JP5866216B2 - 電子キー登録システム - Google Patents

Description

この発明は、電子キーを通信対象の制御装置に登録する電子キー登録システムに関する。

従来、車両のユーザにより所持される電子キーと車両との間で無線通信を行い、認証が成立することに基づいて、ドアの施解錠やエンジンの始動停止等を行う電子キーシステムが知られている。そして、このような電子キーシステムでは、セキュリティ性を維持するために、電子キーと車両との間の通信を保護する必要がある。このため、電子キーシステムでは、電子キーと車両との間で暗号通信が行われている（例えば、特許文献１参照）。暗号通信では、通信内容が暗号化されるので、秘匿性に優れる。

上記暗号通信の暗号方式としては、共通鍵暗号方式が採用される。共通鍵暗号方式では、暗号化と復号に同一の暗号鍵を使用する。このため、電子キーと車両との両方に同一の暗号鍵を持たせておく必要がある。電子キー及び車両への暗号鍵の登録は、電子キーを車両の制御装置に登録する過程で行われる。制御装置は、電子キーから無線送信された識別情報と自身に記憶された識別情報との照合によって電子キーとの認証を行う。

特開２００９−３０２８４８号公報

ところで、電子キーを制御装置に登録する電子キー登録システムにおいては、制御装置と電子キーとの間で紐付けがなければ、どの電子キーを持ってきても制御装置に登録が可能となり、ユーザ以外の電子キーが制御装置に登録されるおそれがある。そこで、本願発明者は、登録される車両（通信対象）のビークルＩＤ（通信対象に固有の識別情報）を制御装置及び電子キーに予め保存した状態で出荷することを考えた。しかしながら、通信対象に固有の識別情報が改ざんされた場合には、対応する電子キーであると制御装置が判定してしまうこととなる。また、対となる制御装置と電子キーとをまとめて出荷することも考えられるが煩雑であり、電子キーを後から追加登録できなくなってしまう。なお、車両に使用される電子キーシステムに限らず、住宅等の建物に使用される電子キーシステムにおいても同様の課題がある。このため、セキュリティ性を維持しながら、容易に登録できる電子キー登録システムが望まれていた。

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、セキュリティ性を維持しながら、容易に登録できる電子キー登録システムを提供することにある。

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、電子キーと通信対象との認証が成立したことに基づいて当該通信対象の制御が可能となる電子キーシステムに用いる前記電子キーを前記通信対象の制御装置に登録する電子キー登録システムにおいて、前記認証に用いる暗号鍵を生成する際に使用する前記電子キー毎に異なる暗号鍵生成コードと、当該暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とを使用する第２鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵とが、追加登録される前記電子キーに保存される追加キー製造ステップと、前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存するキー追加登録ステップと、を備えることをその要旨としている。

同構成によれば、キー追加登録ステップにおいて通信対象に固有の識別情報が電子キーに書き込まれていることを条件としているので、通信対象に固有の識別情報が保存されていない電子キーの制御装置への登録を排除可能である。また、追加キー製造ステップにおいて第２鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵が追加登録する電子キーに保存されるとともに、キー追加登録ステップにおいて第２鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵が制御装置に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キーのみ制御装置と認証が成立し、初期登録用に製造された電子キーの制御装置への追加登録を排除可能である。よって、セキュリティ性を維持しながら、対となる電子キーと制御装置をまとめて出荷する必要がなく、容易に登録できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キー登録システムにおいて、前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が前記制御装置に保存されるとともに、前記認証に用いる暗号鍵を生成する際に使用する前記電子キー毎に異なる暗号鍵生成コードと、当該暗号鍵生成コードを使用する第１鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵とが初期登録される前記電子キーに保存される初期製造ステップと、前記制御装置に保存された識別情報を前記電子キーに書き込むとともに、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第１鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存する初期登録ステップと、を備えることをその要旨としている。

同構成によれば、初期製造ステップにおいて通信対象に固有の識別情報が制御装置に保存され、初期登録ステップにおいて制御装置に保存された識別情報が初期登録用の電子キーに書き込まれる。すなわち、電子キーは識別情報が登録された通信対象の制御装置にのみ対応し、他の通信対象の制御装置に対応しない。よって、他の通信対象の制御装置への初期登録用の電子キーの登録を排除可能である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子キー登録システムにおいて、前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が、交換される前記制御装置に保存される交換制御装置製造ステップと、前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記暗号鍵生成コードを使用する第１鍵生成ロジック又は前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とを使用する第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵を生成し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存する交換制御装置登録ステップと、を備えることをその要旨としている。

同構成によれば、交換制御装置登録ステップにおいて通信対象に固有の識別情報が電子キーに書き込まれていることを条件としているので、通信対象に固有の識別情報が保存されていない電子キーの制御装置への登録を排除可能である。また、交換制御装置登録ステップにおいて電子キーに保存された暗号鍵生成コードを取り出して第１鍵生成ロジック又は第２鍵生成ロジックによって暗号鍵を生成し、当該暗号鍵による電子キーとの認証が成立したことを条件に暗号鍵が制御装置に保存される。このため、初期登録用に製造された電子キーが制御装置と認証が成立する。よって、通信対象に固有の識別情報と第１鍵生成ロジック又は第２鍵生成ロジックによる暗号鍵との両方が保存された初期登録用の電子キーのみを制御装置に登録可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子キー登録システムにおいて、前記交換制御装置登録ステップでは、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第１鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存することをその要旨としている。

同構成によれば、交換制御装置登録ステップにおいて電子キーに保存された暗号鍵生成コードを取り出して第１鍵生成ロジックによって暗号鍵を生成して仮保存し、当該暗号鍵による電子キーとの認証が成立したことを条件に暗号鍵が制御装置に保存される。このため、初期登録用に製造された電子キーが制御装置と認証が成立する。よって、通信対象に固有の識別情報と第１鍵生成ロジックによる暗号鍵との両方が保存された初期登録用の電子キーのみを制御装置に登録可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電子キー登録システムにおいて、交換制御装置登録ステップでは、前記第１鍵生成ロジックによって生成した前記暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立しなかった際には生成した前記暗号鍵を破棄し、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存することをその要旨としている。

同構成によれば、交換制御装置登録ステップにおいて第１鍵生成ロジックによる暗号鍵で電子キーとの認証が成立しなかったということは追加登録用の電子キーの可能性がある。そこで、電子キーに保存された暗号鍵生成コードを取り出して第２鍵生成ロジックによって暗号鍵を生成し、当該暗号鍵による電子キーとの認証が成立したことを条件に暗号鍵が制御装置に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キーが制御装置と認証が成立する。よって、通信対象に固有の識別情報と第２鍵生成ロジックによる暗号鍵との両方が保存された追加登録用の電子キーも制御装置に登録可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、前記追加キー製造ステップでは、前記通信対象に固有の識別情報に乱数を加え、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とを使用して生成した暗号鍵を前記追加登録される電子キーに保存し、前記キー追加登録ステップでは、前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存することをその要旨としている。

