JP2013133649A

JP2013133649A - 電子キーシステム

Info

Publication number: JP2013133649A
Application number: JP2011284883A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Yoshida; 俊秀吉田; Takahiro Inada; 貴裕稲田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-08

Abstract

【課題】操作者による電子キーへの操作によって通信対象に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止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】車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を受信したときにＩＤコードを有するＲＦ信号を車両に送信すると共に、操作者が操作したときにＲＦ信号を車両に送信する電子キー５０を有し、車両に、ＲＦ信号を受信したときにＩＤコードの照合が成立した場合、車両に配設されたドアの操作を可能とする機器操作手段２６、３０が設けられた電子キーシステム１において、電子キーは、ＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、ＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーシステム、特に車両の電子キーシステムの技術分野に属する。

例えば自動車等の車両においては、車両と車両の操作者が携帯する電子キーとの間で信号を送受信することによって、車両に配設されたドアの開錠を行うようにした電子キーシステムが広く使用されている。

かかる電子キーシステムとして、車両から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ帯域の信号（ＬＦ信号）を電子キーが受信したときに電子キーからＩＤコードを有するＲＦ帯域の信号（ＲＦ信号）を送信し、このＲＦ信号を車両において受信したときに、ＩＤコードの照合を行い、ＩＤコードの照合が成立した場合にドアの開錠を行うとともに、電子キーに設けられたボタンスイッチが操作されたときにも電子キーからＩＤコードを有するＲＦ信号を送信し、ＩＤコードの照合が成立した場合にドアの開錠を行うようにしたものが知られている。

前記電子キーシステムでは、車両から送信される信号は、受信可能エリアの狭いＬＦ帯域の電波を用いて送信されるが、電子キーから送信される信号は、車両から送信される信号に応じて送信する場合及び操作者が電子キーのボタンスイッチを操作したときに送信する場合のいずれにおいても、ＬＦ帯域の電波に比して受信可能エリアの広いＲＦ帯域の電波を用いて送信されている。

図９は、従来の電子キーシステムにおいて、車両から送信されるＬＦ信号に応じて電子キーからＲＦ信号を送信する場合の動作を説明するための説明図である。図９に示す電子キーシステム１００は、車両１１０にドアリクエストスイッチ１１１が設けられ、電子キー１５０を携帯する操作者によってドアリクエストスイッチ１１１が押されたときに、制御ユニット１２０によってＬＦ送信部１１２からＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号が送信され、ＬＦ信号の受信可能エリアＡ１内に位置する操作者が携帯する電子キー１５０によってＬＦ信号が受信されたときに、電子キー１５０からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信される。その場合、ＲＦ信号の送信（受信可能）エリアは、ＬＦ信号の受信可能エリアＡ１よりも広いので、電子キー１５０から送信されたＲＦ信号は、車両１１０のＲＦ受信部１１３によって受信され、ＩＤコードの照合が成立すれば、ドアロックアクチュエータ１１４を駆動させ、ドアの開錠が行われる。

また、図１０は、前記電子キーシステムにおいて、操作者が電子キーを操作したときに電子キーからＲＦ信号を送信する場合の動作を説明するための説明図である。電子キーシステム１００はまた、操作者が電子キー１５０に設けられたボタンスイッチを操作することによって、図１０に示すように、電子キー１５０からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信され、ＲＦ信号の受信可能エリアＡ２内に位置するＲＦ受信部１１３によってＲＦ信号が受信され、ＩＤコードの照合が成立すれば、ドアロックアクチュエータ１１４を駆動させ、ドアの開錠が行われる。

このような電子キーシステム１００では、機械キーを挿入することでドアの開錠を行う場合に比して、操作者による操作を少なくすることができ、利便性の向上を図ることができるので、自動車等の車両において広く使用されている。

しかしながら、車両から送信されるＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を単方向リレー方式によって不正にリレーして車両から送信されたＬＦ信号の受信可能エリア外に位置する操作者が携帯する電子キーに送信することにより、車両に配設されたドアなどの機器を不正に操作できる可能性があることもまた理屈上否定し得ない。

