JP3667760B2 - 車両用始動許可装置及び識別コード登録方法 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、送受信機から読取った識別コードが予め設定された識別コードと一致したときはエンジンの始動を許可する車両用始動許可装置並びに識別コードとして送受信機を特定するための送受信機コード及び車両を特定するための車両コードを送受信機及び車両用始動許可装置の双方にそれぞれ登録する識別コード登録方法に関する。
背景技術
近年、車両においては、セキュリティの向上を図るために、例えば機械的なキーに送信回路を一体に設けた電子キーが考えられている。このものは、電子キーがイグニッションスイッチに差込まれた状態で電子キーから識別コードを送信すると共に、電子キーから送信された識別コードが予め設定された識別コードと一致したときは、電子キーは真であると判断して電子キーの回転操作に応じてエンジンを始動するようになっている。
しかしながら、上記従来例のものでは、電子キーから識別コードそのものを送信する構成であるので、電子キーに記憶された識別コードを読取ることが可能である。
発明の開示
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、送受信機に記憶された識別コードをさらに秘匿することができる車両用始動許可装置並びに送受信機及び車両用始動許可装置に記憶されたそれぞれの認識コードを秘匿して送受信機及び車両始動許可装置の双方に登録する識別コード登録方法を提供することにある。
本発明は、送受信機並びに該送受信機から読取った識別コードが予め登録された識別コードと一致したときにはエンジンの始動を許可する車両用始動許可装置の双方に、車両を特定するための車両コード及び送受信機を特定するための送受信機コードをそれぞれ登録する識別コード登録方法であって、（Ａ）送受信機に前記送受信機コードを、車両用始動許可装置に前記車両コードを、それぞれ登録し、（Ｂ）車両用始動許可装置で所定の手順で作成した乱数コードを送信し、送受信機で受信した乱数コードに基づいて前記送受信機コードを所定の暗号処理により返還コードに変換して送信し、車両用始動許可装置で受信した返還コードを前記送信した乱数コードに基づいて送受信機コードに復元して該送受信機コードを車両始動許可装置に登録し、（Ｃ）車両用始動許可装置で前記乱数コードに基づいて前記車両コードを所定の暗号処理により乱数車両コードに変換して送信し、送受信機で受信した乱数車両コードを前記乱数コードに基づいて前記車両コードに復元して該車両コードを送受信機に登録する、ステップを含む。
本態様によれば、送受信機及び車両用始動許可装置にそれぞれ自己を特定する識別コードを個々に登録しておき、その後、送受信機に車両コードの登録と車両用始動許可装置に送受信機コードの登録ができるので、登録するまで車両用始動許可装置と送受信機とを一体に管理する必要がなるなると共に、登録のための送信にあたって乱数コード、返還コード、乱数車両コードを送信し識別コードそのものを単独に送信していないので、識別コードを秘匿することができる。なお、この場合、前記ステップ（Ｃ）は前記ステップ（Ｂ）より前に実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施例における全体構成を示す概略図である。
図２は、始動許可ＥＣＵを示す機能ブロック図である。
図３は、電子キーの送受信制御回路を示す機能ブロック図である。
図４は、全体の構成及び動作を示す模式図である。
図５は、始動許可ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
図６は、電子キーの送受信制御回路の動作を示すフローチャートである。
図７は、図５のステップＳ２０のサブルーチンを示すフローチャートである。
図８は、図６のステップＴ１０のサブルーチンを示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１は全体の構成を概略的に示している。この図１において、始動許可手段、乱数コード送信手段及び識別コード送信手段としての始動許可ＥＣＵ１はコイル２を備えており、そのコイル２を通じて送受信機としての電子キー３と電磁結合するようになっている。
つまり、コイル２はイグニッションスイッチ４に対応して配置されており、電子キー３がイグニッションスイッチ４に差込まれた状態でコイル２は電子キー３のコイル５と電磁結合して送受信制御回路６に給電すると共に送受信制御回路６から識別コードを読取るようになっている。
ここで、始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４からＡＣＣ信号（ＡＣＣ位置に操作されたことを示す信号）を受けたときは電子キー３の送受信制御回路６と通信を行い、電子キー３が真であると判断したときはエンジン制御用ＥＣＵ７に始動許可信号を出力する。
エンジン制御用ＥＣＵ７は、始動許可信号の入力状態でイグニッションスイッチ４からのＯＮ信号（ＯＮ位置に操作されたことを示す信号）及びＳＴＡＲＴ信号（ＳＴＡＲＴ位置に操作されたことを示す信号）を受付けると共に、ＳＴＡＲＴ信号を受付けたときはエンジンのスタータを駆動することによりエンジンを始動するようになっている。
図２は始動許可ＥＣＵ１を機能ブロック図で示している。この図２において、乱数コード発生回路８は、イグニッションスイッチ４に差込まれている電子キー３がＡＣＣ位置に操作されたときに乱数を発生させて乱数コード保持レジスタ９に記憶する。変調回路１０は、乱数コード保持レジスタ９に記憶された乱数コードを発振回路１１の発振周波数でもって送信信号に変調して出力回路１２に出力する。出力回路１２は、変調回路１０からの送信信号をコイル２を通じて送信する。
一方、受信回路１３は、アンテナ２を通じて受信した受信信号に基いてイグニッションスイッチ４に電子キー３が差込まれていると判断したときはそのことを電源制御回路１４に指令する。電源制御回路１４は、受信回路１３から受信したことを指令されたときは、バッテリ１５からの電源電圧を所定の制御電源電圧に安定した状態で始動許可ＥＣＵ１を構成する各回路に出力する。
