JP2016205005A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】受信機の性能の維持を可能にした電子キーシステムを提供すること。
【解決手段】ウェイクアップ信号に対するアック信号について、電子キーの識別コードを２値情報の「１」とし、固定コードを「０」とし、無発信を「Ｘ」とする。アックコードを基点に各電子キーの識別コードが時間的に重ならないようにする。電子キーＡのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「１０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ」である。電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０１」である。それぞれのアック信号が車両で受信されると、アックコードを基点に電子キーＡの識別コード「１」と電子キーＨの識別コード「１」の他、固定コード「０」及び無発信のコードが時間軸上に並べられる。本例では、無発信時間が１コード分に抑えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電子キーの登録された機器から呼び掛け信号を送信するとともに、その呼び掛け信号に対する応答信号を解析して電子キーを判別し、その判別された電子キーによる機器の操作を可能にする電子キーシステムに関する。

特許文献１には、車両と電子キーとの通信に時分割多重化方式を用いた電子キーシステムが開示されている。車両からウェイクアップ信号を送信し、そのウェイクアップ信号に対するアック信号には、電子キーを識別する情報として識別コードを付与する。但し、特定のコードを基点に各電子キーの識別コードが時間的に重ならないようにする。これにより、時間軸上の識別コードの位置から電子キーを判別できることになる。

図３に示すように、車両に登録可能な電子キーの数の上限を４個とし、実際に４個の登録済み電子キー（便宜上Ａ〜Ｄ）のうちの２個（ここではＡとＣ）が所持される場合を想定する。但し、各電子キーの識別コードが時間的に重ならないように、アック信号であることを示すアックコードに続く４コードの最初の１コード目が電子キーＡの識別コードに割り当てられ、同様に、２コード目が電子キーＢの識別コードに割り当てられる。また、３コード目が電子キーＣの識別コードに割り当てられ、４コード目が電子キーＤの識別コードに割り当てられる。尚、自キーの識別コードに割り当てられたコード位置には２値情報の「１」を付与し、他の３コードは無発信（便宜上Ｘ）とする。

車両からのウェイクアップ信号を受けて、電子キーＡと電子キーＣからアック信号が送信される。電子キーＡのアック信号には、アックコードに続く４コードの最初の１コード目に「１」が付与される。一方、電子キーＣのアック信号には、アックコードに続く４コードのうちの３コード目に「１」が付与される。それぞれのアック信号が車両で受信されると、アックコードを基点に電子キーＡの識別コード「１」と電子キーＣの識別コード「１」が時間軸上に並べられる。アックコードに続く４コードの最初の１コード目が「１」であるため、電子キーＡが判別され、同様に、３コード目が「１」であるため、電子キーＣが判別される。

特開２０１１−２１４２８号公報

図４に示すように、想定される電子キーの数が多くなり、車両に登録可能な電子キーの数の上限を例えば８個とし、実際に８個の登録済み電子キー（便宜上Ａ〜Ｈ）のうちの１個（ここではＨ）が所持される場合を想定する。但し、この場合も、各電子キーの識別コードが時間的に重ならないように、ここではアックコードに続く８コードの最初の１コード目が電子キーＡの識別コードに割り当てられ、同様に、最後の８コード目が電子キーＨの識別コードに割り当てられる。尚、この場合も、自キーの識別コードに割り当てられたコードには２値情報の「１」を付与し、ここでは他の７コードは無発信（便宜上Ｘ）とする。

そして、ここでの想定の場合、ウェイクアップ信号を受けて、電子キーＨのみからアック信号が送信される。電子キーＨのアック信号には、アックコードに続く８コードのうちの最後の８コード目に「１」が付与される。このアック信号のみが車両で受信されることになり、アックコードと電子キーＨの識別コード「１」との間には、７コード分の無発信時間ができる。無発信時間が長い場合、車両の受信機が復調出来ない可能性がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、受信機の性能の維持を可能にした電子キーシステムを提供することにある。

上記課題を解決する電子キーシステムは、複数の電子キーの登録された機器から呼び掛け信号を送信するとともに、その呼び掛け信号に対する応答信号を解析して電子キーを判別し、その判別された電子キーによる機器の操作を可能にする電子キーシステムにおいて、各電子キーの応答信号について、特定のコードを基点に時間的に重ならないコード位置が、それぞれの電子キーの識別コードに割り当てられ、自の電子キーの応答信号について、当該自の電子キーの識別コードに割り当てられたコード位置には、自の電子キーの識別コードを付与するとともに、他の電子キーの識別コードに割り当てられたコード位置を無発信とし、さらに、他のコード位置には固定コードが含まれることをその要旨としている。

この構成によれば、想定される電子キーの数が多くなり、且つ、応答信号を送信してきた電子キーが１個で当該電子キーの識別コードまでの間に多くのコードを有する場合でも、途中に固定コードが含まれることによって、無発信時間が短く抑えられる。これにより、機器の受信機によって好適に復調できるようになる。したがって、機器と電子キーとの通信に時分割多重化方式を用いる場合でも、受信機の性能を維持できる。

