JPH09142257A - 送受信システム - Google Patents

送受信システム

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JPH09142257A
JPH09142257A JP30413395A JP30413395A JPH09142257A JP H09142257 A JPH09142257 A JP H09142257A JP 30413395 A JP30413395 A JP 30413395A JP 30413395 A JP30413395 A JP 30413395A JP H09142257 A JPH09142257 A JP H09142257A
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JP
Japan
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signal
time
transmission
transponder
response
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JP30413395A
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English (en)
Inventor
Hisashi Aoki
久 青木
Shinichi Koga
進一 古賀
Takashi Mizuno
隆司 水野
Sadao Kokubu
貞雄 国分
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP96118717A priority patent/EP0775918A3/en
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
    • G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
    • G01S13/758—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using a signal generator powered by the interrogation signal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • G—PHYSICS
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    • G07C2009/00753—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys
    • G07C2009/00769—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
    • G07C2009/00777—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means by induction

Abstract

(57)【要約】 【課題】 秘話性能の大幅な向上を、通信性能の低下を
招くことなく実現すると共に、トランスポンダの大型化
やコストの高騰を防止すること。 【解決手段】 イグニッションキーのキーグリップに内
蔵された送受信ユニット２において、マイクロコンピュ
ータ３は、自動車側の送受信ＥＣＵから、基準時間信号
及び質問信号と共に送信されてくる搬送波信号を整流・
平滑する電源回路１２の出力電圧が所定レベル以上とな
ったときに能動状態となる。能動状態となったマイクロ
コンピュータ３は、受信した基準時間信号の時間幅をＣ
Ｒ発振回路１４によるクロック信号を利用して測定し、
その測定時間幅とＥＥＰＲＯＭ４に記憶されている基準
時間値との比を補正係数として算出し、質問信号の解読
動作時には、その解読動作を、当該質問信号を構成する
時系列パルス信号中の時間情報を上記補正係数を利用し
て補正しながら行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力信号及び質問
信号を送信する送受信装置と、上記電力信号及び質問信
号を受信したときにその電力信号を電源として応答信号
を返信するトランスポンダとを備えて成る送受信システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車においては、盗難に対す
るセキュリティ性能の向上を図るために、イグニッショ
ンキーに対して、電気的な識別コードを利用した電子キ
ーとしての機能を付加すると共に、自動車側に、上記イ
グニッションキーがエンジン始動用のキー孔に差し込ま
れてＯＮ位置（或いはＡＣＣ位置）へ操作された状態
で、当該キーから識別コードを読み取り、その読み取り
コードが予め設定されている識別コードと一致したとき
のみ、イグニッションキーによるエンジン始動を許可す
るというイモビライザ機能を備えた送受信ＥＣＵを設け