図１１は、前記電子キーシステムにおいて、単方向リレー方式を用いた車両への不正操作を説明するための説明図である。図１１に示すように、単方式リレー方式の第１中継器１３１を有し、車両１１０から送信されるＬＦ信号の受信可能エリアＡ１内に位置する第１不正者と、単方向リレー方式の第２中継器１３２を有し、前記受信可能エリアＡ１外にいる電子キー１５０を有する操作者の近傍に位置する第２不正者とによって車両１１０への不正操作が行われる。

具体的には、第１不正者がドアリクエストスイッチ１１１を押すことによって車両１１０から送信されるＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を第１中継器１３１によって受信し、このＬＦ信号をＲＦ信号へ変調して第２中継器１３２に送信し、このＲＦ信号を第２中継器１３２で再びＬＦ信号に変調して送信する。第２中継器１３２から送信されるＬＦ信号が、第２中継器１３２から送信されるＬＦ信号の受信可能エリアＡ３内に位置する操作者の電子キー１５０によって受信されるときに、電子キー１５０からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信される。ＲＦ信号の送信範囲は広いため、電子キー１５０が車両１１０から離れた位置にあっても車両１１０のＲＦ受信部１１３によってＲＦ信号を受信することができ、車両１１０においてＩＤコードの照合が成立すれば、ドアロックアクチュエータ１１４が駆動され、ドアの開錠が不正に行われることとなる。

これに対し、例えば特許文献１には、双方向リレー方式の中継器を用いた車両の機器への不正操作に対処するものであるが、車両から送信されるＬＦ信号及び電子キーから送信されるＲＦ信号の信号強度をそれぞれ特定パターンで送信し、ＩＤコードの照合成立に加えて信号強度パターンの照合が成立する場合に、車両の機器への操作を可能とするようにした電子キーシステムが開示されている。

特開２０１１−５２５０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、車両から送信されるＬＦ信号及び電子キーから送信されるＲＦ信号の信号強度をそれぞれ特定パターンで送信し、ＩＤコードの照合成立に加えて信号強度パターンの照合が成立する場合に車両の機器への操作を可能とする場合、信号強度パターンも複製可能な中継器が使用されると、車両の機器が不正に操作される畏れがある。

また、特許文献１では、双方向リレー方式の中継器を用いた車両の機器への不正操作に対処する電子キーシステムが開示されているが、双方向リレー方式によって車両の機器への不正操作を行うためには、大型で多額のコストがかかる双方向リレー方式の中継器を有する装置を準備する必要があるので、双方向リレー方式の中継器を有する装置は使用される状況には至っていないのが現状である。

これに対し、単方向リレー方式の中継器を有する装置は、双方向リレー方式の装置に比べて低コストで製作することが可能であるので、電子キー１５０が車両１１０からのＬＦ信号に応じてＲＦ信号を送信すると共に操作者による操作によってもＲＦ信号を送信し、ＩＤコードの照合が成立した場合に車両１１０に配設された機器の操作を可能とする電子キーシステム１００において、単方向リレー方式による車両１１０の機器への不正操作を防止することが望まれる。

本発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、操作者による電子キーへの操作によって通信対象に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止することができる電子キーシステムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に係る発明は、通信対象から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を受信したときにＩＤコードを有するＲＦ信号を前記通信対象に送信するとともに、操作者が操作したときにＩＤコードを有するＲＦ信号を前記通信対象に送信する電子キーを有し、前記通信対象に、前記電子キーから送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号を受信したときに、ＩＤコードの照合を行い、ＩＤコードの照合が成立した場合、前記通信対象に配設された機器の操作を可能とする機器操作手段が設けられた電子キーシステムにおいて、前記電子キーは、前記通信対象から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号に応じて前記電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに前記電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数に対し、前記通信対象において前記電子キーから送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更手段を備えている、ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記周波数変更手段は、ＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を変更する周波数変更回路と、前記周波数変更回路を短絡する短絡手段とを有し、前記通信対象から送信された前記ＬＦ信号に応じて前記電子キーから送信される前記ＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに前記電子キーから送信される前記ＲＦ信号の周波数に対し、前記通信対象において前記電子キーから送信された前記ＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する、ことを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記通信対象が車両である、ことを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に係る発明によれば、電子キーは、通信対象から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号に応じて電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数に対し、通信対象において電子キーから送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更手段を備えている。

