JP2014004971A - 車両セキュリティ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送受信の回路に使用する部品を兼用することで、コストを抑えることが可能な車両セキュリティ装置を提供する。
【解決手段】 車載用無線機Ｂには、ＵＨＦ帯の周波数を用いて、要求信号を送信し、また、携帯用無線機Ａからの識別信号を受信する無線通信手段６と、前記識別信号が前記車両に適合するものか否かを認証するための認証処理部５２と、を備え、携帯用無線機Ａには、車両利用者の操作に基づく操作信号を発する入力手段１と、前記車両に対応する識別コードを格納する記憶手段２１と、ＵＨＦ帯の周波数を用いて、前記要求信号を受信し、また、前記識別コードを含む前記識別信号を送信する無線通信手段３と、前記操作信号に基づいて起動し、無線通信手段３を所定時間だけ稼働させる制御手段２と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯機との無線通信にて認証コードを判別する車両セキュリティ装置に関する。

近年、車両の運転手が所持する携帯用無線機と車両に搭載された車載用無線機とによる無線通信によって車両のドア施開錠といった、車載機器の制御を行うことができるものが知られている。特許文献１は、携帯用無線機と車載用無線機との無線通信により、各無線機が保持する識別コードが一致する際に車両搭載機器の制御を可能としており、車載用無線機による携帯用無線機への送信要求信号に対して、携帯用無線機から識別コードを極超短波（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下ＵＨＦと記す）帯の信号で送信することが開示されている。このとき、車載用無線機からの送信要求信号は、携帯用無線機が車両の近傍にある場合は長波（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下、ＬＦと記す)帯を、離隔した場所にある場合はＵＨＦ信号を用いて送信している。

また、車両搭載機器の制御を行う際、特許文献１が想定する場合以外にも、近距離のみでの通信が想定される。一般的に、近距離通信で車両搭載機器を制御するものとして、イモビライザが知られている。これは、エンジンを始動させるためにメカニカルキーをキーシリンダに挿入した際に、キーとシリンダ間でＬＦ帯周波数を用いて通信を行い、車両の認証を行う装置である。キーをシリンダに挿入するため、通信距離は極めて近い距離（数センチメートル）に限られる。

特開２０１０−１３８６２３号公報

上述装置において、携帯用無線機と車載用無線機との無線通信に使われる周波数帯は、携帯用無線機と車両との離隔距離に応じて、ＬＦとＵＨＦによる送受信またはＵＨＦによる送受信を切り替えている。したがって、異なる周波数帯を用いる通信を含むため、各周波数帯に合わせた通信回路を用意する必要があり、コストを高めてしまう課題があった。

また、ＵＨＦを用いることにより、長い距離での通信が可能となる一方で、外部から傍受される可能性が高まることが考えられる。さらに、高い周波数帯のため、待ち受け時において携帯用無線機の電源(電池)の消費電流が高まり、電源の寿命が短くなるという課題があった。

そこで本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、消費電流を抑えるとともに、同一周波数帯を使用することにより、送信、受信の回路に使用する部品を共用できるため、コストを抑えることが可能な車両セキュリティ装置を提供することにある。

本発明の車両セキュリティ装置は、携帯用無線機との無線通信によって、車両と前記携帯用無線機とが適合するか否か認証処理する車載用無線機を備えた車両セキュリティ装置であって、前記車載用無線機には、極超短波帯の周波数を用いて、要求信号を送信し、また、前記携帯用無線機からの識別信号を受信する無線通信手段と、前記識別信号が前記車両に適合するものか否かを認証するための認証処理部と、を備え、前記携帯用無線機には、車両利用者の操作に基づく操作信号を発する入力手段と、前記車両に対応する識別コードを格納する記憶手段と、極超短波帯の周波数を用いて、前記要求信号を受信し、また、前記識別コードを含む前記識別信号を送信する無線通信手段と、前記操作信号に基づいて起動し、前記無線通信手段を所定時間だけ稼働させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記車載用無線機が変調して送信し、前記携帯用無線機が受信して復調する前記要求信号と、前記携帯用無線機が変調して送信し、前記車載用無線機が受信して復調する前記識別信号と、が異なる変調方式を用いることを特徴とする。

