電子キーシステム
【課題】電子キーのＩＤ照合に要する時間を短縮することができる電子キーシステムを提供する。
【解決手段】照合ＥＣＵ９からのウェイク信号１６によって電子キー２が起動すると、電子キー２はその応答としてアック信号１７を返信する。アック信号１７は、電子キー２ごとに「１」のビット位置が変えられたキー固有の信号となっている。照合ＥＣＵ９は、アック信号１７を受信すると、アック信号１７のビット位置から、現在通信相手となっている電子キー２がどの登録キーであるかを把握する。そして、照合ＥＣＵ９は、アック受信後、チャレンジレスポンス認証のためにチャレンジ１８を送信しつつ、その後に現在通信相手の電子キー２のキー番号１９のみを続けて送信する。
【解決手段】照合ＥＣＵ９からのウェイク信号１６によって電子キー２が起動すると、電子キー２はその応答としてアック信号１７を返信する。アック信号１７は、電子キー２ごとに「１」のビット位置が変えられたキー固有の信号となっている。照合ＥＣＵ９は、アック信号１７を受信すると、アック信号１７のビット位置から、現在通信相手となっている電子キー２がどの登録キーであるかを把握する。そして、照合ＥＣＵ９は、アック受信後、チャレンジレスポンス認証のためにチャレンジ１８を送信しつつ、その後に現在通信相手の電子キー２のキー番号１９のみを続けて送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線送信されたＩＤコードにより電子キーのＩＤ照合を行う電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の電子キーシステムとして、車両から送信されるリクエスト信号によって電子キーからＩＤ信号を返信させ、このＩＤ信号に含まれるＩＤコードにより電子キーのＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムが広く普及してきている。このキー操作フリーシステムでは、ＩＤ照合の照合成立性を高める、つまり照合をより正しく成立させるために、ＩＤコードの照合だけでなく、チャレンジレスポンス認証も同時に実行して、電子キーが正規キーか否かを確認する形式（特許文献１等参照）を使用する場合が多い。
【０００３】
この通信シーケンスは、図６に示すように、まず車両からウェイク信号８１を送信する。電子キーは、ウェイク信号８１を受信して起動すると、アック信号８２を車両に返信する。車両は、ウェイク信号８１を送信した後にアック信号８２を受信すると、車両周囲に電子キーが存在すると認識して、以降の通信動作を継続する。このとき、車両は、送信の度にコードが毎回異なる乱数をチャレンジ８３として送信する。そして、このチャレンジ８３の後に、車両に登録された何番目のキーかを確認するキー番号８４を連続して送信する。このとき、電子キーが１番目の登録キーであるとすると、電子キーはキー番号８４の照合が一致するので、受信したチャレンジ８３を自身の暗号鍵に通してレスポンス８５を演算し、このレスポンス８５を電子キーのＩＤコード８６とともに車両に返信する。
【０００４】
なお、一般的に車両には、例えばマスターキーの他に複数のサブキーが登録されるように、１台の車両に複数の電子キーが登録される。このため、車両は、図７に示すように、１番目のキー番号８４ａを送信した後、一定時間内にレスポンス８５を受信することができないと、次に登録順位の高い２番目のキー番号８４ｂを送信し、レスポンス８５を受け付けるまで、キー番号８４を登録順位の高いものから順番に送信する。
【０００５】
車両は、電子キーにチャレンジ８３を送信した際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジ８３を通してレスポンス８５を演算する。よって、車両は、電子キーからレスポンス８５を受信すると、電子キーのレスポンス８５と、自身が演算したレスポンス８５とを照らし合わせてレスポンス照合を実行する。そして、車両は、このレスポンス照合が成立し、かつ電子キーから取得したＩＤコードのＩＤコード照合も成立することを確認すると、電子キーが正規の通信相手と認識し、ＩＤ照合を成立として処理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、登録順位の低い電子キーを使用した場合には、電子キーにレスポンス動作をとらせる際、この電子キーより順位の高い電子キーのキー番号が送信されるのを待たなくてはならない現状がある。このため、登録順位の低い電子キーを使用した際には、自分のキー番号８４が送信されるまで、レスポンス８５を返信することができず、その分だけ通信時間を長く必要となる問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、電子キーの認証合に要する時間を短縮することができる電子キーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、本発明では、通信マスタからの応答要求を電子キーが受信すると、その応答としてアック信号を前記通信マスタに返信し、続いて前記通信マスタから、送信の度にコードが毎回異なるチャレンジと、このときの通信相手の前記電子キーが前記通信マスタのどの登録キーかを確認するためのキー番号とを前記電子キーに送信し、前記電子キーにおいて前記キー番号が一致すると、前記チャレンジの演算結果であるレスポンスを前記電子キーから前記通信マスタに送信し、前記通信マスタが当該レスポンスにより前記電子キーの正否を認証する電子キーシステムにおいて、前記アック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信させるアック信号設定手段と、前記通信マスタが前記アック信号を受信した際、そのとき通信相手となっている前記電子キーがどの登録キーかを当該アック信号から確認するキー種類判定手段と、前記通信マスタが前記電子キーに前記キー番号を送信する際、前記キー種類判定手段の判定結果から分かる該キー番号を指定して送信するキー番号送信手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、通信マスタからの応答要求に対して電子キーがアック信号を送信する際、このアック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信する。通信マスタは、応答要求の送信の後にアック信号を受信すると、自身の周囲に電子キーが存在すると認識し、受信したアック信号から、このとき通信相手となっている電子キーが通信マスタのどの登録キーなのかを把握する。続いて、通信マスタは、チャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジを送信し、チャレンジ送信の後、このとき通信相手となっている電子キーが、通信マスタのどの登録キーかを確認するためにキー番号も送信する。このとき、キー番号は、現在通信相手となっている電子キーの番号のみが、最初から１つ送信される。
【００１１】
よって、通信マスタに例えばマスターキーや複数のサブキーのように複数キーが登録されていても、従来技術のように登録キーのキー番号を登録順に順番に送信して、どの登録キーが通信相手となっているのか確認する動作をとらずに済む。このため、キー番号を通信相手の電子キーのものだけ送信することが可能となるので、電子キーの認証が終了するまでに要する時間を短く済ますことが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記アック信号設定手段は、前記アック信号を各キー固有の信号とすべく、それぞれの前記電子キーごとに該信号のビット位置を切り換えて当該アック信号を送信させることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、アック信号のビット位置を変更することによりアック信号を電子キーごとに分別するので、記号的な位置付けのビットを位置変更するだけという簡単な方式により、アック信号を電子キーごとに種類分けすることが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記認証が車両のどのエリアで成立するのかを確認することにより、前記電子キーが車外及び車内のどちらに位置するのかを判定するキー位置判定手段を備えたことを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、電子キーが車外及び車内のどちらに位置しているのかを把握することが可能となるので、例えば車外照合が成立したときにドアロックの施解錠を許可又は実行し、車内照合が成立したときにエンジン始動操作を許可するような制御態様をとることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子キーの認証に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における電子キーシステムの構成を示すブロック図。