上記電子キーシステムについて、自の電子キーの応答信号について、当該自の電子キーの識別コードよりも前のコード位置にのみ前記固定コードが含まれることとしてもよい。
この構成によれば、自の電子キーの識別コードよりも後のコード位置には固定コードが含まれない。このため、自の電子キーにおいて、応答信号の送信に必要な電力を抑制できる。

本発明によれば、受信機の性能を維持できる。

電子キーシステムの概念図。 固定コードが含まれたアック信号の概念図。 時分割多重化方式の概念図。 無発信時間が長い場合を示す概念図。

以下、電子キーシステムの一実施の形態について説明する。
図１に示すように、電子キーシステム１は、車両２と電子キー３との間で双方向の無線通信を行うとともに、当該通信による電子キー３の照合を経て車両２の操作が可能になる。車両２が機器に相当する。

上記通信はスマート通信とも呼ばれ、このスマート通信では、まず車両２のＥＣＵ（electronic control unit ）からＬＦ（low frequency ）帯の電波によるウェイクアップ信号を送信する。ウェイクアップ信号の効力の及ぶエリアがスマート通信エリアである。スマート通信エリアは車両２の周辺に形成される。ウェイクアップ信号は呼び掛け信号に相当する。

電子キー３は、ウェイクアップ信号を受信すると、そのウェイクアップ信号による呼び掛けに応答するべくＵＨＦ（ultrahigh frequency ）帯の電波によるアック信号を送信する。電子キー３がスマート通信エリア内に存在することを条件に、当該電子キー３からアック信号が送信されることになる。アック信号は応答信号に相当する。アック信号には、電子キー３を識別する情報である識別コードが含まれる。

車両２は、アック信号を受信すると、次のフェーズのＬＦ信号を送信する。電子キー３は、そのＬＦ信号を受信すると、次のフェーズのＵＨＦ信号を送信する。スマート通信では、ＬＦ信号とＵＨＦ信号の送受信動作を交互に所定の回数行う。最後のフェーズのＵＨＦ信号には、電子キー３に固有のＩＤ（identification）が含まれるとともに、そのＵＨＦ信号が車両２のＥＣＵによって受信されたとき、当該ＵＨＦ信号が解析される。そして、車両２に登録された基準ＩＤと照合一致するＩＤがＵＨＦ信号に含まれていたことを条件に、車両２の操作が可能になる。つまり、車両２に登録された電子キー３による車両２の操作が可能になる。本例の車両２には上限一杯の８個の電子キー３が登録されている。いずれの電子キー３によっても車両２の操作が可能である。

次に、電子キーシステム１の作用について説明する。
図２に示すように、８個の登録済み電子キー３（便宜上Ａ〜Ｈ）のうちの２個（ここではＡとＨ）が所持される場合を想定する。但し、ウェイクアップ信号に対するアック信号について、アックコードを基点に各電子キーＡ〜Ｈの識別コードが時間的に重ならないように、アックコードに続く１５コードの最初の１コード目が電子キーＡの識別コードに割り当てられ、同様に、「２ｎ−１」コード目がそれぞれ電子キーＢ〜Ｈ（ｎ＝２〜８）の識別コードに割り当てられる。

電子キーＡのアック信号について、当該電子キーＡの識別コードに割り当てられたコード位置には、電子キーＡの識別コードとして２値情報の「１」を付与するとともに、他の電子キーＢ〜Ｈの識別コードに割り当てられたコード位置を無発信（便宜上Ｘ）とし、さらに、他のコード位置には固定コードとして２値情報の「０」が含まれる。これにより、電子キーＡのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「１０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ」となる。

電子キーＨのアック信号についても同様である。すなわち、電子キーＨの識別コードに割り当てられたコード位置には、電子キーＨの識別コードとして２値情報の「１」を付与するとともに、他の電子キーＡ〜Ｇの識別コードに割り当てられたコード位置を無発信（便宜上Ｘ）とし、さらに、他のコード位置には固定コードとして２値情報の「０」が含まれる。これにより、電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０１」となる。

そして、ここでの想定の場合、ウェイクアップ信号を受けて、電子キーＡと電子キーＨからアック信号が送信される。それぞれのアック信号が車両２で受信されると、アックコードを基点に電子キーＡの識別コード「１」と電子キーＨの識別コード「１」の他、固定コード「０」及び無発信のコードが時間軸上に並べられる。本例では、アックコードに続く１５コードの最初の１コード目が「１」、２コード目が「０」、以降１４コード目まで１コード置きに「０」、そして最後の１５コード目が「１」となる。言い換えれば、アックコードに続く１５コードの最初と最後のコードが「１」であり、それらの間には１３コード分の時間が存在しているが、その１３コード分全てが無発信時間という訳ではなく、途中の固定コード「０」によって発信が担保されていることになる。