また、前記車載用無線機は、前記認証処理部の判定結果に基づいて、車載機器の制御における許可／禁止信号の何れかを前記車載機器に発する制御手段を備え、前記制御手段は、前記識別信号が適合したのにもかかわらず、前記車両からの車両情報に基づいて前記車載機器が所定時間稼働していないと判断した場合に、前記禁止信号を前記車載機器に発することを特徴とする。

本発明は、携帯機との無線通信にて認証コードを判別する車両セキュリティ装置に関し、消費電流を抑えるとともに、同一周波数帯を使用することにより、送信、受信の回路に使用する部品を共用できるため、コストを抑えることが可能である。

本発明の実施の形態における携帯用無線機のブロック図。 同上実施の形態における車載用無線機のブロック図。 同上実施の形態における処理手順を示す流れ図。

以下、本発明の車両セキュリティ装置の実施の形態について、二輪車用の計器装置（車両用表示装置）に適用したものを例に挙げ、図面を用いて説明する。

図１は、携帯用無線機Ａの構成を示し、図２は、計器装置に組み込まれた車載用無線機Ｂのセキュリティシステムに関する構成を示すものである。なお、二輪車用の計器装置における車載用無線機Ｂは、車両利用者が携帯する携帯用無線機Ａに対して障害物が少なく、電源も供給されているため、無線通信を行うための配置として有利である。

携帯用無線機Ａは、入力手段１と、制御手段２と、無線通信手段３と、表示灯４とを備えている。

入力手段１は、車両利用者による押圧操作を検出して操作信号として制御手段へ出力するもので、携帯用無線機Ａの筐体に設けられるボタンスイッチを適用できる。

制御手段２は、所定のプログラムに基づいて演算処理するマイクロコンピュータを適用でき、車両（車載用無線機）に対応する識別コードを格納する記憶部２１を備え、入力手段１からの操作信号に基づいて、該識別コードを含む識別信号をＵＨＦ帯の電波に変調して無線通信手段３から発せられるように制御する。また、制御手段２は、無線通信手段３を介して入力し、復調した信号（後述する要求信号や確認信号）を読み取ることもでき、この信号に基づいて表示灯４の制御などを行う。

無線通信手段３は、ＵＨＦモジュール（無線モジュール）３１と、整合回路３２と、アンテナ３３とを設けている。

ＵＨＦモジュール３１は、制御手段２からの識別信号をＵＨＦ帯の電波に変調して出力する回路あり、また、整合回路３２やアンテナ３３を介して入力する電波信号（確認信号）を復調して制御手段２が読み取りできるように変換する回路である。また、ＵＨＦモジュール３１は、できるだけ小さな出力設定値にて設定されている。

整合回路３２は、ＵＨＦモジュール３１の入出力設定に対応したコンデンサやコイルなどの回路を用いており、この場合、ＵＨＦモジュール３１の出力設定に対して、最適な値ではなく、少し異なる値のコンデンサまたはコイルを用いたり、アッテネータのような減衰手段を組み込むなどして、ＵＨＦモジュール３１側のインピーダンス値と、整合回路３２側のインピーダンス値とを異ならせることによって、電波による識別信号の送信距離を所望距離（例えば、数メートル）に設定できる。この場合、ＵＨＦモジュール３１側のインピーダンス値（例えば、５０オーム）よりも、整合回路３２側のインピーダンス値（例えば、４０オーム）が小さくなるように設定している。

アンテナ３３は、携帯用無線機Ａ内において、これらＵＨＦモジュール３１や整合回路３２や制御手段２を実装する回路基板に銅箔のパターン配線によって印刷形成されている。

表示灯４は、制御手段２からの制御信号に基づいて点灯／消灯する発光ダイオードを適用でき、外部から点灯状態を確認できるように設けられる。

また、携帯用無線機Ａは、回路基板に実装された各種電子部品の駆動電力を供給する図示しない蓄電池を収納している。

車載用無線機Ｂは、制御手段５と、無線通信手段６と、表示手段７とを備えており、この場合、車両用計器内の回路基板に実装されており、車載バッテリからの電力供給によって稼働する。

制御手段５は、所定のプログラムに基づいて演算処理するマイクロコンピュータを適用でき、前記識別コードに対応する認証コードを格納する記憶部５１や、携帯用無線機Ａからの無線通信手段６を介して復調された識別コード（識別信号）に基づいて、認証処理を行う認証処理部５２を設けている。また、制御手段５は、この認証処理の処理結果に基づいて、携帯用無線機Ａへ無線信号（要求信号や確認信号）を送信するように無線通信手段６を制御する。

