JP3858621B2

JP3858621B2 - 車両用電子キー装置

Info

Publication number: JP3858621B2
Application number: JP2001145715A
Authority: JP
Inventors: 吉樹小沼
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: JP2002339612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハンズフリー式の車両用電子キー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハンズフリー式の車両用電子キー装置が知られている。この種の装置では、運転者が例えばカード型に形成された電子キーを所持し、車両のドアに設けられた押しボタンスイッチを操作すると、車載装置は、予め定められた周波数でＩＤコード要求信号を電子キーへ送信する。ＩＤコード要求信号を受信した電子キーは、上記周波数でＩＤコードを車載装置へ送信する。車載装置は、電子キーから送信されたＩＤコードを受信すると、このＩＤコードを予め登録されている正規のＩＤコードと照合し、両者が一致する場合に車両のドアを解錠する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハンズフリー式の車両用電子キー装置では、電子キーを所持する運転者が車両から離れた場所にいるときに、不正に車両のドアを解錠されるおそれがある。
【０００４】
本発明の目的は、不正使用を防止して防盗性能を向上させたハンズフリー式の車両用電子キー装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１および図２に対応づけて本発明を説明すると、
（１）請求項１の発明は、携帯用電子キー２０と車載装置１０とから構成される車両用電子キー装置であって、携帯用電子キー２０は、無線送受信機２１，２２とＩＤコードを記憶するメモリ２２ｂとを有し、車載装置１０は、無線送受信機１２，１２ａ，１３，１３ａ，１７，１７ａと、予め登録された正規のＩＤコードを記憶するメモリ１１ｃと、携帯用電子キー２０のＩＤコードと正規のＩＤコードとを照合するＩＤ照合部１１ｂと、ＩＤ照合結果に基づいて車両ドアの施錠または解錠を制御する制御部１１ａとを有する車両用電子キー装置に適用される。
そして、車載装置１０から電子キー２０へＩＤコードの要求信号を送信する前に、車載装置１０と電子キー２０との間の通信周波数を表す周波数設定信号を車載装置１０から電子キー２０へ送信し、車載装置１０は、周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの要求信号を電子キー２０へ送信し、電子キー２０は、周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの信号を車載装置１０へ送信する。
（２）請求項２の車両用電子キー装置は、電子キー２０は車載装置１０から周波数設定信号を受信したら受信確認信号を車載機１０へ送信し、周波数設定信号および受信確認信号はともに、ＩＤコードの要求信号またはＩＤコードの信号よりもデータ長が短い信号である。
（３）請求項３の車両用電子キー装置は、車載装置１０が、周波数設定信号を送信してから受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合はＩＤコードの要求信号を送信しない。
（４）請求項４の車両用電子キー装置は、車載装置１０が、周波数設定信号を送信してから受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合は報知手段により報知する。
【０００６】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、車載装置から電子キーへＩＤコードの要求信号を送信する前に、車載装置と電子キーとの間の通信周波数を表す周波数設定信号を車載装置から電子キーへ送信し、車載装置は、周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの要求信号を前記電子キーへ送信し、電子キーは、周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの信号を前記車載装置へ送信するようにしたので、車載装置と電子キーとの間で「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」の通信を行うたびに、それらの信号の通信周波数を任意に設定することができ、ＩＤコードの傍受を防止でき、防盗性能をさらに向上させることができる。