【図２】電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図３】アック信号のデータ構成を示す信号図。
【図４】第１電子キー使用時のＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図５】第２電子キー使用時のＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図６】従来における電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図７】同じく電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２が車両１に近づくと自動でＩＤ（Identification）照合を実行するキー操作フリーシステム３が設けられている。このキー操作フリーシステム３には、実際のキー操作を行うことなくドア開閉の一連の操作過程の中でドアロックの施解錠が実行されるスマートエントリーシステムと、車内に設置されたプッシュ式のエンジンスイッチ４を押し操作するのみでエンジンを始動することが可能なワンプッシュエンジンスタートシステムとがある。なお、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００１９】
この場合、車両１には、電子キー２との間でＩＤ照合を実行するキー照合装置５と、ドアロック動作を管理するドアロック装置６と、エンジンの動作を管理するエンジン始動装置７とが設けられ、これらが車内バス８によって接続されている。キー照合装置５には、同装置５のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９が設けられている。照合ＥＣＵ９のメモリ（図示略）には、車両１と組みをなす電子キー２のＩＤコードが登録されている。照合ＥＣＵ９には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を発信する車外発信機１０と、車内にＬＦ帯の電波を発信する車内発信機１１と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する車両チューナ１２とが接続されている。車外発信機１０及び車内発信機１１は、電子キー２へのＩＤ送信要求（リクエスト）としてリクエスト信号ＳrqをＬＦ帯の電波によって送信し、いわゆるスマート通信の成立可否を試みる。なお、照合ＥＣＵ９が通信マスタに相当する。
【００２０】
一方、電子キー２には、電子キー２の動作を統括制御する通信制御部１３が設けられている。通信制御部１３のメモリ（図示略）には、キー固有のＩＤとしてＩＤコードが登録されている。通信制御部１３には、ＬＦ帯の電波を受信可能なＬＦ受信機１４と、ＵＨＦ帯の電波を送信可能なＵＨＦ送信機１５とが接続されている。
【００２１】
電子キー２が車外に位置する際、車外発信機１０からリクエスト信号Ｓrqが断続的に送信される。このとき、リクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアに電子キー２が進入すると、電子キー２はこのリクエスト信号Ｓrqに応答して、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ帯の電波で返信する。ＩＤ信号Ｓidには、電子キー２のＩＤコードが含まれている。照合ＥＣＵ９は、ＩＤ信号Ｓidを車両チューナ１２で受信して車外のスマート通信（車外通信）が確立すると、ＩＤ照合（スマート照合）として車外照合を実行する。そして、この車外照合が成立すると、ドアロック装置６によるドアロック施解錠が許可又は実行される。
【００２２】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ等により検出されると、車外発信機１０に代えて今度は車内発信機１１がリクエスト信号Ｓrqの送信を開始する。このとき、車内発信機１１の車内通信エリアに進入して車内のスマート通信（車内通信）が確立すると、照合ＥＣＵ９はＩＤ照合（スマート照合）として車内照合を実行する。そして、この車内照合が成立すると、エンジンスイッチ４（エンジン始動装置７）による電源遷移操作及びエンジン始動操作が許可される。
【００２３】
また、キー操作フリーシステム３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、例えば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としては、例えばAES（Advanced Encryption Standard）やDES（Data Encryption Standard）が使用されている。この認証では、図２に示すように、まず照合ＥＣＵ９は、待機状態をとっている電子キー２を起動状態に切り換えるために、車外発信機１０（車内発信機１１）からウェイク信号１６をＬＦ帯の電波で断続的に送信する。
【００２４】
電子キー２は、ウェイク信号１６の通信エリアに進入してウェイク信号１６を受信すると、待機状態から起動状態に切り換わる。電子キー２は、起動状態に切り換わると、その旨を通知すべくアック信号１７をＵＨＦ帯の電波で送信する。
【００２５】
照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６を送信してから一定時間内にアック信号１７を受信すると、続いて送信の度に毎回異なる乱数としてチャレンジ１８をＬＦ帯の電波で送信する。そして、照合ＥＣＵ９は、アック信号１７を返信してきた電子キー２が、車両１の登録キーの何番目のキーであるのかを確認するために、キー番号１９をＬＦ帯の電波で送信する。即ち、車両１には、マスターキーや複数のサブキーのように複数のキーが登録可能であるので、これら登録キーのうちどのキーが現在の通信相手になっているのかを確認するために、キー番号１９が送信される。
【００２６】
電子キー２は、車両１からチャレンジ１８及びキー番号１９を受信すると、まずキー番号１９が一致するか否かを見るキー番号照合を実行する。電子キー２は、このキー番号照合が成立することを確認すると、チャレンジ１８を自身の暗号鍵に通してレスポンス２０を演算する。そして、電子キー２は、演算したレスポンス２０と、自身に登録されたＩＤコード２１とを、レスポンス信号２２としてＵＨＦ帯の電波によって送信する。
【００２７】
照合ＥＣＵ９は、電子キー２にチャレンジ１８を送信する際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジ１８を通してレスポンス２０を演算する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２からレスポンス信号２２を受信すると、電子キー２のレスポンス２０と、自ら演算したレスポンス２０とを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。また、照合ＥＣＵ９は、電子キー２から取得したＩＤコード２１が車両１と一致するかを見るＩＤコード照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ９は、レスポンス照合及びＩＤコード照合の両方が成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理する。
【００２８】
