JPH0813872A - 車両用キー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キー側から送信されるコード信号を高いＳ／
Ｎ比で受信できるようにする。 【構成】 ＩＧキーシリンダ側では、給電コイル２７を
設けて交流電源３６からキー２１側に給電すると共に、
キー側からの高周波信号を共振回路３３により共振状態
で受信して検出回路３８を介して制御回路４４に入力す
る。キー側では、受電コイル３０を設けて整流回路４６
を介してコンデンサ４８に充電し、コード信号発生回路
４９に給電する。コード信号発生回路４９は、送信コイ
ル３１にコード信号で変調した高周波信号を出力する。
制御回路４４は、ＩＧキーシリンダに挿入されたキーか
らの高周波信号を受信してそのコード信号と記憶されて
いる固有のコード信号とを比較して適否を判定する。不
一致の場合にはＩＧスイッチの信号を無効化する。高周
波信号と交流電源との周波数が大きく異なるので、給電
と送信を同時に行ってもＳ／Ｎ比を高くして迅速且つ確
実になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キーシリンダにキーが
挿入されると、そのキーシリンダ側からキー側に給電
し、その給電によりキー側から車両側に送信されるコー
ド信号を検出して挿入されたキーの適否を判定するよう
にした車両用キー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば、
特公平４−１５１４１号公報に示されるようなものがあ
る。これは、図６に示すように、ＩＧキーシリンダ（図
示せず）側には、受信コイルを兼ねた給電コイル１が配
設されており、これには交流電源２から抵抗３を介した
状態で給電されるようになっている。交流電源２は制御
回路４から給電指令が与えられるようになっている。給
電コイル１の一端側は増幅器５を介して検波回路６に接
続されている。検波回路６はダイオード７およびコンデ
ンサ８から構成され、その出力端子はＡ／Ｄ変換器９を
介して制御回路４の入力端子に接続されている。

【０００３】一方、キー１０側には、キープレート（図
示せず）をＩＧキーシリンダに挿入すると給電コイル１
と磁気結合する送信コイルを兼ねた受電コイル１１が設
けられており、この受電コイル１１の両端子は全波整流
回路１２を介して充電回路１３に接続されている。充電
回路１３はダイオード１４およびコンデンサ１５から構
成され、その出力端子はコード信号発生回路１６に接続
されている。全波整流回路１２の直流出力端子間にはト
ランジスタ１７が接続されており、そのベースはコード
信号発生回路１６の出力端子に接続されている。そし
て、コード信号発生回路１６は、充電回路１３から給電
されると内部に記憶されたコード信号をトランジスタ１
７のベース駆動信号として与える。

【０００４】上記構成において、キー１０のキープレー
トがＩＧキーシリンダに挿入されると、受電コイル１１
は、給電コイル１と磁気結合して交流電源２からその給
電コイル１を介して給電されるようになる。全波整流回
路１２および充電回路１３を介して直流電圧に変換され
た出力はコード信号発生回路１６に与えられるようにな
る。コード信号発生回路１６は、内部に記憶されている
コード信号のデータに基づいてトランジスタ１７をオン
オフ駆動するようになる。

【０００５】これにより、受電コイル１１には、図７に
示すような電流Ｉａが流れることになり、その電流Ｉａ
中に重畳されたコード信号のパターンは、ＩＧキーシリ
ンダ側の検波回路６により検出され、デジタル信号とし
て制御回路４に入力されるようになる。制御回路４にお
いては、入力されたコード信号のパターンがあらかじめ
内部に記憶されている特定のコード信号のパターンと一
致したときに正規のキーが挿入されていると判断してそ
の後のキープレートの回動操作による信号を有効化して
受け付けるようになる。

【０００６】したがって、ＩＧキーシリンダに正規のキ
ープレートが挿入されたときにのみ回動操作による信号
が有効化されるので、使用者がうっかりドアロックを忘
れた場合でも、不正使用者が機械的にコピーしたキープ
レートを使用してエンジンを始動しようとしてもこれを
阻止することができるようになり、盗難の発生を極力防
止することができるようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、次のような不具合がある。
すなわち、上述のようにコード信号を出力するときに
は、トランジスタ１７をオンオフ動作させて負荷を変化
させるようにしているが、この負荷の変化を給電コイル
１により受信可能とするためには、負荷変動量をかなり
大きく設定する必要がある。