（２）請求項２の発明によれば、電子キーは車載装置から周波数設定信号を受信したら受信確認信号を車載装置へ送信し、周波数設定信号および受信確認信号をともに、ＩＤコードの要求信号またはＩＤコードの信号よりもデータ長が短い信号としたので、電子キーを所持した運転者が正規の車載装置と電子キーとの間の通信可能距離を超えて車両から遠く離れているときの、車両ドアの不正な解錠を防止でき、防盗性能をさらに向上させることができる。
（３）請求項３の発明によれば、車載装置は、周波数設定信号を送信してから受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合はＩＤコードの要求信号を送信しないようにしたので、車載装置と電子キーとの間の「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」の送受が行われず、ＩＤコードの傍受を確実に防止でき、防盗性能をさらに向上させることができる。
（４）請求項４の発明によれば、車載装置は、周波数設定信号を送信してから受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合は報知手段により報知するようにしたので、車両ドアの不正な解除が報知され、防盗性能をさらに向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
一実施の形態の車両用電子キー装置は、図１に示す車載装置１０と図２に示す携帯用電子キー２０とから構成される。
【０００８】
電子キー２０は、従来のイグニッションキーのようなキープレートがなく、運転者が携帯しやすい例えばカード型に形成される。この電子キー２０には、図２に示すように、アンテナ２１、電子キーコントローラー２２、バッテリー２３などが内蔵されている。
【０００９】
電子キーコントローラー２２はＣＰＵ２２ａと不揮発性メモリ２２ｂなどの周辺部品から構成され、アンテナ２１を介して車載装置１と無線通信を行う。不揮発性メモリ２２ｂには、車両の運行を許可された者を識別するためのＩＤコードと、予め定められた３種類の周波数とが記憶されており、電子キーコントローラー２２は、車載装置１０からの「周波数設定信号」に応答して「受信確認信号」を車載装置１０へ送信するとともに、車載装置１０からの「周波数設定信号」にしたがって次回の通信に使用する周波数を設定する。
【００１０】
電子キーコントローラー２２はまた、車載装置１０からの「ＩＤ要求信号」に応答して不揮発性メモリ２２ｂからＩＤコードを読み出し、このＩＤコードを含む「ＩＤ信号」を車載装置１０へ送信する。なお、バッテリー２３は電子キーコントローラー２２へ電力を供給するための交換可能な電池である。
【００１１】
車載装置１０は、図１に示すように、パッシブコントロールユニット１１、送信機１２，１３、ドアロックスイッチ１４，１５，ブザー１６、受信機１７、施解錠コントローラー１８などを備えている。
【００１２】
パッシブコントロールユニット１１は制御部１１ａ、ＩＤ照合部１１ｂ、不揮発性メモリ１１ｃ、計時部１１ｄなどから構成される。ＩＤ照合部１１ｂは、電子キー２０から送られるＩＤコードを正規のＩＤコードと照合し、一致または不一致の照合結果を制御部１１ａへ送る。
【００１３】
不揮発性メモリ１１ｃには、電子キー２０との間で通信を行う際の３種類の周波数と、予め登録された正規のＩＤコードが記憶される他に、施解錠コントローラー１８から送られるロック信号およびアンロック信号に基づいて運転席ドアおよび助手席ドアのロック状態またはアンロック状態が記憶される。計時部１１ｄは、制御部１１ａの指令にしたがって「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」を受信するまでの経過時間を計時する。
【００１４】
制御部１１ａはマイクロコンピューターを有し、後述する制御プログラムを実行して電子キー２０との通信による車両ドアの施解錠制御を行う。
【００１５】
運転席側の送信機１２とドアアンテナ１２ａは、図３に示すように運転席ドア３１のドアアウトサイドハンドル周辺に配置され、パッシブコントロールユニット１１から送られた「周波数設定信号」や「ＩＤ要求信号」などをドアアンテナ１２ａから運転席ドア３１の周辺へ向けて送信する。この運転席側ドアアンテナ１２ａから送信される信号を電子キー２０で受信可能な領域は、図３に示すように運転席ドア３１の周辺の領域３２である。
【００１６】
