)-(3) of 1st Embodiment, there can exist the following effects.
(4) Since the pair of UHF transmission / reception units 28a and 28b are provided, in the repeater 101, in the repeater 101, the reception signal 102 having directivity is received from the plurality of UHF transmission / reception units 28a and 28b. Cannot be received. Therefore, unauthorized communication between the vehicle 2 and the electronic key 10 via the relay device 101 can be suppressed. Thereby, the security of the electronic key system 1 can be further improved.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、車載制御部21は、暗号鍵を用いて送信タイミング信号Stiを暗号化したうえで、その送信タイミング信号Stiを送信していた。しかし、さらなるセキュリティ性の向上のために、送信タイミング信号Stiに乱数コードを含ませてもよい。この場合、送信毎に乱数コードが変わるのに伴い、それを含んで暗号化される送信タイミング信号Stiも変わる。よって、送信タイミング信号Stiに含まれる送信タイミングパターンの秘匿性を向上させることができる。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the in-vehicle control unit 21 encrypts the transmission timing signal Sti using the encryption key and then transmits the transmission timing signal Sti. However, a random number code may be included in the transmission timing signal Sti in order to further improve security. In this case, as the random number code changes for each transmission, the transmission timing signal Sti that is encrypted including the random number code also changes. Therefore, the confidentiality of the transmission timing pattern included in the transmission timing signal Sti can be improved.

・上記両実施形態においては、送信タイミング信号Stiの暗号化及び復号化に用いられる暗号鍵は共通の鍵である、いわゆる共通鍵方式を採用していた。しかし、送信タイミング信号Stiの暗号化及び復号化が可能であれば、共通鍵方式に限らず、公開鍵方式等であってもよい。   In both the above embodiments, the so-called common key method is adopted in which the encryption key used for encryption and decryption of the transmission timing signal Sti is a common key. However, as long as the transmission timing signal Sti can be encrypted and decrypted, not only the common key method but also the public key method may be used.

・上記両実施形態においては、メモリ21aに記憶される送信タイミングパターンに基づき、各種信号Svi,Scc,Sac,Sreの送信タイミングとして各時間T1〜T4が決定されていた。換言すると、各時間T1〜T4が決まることで、各種信号Svi,Scc,Sac,Sreの送信開始タイミングが決まっていた。しかし、送信タイミングは、送信開始タイミングに限らず、各種信号Svi,Scc,Sac,Sreの送信時間であってもよい。   In both the above embodiments, the times T1 to T4 are determined as the transmission timings of the various signals Svi, Scc, Sac, Sre based on the transmission timing pattern stored in the memory 21a. In other words, the transmission start timing of the various signals Svi, Scc, Sac, and Sre is determined by determining the times T1 to T4. However, the transmission timing is not limited to the transmission start timing, and may be the transmission time of various signals Svi, Scc, Sac, Sre.

・上記両実施形態において、送信タイミング信号Stiには各種信号の送信タイミングとして各時間T1〜T4の情報が含まれていた。しかし、送信タイミング信号Stiは電子キー10に送信される信号であるため、電子キー10がアック信号Sac及びレスポンス信号Sreを返信するタイミングを表す時間T3及び時間T4の情報だけを送信タイミング信号Stiに付加して送信してもよい。この場合には、送信タイミング信号Stiに時間T1及び時間T2の情報を付加する必要がないため、その処理を省ける。   In both the above embodiments, the transmission timing signal Sti includes information of each time T1 to T4 as the transmission timing of various signals. However, since the transmission timing signal Sti is a signal transmitted to the electronic key 10, only the information of the time T3 and the time T4 indicating the timing at which the electronic key 10 returns the ACK signal Sac and the response signal Sre is transmitted to the transmission timing signal Sti. You may add and transmit. In this case, since it is not necessary to add the information of time T1 and time T2 to the transmission timing signal Sti, the processing can be omitted.