【０００８】例えば、負荷変動量を大きくするために、
受電コイル１１側をコンデンサとの共振回路を構成して
コード信号を共振状態と非共振状態とに動作を変化させ
ることにより負荷変動を行う場合には、共振状態に達す
るまでの成長時間があるために負荷の変化速度が遅くな
り、これによって信号の送信速度が遅くなる不具合があ
る。つまり、この方法では、信号のＳ／Ｎ比が大きくと
れないため、信号伝達の信頼性の向上が望めないもので
ある。

【０００９】したがって、このような不具合が回避する
ために、従来では、例えば、キー１０側への給電動作と
キー１０側からのコード信号の送信動作とを時間的にず
らして行わざるを得ない状況であった。また、上述のよ
うな従来構成のものでは、トランジスタ１７をオンさせ
たときにはコンデンサ１５への給電動作がなくなるの
で、その間コード信号発生回路１６への給電はコンデン
サ１５の充電電荷で賄う必要があり、このため、コンデ
ンサ１５の容量をかなり大きいものにする必要があっ
た。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単な構成としながら、キーシリンダ
側から給電された状態でコード信号の送信をＳ／Ｎ比を
高めた状態で行うことができるようにした車両用キー装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、キーシリンダ
にキーが挿入されると、そのキーシリンダ側から前記キ
ー側に給電し、その給電により前記キー側から車両側に
送信されるコード信号を検出して挿入された前記キーの
適否を判定するようにした車両用キー装置を対象とする
ものであり、前記キーに、受電コイルと、この受電コイ
ルを介して給電された状態で前記コード信号で変調した
高周波信号を出力するコード信号発生手段と、このコー
ド信号発生手段からの高周波信号を前記キーシリンダ側
に送信するための送信コイルとを設け、前記キーシリン
ダ側に、交流電源と、前記キーの挿入状態で前記受電コ
イルおよび前記送信コイルと磁気結合して前記受電コイ
ルに前記交流電源から給電する給電コイルと、この給電
コイルに前記送信コイルから前記高周波信号が与えられ
ると共振状態となる共振回路を構成するように接続され
た共振用コンデンサと、前記共振回路を介して得られる
前記高周波信号から前記コード信号を検出する検出回路
と、この検出回路から与えられる前記コード信号をあら
かじめ記憶されたコード信号と比較することにより挿入
された前記キーの適否を判定する判定手段とを設けて構
成したところに特徴を有する。

【００１２】また、前記コード信号発生手段を、デジタ
ルコード信号で高周波数の搬送波を振幅変調することに
より前記高周波信号を生成するように構成すると良い。

【００１３】そして、前記コード信号発生回路を、デジ
タルコード信号で高周波数の搬送波を周波数変調するこ
とにより前記高周波信号を生成するように構成すること
もできる。

【００１４】さらに、前記検出手段を、その入力段に前
記交流電源の周波数成分を遮断するフィルタを備えた構
成とすることが好ましい。

【００１５】

【作用】請求項１記載の車両用キー装置によれば、キー
がキーシリンダに挿入されると、キーシリンダ側の給電
コイルとキー側の受電コイルおよび送信コイルとが磁気
結合した状態となり、この状態で、給電コイルに交流電
源から給電されるようになる。これにより、キー側にお
いては、受電コイルを介してコード信号発生手段に給電
されるようになり、コード信号発生手段は、内部に記憶
されているコード信号で高周波数の搬送波を変調して生
成した高周波信号を送信コイルに与え、キーシリンダ側
の給電コイルに送信するようになる。キーシリンダ側に
おいては、給電コイルを介して高周波信号が与えられる
と、給電コイルと共振用コンデンサとからなる共振回路
で共振するようになり、その共振出力は検出回路を介し
てコード信号として検出され、判定手段においては、受
信したコード信号とあらかじめ記憶されているコード信
号とを比較してキーシリンダに挿入されているキーの適
否が判定されるようになる。

【００１６】これにより、例えば、キーシリンダに挿入
されているキーが正規のキーである場合にはそれ以降の
キーの操作によるスイッチ信号を有効化し、正規のキー
でない場合にはキー操作によるスイッチ信号を無効化す
るといった制御を行うことができるようになり、キーの
キープレートを機械的にコピーして使用した場合でも、
不正にキー操作入力が受け付けられないようにして盗難
の発生を未然に防止することができるようになる。ま
た、給電を行う交流電源の周波数に対してコード信号の
周波数を交流電源の周波数と異なる高周波数の信号とし
て送受信することにより、給電動作に無関係に送信され
るコード信号を給電コイルにより受信することができる
ようになるので、コード信号の授受におけるＳ／Ｎ比を
高くして迅速且つ確実な受信動作を行うことができるよ
うになる。

