JP3059606B2 - ロック解除信号送出装置及びロック解除装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユーザによって携帯可
能であって、そのユーザによる所定の操作により、例え
ば自動車のドアロック等のロック解除装置に対してロッ
クを解除するための信号を単方向通信で出力するロック
解除信号送出装置に関する。本発明は、更に、そのロッ
ク解除信号送出装置からの信号を受信してロック解除を
行なうロック解除装置に関する。ここで、単方向通信と
は、ロック解除信号送出装置からロック解除装置に向け
ての単一方向の送信が行われ、この送信に対してロック
解除装置からは確認のための送信が行われないような通
信を意味する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等のドアロック装置に、従
来の機械式若しくは電子式の鍵を用いた解除機構に代わ
って、電波若しくは赤外線などを用いた所謂「キーレス
エントリシステム」が実用化されている。このシステム
は、鍵の代わりとなるトランスミッタに自動車毎にユニ
ークな値を有する「固定番号」を記憶させ、この固定番
号を自動車に向けて送信する。自動車側でも前もってそ
の自動車に固有の「固定番号」が与えられ、自動車側の
固定番号とトランスミッタから送信されてきた固定番号
とが一致したときのみロックを解除するようになってい
る。

【０００３】しかしながら、この固定番号は、トランス
ミッタから送出したところを解読することが容易である
ために、盗難には防御効果が弱い。そこで、特開平１−
２７８６７１号は、「固定番号」のほかに「コード番
号」を設け、トランスミッタ側から固定番号とコード番
号とを送出し、受信側（自動車側）で受信した「固定番
号」と「コード番号」とを夫々照合して解除の適否を判
断している。即ち、トランスミッタ側は、固定番号は毎
回同じ値の番号を送るものの、「コード番号」について
は送信する度にコード番号を一定のアルゴリズムに従っ
て変更して送っている。