ることが考えられている。
【０００３】このような送受信システムを構築する場合
には、前記送受信ＥＣＵ側に、キー孔の周りに位置する
ようにアンテナコイルを設け、このアンテナコイルを通
じて搬送波信号及びこの搬送波信号に重畳させた質問信
号を送信するという質問器としての機能を設定する。
【０００４】また、イグニッションキーのキーグリップ
に対し、当該イグニッションキーがキー孔に差し込まれ
た状態で前記アンテナコイルと電磁結合されるトランス
ポンダ用コイルを備えたトランスポンダを内蔵すること
が行われる。この場合、上記トランスポンダは、トラン
スポンダ用コイルを通じて与えられる搬送波信号を整流
した出力を電源として利用するものであり、電源が立ち
上がった状態では、受信した質問信号に応答して、予め
記憶した識別コードを含む応答信号を返信する構成とな
っている。
【０００５】上記のような送受信システムでは、シリア
ル通信方式が採用されるものであり、送受信ＥＣＵから
は、時間情報（例えば一定周期のタイミング信号列と各
タイミング信号と組み合わされたバイナリ信号列との組
み合わせ）を含む時系列パルス信号より成る質問信号を
搬送波信号に重畳させて送信する構成とされる。また、
トランスポンダは、受信した質問信号の内容を前記時間
情報に基づいて解読すると共に、その解読結果に応じた
応答信号を時系列パルス信号により返信するように構成
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような用途の従
来のトランスポンダは、ハードロジックで構成されるこ
とが一般的となっている。このため、通常においては、
識別コードが固定されることになって、その複製が比較
的容易になるという事情があり、結果的に秘話性能、ひ
いては自動車盗難に対するセキュリティ性能を十分に高
め得ないという問題点があった。
【０００７】このような問題点に対処するためには、ト
ランスポンダにマイクロコンピュータを内蔵する構成と
し、そのマイクロコンピュータを利用して識別コードの
暗号化を多様に行うことにより、セキュリティ性能を高
めることが考えられる。また、この場合には、トランス
ポンダの小形化が肝要になると共に、コストを抑制する
ことが望ましいため、上記マイクロコンピュータのクロ
ック周波数を決定する発振回路としては、小形化が容易
で且つ安価なＣＲ発振回路を利用することが一般的にな
ると考えられる。
【０００８】ところが、ＣＲ発振回路の場合、その発振
周波数が電源電圧の低下に応じて低下するという電圧依
存性があるため、以下に述べるような問題点を惹起する
虞があった。即ち、トランスポンダの電源は、送受信装
置のアンテナコイルと磁気結合されたトランスポンダ用
コイルを通じて非接触で与えられる構成であるため、そ
の電源電圧は、アンテナコイル及びトランスポンダ用コ
イル間の距離のばらつき、雰囲気温度の高低、送受信Ｅ
ＣＵ及びトランスポンダを構成する電子部品の回路定数
のばらつきなどに起因して変動することが避けられず、
これに伴いＣＲ発振回路の発振周波数、つまりマイクロ
コンピュータのクロック周波数も変動することになる。
【０００９】このため、トランスポンダ側において、マ
イクロコンピュータでの時間管理が不正確になって、前
述したような時間情報に基づいて行われる質問信号の内
容の解読にエラーが発生し易くなるなど、通信性能の悪
化を招くことになる。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、秘話性能の大幅な向上を、通信性能
の低下を招くことなく実現できると共に、トランスポン
ダの大型化やコストの高騰を防止することも可能になる
送受信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による送受信シス
テムは、上記目的を達成するために、時間情報を含む時
系列パルス信号より成る質問信号を電力信号と共に送信
する質問機能を備えた送受信装置と、この送受信装置か
ら受信した電力信号により能動状態に切換られて、受信
した質問信号の内容を前記時間情報に基づいて解読する
と共に、その解読結果に応じた応答信号を前記送受信装
置側へ返信するトランスポンダとを備えた送受信システ
ムにおいて、前記送受信装置を、前記質問信号の送信動
作に先立って、一定時間幅の基準時間信号を電力信号と
共に送信する構成とした上で、前記トランスポンダを、
受信した質問信号の内容の解読及び前記応答信号の送信
制御を行うためのマイクロコンピュータと、前記基準時
間の値を記憶して成る記憶部とを備え、前記送受信装置
からの基準時間信号を受信したときに、その基準時間信
号の時間幅を前記マイクロコンピュータのクロック信号
を利用して測定すると共に、その測定時間幅と前記記憶
部に記憶されている基準時間値との比を補正係数として
算出し、マイクロコンピュータによる前記質問信号の解
読動作時には、当該質問信号を構成する時系列パルス信
号中の時間情報を上記補正係数を利用して補正する構成
としたものである。
【００１２】この構成によれば、トランスポンダ側の制
