JP6026223B2

JP6026223B2 - 電子キーシステム

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Publication number: JP6026223B2
Application number: JP2012235738A
Authority: JP
Inventors: 佐竹　周二; 周二佐竹; 金澤　昭義; 昭義金澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: CN104755334A; US20150291128A1; US9457766B2; DE112013005161T5; WO2014065313A1; JP2014084029A; DE112013005161B4

Description

本発明は、電子キーシステムに係り、特に、電子キーから正規の識別情報が送信されてセキュリティが解除されたときにエンジン制御装置などの車載機器の動作を許可する電子キーシステムに関するものである。

上述した従来の電子キーシステムとして、例えば特許文献１に示されたエンジン始動制御システムが提案されている。特許文献１に記載されたエンジン始動制御システムは、ドアロック機構を制御するスマートＥＣＵや、エンジン制御装置を制御する複数のイモビＥＣＵ内のメモリに予めＩＤコード（識別情報）を記憶させ、電子キーから送信されたＩＤコードと、スマートＥＣＵ及び複数のイモビＥＣＵ内に予め記憶された全てのＩＤコードと、が一致したときにエンジン始動を許可している。

しかしながら、上述した従来のエンジン始動制御システムでは、ＩＤコードを複数のＥＣＵに記憶させている。これらＥＣＵは、車両内での設置場所が特定しやすく、取り外しも比較的容易であるため、ＥＣＵごと交換することより、不正にセキュリティの解除ができてしまう。従って、車両盗難に対するセキュリティが万全ではないという問題があった。

特開２００４−２７８８２号公報

そこで、本発明は、車両盗難に対するセキュリティ性を向上できる電子キーシステムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、電子キーからの識別情報を取り込み、当該取り込んだ識別情報が正規のものでありセキュリティが解除されたときに動作が許可される第１車載機器に接続された制御手段と、前記制御手段に接続された第１ワイヤハーネスと、第２車載機器に接続された第２ワイヤハーネスと、前記第１ワイヤハーネス及び前記第２ワイヤハーネスを接続するコネクタと、を備えた電子キーシステムであって、前記制御手段及び前記コネクタ内にはそれぞれ、識別情報を予め記憶するメモリが内蔵され、前記制御手段及び前記コネクタに内蔵されたメモリ内に記憶された全ての識別情報と、前記電子キーから送信された識別情報と、が一致したときセキュリティを解除するセキュリティ解除手段と、を備え、前記コネクタには、前記第１ワイヤハーネスからの電源線により電源が供給され、前記制御手段が外されると、前記コネクタに電源を供給するバックアップ電源が設けられ、前記コネクタ内に前記制御手段の着脱を検出する着脱検出手段が内蔵され、前記着脱検出手段は、前記バックアップ電源からの供給を受けて動作し、前記セキュリティ解除手段は、前記着脱検出手段により前記制御手段が外されたことが検出されると以降、セキュリティ解除を行わないことを特徴とする電子キーシステムに存する。

請求項２記載の発明は、前記着脱検出手段は、前記バックアップ電源から供給を受けていると判断すると、前記制御手段が外れたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステムに存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、制御手段及び第２車載機器に接続されたワイヤハーネス同士を接続するコネクタ内に識別情報が記憶されている。つまり、車両ボディに取り付けられ、その他補機類を外した上でないと取り外しが困難なワイヤハーネスに組み込んだコネクタに識別情報を記憶することにより、部品交換によるセキュリティ解除が困難となり、車両盗難に対するセキュリティ性を向上できる。

請求項１記載の発明によれば、制御手段が不正の目的で取り外されるとセキュリティ解除ができなくなるので、より一層、車両盗難に対するセキュリティ性を向上できる。

本発明の電子キーシステムを示すブロック図である。図１に示す電子部品内蔵コネクタの詳細な斜視図である。図２に示す封止体内に封止された制御回路の回路図を示す。図１に示すスマートＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。

第１実施形態
以下、第１実施形態における本発明の電子キーシステムを図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明の電子キーシステムを示す図である。図２は、図１に示す電子部品内蔵コネクタの詳細な斜視図を示す。図３は、図２に示す封止体内に封止された制御回路の回路図を示す。