また、受信回路１３は、コイル２から受信した受信信号を波形整形回路１６を通じて波形整形した状態で出力する。同期回路１７は、波形整形回路１６からの受信信号に含まれる同期信号を分離する。クロック回路１８は、同期回路１７の同期信号に応じてクロック信号を出力する。そして、コード復元回路１９は、クロック回路１８からのクロック信号に同期して波形整形回路１６からの受信信号を入力することにより乱数コード及びキーコードを復元（復号）する。この場合、受信信号に対して車両コードに基づいて所定の演算を施すことにより乱数コード及びキーコードを復元することができる。尚、コード復元回路１９は、後述する車両コードＳが空である（電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳが登録されていない）ことを示すφSを判別する図示しないφS判別回路を含んでいる。
符号判別回路２０は乱数コードシフトレジスタ２１及びキーコードシフトレジスタ２２から構成されており、コード復号回路１９から受取った乱数コード及びキーコードが真か否かを判断する。
即ち、乱数コードシフトレジスタ２１は、コード復号回路１９から送られてきた乱数コードをシフト動作により記憶する。また、キーコードシフトレジスタ２２は、コード復号回路１９から送られてきたキーコードをシフト動作により記憶する。そして、乱数コード照合回路２３は、乱数コードシフトレジスタ２１に記憶された乱数コードと乱数コード保持レジスタ９に記憶された乱数コードとを比較する。また、キーコード照合回路２４は、キーコードシフトレジスタ２２に記憶されたキーコードと不揮発性メモリに予め登録されたキーコードとを比較する。この場合、乱数コード照合回路２３が両方の乱数コードは一致すると判断したときは、電子キー３との間の通信は正常に行われたと判断できる。従って、電子キー３との通信が正常な状態でキーコード照合回路２４が両方のキーコードが一致すると判断したときは、正しい電子キー３が使用されていると判断することができる。そして、符号判断回路２０は、上述のようにして乱数コード及びキーコードが一致したときはエンジン制御用ＥＣＵ７に対して始動許可信号を出力する。
また、キーコード照合回路２４は、後述するキーコードＫのフラグが立っているかを判別する図示しないフラグ判別回路や始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫを書き込む図示しない書込回路を含んでおり、コード復号回路１９と接続されている。さらに、始動許可ＥＣＵ１には後述するＰ演算回路４０が設けられており、Ｐ演算回路４０は上述したコード復号回路１９及び変調回路１０に接続されている。
尚、図２では始動許可ＥＣＵ１を機能ブロック図で示したが、始動許可ＥＣＵ１はマイクロコンピュータを主体として構成されている。
第３は電子キー３の送受信制御回路６を機能ブロック図で示している。この図３において、電力受信回路２５は、受信アンテナ５が受けた受信電力を所定の制御電源電圧に安定化して出力する。信号受信回路２６は、受信アンテナ５が受信した受信信号を波形整形回路２７により整形した状態で出力する。同期回路２８は、波形整形回路２７からの受信信号に含まれる同期信号を分離する。クロック回路２９は、同期回路２８の同期信号に応じてクロック信号を出力する。
乱数コードシフトレジスタ３０は、波形整形回路２７からの受信信号に含まれる乱数コードをクロック回路２９からのクロック信号に応じてシフト操作により記憶する。キーコードシフトレジスタ３１は、不揮発性メモリに記憶されているキーコードをシフト操作により記憶する。車両コードシフトレジスタ３２は、不揮発性メモリに記憶されている車両コードをシフト操作により記憶する。
コード生成回路３３は、乱数コードシフトレジスタ３０、キーコードシフトレジスタ３１及び車両コードレジスタ３２に記憶された各コードに基いて所定の暗号処理により返還コードを作成する。
変調回路３４は、コード生成回路３３からの変調コードを発振回路３５からの発振周波数でもって変調して返還コードを生成する。そして、出力回路３６は、変調回路３４からの返還コードをアンテナ５を通じて送信する。
また、電子キー３には電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳが登録されていない（車両コードＳ＝φS）か否かを判断する車両コード判別回路５０が設けられており、車両コード判別回路５０は車両コードＳのフラグが立っている（車両コードＳがφSでなく既に登録されている）かを判別する図示しないフラグ判別回路や不揮発性メモリに車両コードＳを書き込む図示しない書込回路を含んでいる。この車両判別回路５０には上述した車両コードシフトレジスタ３２及び不揮発性メモリに接続されている。
尚、図３では電子キー３の送受信制御回路６を機能ブロック図で示したが、この送受信制御回路６は実際にはマイクロコンピュータを主体として構成されている。
図４は全体の構成及び動作を模式的に示している。この図４において、車両には予備を含めて３個までの電子キーＡ，Ｂ，Ｃを備えることができる。これらの電子キーＡ，Ｂ，Ｃには電子キーを特定するための識別コードとして個別のキーコードが設定されていると共に同一の車両コードが登録できる。
即ち、キーコードとして、電子キーＡにはＫ１、電子キーＢにはＫ２、電子キーＣにはＫ３が設定されている。また、電子キーＡ，Ｂ，Ｃには同一の車両コードとしてＳ１が登録できる。
一方、車両には３つまでのキーコードを登録できるようになっている。即ち、３個の電子キーＡ，Ｂ，Ｃに対応してキーコードとしてＫ１，Ｋ２，Ｋ３を登録することができる。なお、電子キー３へのキーコードの設定及び始動許可ＥＣＵ１への車両コードの設定は、例えば、所定の書込装置により電子的に書き込むことによって行うことができる。また、電子キー３への車両コードの登録及び始動許可ＥＣＵ１へのキーコードの登録は、後述するように、所定の手順により行うことができるようになっている。
次に上記構成の作用について説明する。
始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４に電子キー３が挿入されたところでコイル２に高周波電力を印加する。これにより電子キー３のコイル５に誘導起電力が発生するので、送受信制御回路６に給電され、その給電に応じて送受信制御回路６が動作を開始する。
ここで、図５は始動許可ＥＣＵ１の動作を示し、図６は電子キー３の送受信制御回路６の動作を示している。まず、始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４からＡＣＣ信号を入力するまで待機している（図５のステップＳ１）。