御はマイクロコンピュータにより行うことになるから、
質問信号に対する応答信号の暗号化をハードウエア構成
の複雑化を伴うことなく任意に行い得るようになって、
秘話性能の向上を十分に図り得るようになる。
【００１３】この場合、送受信装置は、トランスポンダ
側へ、時間情報を含む時系列パルス信号より成る質問信
号を電力信号と共に送信するのに先立って、一定時間幅
の基準時間信号を電力信号と共に送信するようになる。
トランスポンダは、上記基準時間信号を受信したとき
に、その基準時間信号の時間幅を前記マイクロコンピュ
ータのクロック信号を利用して測定すると共に、その測
定時間幅と前記記憶部に記憶されている基準時間値との
比を補正係数として算出し、当該マイクロコンピュータ
による前記質問信号の解読動作時には、その質問信号を
構成する時系列パルス信号中の時間情報を上記補正係数
を利用して補正するようになる。
【００１４】従って、トランスポンダ側の電源電圧の変
動によりマイクロコンピュータのクロック周波数が当初
の設定から変化して、当該マイクロコンピュータでの時
間管理が不正確になるような状況となった場合でも、マ
イクロコンピュータによる質問信号の内容の解読動作
が、当該質問信号を構成する時系列パルス信号中の時間
情報を補正しながら行われることになるから、その解読
に従来のようなエラーが発生する虞がなくなり、以て通
信性能の低下を未然に防止できるようになる（請求項
１）。
【００１５】この場合、前記トランスポンダを、時間情
報を含む時系列パルス信号より成る応答信号を返信する
ように構成すると共に、その応答信号の送信動作に先立
って、前記マイクロコンピュータのクロック信号を利用
して一定時間幅の応答用基準時間信号を送信するように
構成した上で、前記送受信装置を、前記トランスポンダ
からの応答用基準時間信号を受信したときに、その応答
用基準時間信号の時間幅を測定すると共に、その測定時
間幅と前記基準時間信号の時間幅との比を第２補正係数
として算出し、受信した応答信号の内容を、当該応答信
号を構成する時系列パルス信号中の時間情報を上記第２
補正係数により補正しながら解読する動作を行う構成と
することができる。
【００１６】この構成によれば、トランスポンダ側の電
源電圧の変動により、当該トランスポンダが有するマイ
クロコンピュータでの時間管理が不正確になるような状
況となったときでも、そのトランスポンダから返信され
る応答信号を送受信装置側で解読する際に、その解読動
作を正確に行い得るようになるから、通信性能が向上す
るようになる（請求項２）。
【００１７】また、前記トランスポンダを、時間情報を
含む時系列パルス信号より成る応答信号を返信するよう
に構成すると共に、その応答信号の送信動作に先立っ
て、前記補正係数を返信するように構成した上で、前記
送受信装置を、前記トランスポンダから返信される応答
信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パルス信
号中の時間情報を上記補正係数により補正しながら解読
する動作を行う構成としても良いものであり、このよう
な構成によっても、送受信装置側で行われる応答信号の
解読動作を正確に行い得るようになるから、通信性能が
向上するようになる（請求項３）。
【００１８】さらに、前記トランスポンダを、前記補正
係数により補正した状態の時間情報を含む時系列パルス
信号より成る応答信号を返信するように構成した上で、
前記送受信装置を、前記トランスポンダから返信される
応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パル
ス信号中の時間情報に基づいて解読するように構成して
も良く、このような構成とした場合にも、送受信装置側
で行われる応答信号の解読動作を正確に行い得るように
なるから、通信性能が向上するようになる（請求項
４）。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車用のイモビ
ライザシステムに適用した一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１には、自動車のイグニッション
キー１（図２に符号１を付して示す）のキーグリップに
対し内蔵される送受信ユニット２（本発明でいうトラン
スポンダに相当）の電気的構成が示されている。
【００２０】上記送受信ユニット２は、マイクロコンピ
ュータ３を中心に構成されたもので、外部から電力信号
及び質問信号を受けたときに、その質問信号に応答して
後述のような応答信号を返信するためのトランスポンダ
機能が設定されており、以下その具体的構成について説
明する。
【００２１】即ち、マイクロコンピュータ３は、内部に
ＥＥＰＲＯＭ４、後述するパワーオンリセット回路５用
の抵抗５ａ、後述する変調回路６用のｎチャネルＦＥＴ
６ａを内蔵した構成となっており、特に、上記ＥＥＰＲ
ＯＭ４には、対応するイグニッションキー１に固有の識
別コードが記憶されていると共に、その識別コードを暗
号化するための関数式、並びに後述から明らかとなる所