【００１７】請求項２記載の車両用キー装置によれば、
コード信号をデジタルコード信号としてコード信号発生
回路に記憶させておき、高周波数の搬送波を振幅変調し
た高周波信号を送信コイルに出力する構成としたので、
簡単且つ確実にコード信号の送受信を行うことができる
ようになる。

【００１８】請求項３記載の車両用キー装置によれば、
コード信号をデジタルコード信号としてコード信号発生
回路に記憶させておき、高周波数の搬送波を周波数変調
した高周波信号を送信コイルに出力する構成としたの
で、簡単且つ確実にコード信号の送受信を行うことがで
きるようになる。

【００１９】請求項４記載の車両用キー装置によれば、
検出手段の入力段に交流電源の周波数成分を遮断するフ
ィルタを設けているので、給電コイルに通電されている
交流電源の成分を除いたコード信号成分のみを取り出す
ことができるので、検出回路の構成を簡単にすることが
できると共に、信号検出機能を向上させることができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を自動車に適用した場合の第１
の実施例について図１ないし図４を参照しながら説明す
る。図２は、イグニッションキーシリンダ（以下ＩＧキ
ーシリンダと略称する）２１とキー２２の構成を示すも
ので、ＩＧキーシリンダ２１にはキー挿入孔２３が形成
されており、その入口側に設けられたロータケース２４
にキーロータ２５が回動可能に支持されている。キーロ
ータ２５にはキー挿入孔２３と連通するキー挿入孔２５
ａが形成されている。また、キーロータ２５の入口部分
の外周部には、図３に示すようなリング状コア２６が配
設されている。このリング状コア２６は、外側に面した
部分が図２に示すようにテーパ状に形成されており、そ
の先端部分がキーシリンダ２１の外部に露出されるよう
に配設されている。

【００２１】そして、リング状コア２６には、給電コイ
ル２７が巻回されている。給電コイル２７は、図示のよ
うに２つのコイル２７ａ，２７ｂをリング状コア２６の
対向する位置に巻回した状態に設けられており、これら
のコイル２７ａ，２７ｂを直列に接続している。なお、
キーロータ２５のキー挿入孔２５ａにキー２２のキープ
レート２２ａが挿入されていない状態では、給電コイル
２７に通電したときに、それぞれのコイル２７ａ，２７
ｂにより発生する磁束がリング状コア２６内で互いに打
ち消すようになっている。

【００２２】一方、キー２２においては、キープレート
２２ａを支持するキーグリップ２２ｂ内にロッド状コア
２８が配設されると共に、後述する応答回路２９が配設
されている。ロッド状コア２８はキープレート２２ａと
キーグリップ２２ｂとの境界部分に配設されており、キ
ープレート２２ａをキーロータ２５のキー挿入孔２５ａ
に挿入したときに、キーシリンダ２１側に配設されたリ
ング状コア２６と磁気結合するようになっている。そし
て、ロッド状コア２８には受電コイル３０および送信コ
イル３１が巻回されている。

【００２３】次に、電気的構成について図１を参照して
説明する。キーシリンダ２１側において、給電コイル２
７には共振用コンデンサ３２が並列に接続され、共振回
路３３を構成している。この共振回路３３はフィルタ回
路３４および抵抗３５を介して交流電源３６の両端子間
に接続されている。フィルタ回路３４は、コイル３４
ａ，コンデンサ３４ｂからなるもので、後述する高周波
信号成分を遮断するフィルタを構成している。

【００２４】共振回路３３とフィルタ回路３４との共通
接続点は、直流遮断用のコンデンサ３７を介して検出回
路３８に接続されている。この検出回路３８において、
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３９は、前述のコード信
号が含まれた高周波信号を通過させるフィルタで、その
出力端子はダイオード４０とコンデンサ４１とからなる
検波回路４２に接続され、検波回路４２の出力はＡ／Ｄ
変換器４３を介して制御回路４４の入力端子に接続され
ている。判定手段としての機能を有する制御回路４４
は、マイクロコンピュータ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどから構
成されるもので、交流電源３６による給電を制御すると
共に、検出回路３８からの信号に基づいてあらかじめ記
憶されているコード信号との比較演算を行うようになっ
ている。

【００２５】次に、キー２２側の応答回路２９におい
て、受電コイル３０にはコンデンサ４５ａが並列に接続
されており、前述の交流電源３６の周波数（例えば１０
０ｋＨｚ）で共振する共振回路４５を構成している。こ
の共振回路４５は、全波整流回路４６の交流入力側に接
続されている。全波整流回路４６の直流出力端子間は抵
抗４７および充電用コンデンサ４８の直列回路に接続さ
れている。