図１に示す電子キーシステム１０は、図示しない車両に搭載されている。この電子キーシステム１０は、制御手段としてのスマートＥＣＵ１と、スマートＥＣＵ１に接続された第１ワイヤハーネスＷ１と、スマートＥＣＵ１により制御される複数の負荷４０（＝第２車載機器）に接続された第２ワイヤハーネスＷ２と、第１ワイヤハーネスＷ１の端部に取り付けられた接続コネクタ２と、第２ワイヤハーネスＷ２の端部に取り付けられた電子部品内蔵コネクタ３（＝コネクタ）と、を備えている。

スマートＥＣＵ１は、自由に持ち運び可能な電子キー５０とアンテナＡＴを介して無線通信可能に設けられ、電子キー５０から送信された暗号化情報（＝識別情報）を受信する。また、スマートＥＣＵ１には、電子キー５０から正規の暗号化情報が送信されてセキュリティが解除されたときに動作が許可されるドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３（＝第１車載機器）が接続されている。

ドアロック駆動装置６１は、図示しないドアロックの解錠・施錠を行う装置である。ステアリングロック駆動装置６２は、図示しないステアリングロックの解錠・施錠を行う装置である。エンジン制御装置６３は、図示しないエンジンの燃料噴射やエンジン点火を制御する装置である。また、スマートＥＣＵ１には、正規の暗号化情報の一部が記憶されるメモリ１１ａが内蔵されている。

上記スマートＥＣＵ１は、図示しないバッテリからの電源電圧ＶＢの供給を受けて動作する。上記スマートＥＣＵ１は、負荷４０を制御するための制御信号を出力する。このスマートＥＣＵ１には、電源電圧ＶＢの＋側が出力される電源端子、電源電圧ＶＢの−側が出力されるグランド端子及び制御信号が出力される制御端子（何れの端子も図示せず）が設けられている。

上記第１ワイヤハーネスＷ１は、スマートＥＣＵ１の電源端子に接続される電源線Ｌ１１、グランド端子に接続されるグランド線Ｌ１２及び制御端子に接続され、各負荷４０宛の制御信号が多重（シリアル）伝送される制御線Ｌ１３から構成される。この第１ワイヤハーネスＷ１の一端はスマートＥＣＵ１に接続され、他端には接続コネクタ２が取り付けられている。

上記第２ワイヤハーネスＷ２は、電源電圧ＶＢを供給するための電源線やグランド線、負荷４０に制御信号を出力するための制御線などの電線からなる。第２ワイヤハーネスＷ２の一端は負荷４０にそれぞれ接続され、他端には電子部品内蔵コネクタ３が取り付けられている。

電子部品内蔵コネクタ３は、第１ワイヤハーネスＷ１の他端に取り付けられた接続コネクタ２とコネクタ接続して、第１ワイヤハーネスＷ１及び第２ワイヤハーネスＷ２を接続する。電子部品内蔵コネクタ３は、図２に示すように、アウタハウジング３１と、該アウタハウジング３１内に収容される制御回路パッケージ３２と、で構成されている。アウタハウジング３１は、図２に示すように、絶縁性の合成樹脂を用いて扁平な箱状に形成されており、筒状のフード部３１ａと、該フード部３１ａに連なった制御回路パッケージ収容室３１ｂと、を一体に備えている。

上記制御回路パッケージ３２は、図２に示すように、第１ワイヤハーネスＷ１を構成する電源線Ｌ１１、グランド線Ｌ１２、制御線Ｌ１３に各々接続される電源用端子金具Ｔ１１、グランド用端子金具Ｔ１２及び制御用端子金具Ｔ１３と、第２ワイヤハーネスＷ２にそれぞれ接続される複数の端子金具Ｔ２と、封止体３３と、を備えている。

上記電源用端子金具Ｔ１１、グランド用端子金具Ｔ１２及び制御用端子金具Ｔ１３は、導電性の金属から構成されていて、一端が後述する封止体３３内に挿入され、他端が封止体３３の互いに対向する一対の面の一方からそれぞれ突出している。またこれら端子金具Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の外部に突出された他端には、雄タブ端子が形成されていて、上記アウタハウジング３１のフード部３１ａ内に収容されている。

これら端子金具Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３に形成された雄タブ端子は、上記第１ワイヤハーネスＷ１の端末に取り付けられた接続コネクタ２が嵌合されると、接続コネクタ２内の雌型端子金具（図示せず）と電気的に接続される。これにより、電源用端子金具Ｔ１１、グランド用端子金具Ｔ１２及び制御用端子金具Ｔ１３の各々に第１ワイヤハーネスＷ１を構成する電源線Ｌ１１、グランド線Ｌ１２、制御線Ｌ１３が接続される。