同構成によれば、キー追加登録ステップにおいて乱数を必要とするので、電子キーに保存されている車両に固有の識別情報と、暗号鍵生成コードと、第２鍵生成ロジックとを取得したとしても、乱数が加えられた識別情報がなければ暗号鍵を生成することはできない。よって、セキュリティ性を更に維持することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電子キー登録システムにおいて、前記交換制御装置製造ステップでは、前記識別情報に加えた乱数を、交換される前記制御装置に保存し、前記交換制御装置登録ステップでは、前記第１鍵生成ロジックによって生成した前記暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立しなかった際には生成した前記暗号鍵を破棄し、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存することをその要旨としている。

同構成によれば、交換制御装置登録ステップにおいて電子キーに保存された暗号鍵生成コードを取り出し、第２鍵生成ロジックによって暗号鍵生成コードと乱数を加えた識別情報とから暗号鍵を生成し、当該暗号鍵による電子キーとの認証が成立したことを条件に暗号鍵が制御装置に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キーが制御装置と認証が成立する。よって、通信対象に固有の識別情報と第２鍵生成ロジックによる暗号鍵との両方が保存された追加登録用の電子キーのみを制御装置に登録可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の電子キー登録システムにおいて、前記制御装置は、前記暗号鍵の生成に使用した前記乱数を使用禁止に設定することをその要旨としている。

同構成によれば、追加登録用の電子キーを登録した後に加えた乱数が使用禁止になるので、制御装置に別の追加登録用の電子キーが新たに登録されることを防ぐことが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項２〜８のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、前記制御装置は、前記暗号鍵の生成に使用した前記第１鍵生成ロジックを使用禁止に設定することをその要旨としている。

同構成によれば、初期登録用の電子キーを登録した後に第１鍵生成ロジックが使用禁止になるので、制御装置に別の初期登録用の電子キーが新たに登録されることを防ぐことが可能となる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、交換される前記制御装置及び追加登録される前記電子キーは、前記通信対象に予め設定された識別情報を確認して発注された発注情報に基づいて前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が保存されて出荷されることをその要旨としている。

同構成によれば、出荷時に通信対象毎に異なる固有の識別情報が交換用の制御装置や追加登録用の電子キーに保存されるので、市場に出回った段階で、発注と異なる制御装置に電子キーを登録したり、発注と異なる電子キーを制御装置に登録したりすることを防ぐことが可能となる。

本発明によれば、セキュリティ性を維持しながら、容易に登録できる。

電子キー登録システムの概略構成を示すブロック図。 電子キー登録システムの工場における登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの電子キーを追加登録する際の登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの交換したイモビライザＥＣＵへの電子キーの登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの交換したイモビライザＥＣＵへの電子キーの登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの電子キーを追加登録する際にイモビライザＥＣＵのビークルＩＤの取得動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの追加する電子キーへの登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの電子キーの追加登録動作を示すシーケンスチャート。 電子キー登録システムの交換したイモビライザＥＣＵへの電子キーの追加登録動作を示すシーケンスチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電子キー登録システムを車両に具体化した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。

図１に示されるように、車両１には、例えば近距離無線通信（通信距離が約数ｃｍの無線通信）によって電子キー２とＩＤ照合を実行するイモビライザシステム３が設けられている。イモビライザシステム３は、電子キー２にＩＤタグ、いわゆるトランスポンダ４を設け、車両１のコイルアンテナ５から送信される駆動電波によりトランスポンダ４が起動した際、このトランスポンダ４から送信されるＩＤコード信号を基にＩＤ照合を行うシステムである。なお、車両１が通信対象に相当する。また、イモビライザシステム３が電子キーシステムとして機能する。

この場合、車両１には、イモビライザシステム３のコントロールユニットとしてイモビライザＥＣＵ６が設けられている。イモビライザＥＣＵ６には、エンジン１１の動作を制御するエンジンＥＣＵ１２が車内ＬＡＮ１３を介して接続されている。イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、車両１と組をなす電子キー２のＩＤコードが登録されている。イモビライザＥＣＵ６には、例えばＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯やＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を送受信可能なコイルアンテナ５が接続されている。コイルアンテナ５は、磁界成分により電波を送信する磁界アンテナが使用され、キーシリンダに設けられている。なお、イモビライザＥＣＵ６が制御装置に相当する。

トランスポンダ４には、トランスポンダ４の通信動作を制御する制御部４１が設けられている。この制御部４１のメモリ４２には、電子キー２の固有ＩＤとしてＩＤコード（トランスポンダコード）が登録されている。トランスポンダ４には、コイルアンテナ５と同様にＬＦ帯やＨＦ帯の電波を送受信可能な送受信アンテナ２１が設けられている。

イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２がキーシリンダに挿入されたことを検出すると、コイルアンテナ５から駆動電波を断続的に送信する。乗車したユーザがエンジン１１を始動する際には、電子キー２をキーシリンダに挿入して、回動操作を行う。このとき、トランスポンダ４は、コイルアンテナ５から送信される駆動電波を送受信アンテナ２１で受信すると、駆動電波を電源として起動する。トランスポンダ４は、起動状態に切り換わると、自身に登録されたＩＤコードを含むＩＤコード信号を送受信アンテナ２１から送信する。イモビライザＥＣＵ６は、トランスポンダ４から送信されたＩＤコード信号をコイルアンテナ５で受信すると、ＩＤコード信号に含まれるＩＤコードによりＩＤ照合（イモビライザ照合）を実行する。イモビライザＥＣＵ６は、ＩＤ照合が成立することを確認すると、ＩＤ照合成立をメモリ６７に保持する。

そして、例えばイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）１４がエンジンスタート位置まで操作されると、エンジンＥＣＵ１２は、イモビライザＥＣＵ６にＩＤ照合成立結果を確認する。エンジンＥＣＵ１２は、イモビライザＥＣＵ６からＩＤ照合成立を取得すると、エンジン１１への点火制御及び燃料噴射制御を開始し、エンジン１１を始動させる。

イモビライザ照合の認証には、電子キー２のＩＤコードを確認するコード照合の他に、チャレンジレスポンス認証も実行されている。チャレンジレスポンス認証は、車両１側が例えば乱数コードとしてチャレンジコードを電子キー２に送信してレスポンスを演算させ、車両１が自ら演算するレスポンスコードと、電子キー２から受信したレスポンスコードとが一致するか否かによる認証である。イモビライザＥＣＵ６とトランスポンダ４との認証には、共通の暗号鍵を用いる共通鍵暗号方式を採用している。電子キー２及びイモビライザＥＣＵ６は、それぞれに登録された暗号鍵を使用してチャレンジコードからレスポンスコードを演算する。

トランスポンダ４のメモリ４２には、車両１に固有の識別情報であるビークルＩＤ（ＶＩＤ）と、暗号鍵Ｋを生成する際に使用する電子キー毎に異なる暗号鍵生成コードとしてのＳＥＥＤコード（ＳＣ）と、認証に用いる暗号鍵Ｋとが保存されている。

イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、電子キー２の初期登録を許可する初期登録フラグと、交換するために補給されたイモビライザＥＣＵ６であって電子キー２の初期登録を許可する補給初期フラグと、電子キー２の追加登録を許可する追加登録フラグとが設定されている。また、イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、車両１に固有の識別情報であるビークルＩＤ（ＶＩＤ）と、認証に用いる暗号鍵Ｋと、暗号鍵Ｋを生成する際に使用する鍵生成ロジックとが保存されている。

また、イモビライザシステム３には、電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に登録する電子キー登録システム７が設けられている。電子キー登録システム７は、新規に電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に登録したり、電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に追加登録したり、交換したイモビライザＥＣＵ６に電子キー２を登録したりする。

電子キー登録システム７は、電子キー２に保存された認証時に用いる暗号鍵ＫをイモビライザＥＣＵ６に保存することで、電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に登録する。このとき、電子キー登録システム７は、暗号鍵Ｋそのものではなく、ＳＥＥＤコードを電子キー２から取得して暗号鍵Ｋを生成する。なお、電子キー登録システム７は、暗号鍵Ｋとともに電子キー２に固有のＩＤコードを電子キー２からイモビライザＥＣＵ６に保存する。

電子キー登録システム７は、登録ツール８を車両１に接続して、登録ツール８によってイモビライザＥＣＵ６の動作モードを登録モードに切り替えることで、電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に登録させる。登録ツール８には、登録ツール８を制御する制御部８１と、ユーザによる登録操作を検出する操作部８２と、登録動作を表示する表示部８３とが設けられている。登録ツール８は、新規に電子キー２を登録する初期登録モードに設定されると、イモビライザＥＣＵ６の動作モードを初期登録モードに変更する初期登録信号を車両１に出力する。また、登録ツール８は、電子キー２を追加登録する追加登録モードに設定されると、イモビライザＥＣＵ６の動作モードを追加登録モードに変更する追加登録信号と、既に登録されている電子キー２を確認する登録キー確認信号とを車両１に出力する。また、登録ツール８は、交換したイモビライザＥＣＵ６に電子キー２を初期登録する補給初期登録モードに設定されると、イモビライザＥＣＵ６の動作モードを補給初期登録モードに変更する補給初期登録信号を車両１に出力する。

イモビライザＥＣＵ６には、動作モードを切り替えるモード切替部６１が設けられている。モード切替部６１は、登録ツール８から初期登録信号が入力されると、動作モードを初期登録モードに切り替える。また、モード切替部６１は、登録ツール８から追加登録信号が入力されると、動作モードを追加登録モードに切り替える。モード切替部６１は、登録ツール８から補給初期登録信号が入力されると、動作モードを補給初期登録モードに切り替える。

また、イモビライザＥＣＵ６には、初期登録する電子キー２にビークルＩＤを書き込むビークルＩＤ書込部６２が設けられている。ビークルＩＤ書込部６２は、動作モードが初期登録モードに切り替えられると、メモリ６７に記憶されたビークルＩＤを含ませたビークルＩＤ信号をコイルアンテナ５から電子キー２に送信する。

また、イモビライザＥＣＵ６には、自身に追加登録する電子キー２に保存されたビークルＩＤが正しいか否かを確認するビークルＩＤ確認部６３が設けられている。ビークルＩＤ確認部６３は、動作モードが追加登録モード又は補給初期モードに切り替えられると、電子キー２に保存されたビークルＩＤが自身に保存されたビークルＩＤと同じであるかを確認するビークルＩＤ確認信号をコイルアンテナ５から電子キー２に送信する。そして、ビークルＩＤ確認部６３は、電子キー２から送信されたビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤが正しいか否かを確認する。

また、イモビライザＥＣＵ６には、電子キー２に保存された暗号鍵Ｋを生成するためにＳＥＥＤを読み込むＳＥＥＤ読込部６４が設けられている。ＳＥＥＤ読込部６４は、動作モードがいずれかの登録モードに切り替えられた際に、ＳＥＥＤコードを要求するＳＥＥＤ要求信号をコイルアンテナ５から送信し、電子キー２から送信されたＳＥＥＤ信号からＳＥＥＤコードを取り出す。

また、イモビライザＥＣＵ６には、暗号鍵Ｋを生成する暗号鍵生成部６５が設けられている。暗号鍵生成部６５は、初期登録モードにおいて、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコードを使用して第１鍵生成ロジックｆによって暗号鍵Ｋを生成する。また、暗号鍵生成部６５は、追加登録モードにおいてＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコードとメモリ６７に保存されたビークルＩＤとを使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵Ｋを生成する。

また、イモビライザＥＣＵ６には、生成された暗号鍵Ｋを登録するとともに、フラグを変更する暗号鍵登録部６６が設けられている。暗号鍵登録部６６は、初期登録モード及び追加登録モードでは暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵Ｋをメモリ６７に保存することで暗号鍵ＫをイモビライザＥＣＵ６に登録する。一方、暗号鍵登録部６６は、補給初期登録モードでは暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵Ｋをメモリ６７に仮保存し、チャレンジレスポンス認証を行う。暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードを含むチャレンジ信号をコイルアンテナ５から送信し、電子キー２から送信されたレスポンス信号に含まれるレスポンスコードと、送信したチャレンジコードを、暗号鍵Ｋを使用して演算したレスポンスコードとを照合（レスポンス照合）する。そして、暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が成立した際に暗号鍵Ｋをメモリ６７に保存することでイモビライザＥＣＵ６に登録する。暗号鍵登録部６６は、初期登録モードでは、暗号鍵Ｋを保存した後、初期登録拒否操作を検出すると、初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止とする。なお、初期登録拒否操作は、イグニッションスイッチ１４に対してオンオフを２０回繰り返す操作である。一方、暗号鍵登録部６６は、補給初期登録モードでは、暗号鍵Ｋを保存した後、補給初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止とする。

ここで、登録する車両１のビークルＩＤは、登録する車両１から事前に取得する。具体的には、ビークルＩＤを要求する特定操作を車両１に行った際に、ディスプレイ１５にビークルＩＤを表示する。なお、電子キー２を追加登録する場合には、既存の電子キー２をキーシリンダに挿入し、イモビライザ照合が成立した際に、ビークルＩＤをディスプレイ１５に表示してもよい。

次に、電子キー登録システム７によるイモビライザＥＣＵ６への電子キー２の登録動作について図２〜図５を参照して説明する。
まず、初期製造ステップにおいて、初期登録用のイモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、第１鍵生成ロジックｆと、第２鍵生成ロジックｇとが保存される。また、メモリ６７の初期登録フラグ及び追加登録フラグは受け入れが許容され、補給初期フラグは受け入れが拒否される。一方、初期製造ステップにおいて、初期登録用の電子キー２のメモリ４２には、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）と、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を使用して第１鍵生成ロジックｆによって生成された暗号鍵（Ｋ−１）とが保存される。

次に、工場における電子キー２の登録について説明する。初期登録ステップにおいて、登録ツール８を車両１に接続して、登録操作を行う。また、上記のイモビライザＥＣＵ６が車両１に搭載されるとともに、車両１に搭載されたイモビライザＥＣＵ６に電子キー２が登録される。