なお、制御手段５は、通信ケーブルを介して入力する車両情報に基づいて、車速や積算走行距離、航続可能距離、前照灯や方向指示器、ギアポジションなどの作動インジケータや、各種警報などを表示手段７に表示させるための計測値の演算や表示制御を行うためのマイクロコンピュータと兼用される。

また、記憶部５１は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭなどの不揮発性の記憶媒体を適用でき、車両に対応する認証コードだけでなく、入力した車両情報に基づいて表示手段７を制御するためのプログラムなど各制御に必要な情報を格納している。

また、認証処理部５２は、携帯用無線機Ａからの識別信号と、記憶部５１に格納された認証コードとが、適合（認証）するか否かを判定するもので、所定のプログラムに基づいて判定し、適合／非適合の何れかの判定結果を定める判定処理を行う。

無線通信手段６は、ＵＨＦモジュール（無線モジュール）６１と、整合回路６２と、アンテナ６３とを設けている。

ＵＨＦモジュール６１は、制御手段５からの識別信号をＵＨＦ帯の電波に変調して出力する回路あり、また、整合回路６２やアンテナ６３を介して入力する電波信号（識別信号）を復調して制御手段５が読み取りできるように変換する回路である。また、ＵＨＦモジュール６１は、できるだけ小さな出力設定値にて設定されている。

整合回路６２は、ＵＨＦモジュール６１の入出力設定に対応したコンデンサやコイルなどの回路を用いており、この場合、ＵＨＦモジュール６１の出力設定に対して、最適な値ではなく、少し異なる値のコンデンサまたはコイルを用いたり、アッテネータのような減衰手段を組み込むなど、ＵＨＦモジュール６１側のインピーダンス値と、整合回路６２側のインピーダンス値）とを異ならせることによって、電波による識別信号の送信距離を所望距離（例えば、数メートル）に設定できる。この所望距離は、車両利用者が携帯用無線機Ａを携帯し、且つ車両のスタータ操作が可能な距離が設定され、この場合、ＵＨＦモジュール６１側のインピーダンス値（例えば、５０オーム）よりも、整合回路６２側のインピーダンス値（例えば、４０オーム）が小さくなるように設定している。

アンテナ６３は、車両用計器の筐体内において、ＵＨＦモジュール６１や整合回路６２などを実装する回路基板上に銅箔のパターン配線によって印刷形成されている。

表示手段７は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルを適用でき、制御手段５からの制御信号に基づいて表示出力するもので、この場合、認証処理部５２の認証結果や、前述車両情報に基づく走行距離などの情報を表示する。

上述した構成によって、ＵＨＦ帯の電波を用いて携帯用無線機Ａの認証を行うことができる車両セキュリティ装置を構成することができる。また、整合回路３２，６２における減衰手段などによって、必要以上に広範囲な電波送信を行わないため、秘匿性を高めることができる。

なお、携帯用無線機Ａと車載用無線機Ｂとの間における電波信号の送受信についてＵＨＦ帯に統一し、無線通信手段３，６が、送信と受信の両方を兼用することで簡素で安価に構成できる。また、車両用無線機Ｂを計器装置の前記回路基板に実装することによって、専用の回路基板や電源回路などを設けることなく、安価に構成することができる。

また、車両（二輪車）の利用者が携帯することを想定した携帯用無線機Ａとの間において、比較的障害物の少ない箇所で、かつ短距離（１メートル以内）にて、無線通信を行うことを想定した場合、確実性の高い無線通信による認証処理が可能となる。

また、携帯用無線機Ａが送信して車載用無線機Ｂが受信する識別信号と、車載用無線機Ｂが送信して携帯用無線機Ａが受信する要求信号や確認信号とを異なる変調方式（例えば、振幅偏移変調と周波数偏移変調）にて通信を行うことによって、秘匿性を高めることができる。

また、制御手段５は、認証処理部５２の判定結果に基づいて、車載機器Ｃの制御における許可／禁止を促す信号をハーネスにて接続された車載機器Ｃに発する。なお、この場合、車載機器Ｃは、エンジンスタータの制御ユニットからなり、制御手段５からの許可信号に基づいて、エンジンスタータを作動可能にし、制御手段５から禁止信号が発せられた場合にはエンジンスタータが作動できないように切り換えることができる。