・上記両実施形態においては、送信タイミング信号Stiはウェイク信号Swkの送信後であってビークルID信号Sviの送信前に送信されるが、送信タイミング信号Stiの送信タイミングはこれに限定されない。例えば、ビークルID信号Sviの送信後であって、チャレンジ信号Sccの送信前に送信してチャレンジ信号Scc及びレスポンス信号Sreの送信タイミングを通信毎に変えてもよい。また、送信タイミング信号Stiをウェイク信号Swkと同時に、換言すると、送信タイミング信号Stiに含まれる送信タイミング情報をウェイク信号Swkに付加して送信してもよい。この場合には、ウェイク信号Swkに含まれる送信タイミング情報はウェイク信号Swkが送信される毎に異なる情報となる。   In both the above embodiments, the transmission timing signal Sti is transmitted after the transmission of the wake signal Swk and before the transmission of the vehicle ID signal Svi. However, the transmission timing of the transmission timing signal Sti is not limited to this. For example, the transmission timing of the challenge signal Scc and the response signal Sre may be changed for each communication after transmission of the vehicle ID signal Svi but before transmission of the challenge signal Scc. Further, the transmission timing signal Sti may be transmitted simultaneously with the wake signal Swk, in other words, the transmission timing information included in the transmission timing signal Sti may be added to the wake signal Swk. In this case, the transmission timing information included in the wake signal Swk becomes different information every time the wake signal Swk is transmitted.

・上記両実施形態においては、車載機20は送信タイミング信号Stiを電子キー10に送信していたが、逆に、電子キー10が送信タイミング信号Stiを車載機20に送信してもよい。この場合には、電子キー制御部11のメモリ11aに、送信タイミングパターンが記憶される。そして、例えば、電子キー10は、ウェイク信号Swkに応じたアック信号Sacの返信後に暗号化した送信タイミング信号Stiを送信する。この場合にも、送信タイミング信号Stiにより電子キー10及び車両は、いずれの送信タイミングパターンで通信を行うかを共通認識することができるため、電子キー10側にてランダムに送信タイミングパターンを選択できる。   In both the above embodiments, the in-vehicle device 20 transmits the transmission timing signal Sti to the electronic key 10, but conversely, the electronic key 10 may transmit the transmission timing signal Sti to the in-vehicle device 20. In this case, the transmission timing pattern is stored in the memory 11 a of the electronic key control unit 11. For example, the electronic key 10 transmits the encrypted transmission timing signal Sti after returning the ACK signal Sac according to the wake signal Swk. Also in this case, the transmission timing signal Sti allows the electronic key 10 and the vehicle to commonly recognize which transmission timing pattern is used for communication, so the transmission timing pattern can be selected randomly on the electronic key 10 side. .

・上記両実施形態においては、送信タイミングの情報を含む送信タイミング信号Stiが車載機20から電子キー10に送信されていたが、送信タイミング信号Stiの送信を省略してもよい。この場合であっても、第1通信エリア41から第2通信エリア42に要求信号の送信エリアを限定することにより、中継機101による電波リレーを防止できる。   In both the above embodiments, the transmission timing signal Sti including the transmission timing information is transmitted from the in-vehicle device 20 to the electronic key 10, but the transmission of the transmission timing signal Sti may be omitted. Even in this case, by limiting the transmission area of the request signal from the first communication area 41 to the second communication area 42, it is possible to prevent radio relay by the repeater 101.

・上記両実施形態においては、通信毎にビークルID信号Svi,チャレンジ信号Scc,アック信号Sac,レスポンス信号Sreの送信タイミングを変えて、中継機101による電波リレーを防止していた。しかし、何れか一種類、例えば、ビークルID信号Sviの送信タイミングを異ならせるだけでも、電波リレーを防止できる。この場合には、送信タイミング信号Stiの送信完了からビークルID信号Svi送信までの時間T1のみを変更すればよく、その他、チャレンジ信号Scc,アック信号Sac,レスポンス信号Sreの送信タイミングを変える必要がないため、それに係る処理を省くことができる。   In both the above embodiments, the radio relay by the repeater 101 is prevented by changing the transmission timing of the vehicle ID signal Svi, the challenge signal Scc, the ACK signal Sac, and the response signal Sre for each communication. However, the radio wave relay can be prevented only by changing the transmission timing of any one type, for example, the vehicle ID signal Svi. In this case, it is only necessary to change the time T1 from the completion of transmission of the transmission timing signal Sti to the vehicle ID signal Svi transmission, and there is no need to change the transmission timing of the challenge signal Scc, the ACK signal Sac, and the response signal Sre. Therefore, the process concerning it can be omitted.