これにより、通信対象から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号が送信される場合、操作者が操作したときにＲＦ信号が送信される場合に比して、ＲＦ信号を通信対象において受信することができる受信可能エリアを小さくすることができるので、通信対象から送信されたＬＦ信号が単方向リレー方式によってリレーされて通信対象から離れた位置にある電子キーによって受信された場合においても、電子キーから送信されたＲＦ信号を通信対象において受信することができないようにすることができる。したがって、操作者による電子キーへの操作によって通信対象に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、周波数変更手段は、ＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を変更する周波数変更回路と、周波数変更回路を短絡する短絡手段とを有し、通信対象から送信されたＬＦ信号に応じて電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数に対し、通信対象において電子キーから送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更することにより、電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数を比較的簡単な手段によって変更することができ、回路を複雑化させることなく低コストで、前記効果を具体的に実現することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、通信対象が車両であることにより、車両の電子キーシステムにおいて、前記効果を有効に奏することができる。

本発明の実施形態に係る電子キーシステムの構成を示す図である。前記電子キーシステムにおいて、車両から送信されたＬＦ信号に応じて電子キーからＲＦ信号を送信する場合のタイムチャートを示す図である。前記電子キーシステムにおいて、操作者が電子キーを操作したときに電子キーからＲＦ信号を送信する場合のタイムチャートを示す図である。車両から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号を送信する場合及び操作者が操作したときにＲＦ信号を送信する場合について、ＲＦ信号の送信出力とＲＦ受信部の受信感度を示すグラフである。電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数変更機構を説明するための説明図である。前記電子キーシステムにおいて、車両から送信されたＬＦ信号が単方向リレー方式を用いてリレーされた場合の動作を説明するための説明図である。電子キーの制御フローチャートを示す図である。電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数変更機構の別の一例を説明するための説明図である。従来の電子キーシステムにおいて、車両から送信されるＬＦ信号に応じて電子キーからＲＦ信号を送信する場合の動作を説明するための説明図である。前記電子キーシステムにおいて、操作者が電子キーを操作したときに電子キーからＲＦ信号を送信する場合の動作を説明するための説明図である。前記電子キーシステムにおいて、単方向リレー方式を用いた車両への不正操作を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子キーシステムの構成を示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る電子キーシステム１は、車両１０に搭載される車載機２０と、車両１０の所有者である操作者が携帯する電子キー５０とから構成されている。

車載機２０は、ＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を送信するためのＬＦ送信部２２と、ＬＦ送信部２２に接続されたＬＦ送信アンテナ２３と、電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号を受信するためのＲＦ受信部２４と、ＲＦ受信部２４に接続されたＲＦ受信アンテナ２５とを有している。

ＬＦ送信アンテナ２３は、これに限定されるものではないが、車室外に車両１０から送信されるＬＦ信号の受信可能エリアを形成するために運転席側のドア、助手席側のドア及びトランクリッドにそれぞれ配設されるとともに、車室内に車両１０から送信されるＬＦ信号の受信可能エリアを形成するために車室内の前部席の中央及び後部席の中央の下にそれぞれ配設されている。

車載機２０はまた、ドアの開錠を行うために運転席側のドアに設けられたドアリクエストスイッチ２１と、車両１０に配設されたドアなどの機器を総合的に制御する車載機制御ユニット３０とを有し、車載機制御ユニット３０には、ドアリクエストスイッチ２１が押されたときにＯＮ信号が入力されるとともに、ＲＦ受信アンテナ２５を通じてＲＦ受信部２４にＲＦ信号が受信されたときにＲＦ信号が入力されるようになっている。

車載機制御ユニット３０はまた、ドアリクエストスイッチ２１からＯＮ信号が入力されたときに、ＬＦ送信部２２を制御して、ＬＦ送信アンテナ２３を通じてＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を送信することができるようになっている。

また、車載機制御ユニット３０は、ＩＤコードを記憶する車載機ＩＤコード記憶部（不図示）を有し、電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号が入力されたときに、ＲＦ信号のＩＤコードと前記車載機ＩＤコード記憶部に記憶されたＩＤコードとの照合を行い、ＩＤコードが一致してＩＤコードの照合が成立する場合、ドアロックアクチュエータ２７を駆動させ、ドアを開錠することができるようになっている。