図２に示されるように、登録ツール８は、ユーザが操作部８２を操作して初期登録に設定すると、初期登録命令として初期登録信号をイモビライザＥＣＵ６に出力する（ステップＳ１）。イモビライザＥＣＵ６は、初期登録信号を受信すると、動作モードを初期登録モードに切り替える（ステップＳ２）。すなわち、モード切替部６１は、イモビライザＥＣＵ６に初めて電子キー２を登録する初期登録モードに切り替える。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、自身のメモリ６７に保存されたビークルＩＤを電子キー２に書き込む（ステップＳ３）。すなわち、ビークルＩＤ書込部６２は、メモリ６７に記憶されたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）を含ませたビークルＩＤ信号をコイルアンテナ５から電子キー２に送信する。

電子キー２は、ビークルＩＤ信号を受信すると、ビークルＩＤを書き込む（ステップＳ４）。すなわち、トランスポンダ４は、ビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）をメモリ４２に保存する。そして、電子キー２は、ビークルＩＤの書き込みをロックする（ステップＳ５）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２のビークルＩＤの上書きを禁止することで、ビークルＩＤの書き替えを防止する。

イモビライザＥＣＵ６は、ビークルＩＤの書き込みに続いて、ＳＥＥＤコードを読み込む（ステップＳ６）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤコードを要求するＳＥＥＤ要求信号をコイルアンテナ５から送信する。

電子キー２は、ＳＥＥＤ要求信号を受信すると、ＳＥＥＤ信号を送信する（ステップＳ７）。トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を含むＳＥＥＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、第１鍵生成ロジックｆで暗号鍵（Ｋ−１）を算出する（ステップＳ８）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を使用して第１鍵生成ロジックｆによって暗号鍵（Ｋ−１）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−１）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７に保存する（ステップＳ９）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７に保存することで暗号鍵（Ｋ−１）をイモビライザＥＣＵ６に登録する。イモビライザＥＣＵ６は、登録された暗号鍵（Ｋ−１）を使用することで、電子キー２とのイモビライザ照合が可能となる。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、初期登録拒否操作を検出する（ステップＳ１０）と、初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止にする（ステップＳ１１）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、イグニッションスイッチ１４のオンオフが２０回繰り返されると、初期登録拒否操作を検出したとして、初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止とする。これにより、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２の初期登録ができなくなる。

次に、電子キー２の追加登録について説明する。追加キー製造ステップにおいて、イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、暗号鍵（Ｋ−１）と、第２鍵生成ロジックｇとが保存されている。また、メモリ６７の初期登録フラグ及び補給初期フラグは受け入れが拒否され、追加登録フラグは受け入れが許容される。一方、追加キー製造ステップにおいて、電子キー２のメモリ４２には、発注に従って、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、暗号鍵（Ｋ−９）を生成するＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、ビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）とＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって生成された暗号鍵（Ｋ−９）とが保存される。そして、登録ツール８を車両１に接続して、登録操作を行う。

図３に示されるように、キー追加登録ステップにおいて、登録ツール８は、ユーザが操作部８２を操作して追加登録に設定すると、追加登録命令として追加登録信号をイモビライザＥＣＵ６に出力する（ステップＳ２１）。イモビライザＥＣＵ６は、追加登録信号を受信すると、動作モードを追加登録モードに切り替える（ステップＳ２２）。すなわち、モード切替部６１は、イモビライザＥＣＵ６に電子キー２を追加登録する追加登録モードに切り替える。

イモビライザＥＣＵ６は、追加登録モードに切り替わると、車両１に登録済みの電子キー２の暗号鍵（Ｋ−１）が正しいか否かを確認するために、チャレンジレスポンス認証を行う。詳しくは、イモビライザＥＣＵ６は、チャレンジ信号を送信する（ステップＳ２３）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードを含むチャレンジ信号をコイルアンテナ５から送信する。続いて、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−１）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ２４）。登録済みの電子キー２は、受信したチャレンジ信号に含まれるチャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−１）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ２５）。そして、登録済みの電子キー２は、レスポンス演算によって得られたレスポンスコードを含むレスポンス信号を送信する（ステップＳ２６）。

イモビライザＥＣＵ６は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるレスポンスコードを照合し、レスポンス照合が成立する（ステップＳ２７）と、新たな電子キー２を登録する。すなわち、暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が成立した際に登録した電子キー２であることを確認する。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２に保存されたビークルＩＤを確認する（ステップＳ２８）。すなわち、ビークルＩＤ確認部６３は、メモリ６７に保存されたビークルＩＤと電子キー２に保存されたビークルＩＤとが同じであるかを確認するビークルＩＤ確認信号をコイルアンテナ５から電子キー２に送信する。

電子キー２は、ビークルＩＤ確認信号を受信すると、ビークルＩＤ信号を送信する（ステップＳ２９）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）を含むビークルＩＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、受信したビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤが一致するか否かを確認し、一致する（ステップＳ３０）と、ＳＥＥＤコードを読み込む（ステップＳ３１）。すなわち、ビークルＩＤ確認部６３は、電子キー２から送信されたビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤが正しいか否かを確認する。ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤコードを要求するＳＥＥＤ要求信号をコイルアンテナ５から送信する。

電子キー２は、ＳＥＥＤ要求信号を受信すると、ＳＥＥＤ信号を送信する（ステップＳ３２）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を含むＳＥＥＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、第２鍵生成ロジックｇで暗号鍵（Ｋ−９）を算出する（ステップＳ３３）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、メモリ６７に保存されたビークルＩＤとを使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵（Ｋ−９）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−９）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に保存する（ステップＳ３４）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に保存することで暗号鍵（Ｋ−９）をイモビライザＥＣＵ６に登録する。イモビライザＥＣＵ６は、登録された暗号鍵（Ｋ−９）を使用することで、電子キー２とのイモビライザ照合が可能となる。

次に、イモビライザＥＣＵ６を交換した際における電子キー２の登録について説明する。交換されるイモビライザＥＣＵ６を製造する交換制御装置製造ステップ（交換ＥＣＵ製造ステップ）において、イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、発注に従って、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、第１鍵生成ロジックｆと、第２鍵生成ロジックｇとが保存されている。また、メモリ６７の初期登録フラグは受け入れが拒否され、追加登録フラグ及び補給初期フラグは受け入れが許容されている。一方、登録済みの初期製造の電子キー２のメモリ４２には、搭載された車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、暗号鍵（Ｋ−１）を生成するＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）と、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を使用して第１鍵生成ロジックｆによって生成された暗号鍵（Ｋ−１）とが保存されている。そして、登録ツール８を車両１に接続して、登録操作を行う。