図１に示すように、キー操作フリーシステム３には、電子キー２のアック信号１７から、そのとき通信相手となっている電子キー２が何番目の登録キーかを判定し、車両１からキー番号１９を送信する際、そのとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信させる通信順序設定装置２３が設けられている。本例の通信順序設定装置２３は、電子キー２から受け付けるアック信号１７の「０」「１」の２値情報において、「１」のビット位置から電子キー２を識別し、チャレンジ１８の後にキー番号１９を送信する際、このとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９を最初から送信させるものである。
【００２９】
この場合、通信制御部１３には、電子キー２がアック信号１７を返信する際、それぞれの電子キー２の種類ごとに種類を変えて切り換えて送信させるアック信号設定部２４が設けられている。本例のアック信号設定部２４は、図３に示すように、各電子キー２の登録番号順に応じて、アック相当のビット位置が変更されている。例えば、アック信号１７に割り当てたビット数を４ビットとした場合、登録番号が１番目の第１電子キー２ａは、先頭のビットが「１」となったアック信号１７ａ、つまり「１０００」を送信し、登録番号が２番目の第２電子キー２ｂは、先頭から２番目のビットが「１」となったアック信号１７ｂ、つまり「０１００」を送信する。なお、アック信号設定部２４がアック信号設定手段に相当する。
【００３０】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２から受信するアック信号１７の信号内容を確認することで、通信相手となっている電子キー２の種類を判定するキー種類判定部２５が設けられている。キー種類判定部２５は、アック信号１７のビット位置が何番目にあるのかを見ることにより、そのとき通信相手となっている電子キー２が、何番目の登録キーであるのかを確認することでキー種別を判定する。なお、キー種類判定部２５がキー種類判定手段に相当する。
【００３１】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２にキー番号１９を送信する際、そのとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信させるキー番号送信部２６が設けられている。キー番号送信部２６は、キー種類判定部２５の判定結果を基に、そのとき通信相手となっている電子キー２が何番目の登録キーかを把握し、電子キー２にチャレンジ１８を送信した後、その登録キーのキー番号１９のみを最初から電子キー２に送信させる。なお、キー番号送信部２６がキー番号送信手段に相当する。
【００３２】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２との照合が車外及び車内のどちらで成立するか否かを見ることにより、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置しているのかを判定するキー位置判定部２７が設けられている。キー位置判定部２７は、車外発信機１０からのリクエスト信号Ｓrqにより電子キー２が応答して電子キー２とスマート照合が行われると、このときの照合を車外照合として処理する。また、キー位置判定部２７は、車内発信機１１からのリクエスト信号Ｓrqにより電子キー２が応答して電子キー２とスマート照合が行われると、このときの照合を車内照合として処理する。キー位置判定部２７がキー位置判定手段に相当する。
【００３３】
次に、本例の通信順序設定装置２３の動作を図４及び図５に従って説明する。
まず、図４に示すように、例えば車外発信機１０の通信エリアに第１電子キー２ａが進入した場合を想定する。第１電子キー２ａは、ウェイク信号１６を受信すると、停止状態から起動状態に切り換わる。このとき、第１電子キー２ａのアック信号設定部２４は、第１電子キー２ａが起動状態に切り換わったことを通知すべく、「１」のビットが先頭に立った「１０００」の第１アック信号１７ａを送信する。
【００３４】
照合ＥＣＵ９は、この第１アック信号１７ａを車両チューナ１２で受信すると、キー種類判定部２５で第１アック信号１７ａを解読する。このとき、キー種類判定部２５は、先頭に「１」のビットが立つアック信号１７ａを読み取るので、現在通信相手となっている電子キー２が第１電子キー２ａであることを把握する。
【００３５】
照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６の送信の後に第１アック信号１７ａを受信したので、車両周辺に第１電子キー２ａが存在することを認識し、続いてチャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジ１８を送信する。チャレンジ１８の送信後、今度はキー番号送信部２６がキー番号１９の送信に移行する。このとき、キー番号送信部２６は、現在の通信相手が第１電子キー２ａであることを認識しているので、第１電子キー２ａのキー番号１９として第１キー番号１９ａを送信する。つまり、照合ＥＣＵ９がキー番号１９を送信する際、第１電子キー２ａのキー番号１９ａのみが、最初から電子キー２に送信される。
【００３６】
第１電子キー２ａは、チャレンジ１８及びキー番号１９ａを受信すると、まずキー番号１９ａでキー番号照合を行い、このキー番号照合が成立すれば、チャレンジ１８を演算してレスポンス２０を求める。そして、第１電子キー２ａは、演算したレスポンス２０と自身のＩＤコード２１とを車両１に返信する。
【００３７】
照合ＥＣＵ９は、第１電子キー２ａからレスポンス２０及びＩＤコード２１を受信すると、レスポンス照合及びＩＤコード照合を実行する。なお、キー位置判定部２７は、このときのスマート照合が車外発信機１０によるものであることを認識するので、このときの照合を車外照合として処理する。そして、照合ＥＣＵ９は、レスポンス照合及びＩＤコード照合がともに成立することを確認すると、このときの車外照合を照合成立として処理する。
【００３８】
また、図５に示すように、例えば車外発信機１０の通信エリアに、第１電子キー２ａよりも登録順位の低い第２電子キー２ｂが進入した場合を想定する。第２電子キー２ｂのアック信号設定部２４は、第２電子キー２ｂがウェイク信号１６により起動したことを確認すると、その旨を通知すべく、先頭から２番目のビットが「１」となった「０１００」の第２アック信号１７ｂを送信する。
【００３９】
照合ＥＣＵ９は、この第２アック信号１７ｂを車両チューナ１２で受信すると、キー種類判定部２５で第２アック信号１７ｂを解読する。このとき、キー種類判定部２５は、先頭から２番目に「１」のビットが立つアック信号１７ｂを読み取るので、現在通信相手となっている電子キー２が第２電子キー２ｂであることを確認する。
【００４０】
続いて、照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６の送信の後に第２アック信号１７ｂを受信したので、車両周辺に第２電子キー２ｂが存在することを認識し、この後、チャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジ１８及びキー番号１９を送信する。このとき、キー番号送信部２６は、第２電子キー２ｂにキー番号１９を送信する際、第２電子キー２ｂのキー番号１９として第２キー番号１９ｂを送信する。つまり、照合ＥＣＵ９がキー番号１９を送信する際、第２電子キー２ｂのキー番号１９ｂのみが、最初から電子キー２に送信される。
【００４１】
第２電子キー２ｂは、チャレンジ１８及びキー番号１９ｂを受信すると、キー番号１９ｂでキー番号照合を行い、このキー番号照合が成立すれば、チャレンジ１８を演算してレスポンス２０を求める。そして、第２電子キー２ｂは、演算したレスポンス２０と自身のＩＤコード２１とを車両１に返信する。照合ＥＣＵ９は、第２電子キー２ｂとレスポンス照合及びＩＤコード照合がともに成立することを確認すると、このときの車外照合を成立として処理する。
【００４２】
なお、車内照合は、車両アンテナが車外発信機１０ではなく、車内発信機１１となっていることが異なるのみである。よって、車内照合の具体的な通信シーケンスの説明は、車外照合の説明を以て省略する。