同様に、助手席側の送信機１３とドアアンテナ１３ａは、図３に示すように助手席ドア３３のドアアウトサイドハンドル周辺に配置され、「周波数設定信号」や「ＩＤ要求信号」などをドアアンテナ１３ａから助手席ドア３３の周辺へ向けて送信する。この助手席ドアアンテナ１３ａから送信される信号を電子キー２０で受信可能な領域は、図３に示すように助手席ドア３３の周辺の領域３４である。なお、「周波数設定信号」は、車載装置１０と電子キー２０との間で通信を行う際の周波数を設定するための信号であり、予めメモリ１１ｃに記憶された３種類の周波数の内から任意の周波数を選択する。
【００１７】
スイッチ１４，１５はそれぞれ、運転席ドア３１と助手席ドア３３のドアロック動作およびドアアンロック動作を開始させるためのドアロックスイッチである。図４に示すように、運転席側ドアロックスイッチ１４は運転席ドア３１のドアアウトサイドハンドル３５周辺の車外に設けられ、運転席ドア３１をロックまたはアンロックするときに車外から操作される。なお、図４には運転席ドア３１のみを示すが、助手席ドア３３にも同様に、ドアアウトサイドハンドル周辺の車外に助手席側ドアロックスイッチ１５が設けられ、助手席ドア３３をロックまたはアンロックするときに車外から操作される。
【００１８】
受信機１７およびアンテナ１７ａは車両後部のリヤパーセルに設置され、アンテナ１７ａを介して電子キー２０から送られる「受信確認信号」および「ＩＤ信号」を受信し、パッシブコントロールユニット１１へ送る。
【００１９】
施解錠コントローラー１８は、パッシブコントロールユニット１１から送られる「施錠要求信号」と「解錠要求信号」にしたがってドアロックアクチュエーター１８ａを駆動し、運転席ドア３１および助手席ドア３３のロックまたはアンロックを行うとともに、これらのドア３１，３３のロック状態を示すロック信号またはアンロック状態を示すアンロック信号をパッシブコントロールユニット１１へ送る。
【００２０】
図５〜図６は、電子キー２０との通信による車両ドアの施解錠制御を示すフローチャートである。これらのフローチャートにより一実施の形態の動作を説明する。ステップ１において、運転席側ドアロックスイッチ１４または助手席側ドアロックスイッチ１５が操作されると、電子キー２０との通信による車両ドア３１，３３の施解錠制御を開始する。
【００２１】
なお、運転席側ドアロックスイッチ１４が操作された場合は運転席ドア３１の近くに運転者がいると判断し、運転席側送信機１２およびドアアンテナ１２ａを用いて電子キー２０と通信を行い、助手席側ドアロックスイッチ１５が操作された場合は助手席ドア３３の近くに運転者がいると判断し、助手席側送信機１３およびドアアンテナ１３ａを用いて電子キー２０と通信を行う。
【００２２】
ステップ２で、不揮発性メモリ１１ｃに記憶された３種類の周波数の中から任意の周波数を選択し、選択した周波数を示す「周波数設定信号」を運転席側送信機１２およびドアアンテナ１２ａまたは助手席側送信機１３およびドアアンテナ１３ａを介して電子キー２０へ送信する。続くステップ３では、計時部１１ｄによる計時を開始する。
【００２３】
この実施の形態では、車載装置１０と電子キー２０との間の通信周波数として、３１４．８ＭＨｚ，３１４．８５ＭＨｚおよび３１４．９ＭＨｚの３種類の周波数を用いる例を示し、各周波数の「周波数設定信号」をそれぞれ”０１”，”１０”および”１１”の２ビット信号で表す。
【００２４】
上述したように、「周波数設定信号」と「受信確認信号」は、車載装置１０から電子キー２０へ送信される「ＩＤ要求信号」の前に、車載装置１０と電子キー２０との間で送受される信号であって、且つＩＤ要求信号またはＩＤコードの信号よりもデータ長が短い信号である。なお、車載装置１０から電子キー２０へ送信される「ＩＤ要求信号」の前に、車載装置１０と電子キー２０との間で送受される信号であって、且つＩＤ要求信号またはＩＤコードの信号よりもデータ長が短い信号であれば、この一実施の形態の「周波数設定信号」と「受信確認信号」に限定されない。
【００２５】
電子キー２０は、「周波数設定信号」を受信すると、例えば２ビットの「受信確認信号」を車載装置１０へ送信するとともに、受信した「周波数設定信号」にしたがって次回の通信に使用する周波数を設定する。例えば受信した「周波数設定信号」が”０１”であれば３１４．８ＭＨｚを、”１０”であれば３１４．８５ＭＨｚを、”１１”であれば３１４．９ＭＨｚを次回の通信周波数に設定する。以下ではパッシブコントロールユニット１１から３１４．８ＭＨｚを示す”０１”の「周波数設定信号」が送信された例を示す。なお、「受信確認信号」と「周波数設定信号」の周波数は同一周波数としてもよいし、異なる周波数としてもよい。
【００２６】
ステップ４において、受信機１７およびアンテナ１７ａにより電子キー２０から送信された「受信確認信号」を受信したか否かを確認し、電子キー２０から「受信確認信号」を受信したらステップ５へ進み、計時部１１ｄによる計時を終了して「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までの時間を算出する。