図４に示されるように、交換されるイモビライザＥＣＵ６を登録する交換制御装置登録ステップ（交換ＥＣＵ登録ステップ）において、登録ツール８は、ユーザが操作部８２を操作して補給初期登録に設定すると、補給初期登録命令として補給初期登録信号をイモビライザＥＣＵ６に出力する（ステップＳ４１）。イモビライザＥＣＵ６は、補給初期登録信号を受信すると、動作モードを補給初期登録モードに切り替える（ステップＳ４２）。すなわち、モード切替部６１は、交換したイモビライザＥＣＵ６に初めて電子キー２を登録する補給初期登録モードに切り替える。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２に保存されたビークルＩＤを確認する（ステップＳ４３）。すなわち、ビークルＩＤ確認部６３は、メモリ６７に保存されたビークルＩＤと電子キー２に保存されたビークルＩＤとが同じであるかを確認するビークルＩＤ確認信号をコイルアンテナ５から電子キー２に送信する。

電子キー２は、ビークルＩＤ確認信号を受信すると、ビークルＩＤ信号を送信する（ステップＳ４４）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）を含むビークルＩＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、受信したビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤが一致するか否かを確認し、一致する（ステップＳ４５）と、ＳＥＥＤコードを読み込む（ステップＳ４６）。すなわち、ビークルＩＤ確認部６３は、電子キー２から送信されたビークルＩＤ信号に含まれるビークルＩＤが正しいか否かを確認する。ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤコードを要求するＳＥＥＤ要求信号をコイルアンテナ５から送信する。

電子キー２は、ＳＥＥＤ要求信号を受信すると、ＳＥＥＤ信号を送信する（ステップＳ４７）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を含むＳＥＥＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、第１鍵生成ロジックｆで暗号鍵（Ｋ−１）を算出する（ステップＳ４８）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を使用して第１鍵生成ロジックｆによって暗号鍵（Ｋ−１）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−１）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−１）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７に仮保存する（ステップＳ４９）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７に仮保存する。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、仮保存した暗号鍵（Ｋ−１）が正しいか否かを確認するために、チャレンジレスポンス認証を行う。詳しくは、イモビライザＥＣＵ６は、チャレンジ信号を送信する（ステップＳ５０）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードを含むチャレンジ信号をコイルアンテナ５から送信する。続いて、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−１）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ５１）。電子キー２は、受信したチャレンジ信号に含まれるチャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−１）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ５２）。そして、電子キー２は、レスポンス演算によって得られたレスポンスコードを含むレスポンス信号を送信する（ステップＳ５３）。

イモビライザＥＣＵ６は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるレスポンスコードを照合し、レスポンス照合が成立する（ステップＳ５４）と、暗号鍵（Ｋ−１）を保存する（ステップＳ５５）。暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が成立した際に暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７に保存することでイモビライザＥＣＵ６に登録する。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、補給初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止にする（ステップＳ５６）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、補給初期登録を拒否するとともに、第１鍵生成ロジックｆを使用禁止とする。これにより、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２の補給初期登録ができなくなる。

ここで、交換したイモビライザＥＣＵ６に登録される電子キー２が交換前のイモビライザＥＣＵ６に追加登録された電子キー２である場合には、第１鍵生成ロジックｆで生成した暗号鍵Ｋでは、レスポンス照合が不成立となる。すなわち、追加登録された電子キー２のメモリ４２には、搭載された車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、暗号鍵（Ｋ−９）を生成するＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、ビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）とＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって生成された暗号鍵（Ｋ−９）とが保存されている。イモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、既に暗号鍵（Ｋ−１）が仮保存されている。

図５に示されるように、イモビライザＥＣＵ６は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるレスポンスコードを照合し、レスポンス照合が不成立となる（ステップＳ６１）と、暗号鍵（Ｋ−１）を破棄する（ステップＳ６２）。暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が不成立となった際に暗号鍵（Ｋ−１）をメモリ６７から削除することで誤った暗号鍵（Ｋ−１）によるイモビライザ照合を防ぐ。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、暗号鍵Ｋを破棄すると、動作モードを補給追加登録モードに切り替える（ステップＳ６３）。すなわち、モード切替部６１は、交換したイモビライザＥＣＵ６に電子キー２を追加登録する補給追加登録モードに切り替える。

イモビライザＥＣＵ６は、ＳＥＥＤコードを読み込む（ステップＳ６４）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤコードを要求するＳＥＥＤ要求信号をコイルアンテナ５から送信する。

電子キー２は、ＳＥＥＤ要求信号を受信すると、ＳＥＥＤ信号を送信する（ステップＳ６５）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を含むＳＥＥＤ信号を送信する。

イモビライザＥＣＵ６は、第２鍵生成ロジックｇで暗号鍵（Ｋ−９）を算出する（ステップＳ６６）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵（Ｋ−９）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−９）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に仮保存する（ステップＳ６７）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に仮保存する。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、仮保存した暗号鍵（Ｋ−９）が正しいか否かを確認するために、チャレンジレスポンス認証を行う。詳しくは、イモビライザＥＣＵ６は、チャレンジ信号を送信する（ステップＳ６８）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードを含むチャレンジ信号をコイルアンテナ５から送信する。続いて、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−９）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ６９）。電子キー２は、受信したチャレンジ信号に含まれるチャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−９）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ７０）。そして、電子キー２は、レスポンス演算によって得られたレスポンスコードを含むレスポンス信号を送信する（ステップＳ７１）。

イモビライザＥＣＵ６は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるレスポンスコードを照合し、レスポンス照合が成立する（ステップＳ７２）と、暗号鍵（Ｋ−９）を保存する（ステップＳ７３）。暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が成立した際に暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に保存することでイモビライザＥＣＵ６に登録する。よって、イモビライザＥＣＵ６には、暗号鍵（Ｋ−１，Ｋ−９）が保存されているいずれの電子キー２ともイモビライザ照合が可能である。

さて、電子キー登録システム７は、電子キー２に予め登録されたビークルＩＤによって、登録するイモビライザＥＣＵ６に対応する電子キー２であるかを確認しつつ、予め保存されたＳＥＥＤコードを電子キー２から取得して初期登録と追加登録とで異なる鍵生成ロジックを使用して暗号鍵Ｋを生成する。このため、仮に第３者がビークルＩＤを取得して、イモビライザＥＣＵ６に本来対応しない電子キー２のメモリ４２にビークルＩＤを保存したとしても、初期登録される電子キー２と追加登録される電子キー２とで鍵生成ロジックが異なるので、異なる電子キーを登録しようとしてもできない。よって、セキュリティ性を維持しながら、容易に登録できる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）キー追加登録ステップにおいてビークルＩＤが電子キー２に書き込まれていることを条件としているので、ビークルＩＤが保存されていない電子キー２のイモビライザＥＣＵ６への登録を排除できる。また、追加キー製造ステップにおいて第２鍵生成ロジックｇによって生成した暗号鍵Ｋが追加登録する電子キー２に保存されるとともに、キー追加登録ステップにおいて第２鍵生成ロジックｇによって生成した暗号鍵ＫがイモビライザＥＣＵ６に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キー２のみイモビライザＥＣＵ６と認証が成立し、初期登録用に製造された電子キー２のイモビライザＥＣＵ６への登録を排除できる。よって、セキュリティ性を維持しながら、対となる電子キー２とイモビライザＥＣＵ６をまとめて出荷する必要がなく、容易に登録できる。