一方、電子キー５０は、車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を受信するためのＬＦ受信部５２と、ＬＦ受信部５２に接続されたＬＦ受信アンテナ５３と、ＩＤコードを有するＲＦ信号を送信するためのＲＦ送信部５４と、ＲＦ送信部５４に接続されたＲＦ送信アンテナ５５とを有するとともに、ドアを開錠するためのボタンスイッチ５１とを有している。

電子キー５０はまた、電子キー５０に関連する構成を制御する電子キー制御ユニット６０を有し、電子キー制御ユニット６０は、車載機制御ユニット３０に記憶されたＩＤコードと同一のＩＤコードを記憶する電子キーＩＤコード記憶部（不図示）を有している。電子キー制御ユニット６０には、ボタンスイッチ５１が押されるとＯＮ信号が入力されるとともに、ＬＦ受信アンテナ５３を通じてＬＦ受信部５２にＬＦ信号が受信されたときにＬＦ信号が入力されるようになっている。

電子キー制御ユニット６０はまた、ＲＦ送信部５４を制御して、車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号が入力されたときに、ＲＦ送信アンテナ５５を通じてＩＤコードを有するＲＦ信号を送信するとともに、ボタンスイッチ５１からＯＮ信号が入力されたときに、ＲＦ送信アンテナ５５を通じてＩＤコードを有するＲＦ信号を送信することができるようになっている。なお、車載機制御ユニット３０及び電子キー制御ユニット６０は、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。

このように、電子キーシステム１では、通信対象としての車両１０に、電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号を受信したときに、ＩＤコードの照合を行い、ＩＤコードの照合が成立した場合、車両１０に配設されたドアなどの機器の操作を可能とする機器操作手段が設けられている。なお、車両１０に配設された機器がドアである場合、前記機器操作手段は、車載機制御ユニット３０及びドアロックアクチュエータ２６によって構成されている。

本実施形態ではまた、後述するように、電子キー５０は、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を送信する場合、操作者が操作したときに電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を送信する場合に対し、車両１０において電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低くなるように周波数を変更する周波数変更手段を備えている。

図２は、前記電子キーシステムにおいて、車両から送信されたＬＦ信号に応じて電子キーからＲＦ信号を送信する場合のタイムチャートを示す図である。図２に示すように、電子キーシステム１では、ドアリクエストスイッチ２１が押されてＯＮ信号が車載機制御ユニット３０に入力されると、車両１０のＬＦ送信部２２からＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号が送信され、ＬＦ信号が電子キー５０のＬＦ受信部５２に受信されて電子キー制御ユニット６０に入力されると、電子キー５０のＲＦ送信部５４からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信される。

そして、ＲＦ信号が車両１０のＲＦ受信部２４に受信されて車載機制御ユニット３０に入力されると、車載機制御ユニット３０に記憶されたＩＤコードとＲＦ信号のＩＤコードとの照合が行われ、ＩＤコードの照合が成立すれば、ドアロックアクチュエータ２６が駆動され、ドアの開錠が行われる。

図３は、前記電子キーシステムにおいて、操作者が電子キーを操作したときに電子キーからＲＦ信号を送信する場合のタイムチャートを示す図である。図３に示すように、電子キーシステム１ではまた、電子キー５０に配設されたボタンスイッチ５１が操作者によって押されてＯＮ信号が電子キー制御ユニット６０に入力されると、電子キー５０のＲＦ送信部５４からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信される。

図４は、車両から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号を送信する場合及び操作者が操作したときにＲＦ信号を送信する場合について、ＲＦ信号の送信出力とＲＦ受信部の受信感度を示すグラフである。図４に示すように、電子キーシステム１では、操作者がボタンスイッチ５１を押して電子キー５０に操作したときに電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を送信する場合、最高送信出力がＰ_１で最高送信出力となる周波数がｆ_１であるＲＦ信号（図４のラインＬ１参照）が送信され、車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号に応じて電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を送信する場合には、最高送信出力がＰ_１で最高送信出力となる周波数がｆ_１から所定量変更したｆ_２であるＲＦ信号（図４のラインＬ２参照）が送信される。