定の基準時間値ΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄが記憶
されている。
【００２２】尚、上記基準時間値ΔＴａ、ΔＴｂ、ΔＴ
ｃ、ΔＴｄは、例えば、マイクロコンピュータ３の定格
クロック周波数を基準とした数値データ、つまり、定格
周波数でのクロック信号数を示す数値データとして表現
されている。また、それら基準時間値ΔＴａ、ΔＴｂ、
ΔＴｃ、ΔＴｄは、必ずしもＥＥＰＲＯＭ４に記憶して
おく必要はなく、マイクロコンピュータ３内の図示しな
いＲＯＭに予め記憶しておく構成でも良い。
【００２３】共振回路部７は、信号ラインＳＬとグラン
ド端子との間に、トランスポンダ用コイル８及び共振コ
ンデンサ９を並列接続して構成されており、その共振周
波数は、自動車側に設けられた送受信装置としての送受
信ＥＣＵ（図２に符号１０を付して示す）から送信され
る搬送波信号（電力信号に相当）の周波数帯域と等しく
なるように設定される。
【００２４】上記信号ラインＳＬに抵抗１１を介して接
続された電源回路１２は、共振回路部７が受信した搬送
波信号を整流平滑した出力をマイクロコンピュータ３の
電源端子ＶDDに与えるためのもので、整流用ダイオード
１２ａ、平滑用コンデンサ１２ｂ、定電圧ダイオード１
２ｃ及び抵抗１２ｄを図示のごとく接続した構成となっ
ている。
【００２５】信号ラインＳＬに前記抵抗１１を介して接
続された検波回路１３は、前記共振回路部７を通じて搬
送波信号と共に与えられる後述の基準時間信号及び質問
信号を弁別してマイクロコンピュータ３の入力ポートＰ
Ｉに与えるためのもので、検波用ダイオード１３ａ、コ
ンデンサ１３ｂ、抵抗１３ｃ及び１３ｄを図示のように
接続したフィルタ回路として構成されている。
【００２６】この場合、上記検波回路１３の時定数は、
前記電源回路１２による平滑機能部分の充電時定数より
十分に小さな値に設定されており、これにより前記基準
時間信号及び質問信号の弁別が可能な構成とされてい
る。
【００２７】前記ＦＥＴ６ａを含んで構成された変調回
路６は、共振回路部７の共振コンデンサ９と並列に、変
調用コンデンサ６ｂとＦＥＴ６ａのソース・ドレイン間
の直列回路を接続した構成となっており、そのＦＥＴ６
ａのオンオフに応じて共振回路部７部分のインピーダン
スを変化させ得る構成となっている。
【００２８】前記リセット回路５は、マイクロコンピュ
ータ３の電源端子ＶDDに与えられる電圧レベル（電源回
路１２の出力電圧レベル）が所定レベル以上に上昇する
までの期間は、当該マイクロコンピュータ３をリセット
状態に保持するというパワーオンリセット機能のための
もので、ダイオード５ｂ、コンデンサ５ｃ及び前記抵抗
５ａを図示のように接続した構成となっている。また、
抵抗１４ａ及びコンデンサ１４ｂより成るＣＲ発振回路
１４は、マイクロコンピュータ３のクロック周波数を決
定するために設けられている。
【００２９】一方、図２には、システム全体の構成が機
能ブロックの組み合わせにより摸式的に示されている。
この図２において、自動車用のイグニッションキーシリ
ンダ１５の周りには、アンテナコイル１６が配設されて
おり、そのキーシリンダ１５に対し前記イグニッション
キー１が差し込まれた状態では、当該アンテナコイル１
６と、イグニッションキー１に内蔵された前記トランス
ポンダ用コイル８（図１参照）とが電磁結合される構成
となっている。
【００３０】自動車側に設けられた前記送受信ＥＣＵ１
０は、マイクロコンピュータ１７を中心に構成されてお
り、そのマイクロコンピュータ１７に対しては、前記イ
グニッションキーシリンダ１５に対応して設けられた周
知構成のＩＧスイッ１８及びキーリマインドスイッチ１
９からのオン信号がスイッチインタフェース２０を介し
て入力されるようになっている。この場合、上記マイク
ロコンピュータ１７に対しては、アンテナコイル１６に
よる受信信号が増幅機能を備えた受信回路２１を介して
入力される構成となっている。
【００３１】マイクロコンピュータ１７は、アンテナコ
イル１６を通じた送信制御をパワーアンプ２２の出力に
より行う構成となっており、その具体的制御内容につい
ては後述する。また、マイクロコンピュータ１７は、エ
ンジン制御ＥＣＵ２３との間でシリアルインタフェース
２４を通じて信号の授受を行う構成となっており、後述
のように、エンジン制御ＥＣＵ２３によるエンジン始動
動作を選択的に禁止可能なイモビライザ機能が設定され
ている。
【００３２】さらに、マイクロコンピュータ１７は、Ｅ
ＥＰＲＯＭ２５との間でデータの授受を行う構成となっ
ており、このＥＥＰＲＯＭ２５には、当該自動車用とし
て用意されたイグニッションキー１側のＥＥＰＲＯＭ４
に記憶された識別コード、及びその暗号化のための関数
式とそれぞれ同じ識別コード及び関数式が予め記憶され
ている。
【００３３】さて、以下においては、送受信装置２が有
するマイクロコンピュータ３の制御内容、並びに送受信
ＥＣＵ１０が有するマイクロコンピュータ１７の制御内
容について、関連した部分の作用と共に説明する。即
ち、送受信ＥＣＵ１０側のマイクロコンピュータ１７