（２）初期製造ステップにおいてビークルＩＤがイモビライザＥＣＵ６に保存され、初期登録ステップにおいてイモビライザＥＣＵ６に保存されているビークルＩＤが初期登録用の電子キー２に書き込まれる。すなわち、電子キー２はビークルＩＤが登録された車両１のイモビライザＥＣＵ６にのみ対応し、他の車両１のイモビライザＥＣＵ６に対応しない。よって、他の車両１のイモビライザＥＣＵ６への初期登録用の電子キー２の登録を排除できる。

（３）交換ＥＣＵ登録ステップにおいてビークルＩＤが電子キー２に書き込まれていることを条件としているので、ビークルＩＤが保存されていない電子キー２のイモビライザＥＣＵ６への登録を排除できる。また、交換ＥＣＵ登録ステップにおいて電子キー２に保存されたＳＥＥＤコードを取り出して第１鍵生成ロジックｆによって暗号鍵Ｋを生成し、当該暗号鍵Ｋによる電子キー２との認証が成立したことを条件に暗号鍵ＫがイモビライザＥＣＵ６に保存される。このため、初期登録用に製造された電子キー２がイモビライザＥＣＵ６と認証が成立する。よって、ビークルＩＤと第１鍵生成ロジックｆによる暗号鍵Ｋとの両方が保存された初期登録用の電子キー２のみをイモビライザＥＣＵ６に登録できる。

（４）交換ＥＣＵ登録ステップにおいて第１鍵生成ロジックｆによる暗号鍵Ｋで電子キー２との認証が成立しなかったということは追加登録用の電子キー２の可能性がある。そこで、電子キー２に保存されたＳＥＥＤコードを取り出して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵Ｋを生成し、当該暗号鍵Ｋによる電子キー２との認証が成立したことを条件に暗号鍵ＫがイモビライザＥＣＵ６に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キー２がイモビライザＥＣＵ６と認証が成立する。よって、ビークルＩＤと第２鍵生成ロジックｇによる暗号鍵Ｋとの両方が保存された追加登録用の電子キー２もイモビライザＥＣＵ６に登録できる。

（５）初期登録用の電子キー２を登録した後に第１鍵生成ロジックｆが使用禁止になるので、イモビライザＥＣＵ６に別の初期登録用の電子キー２が新たに登録されることを防ぐことができる。

（６）出荷時に車両１毎に異なるビークルＩＤがイモビライザＥＣＵ６や電子キー２に保存されるので、市場に出回った段階で、発注と異なるイモビライザＥＣＵ６に電子キー２を登録したり、発注と異なる電子キー２をイモビライザＥＣＵ６に登録したりすることを防ぐことができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる電子キー登録システムを車両に具体化した第２の実施形態について図１、図６〜図９を参照して説明する。この実施形態の電子キー登録システムは、第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵を生成する際に、乱数を加えたビークルＩＤ（ＶＩＤ）と、暗号鍵生成コード（ＳＣ）とを用いて暗号鍵を生成する点が上記第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登録システムは、図１に示す第１の実施形態の電子キー登録システムと同様の構成を備えている。

電子キー登録システム７によるイモビライザＥＣＵ６への電子キー２の登録動作について説明する。なお、電子キー２を追加登録する際と、交換したイモビライザＥＣＵ６に電子キー２を追加登録する際とについてのみ説明する。

追加する電子キー２の製造について図６及び図７を参照して説明する。
まず、図６に示されるように、追加キー製造ステップ１において、登録ツール８を車両１に接続して、イモビライザＥＣＵ６からビークルＩＤを取り出す。車両１に搭載されたイモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、暗号鍵（Ｋ−１）と、第２鍵生成ロジックｇとが保存されている。また、メモリ６７の初期登録フラグ及び補給初期フラグは受け入れが拒否され、追加登録フラグは受け入れが許容される。

登録ツール８は、ユーザによって操作部８２が操作されると、ビークルＩＤをイモビライザＥＣＵ６から読み込むため、ビークルＩＤ要求信号をイモビライザＥＣＵ６に出力する（ステップＳ８１）。

イモビライザＥＣＵ６は、ビークルＩＤ要求信号が入力されると、乱数を生成する（ステップＳ８２）。なお、追加登録が行われる度に異なる乱数が生成される。そして、イモビライザＥＣＵ６は、生成した乱数をビークルＩＤに加え（ステップＳ８３）、乱数が加えられたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を含むビークルＩＤ信号を登録ツール８に出力する（ステップＳ８４）。また、イモビライザＥＣＵ６は、生成した乱数をメモリ６７に保存する（ステップＳ８５）。

登録ツール８は、イモビライザＥＣＵ６からビークルＩＤ信号が入力されると、ビークルＩＤ信号から乱数が加えられたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を取得する（ステップＳ８６）。そして、登録ツール８は、取得した乱数が加えられたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を、発注書を作成する装置に出力して、発注書を作成させる。

続いて、図７に示されるように、追加キー製造ステップ２において、車両１に追加される電子キー２のメモリ４２には、暗号鍵を生成するＳＥＥＤコード（ＳＶ−９）のみが保存されている。電子キー２にビークルＩＤと暗号鍵とを登録する際には、登録装置を用いて電子キー２にビークルＩＤと暗号鍵とを登録する。

まず、登録装置は、乱数が加えられたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を発注書から取得する（ステップＳ９１）。そして、登録装置は、ＳＥＥＤコードを読み込むため、ＳＥＥＤ要求信号を送信する（ステップＳ９２）。

電子キー２は、ＳＥＥＤ要求信号を受信すると、ＳＥＥＤ信号を登録装置に送信する（ステップＳ９３）。すなわち、トランスポンダ４は、メモリ４２に保存されたＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を含むＳＥＥＤ信号を送信する。

登録装置は、第２鍵生成ロジックｇで暗号鍵（Ｋ−９’）を算出する（ステップＳ９４）。すなわち、登録装置は、発注書から取得した乱数を加えたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）と、電子キー２から読み込んだＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵（Ｋ−９’）を生成する。そして、登録装置は、乱数を加えたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を保存する（ステップＳ９５）。すなわち、イモビライザＥＣＵ６を交換する際に、この保存した乱数を加えたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）を新しいイモビライザＥＣＵ６に登録する。

登録装置は、ビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と暗号鍵（Ｋ−９’）とを含むビークルＩＤ・暗号鍵信号を電子キー２に送信する（ステップＳ９６）。ここで、登録装置は、乱数を加えたビークルＩＤのうちビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）部分のみを電子キー２に送信する。

電子キー２は、ビークルＩＤ・暗号鍵信号を受信すると、ビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と暗号鍵（Ｋ−９’）とをメモリ４２に保存する（ステップＳ９７）。よって、電子キー２のメモリ４２には、発注に従って、搭載される車両１のビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ）と、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、乱数を加えたビークルＩＤ（ＶＩＤ−Ａ＋乱数）とＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって生成された暗号鍵（Ｋ−９’）とが保存されている。そして、登録ツール８を車両１に接続して、登録操作を行う。

