JP2013234521A - 電子キー登録システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御装置を交換した際、交換後の制御装置に正規キーのみ登録を許可することができる電子キー登録システムを提供する。
【解決手段】車両において交換用ＥＣＵ２４に乗せ換えられたとき、交換前ＥＣＵの車載器ＩＤを、登録ツール１９を通じてセンター２０に通知する。センター２０は、交換前ＥＣＵの車載器ＩＤを基にデータベース２１，２２を参照して、交換前ＥＣＵに登録されていた暗号鍵Ｋcrを抽出する。センター２０は、この抽出した暗号鍵Ｋcrを、交換用ＥＣＵ２４と対応付けた車載器センター鍵Ｋvcで暗号化し、このSEEDコードＳＣを交換用ＥＣＵ２４に出力する。交換用ＥＣＵ２４は、取得したSEEDコードＳＣを自身の車載器センター鍵Ｋvcにより復号して暗号鍵Ｋcrを生成し、これを電子キーＩＤとともにメモリ２４ａに書き込み保存する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子キーを通信対象に登録する電子キー登録システムに関する。

従来から周知のように、多くの車両では、電子キーから無線送信される電子キーＩＤにてキー照合を行う電子キーシステムが搭載されている。この種の電子キーシステムでは、使用する電子キーを車両に登録する必要があり、この場合、電子キーのキーＩＤや暗号鍵を、車両において電子キーシステムの動作を管理する制御装置（ＥＣＵ（Electronic Control Unit）など）に予め登録しておくことが必要となる。この電子キー登録システムとしては、例えば特許文献１〜３などに具体例が開示されている。

特開平７−６１３２８号公報 特開２００３−１４８０１８号公報 特開２００４−１０７９５９号公報

ところで、車両に搭載された制御装置が故障するなどしたとき、制御装置を別の制御装置に交換する必要がある。このとき、仮にキー登録に制限がないとするなら、交換前の制御装置に登録されていなかった別キーを、交換後の制御装置に登録することも可能となってしまう。また、他の車両に登録済みの電子キーを、交換後の制御装置にも登録可能となってしまうため、キーの２重登録という問題も発生してしまう。

本発明の目的は、制御装置を交換した際、交換後の制御装置に正規キーのみ登録を許可することができる電子キー登録システムを提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、通信対象の制御装置に電子キーのキーＩＤ及び暗号鍵を関連付けて書き込むことにより、当該電子キーを前記通信対象に登録して、前記通信対象と前記電子キーとを暗号通信により通信可能とする電子キー登録システムにおいて、交換前の制御装置の識別ＩＤをセンターに通知するＩＤ通知ステップと、前記センターにおいて前記識別ＩＤを基に、交換前の制御装置に登録されていたキーＩＤに対応する暗号鍵を割り出し、その割り出した暗号鍵を暗号化して暗号コードを生成する暗号鍵抽出ステップと、前記暗号コードを交換後の制御装置に通知する暗号鍵通知ステップと、
当該暗号コードを前記交換後の制御装置において復号し、それにより求まった前記暗号鍵を、当該交換後の制御装置に登録する暗号鍵登録ステップとを備えたことを要旨とする。

本発明の構成によれば、例えば制御装置が故障するなどして別の制御装置に交換した際、交換後の制御装置には、交換前の制御装置に登録されていた電子キーのみ、登録が可能となる。よって、交換後の制御装置へのキー登録に登録制限がかかるので、キー登録のセキュリティ性が確保される。このため、制御装置に別のキーが登録されてしまったり、他の制御装置に登録済みのキーを交換後の制御装置に２重登録されてしまったりするなどの状況が生じない。

本発明では、前記暗号コードは、各々の前記制御装置と前記センターとの間で対応付けられた制御装置専用鍵によって生成されていることを要旨とする。この構成によれば、暗号コードを秘匿性の高いコードとして生成することが可能となるので、キー登録のセキュリティ性確保に効果が高くなる。

本発明では、前記センターは、前記電子キー及び前記制御装置の詳細を管理するデータベースを備え、前記電子キーを前記制御装置に登録した後、この登録内容を前記データベースに反映するデータベース反映ステップを備えたことを要旨とする。この構成によれば、交換後の制御装置にキー登録が済まされた際には、その内容がセンターのデータベースに反映されるので、センターで管理するデータベースの最適化が可能となる。

本発明では、前記交換後の制御装置への前記電子キーの登録を、登録ツールを使用して実行することを要旨とする。この構成によれば、登録ツールを所持するものでないとキー登録を行うことができないので、キー登録のセキュリティ性確保に効果が高くなる。

本発明では、前記センターは、前記電子キー及び前記制御装置の詳細を管理するデータベースを備え、前記ＩＤ通知ステップは、前記交換前の制御装置の識別ＩＤと、前記交換後の制御装置の識別ＩＤと、いま登録されようとしている前記電子キーのキーＩＤとを、前記センターに通知し、前記暗号鍵抽出ステップは、前記センターにおいて、いま登録されようとしている電子キーが前記交換前の制御装置に登録されていたかを、前記データベースを参照することにより確認し、これが確認できれば、前記交換後の制御装置に関連する暗号鍵によって前記暗号鍵を暗号化し、前記暗号コードを作成することを要旨とする。この構成によれば、交換後の制御装置へのキー登録には、交換前の制御装置の識別ＩＤと、交換後の制御装置の識別ＩＤと、いま登録されようとしている電子キーのキーＩＤとが必要となる。よって、交換後の制御装置への電子キーの登録を、セキュリティ性よく実施することが可能となる。