【０００４】例えば、そのアルゴリズムが所定値αを付
加するものであるならば、現在の「コード番号」が“１
０００”ならば、トランスミッタ側も受信側も“１００
０”を記憶しており、トランスミッタ側は、固定番号に
加えてコード番号として“１０００＋α”を送信する。
受信側は、トランスミッタ側からはコード番号はαが加
算されて送信されてくるものと設定されている。従っ
て、受信側は、固定番号で確認した後に、更に、前に記
憶しておいたコード番号“１０００”と、受信したコー
ド番号“１０００＋α”とを比較し、その差が所定値以
内であったならば、そのトランスミッタを操作した者を
正規のものと認識して解除を行なう。ここで、受信側で
は、トランスミッタが何回か既に送信を行なってしまっ
ているであろうことを想定して、例えば、受信側は“４
α”以内の差のコード番号をトランスミッタ側から受信
したならば正規と判定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコード化方式（以下、「ローリングコード方式」と
呼ぶ）は、一方の「コード番号」についてだけコード変
換を行なっているので、その変換規則が解読されたなら
ば、コード番号を非合法に複製することは容易である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
欠点に鑑みてなされたものでその目的は、構成が比較的
に簡単で解読することが困難なコードを有するロック解
除信号送出装置ならびにロック解除装置を提案するもの
である。上述の課題を解決し、目的を達成するために、
本発明にかかわり、請求項１に記載の、ユーザにより携
帯可能で、そのユーザによる所定の操作により外部のロ
ック解除装置に対して単方向通信でロックを解除するた
めの信号を送出するロック解除信号送出装置は、この遠
隔式ロック解除信号送出装置に固有で固定値を有する固
定コードと、この装置をユーザが操作する毎にその値が
変更される変更コードとを記憶する領域を有する第１の
記憶手段と、前記所定の操作の度に、前記第１の記憶手
段から読み出した前記変更コードに対して所定の第１の
演算を行なって第１の符号を生成する第１の符号生成手
段と、前記第１の符号生成手段によって生成された第１
の符号を今回の変更コードとして前記第１に記憶手段に
おいて更新する第１の更新手段と、前記所定の操作の度
に、前記第１の符号生成手段によって生成された第１の
符号を用いて前記固定コードに対して所定の第２の演算
を行なって第２の符号を生成する第２の符号生成手段
と、生成された前記第１の符号と第２の符号とを外部に
出力する手段とを具備することを特徴とする。このロッ
ク解除信号送出装置は、ユーザにより所定の操作が行わ
れる度に、記憶されていた変更コードに対して所定の第
１の演算を行なって得られた第１の符号と、この第１の
符号を用いて固定コードに対して所定の第２の演算を行
なって得られた第２の符号とを生成し、外部（即ち、ロ
ック解除装置）に対してこれら第１の符号と第２の符号
とを送出する。また、生成された第１の符号は、次回の
送出のために、変更コードとして記憶手段内において更
新される。また、本発明にかかわり、請求項１乃至３の
いずれかに記載のロック解除信号送出装置に対応するロ
ック解除装置は、そのロック解除信号送出装置から送出
されたロックを解除するための信号を受信してロックを
解除するロック解除装置であって、前記固定値を有する
固定コードと、前回に前記ロック解除信号送出装置から
受信した前回変更コードとを記憶する領域を有する第２
の記憶手段と、今回受信した前記第１の符号を用い、前
記第２の符号に対して、前記第２の演算の逆演算を行う
ことにより、復元固定コードと復元変更コードとを生成
する復元手段と、復元された復元固定コードの値が前記
第２の記憶手段に記憶されている前記固定値と一致して
いるかを照合し、併せて、復元された前記復元変更コー
ドが前記第２の記憶手段に記憶されていた前回変更コー
ドの値と一致するかまたは差が所定の範囲内にあるかを
照合する照合手段と、照合が取れている場合に、前記復
元変更コードの値を前回変更コードとして前記第２の記
憶手段において更新すると共に、ロックを解除する解除
手段とを具備することを特徴とする。復元手段は、ロッ
ク解除信号送出装置における第２の演算の逆演算を行う
から、このロック解除信号送出装置のユーザが正規のユ
ーザであれば、復元された復元固定コードは、第２の記
憶手段に記憶されていた固定コードと一致する。照合手
段は、固定コードの一致を見るだけではなく、復元され
た前記復元変更コードが記憶されていた前回変更コード
の値と一致するかまたは差が所定の範囲内にあるかを判
断する。正規のユーザの場合、即ち、固定コードが一致
し、変更コードが一致するか所定の範囲内にある場合に
は、次回の受信に備えて、変更コードが記憶手段内にお
いて更新される。

【０００７】例えば車両などの受信機に送出するに際
し、２つのコードを符号化して送出するので、コードの
解読は困難となる。また、本発明にかかわり、請求項１
乃至３のいずれかに記載のロック解除信号送出装置に対
応するロック解除装置は、そのロック解除信号送出装置
から送出されたロックを解除するための信号を受信して
ロックを解除するロック解除装置であって、受信した前
記第１の符号に対して、受信した前記第２の符号に基づ
いた復元処理を行なって第３のコードを生成する第１の
復元手段と、前記前記第２の符号に対して、前記所定の
第２の演算に応じた復元処理を行なって第４のコードを
生成する第２の復元手段と、復元された前記第３の符号
がこの解除装置に固有なコードと一致しているかを照合
し、併せて復元された前記第４の符号がこのロック解除
装置において累進して記憶されていたコードと一致する
かを照合する照合手段とを具備することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実
施例に係わる遠隔式ロック解除システムを示す。図中、
１００はトランスミッタであり、後述するように暗号化
された「固定番号」と「コード番号」とを送信回路１０
１がアンテナ１０２を介して受信側に送出する。２００
は受信側として自動車であり、トランスミッタからの電
波を受信するアンテナ２０１と受信回路２０２と解除機
構２０３とを有する。受信回路２０２は、暗号化された
「固定番号」と「コード番号」を受信し、それらを復号
化する。受信回路２０２は「固定番号」と「コード番
号」とを記憶しており、その記憶しておいた「固定番
号」と「コード番号」と復号化した「固定番号」と「コ
ード番号」とを照合して、ロックを解除するか否かを決
定する。トランスミッタ側で送信が行なわれると、トラ
ンスミッタ側でコード番号の更新が不揮発性のメモリ１
０３において行なわれる。トランスミッタ１００と受信
側の受信回路２０２との間で照合が取れたならば、「コ
ード番号」の更新が行なわれ、更新された「コード番
号」は不揮発性のメモリ２０４に記憶される。実施例で
は、これらのメモリにＥＥＰＲＯＭ(electrically eras
able programable ROM)を使っている。