以上の構成にて、携帯用無線機Ａと車載用無線機Ｂとの間における認証処理を行うことが可能となる。

以下、制御手段２による処理手順について説明する。なお、車両が停止中において、車載用無線機Ｂからは、所定の時間（１００〜５００ｍ秒）毎に、要求信号を送信している。この際、車載用無線機Ｂの無線通信手段６は、ＵＨＦ帯の電波信号に変調（周波数偏移変調）してなる要求信号をポーリング発信している。

制御手段２は、入力手段１の操作があった場合に、起動処理（ステップＳ１）を行う。また、制御手段２は、起動処理を行ってから所定時間（例えば、１０秒間）だけ、無線通信手段３を送受信可能な状態として維持している（ステップＳ２）。なお、所定時間以上経過した場合に、制御手段２は、再び入力手段１の操作があるまで電力消費を抑えるように停止状態に移行する（ステップＳ３）。また、所定時間を計時する起点として、起動処理ではなく、入力手段１の操作時などのタイミングから始めても良い。

次に制御手段２は、無線通信手段３によって復調された信号に、要求信号が含まれるか否かを判定し（ステップＳ４）、車載用無線機Ｂから発せられた要求信号を確認した場合には、ＵＨＦ帯の周波数を用いた識別信号を周辺に発するように無線通信手段３を制御する（ステップＳ５）。なお、この場合、無線通信手段３は、車載用無線機Ｂでの変調方式と異なる変調（例えば、振幅偏移変調）を行って識別信号を送信する。

一方、車載用無線機Ｂの制御手段５は、この識別信号を、無線通信手段６によって受信して復調し、識別コードに対して認証処理する。なお、車載用無線機Ｂは、要求信号の発信と識別信号の受信を交互に切り換えることで、無線通信手段６を共用している。また、制御手段５は、認証処理の判定結果（適合／非適合）について確認信号として、車載機器Ｃに送信するとともに、無線通信手段６によってＵＨＦ帯の無線信号に変調して出力する。また、制御手段５は、認証処理の結果、例えば、適合した旨、または、車載機器Ｃが作動可能な旨を示すように表示手段７を制御することで車両利用者に知らせることもできる。

なお、車載用無線機Ｂの制御手段５は、認証処理部５２の判定結果に基づいて、車載機器Ｃの制御における許可／禁止信号の何れかを車載機器Ｃに発するが、前記識別信号が適合したのにもかかわらず、車両からの車両情報に基づいて車載機器Ｃが所定の時間（例えば、１分間）稼働していないと判断した場合に、禁止信号を車載機器Ｃに発することができ、利用者が認識しない不必要な許可状態（認証済み状態）を抑止することができる。

制御手段２は、無線通信手段３を介して確認信号を受信し、車載用無線機Ｂによる認証結果（適合／非適合）を判別する（ステップＳ６）。制御手段２は、この確認信号が適合（許可）を示すものであれば、表示灯４を一定時間点滅させて認証処理が完了したことを車両利用者に報知し（ステップＳ７）、また、確認信号が非適合（禁止）を示すものであれば、制御手段２は、再び識別信号を送信する再送信処理を行うように無線通信手段６を制御する（ステップＳ８）。そして、制御手段２は、前述所定時間経過してから停止状態に移行する。

以上の処理によって、携帯用無線機Ａと、計器装置に収納された車載用無線機Ｂを用いた簡単な構成であっても、秘匿性の高い認証処理を行うことができる。

かかる車両セキュリティ装置にあっては、携帯用無線機Ａとの無線通信によって、車両と携帯用無線機Ａとが適合するか否か認証処理する車載用無線機Ｂを備えた車両セキュリティ装置であって、車載用無線機Ｂには、ＵＨＦ帯の周波数を用いて、要求信号を送信し、また、携帯用無線機Ａからの識別信号を受信する無線通信手段６と、前記識別信号が前記車両に適合するものか否かを認証するための認証処理部５２と、を備え、携帯用無線機Ａには、車両利用者の操作に基づく操作信号を発する入力手段１と、前記車両に対応する識別コードを格納する記憶手段２１と、ＵＨＦ帯の周波数を用いて、前記要求信号を受信し、また、前記識別コードを含む前記識別信号を送信する無線通信手段３と、前記操作信号に基づいて起動し、無線通信手段３を所定時間だけ稼働させる制御手段２と、を備える。