本発明によれば、制御装置を交換した際、交換後の制御装置に正規キーのみ登録を許可することができる。

一実施形態の電子キー登録システムの構成図。 スマート照合のシーケンスを示すタイミングチャート。 電子キー登録システムの初回登録の概要を示す説明図。 電子キー登録システムの追加登録（オンライン）の概要を示す説明図。 電子キー登録システムの追加登録（オフライン）の概要を示す説明図。 電子キー登録システムのキー登録制限機能の構成図。 交換用ＥＣＵに電子キーを登録する流れを示すフローチャート。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。 交換用ＥＣＵにキー登録を行う際の過程を示す説明図。

以下、本発明を具体化した電子キー登録システムの一実施形態を図１〜図１３に従って説明する。
［電子キーシステム］
図１に示すように、車両１には、車両１からの通信を契機に電子キー２と双方向通信により電子キー２の正当性を認証する電子キーシステム３が設けられている。電子キー２は、自身に登録されたＩＤ（電子キーＩＤ）を、無線によって車両１に送信可能なキーのことを言う。双方向通信の電子キーシステム３には、例えばキー操作フリーシステムやイモビライザーシステム等がある。なお、車両１が通信対象に相当する。

車両１には、電子キー２とＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ６とが設けられ、これらが車内のバス７を介して接続されている。照合ＥＣＵ４のメモリ４ａには、電子キーＩＤ、電子キー２とのチャレンジレスポンス認証時に使用する暗号鍵Ｋcr（鍵−１，鍵−２…）、車両１の固有ＩＤである車載器ＩＤ（ビークルＩＤ）などが登録されている。電子キーＩＤ及び暗号鍵Ｋcrの組は、車両１に電子キー２が複数登録された場合、これに応じて複数保存される。照合ＥＣＵ４には、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能なＬＦ送信機８と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能なＵＨＦ受信機９と、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信機１０とが接続されている。なお、車載器ＩＤが制御装置の識別ＩＤに相当し、照合ＥＣＵ４が制御装置に相当する。

電子キー２には、電子キー２の通信動作を管理するキー制御部１１が設けられている。キー制御部１１のメモリ１１ａにも、照合ＥＣＵ４と同様に、電子キーＩＤ、車載器ＩＤ、暗号鍵Ｋcrなどが登録されている。キー制御部１１には、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ電波を送信可能なＵＨＦ送信部１３と、ＬＦ電波を送信可能なＬＦ送信部１４とが接続されている。

図２に示すように、車両駐車時（車両ドア施錠、エンジン停止）、車外のＬＦ送信機８は、車外に数ｍの範囲でＬＦのウェイク信号Ｓwkの車外通信エリアを断続的に形成して、車外スマート通信を実行する。電子キー２は、ウェイク信号Ｓwkを受信すると起動し、アック信号Ｓack1を車両１にＵＨＦ送信する。照合ＥＣＵ４は、アック信号Ｓack1をＵＨＦ受信機９で受信すると、車載器ＩＤ信号ＳviをＬＦ送信し、電子キー２に車載器ＩＤ照合を実行させる。電子キー２は、車載器ＩＤ照合が成立すれば、アック信号Ｓack2を車両１にＵＨＦ送信する。

続いて、照合ＥＣＵ４は、チャレンジレスポンス認証を実行すべく、チャレンジＳchを電子キー２にＬＦ送信する。チャレンジＳchには、送信の度にコードが毎回異なるチャレンジコードと、車両１の何番目の登録キーかを表すキー番号とが含まれている。電子キー２は、チャレンジＳchを受信すると、まずキー番号照合を行い、キー番号照合が成立すれば、チャレンジコードを自身の暗号鍵Ｋcrに通してレスポンスコードを生成する。電子キー２は、このレスポンスコードと自身の電子キーＩＤとを含むレスポンスＳrsを車両１にＵＨＦ送信する。照合ＥＣＵ４は、電子キー２からレスポンスＳrsを受信すると、自身も同様に演算したレスポンスコードと、電子キー２が演算したレスポンスコードとにより、レスポンス照合を行う。また、照合ＥＣＵ４は、電子キー２から取得した電子キーＩＤが正しいか否かを確認する電子キーＩＤ照合も行う。照合ＥＣＵ４は、両照合が成立したことを確認すると、スマート照合（車外スマート照合）を成立として処理し、ボディＥＣＵ５によるドアロック施解錠を許可又は実行する。

また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ（図示略）により検出されると、車外のＬＦ送信機８に代えて、今度は車内のＬＦ送信機８が車内全体にウェイク信号Ｓwkの車内通信エリアを形成し、車内スマート通信を開始する。このとき、電子キー２が車内においてウェイク信号Ｓwkを受信すると、車内スマート照合が実行される。そして、車内スマート照合が成立すると、エンジンスイッチ１５による電源遷移操作及びエンジン始動操作が許可される。

なお、イモビライザーシステムは、車両１と電子キー２とがＬＦ電波による近距離無（通信距離：10cm程度）によって認証を実施する。イモビライザーシステムは、車両１から送信される電力電波を電子キー２の電源とするシステムであるので、電子キー２を電源レスで動作させることが可能である。近距離無線には、例えばＮＦＣ（Near Field Communication）等の規格が使用されている。