【００４３】
以上により、本例においては、電子キー２が車両１からのウェイク信号１６により起動してアック信号１７を返信する際、電子キー２ごとにアックのビット位置を変えて送信する。そして、照合ＥＣＵ９は、電子キー２からアック信号１７を受信すると、アック信号１７のビット位置から通信相手の電子キー２が何番目の登録キーかを把握し、チャレンジ１８の後にキー番号１９を送信する際、このとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみ送信して認証を実行する。
【００４４】
このため、１台の車両１に複数の電子キー２が登録される場合であっても、照合ＥＣＵ９が電子キー２の認証時にキー番号１９を送信するに際して、このとき通信相手になっている電子キー２のキー番号１９のみを、最初から１つだけ送信すれば済む。よって、従来技術のように、キー番号１９を送信するに際して、車両１の登録キーを例えば登録順に１つずつ送信して、どれが応答するのかを確認する通信をとらずに済むので、その分だけ電子キー２のＩＤ照合に要する時間を短く済ますことが可能となる。
【００４５】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子キー２がウェイク信号１６に応答してアック信号１７を返信する際、それぞれの電子キー２ごとにアックのビット位置を変えてアック信号１７を送信し、このとき通信相手となっている電子キー２がどの登録キーなのかをアック信号１７により把握する。そして、車両１からキー番号１９を送信する際、現在通信相手の電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信する。よって、車両１に複数の電子キー２が登録されていても、キー番号１９の送信時、これら登録キーのキー番号１９を順番に送信していく動作をとらずに済むので、その分だけ電子キー２のＩＤ照合時間を短縮することができる。
【００４６】
（２）電子キー２ごとにアックのビット位置を変えて、アック信号１７のそれぞれに固有ＩＤを持たせる。よって、信号がアックであることを表す記号的な位置付けのビットを位置変更するだけで、各アック信号１７に固有ＩＤを持たせることが可能となるので、簡単な方式でアック信号１７を電子キー２ごとに種類分けすることができる。
【００４７】
（３）車両１に車外発信機１０及び車内発信機１１を設け、車外発信機１０のリクエスト信号Ｓrqを契機とする照合の場合、電子キー２が車外に位置するとして車外照合成立を行い、車内発信機１１のリクエスト信号Ｓrqを契機とする照合の場合、電子キー２が車内に位置するとして車内照合を行う。よって、電子キー２が車外及び車内のどちらに存在するのかを把握することが可能となるので、例えば車外照合が成立すればドアロックの施解錠を許可又は実行し、車内照合が成立すればエンジン始動操作を許可する制御態様をとることができる。
【００４８】
（４）車外と車内とのそれぞれに専用の発信機を設けて、電子キー２の紗那外判定を行うので、車外発信機１０及び車内発信機１１のどちらで照合が成立するかを単に見るだけで電子キー２の位置を判定することができる。
【００４９】
実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・電子キー２の車内外判定は、例えば運転席と助手席とに発信機を設置し、これら発信機に対する電子キー２の応答の論理判定を使用してもよい。この位置判定では、例えば運転席発信機及び助手席発信機から順にリクエスト信号Ｓrqを送信して電子キー２から応答を受け、これら発信機のどちらか一方で電子キー２から応答を受ければ車外と判定し、これら発信機の両方で電子キー２から応答を受け付ければ車内と判定する。
【００５０】
・アック信号１７の種類分けは、ビット位置を変えることに限定されず、データそのものの内容を変えるなど、種々の方式が採用可能である。
・応答要求は、ウェイク信号１６に限らず、電子キー２に対する問い合せであれば、何でもよい。
【００５１】
・ウェイク信号１６のアック応答を受けた後、車両１からビークルＩＤを送信して電子キー２にビークルＩＤ照合を課し、ビークルＩＤ照合の後に、チャレンジレスポンス認証を実行してもよい。
【００５２】
・キー番号は、数字の羅列に限らず、文字や記号など、広義として数字以外の要素を含めたものとする。
・キー操作フリーシステム３の双方向通信は、往路と復路とで周波数が異なることに限らず、同じとしてもよい。また、使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限らず、他の帯域を使用してもよい。
【００５３】
・キー操作フリーシステム３のドアエントリー機能は、車外ドアハンドルノブを操作することでドアロックの施解錠を切り換えるものに限らず、例えば車両１に近づくと自動でドアロックが解錠され、車両１から離れると自動でドアロックが施錠されるものでもよい。
【００５４】
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限らず、例えばＩＤタグを使用したイモビライザーシステムとしてもよい。
・電子キーシステムは、電子キー２が自ら電源（電池）を持つ構造に限らず、例えば車両１からキー電源になり得る電波を送信し、この電波を電源として電子キー２を動作させてもよい。
【００５５】
・通信順序設定装置２３は、車両１に使用されることに限定されず、他の機器や装置に応用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５６】
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記応答要求は、待機状態をとっている前記電子キーを起動させるためのウェイク信号であり、前記アック信号は、前記電子キーが起動状態に切り換わったことを前記通信マスタに通知する信号である。この構成によれば、省電力化のために通常は待機状態をとる電子キーをウェイク信号により起動状態に切り換えることが可能となり、かつ電子キーが起動状態になったことをアック信号により通信マスタに通知することが可能となる。
【００５７】
（ロ）請求項１〜３，前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記通信マスタは、車両であり、前記電子キーは、当該車両のキーである。この構成によれば、本構成の電子キーシステムを車両に応用するので、通信時間の短い車両用の電子キーシステムを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１…車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、９…通信マスタとしての照合ＥＣＵ、１７（１７ａ，１７ｂ）…アック信号、１８…チャレンジ、１９（１９ａ，１９ｂ）…キー番号、２０…レスポンス、２４…アック信号設定手段としてのアック信号設定部、２５…キー種類判定手段としてのキー種類判定部、２６…キー番号送信手段としてのキー番号送信部、２７…キー位置判定手段としてのキー位置判定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線送信されたＩＤコードにより電子キーのＩＤ照合を行う電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の電子キーシステムとして、車両から送信されるリクエスト信号によって電子キーからＩＤ信号を返信させ、このＩＤ信号に含まれるＩＤコードにより電子キーのＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムが広く普及してきている。このキー操作フリーシステムでは、ＩＤ照合の照合成立性を高める、つまり照合をより正しく成立させるために、ＩＤコードの照合だけでなく、チャレンジレスポンス認証も同時に実行して、電子キーが正規キーか否かを確認する形式（特許文献１等参照）を使用する場合が多い。
【０００３】