は、キーリマインドスイッチ１９及びＩＧスイッチ１８
からのオン信号を受けたとき、つまり、イグニッション
キーシリンダ１５に対しイグニッションキー１が差し込
まれてＯＮ位置へ操作されたとき（この状態ではアンテ
ナコイル１６とイグニッションキー１側のトランスポン
ダ用コイル８とが電磁結合される）には、例えば、所定
の関数演算により新たな乱数データを発生して、その乱
数データを図示しない内部メモリ（ＲＡＭ）に記憶する
一方で、後述するような基準時間信号と上記乱数データ
を含むパルス列状の質問信号とを作成し、パワーアンプ
２２を動作させることによって、アンテナコイル１６か
ら所定周波数の搬送波信号及びこれに重畳させた状態の
上記基準時間信号及び質問信号を送信するようになる。
【００３４】ここで、基準時間信号及び質問信号は、図
３（ａ）に示すような形式となっている。即ち、図３
（ａ）において、基準時間信号は、搬送波信号（実際に
は正弦波状信号である）の送信開始後に所定時間が経過
した時点から、一定時間幅Ｔａで出力される一対の立ち
下がり状パルスＰa1、Ｐa2（これらのパルス長はＴｂで
一定）を組み合わせて成るもので、上記時間幅Ｔａが、
後述するように送受信ユニット２側における時間基準と
して利用される構成となっている。
【００３５】また、質問信号は、例えば、一定周期の立
ち下がり状タイミングパルスＰｔ列と、各タイミングパ
ルスＰｔの立ち下がり後に一定の待ち時間Ｔｃが経過し
たタイミング後の所定時間幅Ｔｂの期間における搬送波
信号電圧レベルで表現したバイナリ信号より成るデータ
列（図３（ａ）では、電圧レベルが高い状態をデータ
「０」、低い状態をデータ「１」としている）とを組み
合わせた時間情報を含んだ構成とされており、そのデー
タ列によって、質問信号であることを示すスタートビッ
トデータ、前記乱数データ、ストップビットデータなど
を表現した状態となっている。
【００３６】この場合において、タイミングパルスＰｔ
のパルス長及びデータ列中の立ち下がりパルスのパルス
長も、それぞれＴｂで一定であり、また、タイミングパ
ルスＰｔの出力間隔は、Ｔｄで一定である。そして、上
記時間幅Ｔａ、パルス長Ｔｂ、待ち時間Ｔｃ、タイミン
グパルスＰｔの出力間隔Ｔｄは、前記送受信ユニット２
側のＥＥＰＲＯＭ４に記憶された基準時間値ΔＴａ、Δ
Ｔｂ、ΔＴｃ、ΔＴｄとそれぞれ同一の値となるように
調節される。
【００３７】このように、送受信ＥＣＵ１０側から送受
信ユニット２側へ搬送波信号、基準時間信号及び質問信
号が送信された場合、送受信ユニット２側では、電源回
路１２が、受信した搬送波信号を整流・平滑した出力
（その電圧波形を図３（ｂ）に示す）をマイクロコンピ
ュータ３の電源端子ＶDDに与えるようになり、その出力
電圧が所定レベル以上に上昇した時点で、リセット回路
５によるリセット保持状態が解除されて、当該マイクロ
コンピュータ３が能動状態に切り換えられる。また、検
波回路１３が、受信した基準時間信号及び質問信号を弁
別してマイクロコンピュータ３の入力ポートＰＩに与え
るようになる。
【００３８】このように能動状態とされたマイクロコン
ピュータ３は、以下（１）〜（５）のような制御を順次
実行する。
【００３９】（１）検波回路１３を通じて受信した基準
時間信号により示される時間幅Ｔａを、ＣＲ発振回路１
４によるクロック信号数を利用して測定し、その測定結
果を一時記憶する。具体的には、図３（ｃ）に示すよう
に、受信した基準時間信号を構成するパルスＰa1′が立
ち下がったタイミングから次のパルスＰa2′が立ち下が
るタイミングまでの期間におけるクロック信号数を計数
することにより、時間幅Ｔａに対応した測定時間値Ｔ１
を算出する。
【００４０】（２）この後に、質問信号を受信するまで
の期間において、ＥＥＰＲＯＭ４から読み出した基準時
間値ΔＴａと、上記のような測定時間値Ｔ１との比を、
補正係数δ（＝ΔＴａ／Ｔ１）として算出する。この場
合、測定時間値Ｔ１は、クロック信号の周波数が低い場
合ほど小さな値となるから、結果的に、上記補正係数δ
は、ＣＲ発振回路１４によるクロック周波数が低くなる
のに伴い大きくなるという性質がある。
【００４１】（３）質問信号の受信を開始したときに
は、図３（ｃ）に示すように、受信した質問信号中の各
タイミングパルスＰｔ′の立ち下がりタイミングから、
ＥＥＰＲＯＭ４中の基準時間値ΔＴｃが経過するまでの
時間Ｔ２を計測し、その計測時間Ｔ２の計測が終了した
タイミングから、ＥＥＰＲＯＭ４中の基準時間値ΔＴｂ
が経過するまでの時間Ｔ３を計測すると共に、その時間
Ｔ３の計測期間中において質問信号の電圧レベルが立ち
下がったか否かを判定する動作を反復して行い、これに
より質問信号に含まれるパルス状データ列の解読を行
う。
【００４２】但し、上記各計測時間Ｔ２、Ｔ３は、クロ
ック信号の周波数が低い場合ほど小さな値となるもので
あって、その周波数が変動した場合には、実際の基準時
間値ΔＴｂ、ΔＴｃとの間で誤差が出ることになるか
ら、上述のような質問信号の解読時には、各計測時間Ｔ
２、Ｔ３を前記補正係数δ（＝ΔＴａ／Ｔ１）により補