さて、運転者がエンジンを始動するために電子キー３を、まずＡＣＣ位置に回転操作すると、始動許可ＥＣＵ１は、乱数コードを生成する（ステップＳ２）。この場合、始動許可ＥＣＵ１は、ＡＣＣ信号を入力する毎に乱数コードＲｎを毎回更新状態で生成するようになっている（図４の動作１）。この際、乱数コードＲｎを作成するための演算式は、車種毎または車両毎に異なるように設定されている。これは、所定の演算式により作成した乱数は同期性を有しており、その周期特性を知ることにより乱数コードの解読が比較的容易となるからである。
続いて、始動許可ＥＣＵ１は、生成した乱数コードを送信する（ステップＳ３）。これにより、始動許可ＥＣＵ１のコイル２からは乱数Ｒｎが送信される（図４参照）。
そして、始動許可ＥＣＵ１は、電子キー３から受信信号を受信するまで待機する（ステップＳ４）。
一方、電子キー３の送受信制御回路６は、始動許可ＥＣＵ１から受信信号を受信するまで待機し（図６のステップＴ１）、受信信号を受信したところで乱数コードＲｎを受信したか否かを判断する（ステップＴ６）。乱数コードＲｎを受信したと判断したときは、受信信号が示す乱数コードＲｎを受信する（ステップＴ２）。
続いて、送受信制御回路５は、不揮発性メモリからキーコード及び車両コードを読込んでから（ステップＴ３）、それらのキーコード及び車両コードに基づいて返還コードを生成し（ステップＴ４）、その返還コードを送信する（ステップＴ５）。
即ち、送受信制御回路６は、受信した乱数コードＲｎ及び予め記憶されている車両コードＳ１に基づいて予め記憶されているキーコードＫ１に対して所定の暗号処理を施すことにより返還コードＱを作成する。具体的には、送受信制御回路６は、コイル４による被給電状態で受信した乱数コードＲｎに基いてキーコードＫ１と車両コードＳ１とにより所定の暗号化演算式Ｑ＝ｆ（Ｒ，Ｋ，Ｓ）に従って返還コードＱを作成してコイル５を通じて送信する（図４参照）。なお、当該電子キー３のキーコードが登録されていないときは、後述するように、キーコードＫが空であることを示すφKにより暗号化演算式Ｑはｆ（Ｒ，φK，Ｓ）とされる。
さて、始動許可ＥＣＵ１は、上述のように乱数コードを送信した後は、受信信号の受信状態となり（図５のステップＳ４）、受信信号を受信したところで受信信号が示す返還コードＱを受信し（ステップＳ５、図４の動作２）、車両コードＳが空（φS）か否かを判断する（ステップＳ１３、図２のコード復元回路１９）。車両コードが空（φS）でないときは、車両コードは既に登録されているので、不揮発性メモリから車両コードを読込み（ステップＳ６）、その車両コードに基づいて不揮発性メモリから乱数コード及びキーコードを復号する（ステップＳ７）。
続いて、始動許可ＥＣＵ１は、不揮発性メモリから乱数コードを読込み（ステップＳ８）、２つの乱数コードが一致するかを判断する（ステップＳ９）。このとき、２つの乱数コードが異なっていたときは、電子キー３との通信は誤っていると判断してステップＳ２に移行することにより電子キー３との通信を再度実行する。
また、始動許可ＥＣＵ１は、２つの乱数コードが一致していたときは、電子キー３との通信は正常であると判断して不揮発性メモリからキーコードを読み込み（ステップＳ１０）、２つのキーコードが一致しているかを判断する（ステップＳ１１）。このとき、読み込んだキーコードが予め登録されている３種類のキーコードＫ１，Ｋ２，Ｋ３のうちの何れかに一致していたときは（図４の動作４）、始動許可信号をエンジン制御用ＥＣＵ６に出力する。
従って、エンジン制御用ＥＣＵ７は、始動許可ＥＣＵ１から始動許可信号を入力した状態でイグニッションスイッチ４からＳＴＡＲＴ信号を入力したときは、スタータを駆動することによりエンジンを始動する。
一方、ステップＳ１３で車両コードＳが空（φS）と判断されたときは、ステップＳ２０において図７に示すキーコード登録処理を実行する。まず、ステップＳ２１では、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリのキーコードの格納エリアＡ、Ｂ、Ｃ（図４参照）のすべてのフラグが立っているかを判断することにより、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリのキーコードの格納エリアＡ、Ｂ、Ｃのすべてに既にキーコードＫ１、Ｋ２、Ｋ３が登録されているかを判断する（図２のキーコード照合回路２４の図示しないフラグ判別回路）。
肯定判断のときは、既に３つのキーコードが登録されておりこれ以上格納できないので、ステップＳ２０に戻り始動許可ＥＣＵ１のルーチンは終了する。一方、否定判断のときは、次のステップＳ２２において、返還コードＱからキーコードＫを復号化する（図２のキーコードシフトレジスタ２２、キーコード照合回路２４）。次のステップ２３では、ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫを格納して（図２のキーコード照合回路２４の図示しない書込回路）、次のステップ２４においてフラグを立てる。なお、キーコードＫの書込（登録）は図４に示したＡ、Ｂ、Ｃの順に行われ、順にフラグが立てられる。これにより、始動許可ＥＣＵ１への当該電子キー３のキーコードＫの登録は終了する。
次にステップ２５において、乱数車両コードＰを電子キー３に送信してキーコード登録処理のサブルーチンを終了してステップ２０へ戻り、始動許可ＥＣＵ１のルーチンは終了する。ここで、乱数車両コードＰについて一言すれば、暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）によって表されるコードであるが、詳しくは、Ｒは図４にも示した通りＲｎで表される乱数コードであり、φKは始動許可ＥＣＵ１に当該電子キー３のキーコードＫが登録されていないこと（空であること）を表すものであり、Ｓは上述したように車両コードを表しており具体的にはＳ１である。この演算化は図２に示したＰ演算回路４０で行われる。これにより、変調回路１０は、上述した暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）に従った変調波を出力回路１２へ送出する。
この乱数車両コードＰが電子キー３に送信されると、電子キー３は、図６で示したステップＴ６で、乱数コードＲｎとは異なるので、否定判断を行ない、ステップＴ１０において図８に示す車両コード登録処理が実行される。