【０００９】尚、トランスミッタ１００には、４つのキ
ー、Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚが設けられている。暗号化の手法に
ついて説明する。この実施例の暗号化の手法は、 ：まず、コード番号を更新する。 ：更新されたコード番号の各ディジットと固定番号の
各ディジットとに対して、算術演算処理若しくは論理演
算処理を施すというものである。

【００１０】暗号化の手法について更に詳細に説明す
る。便宜上、固定番号はａｂｃｄの４桁とし、コード番
号はＡＢＣＤの４桁とする。トランスミッタ１００にお
いて押されたキーによって異なる。のコード番号の変
更は、 今回のコード番号＝前回のコード番号＋α＝ａｂｃｄ＋α …（１） によってなされる。但し、αは整数である。新たなコー
ド番号ａｂｃｄ＋αは、４桁のａ’ｂ’ｃ’ｄ’で表さ
れる。の固定番号の暗号化の処理は、操作者がどのキ
ーを操作したかによって異なる。例えば、Ｘキーが押さ
れたとすると、 第１ディジット＝Ａ OR ａ’ 第２ディジット＝Ｂ OR ｂ’ 第３ディジット＝Ｃ OR ａ’ 第４ディジット＝Ｄ OR ｄ’ …（２） に従って、固定番号の各ディジットを計算する。便宜
上、このようにして変更された固定番号を「変更番号」
と呼ぶ。

【００１１】図２は、トランスミッタ１００から受信回
路２０２に送られるデータの構成を示す。このデータは
３つのフィールドからなるフレーム形式となっており、
順に「機能番号」、「変更番号」、「コード番号」であ
る。機能番号フィールドは、どのキーが押されたかを表
すデータを格納する。図１の例では４つのキーが用意さ
れているので、「機能番号」フィールドは２ビットから
なり、 ００：Ｗキー ０１：Ｘキー １０：Ｙキー １１：Ｚキー である。受信回路２０２は、受信した「機能番号」か
ら、操作者がどのキーを操作したかが分かる。受信回路
２０２は内部にメモリ２０４を有し、このメモリ２０４
に前回の交信時における「固定番号」、「コード番号」
を記憶している。従って、受信回路２０２は、受信した
「機能番号」とメモリ２０４に記憶していた「固定番
号」、「コード番号」とから、もし「機能番号」が“０
１”を示しているのならば、それにより、変更番号がト
ランスミッタにおいて「固定番号」と「コード番号」と
の論理和により生成されたことが分かるので、受信側で
は、受信した「変更番号」と「コード番号」との引き算
を演算することにより、固定番号を復元する。即ち、 復元固定番号＝（変更番号）と（受信したコード番号）
との逆演算 である。復元された固定番号は、受信側で記憶（メモリ
２０４）していた固定番号と照合される。一致していれ
ば、固定番号については一致していると見做す。次に、
受信側では、 受信したコード番号＝記憶しておいたコード番号＋α との照合をとる。このように、固定番号とコード番号と
の夫々において照合がとれれば、正規の操作がなされた
と判断してロックの解除を行なう。

【００１２】ところで、トランスミッタは予期しない状
態でいずれかのキーが押されてしまう場合がある。かか
る場合は、トランスミッタ側でのみコード番号が更新さ
れてしまい、受信側では更新されない。そして、実際の
交信において、トランスミッタから送られてきたコード
番号と、受信側で生成したコード番号とが受信側におい
て不一致になってしまう。例えば、操作者が不注意に１
０回キーを押してしまったならば、トランスミッタ側と
受信側では１０αの差が発生してしまう。