正する制御を行う。具体的には、 Ｔ２′＝δ・Ｔ２＝Ｔ２・ΔＴａ／Ｔ１ Ｔ３′＝δ・Ｔ３＝Ｔ３・ΔＴａ／Ｔ１ で得られる補正済計測時間Ｔ２′、Ｔ３′を利用して質
問信号の解読を行うことになる。
【００４３】ここで、上記補正係数δは、前述したよう
にＣＲ発振回路１４によるクロック周波数が低くなるの
に伴い大きくなるという性質があるから、クロック信号
の周波数が低くなるのに応じて計測時間Ｔ２、Ｔ３の値
が小さくなるような状況下では、上記のような補正制御
によって得られる補正済計測時間Ｔ２′、Ｔ３′が実際
の基準時間値ΔＴｂ、ΔＴｃに近付けられることにな
る。
【００４４】また、基準時間値ΔＴｂ、ΔＴｃにＫ％の
公差を許容する場合には、上記補正済計測時間Ｔ２′、
Ｔ３′に対し、 ΔＴｂ×（１−Ｋ／１００）≦Ｔ２′≦ΔＴｂ×（１＋
Ｋ／１００） ΔＴｃ×（１−Ｋ／１００）≦Ｔ３′≦ΔＴｃ×（１＋
Ｋ／１００） で示される範囲の誤差許容値を持たせる構成とすれば良
い。
【００４５】尚、この場合において、タイミングパルス
Ｐｔ′が正しいタイミングで入力されているか否かを検
証する必要がある場合には、基準時間値ΔＴｄを利用す
るものであり、その基準時間値ΔＴｄが経過するまでの
時間を計測した場合には、上記同様の補正を行えば良
い。
【００４６】（４）質問信号の解読が終了した場合、つ
まり当該質問信号中の乱数データを抽出した場合には、
当該乱数データと、ＥＥＰＲＯＭ４に記憶されている識
別コード及び暗号化用関数式を利用して応答信号のため
の暗号コードを作成する。具体的には、例えば、上記関
数式は、上記乱数データ及び識別コードを変数とした演
算式であり、その関数演算結果を暗号コードとして得
る。
【００４７】（５）この後には、前記（１）で算出した
測定時間値Ｔ１を示す応答用基準時間信号（これは、送
受信ＥＣＵ１０側から送信されてくる図３（ａ）に示す
ような基準時間信号と同様の形式のものであり、上記測
定時間値Ｔ１を示す時間幅で出力される一対の立ち下が
り状パルスを組み合わせて成る）と、上記のように得た
暗号コードとを含む応答信号を、この順番で送受信ＥＣ
Ｕ１０へ送信する。
【００４８】この送信時には、変調回路６内のＦＥＴ６
ａを、上記応答用基準時間信号及び暗号コードに応じた
モードでオンオフ制御して、図４（ａ）に示すように、
共振回路部７及び変調回路６の合成インピーダンスを変
化させることにより、受信した搬送波信号を上記応答用
基準時間信号及び暗号コードに応じたモードで振幅変調
する。すると、送受信ＥＣＵ１０側においては、アンテ
ナコイル１６の電圧が、図４（ｂ）に示すように、上記
のような送受信ユニット２側の変調回路６による振幅変
調信号に応じたモードで変化するものであり、斯様な電
圧変化を検出することにより、応答用基準時間信号と、
時間情報を含む時系列パルス信号より成り且つ暗号化さ
れた状態の応答信号とが送受信ＥＣＵ１０側へ返信され
るものである（図４（ｂ）には応答用基準時間信号のみ
を示す）。
【００４９】尚、この場合において、上記応答用基準時
間信号の時間幅Ｔ１は、マイクロコンピュータのクロッ
ク信号を利用して決定されることになる。
【００５０】一方、送受信ＥＣＵ１０側においては、上
記のように返信される応答用基準時間信号及び応答信号
を受信したときには、マイクロコンピュータ１７が以下
（６）〜（１０）のような制御を実行する。
【００５１】（６）受信した応答用基準時間信号により
示される時間幅Ｔ１を測定し、その測定結果ΔＴ１を一
時記憶する。尚、この測定は、前述のように送受信ユニ
ット２側へ送信した基準時間信号の時間幅Ｔａ（図３
（ａ）参照）を決定するときに使用した時間基準を用い
て行う。
【００５２】（７）この後に、応答信号を受信するまで
の期間において、上記のような測定時間値ΔＴ１と、上
記基準時間信号の時間幅Ｔａとの比を、第２補正係数δ
2 （＝Ｔａ／ΔＴ１）として算出する。この場合、測定
時間値ΔＴ１は、送受信ユニット２側のクロック信号の
周波数が低い場合ほど大きな値となるから、結果的に、
上記第２補正係数δ2 は、送受信ユニット２側のＣＲ発
振回路１４によるクロック周波数が低くなるのに伴い小
さくなるという性質がある。
【００５３】（８）応答信号の受信を開始したときに
は、その応答信号の内容を、これを構成する時系列パル
ス信号中の時間情報を上記第２補正係数δ2 により補正
しながら解読する動作を行う。
【００５４】（９）応答信号の解読が終了した場合に
は、図示しない内部メモリから読み出した乱数データ、
ＥＥＰＲＯＭ２５から読み出した識別コード及び暗号化
用関数式に基づいて、前記送受信ユニット２側のマイク
ロコンピュータ３と同様の関数演算を行うことにより、
暗号コードを得ると共に、その暗号コードと、送受信ユ
ニット２側から返信された応答信号に含まれる暗号コー
ドとを比較するというデコード動作を行い、両者が一致
しない場合、つまり受信した応答信号が適正なものでな
い場合には、エンジン制御ＥＣＵ２３による自動車用エ
ンジンの始動を禁止する。
【００５５】従って、ＩＧスイッチ１８が、識別コード
が一致しない不適正なイグニッションキー１によってオ