図４では、車両１０のＲＦ受信部２４から所定距離にある電子キー５０から送信されたＲＦ信号の受信感度が示されているが、図４に示すように、ＲＦ受信部２４では、電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数がｆ_１である場合にＲＦ信号の受信感度が最高になるように設定されている。

これにより、車両１０におけるＲＦ信号の受信感度は、電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数がｆ_１である場合は最高受信感度Ｓ_１であるが、ＲＦ信号の周波数をｆ_１から所定量変更したｆ_２では最高受信感度Ｓ_１よりも低い受信感度Ｓ_２になる。図４では、ＲＦ受信部２４における受信感度が低くなるようにＲＦ信号の周波数をｆ_１より低い周波数ｆ_２に変更しているが、ＲＦ信号の周波数をｆ_１より高い周波数に変更して車両１０における受信感度を低くするようにしてもよい。

電子キーシステム１では、ＲＦ受信部２４におけるＲＦ信号の受信感度が所定感度Ｓ_０以上である場合に、電子キー制御ユニット６０においてＲＦ信号を受信して識別することができるようになっており、操作者が操作したときに電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数ｆ_２は、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が所定感度Ｓ_０より低くなるように好適に設定される。

電子キー５０には、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数ｆ_２を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数ｆ_１に対し、車両１０において電子キー５０から送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように所定量変更する周波数変更手段としての周波数変更機構が備えられ、ＲＦ信号の周波数を変更することができるようになっている。

図５は、電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数変更機構を説明するための説明図であり、図５では、電子キー５０においてボタンスイッチ５１及びＲＦ送信部５４に関連する構成について示している。図５に示すように、電子キー５０では、電源５６とグランドとの間に抵抗５７とボタンスイッチ５１とが直列に接続され、抵抗５７とボタンスイッチ５１との間を流れる電流値が電子キー制御ユニット６０に入力され、電子キー制御ユニット６０においてボタンスイッチ５１が押されたか否かが判定される。

電子キー５０ではまた、ＲＦ送信アンテナ５５に接続されたＲＦ送信部５４に、並列に接続されたインダクタンスＬを有するコイル５８と電気容量Ｃ１を有する第１コンデンサ５９とを有し、所定の送信出力でＩＤコードを有するＲＦ信号を発生する発振回路が設けられている。

前記発振回路にはまた、ＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を変更する周波数変更回路として電気容量Ｃ２を有する第２コンデンサ６１と、第２コンデンサ６１を短絡する短絡手段として短絡スイッチ６２とが設けられている。

電子キー５０では、電子キー制御ユニット６０においてボタンスイッチ５１が押されたと判定されたときに、電子キー制御ユニット６０によって、前記発振回路から所定の送信出力を有するＲＦ信号が発生されるとともに、短絡スイッチ６２がＯＮ状態にされて第２コンデンサ６２が短絡されるようになっている。これにより、電子キー５０では、操作者がボタンスイッチ５１を操作したときに、所定の送信出力を有するＲＦ信号がコイル５８及び第１コンデンサ５９によって決定される共振周波数ｆ_１で送信されるようになっている。

一方、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号を送信する場合、ボタンスイッチ５１が押されていないので、短絡スイッチ６２によって第２コンデンサ６１が短絡されず、所定の送信出力を有するＲＦ信号がコイル５８、第１コンデンサ５９及び第２コンデンサ６１によって形成される共振周波数ｆ_２に変更されて送信されることとなる。

前述したように、車両１０のＲＦ受信部２４は、ＲＦ信号の周波数がｆ_１である場合に受信感度が最高となるように設定されているので、ＲＦ信号の送信出力が同一である場合、周波数ｆ_１に対して所定量変更した周波数ｆ_２でＲＦ信号が送信された際には、車両１０のＲＦ受信部２４において受信感度が低くなる。

すなわち、操作者による電子キー５０への操作によって電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数ｆ_１に対し、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が低くなるように車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数をｆ_２に変更した場合には、車両１０においてＲＦ信号を受信して識別することができる受信可能エリアが小さくなることとなる。