［電子キー登録システム］
図１，図３〜図５に示すように、車両１には、電子キー登録システム１６によって電子キー２を登録することが可能である。この場合、照合ＥＣＵ４及びキー制御部１１の各々には、キー登録の動作を実施する登録機能部１７，１８が設けられている。本例の電子キー登録システム１６は、登録ツール１９を車両１に有線接続し、サービスマンが登録ツール１９を操作することにより、車両１への電子キー２の登録を実施する。電子キー２の登録には、車両出荷前に電子キー（直納用キーやマスターキー）２ａを車両１に登録する初回登録と、車両出荷後に電子キー（追加用キーやサブキー）２ｂを車両１に登録（補給）する追加登録とがある。

図１に示すように、登録ツール１９は、ネットワークによる通信を介して、電子キー２の登録を管理するセンター２０と無線通信が可能である。このネットワーク通信は、いわゆるインターネット通信であり、例えばIP（Internet Protocol）通信である。また、登録ツール１９は、ケーブル等の有線によって接続された車両１と有線通信する。電子キー２の登録時の車両１と電子キー２との通信には、近距離のＬＦ双方向通信が使用されている。

図３に示すように、初回登録は、車両１の製造工場等で実施される工場登録であって、キー登録が車両１と電子キー２ａとの２者間で完結するシード登録方式が採用されている。なお、初回登録は、登録ツール１９とセンター２０とがリアルタイムに接続されていない状況とする。シード登録方式の場合、電子キー２ａには、メモリ１１ａに書き込まれたSEEDコードＳＣとしての「ＳＣ−１」を、鍵生成ロジックｆに通すことにより生成した暗号鍵「鍵−１」がメモリ１１ａに予め書き込み保存されている。また、照合ＥＣＵ４のメモリ４ａには、電子キー２に登録されたものと同様の鍵生成ロジックｆが書き込み保存されている。

センター２０には、どの車両１（照合ＥＣＵ４）にどのような車載器ＩＤや電子キー２が登録されているのかを管理する車載器データベース２１が設けられている。センター２０には、どの電子キー２にどのような電子キーＩＤや暗号鍵が登録されているのかを管理する電子キーデータベース２２が設けられている。

シード登録方式は、初回登録する電子キー２ａの暗号鍵Ｋcr→「鍵−１」を、鍵そのものではなく、暗号鍵生成用のSEEDコード「ＳＣ−1」を電子キー２から車両１に送り渡すことにより、暗号鍵「鍵−１」の登録を行う方式である。シード登録方式の場合、照合ＥＣＵ４は、電子キー２から電子キーＩＤ「ＩＤ−１」を取得してをメモリ４ａに登録するとともに、電子キー２からSEEDコード「ＳＣ−1」を取得し、これを車両１において鍵生成ロジックｆに通すことにより暗号鍵「鍵−１」を生成して車両１に登録する。電子キー２に登録されたSEEDコード「ＳＣ−1」は、車両１に送信された後、メモリ１１ａから削除される。また、電子キー２には、初回登録の過程の中で車両１から通知される車載器ＩＤ「ＩＤ−Ａ」がメモリ１１ａに書き込まれる。さらに、電子キー２の初回登録が完了すると、初期登録フラグが「受入」→「拒否」に切り換わり、初回登録が実施不可となる。

車両１への電子キー２ａの初回登録が完了した後、センター２０で管理されている車載器データベース２１及び電子キーデータベース２２を更新する必要がある。初回登録の場合、登録ツール１９はセンター２０とリアルタイム接続されていないので、初回登録完了の後、あるタイミングで登録ツール１９をセンター２０に接続して、車載器データベース２１及び電子キーデータベース２２を更新する。

図４及び図５に示すように、追加登録は、ディーラ等で実施される登録作業であって、図４のオンライン登録方式と、図５のオフライン登録方式とがある。通常、登録ツール１９をセンター２０にネットワーク接続できるオンライン状況下では、オンライン登録方式が使用され、登録ツール１９をセンター２０にネットワーク接続することができないオフライン状況下では、オフライン登録方式が使用される。

オンライン登録方式は、登録ツール１９をセンター２０に接続して、キー登録に必要な各種データをセンター２０から登録ツール１９で取得することにより、車両１への電子キー２ｂの登録を行う方式である。この場合、照合ＥＣＵ４のメモリ４ａには、電子キー２ｂの追加登録において使用する車載器センター鍵Ｋvcが登録されている。車載器センター鍵Ｋvcは、車両１とセンター２０との間で対応付けられたキー登録用の暗号鍵であって、照合ＥＣＵ４（車両１）のそれぞれに割り振られる。車載器センター鍵Ｋvcは、例えばAES（(Advanced Encryption Standard）暗号に準拠した暗号鍵である。なお、車載器センター鍵Ｋvcが制御装置専用鍵に相当する。

車載器データベース２１には、どの車両１（照合ＥＣＵ４）にどのような車載器センター鍵Ｋvcが登録されているのかも書き込み登録されている。また、電子キーデータベース２２には、どの電子キー２ｂにどのようなSEEDコードＳＣが登録されているのかも書き込み登録されている。電子キーデータベース２２のSEEDコードＳＣは、センター２０において暗号鍵Ｋcrを、対応する車載器センター鍵Ｋvcに通すことにより作成されるものである。