ンされた場合には、自動車用エンジンが始動されること
がないから、盗難に対するセキュリティが向上するよう
になる。
【００５６】（１０）上記デコード動作により、演算に
より得た暗号コードと、送受信ユニット２側から返信さ
れた応答信号に含まれる暗号コードとが一致した場合、
つまり受信した応答信号が適正なものであった場合に
は、エンジン制御ＥＣＵ２３による自動車用エンジンの
始動を許可する。
【００５７】従って、識別コード互いに一致する適正な
イグニッションキー１がイグニッションキーシリンダ１
５に差し込まれた状態では、エンジン制御ＥＣＵ２３を
通じた自動車用エンジンの始動が許可されることにな
り、以上のようにしてイモビライザ機能を発揮する構成
となっている。
【００５８】要するに、上記した本実施例の構成によれ
ば、以下に述べるような効果が得られるようになる。送
受信ユニット２にあっては、送受信ＥＣＵ１０から送信
されてくる質問信号に対する応答信号を暗号化した状態
で返信する構成となっているから、秘話性能、ひいては
自動車盗難に対するセキュリティ性能が向上するように
なる。この場合、上記応答信号の暗号化は、マイクロコ
ンピュータ３のプログラムにより行うことになるから、
その暗号化をハードウエア構成の複雑化を伴うことなく
任意に行い得るようになって、秘話性能の大幅な向上を
図り得るようになる。
【００５９】送受信ユニット２にあっては、マイクロコ
ンピュータ３のクロック周波数を決定する発振回路とし
ては、小形化が容易で且つ安価なＣＲ発振回路１４を利
用する構成となっているから、その大型化やコストの高
騰を未然に防止できるようになる。
【００６０】また、このようにＣＲ発振回路１４を利用
する構成では、送受信ユニット２側の電源電圧（電源回
路１２の出力電圧）の変動によりマイクロコンピュータ
３のクロック周波数が当初の設定から変化して、当該マ
イクロコンピュータ３での時間管理が不正確になるよう
な状況となることがある。しかしながら、本実施例で
は、このようにクロック周波数が変化する状況となった
場合、つまり電源回路１２の出力電圧が変動した場合に
は、マイクロコンピュータ３側の時間基準が補正係数δ
により自動的に補正される構成となっているから、当該
マイクロコンピュータ３による質問信号の内容の解読動
作が、当該質問信号を構成する時系列パルス信号中の時
間情報を補正しながら行われることになって、その解読
に従来のようなエラーが発生する虞がなくなり、以て通
信性能の低下を未然に防止できるようになる。
【００６１】しかも、上記のようにマイクロコンピュー
タ３での時間管理が不正確になるような状況となったと
きでも、送受信ユニット２側から返信される応答信号を
送受信ＥＣＵ１０側で解読する際には、マイクロコンピ
ュータ１７側の時間基準が第２補正係数δ2 により自動
的に補正される構成となっているから、その解読動作を
正確に行い得るようになり、この面からも通信性能が向
上するようになる。
【００６２】尚、上記実施例では、送受信ユニット２側
から送受信ＥＣＵ１０側へ、マイクロコンピュータ３の
クロック信号を利用した応答用基準時間信号と、暗号化
された状態の応答信号とをこの順番に返信する構成とし
たが、上記応答用基準時間信号に代えて補正係数δを返
信する構成としても良い。
【００６３】このような構成とする場合には、送受信Ｅ
ＣＵ１０側において、送受信ユニット２から返信される
応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パル
ス信号中の時間情報を上記補正係数δを利用して補正し
ながら解読する動作を行う構成とすれば良い。
【００６４】また、送受信ユニット２側において、補正
係数δにより補正した状態の時間情報を含む時系列パル
ス信号より成る応答信号を作成し、このような補正後の
応答信号を返信する構成としても良い。
【００６５】このような構成とする場合には、送受信Ｅ
ＣＵ１０側において、送受信ユニット２から返信される
応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パル
ス信号中の時間情報に基づいて単純に解読する構成とす
れば良い。
【００６６】その他、本発明は上記した実施例に限定さ
れるものではなく、以下に述べるような拡大或いは変形
が可能である。マイクロコンピュータ３のクロック信号
を発生するためにＣＲ発振回路１４を用いる構成とした
が、他の形式の発振回路を用いることもできる。自動車
用のイモビライザシステムのための送受信システムに限
らず、他の送受信システムに広く適用することができ
る。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、時間情報を含む時系列パルス信号より成る
質問信号の解読及び応答信号の送信制御を、マイクロコ
ンピュータを利用して行う構成とすると共に、そのマイ
クロコンピュータのクロック周波数の変動に起因した時
間基準の変動を自動的に補正する機能を設ける構成とし
たから、秘話性能の大幅な向上を、通信性能の低下を招
くことなく実現できると共に、トランスポンダの大型化