【００２７】
ステップ６で、「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までの時間が所定時間以内かどうかを確認し、所定時間以内の場合はステップ７へ進み、所定時間を超えている場合はステップ１６へ進む。ここで、上記所定時間を例えば２０μsecとする。なお、この所定時間は、正規の車載装置１０と電子キー２０との間の通信可能距離以内で実際に通信を行い、「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までに要した時間よりもわずかに長い時間を設定すればよい。
【００２８】
「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までの時間が所定時間以内の場合は、ステップ７で運転席側送信機１２およびドアアンテナ１２ａまたは助手席側送信機１３およびドアアンテナ１３ａを介して電子キー２０へ「ＩＤ要求信号」を送信する。このとき、今回選択した周波数で「ＩＤ要求信号」を送信する。なお、「ＩＤ要求信号」は例えば８０ビットの信号で構成されている。
【００２９】
一方、「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までの時間が所定時間を超える場合は、ステップ１６で予め定めた所定時間の間、「ＩＤ要求信号」の送信を禁止する。なお、この送信を禁止する所定時間は、車両ドアを不正な手口で解錠しようとする者が解錠を諦める程度の時間、例えば３０分とか１時間とすればよい。続くステップ１７で、ブザー１６を吹鳴して正常な通信が行われなかったことを報知し、すべての処理を終了する。
【００３０】
電子キー２０は「ＩＤ要求信号」を受信すると、先に車載装置１０により指定された”０１”の周波数３１４．８ＭＨｚの「ＩＤ信号」を車載装置１０の受信機１７へ送信する。なお、「ＩＤ信号」は例えば８０ビットの信号で構成されており、その中には車両の運行を許可された者を識別するためのＩＤコードが含まれている。
【００３１】
ステップ８において、受信機１７およびアンテナ１７ａにより「ＩＤ信号」を受信したか否かを確認し、電子キー２０から送られた「ＩＤ信号」を受信したらステップ９へ進む。ステップ９では、照合部１１ｂにより受信した「ＩＤ信号」に含まれるＩＤコードが不揮発性メモリ１１ｃに記憶されている正規のＩＤと照合し、受信ＩＤコードが正規のＩＤコードであればステップ１０へ進み、そうでなければステップ１７へ進む。
【００３２】
ここで、「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」がそれぞれ８０ビット程度のデータであるとすると、通常、「ＩＤ要求信号」の送信から実際にＩＤ照合を終了するまでの時間は１７０±２ｍｓｅｃ程度である。
【００３３】
電子キー２０から送られたＩＤコードが正規のＩＤコードと一致しない場合は、ステップ１７でブザー１６を吹鳴して報知する。
【００３４】
一方、電子キー２０から送られたＩＤコードが正規のＩＤコードである場合は、ステップ１０で不揮発性メモリ１１ｃに記憶されている車両ドア３１，３３の施解錠状態を読み出し、ステップ１１へ進む。ステップ１１では、ドア３１，３３の施解錠状態がロック状態か否かを確認し、ロック状態の場合はステップ１２へ進み、アンロック状態の場合はステップ１４へ進む。
【００３５】
車両ドア３１，３３がロック状態の場合は、ステップ１２で「解錠要求信号」を施解錠コントローラー１８へ出力し、続くステップ１２でドアロックアクチュエーター１８ａにより車両ドア３１，３３の解錠動作を実行させる。一方、車両ドア３１，３３がアンロック状態の場合は、ステップ１４で「施錠要求信号」を施解錠コントローラー１８へ出力し、続くステップ１５でドアロックアクチュエーター１８ａにより車両ドア３１，３３の施錠動作を実行させる。
【００３６】
このように、車載装置１０と電子キー２０との間で「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」の送受信を行うのに先立って、車載装置１０と電子キー２０との間の通信周波数を表す「周波数設定信号」を車載装置１０から電子キー２０へ送信し、「周波数設定信号」を受信した電子キー２０から車載装置１０へ「受信確認信号」を送信する。そして、「周波数設定信号」を送信してから「受信確認信号」を受信するまでの時間が所定時間以上の場合は、車載装置１０から電子キー２０への「ＩＤ要求信号」の送信を禁止するようにした。これにより、車載装置１０と電子キー２０との間で「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」の送受信が行われず、電子キー２０を所持した運転者が車両から離れているときの車両ドアの不正な解錠を防止することができ、防盗性能を向上させることができる。