・第2の実施形態においては、一対のUHF送受信ユニット28a,28bが設けられている。しかし、UHF送受信ユニット28の数は複数であれば一対に限定されず、例えば3つ設けてもよい。UHF送受信ユニット28の数を増やすことで、中継機101による電波リレーをより確実に防止できる。   In the second embodiment, a pair of UHF transmission / reception units 28a and 28b are provided. However, the number of UHF transmission / reception units 28 is not limited to a pair as long as it is plural, and may be provided, for example, three. By increasing the number of UHF transmission / reception units 28, radio wave relay by the relay 101 can be prevented more reliably.

・第2の実施形態においては、UHF送受信ユニット28aにより送信タイミング信号Sti及びビークルID信号Sviが送信され、UHF送受信ユニット28bによりチャレンジ信号Sccが送信されていたが、UHF送受信ユニット28a,28bから送信される信号が切り替えられれば、その信号の種類は問わない。例えば、UHF送受信ユニット28aにより送信タイミング信号Stiが送信され、UHF送受信ユニット28bによりビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccが送信されるようにしてもよい。   In the second embodiment, the transmission timing signal Sti and the vehicle ID signal Svi are transmitted by the UHF transmission / reception unit 28a, and the challenge signal Scc is transmitted by the UHF transmission / reception unit 28b, but are transmitted from the UHF transmission / reception units 28a and 28b. If the signal to be switched is switched, the type of the signal is not limited. For example, the transmission timing signal Sti may be transmitted by the UHF transmission / reception unit 28a, and the vehicle ID signal Svi and the challenge signal Scc may be transmitted by the UHF transmission / reception unit 28b.

・上記両実施形態においては、ウェイク信号SwkはLF帯の無線信号で送信されていたが、ウェイク信号SwkをUHF帯の無線信号にて送信してもよい。この場合には、図1に示すLF送信部22及びLF受信部14を省略可能である。具体的には、図6に示すように、UHF送受信ユニット28を中心として車両2の周辺に円形の第1通信エリア41が形成される。そして、電子キー10が第1通信エリア41に進入したとき、ウェイク信号Swkに応じた電子キー10からのアック信号Sacの信号到来方向に基づき第2通信エリア42を設定する。この場合であっても、中継機101による車両2及び電子キー10間の電波リレーの防止が可能である。さらに、各種信号の周波数帯は中継機101に妨害電波を発生させる同一周波数帯であれば、UHF帯に限定されるものではない。   In both the above embodiments, the wake signal Swk is transmitted as a radio signal in the LF band, but the wake signal Swk may be transmitted as a radio signal in the UHF band. In this case, the LF transmitter 22 and the LF receiver 14 shown in FIG. 1 can be omitted. Specifically, as shown in FIG. 6, a circular first communication area 41 is formed around the vehicle 2 around the UHF transmission / reception unit 28. When the electronic key 10 enters the first communication area 41, the second communication area 42 is set based on the signal arrival direction of the ACK signal Sac from the electronic key 10 corresponding to the wake signal Swk. Even in this case, the relay 101 can prevent the radio wave relay between the vehicle 2 and the electronic key 10. Furthermore, the frequency band of various signals is not limited to the UHF band as long as it is the same frequency band that causes the repeater 101 to generate jamming radio waves.