【００２６】コード信号発生回路４９は、内部にそのキ
ー２２に固有のコード信号が記憶されており、給電され
るとそのコード信号を高周波信号として出力するもの
で、その電源端子は充電用コンデンサ４８の両端子間に
接続され、出力端子は送信コイル３１の他端子に接続さ
れている。送信コイル３１には並列に共振用コンデンサ
５０ａが接続されており、前述の交流電源３６の周波数
よりも１桁程高い周波数（例えば１ＭＨｚ）の送信信号
で共振する共振回路５０を構成している。

【００２７】次に、本実施例の作用について図４も参照
して説明する。キーシリンダ２１のキーロータ２５にキ
ー２２のキープレート２２ａが挿入されると、キーロー
タ２５側のリング状コア２６とキー２２側のロッド状コ
ア２８とが磁気結合する。これにより、挿入前には給電
コイル２７の２つのコイル２７ａ，２７ｂによりリング
状コア２６に発生する磁束が打ち消し合っていたのが、
各磁束がロッド状コア２８により形成された磁路を介し
て挿通するようになるので、受電コイル３０に起電力を
生じさせるようになる。

【００２８】受電コイル３０に発生した交流電圧は、全
波整流回路４６を介して充電用コンデンサ４８に直流の
充電電流を供給するようになる。充電用コンデンサ４８
の端子電圧が所定の動作電圧以上に達すると、コード信
号発生回路４９は動作を開始し、内部に記憶されている
固有のコード信号で高周波数の搬送波を変調することに
より発生する高周波信号を出力するようになる。これに
より、送信コイル３１は、コンデンサ５０との共振によ
り発生する出力を給電コイル２７側に送信するようにな
る。この場合、コード信号に応じた高周波信号は、図４
に示すように、コード信号の「Ｈ」レベルに対応するデ
ータで高周波信号を出力し、「Ｌ」レベルに対応するデ
ータでは出力をゼロとするように振幅変調を行うように
なっている。

【００２９】給電コイル２７においては、交流電源３６
からの電源電圧に送信コイル３１側から与えられる高周
波信号が重畳された状態で給電動作を行うようになる。
このとき、送信コイル３１から与えられる高周波信号は
給電コイル２７とコンデンサ３２からなる共振回路３３
にて共振され、その出力はコンデンサ３７を介して直流
成分を遮断された状態でＢＰＦ３９に入力されるように
なる。なお、この高周波信号は、交流電源３６側に対し
てはフィルタ回路３４により遮断されるので、交流電源
３６の出力に影響を与えることはない。

【００３０】さて、ＢＰＦ３９を介して高周波成分のみ
が検波回路４２に入力されるようになると、ダイオード
４０にて整流されると共にコンデンサ４１により平滑さ
れてコード信号として復調され、Ａ／Ｄ変換器４３にて
デジタル信号に変換された状態で制御回路４４に入力さ
れるようになる。制御回路４４は、内部に記憶されてい
る自己に固有のコード信号を読出してこれとＡ／Ｄ変換
器４３からのコード信号とが一致するか否かを判定する
ようになる。

【００３１】そして、これらのコード信号が一致してい
る場合には、制御回路４４は、この後、キープレート２
２ａが回動操作されることによるイグニッションスイッ
チの入力信号を有効化して受け付けるようになる。一
方、コード信号が一致しない場合には、キープレート２
２ａを回動操作しても、イグニッションスイッチからの
入力信号を無効化してエンジンの始動を阻止するように
なっている。これにより、機械的なコピーによる不正な
キープレートを使用した場合には、ＩＧキーシリンダ２
１の機械的な回動操作ができても、その操作内容に応じ
た電気的信号が無効化されることにより、不正使用者に
よる自動車の盗難等の発生を極力防止することができる
ようになる。

【００３２】このような本実施例によれば、キー２２側
にコード信号を高周波信号として送信するための送信コ
イル３１を設け、交流電源の給電動作に重畳させてＩＧ
キーシリンダ２１側に送信するように構成したので、Ｉ
Ｇキーシリンダ２１側の給電コイル２７により高いＳ／
Ｎ比で受信動作を行うことができるようになり、また、
給電動作と送信動作を同時に行うことができるようにな
り、迅速且つ正確に信号の授受を行うことができるよう
になる。

【００３３】図５は、本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、特定信号の変調方
法を振幅変調に代えて、図示のように周波数変調による
信号としたところである。すなわち、この場合には、コ
ード信号の「Ｈ」レベルのデータに対応して周波数を高
めて出力し、コード信号の「Ｌ」レベルのデータに対応
して周波数を低くして出力するようにしたもので、これ
によっても、第１の実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。