なお、電子キー５０には、周波数変更回路６１、短絡スイッチ６２及び電子キー制御ユニット６０によって、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０において電子キー５０から送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更機構６５が構成されている。

このように、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更した場合においても、電子キー５０を携帯する操作者が車両１０の近傍に位置する場合には、電子キー５０から送信されるＲＦ信号を車両１０のＲＦ受信部２４によって受信して識別することができるので、ドアの開錠を行うことが可能である。

また、車両１０から送信されるＬＦ信号の受信可能エリア外で車両１０から遠く離れた操作者による操作によってボタンスイッチ５１が押されて電子キー５０からＲＦ信号が送信される場合においても、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー５０からＲＦ信号が送信される場合に比して、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が高いので、電子キー５０から送信されるＲＦ信号を車両１０において受信して識別することができ、ドアの開錠を行うことが可能である。

一方、図６は、前記電子キーシステムにおいて、車両から送信されたＬＦ信号が単方向リレー方式を用いてリレーされた場合の動作を説明するための説明図である。図６に示すように、単方向リレー方式の第１中継器４１を有し、車両１０から送信されるＬＦ信号の受信可能エリアＡ１内に位置する第１不正者と、単方向リレー方式の第２中継器４２を有し、受信可能エリアＡ１外にいる電子キー５０を有する操作者の近傍に位置する第２不正者とによって車両１０から送信されるＬＦ信号が単方向リレー方式によって不正にリレーされた場合には、電子キー５０から送信されるＲＦ信号が車両１０に到達することができるものの、車両１０においてＲＦ信号を受信して識別することができる受信可能エリアは、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信される場合の受信可能エリアＡ４が操作者による操作によって送信される場合の受信可能エリアＡ５に比して小さく形成されているので、電子キー５０から送信されるＲＦ信号を車両１０において受信して識別することができず、ドアの開錠などの車両１０の機器への不正操作を防止することができる。

図７は、電子キーの制御フローチャートを示す図である。図７に示すように、電子キー５０では、先ず、ステップＳ１において電子キー５０に関連する構成の各種信号の読込みが行われる。具体的には、ボタンスイッチ５１からの信号及びＬＦ受信部５２からの信号の読込みが行われる。

次に、ステップＳ２において、電子キー５０のボタンスイッチ５１がＯＮであるか否かが判定され、ボタンスイッチ５１が操作者による操作によって押されてＯＮ信号が入力されたか否かが判定される。ステップＳ２での判定結果がイエス（ＹＥＳ）の場合、すなわち、電子キー５０のボタンスイッチ５１がＯＮである場合、電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を第１周波数ｆ_１で送信する（ステップＳ３）。

一方、ステップＳ２での判定結果がノー（ＮＯ）の場合、すなわち、電子キー５０のボタンスイッチ５１がＯＮでない場合、ステップＳ４において、電子キー５０が車両１０からのＬＦ信号を受信したか否かが判定され、電子キー５０が車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を受信したか否かが判定される。

ステップＳ４での判定結果がイエスの場合、すなわち、電子キー５０が車両１０からのＬＦ信号を受信した場合、電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を、第１周波数ｆ_１に比して車両１０において電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低い第２周波数ｆ_２で送信する（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４での判定結果がノーの場合、すなわち、電子キー５０が車両１０からのＬＦ信号を受信していない場合、電子キー５０からＩＤコードを有するＲＦ信号を送信しない。

このように、本実施形態に係る電子キーシステム１では、電子キー５０は、車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号に応じて電子キー５０から送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに電子キー５０から送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０において電子キー５０から送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更手段６５を備えている。

これにより、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号が送信される場合、操作者が操作したときにＲＦ信号が送信される場合に比して、ＲＦ信号を車両１０において受信することができる受信可能エリアを小さくすることができるので、車両１０から送信されたＬＦ信号が単方向リレー方式によってリレーされて車両１０から離れた位置にある電子キー５０によって受信された場合においても、電子キー５０から送信されたＲＦ信号を車両１０において受信することができないようにすることができ、車両１０に配設されたドアが不正に操作されることを防止することができる。