これにより、本例では、無発信時間が１コード分に抑えられ、車両２の受信機がＵＨＦ電波を定期的に継続受信できる。そして、受信機による復調を経て、アックコードに続く１５コードの最初の１コード目が「１」であるため、電子キーＡが判別され、同様に、最後の１５コード目が「１」であるため、電子キーＨが判別される。その結果、後のＩＤ照合を経て、電子キーＡ又は電子キーＨによる車両２の操作が可能になる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）想定される電子キー３の数が多くなり、且つ、アック信号を送信してきた電子キー３が１個で当該電子キー３の識別コード「１」までの間に多くのコードを有する場合でも、途中に固定コード「０」が含まれることによって、無発信時間が短く抑えられる。これにより、車両２の受信機によって好適に復調できるようになる。したがって、車両２と電子キー３との通信に時分割多重化方式を用いる場合でも、受信機の性能を維持できる。

（２）例えば、電子キーＨのアック信号について、当該電子キーＨの識別コード「１」よりも前のコード位置に固定コード「０」が含まれる。これにより、電子キーＨの識別コード「１」を発信するまでの間、固定コード「０」によって電子キーＨからの発信を担保できる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・各電子キー３のアック信号について、それぞれの電子キー３の識別コード「１」よりも前のコード位置にのみ固定コード「０」が含まれる構成を採用してもよい。この構成によれば、それぞれの電子キー３の識別コード「１」よりも後のコード位置には固定コード「０」が含まれない。このため、各電子キー３において、アック信号の送信に必要な電力を抑制できる。

例えば、電子キーＡのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「１ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ」となる（最初の１コード目のみ発信）。また、電子キーＥのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０１ＸＸＸＸＸＸ」となる（電子キーＥの識別コード「１」に割り当てられた９コード目まで固定コード「０」が含まれる）。そして、電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く１５コードが「Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０Ｘ０１」となる（上記実施の形態と同様）。

・車両２の受信機の性能を維持できることを条件に、無発信時間を最長で２コード分としてもよい。例えば、電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く１１コードが「ＸＸ０ＸＸ０ＸＸ０Ｘ１」であってもよい。この場合、固定コード「０」以外のコードが全部で８個存在しているが、それらはそれぞれ電子キーＡ〜Ｈの識別コードに割り当てられる。

或いは、無発信時間を最長で３コード分としてもよい。例えば、電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く１０コードが「ＸＸＸ０ＸＸＸ０Ｘ１」であってもよい。この場合も、固定コード「０」以外のコードが全部で８個存在しているが、それらはそれぞれ電子キーＡ〜Ｈの識別コードに割り当てられる。

同様に、無発信時間を最長で４コード分としてもよい。例えば、電子キーＨのアック信号は、アックコードに続く９コードが「ＸＸＸＸ０ＸＸＸ１」であってもよい。この場合も、固定コード「０」以外のコードが全部で８個存在しているが、それらはそれぞれ電子キーＡ〜Ｈの識別コードに割り当てられる。

・各電子キー３の識別コードを２値情報の「１」とする代わりに「０」とし、固定コードを「１」としてもよい。
・本明細書中のコードは、１ビット又は複数ビットのデータを意味する。

・機器は車両２に限定されない。電子キー３による建物のドア、照明、電化製品等の操作を可能にする電子キーシステムに本発明を適用してもよい。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。

（イ）電子キーシステムにおいて、各電子キーの応答信号について、それぞれの電子キーの識別コードよりも前のコード位置に固定コードが含まれること。
この構成によれば、それぞれの電子キーの識別コードを発信するまでの間、固定コードによって各電子キーからの発信を担保できる。

（ロ）電子キーシステムにおいて、各電子キーの応答信号について、それぞれの電子キーの識別コードよりも前のコード位置にのみ固定コードが含まれること。
この構成によれば、それぞれの電子キーの識別コードよりも後のコード位置には固定コードが含まれない。このため、各電子キーにおいて、応答信号の送信に必要な電力を抑制できる。

（ハ）電子キーシステムにおいて、固定コードは、全ての電子キーが送信するコードであること。
（ニ）電子キーシステムにおいて、固定コードは、全ての電子キーに共通のコードであること。

（ホ）電子キーシステムにおいて、固定コードは、識別コードとの区別が可能なコードであること。

１…電子キーシステム、２…車両（機器）、３…電子キー。

Claims (2)

1. 複数の電子キーの登録された機器から呼び掛け信号を送信するとともに、その呼び掛け信号に対する応答信号を解析して電子キーを判別し、その判別された電子キーによる機器の操作を可能にする電子キーシステムにおいて、
   各電子キーの応答信号について、特定のコードを基点に時間的に重ならないコード位置が、それぞれの電子キーの識別コードに割り当てられ、
   自の電子キーの応答信号について、当該自の電子キーの識別コードに割り当てられたコード位置には、自の電子キーの識別コードを付与するとともに、他の電子キーの識別コードに割り当てられたコード位置を無発信とし、さらに、他のコード位置には固定コードが含まれる
   ことを特徴とする電子キーシステム。
2. 自の電子キーの応答信号について、当該自の電子キーの識別コードよりも前のコード位置にのみ前記固定コードが含まれる
   請求項１に記載の電子キーシステム。