【００３７】
また、上述した一実施の形態によれば、車載装置１０から「周波数設定信号」に応じた周波数の「ＩＤ要求信号」を電子キー２０へ送信し、電子キー２０から「周波数設定信号」に応じた周波数の「ＩＤ信号」を車載装置１０へ送信するようにしたので、車載装置１０と電子キー２０との間で「ＩＤ要求信号」と「ＩＤ信号」の通信を行うたびに、それらの信号の通信周波数を任意に設定することができ、ＩＤコードの傍受を防止でき、防盗性能をさらに向上させることができる。
【００３８】
なお、上述した一実施の形態では車載装置１０と電子キー２０との間の通信を３１４．８，３１４．８５，３１４．９ＭＨｚの３種類の周波数を用いて行う例を示したが、通信周波数の種類と数値は上記実施の形態に限定されない。
【００３９】
また、上述した一実施の形態では「周波数設定信号」の送信から「受信確認信号」の受信までの時間を計時する例を示したが、「ＩＤ要求信号」の送信から「ＩＤ信号」の受信までの時間を計時し、予め定めた判定基準時間と比較し、通信異常か否かを判定してもよい。計時した時間が判定基準時間以上で通信異常と判定された場合には、車両ドアの解錠を禁止する。これにより、上述した一実施の形態と同様に、電子キー２０を所持した運転者が車両から離れているときの車両ドアの不正な解錠を防止することができ、防盗性能を向上させることができる。
【００４０】
さらに、上述した一実施の形態では運転席ドア３１と助手席ドア３３のロック、アンロック動作を行う例を示したが、前席ドアの他に後部座席ドアのロック、アンロック動作を同時に行ってもよい。
【００４１】
上述した一実施の形態ではブザー１６を吹鳴して異常状態を報知する例を示したが、報知手段はブザーに限定されず、例えばスピーカーを用いて音声により異常状態を報知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の車載装置の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態の電子キーの構成を示す図である。
【図３】車載装置の送信機とドアアンテナの配置図である。
【図４】運転席ドアのドアハンドルとドアロックスイッチの配置図である。
【図５】電子キーとの通信による車両ドアの施解錠制御を示すフローチャートである。
【図６】図５に続く、電子キーとの通信による車両ドアの施解錠制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０車載装置
１１パッシブコントロールユニット
１２，１３送信機
１２ａ，１３ａドアアンテナ
１４，１５ドアロックスイッチ
１６ブザー
１７受信機
１７ａアンテナ
１８施解錠コントローラー
１８ａドアロックアクチュエーター

Claims

携帯用電子キーと車載装置とから構成される車両用電子キー装置であって、
前記携帯用電子キーは、無線送受信機とＩＤコードを記憶するメモリとを有し、
前記車載装置は、無線送受信機と、予め登録された正規のＩＤコードを記憶するメモリと、前記携帯用電子キーのＩＤコードと前記正規のＩＤコードとを照合するＩＤ照合部と、ＩＤ照合結果に基づいて車両ドアの施錠または解錠を制御する制御部とを有する車両用電子キー装置において、
前記車載装置から前記電子キーへＩＤコードの要求信号を送信する前に、前記車載装置と前記電子キーとの間の通信周波数を表す周波数設定信号を前記車載装置から前記電子キーへ送信し、
前記車載装置は、前記周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの要求信号を前記電子キーへ送信し、
前記電子キーは、前記周波数設定信号に応じた周波数のＩＤコードの信号を前記車載装置へ送信することを特徴とする車両用電子キー装置。
請求項１に記載の車両用電子キー装置において、
前記電子キーは、前記車載装置から前記周波数設定信号を受信したら受信確認信号を前記車載装置へ送信し、
前記周波数設定信号および前記受信確認信号はともに、前記ＩＤコードの要求信号または前記ＩＤコードの信号よりもデータ長が短い信号であることを特徴とする車両用電子キー装置。
請求項２に記載の車両用電子キー装置において、
前記車載装置は、前記周波数設定信号を送信してから前記受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合は前記ＩＤコードの要求信号を送信しないことを特徴とする車両用電子キー装置。
請求項２に記載の車両用電子キー装置において、
前記車載装置は、前記周波数設定信号を送信してから前記受信確認信号を受信するまでの時間が所定時間以上の場合は報知手段により報知することを特徴とする車両用電子キー装置。