上記端子金具Ｔ２は、導電性の金属から構成されていて、一端が後述する封止体３３内に挿入され、他端が封止体３３の互いに対向する一対の面の他方からそれぞれ突出している。またこれら端子金具Ｔ２の外部に突出された他端には、圧接端子が形成されていて、その圧接端子に第２ワイヤハーネスＷ２を構成する電線が圧接されている。

上記封止体３３は、図３に示す制御回路が内蔵された図示しないチップと、これら端子金具Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ２の一端と、をワイヤボンディングして接続された状態で、樹脂封止している。図３に示すように、この封止体３３内においては、図３に示すように、電源用端子金具Ｔ１１、グランド用端子金具Ｔ１２と端子金具Ｔ２とが接続され、これにより各負荷４０に電源電圧ＶＢが供給される。また、上記封止体３３内のチップは、図３に示すように、ＣＰＵ３３ａと、電源ＩＣ３３ｂと、を備えている。

上記ＣＰＵ３３ａは、後述する電源ＩＣ３３ｂからの電源供給を受けて動作し、制御端子Ｔ１３から受信した制御信号から宛先を特定し、特定した宛先の負荷４０が接続される端子金具Ｔ２に制御信号を送信する。また、ＣＰＵ３３ａには、正規の暗号化情報の一部が記憶されるメモリ３３ｃが内蔵されている。即ち、本実施形態では、例えば正規の暗号化情報の前半分がスマートＥＣＵ１内のメモリ１１ａに記憶され、後ろ半分が電子部品内蔵コネクタ３内のメモリ３３ｃに記憶されている。即ち、正規の暗号化情報が、スマートＥＣＵ１内のメモリ１１ａと電子部品内蔵コネクタ３内のメモリ３３ｃとに分割して記憶されている。

上記電源ＩＣ３３ｂは、電源用端子金具Ｔ１１及びグランド用端子金具Ｔ１２に接続されていて、これら電源用端子金具Ｔ１１及びグランド用端子金具Ｔ１２間に印加される電源電圧ＶＢからＣＰＵ３３ａ用の電源を生成してＣＰＵ３３ａに対して供給する。

次に、上述した構成の電子キーシステム１０の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。スマートＥＣＵ１は、車両に搭載され、電源が供給されると動作を開始する。まず、スマートＥＣＵ１は、ドアロック駆動装置６１の制御履歴からドアが施錠しているか否かを判定する（ステップＳ１）。ドアが施錠していれば（ステップＳ１でＹ）、スマートＥＣＵ１は、アンテナＡＴからリクエスト信号を間欠的に送信する（ステップＳ２）。電子キー５０は、リクエスト信号を受信すると、暗号化情報を無線送信する。即ち、電子キー５０は、スタンバイモードで待機し、リクエスト信号を受信したときのみ暗号化情報の送信を繰り返す。

スマートＥＣＵ１は、電子キー５０からの暗号化情報を受信すると（ステップＳ３でＹ）、電子キー５０から受信した暗号化情報の一部（本実施形態では前半分）と、スマートＥＣＵ１のメモリ１１ａ内に格納された正規の暗号化情報の一部と、を照合する（ステップＳ４）。また、スマートＥＣＵ１は、電子キー５０から受信した暗号化情報の一部（実施形態では後ろ半分）を介して電子部品内蔵コネクタ３に送信する（ステップＳ５）。電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａは、受信した暗号化情報の一部と、メモリ３３ｃ内に記憶された正規の暗号化情報の一部と、を照合し、その照合結果をスマートＥＣＵ１宛に送信する。

スマートＥＣＵ１は、ステップＳ４での照合も一致し、かつ、電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａから受信した照合結果も一致した場合（ステップＳ６でＹ）、セキュリティ解除手段として働き、セキュリティを解除して、ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３に動作を許可する許可信号を送信する（ステップＳ７）。ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３は、許可信号を受信すると動作が許可された状態となり、ドアロック駆動装置６１は、ドアの解除操作が行われるとドアロックを解除し、エンジン始動操作が行われると、ステアリングロック駆動装置６２はステアリングロックを解除し、エンジン制御装置６３はエンジン点火及び燃料噴出を行ってエンジンを始動させる。