図８に示されるように、キー追加登録ステップにおいて、ほぼ第１の実施形態と同様の処理を行うためステップＳ３２の後から説明する。
イモビライザＥＣＵ６は、ＳＥＥＤ信号を受信すると、登録ツール８に出力した乱数をメモリ６７から読み出す（ステップＳ１０１）。そして、イモビライザＥＣＵ６は、第２鍵生成ロジックｇで暗号鍵（Ｋ−９’）を算出する（ステップＳ３３）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、メモリ６７に保存されたビークルＩＤと乱数とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵（Ｋ−９’）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−９’）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−９’）をメモリ６７に保存する（ステップＳ３４）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−９’）をメモリ６７に保存することで暗号鍵（Ｋ−９’）をイモビライザＥＣＵ６に登録する。イモビライザＥＣＵ６は、登録された暗号鍵（Ｋ−９’）を使用することで、電子キー２とのイモビライザ照合が可能となる。そして、使用した乱数を使用禁止にする（ステップＳ１０２）。これにより、イモビライザＥＣＵ６は、この乱数を使用する電子キー２の追加登録ができなくなる。

次に、交換ＥＣＵ登録ステップにおける電子キー２の登録については第１の実施形態と同様の処理を行うため説明を割愛する。また、図９に示されるように、電子キー２の追加登録についてもほぼ第１の実施形態と同様の処理を行うためステップＳ６５の後からステップＳ６６までを説明する。なお、交換ＥＣＵ製造ステップにおいて、追加登録された本数分の乱数を交換されるイモビライザＥＣＵ６のメモリ６７に保存される。

イモビライザＥＣＵ６は、交換前のイモビライザＥＣＵ６が登録ツール８に出力した乱数をメモリ６７から読み出す（ステップＳ１０３）。そして、イモビライザＥＣＵ６は、第２鍵生成ロジックｇで暗号鍵（Ｋ−９’）を算出する（ステップＳ６６）。すなわち、ＳＥＥＤ読込部６４は、ＳＥＥＤ信号を受信することで、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得する。暗号鍵生成部６５は、ＳＥＥＤ読込部６４が取得したＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）と、メモリ６７に保存されたビークルＩＤと乱数とを使用して第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵（Ｋ−９’）を生成する。よって、イモビライザＥＣＵ６は、電子キー２から暗号鍵（Ｋ−９’）を直接取得するのではなく、ＳＥＥＤコード（ＳＣ−９）を取得することで生成する。

続いて、イモビライザＥＣＵ６は、生成した暗号鍵（Ｋ−９’）をメモリ６７に仮保存する（ステップＳ６７）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、暗号鍵生成部６５が生成した暗号鍵（Ｋ−９）をメモリ６７に仮保存する。

そして、イモビライザＥＣＵ６は、仮保存した暗号鍵（Ｋ−９’）が正しいか否かを確認するために、チャレンジレスポンス認証を行う。詳しくは、イモビライザＥＣＵ６は、チャレンジ信号を送信する（ステップＳ６８）。すなわち、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードを含むチャレンジ信号をコイルアンテナ５から送信する。続いて、暗号鍵登録部６６は、チャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−９’）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ６９）。電子キー２は、受信したチャレンジ信号に含まれるチャレンジコードに対して暗号鍵（Ｋ−９’）を使用してレスポンス演算を行う（ステップＳ７０）。そして、電子キー２は、レスポンス演算によって得られたレスポンスコードを含むレスポンス信号を送信する（ステップＳ７１）。

イモビライザＥＣＵ６は、レスポンス信号を受信すると、レスポンス信号に含まれるレスポンスコードを照合し、レスポンス照合が成立する（ステップＳ７２）と、暗号鍵（Ｋ−９）を保存する（ステップＳ７３）。暗号鍵登録部６６は、レスポンス照合が成立した際に暗号鍵（Ｋ−９’）をメモリ６７に保存することでイモビライザＥＣＵ６に登録する。よって、イモビライザＥＣＵ６には、暗号鍵（Ｋ−１，Ｋ−９’）が保存されているいずれの電子キー２ともイモビライザ照合が可能である。そして、使用した乱数を使用禁止にする（ステップＳ１０４）。これにより、イモビライザＥＣＵ６は、この乱数を使用する電子キー２の追加登録ができなくなる。なお、交換前のイモビライザＥＣＵ６に複数の電子キー２が登録されていた場合には、交換されるイモビライザＥＣＵ６のメモリ６７には複数の乱数が保存されている。そこで、交換されるイモビライザＥＣＵ６は、メモリ６７に保存された乱数を順番に試し、チャレンジレスポンス照合が成立して、メモリ６７に登録された電子キー２の乱数から使用禁止にする。

さて、電子キー登録システム７は、電子キー２を追加登録する際に乱数を加えたビークルＩＤとＳＥＥＤコードとで第２鍵生成ロジックｇによって暗号鍵Ｋを生成する。このため、仮に第３者が電子キー２からビークルＩＤを取得したとしても、乱数が加えられたビークルＩＤではないので、異なる暗号鍵が生成されて使用することはできない。よって、セキュリティ性を維持しながら、容易に登録できる。

以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（６）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（７）キー追加登録ステップにおいて乱数を必要とするので、電子キー２に保存されている車両１のビークルＩＤと、ＳＥＥＤコードと、第２鍵生成ロジックｇとを取得したとしても、乱数が加えられたビークルＩＤがなければ暗号鍵Ｋを生成することはできない。よって、セキュリティ性を更に維持することができる。

（８）交換ＥＣＵ登録ステップにおいて電子キー２に保存されたＳＥＥＤコードを取り出し、第２鍵生成ロジックｇによってＳＥＥＤコードと乱数を加えたビークルＩＤとから暗号鍵Ｋを生成し、当該暗号鍵Ｋによる電子キー２との認証が成立したことを条件に暗号鍵ＫがイモビライザＥＣＵ６に保存される。このため、追加登録用に製造された電子キー２がイモビライザＥＣＵ６と認証が成立する。よって、ビークルＩＤと第２鍵生成ロジックｇによる暗号鍵Ｋとの両方が保存された追加登録用の電子キー２のみをイモビライザＥＣＵ６に登録できる。

（９）追加登録用の電子キー２を登録した後に加えた乱数が使用禁止になるので、イモビライザＥＣＵ６に別の追加登録用の電子キー２が新たに登録されることを防ぐことができる。

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。
・上記実施形態では、初期登録後に第１鍵生成ロジックｆを使用禁止としたが、第１鍵生成ロジックｆ自体を消去してもよい。

・上記実施形態では、初期登録後に第１鍵生成ロジックｆを使用禁止としたが、初期登録後も使用可能としてもよい。
・上記実施形態では、初期登録ステップ及びキー追加登録ステップにおいて、チャレンジレスポンス認証を行った後に、暗号鍵を登録してもよい。

・上記実施形態において、チャレンジレスポンス認証を省略して暗号鍵を登録してもよい。
・上記実施形態の交換ＥＣＵ登録ステップにおいて、レスポンス照合が不成立であった（ステップＳ６１）際に、再度ＳＥＥＤコードを電子キー２からイモビライザＥＣＵが取得した（ステップＳ６４，Ｓ６５）が、その前に取得したＳＥＥＤコードを使用することで、ＳＥＥＤコードの再取得を省略してもよい。