【００１３】このような不都合を避けるために受信側で
の復元を次のようにする。即ち、コード番号を＋αとし
て復元した固定番号が不一致ならば、コード番号を＋２
αとして固定番号を復元して照合する。このような操作
を＋１００αまで繰り返す。即ち、固定番号が一致した
時点で得られた今回のコード番号が、 前回のコード番号＜受信コード番号≦前回のコード番号
＋ｎ のときに照合がとれたとする。但し、ｎ＝１００αであ
る。具体的には、トランスミッタからの番号が＋１０１
αであり、受信側が生成した番号が＋αであった場合に
は、受信側は操作者がそれ以前に１００回無意味な操作
を行なったが、その差はｎ（＝１００α）以下であるの
で正規の操作と解釈し、ロックを解除する。しかし、ト
ランスミッタからの番号がＡ＋１０２αであった場合に
は、その差が１０１αであり、ｎを越えているので不正
使用と判断して解除は行なわない。

【００１４】キーＷが押された場合の固定番号の暗号
化、即ち変更番号の生成は次のようにする。 第１ディジット＝Ａ XOR ａ’ 第２ディジット＝Ｂ XOR ｂ’ 第３ディジット＝Ｃ XOR ａ’ 第４ディジット＝Ｄ XOR ｄ’ …（３） 即ち、各々のディジットについて論理積を行なう。ま
た、Ｙキーが押された場合は、 変更番号＝ＡＢＣＤ + ａ'ｂ'ｃ'ｄ' …（４） 即ち、算術和を演算する。Ｚキーが押された場合は、 変更番号＝ＡＢＣＤ − ａ'ｂ'ｃ'ｄ' …（５） とする。即ち、減算を施す。

【００１５】図３はトランスミッタ１００の構成を、図
４は受信回路２０２の構成を、図５はトランスミッタ１
００の制御手順を、図６は受信機２０２の動作を夫々示
す。トランスミッタ１０１は、電池電源のほかに、内部
アンテナ１０２，不揮発性メモリ１０３，発振回路１０
４，ＣＰＵ１０５，リセット回路１０６などを有する。
また、送信回路２０２は、車両本体のバッテリから電源
を供給され、その電圧を電源回路２０８により定電圧化
して使用する。更に、トランスミッタからの電波を受信
するアンテナ２０１と受信した電波を検波増幅する受信
部２１０と、電源投入時にＣＰＵ２０７をリセットさせ
るリセット回路２０９と、コード番号，固定番号を記憶
する不揮発性メモリ２０４と、ロックを解除する信号を
発生させる出力回路２０６とを有する。

【００１６】まず、トランスミッタの動作について説明
する。キースイッチＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかが押され
るとリセット回路１０６はＣＰＵ１０５に対してリセッ
トパルスを送る。リセットパルスが入力されると、ＣＰ
Ｕ１０５は動作を開始する。ＣＰＵ１０５の動作は図５
のフローチャートにしたがって説明される。まず、ＣＰ
Ｕ１０５は初期設定を行なう（ステップＳ２）。ＣＰＵ
１０５は、この初期設定で、リセット回路１０６を停止
させる。ステップＳ４で、メモリ１０３から固定番号と
コード番号を読みだす。前述したように、固定番号は個
々のトランスミッタに与えられているもので不変である
のに対し、コード番号はスイッチが押される度に更新変
更される。

【００１７】ステップＳ６では、（１）式に従ってコー
ド番号が更新される。ステップＳ８で、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ
のどのキーが押されたかを判定する。この判定にしたが
って機能番号が決定される。ステップＳ１０では押され
たキーに従って（２）〜（５）式のどの式に従って変更
番号を作成するかを決定し、ステップＳ１２で決定され
た式に従って変更番号を生成する。ステップＳ１８で
は、ステップＳ６で生成したコード番号をメモリ１０３
に更新記憶する。ステップＳ１８では、図２のフォーマ
ットに従って、機能番号、変更番号、コード番号の順で
パルス列に変換され、ステップＳ２０でそのパルスを発
振回路１０４に出力する。尚、電波の放射回数は１回又
は数回とする。データの出力が終了すると、ＣＰＵ１０
５は機能を停止し、スイッチ入力待ち状態に戻る。