・上記両実施形態においては、第1通信エリア41には、ウェイク信号Swkが送信され、第2通信エリア42には、ビークルID信号Svi及びチャレンジ信号Sccが送信されていた。しかし、両通信エリア41,42に送信される信号は上記組合せに限らず、例えば、第1通信エリア41にウェイク信号Swk及びビークルID信号Sviを送信し、第2通信エリア42にチャレンジ信号Sccを送信してもよい。この場合、車載機20はビークルID信号Sviの信号到来方向を演算して、同信号到来方向に基づき第2通信エリア42を形成することも可能である。また、ウェイク信号Swk及びビークルID信号Sviの両信号到来方向を演算することで、より確実に電子キー10を含む第2通信エリア42を形成することができる。また、ウェイク信号Swkを第1通信エリア41に送信した後に、今度はウェイク信号Swkを第2通信エリア42に送信して、両通信エリア41,42に送信した両ウェイク信号Swkに応じてアック信号Sacの返信があった場合には、中継機101による電波リレーでないとして、以降通信を行うようにしてもよい。   In both the above embodiments, the wake signal Swk is transmitted to the first communication area 41, and the vehicle ID signal Svi and the challenge signal Scc are transmitted to the second communication area 42. However, the signals transmitted to both communication areas 41 and 42 are not limited to the above combinations. For example, the wake signal Swk and the vehicle ID signal Svi are transmitted to the first communication area 41, and the challenge signal Scc is transmitted to the second communication area 42. You may send it. In this case, the in-vehicle device 20 can calculate the signal arrival direction of the vehicle ID signal Svi and form the second communication area 42 based on the signal arrival direction. Further, by calculating the arrival directions of both the wake signal Swk and the vehicle ID signal Svi, the second communication area 42 including the electronic key 10 can be formed more reliably. In addition, after transmitting the wake signal Swk to the first communication area 41, this time, the wake signal Swk is transmitted to the second communication area 42, and the ACK signal is transmitted according to the both wake signals Swk transmitted to both the communication areas 41 and 42. If there is a reply of Sac, communication may be performed thereafter, assuming that the radio relay is not performed by the repeater 101.

・上記両実施形態においては、車外における電子キー10の位置をアダプティブアレイアンテナである受信アンテナ24aを通じて演算されるアック信号Sacの信号到来方向に基づき判別していた。しかし、電子キー10の位置を判別するキー位置判別手段はこれに限定されず、例えば、次のような手段であってもよい。すなわち、図6に矢印60で示すように、第2通信エリア42と同一範囲にて形成されるサーチエリア45を、UHF送受信ユニット28を中心として回転させることで、円形の第1通信エリア41を形成する。そして、サーチエリア45を周方向に回転させていってアック信号Sacの返信があったときの第1通信エリア41内に電子キー10が存在していると判別してもよい。この場合にも、通信エリアはサーチエリア45を回転させることにより形成される第1通信エリア41から第2通信エリア42に限定される。   In both the above embodiments, the position of the electronic key 10 outside the vehicle is determined based on the signal arrival direction of the ACK signal Sac calculated through the receiving antenna 24a which is an adaptive array antenna. However, the key position determining means for determining the position of the electronic key 10 is not limited to this, and for example, the following means may be used. That is, as indicated by an arrow 60 in FIG. 6, a circular first communication area 41 is formed by rotating a search area 45 formed in the same range as the second communication area 42 around the UHF transmission / reception unit 28. Form. Then, it may be determined that the electronic key 10 exists in the first communication area 41 when the search area 45 is rotated in the circumferential direction and the ACK signal Sac is returned. Also in this case, the communication area is limited from the first communication area 41 to the second communication area 42 formed by rotating the search area 45.

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
(イ)請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、前記第1の要求信号は前記電子キーを起動させる旨のウェイク信号であり、前記ウェイク信号は低周波数帯の無線信号で送信され、前記第2の要求信号及び前記応答信号は高周波数帯の無線信号で送信される電子キーシステム。
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described together with the effects.
(A) In the electronic key system according to any one of claims 1 to 3, the first request signal is a wake signal for activating the electronic key, and the wake signal is a radio signal in a low frequency band. An electronic key system that is transmitted as a signal, and wherein the second request signal and the response signal are transmitted as radio signals in a high frequency band.

第1の要求信号であるウェイク信号は前記電子キーを起動させる信号であるところ、車両から過度に離れた位置まで同信号が到達することはセキュリティ上好ましくない。その点、上記構成によれば、ウェイク信号は、低周波数帯の無線信号であるため、セキュリティ上適切な大きさのエリアに送信される。一方、車両及び電子キー間の通信はより迅速に完了したい。その点、上記構成によれば、第2の要求信号及び応答信号は高周波数帯の無線信号で送信されているため、大量の情報を迅速に送信することができ、通信をより迅速に行うことができる。   The wake signal that is the first request signal is a signal that activates the electronic key. However, it is not preferable in terms of security that the signal reaches a position that is excessively away from the vehicle. In that respect, according to the above configuration, the wake signal is a low-frequency band radio signal, and thus is transmitted to an area of an appropriate size for security. On the other hand, communication between the vehicle and the electronic key is desired to be completed more quickly. In that respect, according to the above configuration, since the second request signal and the response signal are transmitted as radio signals in a high frequency band, a large amount of information can be transmitted quickly and communication can be performed more quickly. Can do.