オンライン登録の場合、照合ＥＣＵ４は、登録ツール１９から電子キー２ｂの追加登録命令を入力すると、電子キー２ｂから電子キーＩＤ「ＩＤ−２」を取得し、これをメモリ４ａに書き込んで保存する。また、照合ＥＣＵ４は、登録ツール１９を介してセンター２０にSEED作成要求を出力し、登録対象となっている電子キー２ｂのSEEDコードＳＣを作成させる。このとき、センター２０は、車載器データベース２１を参照して、使用すべき車載器センター鍵Ｋvc→「鍵−Ａ」を割り出し、いま登録対象となっている電子キー２ｂの暗号鍵「鍵−２」を「鍵−Ａ」に通すことにより、SEEDコード「ＳＣ−Ａ２」を作成する。センター２０は、作成したSEEDコード「ＳＣ−Ａ２」を、登録ツール１９を介して照合ＥＣＵ４に出力する。照合ＥＣＵ４は、センター２０から取得したSEEDコード「ＳＣ−Ａ２」を、自身の車載器センター鍵「鍵−Ａ」に通して復号することにより暗号鍵「鍵−２」を生成し、これをメモリ４ａに書き込んで保存する。また、電子キー２には、追加登録の過程の中で車両１から通知される車載器ＩＤ「ＩＤ−Ａ」がメモリ１１ａに書き込まれる。

センター２０は、登録ツール１９からSEED作成要求を取得した際、追加登録されようとしている電子キー２ｂの電子キーＩＤが分かるので、追加登録される電子キー２ｂの電子キーＩＤ「ＩＤ−２」を車載器データベース２１に反映する。また、センター２０は、登録ツール１９へのSEEDコード「ＳＣ−Ａ２」の送付後、追加登録される電子キー２ｂの暗号鍵「鍵−２」を車載器データベース２１に反映する。

オフライン登録方式は、登録ツール１９をセンター２０にネットワーク接続できない状況下において、登録ツール１９のみを使用して車両１への電子キー２ｂの登録を行う方式である。オフライン登録方式においては、追加登録される電子キー２ｂには、オンライン登録方式の場合とは異なり、車載器センター鍵Ｋvcで暗号化されたSEEDコード「ＳＣ−Ａ３」が予め書き込み保存されている。また、サービスマンは、センター２０に予め発注書（車載器ＩＤ）を出しておき、照合ＥＣＵ４に追加登録可能な電子キー２ｂをセンター２０から配送等により受け取っておく。

オフライン登録方式の場合、照合ＥＣＵ４は、登録ツール１９から電子キー２ｂの追加登録命令を入力すると、電子キー２ｂから電子キーＩＤ「ＩＤ−３」及びSEEDコード「ＳＣ−Ａ３」を取得する。照合ＥＣＵ４は、電子キー２ｂから取得した電子キー２ｂを自身のメモリ１１ａに書き込んで保存する。また、照合ＥＣＵ４は、電子キー２ｂから取得したSEEDコード「ＳＣ−Ａ３」を、自身が持つ車載器センター鍵「鍵−Ａ」に通して復号することにより暗号鍵「鍵−３」を生成し、これをメモリ４ａに書き込んで保存する。

［電子キー登録システムのキー登録制限機能］
図６に示すように、電子キー登録システム１６には、新規の照合ＥＣＵ（以降、交換用ＥＣＵ２４と記す）に交換後、交換前の照合ＥＣＵ（以降、交換前ＥＣＵ２３と記す）に登録された車載器ＩＤを利用して、電子キー２（２ａ，２ｂ）の登録制限を行うキー登録制限機能が設けられている。これは、交換用ＥＣＵ２４への電子キー２の登録に制限を持たせないと、交換前ＥＣＵ２３に登録されていたキー以外の電子キー２を登録可能となってしまったり、他車両の照合ＥＣＵ４に登録された電子キー２を登録可能となってしまったりするからである。なお、交換前ＥＣＵ２３が交換前の制御装置に相当し、交換用ＥＣＵ２４が交換後の制御装置に相当する。

電子キー２のメモリ１１ａには、車載器ＩＤ書込み欄２５と、キーＩＤ書込み欄２６と、SEEDコード書込み欄２７と、暗号鍵書込み欄２８とが設けられている。車載器ＩＤ書込み欄２５には、キー登録時において車両１から取得した車載器ＩＤが書き込まれる。キーＩＤ書込み欄２６には、キー固有の電子キーＩＤが書き込み保存される。SEEDコード書込み欄２７には、SEEDコードＳＣが書き込み可能であり、キー登録後、SEEDコードＳＣは削除される。暗号鍵書込み欄２８には、SEEDコードＳＣを鍵生成ロジックｆに通して生成された暗号鍵Ｋcrが書き込み保存される。

交換用ＥＣＵ２４のメモリ２４ａには、初期登録フラグ書込み欄２９と、追加登録フラグ書込み欄３０と、車載器ＩＤ書込み欄３１と、車載器センター鍵書込み欄３２と、電子キーＩＤ書込み欄３３と、暗号鍵書込み欄３４とが設けられている。電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４は、交換用ＥＣＵ２４に登録される直納用又は追加用の電子キー２ごとに設けられる。１つの交換用ＥＣＵ２４に対し、例えば８本の電子キー２が登録可能である。