この通信シーケンスは、図６に示すように、まず車両からウェイク信号８１を送信する。電子キーは、ウェイク信号８１を受信して起動すると、アック信号８２を車両に返信する。車両は、ウェイク信号８１を送信した後にアック信号８２を受信すると、車両周囲に電子キーが存在すると認識して、以降の通信動作を継続する。このとき、車両は、送信の度にコードが毎回異なる乱数をチャレンジ８３として送信する。そして、このチャレンジ８３の後に、車両に登録された何番目のキーかを確認するキー番号８４を連続して送信する。このとき、電子キーが１番目の登録キーであるとすると、電子キーはキー番号８４の照合が一致するので、受信したチャレンジ８３を自身の暗号鍵に通してレスポンス８５を演算し、このレスポンス８５を電子キーのＩＤコード８６とともに車両に返信する。
【０００４】
なお、一般的に車両には、例えばマスターキーの他に複数のサブキーが登録されるように、１台の車両に複数の電子キーが登録される。このため、車両は、図７に示すように、１番目のキー番号８４ａを送信した後、一定時間内にレスポンス８５を受信することができないと、次に登録順位の高い２番目のキー番号８４ｂを送信し、レスポンス８５を受け付けるまで、キー番号８４を登録順位の高いものから順番に送信する。
【０００５】
車両は、電子キーにチャレンジ８３を送信した際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジ８３を通してレスポンス８５を演算する。よって、車両は、電子キーからレスポンス８５を受信すると、電子キーのレスポンス８５と、自身が演算したレスポンス８５とを照らし合わせてレスポンス照合を実行する。そして、車両は、このレスポンス照合が成立し、かつ電子キーから取得したＩＤコードのＩＤコード照合も成立することを確認すると、電子キーが正規の通信相手と認識し、ＩＤ照合を成立として処理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、登録順位の低い電子キーを使用した場合には、電子キーにレスポンス動作をとらせる際、この電子キーより順位の高い電子キーのキー番号が送信されるのを待たなくてはならない現状がある。このため、登録順位の低い電子キーを使用した際には、自分のキー番号８４が送信されるまで、レスポンス８５を返信することができず、その分だけ通信時間を長く必要となる問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、電子キーの認証合に要する時間を短縮することができる電子キーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、本発明では、通信マスタからの応答要求を電子キーが受信すると、その応答としてアック信号を前記通信マスタに返信し、続いて前記通信マスタから、送信の度にコードが毎回異なるチャレンジと、このときの通信相手の前記電子キーが前記通信マスタのどの登録キーかを確認するためのキー番号とを前記電子キーに送信し、前記電子キーにおいて前記キー番号が一致すると、前記チャレンジの演算結果であるレスポンスを前記電子キーから前記通信マスタに送信し、前記通信マスタが当該レスポンスにより前記電子キーの正否を認証する電子キーシステムにおいて、前記アック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信させるアック信号設定手段と、前記通信マスタが前記アック信号を受信した際、そのとき通信相手となっている前記電子キーがどの登録キーかを当該アック信号から確認するキー種類判定手段と、前記通信マスタが前記電子キーに前記キー番号を送信する際、前記キー種類判定手段の判定結果から分かる該キー番号を指定して送信するキー番号送信手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、通信マスタからの応答要求に対して電子キーがアック信号を送信する際、このアック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信する。通信マスタは、応答要求の送信の後にアック信号を受信すると、自身の周囲に電子キーが存在すると認識し、受信したアック信号から、このとき通信相手となっている電子キーが通信マスタのどの登録キーなのかを把握する。続いて、通信マスタは、チャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジを送信し、チャレンジ送信の後、このとき通信相手となっている電子キーが、通信マスタのどの登録キーかを確認するためにキー番号も送信する。このとき、キー番号は、現在通信相手となっている電子キーの番号のみが、最初から１つ送信される。
【００１１】
よって、通信マスタに例えばマスターキーや複数のサブキーのように複数キーが登録されていても、従来技術のように登録キーのキー番号を登録順に順番に送信して、どの登録キーが通信相手となっているのか確認する動作をとらずに済む。このため、キー番号を通信相手の電子キーのものだけ送信することが可能となるので、電子キーの認証が終了するまでに要する時間を短く済ますことが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記アック信号設定手段は、前記アック信号を各キー固有の信号とすべく、それぞれの前記電子キーごとに該信号のビット位置を切り換えて当該アック信号を送信させることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、アック信号のビット位置を変更することによりアック信号を電子キーごとに分別するので、記号的な位置付けのビットを位置変更するだけという簡単な方式により、アック信号を電子キーごとに種類分けすることが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記認証が車両のどのエリアで成立するのかを確認することにより、前記電子キーが車外及び車内のどちらに位置するのかを判定するキー位置判定手段を備えたことを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、電子キーが車外及び車内のどちらに位置しているのかを把握することが可能となるので、例えば車外照合が成立したときにドアロックの施解錠を許可又は実行し、車内照合が成立したときにエンジン始動操作を許可するような制御態様をとることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子キーの認証に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における電子キーシステムの構成を示すブロック図。
【図２】電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図３】アック信号のデータ構成を示す信号図。
【図４】第１電子キー使用時のＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図５】第２電子キー使用時のＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図６】従来における電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図７】同じく電子キーのＩＤ照合の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２が車両１に近づくと自動でＩＤ（Identification）照合を実行するキー操作フリーシステム３が設けられている。このキー操作フリーシステム３には、実際のキー操作を行うことなくドア開閉の一連の操作過程の中でドアロックの施解錠が実行されるスマートエントリーシステムと、車内に設置されたプッシュ式のエンジンスイッチ４を押し操作するのみでエンジンを始動することが可能なワンプッシュエンジンスタートシステムとがある。なお、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００１９】