一方、スマートＥＣＵ１は、ステップＳ４での照合が一致しても、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａからの照合結果が不一致であった場合、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａからの照合結果が一致であっても、ステップＳ４での照合が一致しなかった場合、ステップＳ４での照合も一致せず、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａからの照合結果も不一致であった場合（ステップＳ６でＮ）、正規の電子キー５０ではないと判断して、セキュリティ解除を行うことなくステップＳ１に戻る。

スマートＥＣＵ１から許可信号が出力されないと、ドアの解除操作が行われてもドアロック駆動装置６１の解除も行わないので、不正に車内に侵入することができない。たとえ窓を割るなどして不正に車内に侵入したとしても、ステアリングロック駆動装置６２はステアリングロック解除を行わず、エンジン制御装置６３もエンジン点火及び燃料噴出を行わないので、車両盗難を防ぐことができる。

上述した実施形態によれば、スマートＥＣＵ１及び負荷４０に接続されたワイヤハーネスＷ１、Ｗ２同士を接続する電子部品内蔵コネクタ３内に暗号化情報が記憶されている。つまり、車両ボディに取り付けられ、その他補機類を外した上でないと取り外しが困難なワイヤハーネスＷ１、Ｗ２に組み込んだ電子部品内蔵コネクタ３に暗号化情報を記憶することにより、部品交換によるセキュリティ解除が困難となり、車両盗難に対するセキュリティ性を向上できる。

第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態と第２実施形態とで大きく異なる点は、電子部品内蔵コネクタ３の構成である。第１実施形態では、電子部品内蔵コネクタ３内に内蔵されたＣＰＵ３３ａは、電源ＩＣ３３ｂからの供給を受けて動作していたが、第２実施形態では、電源ＩＣ３３ｂによる電源供給が遮断されると電源供給を開始する図示しないバックアップ電源をさらに備えている。

また、ＣＰＵ３３ａは、着脱検出手段として働き、スマートＥＣＵ１の着脱を検出する。スマートＥＣＵ１が外されると、電源ＩＣ３３ｂに電源が供給されなくなり、電源ＩＣ３３ｂからの電源供給が遮断される。電源ＩＣ３３ｂからの電源供給が遮断されると、バックアップ電源がＣＰＵ３３ａに電源を供給し、ＣＰＵ３３ａは動作を継続できる。そこで、ＣＰＵ３３ａは、電源ＩＣ３３ｂからの電源供給が遮断され、バックアップ電源からの供給を受けていると判断すると、スマートＥＣＵ１が外されたと判断して、メモリ１１ａ内にその旨を記録する。スマートＥＣＵ１が外された記録があると、電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａは、スマートＥＣＵ１から暗号化情報が送信されても、メモリ３３ｃに記録された暗号化情報との照合を行うことなく不一致であるとの照合結果をスマートＥＣＵ１に送信する。従って、スマートＥＣＵ１では、電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａにより一回でもスマートＥＣＵ１が外されたことが検出されると以降、セキュリティ解除が行われない。

正規にスマートＥＣＵ１を取り外したいときは、取り外したスマートＥＣＵ１に対して正規に取り外したことを記録する作業を行わせる。このとき、電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａは、メモリ３３ｃ内にスマートＥＣＵ１が外された記録があっても、スマートＥＣＵ１に正規に取り外されたという情報が記録されていれば、通常通り暗号化情報の照合を行いその結果をスマートＥＣＵ１に対して出力する。

また、電子部品内蔵コネクタ３内のメモリ３３ｃが記憶しているスマートＥＣＵ１が取り外されたという記録を削除する作業を行わせることも考えられる。さらに、スマートＥＣＵ１を取り外す前にＣＰＵ３３ａによる着脱の検出を一時的にストップする命令を送ったり、バックアップ電源を先に取り外して、スマートＥＣＵ１が外されたとの記録が行われないようにすることが考えられる。

これにより、正しい手順でスマートＥＣＵ１の取り外しが行われず、スマートＥＣＵ１が不正の目的で取り外されるとセキュリティ解除ができなくなるので、より一層、車両盗難に対するセキュリティ性を向上できる。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、１つの電子部品内蔵コネクタ３に暗号化情報を記憶させていたが、本発明はこれに限ったものではない。スマートＥＣＵ１が、複数の電子部品内蔵コネクタ３に接続されている場合、複数の電子部品内蔵コネクタ３にメモリにそれぞれ暗号化情報を記憶させるようにしてもよい。