一方、車両１０から離れた位置にいる操作者の操作によってボタンスイッチ５１が押されて電子キー５０からＲＦ信号が送信される場合には、ＲＦ信号を車両１０において受信して識別することができる受信可能エリアＡ５は、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー５０から送信されるＲＦ信号を車両１０において受信して識別することができる受信可能エリアＡ４に比して大きく形成されているので、ＲＦ信号を車両１０において受信することができ、車両１０に配設されたドアの開錠を行うことができる。したがって、操作者による電子キー５０への操作によって車両１０に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止することができる。

前記電子キーシステム１では、周波数変更手段としての周波数変更機構６５は、ボタンスイッチ５１が押されたときに短絡スイッチ６２をＯＮ状態にして周波数変更回路としての第２コンデンサ６１を短絡させることにより、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更しているが、通常時に短絡スイッチ６２をＯＮ状態にして第２コンデンサ６１を短絡させておき、電子キー制御ユニット６０に車両１０から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号が入力されたときに短絡スイッチ６２をＯＦＦ状態にして第２コンデンサ６１の短絡状態を開放させるようにしてもよい。

かかる場合においても、電子キー５０から送信されるＲＦ信号は、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信する場合は第２コンデンサ６１の短絡状態が開放されてコイル５８、第１コンデンサ５９及び第２コンデンサ６１によって決定される共振周波数ｆ_２で送信される一方、操作者がボタンスイッチ５１を操作したときに送信する場合は第２コンデンサ６１が短絡された状態でコイル５８及び第１コンデンサ５９によって決定される共振周波数ｆ_１で送信され、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更することができる。

このように、周波数変更手段６５は、ＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を変更する周波数変更回路６１と、周波数変更回路を短絡する短絡手段とを有し、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数に対し、車両１０において電子キー５０から送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更することにより、電子キー５０から送信されるＲＦ信号の周波数を比較的簡単な手段によって変更することができ、回路を複雑化させることなく低コストで、前記効果を具体的に実現することができる。

前記電子キーシステム１では、電子キー制御ユニット６０によって、ボタンスイッチ５１からＯＮ信号が入力されたときに短絡スイッチ６２を作動させて周波数変更回路６１を短絡させているが、ボタンスイッチを２回路スイッチとして構成し、２回路スイッチの第１スイッチをボタンスイッチとして機能させ、２回路スイッチの第２スイッチを短絡スイッチとして機能させるようにすることも可能である。

図８は、電子キーから送信されるＲＦ信号の周波数変更機構の別の一例を説明するための説明図であり、図８では、電子キー７０においてボタンスイッチ７１及びＲＦ送信部５４に関連する構成について示している。なお、図８に示す電子キー７０は、ボタンスイッチ及び短絡スイッチが２回路スイッチとして構成されていること以外は、図５に示す電子キー５０と同様に構成されているので、電子キー５０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図８に示す電子キー７０は、電子キー５０と同様に、電源５６とグランドとの間に抵抗５７とボタンスイッチ７１とが直列に接続されるとともに、周波数変更回路としての第２コンデンサ６１を短絡する短絡手段として短絡スイッチ７２が設けられているが、ボタンスイッチ７１と短絡スイッチ７２とが２回路スイッチとして構成されている。すなわち、操作者によってボタンスイッチ７１が押されると、ボタンスイッチ７１に連動して短絡スイッチ７２が押されるように構成されている。

電子キー７０では、電子キー制御ユニット６０においてボタンスイッチ７１が押されたと判定されたときに、電子キー制御ユニット６０によって前記発振回路でＲＦ信号が発生させられるが、この場合、ボタンスイッチ７１に連動して短絡スイッチ７２が押圧状態になっているので、第２コンデンサ６１が短絡され、コイル５８及び第１コンデンサ５９によって決定される周波数ｆ_１でＲＦ信号が送信されることとなる。

一方、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じてＲＦ信号を送信する場合には、ボタンスイッチ７１が押されていないので、短絡スイッチ７２によって第２コンデンサ６１が短絡されず、周波数が、コイル５８及び第１コンデンサ５９によって決定される周波数ｆ_１に対し、車両１０においてＲＦ信号の受信感度が低くなるようにコイル５８及び第１コンデンサ５９に加えて第２コンデンサ６１によって決定される周波数ｆ_２に変更されて送信されることとなる。