【００３４】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。電波キ
ーに適用しても良い。フィルタは適宜設ければ良い。高
周波信号は、デジタルコード信号により位相変調したり
パルス幅変調するなどの方法により生成する構成として
も良い。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の車両用キー装置によれば、次のような効果が得られ
る。すなわち、請求項１記載の車両用キー装置によれ
ば、キーに設けたコード信号発生手段により、受電コイ
ルを介して給電された状態でコード信号で変調した高周
波信号を出力して送信コイルからキーシリンダ側に送信
すると共に、キーシリンダ側に設けた共振回路により高
周波信号を共振状態で受信して検出回路により検出する
構成としたので、キー側から給電コイルに送信される高
周波信号を給電動作と無関係に受信してコード信号を検
出することができるようになるので、コード信号の授受
におけるＳ／Ｎ比を高くして迅速且つ確実な受信動作を
行うことができるようになるという優れた効果を奏す
る。

【００３６】請求項２記載の車両用キー装置によれば、
コード信号をデジタルコード信号としてコード信号発生
回路に記憶させておき、高周波数の搬送波を振幅変調し
た高周波信号を送信コイルに出力する構成としたので、
簡単且つ確実にコード信号の送受信を行うことができる
という優れた効果を奏する。

【００３７】請求項３記載の車両用キー装置によれば、
コード信号をデジタルコード信号としてコード信号発生
回路に記憶させておき、高周波数の搬送波を周波数変調
した高周波信号を送信コイルに出力する構成としたの
で、簡単且つ確実にコード信号の送受信を行うことがで
きるという優れた効果を奏する。

【００３８】請求項４記載の車両用キー装置によれば、
検出手段の入力段に交流電源の周波数成分を遮断するフ
ィルタを設けているので、給電コイルに通電されている
交流電源の成分を除いたコード信号成分のみを取り出す
ことができるので、検出回路の構成を簡単にすることが
できると共に、信号検出機能を向上させることができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】キーシリンダ部分の縦断側面図

【図３】リング状コアおよびロータコイルの構成説明図

【図４】コード信号および変調された送信信号の波形図

【図５】本発明の第２の実施例を示す図４相当図

【図６】従来例を示す図１相当図

【図７】コード信号の特性図

【符号の説明】

２１はイグニッションキーシリンダ、２２はキー、２２
ａはキープレート、２２ｂはキーグリップ、２５はキー
ロータ、２６はリング状コア、２７は給電コイル、２８
はロッド状コア、２９は応答回路、３０は受電コイル、
３１は送信コイル、３２は共振用コンデンサ、３３は共
振回路、３４はフィルタ回路、３６は交流電源、３８は
検出回路、３９はバンドパスフィルタ、４２は検波回
路、４３はＡ／Ｄ変換器、４４は制御回路（判定手
段）、４６は全波整流回路、４８は充電用コンデンサ、
４９はコード信号発生回路である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キーシリンダにキーが挿入されると、そ
   のキーシリンダ側から前記キー側に給電し、その給電に
   より前記キー側から車両側に送信されるコード信号を検
   出して挿入された前記キーの適否を判定するようにした
   車両用キー装置において、 前記キーに、受電コイルと、この受電コイルを介して給
   電された状態で前記コード信号で変調した高周波信号を
   出力するコード信号発生手段と、このコード信号発生手
   段からの高周波信号を前記キーシリンダ側に送信するた
   めの送信コイルとを設け、 前記キーシリンダ側に、交流電源と、前記キーの挿入状
   態で前記受電コイルおよび前記送信コイルと磁気結合し
   て前記受電コイルに前記交流電源から給電する給電コイ
   ルと、この給電コイルに前記送信コイルから前記高周波
   信号が与えられると共振状態となる共振回路を構成する
   ように接続された共振用コンデンサと、前記共振回路を
   介して得られる前記高周波信号から前記コード信号を検
   出する検出回路と、この検出回路から与えられる前記コ
   ード信号をあらかじめ記憶されたコード信号と比較する
   ことにより挿入された前記キーの適否を判定する判定手
   段とを設けて構成したことを特徴とする車両用キー装
   置。
2. 【請求項２】 前記コード信号発生手段は、デジタルコ
   ード信号で高周波数の搬送波を振幅変調することにより
   前記高周波信号を生成するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の車両用キー装置。
3. 【請求項３】 前記コード信号発生回路は、デジタルコ
   ード信号で高周波数の搬送波を周波数変調することによ
   り前記高周波信号を生成するように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の車両用キー装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、その入力段に前記交流
   電源の周波数成分を遮断するフィルタを備えていること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両
   用キー装置。