まず、ステップＴ１１では、乱数車両コードＰ（上述した暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）によるコード）か否かを判断し、否定判断のときは雑音信号等の誤った信号を受信したものとしてステップＴ１０へ戻り、肯定判断のときは次のステップＴ１２において乱数車両コードＰを受信する。次にステップＴ１３において、当該電子キー３の不揮発性メモリの車両コードの格納エリアＳ（図４参照）のフラグが立っているかを判断することにより、当該電子キー３の不揮発性メモリに既に車両コードＳが登録されているかを判断する（図３の車両コード判別回路５０の図示しないフラグ判別回路）。肯定判断のときはステップＴ１０へ戻り、否定判断のときは次のステップＴ１４において、乱数車両コードＰから車両コードＳ１を復号化する（図３の車両コードシフトレジスタ３２、車両コード判別回路５０）。次にステップ１５では、電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳ１を格納し（図３の車両コード判別回路５０の図示しない書込回路）、次のステップＴ１６において重ねて登録しないように車両コードＳのフラグを立ててステップＴ１０へ戻り、電子キー３のルーチンは終了する。
上記構成のものによれば、始動許可ＥＣＵ１は電子キー３に対して乱数コードを送信し、電子キー３は始動許可ＥＣＵ１から受信した乱数コード及び予め記憶されている車両コードに基づいてキーコードを暗号化により返還コードを生成して送信すると共に、始動許可ＥＣＵ１は電子キー３から受信した返還コードを車両コードに基づいて乱数コード及びキーコードに復号し、そのキーコードが予め登録されているキーコードと一致したときのみエンジン制御用ＥＣＵ７に対して始動許可信号を出力するようにしたので、電子キーから識別コードそのものを返信してしまう従来例のものと違って、電子キー３に記憶されている識別コードとしてのキーコードをさらに秘匿することができる。
また、電子キー３において返還コードを作成する際に、始動許可ＥＣＵ１から受信した乱数コードに加えて予め登録されている車両コードに基づいて返還コードを作成するようにしたので、電子キー３に記憶されたキーコードの秘匿性を一層高めることができる。
さらに、始動許可ＥＣＵ１は乱数コードを毎回更新した状態で送信するので、乱数コード及び返還コードが毎回異なるようになる。従って、同一の乱数コードを継続して送信する構成に比べて、キーコードの秘匿性を一層高めることができる。
加えて、車種毎または車両毎に乱数コードを作成するための演算式を異なって設定するようにしたので、キーコードの秘匿性を一層高めることができる。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
電子キー３の送受信制御回路６にキーコード若しくは車両コードのみを記憶するようにしてもよい。
電子キー３を機械的なキーを廃止して送受信制御回路６のみ設け、他の操作手段によりイグニッションスイッチ４を操作できるように構成してもよい。
始動許可ＥＣＵ１と電子キー３の送受信制御回路６との間の通信を光通信で行うようにしてもよい。
始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４に電子キー３が挿入されたときに電子キー３に乱数コードを送信して電子キーの真偽を判断するようにしてもよい。
上記実施例では、ステップＳ１３が返還コードＱから車両コードＳが空（φS）かを判断したが、ステップＳ１３での判断の代わりにステップＳ１の次に始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫが登録されているかを判断するようにしてもよい。また、この場合にステップＴ６で乱数コードか否かを判断したが電子キー３に車両コードＫが格納されているかを判断するようにしてもよい。
また、上記実施例では、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリへのキーコードＫの登録を行った後に、電子キー３の不揮発性メモリへの車両コードＳの登録を行ったが、始動許可ＥＣＵ１から乱数コードＲｎ、乱数車両コードＰを送信して電子キー３で車両コードＳが格納されているか否かを判断し格納されていない場合に車両コードＳを復号するようにすれば、電子キー３への車両コードＳの登録を先に行うことができる。更にこの場合に、始動許可ＥＣＵ１から乱数コードＲｎを送信を行わないで乱数車両コードＰを最初から送信するようにすれば、乱数コードＲｎを送信する時間を短縮することができるので、登録のための時間を短縮することができる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明に係る車両用始動許可装置及び識別コード記憶方法は、識別コードを秘匿することができるので、車両をその適正な所有者に専有させるものとして有用であり、また、識別コード記憶方法は双方の識別コードを登録するまでは車両用始動許可装置と送信機とを別々に管理することができるので、分業化が進んだ裾野の広い車両業界において車両の生産、販売での管理面を軽減するものとして有用である。
本発明は、送受信機から読取った識別コードが予め設定された識別コードと一致したときはエンジンの始動を許可する車両用始動許可装置並びに識別コードとして送受信機を特定するための送受信機コード及び車両を特定するための車両コードを送受信機及び車両用始動許可装置の双方にそれぞれ登録する識別コード登録方法に関する。
背景技術
近年、車両においては、セキュリティの向上を図るために、例えば機械的なキーに送信回路を一体に設けた電子キーが考えられている。このものは、電子キーがイグニッションスイッチに差込まれた状態で電子キーから識別コードを送信すると共に、電子キーから送信された識別コードが予め設定された識別コードと一致したときは、電子キーは真であると判断して電子キーの回転操作に応じてエンジンを始動するようになっている。
しかしながら、上記従来例のものでは、電子キーから識別コードそのものを送信する構成であるので、電子キーに記憶された識別コードを読取ることが可能である。
発明の開示
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、送受信機に記憶された識別コードをさらに秘匿することができる車両用始動許可装置並びに送受信機及び車両用始動許可装置に記憶されたそれぞれの認識コードを秘匿して送受信機及び車両始動許可装置の双方に登録する識別コード登録方法を提供することにある。