【００１８】図６のフローチャートにしたがって、受信
機の動作を説明する。ＣＰＵ２０７はステップＳ３０で
初期設定を行なってから、ステップＳ３２でトランスミ
ッタからの受信待ち状態となる。受信部２１０はアンテ
ナ２０１が受信した信号を検波増幅してデータをとりだ
し、そのデータをＣＰＵ２０７に送る。ＣＰＵ２０７は
データを受け取ったならば、それをＣＰＵ内のＲＡＭ
（不図示）に一旦記憶する（ステップＳ３６）。ステッ
プＳ３８では前述の復元方法に従って、受信した変更番
号とコード番号に基づいて固定番号を復元する。ステッ
プＳ４０では、トランスミッタから受信した変更番号か
ら復元した固定番号と、メモリ２０４に記憶しておいた
固定番号とを比較し照合する。

【００１９】固定番号同士が一致していないならば、不
正使用であるとして、今回のトランスミッタからの入力
を無視する。固定番号同士が一致したならば、ステップ
Ｓ４２において、受信したコード番号と記憶しておいた
前回のコード番号とを比較し、受信したコード番号は、
記憶していたコード番号に対して正規の変更がなされた
ものであるかを調べる。この実施例では、前述したよう
に、コード番号に対する変更をαを加算するものとして
いる。従って、ステップＳ４２では、受信したコード番
号は、記憶していたコード番号に対してαの加算がなさ
れたものであるかを調べる。尚、コード番号の変更方法
はこれに限られないので、例えば論理演算による変更も
考えられ、その場合にも、ステップＳ４２で、受信した
コード番号は、記憶していたコード番号に対してその論
理演算がなされたものであるかを調べる。ステップＳ４
２で、コード番号は正規でないと判断された場合には、
不正なトランスミッタの使用がなされたとしてこの使用
を無視する。

【００２０】コード番号の変更が正規のものであれば、
ステップＳ４４で、受信したコード番号が何回変更され
たものであるかを調べる。このチェックは、前述したよ
うに、前回のコード番号＜受信したコード番号≦前回受
信のコード番号＋１００αの範囲以内に受信したコード
番号が入っていれば正規とする。そして、ステップＳ４
４でその受信したコード番号をメモリ２０４に更新して
記憶する。ステップＳ４６では、解除機構に対して集中
制御装置２０５を会して解除信号を送る。

【００２１】一方、ステップＳ３８でコード番号の変更
回数が１００回を越えていると判断されたならば、この
入力を無視する。かくして、上述の実施例に寄れば、 ：コード番号のみならず、固定番号も変更されている
ので、その解読は極めて困難であるので、不正使用が防
止される。 ：固定番号の変更手法はトランスミッタ側のキー位置
に応じて変更される。こうすることにより、固定番号，
コード番号の盗用だけではロックの解除は不可能であ
り、盗用が更に困難となる。 ：固定番号の変更は、変更されたコード番号に基づい
て、それと固定番号との論理演算若しくは四則演算によ
って行なっているので、暗号化が複雑になり、その解読
は実質的に不可能となる。 ：コード番号の正規な範囲を限定することにより、コ
ード番号の累進変更方法が盗まれても、受信側ではこの
範囲をチェックすることにより、不正使用者によるロッ
ク解除を防止できる。