(ロ)請求項3に記載の電子キーシステムにおいて、前記第1の要求信号は前記電子キーを起動させる旨のウェイク信号であり、前記応答信号は前記ウェイク信号に応じて返信されるアック信号を含み、前記車載機は、前記アック信号の受信確認後に、前記電子キーとの間で正規の前記電子キーであるか否かの認証通信を前記第2の要求信号及び前記応答信号の送受信を通じて行い、前記送信タイミング信号は前記アック信号の送信後に送信される電子キーシステム。   (B) In the electronic key system according to claim 3, the first request signal is a wake signal for activating the electronic key, and the response signal is an ACK signal returned in response to the wake signal. The vehicle-mounted device performs authentication communication as to whether or not the electronic key is authentic with the electronic key after confirming reception of the ACK signal through transmission / reception of the second request signal and the response signal. The transmission timing signal is transmitted after the ACK signal is transmitted.

同構成によれば、正規の電子キーであるか否かの認証通信前に送信タイミング信号が送信される。従って、秘匿性の高い認証通信において送受信される第2の要求信号及び応答信号について、通信毎に送信タイミングを変えることができる。よって、電子キーシステムのセキュリティ性を確保しつつ、第1の要求信号であるウェイク信号及びそれに応じたアック信号については送信タイミングの変更が不要となるため、それに係る処理が省ける。   According to this configuration, the transmission timing signal is transmitted before authentication communication as to whether the electronic key is valid. Accordingly, the transmission timing of the second request signal and response signal transmitted and received in highly confidential authentication communication can be changed for each communication. Therefore, while ensuring the security of the electronic key system, it is not necessary to change the transmission timing of the wake signal that is the first request signal and the ACK signal corresponding to the first request signal.

(ハ)請求項3又は(ロ)に記載の電子キーシステムにおいて、前記送信タイミング信号は暗号化された信号である電子キーシステム。
同構成によれば、送信タイミング信号は暗号化されているため、その秘匿性を向上させることができる。よって、送信タイミング信号の不正な解析等が困難となり、電子キーシステムのセキュリティ性をいっそう向上させることができる。
(C) The electronic key system according to claim 3 or (b), wherein the transmission timing signal is an encrypted signal.
According to this configuration, since the transmission timing signal is encrypted, the secrecy can be improved. Therefore, it becomes difficult to perform illegal analysis of the transmission timing signal, and the security of the electronic key system can be further improved.

1…電子キーシステム、2…車両、10…電子キー、11…電子キー制御部、11a…メモリ、12…UHF受信部、13…UHF送信部、14…LF受信部、20…車載機、21…車載制御部、21a…メモリ、22…LF送信部、23…UHF送信部、24…車載受信部、28…UHF送受信ユニット、101…中継機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic key system, 2 ... Vehicle, 10 ... Electronic key, 11 ... Electronic key control part, 11a ... Memory, 12 ... UHF receiving part, 13 ... UHF transmitting part, 14 ... LF receiving part, 20 ... In-vehicle apparatus, 21 In-vehicle control unit, 21a ... Memory, 22 ... LF transmission unit, 23 ... UHF transmission unit, 24 ... In-vehicle reception unit, 28 ... UHF transmission / reception unit, 101 ... Repeater.