・上記実施形態の交換ＥＣＵ登録ステップにおいて、第１鍵生成ロジックｆによって算出した暗号鍵Ｋを、チャレンジレスポンス認証によって確認し、チャレンジレスポンス認証が不成立であった際に、第２鍵生成ロジックｇによって算出した暗号鍵Ｋを、チャレンジレスポンス認証によって確認した。しかしながら、第２鍵生成ロジックｇによって算出した暗号鍵Ｋを、チャレンジレスポンス認証によって確認し、チャレンジレスポンス認証が不成立であった際に、第１鍵生成ロジックｆによって算出した暗号鍵Ｋを、チャレンジレスポンス認証によって確認してもよい。

・上記第２の実施形態では、追加キー製造ステップ２において、車両１に追加される電子キー２のメモリ４２にＳＥＥＤコードを予め保存しておき、ビークルＩＤと暗号鍵とを登録した。しかしながら、電子キー２のメモリ４２にＳＥＥＤコードとビークルＩＤと暗号鍵とをまとめて登録してもよい。

・上記第２の実施形態では、ビークルＩＤに乱数を加えたが、ビークルＩＤに乱数を足し合わせて元のビークルＩＤを分からなくしてもよい。この場合、ビークルＩＤを確認することができないので、別途ビークルＩＤを電子キー２からイモビライザＥＣＵ６に送信する必要がある。

・上記第２の実施形態では、暗号鍵Ｋを登録後に乱数を使用禁止としたが、暗号鍵Ｋを算出後に乱数を使用禁止としてもよい。
・上記第２の実施形態では、暗号鍵Ｋを登録後に乱数を使用禁止としたが、乱数自体を消去してもよい。なお、乱数はイモビライザＥＣＵ６を交換する交換ＥＣＵ登録ステップにおいて必要となるので、乱数を消去する場合には、電子キー２のメモリ４２に保存しておくか、乱数が記載された発注書を保存しておく必要がある。

・上記第２の実施形態では、暗号鍵Ｋを登録後に乱数を使用禁止としたが、暗号鍵Ｋを登録後も使用可能としてもよい。
・上記実施形態では、初期登録ステップ及びキー追加登録ステップにおいて、チャレンジレスポンス認証を行った後に、暗号鍵を登録してもよい。

・上記実施形態では、ビークルＩＤを取得する際に、車両１のディスプレイ１５に表示させて確認したが、ビークルＩＤを要求する特定操作を車両１に行うと、ユーザが指定したメールアドレスにメールが届くようにしてもよい。このようにすれば、メールを受信したユーザのみビークルＩＤを確認することができ、秘匿性に優れる。

・上記実施形態では、初期登録拒否操作としてイグニッションスイッチ１４を操作したが、イグニッションスイッチ１４の操作に限らず、他の操作を設定してもよい。
・上記実施形態では、キーシリンダに電子キー２を挿入するタイプのイモビライザシステム３に本発明を適用したが、車両１によって作られる通信エリアに電子キーが進入することで、通信が可能なタイプの電子キーシステムに本発明を適用してもよい。

・上記実施形態では、車両１の電子キーシステムに本発明を採用したが、住宅等の建物の電子キーシステムに本発明を採用してもよい。

１…通信対象としての車両、２…電子キー、３…イモビライザシステム、４…トランスポンダ、５…コイルアンテナ、６…制御装置としてのイモビライザＥＣＵ、７…電子キー登録システム、８…登録ツール、１１…エンジン、１２…エンジンＥＣＵ、１３…車内ＬＡＮ、１４…イグニッションスイッチ、１５…ディスプレイ、ｆ…第１鍵生成ロジック、ｇ…第２鍵生成ロジック、Ｋ…暗号鍵、ＳＣ…ＳＥＥＤコード、ＶＩＤ…ビークルＩＤ。

Claims (10)

1. 電子キーと通信対象との認証が成立したことに基づいて当該通信対象の制御が可能となる電子キーシステムに用いる前記電子キーを前記通信対象の制御装置に登録する電子キー登録システムにおいて、
   前記認証に用いる暗号鍵を生成する際に使用する前記電子キー毎に異なる暗号鍵生成コードと、当該暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とを使用する第２鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵とが、追加登録される前記電子キーに保存される追加キー製造ステップと、
   前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存するキー追加登録ステップと、を備える
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
2. 請求項１に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が前記制御装置に保存されるとともに、前記認証に用いる暗号鍵を生成する際に使用する前記電子キー毎に異なる暗号鍵生成コードと、当該暗号鍵生成コードを使用する第１鍵生成ロジックによって生成した暗号鍵とが初期登録される前記電子キーに保存される初期製造ステップと、
   前記制御装置に保存された識別情報を前記電子キーに書き込むとともに、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第１鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存する初期登録ステップと、を備える
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
3. 請求項１又は２に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が、交換される前記制御装置に保存される交換制御装置製造ステップと、
   前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記暗号鍵生成コードを使用する第１鍵生成ロジック又は前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とを使用する第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵を生成し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存する交換制御装置登録ステップと、を備える
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
4. 請求項３に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記交換制御装置登録ステップでは、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第１鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
5. 請求項４に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記交換制御装置登録ステップでは、前記第１鍵生成ロジックによって生成した前記暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立しなかった際には生成した前記暗号鍵を破棄し、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと前記通信対象に固有の識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記追加キー製造ステップでは、前記通信対象に固有の識別情報に乱数を加え、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とを使用して生成した暗号鍵を前記追加登録される電子キーに保存し、
   前記キー追加登録ステップでは、前記制御装置に保存された識別情報が前記電子キーに登録されていることを条件に、前記電子キーに保存された前記暗号鍵生成コードを取り出して、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に保存する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
7. 請求項６に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記交換制御装置製造ステップでは、前記識別情報に加えた乱数を、交換される前記制御装置に保存し、
   前記交換制御装置登録ステップでは、前記第１鍵生成ロジックによって生成した前記暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立しなかった際には生成した前記暗号鍵を破棄し、前記第２鍵生成ロジックによって前記暗号鍵生成コードと、前記乱数を加えた前記識別情報とから前記暗号鍵を生成して前記制御装置に仮保存し、当該暗号鍵による前記電子キーとの認証が成立したことを条件に、生成した前記暗号鍵を前記制御装置に保存する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
8. 請求項６又は７に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記制御装置は、前記暗号鍵の生成に使用した前記乱数を使用禁止に設定する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
9. 請求項２〜８のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、
   前記制御装置は、前記暗号鍵の生成に使用した前記第１鍵生成ロジックを使用禁止に設定する
   ことを特徴とする電子キー登録システム。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子キー登録システムにおいて、
    交換される前記制御装置及び追加登録される前記電子キーは、前記通信対象に予め設定された識別情報を確認して発注された発注情報に基づいて前記通信対象毎に異なる固有の識別情報が保存されて出荷される
    ことを特徴とする電子キー登録システム。

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