この場合、車両１には、電子キー２との間でＩＤ照合を実行するキー照合装置５と、ドアロック動作を管理するドアロック装置６と、エンジンの動作を管理するエンジン始動装置７とが設けられ、これらが車内バス８によって接続されている。キー照合装置５には、同装置５のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９が設けられている。照合ＥＣＵ９のメモリ（図示略）には、車両１と組みをなす電子キー２のＩＤコードが登録されている。照合ＥＣＵ９には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を発信する車外発信機１０と、車内にＬＦ帯の電波を発信する車内発信機１１と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する車両チューナ１２とが接続されている。車外発信機１０及び車内発信機１１は、電子キー２へのＩＤ送信要求（リクエスト）としてリクエスト信号ＳrqをＬＦ帯の電波によって送信し、いわゆるスマート通信の成立可否を試みる。なお、照合ＥＣＵ９が通信マスタに相当する。
【００２０】
一方、電子キー２には、電子キー２の動作を統括制御する通信制御部１３が設けられている。通信制御部１３のメモリ（図示略）には、キー固有のＩＤとしてＩＤコードが登録されている。通信制御部１３には、ＬＦ帯の電波を受信可能なＬＦ受信機１４と、ＵＨＦ帯の電波を送信可能なＵＨＦ送信機１５とが接続されている。
【００２１】
電子キー２が車外に位置する際、車外発信機１０からリクエスト信号Ｓrqが断続的に送信される。このとき、リクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアに電子キー２が進入すると、電子キー２はこのリクエスト信号Ｓrqに応答して、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ帯の電波で返信する。ＩＤ信号Ｓidには、電子キー２のＩＤコードが含まれている。照合ＥＣＵ９は、ＩＤ信号Ｓidを車両チューナ１２で受信して車外のスマート通信（車外通信）が確立すると、ＩＤ照合（スマート照合）として車外照合を実行する。そして、この車外照合が成立すると、ドアロック装置６によるドアロック施解錠が許可又は実行される。
【００２２】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ等により検出されると、車外発信機１０に代えて今度は車内発信機１１がリクエスト信号Ｓrqの送信を開始する。このとき、車内発信機１１の車内通信エリアに進入して車内のスマート通信（車内通信）が確立すると、照合ＥＣＵ９はＩＤ照合（スマート照合）として車内照合を実行する。そして、この車内照合が成立すると、エンジンスイッチ４（エンジン始動装置７）による電源遷移操作及びエンジン始動操作が許可される。
【００２３】
また、キー操作フリーシステム３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、例えば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としては、例えばAES（Advanced Encryption Standard）やDES（Data Encryption Standard）が使用されている。この認証では、図２に示すように、まず照合ＥＣＵ９は、待機状態をとっている電子キー２を起動状態に切り換えるために、車外発信機１０（車内発信機１１）からウェイク信号１６をＬＦ帯の電波で断続的に送信する。
【００２４】
電子キー２は、ウェイク信号１６の通信エリアに進入してウェイク信号１６を受信すると、待機状態から起動状態に切り換わる。電子キー２は、起動状態に切り換わると、その旨を通知すべくアック信号１７をＵＨＦ帯の電波で送信する。
【００２５】
照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６を送信してから一定時間内にアック信号１７を受信すると、続いて送信の度に毎回異なる乱数としてチャレンジ１８をＬＦ帯の電波で送信する。そして、照合ＥＣＵ９は、アック信号１７を返信してきた電子キー２が、車両１の登録キーの何番目のキーであるのかを確認するために、キー番号１９をＬＦ帯の電波で送信する。即ち、車両１には、マスターキーや複数のサブキーのように複数のキーが登録可能であるので、これら登録キーのうちどのキーが現在の通信相手になっているのかを確認するために、キー番号１９が送信される。
【００２６】
電子キー２は、車両１からチャレンジ１８及びキー番号１９を受信すると、まずキー番号１９が一致するか否かを見るキー番号照合を実行する。電子キー２は、このキー番号照合が成立することを確認すると、チャレンジ１８を自身の暗号鍵に通してレスポンス２０を演算する。そして、電子キー２は、演算したレスポンス２０と、自身に登録されたＩＤコード２１とを、レスポンス信号２２としてＵＨＦ帯の電波によって送信する。
【００２７】
照合ＥＣＵ９は、電子キー２にチャレンジ１８を送信する際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジ１８を通してレスポンス２０を演算する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２からレスポンス信号２２を受信すると、電子キー２のレスポンス２０と、自ら演算したレスポンス２０とを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。また、照合ＥＣＵ９は、電子キー２から取得したＩＤコード２１が車両１と一致するかを見るＩＤコード照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ９は、レスポンス照合及びＩＤコード照合の両方が成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理する。
【００２８】
図１に示すように、キー操作フリーシステム３には、電子キー２のアック信号１７から、そのとき通信相手となっている電子キー２が何番目の登録キーかを判定し、車両１からキー番号１９を送信する際、そのとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信させる通信順序設定装置２３が設けられている。本例の通信順序設定装置２３は、電子キー２から受け付けるアック信号１７の「０」「１」の２値情報において、「１」のビット位置から電子キー２を識別し、チャレンジ１８の後にキー番号１９を送信する際、このとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９を最初から送信させるものである。
【００２９】
この場合、通信制御部１３には、電子キー２がアック信号１７を返信する際、それぞれの電子キー２の種類ごとに種類を変えて切り換えて送信させるアック信号設定部２４が設けられている。本例のアック信号設定部２４は、図３に示すように、各電子キー２の登録番号順に応じて、アック相当のビット位置が変更されている。例えば、アック信号１７に割り当てたビット数を４ビットとした場合、登録番号が１番目の第１電子キー２ａは、先頭のビットが「１」となったアック信号１７ａ、つまり「１０００」を送信し、登録番号が２番目の第２電子キー２ｂは、先頭から２番目のビットが「１」となったアック信号１７ｂ、つまり「０１００」を送信する。なお、アック信号設定部２４がアック信号設定手段に相当する。
【００３０】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２から受信するアック信号１７の信号内容を確認することで、通信相手となっている電子キー２の種類を判定するキー種類判定部２５が設けられている。キー種類判定部２５は、アック信号１７のビット位置が何番目にあるのかを見ることにより、そのとき通信相手となっている電子キー２が、何番目の登録キーであるのかを確認することでキー種別を判定する。なお、キー種類判定部２５がキー種類判定手段に相当する。
【００３１】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２にキー番号１９を送信する際、そのとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信させるキー番号送信部２６が設けられている。キー番号送信部２６は、キー種類判定部２５の判定結果を基に、そのとき通信相手となっている電子キー２が何番目の登録キーかを把握し、電子キー２にチャレンジ１８を送信した後、その登録キーのキー番号１９のみを最初から電子キー２に送信させる。なお、キー番号送信部２６がキー番号送信手段に相当する。