【００２２】本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、
上記実施例を修正または変形したものに適用可能であ
る。例えば、 ：上記実施例では、固定番号、コード番号を４ディジ
ットとしたが、本発明はこれに限定される理由は全くな
い。１０桁、２０桁でもよい。 ：上記実施例では、固定番号とコード番号の長さは同
じものとしたが、これを異ならせてもよい。例えば、図
７に示すように、固定番号が２４桁で、コード番号が１
６桁でもよい。この場合、変更番号の生成が問題とな
る。そこで、図７に示すように、囲番号を２桁毎にグル
ープ分けして、例えばキーＸが押されたのならば、Iと
i、IIとii、…VIIIとviii同士について前述の演算を行
なう。また、キーＷが押されたのならば、例えば、Iとv
iii、IIとi、IIIについては行なわない、…XIIとvとい
うようにランダムな組み合わせで行なう。 ：更に、上記実施例では、トランスミッタ側における
コード番号の累進変更は、キーが押されたことをもって
行なっているが、これを、受信側からの認証信号の返送
をもって累進変更するようにしてもよい。これにより、
トランスミッタ側と受信側とで、コード番号に不一致は
減る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のロック解除
信号送出装置ならびにロック解除装置によれば、ロック
解除信号送出装置からロック解除装置に送られる第１の
符号は、ユーザの操作毎に毎回変更されることとなり、
同じく送られる第２の符号は、２重に暗号化されている
ので、単方向式通信の制限を克服して、その解読が実質
上不可能となり、盗難が防止される。また、単方向式で
あるが故に構成も簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロック解除信号送出装置並びに解除装
置を適用した自動車のキーレスエントリーシステムの構
成を示した図。

【図２】図１のトランスミッタ（ロック解除信号送出装
置）から送出される信号フォーマットを説明する図。

【図３】実施例のトランスミッタの構成を説明する図。

【図４】実施例のロック解除装置の構成を説明する図。

【図５】実施例のトランスミッタの動作手順を説明する
フローチャート。

【図６】実施例の解除装置の動作手順を説明するフロー
チャート。

【図７】変形例で用いられる暗号化手法を説明する図。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザにより携帯可能で、そのユーザに
   よる所定の操作により外部のロック解除装置に対して単
   方向通信でロックを解除するための信号を送出するロッ
   ク解除信号送出装置であって、 この遠隔式ロック解除信号送出装置に固有で固定値を有
   する固定コードと、この装置をユーザが操作する毎にそ
   の値が変更される変更コードとを記憶する領域を有する
   第１の記憶手段と、前記所定の操作の度に、前記第１の記憶手段から読み出
   した前記変更コード に対して所定の第１の演算を行なっ
   て第１の符号を生成する第１の符号生成手段と、前記第１の符号生成手段によって生成された第１の符号
   を今回の変更コードとして前記第１に記憶手段において
   更新する更新手段と、 前記所定の操作の度に、前記第１の符号生成手段によっ
   て生成された第１の符号を用いて前記固定コードに対し
   て所定の第２の演算を行なって第２の符号を生成する第
   ２の符号生成手段と、 生成された前記第１の符号と第２の符号とを外部に出力
   する手段とを具備することを特徴とするロック解除信号
   送出装置。
2. 【請求項２】 前記第１の演算は、前記外部のロック装
   置側に既知の固定された演算であることを特徴とする請
   求項１に記載のロック解除信号送出装置。
3. 【請求項３】 この遠隔式ロック信号送出装置は、さら
   に複数のキーを有し、前記第２の演算はこれらのキーの
   各々に応じて異なり、前記第２の符号生成手段は、操作
   されたキーに対応するキーコードを併せて生成し、前記
   出力手段は、このキーコードも外部に送出することを特
   徴とする請求項１に記載のロック解除信号送出装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のロッ
   ク解除信号送出装置から送出されたロックを解除するた
   めの信号を受信してロックを解除するロック解除装置で
   あって、前記固定値を有する固定コードと、前回に前記ロック解
   除信号送出装置から受信した前回変更コードとを記憶す
   る領域を有する第２の記憶手段と、 今回 受信した前記第１の符号を用い、前記第２の符号に
   対して、前記第２の演算の逆演算を行うことにより、復
   元固定コードと復元変更コードとを生成する復元手段
   と、 復元された復元固定コードの値が前記第２の記憶手段に
   記憶されている前記固定値と一致しているかを照合し、
   併せて、復元された前記復元変更コードが前記第２の記
   憶手段に記憶されていた前回変更コードの値と一致する
   かまたは差が所定の範囲内にあるかを照合する照合手段
   と、照合が取れている場合に、前記復元変更コードの値を前
   回変更コードとして前記第２の記憶手段において更新す
   ると共に、ロックを解除する解除手段と を具備すること
   を特徴とするロック解除装置。