なお、電子キー７０では、周波数変更回路６１及び短絡スイッチ７２によって、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて送信するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信するＲＦ信号の周波数に対し、車両１０において電子キー７０から送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更機構７５が構成されている。

このように、２回路スイッチを用い、電子キー７０において、車両１０から送信されたＬＦ信号に応じて電子キー７０から送信されるＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに送信されるＲＦ信号の周波数に対し、車両１０において電子キー７０から送信されたＲＦ信号の受信感度が低くなるように所定量変更することも可能である。かかる場合においても、操作者による電子キー７０への操作によって車両１０に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止することができる。

本実施形態では、電子キー５０、７０のボタンスイッチ５１、７１が押されると電子キー５０、７０からＩＤコードを有するＲＦ信号が送信され、車両１０に配設されたドアの開錠が行われるようになっているが、電子キーにカーファインドボタンを設け、該カーファインドボタンが押されると電子キーからＩＤコードを有するＲＦ信号を送信し、ＩＤコードの照合が成立した場合に車両に配設されたハザードランプの点滅を行わせることも可能である。

また、本実施形態に係る電子キーシステム１では、電子キー５０、７０と車両１０との間で信号を送受信することにより、ドアを開錠させるようにしているが、電子キーと車両との間で信号を送受信することにより、車両に配設されたエンジン始動装置を駆動させ、エンジンの始動を行うようにすることも可能である。

本実施形態では、電子キーの通信対象が車両である車両の電子キーシステムについて記載しているが、本実施形態に係る電子キーシステム１をその他の電子キーシステムにも適用することができる。例えば、電子キーを使用して住宅のドアを開錠するようにした電子キーシステムにおいても、本実施形態に係る電子キーシステムを適用することが可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、操作者による電子キーへの操作によって車両に配設された機器の操作を確保しつつ、前記機器が単方向リレー方式によって不正に操作されることを防止することができることが可能となるから、電子キーシステムの技術分野において好適に利用される可能性がある。

１、１００電子キーシステム
１０、１１０車両
２０車載機
２１ドアリクエストスイッチ
２２ＬＦ送信部
２３ＬＦ送信アンテナ
２４ＲＦ受信部
２５ＲＦ受信アンテナ
２６ドアロックアクチュエータ
３０車載機制御ユニット
５０、７０、１５０電子キー
５１ボタンスイッチ
５２ＬＦ受信部
５３ＬＦ受信アンテナ
５４ＲＦ送信部
５５ＲＦ送信アンテナ
６０電子キー制御ユニット
６１周波数変更回路
６２、７２短絡スイッチ
６５、７５周波数変更機構
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５受信可能エリア

Claims

通信対象から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号を受信したときにＩＤコードを有するＲＦ信号を前記通信対象に送信するとともに、操作者が操作したときにＩＤコードを有するＲＦ信号を前記通信対象に送信する電子キーを有し、前記通信対象に、前記電子キーから送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号を受信したときに、ＩＤコードの照合を行い、ＩＤコードの照合が成立した場合、前記通信対象に配設された機器の操作を可能とする機器操作手段が設けられた電子キーシステムにおいて、
前記電子キーは、前記通信対象から送信されたＩＤコードの返信要求を有するＬＦ信号に応じて前記電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに前記電子キーから送信されるＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数に対し、前記通信対象において前記電子キーから送信されたＩＤコードを有するＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する周波数変更手段を備えている、
ことを特徴とする電子キーシステム。
前記周波数変更手段は、ＩＤコードを有するＲＦ信号の周波数を変更する周波数変更回路と、前記周波数変更回路を短絡する短絡手段とを有し、前記通信対象から送信された前記ＬＦ信号に応じて前記電子キーから送信される前記ＲＦ信号の周波数を、操作者が操作したときに前記電子キーから送信される前記ＲＦ信号の周波数に対し、前記通信対象において前記電子キーから送信された前記ＲＦ信号の受信感度が低くなるように変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
前記通信対象が車両である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子キーシステム。