【００３２】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２との照合が車外及び車内のどちらで成立するか否かを見ることにより、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置しているのかを判定するキー位置判定部２７が設けられている。キー位置判定部２７は、車外発信機１０からのリクエスト信号Ｓrqにより電子キー２が応答して電子キー２とスマート照合が行われると、このときの照合を車外照合として処理する。また、キー位置判定部２７は、車内発信機１１からのリクエスト信号Ｓrqにより電子キー２が応答して電子キー２とスマート照合が行われると、このときの照合を車内照合として処理する。キー位置判定部２７がキー位置判定手段に相当する。
【００３３】
次に、本例の通信順序設定装置２３の動作を図４及び図５に従って説明する。
まず、図４に示すように、例えば車外発信機１０の通信エリアに第１電子キー２ａが進入した場合を想定する。第１電子キー２ａは、ウェイク信号１６を受信すると、停止状態から起動状態に切り換わる。このとき、第１電子キー２ａのアック信号設定部２４は、第１電子キー２ａが起動状態に切り換わったことを通知すべく、「１」のビットが先頭に立った「１０００」の第１アック信号１７ａを送信する。
【００３４】
照合ＥＣＵ９は、この第１アック信号１７ａを車両チューナ１２で受信すると、キー種類判定部２５で第１アック信号１７ａを解読する。このとき、キー種類判定部２５は、先頭に「１」のビットが立つアック信号１７ａを読み取るので、現在通信相手となっている電子キー２が第１電子キー２ａであることを把握する。
【００３５】
照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６の送信の後に第１アック信号１７ａを受信したので、車両周辺に第１電子キー２ａが存在することを認識し、続いてチャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジ１８を送信する。チャレンジ１８の送信後、今度はキー番号送信部２６がキー番号１９の送信に移行する。このとき、キー番号送信部２６は、現在の通信相手が第１電子キー２ａであることを認識しているので、第１電子キー２ａのキー番号１９として第１キー番号１９ａを送信する。つまり、照合ＥＣＵ９がキー番号１９を送信する際、第１電子キー２ａのキー番号１９ａのみが、最初から電子キー２に送信される。
【００３６】
第１電子キー２ａは、チャレンジ１８及びキー番号１９ａを受信すると、まずキー番号１９ａでキー番号照合を行い、このキー番号照合が成立すれば、チャレンジ１８を演算してレスポンス２０を求める。そして、第１電子キー２ａは、演算したレスポンス２０と自身のＩＤコード２１とを車両１に返信する。
【００３７】
照合ＥＣＵ９は、第１電子キー２ａからレスポンス２０及びＩＤコード２１を受信すると、レスポンス照合及びＩＤコード照合を実行する。なお、キー位置判定部２７は、このときのスマート照合が車外発信機１０によるものであることを認識するので、このときの照合を車外照合として処理する。そして、照合ＥＣＵ９は、レスポンス照合及びＩＤコード照合がともに成立することを確認すると、このときの車外照合を照合成立として処理する。
【００３８】
また、図５に示すように、例えば車外発信機１０の通信エリアに、第１電子キー２ａよりも登録順位の低い第２電子キー２ｂが進入した場合を想定する。第２電子キー２ｂのアック信号設定部２４は、第２電子キー２ｂがウェイク信号１６により起動したことを確認すると、その旨を通知すべく、先頭から２番目のビットが「１」となった「０１００」の第２アック信号１７ｂを送信する。
【００３９】
照合ＥＣＵ９は、この第２アック信号１７ｂを車両チューナ１２で受信すると、キー種類判定部２５で第２アック信号１７ｂを解読する。このとき、キー種類判定部２５は、先頭から２番目に「１」のビットが立つアック信号１７ｂを読み取るので、現在通信相手となっている電子キー２が第２電子キー２ｂであることを確認する。
【００４０】
続いて、照合ＥＣＵ９は、ウェイク信号１６の送信の後に第２アック信号１７ｂを受信したので、車両周辺に第２電子キー２ｂが存在することを認識し、この後、チャレンジレスポンス認証を実行すべくチャレンジ１８及びキー番号１９を送信する。このとき、キー番号送信部２６は、第２電子キー２ｂにキー番号１９を送信する際、第２電子キー２ｂのキー番号１９として第２キー番号１９ｂを送信する。つまり、照合ＥＣＵ９がキー番号１９を送信する際、第２電子キー２ｂのキー番号１９ｂのみが、最初から電子キー２に送信される。
【００４１】
第２電子キー２ｂは、チャレンジ１８及びキー番号１９ｂを受信すると、キー番号１９ｂでキー番号照合を行い、このキー番号照合が成立すれば、チャレンジ１８を演算してレスポンス２０を求める。そして、第２電子キー２ｂは、演算したレスポンス２０と自身のＩＤコード２１とを車両１に返信する。照合ＥＣＵ９は、第２電子キー２ｂとレスポンス照合及びＩＤコード照合がともに成立することを確認すると、このときの車外照合を成立として処理する。
【００４２】
なお、車内照合は、車両アンテナが車外発信機１０ではなく、車内発信機１１となっていることが異なるのみである。よって、車内照合の具体的な通信シーケンスの説明は、車外照合の説明を以て省略する。
【００４３】
以上により、本例においては、電子キー２が車両１からのウェイク信号１６により起動してアック信号１７を返信する際、電子キー２ごとにアックのビット位置を変えて送信する。そして、照合ＥＣＵ９は、電子キー２からアック信号１７を受信すると、アック信号１７のビット位置から通信相手の電子キー２が何番目の登録キーかを把握し、チャレンジ１８の後にキー番号１９を送信する際、このとき通信相手となっている電子キー２のキー番号１９のみ送信して認証を実行する。
【００４４】
このため、１台の車両１に複数の電子キー２が登録される場合であっても、照合ＥＣＵ９が電子キー２の認証時にキー番号１９を送信するに際して、このとき通信相手になっている電子キー２のキー番号１９のみを、最初から１つだけ送信すれば済む。よって、従来技術のように、キー番号１９を送信するに際して、車両１の登録キーを例えば登録順に１つずつ送信して、どれが応答するのかを確認する通信をとらずに済むので、その分だけ電子キー２のＩＤ照合に要する時間を短く済ますことが可能となる。
【００４５】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子キー２がウェイク信号１６に応答してアック信号１７を返信する際、それぞれの電子キー２ごとにアックのビット位置を変えてアック信号１７を送信し、このとき通信相手となっている電子キー２がどの登録キーなのかをアック信号１７により把握する。そして、車両１からキー番号１９を送信する際、現在通信相手の電子キー２のキー番号１９のみを最初から送信する。よって、車両１に複数の電子キー２が登録されていても、キー番号１９の送信時、これら登録キーのキー番号１９を順番に送信していく動作をとらずに済むので、その分だけ電子キー２のＩＤ照合時間を短縮することができる。
【００４６】
（２）電子キー２ごとにアックのビット位置を変えて、アック信号１７のそれぞれに固有ＩＤを持たせる。よって、信号がアックであることを表す記号的な位置付けのビットを位置変更するだけで、各アック信号１７に固有ＩＤを持たせることが可能となるので、簡単な方式でアック信号１７を電子キー２ごとに種類分けすることができる。
【００４７】
（３）車両１に車外発信機１０及び車内発信機１１を設け、車外発信機１０のリクエスト信号Ｓrqを契機とする照合の場合、電子キー２が車外に位置するとして車外照合成立を行い、車内発信機１１のリクエスト信号Ｓrqを契機とする照合の場合、電子キー２が車内に位置するとして車内照合を行う。よって、電子キー２が車外及び車内のどちらに存在するのかを把握することが可能となるので、例えば車外照合が成立すればドアロックの施解錠を許可又は実行し、車内照合が成立すればエンジン始動操作を許可する制御態様をとることができる。