本発明は、送受信機並びに該送受信機から読取った識別コードが予め登録された識別コードと一致したときにはエンジンの始動を許可する車両用始動許可装置の双方に、車両を特定するための車両コード及び送受信機を特定するための送受信機コードをそれぞれ登録する識別コード登録方法であって、（Ａ）送受信機に前記送受信機コードを、車両用始動許可装置に前記車両コードを、それぞれ登録し、（Ｂ）車両用始動許可装置で所定の手順で作成した乱数コードを送信し、送受信機で受信した乱数コードに基づいて前記送受信機コードを所定の暗号処理により返還コードに変換して送信し、車両用始動許可装置で受信した返還コードを前記送信した乱数コードに基づいて送受信機コードに復元して該送受信機コードを車両始動許可装置に登録し、（Ｃ）車両用始動許可装置で前記乱数コードに基づいて前記車両コードを所定の暗号処理により乱数車両コードに変換して送信し、送受信機で受信した乱数車両コードを前記乱数コードに基づいて前記車両コードに復元して該車両コードを送受信機に登録する、ステップを含む。
本態様によれば、送受信機及び車両用始動許可装置にそれぞれ自己を特定する識別コードを個々に登録しておき、その後、送受信機に車両コードの登録と車両用始動許可装置に送受信機コードの登録ができるので、登録するまで車両用始動許可装置と送受信機とを一体に管理する必要がなるなると共に、登録のための送信にあたって乱数コード、返還コード、乱数車両コードを送信し識別コードそのものを単独に送信していないので、識別コードを秘匿することができる。なお、この場合、前記ステップ（Ｃ）は前記ステップ（Ｂ）より前に実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施例における全体構成を示す概略図である。
図２は、始動許可ＥＣＵを示す機能ブロック図である。
図３は、電子キーの送受信制御回路を示す機能ブロック図である。
図４は、全体の構成及び動作を示す模式図である。
図５は、始動許可ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
図６は、電子キーの送受信制御回路の動作を示すフローチャートである。
図７は、図５のステップＳ２０のサブルーチンを示すフローチャートである。
図８は、図６のステップＴ１０のサブルーチンを示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１は全体の構成を概略的に示している。この図１において、始動許可手段、乱数コード送信手段及び識別コード送信手段としての始動許可ＥＣＵ１はコイル２を備えており、そのコイル２を通じて送受信機としての電子キー３と電磁結合するようになっている。
つまり、コイル２はイグニッションスイッチ４に対応して配置されており、電子キー３がイグニッションスイッチ４に差込まれた状態でコイル２は電子キー３のコイル５と電磁結合して送受信制御回路６に給電すると共に送受信制御回路６から識別コードを読取るようになっている。
ここで、始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４からＡＣＣ信号（ＡＣＣ位置に操作されたことを示す信号）を受けたときは電子キー３の送受信制御回路６と通信を行い、電子キー３が真であると判断したときはエンジン制御用ＥＣＵ７に始動許可信号を出力する。
エンジン制御用ＥＣＵ７は、始動許可信号の入力状態でイグニッションスイッチ４からのＯＮ信号（ＯＮ位置に操作されたことを示す信号）及びＳＴＡＲＴ信号（ＳＴＡＲＴ位置に操作されたことを示す信号）を受付けると共に、ＳＴＡＲＴ信号を受付けたときはエンジンのスタータを駆動することによりエンジンを始動するようになっている。
図２は始動許可ＥＣＵ１を機能ブロック図で示している。この図２において、乱数コード発生回路８は、イグニッションスイッチ４に差込まれている電子キー３がＡＣＣ位置に操作されたときに乱数を発生させて乱数コード保持レジスタ９に記憶する。変調回路１０は、乱数コード保持レジスタ９に記憶された乱数コードを発振回路１１の発振周波数でもって送信信号に変調して出力回路１２に出力する。出力回路１２は、変調回路１０からの送信信号をコイル２を通じて送信する。
一方、受信回路１３は、アンテナ２を通じて受信した受信信号に基いてイグニッションスイッチ４に電子キー３が差込まれていると判断したときはそのことを電源制御回路１４に指令する。電源制御回路１４は、受信回路１３から受信したことを指令されたときは、バッテリ１５からの電源電圧を所定の制御電源電圧に安定した状態で始動許可ＥＣＵ１を構成する各回路に出力する。
また、受信回路１３は、コイル２から受信した受信信号を波形整形回路１６を通じて波形整形した状態で出力する。同期回路１７は、波形整形回路１６からの受信信号に含まれる同期信号を分離する。クロック回路１８は、同期回路１７の同期信号に応じてクロック信号を出力する。そして、コード復元回路１９は、クロック回路１８からのクロック信号に同期して波形整形回路１６からの受信信号を入力することにより乱数コード及びキーコードを復元（復号）する。この場合、受信信号に対して車両コードに基づいて所定の演算を施すことにより乱数コード及びキーコードを復元することができる。尚、コード復元回路１９は、後述する車両コードＳが空である（電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳが登録されていない）ことを示すφSを判別する図示しないφS判別回路を含んでいる。
符号判別回路２０は乱数コードシフトレジスタ２１及びキーコードシフトレジスタ２２から構成されており、コード復号回路１９から受取った乱数コード及びキーコードが真か否かを判断する。