やコストの高騰を防止することも可能になるという有益
な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す送受信ユニットの電気
的構成図
【図２】システム全体の構成を示す機能ブロック図
【図３】作用説明用の各部出力波形図その１
【図４】作用説明用の各部出力波形図その２
【符号の説明】
図面中、１はイグニッションキー、２は送受信ユニット
（トランスポンダ）、３はマイクロコンピュータ、４は
ＥＥＰＲＯＭ、６は変調回路、７は共振回路部、８はト
ランスポンダ用コイル、９は共振コンデンサ、１０は送
受信ＥＣＵ（送受信装置）、１２は電源回路、１３は検
波回路、１５はイグニッションキーシリンダ、１６はア
ンテナコイル、２３はエンジン制御ＥＣＵを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 9/32 Ｈ０４Ｑ 9/14 Ｋ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｅ 9/14 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６７１ (72)発明者 国分 貞雄 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時間情報を含む時系列パルス信号より成
    る質問信号を電力信号と共に送信する質問機能を備えた
    送受信装置と、 この送受信装置から受信した電力信号により能動状態に
    切換られて、受信した質問信号の内容を前記時間情報に
    基づいて解読すると共に、その解読結果に応じた応答信
    号を前記送受信装置側へ返信するトランスポンダとを備
    えた送受信システムにおいて、 前記送受信装置は、前記質問信号の送信動作に先立っ
    て、一定時間幅の基準時間信号を電力信号と共に送信す
    るように構成され、 前記トランスポンダは、受信した質問信号の内容の解読
    及び前記応答信号の送信制御を行うためのマイクロコン
    ピュータと、前記基準時間の値を記憶して成る記憶部と
    を備え、前記送受信装置からの基準時間信号を受信した
    ときに、その基準時間信号の時間幅を前記マイクロコン
    ピュータのクロック信号を利用して測定すると共に、そ
    の測定時間幅と前記記憶部に記憶されている基準時間値
    との比を補正係数として算出し、マイクロコンピュータ
    による前記質問信号の解読動作時には、当該質問信号を
    構成する時系列パルス信号中の時間情報を上記補正係数
    を利用して補正するように構成されていることを特徴と
    する送受信システム。
  2. 【請求項２】 前記トランスポンダは、時間情報を含む
    時系列パルス信号より成る応答信号を返信するように構
    成されると共に、その応答信号の送信動作に先立って、
    前記マイクロコンピュータのクロック信号を利用して一
    定時間幅の応答用基準時間信号を送信するように構成さ
    れ、 前記送受信装置は、前記トランスポンダからの応答用基
    準時間信号を受信したときに、その応答用基準時間信号
    の時間幅を測定すると共に、その測定時間幅と前記基準
    時間信号の時間幅との比を第２補正係数として算出し、
    受信した応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時
    系列パルス信号中の時間情報を上記第２補正係数により
    補正しながら解読する動作を行うように構成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の送受信システム。
  3. 【請求項３】 前記トランスポンダは、時間情報を含む
    時系列パルス信号より成る応答信号を返信するように構
    成されると共に、その応答信号の送信動作に先立って、
    前記補正係数を返信するように構成され、 前記送受信装置は、前記トランスポンダから返信される
    応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パル
    ス信号中の時間情報を上記補正係数により補正しながら
    解読する動作を行うように構成されていることを特徴と
    する請求項１記載の送受信システム。
  4. 【請求項４】 前記トランスポンダは、前記補正係数に
    より補正した状態の時間情報を含む時系列パルス信号よ
    り成る応答信号を返信するように構成され、 前記送受信装置は、前記トランスポンダから返信される
    応答信号の内容を、当該応答信号を構成する時系列パル
    ス信号中の時間情報に基づいて解読するように構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の送受信システ
    ム。
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