交換用ＥＣＵ２４は、初期登録フラグ書込み欄２９が「受入」となっていれば、電子キー２ａの初回登録が実施可能であり、初期登録フラグ書込み欄２９が「拒否」となっていると、電子キー２ａの初回登録が禁止となっている。また、交換用ＥＣＵ２４は、追加登録フラグ書込み欄３０が「受入」となっていれば、電子キー２ｂの追加登録が可能であり、追加登録フラグ書込み欄３０が「拒否」となっていれば、電子キー２ｂの追加登録が可能である。「受入」及び「拒否」の設定は、車両１を所定操作することにより設定してもよいし、或いは登録ツール１９から指令を送って設定してもよい。

車載器ＩＤ書込み欄３１には、交換用ＥＣＵ２４が持つ固有の車載器ＩＤが書き込まれている。よって、照合ＥＣＵ４は、それぞれ固有の車載器ＩＤが割り振られている。
車載器センター鍵書込み欄３２には、それぞれの照合ＥＣＵ４が固有に持つ車載器センター鍵Ｋvcが書き込み保存されている。車載器センター鍵Ｋvcは、照合ＥＣＵ４の製造ラインにおいて、書き込み器（図示略）から交換用ＥＣＵ２４（照合ＥＣＵ４）のメモリ２４ａに注入されることにより、照合ＥＣＵ４に書き込み保存される。

電子キーＩＤ書込み欄３３には、交換用ＥＣＵ２４に登録される電子キー２の電子キーＩＤが書き込まれる。また、暗号鍵書込み欄３４には、組をなす電子キー２とのＩＤ照合の際に実施する暗号通信、つまりチャレンジレスポンス認証で使用する暗号鍵Ｋcrが書き込まれる。なお、図６に示す交換用ＥＣＵ２４は、電子キー２を登録する前の状態としているので、電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４は、何もデータが書き込まれていない「ブランク」となっている。

登録ツール１９には、登録ツール１９の動作を制御するツール制御部３５と、各種ボタンやスイッチ等からなる操作部３６と、各種画面を表示可能な表示部３７とが設けられている。登録ツール１９には、センター２０とのネットワーク通信が可能な通信部３８が設けられている。ツール制御部３５には、照合ＥＣＵ４に追加登録命令Ｒ１を出力する追加登録命令部３９が設けられている。追加登録命令Ｒ１は、照合ＥＣＵ４に電子キー２の登録動作（追加登録）の開始を指示する命令である。

交換用ＥＣＵ２４には、電子キー２から電子キーＩＤを取得するキーＩＤ取得部４０が設けられている。また、電子キー２には、自身に登録された電子キーＩＤを交換用ＥＣＵ２４に通知するキーＩＤ通知部４１が設けられている。キーＩＤ取得部４０は、登録ツール１９から追加登録命令Ｒ１を入力すると、キーＩＤ取得要求Ｒ２を電子キー２に無線送信する。キーＩＤ通知部４１は、交換用ＥＣＵ２４からキーＩＤ取得要求Ｒ２を受信すると、メモリ１１ａに書き込まれている電子キーＩＤを車両１に無線送信する。キーＩＤ取得部４０は、電子キー２から電子キーＩＤを受信すると、これをメモリ２４ａに書き込んで保存する。電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４は、キー登録の度に、上から順番に書き込まれていく。

交換用ＥＣＵ２４には、電子キーＩＤの取得後、ＩＤ情報をセンター２０に送付するＩＤ情報送付部４２と、センター２０にSEEDコードＳＣの作成を要求するSEEDコード作成要求部４３とが設けられている。ＩＤ情報は、例えば登録ツール１９で入力された車載器ＩＤ「ＩＤ−Ａ」と、交換用ＥＣＵ２４の車載器ＩＤ「ＩＤ−Ｂ」と、電子キー２から取得した電子キーＩＤ「ＩＤ−１」とが含まれる。SEEDコード作成要求部４３は、センター２０にSEEDコードＳＣの作成を開始させる要求として、SEED作成要求Ｒ３をセンター２０に出力する。

センター２０の車載器データベース２１には、それぞれの車両１（照合ＥＣＵ４）ごとに、車載器ＩＤ書込み欄４４と、車載器センター鍵書込み欄４５と、電子キーＩＤ書込み欄４６と、暗号鍵書込み欄４７とが設けられている。電子キーＩＤ書込み欄４６及び暗号鍵書込み欄４７は、照合ＥＣＵ４に登録された直納用又は追加用の電子キー２ごとに複数設けられている。

センター２０の電子キーデータベース２２には、それぞれの電子キー２ごとに、電子キーＩＤ書込み欄４８と、暗号鍵書込み欄４９と、SEEDコード書込み欄５０とが設けられている。SEEDコード書込み欄５０には、各電子キー２の暗号鍵Ｋcrを、対応する照合ＥＣＵ４の車載器センター鍵Ｋvcに通すことにより作成されたSEEDコードＳＣが書き込み登録されている。電子キーデータベース２２には、電子キーＩＤと暗号鍵ＫcrとSEEDコードＳＣとが対応付けて登録されているので、どの電子キー２にどのSEEDコードＳＣが使用されたのかが分かる。