即ち、乱数コードシフトレジスタ２１は、コード復号回路１９から送られてきた乱数コードをシフト動作により記憶する。また、キーコードシフトレジスタ２２は、コード復号回路１９から送られてきたキーコードをシフト動作により記憶する。そして、乱数コード照合回路２３は、乱数コードシフトレジスタ２１に記憶された乱数コードと乱数コード保持レジスタ９に記憶された乱数コードとを比較する。また、キーコード照合回路２４は、キーコードシフトレジスタ２２に記憶されたキーコードと不揮発性メモリに予め登録されたキーコードとを比較する。この場合、乱数コード照合回路２３が両方の乱数コードは一致すると判断したときは、電子キー３との間の通信は正常に行われたと判断できる。従って、電子キー３との通信が正常な状態でキーコード照合回路２４が両方のキーコードが一致すると判断したときは、正しい電子キー３が使用されていると判断することができる。そして、符号判断回路２０は、上述のようにして乱数コード及びキーコードが一致したときはエンジン制御用ＥＣＵ７に対して始動許可信号を出力する。
また、キーコード照合回路２４は、後述するキーコードＫのフラグが立っているかを判別する図示しないフラグ判別回路や始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫを書き込む図示しない書込回路を含んでおり、コード復号回路１９と接続されている。さらに、始動許可ＥＣＵ１には後述するＰ演算回路４０が設けられており、Ｐ演算回路４０は上述したコード復号回路１９及び変調回路１０に接続されている。
尚、図２では始動許可ＥＣＵ１を機能ブロック図で示したが、始動許可ＥＣＵ１はマイクロコンピュータを主体として構成されている。
第３は電子キー３の送受信制御回路６を機能ブロック図で示している。この図３において、電力受信回路２５は、受信アンテナ５が受けた受信電力を所定の制御電源電圧に安定化して出力する。信号受信回路２６は、受信アンテナ５が受信した受信信号を波形整形回路２７により整形した状態で出力する。同期回路２８は、波形整形回路２７からの受信信号に含まれる同期信号を分離する。クロック回路２９は、同期回路２８の同期信号に応じてクロック信号を出力する。
乱数コードシフトレジスタ３０は、波形整形回路２７からの受信信号に含まれる乱数コードをクロック回路２９からのクロック信号に応じてシフト操作により記憶する。キーコードシフトレジスタ３１は、不揮発性メモリに記憶されているキーコードをシフト操作により記憶する。車両コードシフトレジスタ３２は、不揮発性メモリに記憶されている車両コードをシフト操作により記憶する。
コード生成回路３３は、乱数コードシフトレジスタ３０、キーコードシフトレジスタ３１及び車両コードレジスタ３２に記憶された各コードに基いて所定の暗号処理により返還コードを作成する。
変調回路３４は、コード生成回路３３からの変調コードを発振回路３５からの発振周波数でもって変調して返還コードを生成する。そして、出力回路３６は、変調回路３４からの返還コードをアンテナ５を通じて送信する。
また、電子キー３には電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳが登録されていない（車両コードＳ＝φS）か否かを判断する車両コード判別回路５０が設けられており、車両コード判別回路５０は車両コードＳのフラグが立っている（車両コードＳがφSでなく既に登録されている）かを判別する図示しないフラグ判別回路や不揮発性メモリに車両コードＳを書き込む図示しない書込回路を含んでいる。この車両判別回路５０には上述した車両コードシフトレジスタ３２及び不揮発性メモリに接続されている。
尚、図３では電子キー３の送受信制御回路６を機能ブロック図で示したが、この送受信制御回路６は実際にはマイクロコンピュータを主体として構成されている。
図４は全体の構成及び動作を模式的に示している。この図４において、車両には予備を含めて３個までの電子キーＡ，Ｂ，Ｃを備えることができる。これらの電子キーＡ，Ｂ，Ｃには電子キーを特定するための識別コードとして個別のキーコードが設定されていると共に同一の車両コードが登録できる。
即ち、キーコードとして、電子キーＡにはＫ１、電子キーＢにはＫ２、電子キーＣにはＫ３が設定されている。また、電子キーＡ，Ｂ，Ｃには同一の車両コードとしてＳ１が登録できる。
一方、車両には３つまでのキーコードを登録できるようになっている。即ち、３個の電子キーＡ，Ｂ，Ｃに対応してキーコードとしてＫ１，Ｋ２，Ｋ３を登録することができる。なお、電子キー３へのキーコードの設定及び始動許可ＥＣＵ１への車両コードの設定は、例えば、所定の書込装置により電子的に書き込むことによって行うことができる。また、電子キー３への車両コードの登録及び始動許可ＥＣＵ１へのキーコードの登録は、後述するように、所定の手順により行うことができるようになっている。
次に上記構成の作用について説明する。
始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４に電子キー３が挿入されたところでコイル２に高周波電力を印加する。これにより電子キー３のコイル５に誘導起電力が発生するので、送受信制御回路６に給電され、その給電に応じて送受信制御回路６が動作を開始する。
ここで、図５は始動許可ＥＣＵ１の動作を示し、図６は電子キー３の送受信制御回路６の動作を示している。まず、始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４からＡＣＣ信号を入力するまで待機している（図５のステップＳ１）。
さて、運転者がエンジンを始動するために電子キー３を、まずＡＣＣ位置に回転操作すると、始動許可ＥＣＵ１は、乱数コードを生成する（ステップＳ２）。この場合、始動許可ＥＣＵ１は、ＡＣＣ信号を入力する毎に乱数コードＲｎを毎回更新状態で生成するようになっている（図４の動作１）。この際、乱数コードＲｎを作成するための演算式は、車種毎または車両毎に異なるように設定されている。これは、所定の演算式により作成した乱数は同期性を有しており、その周期特性を知ることにより乱数コードの解読が比較的容易となるからである。
続いて、始動許可ＥＣＵ１は、生成した乱数コードを送信する（ステップＳ３）。これにより、始動許可ＥＣＵ１のコイル２からは乱数Ｒｎが送信される（図４参照）。
そして、始動許可ＥＣＵ１は、電子キー３から受信信号を受信するまで待機する（ステップＳ４）。
一方、電子キー３の送受信制御回路６は、始動許可ＥＣＵ１から受信信号を受信するまで待機し（図６のステップＴ１）、受信信号を受信したところで乱数コードＲｎを受信したか否かを判断する（ステップＴ６）。乱数コードＲｎを受信したと判断したときは、受信信号が示す乱数コードＲｎを受信する（ステップＴ２）。
続いて、送受信制御回路５は、不揮発性メモリからキーコード及び車両コードを読込んでから（ステップＴ３）、それらのキーコード及び車両コードに基づいて返還コードを生成し（ステップＴ４）、その返還コードを送信する（ステップＴ５）。