従って、各無線通信において同一周波数帯を使用した構成によって、送信、受信の回路に使用する部品を共用できるため、部品点数を低減でき、コストを抑えることが可能な車両セキュリティ装置となる。例えば、アンテナ３３，６３や整合素子（整合回路３２，６２）、送受信用ＩＣ（ＵＨＦモジュール３１，６１）、これらへの電源供給用の各種電子部品や、これらの配線パターンを共用することで、全体としての構成を簡略にできる。また、使用周波数帯としてＵＨＦ帯を使用することにより長波帯を使用する場合に比べ、通信距離が長くなるが、整合回路３２，６２やアンテナ３３，６３の設定によって、通信距離を所望にできるため傍受される可能性が低減し、秘匿性に優れる。また、携帯用無線機Ａの起動／停止を、入力手段１の操作に基づいて制御することで、待ち受け時の消費電流を抑えることができる。

また、車載用無線機Ｂが変調して送信し、携帯用無線機Ａが受信して復調する前記要求信号と、携帯用無線機Ａが変調して送信し、車載用無線機Ｂが受信して復調する前記識別信号と、が異なる変調方式を用いることによって、秘匿性を高めることができる。

なお、本発明の車両セキュリティ装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、表示灯４や確認信号の送信を省くことで、より簡素でコストを抑えた構成にすることができる。

また、認証結果に応じて、表示手段７を用いて報知するように構成したが、認証処理あるいは適合しなかった場合に、どの理由で適合しなかったかを含む情報を報知することもできる。また、報知する内容は、携帯用無線機、車載用無線機問わず、受信と送信の一方、または双方といった通信状態、認証結果を報知することも可能である。また、上記内容以外にも各無線機の電源残量が減少していることの警告等も可能である。

また、これら認証結果を示す報知において、表示手段７や表示灯４だけでなく、ブザー音や音声、振動などを組み合わせて効果的に利用者に伝えることもできる。また、本発明の実施の形態として、携帯用無線機が動作の起点となっていたが、車載用無線機（計器装置）を動作の起点とすることも可能である。

本発明は、車両に搭載して各種車両情報を表示する車両セキュリティ装置に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載されるセキュリティ装置として適用できる。

１ 入力手段
２，５ 制御手段
２１ 記憶部
３、６ 無線通信手段
３１、６１ ＵＨＦモジュール
３２，６２ 整合回路
３３，６３ アンテナ
４ 表示灯
７ 表示手段
Ａ 携帯用無線機
Ｂ 車載用無線機
Ｃ 車載機器

Claims (3)

1. 携帯用無線機との無線通信によって、車両と前記携帯用無線機とが適合するか否か認証処理する車載用無線機を備えた車両セキュリティ装置であって、
   前記車載用無線機には、
   極超短波帯の周波数を用いて、要求信号を送信し、また、前記携帯用無線機からの識別信号を受信する無線通信手段と、
   前記識別信号が前記車両に適合するものか否かを認証するための認証処理部と、を備え、
   前記携帯用無線機には、
   車両利用者の操作に基づく操作信号を発する入力手段と、
   前記車両に対応する識別コードを格納する記憶手段と、
   極超短波帯の周波数を用いて、前記要求信号を受信し、また、前記識別コードを含む前記識別信号を送信する無線通信手段と、
   前記操作信号に基づいて起動し、前記無線通信手段を所定時間だけ稼働させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両セキュリティ装置。
2. 前記車載用無線機が変調して送信し、前記携帯用無線機が受信して復調する前記要求信号と、前記携帯用無線機が変調して送信し、前記車載用無線機が受信して復調する前記識別信号と、が異なる変調方式を用いることを特徴とする請求項１に記載の車両セキュリティ装置。
3. 前記車載用無線機は、前記認証処理部の判定結果に基づいて、車載機器の制御における許可／禁止信号の何れかを前記車載機器に発する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記識別信号が適合したのにもかかわらず、前記車両からの車両情報に基づいて前記車載機器が所定時間稼働していないと判断した場合に、前記禁止信号を前記車載機器に発することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両セキュリティ装置。

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