Claims (4)

ユーザに携帯されて車両側からの第1の要求信号及び第2の要求信号に応じて前記両要求信号の少なくとも一方と同一周波数帯の応答信号をそれぞれ送信する電子キーと、
前記車両に搭載されて、車室内外に前記電子キーが存在するか否かを確認するべく前記第1の要求信号を車両の室内外に設定される第1通信エリア内に送信し、同第1の要求信号に対する前記応答信号が検出されるとき、前記第2の要求信号を前記第1通信エリアより狭く限定して設定される第2通信エリア内に送信するとともに、前記両要求信号に対する前記応答信号がそれぞれ妥当である旨判断された場合、車両ドアの解錠及び車両エンジンの始動を可能とする車載機と、
前記車両に設けられて前記第1の要求信号に対する応答信号に基づき前記電子キーの前記車両に対する位置を判別するキー位置判別手段と、を備え、
前記車載機は前記キー位置判別手段の判別結果に基づき、前記判別された電子キーの位置を含み前記第2通信エリアを設定する電子キーシステム。
An electronic key that is carried by the user and transmits a response signal in the same frequency band as at least one of the two request signals in response to the first request signal and the second request signal from the vehicle side;
The first request signal is transmitted to a first communication area set inside and outside the vehicle to check whether or not the electronic key is installed inside and outside the vehicle interior. When the response signal with respect to one request signal is detected, the second request signal is transmitted within a second communication area set narrower than the first communication area, and the two request signals are When it is determined that the response signals are appropriate, the vehicle-mounted device that can unlock the vehicle door and start the vehicle engine,
Key position determining means provided on the vehicle for determining the position of the electronic key relative to the vehicle based on a response signal to the first request signal;
The on-vehicle device is an electronic key system that sets the second communication area including the determined position of the electronic key based on the determination result of the key position determining means.
請求項1に記載の電子キーシステムにおいて、
前記キー位置判別手段は前記第1の要求信号に対する前記応答信号の到来方向の検出を通じて、前記電子キーの位置を判別し、
前記車載機は、前記到来方向に沿って前記第2通信エリアを形成し、同エリアに前記第2の要求信号を送信する電子キーシステム。
The electronic key system according to claim 1.
The key position determination means determines the position of the electronic key through detection of the arrival direction of the response signal with respect to the first request signal,
The on-vehicle device forms the second communication area along the arrival direction, and transmits the second request signal to the same area.
請求項1又は2に記載の電子キーシステムにおいて、
前記車載機から前記電子キーに、前記応答信号の送信タイミング情報を含む送信タイミング信号、及び前記電子キーから前記車載機に前記両要求信号のうち少なくとも何れか一の送信タイミング情報を含む送信タイミング信号が送信されて、
前記送信タイミング信号を受信した前記電子キー又は前記車載機は、同送信タイミング信号に含まれる前記応答信号及び前記両要求信号のうち少なくとも何れか一の送信タイミング情報に基づき、通信毎に異なる送信タイミングで前記応答信号及び前記両要求信号のうち少なくとも何れか一を送信する電子キーシステム。
The electronic key system according to claim 1 or 2,
A transmission timing signal including transmission timing information of the response signal from the vehicle-mounted device to the electronic key, and a transmission timing signal including transmission timing information of at least one of the request signals from the electronic key to the vehicle-mounted device. Is sent,
The electronic key or the in-vehicle device that has received the transmission timing signal transmits different transmission timings for each communication based on at least one of the response signal and the request signals included in the transmission timing signal. An electronic key system that transmits at least one of the response signal and the two request signals.
請求項1〜3の何れか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
前記車載機からの指令に基づき前記両要求信号を送信するとともに、前記車両に配置される複数の送信アンテナを備え、
前記キー位置判別手段は、前記各送信アンテナを基準とした前記電子キーの位置を判別し、
前記車載機は、前記各送信アンテナから発信される前記第1の要求信号に対する前記応答信号を通じて前記判別された前記電子キーの位置を含む前記第2通信エリアを形成するとともに、前記電子キーとの通信時において前記両要求信号を送信する前記送信アンテナを切り替える電子キーシステム。
The electronic key system according to any one of claims 1 to 3,
While transmitting both the request signals based on a command from the in-vehicle device, comprising a plurality of transmission antennas arranged in the vehicle,
The key position determining means determines the position of the electronic key with respect to each transmission antenna,
The in-vehicle device forms the second communication area including the position of the electronic key determined through the response signal with respect to the first request signal transmitted from each transmission antenna, and with the electronic key. An electronic key system that switches between the transmitting antennas that transmit the two request signals during communication.
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