即ち、送受信制御回路６は、受信した乱数コードＲｎ及び予め記憶されている車両コードＳ１に基づいて予め記憶されているキーコードＫ１に対して所定の暗号処理を施すことにより返還コードＱを作成する。具体的には、送受信制御回路６は、コイル４による被給電状態で受信した乱数コードＲｎに基いてキーコードＫ１と車両コードＳ１とにより所定の暗号化演算式Ｑ＝ｆ（Ｒ，Ｋ，Ｓ）に従って返還コードＱを作成してコイル５を通じて送信する（図４参照）。なお、当該電子キー３のキーコードが登録されていないときは、後述するように、キーコードＫが空であることを示すφKにより暗号化演算式Ｑはｆ（Ｒ，φK，Ｓ）とされる。
さて、始動許可ＥＣＵ１は、上述のように乱数コードを送信した後は、受信信号の受信状態となり（図５のステップＳ４）、受信信号を受信したところで受信信号が示す返還コードＱを受信し（ステップＳ５、図４の動作２）、車両コードＳが空（φS）か否かを判断する（ステップＳ１３、図２のコード復元回路１９）。車両コードが空（φS）でないときは、車両コードは既に登録されているので、不揮発性メモリから車両コードを読込み（ステップＳ６）、その車両コードに基づいて不揮発性メモリから乱数コード及びキーコードを復号する（ステップＳ７）。
続いて、始動許可ＥＣＵ１は、不揮発性メモリから乱数コードを読込み（ステップＳ８）、２つの乱数コードが一致するかを判断する（ステップＳ９）。このとき、２つの乱数コードが異なっていたときは、電子キー３との通信は誤っていると判断してステップＳ２に移行することにより電子キー３との通信を再度実行する。
また、始動許可ＥＣＵ１は、２つの乱数コードが一致していたときは、電子キー３との通信は正常であると判断して不揮発性メモリからキーコードを読み込み（ステップＳ１０）、２つのキーコードが一致しているかを判断する（ステップＳ１１）。このとき、読み込んだキーコードが予め登録されている３種類のキーコードＫ１，Ｋ２，Ｋ３のうちの何れかに一致していたときは（図４の動作４）、始動許可信号をエンジン制御用ＥＣＵ６に出力する。
従って、エンジン制御用ＥＣＵ７は、始動許可ＥＣＵ１から始動許可信号を入力した状態でイグニッションスイッチ４からＳＴＡＲＴ信号を入力したときは、スタータを駆動することによりエンジンを始動する。
一方、ステップＳ１３で車両コードＳが空（φS）と判断されたときは、ステップＳ２０において図７に示すキーコード登録処理を実行する。まず、ステップＳ２１では、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリのキーコードの格納エリアＡ、Ｂ、Ｃ（図４参照）のすべてのフラグが立っているかを判断することにより、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリのキーコードの格納エリアＡ、Ｂ、Ｃのすべてに既にキーコードＫ１、Ｋ２、Ｋ３が登録されているかを判断する（図２のキーコード照合回路２４の図示しないフラグ判別回路）。
肯定判断のときは、既に３つのキーコードが登録されておりこれ以上格納できないので、ステップＳ２０に戻り始動許可ＥＣＵ１のルーチンは終了する。一方、否定判断のときは、次のステップＳ２２において、返還コードＱからキーコードＫを復号化する（図２のキーコードシフトレジスタ２２、キーコード照合回路２４）。次のステップ２３では、ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫを格納して（図２のキーコード照合回路２４の図示しない書込回路）、次のステップ２４においてフラグを立てる。なお、キーコードＫの書込（登録）は図４に示したＡ、Ｂ、Ｃの順に行われ、順にフラグが立てられる。これにより、始動許可ＥＣＵ１への当該電子キー３のキーコードＫの登録は終了する。
次にステップ２５において、乱数車両コードＰを電子キー３に送信してキーコード登録処理のサブルーチンを終了してステップ２０へ戻り、始動許可ＥＣＵ１のルーチンは終了する。ここで、乱数車両コードＰについて一言すれば、暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）によって表されるコードであるが、詳しくは、Ｒは図４にも示した通りＲｎで表される乱数コードであり、φKは始動許可ＥＣＵ１に当該電子キー３のキーコードＫが登録されていないこと（空であること）を表すものであり、Ｓは上述したように車両コードを表しており具体的にはＳ１である。この演算化は図２に示したＰ演算回路４０で行われる。これにより、変調回路１０は、上述した暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）に従った変調波を出力回路１２へ送出する。
この乱数車両コードＰが電子キー３に送信されると、電子キー３は、図６で示したステップＴ６で、乱数コードＲｎとは異なるので、否定判断を行ない、ステップＴ１０において図８に示す車両コード登録処理が実行される。
まず、ステップＴ１１では、乱数車両コードＰ（上述した暗号化演算式Ｐ＝ｆ（Ｒ，φK，Ｓ）によるコード）か否かを判断し、否定判断のときは雑音信号等の誤った信号を受信したものとしてステップＴ１０へ戻り、肯定判断のときは次のステップＴ１２において乱数車両コードＰを受信する。次にステップＴ１３において、当該電子キー３の不揮発性メモリの車両コードの格納エリアＳ（図４参照）のフラグが立っているかを判断することにより、当該電子キー３の不揮発性メモリに既に車両コードＳが登録されているかを判断する（図３の車両コード判別回路５０の図示しないフラグ判別回路）。肯定判断のときはステップＴ１０へ戻り、否定判断のときは次のステップＴ１４において、乱数車両コードＰから車両コードＳ１を復号化する（図３の車両コードシフトレジスタ３２、車両コード判別回路５０）。次にステップ１５では、電子キー３の不揮発性メモリに車両コードＳ１を格納し（図３の車両コード判別回路５０の図示しない書込回路）、次のステップＴ１６において重ねて登録しないように車両コードＳのフラグを立ててステップＴ１０へ戻り、電子キー３のルーチンは終了する。