センター２０には、照合ＥＣＵ４の交換時において、登録対象となった電子キー２のSEEDコードＳＣを新たに作成し直すSEEDコード作成部５１と、SEEDコード作成部５１が作成したSEEDコードＳＣを、登録ツール１９を介して交換用ＥＣＵ２４に送信するSEEDコード通知部５２とが設けられている。SEEDコード作成部５１は、交換用ＥＣＵ２４から受信したＩＤ情報を基に車載器データベース２１を参照することにより、いま登録しようとしている電子キー２が、交換前ＥＣＵ２３に登録されていたかどうかを確認する。SEEDコード作成部５１は、いま登録しようとしている電子キー２の暗号鍵Ｋcrを、交換用ＥＣＵ２４に登録された車載器センター鍵Ｋvcに通すことにより、SEEDコードＳＣ→「ＳＣ−Ｂ１」を新規作成する。SEEDコード通知部５２は、作成し直したSEEDコードＳＣを、登録ツール１９を介して交換用ＥＣＵ２４に出力する。なお、SEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」が暗号コードに相当する。

交換用ＥＣＵ２４には、センター２０から取得したSEEDコードＳＣを復号して暗号鍵Ｋcrを生成するSEEDコード復号部５３が設けられている。SEEDコード復号部５３は、センター２０から取得したSEEDコードＳＣを、メモリ２４ａに書き込まれた車載器センター鍵Ｋvcに通すことにより、暗号鍵Ｋcrを復号する。そして、SEEDコード復号部５３は、復号した暗号鍵Ｋcrを、暗号鍵書込み欄３４に書き込んで保存する。

交換用ＥＣＵ２４には、交換用ＥＣＵ２４に電子キーＩＤ及び暗号鍵を登録した後、これをセンター２０の車載器データベース２１に反映するデータベース反映部５４が設けられている。データベース反映部５４は、交換用ＥＣＵ２４への電子キーＩＤ及び暗号鍵の書き込みが完了すると、データベース反映要求Ｒ４を登録ツール１９経由でセンター２０に送信する。センター２０は、交換用ＥＣＵ２４からデータベース反映要求Ｒ４を入力すると、登録作業が行われていた電子キーＩＤ及び暗号鍵Ｋcrを、対応する電子キーＩＤ書込み欄４６及び暗号鍵書込み欄４７に書き込んで、車載器データベース２１を更新する。

次に、本例の電子キー登録システム１６の動作を、図７に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、前提としては、図６の車載器データベース２１に示すように、車両１に搭載された交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤを「ＩＤ−Ａ」とし、車載器センター鍵を「鍵−Ａ」とする。交換前ＥＣＵ２３の直納電子キーの電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４には、各々「ＩＤ−１」、「鍵−１」が登録され、追加電子キーの電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４には、１番目に各々「ＩＤ−２」、「鍵−２」が書き込まれ、２番目に各々「ＩＤ−３」、「鍵−３」が書き込まれているとする。

また、交換用ＥＣＵ２４の車載器ＩＤを「ＩＤ−Ｂ」とし、車載器センター鍵を「鍵−Ｂ」とする。キー登録前の交換用ＥＣＵ２４は、電子キーＩＤ書込み欄３３及び暗号鍵書込み欄３４が全て「ブランク」となっている。同じように、センター２０の車載器データベース２１も、車載器ＩＤが「ＩＤ−Ｂ」の電子キーＩＤ書込み欄４６及び暗号鍵書込み欄４７が全て「ブランク」となっている。

図７に示すステップ１０１において、サービスマンは、交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤ（ＩＤ−１）を登録ツール１９に入力する（図８参照）。
ステップ１０２において、追加登録命令部３９は、追加登録命令Ｒ１を有線通信により交換用ＥＣＵ２４に出力する（図８参照）。追加登録命令Ｒ１は、交換用ＥＣＵ２４の動作状態を、電子キー２の追加動作を実行するキー追加処理実行状態に切り換える命令である。

ステップ１０３において、キーＩＤ取得部４０は、キーＩＤ取得要求Ｒ２をＬＦ通信により電子キー２に送信する（図９参照）。キーＩＤ取得要求Ｒ２は、電子キー２に登録された電子キーＩＤを、ＬＦ通信を通じて車両１に返信させる要求である。なお、本例の場合、この通信の過程において、電子キー２の車載器ＩＤが、交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤ「ＩＤ−Ａ」から、交換用ＥＣＵ２４の車載器ＩＤ「ＩＤ−Ｂ」に上書きされる。

ステップ１０４において、キーＩＤ通知部４１は、メモリ１１ａに登録されている電子キーＩＤ「ＩＤ−１」を、ＬＦ通信を介して車両１に送信する（図９参照）。
ステップ１０５において、キーＩＤ取得部４０は、電子キー２から受信した電子キーＩＤ「ＩＤ−１」を、直納電子キーの電子キーＩＤ書込み欄３３に書き込んで保存する（図９参照）。

ステップ１０６において、ＩＤ情報送付部４２は、交換用ＥＣＵ２４への電子キー２の登録に必要なＩＤ情報を、登録ツール１９を介してセンター２０に送信する（図１０参照）。このＩＤ情報には、サービスマンが登録ツール１９に入力した交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤ「ＩＤ−Ａ」と、交換用ＥＣＵ２４の車載器ＩＤ「ＩＤ−Ｂ」と、いま登録されようとしている電子キー２の電子キーＩＤ「ＩＤ−１」とが含まれている。なお、ステップ１０１〜１０６がＩＤ通知ステップに相当する。