【００４８】
（４）車外と車内とのそれぞれに専用の発信機を設けて、電子キー２の紗那外判定を行うので、車外発信機１０及び車内発信機１１のどちらで照合が成立するかを単に見るだけで電子キー２の位置を判定することができる。
【００４９】
実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・電子キー２の車内外判定は、例えば運転席と助手席とに発信機を設置し、これら発信機に対する電子キー２の応答の論理判定を使用してもよい。この位置判定では、例えば運転席発信機及び助手席発信機から順にリクエスト信号Ｓrqを送信して電子キー２から応答を受け、これら発信機のどちらか一方で電子キー２から応答を受ければ車外と判定し、これら発信機の両方で電子キー２から応答を受け付ければ車内と判定する。
【００５０】
・アック信号１７の種類分けは、ビット位置を変えることに限定されず、データそのものの内容を変えるなど、種々の方式が採用可能である。
・応答要求は、ウェイク信号１６に限らず、電子キー２に対する問い合せであれば、何でもよい。
【００５１】
・ウェイク信号１６のアック応答を受けた後、車両１からビークルＩＤを送信して電子キー２にビークルＩＤ照合を課し、ビークルＩＤ照合の後に、チャレンジレスポンス認証を実行してもよい。
【００５２】
・キー番号は、数字の羅列に限らず、文字や記号など、広義として数字以外の要素を含めたものとする。
・キー操作フリーシステム３の双方向通信は、往路と復路とで周波数が異なることに限らず、同じとしてもよい。また、使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限らず、他の帯域を使用してもよい。
【００５３】
・キー操作フリーシステム３のドアエントリー機能は、車外ドアハンドルノブを操作することでドアロックの施解錠を切り換えるものに限らず、例えば車両１に近づくと自動でドアロックが解錠され、車両１から離れると自動でドアロックが施錠されるものでもよい。
【００５４】
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限らず、例えばＩＤタグを使用したイモビライザーシステムとしてもよい。
・電子キーシステムは、電子キー２が自ら電源（電池）を持つ構造に限らず、例えば車両１からキー電源になり得る電波を送信し、この電波を電源として電子キー２を動作させてもよい。
【００５５】
・通信順序設定装置２３は、車両１に使用されることに限定されず、他の機器や装置に応用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５６】
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記応答要求は、待機状態をとっている前記電子キーを起動させるためのウェイク信号であり、前記アック信号は、前記電子キーが起動状態に切り換わったことを前記通信マスタに通知する信号である。この構成によれば、省電力化のために通常は待機状態をとる電子キーをウェイク信号により起動状態に切り換えることが可能となり、かつ電子キーが起動状態になったことをアック信号により通信マスタに通知することが可能となる。
【００５７】
（ロ）請求項１〜３，前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記通信マスタは、車両であり、前記電子キーは、当該車両のキーである。この構成によれば、本構成の電子キーシステムを車両に応用するので、通信時間の短い車両用の電子キーシステムを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１…車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、９…通信マスタとしての照合ＥＣＵ、１７（１７ａ，１７ｂ）…アック信号、１８…チャレンジ、１９（１９ａ，１９ｂ）…キー番号、２０…レスポンス、２４…アック信号設定手段としてのアック信号設定部、２５…キー種類判定手段としてのキー種類判定部、２６…キー番号送信手段としてのキー番号送信部、２７…キー位置判定手段としてのキー位置判定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信マスタからの応答要求を電子キーが受信すると、その応答としてアック信号を前記通信マスタに返信し、続いて前記通信マスタから、送信の度にコードが毎回異なるチャレンジと、このときの通信相手の前記電子キーが前記通信マスタのどの登録キーかを確認するためのキー番号とを前記電子キーに送信し、前記電子キーにおいて前記キー番号が一致すると、前記チャレンジの演算結果であるレスポンスを前記電子キーから前記通信マスタに送信し、前記通信マスタが当該レスポンスにより前記電子キーの正否を認証する電子キーシステムにおいて、
前記アック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信させるアック信号設定手段と、
前記通信マスタが前記アック信号を受信した際、そのとき通信相手となっている前記電子キーがどの登録キーかを当該アック信号から確認するキー種類判定手段と、
前記通信マスタが前記電子キーに前記キー番号を送信する際、前記キー種類判定手段の判定結果から分かる該キー番号を指定して送信するキー番号送信手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項２】
前記アック信号設定手段は、前記アック信号を各キー固有の信号とすべく、それぞれの前記電子キーごとに該信号のビット位置を切り換えて当該アック信号を送信させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
【請求項３】
前記認証が車両のどのエリアで成立するのかを確認することにより、前記電子キーが車外及び車内のどちらに位置するのかを判定するキー位置判定手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステム。
【請求項１】
通信マスタからの応答要求を電子キーが受信すると、その応答としてアック信号を前記通信マスタに返信し、続いて前記通信マスタから、送信の度にコードが毎回異なるチャレンジと、このときの通信相手の前記電子キーが前記通信マスタのどの登録キーかを確認するためのキー番号とを前記電子キーに送信し、前記電子キーにおいて前記キー番号が一致すると、前記チャレンジの演算結果であるレスポンスを前記電子キーから前記通信マスタに送信し、前記通信マスタが当該レスポンスにより前記電子キーの正否を認証する電子キーシステムにおいて、
前記アック信号をそれぞれのキー固有の信号で送信させるアック信号設定手段と、
前記通信マスタが前記アック信号を受信した際、そのとき通信相手となっている前記電子キーがどの登録キーかを当該アック信号から確認するキー種類判定手段と、
前記通信マスタが前記電子キーに前記キー番号を送信する際、前記キー種類判定手段の判定結果から分かる該キー番号を指定して送信するキー番号送信手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステム。
【請求項２】
前記アック信号設定手段は、前記アック信号を各キー固有の信号とすべく、それぞれの前記電子キーごとに該信号のビット位置を切り換えて当該アック信号を送信させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
【請求項３】
前記認証が車両のどのエリアで成立するのかを確認することにより、前記電子キーが車外及び車内のどちらに位置するのかを判定するキー位置判定手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７４３７（Ｐ２０１２−７４３７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６２３３（Ｐ２０１０−１４６２３３）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]