上記構成のものによれば、始動許可ＥＣＵ１は電子キー３に対して乱数コードを送信し、電子キー３は始動許可ＥＣＵ１から受信した乱数コード及び予め記憶されている車両コードに基づいてキーコードを暗号化により返還コードを生成して送信すると共に、始動許可ＥＣＵ１は電子キー３から受信した返還コードを車両コードに基づいて乱数コード及びキーコードに復号し、そのキーコードが予め登録されているキーコードと一致したときのみエンジン制御用ＥＣＵ７に対して始動許可信号を出力するようにしたので、電子キーから識別コードそのものを返信してしまう従来例のものと違って、電子キー３に記憶されている識別コードとしてのキーコードをさらに秘匿することができる。
また、電子キー３において返還コードを作成する際に、始動許可ＥＣＵ１から受信した乱数コードに加えて予め登録されている車両コードに基づいて返還コードを作成するようにしたので、電子キー３に記憶されたキーコードの秘匿性を一層高めることができる。
さらに、始動許可ＥＣＵ１は乱数コードを毎回更新した状態で送信するので、乱数コード及び返還コードが毎回異なるようになる。従って、同一の乱数コードを継続して送信する構成に比べて、キーコードの秘匿性を一層高めることができる。
加えて、車種毎または車両毎に乱数コードを作成するための演算式を異なって設定するようにしたので、キーコードの秘匿性を一層高めることができる。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
電子キー３の送受信制御回路６にキーコード若しくは車両コードのみを記憶するようにしてもよい。
電子キー３を機械的なキーを廃止して送受信制御回路６のみ設け、他の操作手段によりイグニッションスイッチ４を操作できるように構成してもよい。
始動許可ＥＣＵ１と電子キー３の送受信制御回路６との間の通信を光通信で行うようにしてもよい。
始動許可ＥＣＵ１は、イグニッションスイッチ４に電子キー３が挿入されたときに電子キー３に乱数コードを送信して電子キーの真偽を判断するようにしてもよい。
上記実施例では、ステップＳ１３が返還コードＱから車両コードＳが空（φS）かを判断したが、ステップＳ１３での判断の代わりにステップＳ１の次に始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリにキーコードＫが登録されているかを判断するようにしてもよい。また、この場合にステップＴ６で乱数コードか否かを判断したが電子キー３に車両コードＫが格納されているかを判断するようにしてもよい。
また、上記実施例では、始動許可ＥＣＵ１の不揮発性メモリへのキーコードＫの登録を行った後に、電子キー３の不揮発性メモリへの車両コードＳの登録を行ったが、始動許可ＥＣＵ１から乱数コードＲｎ、乱数車両コードＰを送信して電子キー３で車両コードＳが格納されているか否かを判断し格納されていない場合に車両コードＳを復号するようにすれば、電子キー３への車両コードＳの登録を先に行うことができる。更にこの場合に、始動許可ＥＣＵ１から乱数コードＲｎを送信を行わないで乱数車両コードＰを最初から送信するようにすれば、乱数コードＲｎを送信する時間を短縮することができるので、登録のための時間を短縮することができる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明に係る車両用始動許可装置及び識別コード記憶方法は、識別コードを秘匿することができるので、車両をその適正な所有者に専有させるものとして有用であり、また、識別コード記憶方法は双方の識別コードを登録するまでは車両用始動許可装置と送信機とを別々に管理することができるので、分業化が進んだ裾野の広い車両業界において車両の生産、販売での管理面を軽減するものとして有用である。
Claims (7)
- 送受信機から読取った識別コードが予め設定された識別コードと一致したときにエンジンの始動を許可する始動許可手段を備えた車両用始動許可装置において、
前記始動許可手段は、所定の手順に基づいて作成した乱数コードを送信する乱数コード送信手段を備え、
前記送受信機は、前記乱数コード送信手段から送信された乱数コードと、予め記憶された第１のコード及び第２のコードと、を所定の暗号処理により返還コードに変換して送信する返還コード送信手段を備え、
前記始動許可手段は、前記返還コード送信手段から送信された返還コードを予め記憶された前記第１のコードに基づいて、前記乱数コード及び前記第２のコードに復元すると共に、復元した前記第２のコードを前記識別コードとして読み取る識別コード復元手段とを備えたことを特徴とする車両用始動許可装置。 - 前記識別コード復元手段は、前記復元した乱数コード及び第２のコードを前記識別コードとして読み取る請求項１記載の車両用始動許可装置。
- 前記第２のコードは、前記送受信機を特定するための送受信機コードであり、前記第１のコードは、車両を特定するための車両コードであることを特徴とする請求項１記載の車両用始動許可装置。
- 前記乱数コード送信手段は、乱数コードを毎回更新した状態で作成することを特徴とする請求項１または２記載の車両用始動許可装置。
- 前記乱数コード送信手段は、乱数コードを車種毎または車両毎に異なった手順で作成することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用始動許可装置。
- 識別コードとして送受信機を特定するための送受信機コード及び車両を特定するための車両コードを、送受信機及び該送受信機から読取った識別コードが予め設定された識別コードと一致したときにエンジンの始動を許可する車両用始動許可装置の双方にそれぞれ登録する識別コード登録方法であって、
（Ａ）送受信機に前記送受信機コードを、車両用始動許可装置に前記車両コードを、それぞれ登録し、
（Ｂ）車両用始動許可装置で所定の手順に基づいて作成した乱数コードを送信し、送受信機で受信した乱数コードと前記送受信機コードとを所定の暗号処理により返還コードに変換して送信し、車両用始動許可装置で受信した返還コードを前記登録した車両コードに基づいて送受信機コードに復元して該送受信機コードを車両用始動許可装置に登録し、
（Ｃ）車両用始動許可装置で前記乱数コードと前記車両コードとを所定の暗号処理により乱数車両コードに変換して送信し、送受信機で受信した乱数車両コードを前記乱数コードに基づいて車両コードに復元して該車両コードを送受信機に登録する、
ステップを含む識別コード登録方法。 - 前記ステップ（Ｃ）は前記ステップ（Ｂ）より前に実行されることを特徴とする請求項６に記載の識別コード登録方法。
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