ステップ１０７において、SEEDコード作成部５１は、登録ツール１９から受け付けたＩＤ情報を確認する（図１０参照）。即ち、SEEDコード作成部５１は、車載器データベース２１を参照し、ＩＤ−Ａの照合ＥＣＵ４にＩＤ−１の電子キー２が登録されていたか否かを確認する。このとき、登録関係を確認できれば次ステップに移行し、登録関係を確認できなければ処理を終了する。

ステップ１０８において、SEEDコード作成要求部４３は、SEED作成要求Ｒ３を登録ツール１９経由でセンター２０に送信する（図１１参照）。SEED作成要求Ｒ３は、登録対象登録対象となっている電子キー２の暗号鍵「鍵−１」を車両１に登録する際に必要なSEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」を、センター２０に作成させる要求である。

ステップ１０９において、SEEDコード作成部５１は、交換用ＥＣＵ２４からSEED作成要求Ｒ３を受信すると、暗号鍵「鍵−１」の登録に必要なSEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」を作成する（図１１参照）。このとき、SEEDコード作成部５１は、電子キーデータベース２２を参照することにより、いま登録対象となっているＩＤ−１の暗号鍵が「鍵−１を」あることを割り出し、その「鍵−１」を、交換用ＥＣＵ２４の車載器センター鍵Ｋvcである「鍵−Ｂ」に通し、SEEDコードＳＣとして「ＳＣ−Ｂ１」を作成する。なお、ステップ１０７〜１０９が暗号鍵抽出ステップに相当する。

ステップ１１０において、SEEDコード通知部５２は、センター２０において作成したSEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」を、登録ツール１９を通じて交換用ＥＣＵ２４に通知する（図１２参照）。なお、ステップ１１０が暗号鍵通知ステップに相当する。

ステップ１１１において、SEEDコード復号部５３は、センター２０から取得したSEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」を、交換用ＥＣＵ２４に登録された車載器センター鍵「鍵−Ｂ」で復号することにより、暗号鍵「鍵−１」を生成する（図１２参照）。

ステップ１１２において、SEEDコード復号部５３は、復号により生成した暗号鍵「鍵−１」を、電子キーＩＤ「ＩＤ−１」用の暗号鍵として、直納電子キーの暗号鍵書込み欄３４に書き込み保存する（図１２参照）。以上により、直納用電子キーの電子キーＩＤ及び暗号鍵を交換用ＥＣＵ２４に登録する作業が終了する。なお、ステップ１１１及び１１２が暗号鍵登録ステップに相当する。

ステップ１１３において、データベース反映部５４は、車載器データベース２１を更新するために、データベース反映要求Ｒ４を登録ツール１９経由でセンター２０に送信する（図１３参照）。

ステップ１１４において、センター２０は、登録ツール１９からデータベース反映要求Ｒ４を入力すると、車載器データベース２１において交換用ＥＣＵ２４の電子キーＩＤ書込み欄４６及び暗号鍵書込み欄４７に、いま登録が済んだ電子キー２の電子キーＩＤ「ＩＤ−１」及び暗号鍵「鍵−１」を書き込み、車載器データベース２１を更新する（図１３参照）。なお、ステップ１１３及び１１４がデータベース反映ステップに相当する。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）交換用ＥＣＵ２４のキー登録時には、交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤを、登録ツール１９を介してセンター２０に通知し、その車載器ＩＤに登録されていた電子キー２のみ登録が許可される。よって、交換用ＥＣＵ２４へのキー登録に登録制限がかかるので、キー登録のセキュリティ性を確保することができる。このため、交換用ＥＣＵ２４に別の任意のキーが登録されてしまったり、別ＥＣＵに登録済みのキーを交換用ＥＣＵ２４に登録されてしまったりするなどの状況が生じない。

（２）交換用ＥＣＵ２４へのキー登録の際、センター２０から登録ツール１９を経由して交換用ＥＣＵ２４に通知するSEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」は、車載器センター鍵Ｋvcで暗号化される。よって、SEEDコード「ＳＣ−Ｂ１」を秘匿性の高いコードとして生成することが可能となるので、キー登録のセキュリティ性確保に効果が高くなる。

（３）交換用ＥＣＵ２４にキー登録が済まされた際には、その内容がセンター２０の車載器データベース２１に反映されるので、センター２０で管理する車載器データベース２１を最適化することができる。

（４）照合ＥＣＵ４（交換前ＥＣＵ２３、交換用ＥＣＵ２４）への電子キー２の登録には、手元に登録ツール１９がないと実施できない。よって、登録ツール１９を所持する正規作業者でないとキー登録を行うことができないので、キー登録のセキュリティ性確保に効果が高くなる。

（５）交換用ＥＣＵ２４へのキー登録時、センター２０は、交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤと、交換用ＥＣＵ２４の車載器ＩＤと、いま登録対象となっている電子キー２の電子キーＩＤとを必要とする。よって、交換用ＥＣＵ２４へのキー登録時には、これら３つのＩＤが必要となるので、キー登録をセキュリティ性よく実施することができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・交換前ＥＣＵ２３に複数の電子キー２が登録されていた場合、交換用ＥＣＵ２４のキー登録作業において、交換前ＥＣＵ２３に登録されていた全キーを、交換用ＥＣＵ２４に一度に登録可能としてもよい。