また、上述した第１及び第２実施形態では、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａは、照合を行うだけで、セキュリティ解除手段としてのスマートＥＣＵ１が、電子部品内蔵コネクタ３から受信した照合結果に基づいてセキュリティ解除の判断を行っていたが、本発明はこれに限ったものではない。逆に、スマートＥＣＵ１が電子部品内蔵コネクタ３に照合結果を送信して、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａがセキュリティ解除の判断を行い、その判断結果を再びスマートＥＣＵ１に送信するようにしてもよい。この場合、電子部品内蔵コネクタ３のＣＰＵ３３ａがセキュリティ解除手段として機能する。

また、スマートＥＣＵ１が、自身のメモリ１１ａ内に記録された暗号化情報との照合結果と、電子部品内蔵コネクタ３内のＣＰＵ３３ａから受信した照合結果と、をドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３に送信し、ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３自身がセキュリティ解除を判断するようにしてもよい。この場合、ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置がセキュリティ解除手段として機能する。

また、上述した実施形態では、ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３は、スマートＥＣＵ１に直接接続されていたが、本発明はこれに限ったものではない。ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３が、電子部品内蔵コネクタ３を介してスマートＥＣＵ１に接続されていてもよい。この場合、ドアロック駆動装置６１、ステアリングロック駆動装置６２及びエンジン制御装置６３が請求項中の第１車載機器及び第２車載機器に相当する。

また、上述した実施形態では、スマートＥＣＵ１のメモリ１１ａ及び電子部品内蔵コネクタ３のメモリ３３ｃに記憶された双方の暗号化情報との照合が一致したとき、ドアロック解除、ステアリングロック解除、エンジン始動許可を行っていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、スマートＥＣＵ１のメモリ１１ａに記憶された暗号化情報との照合が一致したとき、とりあえずドアロック解除を行い、スマートＥＣＵ１のメモリ１１ａ及び電子部品内蔵コネクタ３のメモリ３３ｃに記憶された双方の暗号化情報との照合が一致したとき、ステアリングロック解除、エンジン始動許可を行うようにしてもよい。

また、上述した第１及び第２実施形態では、スマートＥＣＵ１及び電子部品内蔵コネクタ３のメモリ１１ａ、３３ｃに暗号化情報を分割して記憶させていたが、本発明はこれに限ったものではない。正規の暗号化情報の全部をスマートＥＣＵ１及び電子部品内蔵コネクタ３のメモリ１１ａ、３３ｃに記憶させるようにしてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１スマートＥＣＵ（制御手段、セキュリティ解除手段）
３電子部品内蔵コネクタ（コネクタ）
１０電子キーシステム
１１ａメモリ
３３ａＣＰＵ（着脱検出手段）
３３ｃメモリ
５０電子キー
６１ドアロック駆動装置（第１車載機器）
６２ステアリングロック駆動装置（第１車載機器）
６３エンジン制御装置（第１車載機器）
Ｗ１第１ワイヤハーネス
Ｗ２第２ワイヤハーネス

Claims

電子キーからの識別情報を取り込み、当該取り込んだ識別情報が正規のものでありセキュリティが解除されたときに動作が許可される第１車載機器に接続された制御手段と、
前記制御手段に接続された第１ワイヤハーネスと、
第２車載機器に接続された第２ワイヤハーネスと、
前記第１ワイヤハーネス及び前記第２ワイヤハーネスを接続するコネクタと、を備えた電子キーシステムであって、
前記制御手段及び前記コネクタ内にはそれぞれ、識別情報を予め記憶するメモリが内蔵され、
前記制御手段及び前記コネクタに内蔵されたメモリ内に記憶された全ての識別情報と、前記電子キーから送信された識別情報と、が一致したときセキュリティを解除するセキュリティ解除手段と、を備え、
前記コネクタには、前記第１ワイヤハーネスからの電源線により電源が供給され、
前記制御手段が外されると、前記コネクタに電源を供給するバックアップ電源が設けられ、
前記コネクタ内に前記制御手段の着脱を検出する着脱検出手段が内蔵され、
前記着脱検出手段は、前記バックアップ電源からの供給を受けて動作し、
前記セキュリティ解除手段は、前記着脱検出手段により前記制御手段が外されたことが検出されると以降、セキュリティ解除を行わないことを特徴とする電子キーシステム。
前記着脱検出手段は、前記バックアップ電源から供給を受けていると判断すると、前記制御手段が外れたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。