・ステップ１０１において、登録ツール１９に交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤが入力された際、この車載器ＩＤを、直ちにセンター２０に送るようにしてもよい。
・交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤの通知は、登録ツール１９を用いてセンター２０に通知する形式に限定されない。例えば、作業者が電話やＦＡＸなどで、交換前ＥＣＵ２３の車載器ＩＤをセンター２０に通知してもよい。

・センター２０から交換用ＥＣＵ２４に通知するSEEDコードＳＣは、車載器センター鍵Ｋvcで暗号化されたコードに限定されない。要は、秘匿性が確保できればよく、他の暗号方式を適宜採用可能である。

・ＩＤ照合で使用する暗号通信は、チャレンジレスポンス認証に限定されず、他の暗号認証を採用可能である。
・制御装置の識別ＩＤは、車載器ＩＤに限定されず、照合ＥＣＵ４を区別できる情報であればよい。

・車両１と登録ツール１９との通信は、有線に限らず、無線としてもよい。
・車両１や電子キー２は、センター２０との通信を、全て登録ツール１９を介して行うことに限定されない。例えば、車両１や電子キー２にネットワーク通信機能を設けておき、これらがセンター２０と直に通信可能としてもよい。

・電子キー登録システム１６の登録方式は、実施形態に述べた方式（SEEDコードＳＣを使用した方式）に限定されず、電子キー２を照合ＥＣＵ４（車両１）に登録できれば、他の内容に適宜変更可能である。

・電子キー登録システム１６は、登録ツール１９を使用せず、例えば車両１と電子キー２とセンター２０とから構築されてもよい。
・キー登録は、電子キーＩＤ及び暗号鍵Ｋcrの両方を登録する作業に限定されず、これらの一方のみ登録する形式でもよい。

・電子キー登録システム１６は、初回登録及び追加登録の両方を有することに限定されず、一方のみを持つシステムとしてもよい。
・電子キー登録システム１６は、車両１に採用されることに限定されず、他の機器や装置に適用可能である。

・電子キー２は、電子照合としてイモビライザー照合のみ可能なキーでもよい。
・電子キー２は、車載器ＩＤが書き込まれていないキーでもよい。即ち、車両１とのキー照合において車載器ＩＤ照合が課されないキーでもよい。

・電子キー２に暗号鍵Ｋcrを予め保存しておくことに限定されない。例えば、電子キー２とセンター２０との間で対応付けられた電子キーセンター鍵を両者に登録しておき、暗号鍵Ｋcrを電子キーセンター鍵で暗号化して送付する形式をとってもよい。

１…通信対象としての車両、２（２ａ，２ｂ）…電子キー、４…制御装置としての照合ＥＣＵ、１６…電子キー登録システム、１９…登録ツール、２０…センター、２１…データベースを構成する車載器データベース、２２…データベースを構成する電子キーデータベース、２３…交換前の制御装置としての交換前ＥＣＵ、２４…交換後の制御装置としての交換用ＥＣＵ、Ｋcr…暗号鍵、ＳＣ（ＳＣ−Ｂ１）…暗号コードとしてのSEEDコード、Ｋvc…制御装置専用鍵としての車載器センター鍵。

Claims (5)

1. 通信対象の制御装置に電子キーのキーＩＤ及び暗号鍵を関連付けて書き込むことにより、当該電子キーを前記通信対象に登録して、前記通信対象と前記電子キーとを暗号通信により通信可能とする電子キー登録システムにおいて、
   交換前の制御装置の識別ＩＤをセンターに通知するＩＤ通知ステップと、
   前記センターにおいて前記識別ＩＤを基に、交換前の制御装置に登録されていたキーＩＤに対応する暗号鍵を割り出し、その割り出した暗号鍵を暗号化して暗号コードを生成する暗号鍵抽出ステップと、
   前記暗号コードを交換後の制御装置に通知する暗号鍵通知ステップと、
   当該暗号コードを前記交換後の制御装置において復号し、それにより求まった前記暗号鍵を、当該交換後の制御装置に登録する暗号鍵登録ステップと
   を備えたことを特徴とする電子キー登録システム。
2. 前記暗号コードは、各々の前記制御装置と前記センターとの間で対応付けられた制御装置専用鍵によって生成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子キー登録システム。
3. 前記センターは、前記電子キー及び前記制御装置の詳細を管理するデータベースを備え、
   前記電子キーを前記制御装置に登録した後、この登録内容を前記データベースに反映するデータベース反映ステップを備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キー登録システム。
4. 前記交換後の制御装置への前記電子キーの登録を、登録ツールを使用して実行する
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キー登録システム。
5. 前記センターは、前記電子キー及び前記制御装置の詳細を管理するデータベースを備え、
   前記ＩＤ通知ステップは、前記交換前の制御装置の識別ＩＤと、前記交換後の制御装置の識別ＩＤと、いま登録されようとしている前記電子キーのキーＩＤとを、前記センターに通知し、
   前記暗号鍵抽出ステップは、前記センターにおいて、いま登録されようとしている電子キーが前記交換前の制御装置に登録されていたかを、前記データベースを参照することにより確認し、これが確認できれば、前記交換後の制御装置に関連する暗号鍵によって前記暗号鍵を暗号化し、前記暗号コードを作成する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子キー登録システム。