JP2003525366A - 受動式光学識別システム - Google Patents

受動式光学識別システム

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JP2003525366A JP2001563353A JP2001563353A JP2003525366A JP 2003525366 A JP2003525366 A JP 2003525366A JP 2001563353 A JP2001563353 A JP 2001563353A JP 2001563353 A JP2001563353 A JP 2001563353A JP 2003525366 A JP2003525366 A JP 2003525366A
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Abstract

(57)【要約】 電子保全システムは、２組の送信機及び受信機を有する。第１の送信機（１０）はこの送信機と通信関係にある第１の受信機（１４）のためのエネルギー搬送信号を発生する。メモリーユニット（３４）は、第１の受信機が受信するエネルギー搬送信号により少なくとも部分的に給電される。メモリーユニットはキーコードを記憶し、メモリーユニットと通信関係にある第２の送信機（３６）はキーコード搬送信号を発生する。第１の送信機と通信関係にある第２の受信機（４２）は、キーコード搬送信号を受信する。エネルギー搬送信号はキーコード搬送信号と周波数が相違するため、両方の信号を高い送信速度で同時に送信することができる。最後に、第２の受信機と通信関係にある評価ユニット（５４）は、キーコードと解錠コードとを比較してキーコードが解錠コードとマッチするか否か判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、電子保全システムのための装置及び方法に関する。
【０００２】 電磁波により保全領域の施錠及び解錠を行う電子保全システムが多数ある。特
に、自動車については、ドアまたはトランクを施錠／解錠するだけでなく、点火
装置を始動するためにかかるシステムを用いることが多い。かかるシステムは通
常、キーに装備した無線周波数送信機がキーコードを搬送する信号を送信する。
車両に装備した受信機がこの信号を受信し、キーコードが解錠コードとマッチす
るか否か判定する。両コードがマッチすれば、システムがロックを解錠する。
【０００３】 これらのシステムは一般的に、能動式かまたは受動式である。受動式システム
では通常、信号送信の開始はオペレーターによる特別の作動によらない。能動式
システムは通常、オペレーターがスイッチまたはボタンを作動すると信号を送信
する。受動式システムの１つの常用例は、自動車点火装置のロックである。オペ
レーターがキーを点火装置に挿入すると、ロックシステムがキー上のコードも照
会を行う。このようなシステムは、自動車に広く受け入れられるようになってい
る。
【０００４】 しかしながら、これらのシステムには問題点がある。自動車を盗難しようとす
るものが、キーコード情報を搬送する無線周波数信号を受信し、捕捉して、該情
報を使用することにより自動車の保全システムを無効にすることがある。また、
かかるシステムのキーが送信する無線周波数信号は一般的に短いバーストである
ため、長く保全性の高いキーコードの送信は不可能である。無線信号はまた、干
渉を受けやすいため、車両の受信機の信号受信のための選択性を非常に高くして
、システムが最適動作しない可能性を増加する必要がある。事実、金属が近くに
あると、キーからのコード搬送信号が車両の受信機へ阻止できないことがある。
【０００５】 送信機から受信機へのコード搬送信号の送信のために光信号を利用するシステ
ムがある。かかるシステムでは、キーに光信号送信機を設けて、キーコード情報
を車両の受信機へ送信し、この受信機によりキーコード情報を解錠コードと比較
する。これらのシステムは、無線周波数信号を用いるシステムと比べると保全性
が高いが、キーのバッテリー消費量がかなりのものとなる。従って、キーに大き
なバッテリーを配置しなければならず、その結果、キーのサイズが大きくなって
問題である。
【０００６】 従って、小形で堅牢な保全システムが求められている。
【０００７】
【発明の概要】
図示の実施例の電子保全システムは、２組の送信機及び受信機を有し、１組は
キー上に、もう１組は自動車のような被保全領域上にあるのが、好ましい。自動
車にある第１の送信機は、キーにある第１の受信機へ送るためのエネルギー搬送
信号を発生する。キーにあるメモリーユニットは、このエネルギー搬送信号によ
り少なくとも部分的に給電されるのが好ましい。メモリーユニットはキーコード
を記憶しており、エネルギー搬送信号により作動され部分的に給電されると、キ
ーコードをキーの第２の送信機へ送る。この第２の送信機は、キーコード搬送信
号を自動車にある第２の受信機へ送信する。最後に、評価ユニットが送信され受
信されたキーコードを評価して、キーコードが解錠コードとマッチするか否か判
定する。
【０００８】 電子保全システムはさらに、バッテリーのようなエネルギー貯蔵装置をキー上
に有し、エネルギー搬送信号からのエネルギーを貯蔵する。エネルギー貯蔵信号
は低周波数（ＬＦ）信号のような無線信号であるが、キーコード搬送信号は赤外
線信号のような光信号であるのが好ましい。ここで重要な点は、エネルギー搬送
信号の周波数がキーコード搬送信号の周波数と相違する必要があり、このため信
号の干渉が回避されることである。キーコード搬送信号が光信号であれば、第２
の送信機は光ファイバー送信機であり、第２の受信機は光ファイバー受信機であ
る。電子保全システムはさらに、評価ユニットと通信関係にあるロックのような
保全装置を有し、評価装置は、キーコードが解錠コードとマッチすると保全装置
を解錠する。
【０００９】 第１の受信機は、好ましくは、キーの上にメモリーユニット及び第２の送信機
と共に位置するトランスポンダーである。第１の送信機、第２の受信機及び評価
ユニットも自動車の一部である。さらに、バッテリーのようなエネルギー貯蔵装
置は同じキーの一部である。
【００１０】 全ての変形例において、エネルギーは受信機へ送られ、キーコードを記憶する
メモリーユニットを少なくとも部分的に給電する。その後、キーコードは被保全
領域上の受信機へ送られる。そして、キーコードが解錠コードとマッチするか否
かの判定を受ける。
【００１１】 この方法は、コンパクトで保全性の高いシステムを提供する。詳しくは、１組
の送信機及び受信機で働くシステムとは対照的に、このシステムは高い安全防護
性を有する。キーコードを得るためには、エネルギー搬送信号をキーへ送信した
後、キーから送信されるキーコードを傍受する必要がある。キーコードの送信に
光信号を用いる場合、無線信号傍受用手段では、キーコードを傍受できる見込み
はない。キーコードの送信に光信号を用いるため、キーコード送信の際他の無線
信号または金属による無線信号干渉の問題を回避できる。さらに、現在使用され
る光学的システムとは異なり、このシステムはさらに、キー用の小型バッテリー
を使用するか、またはバッテリーなしで済ますことができるが、これはキーが遠
隔場所より充電されるからである。この充電により、キーコード搬送信号の長時
間の送信が可能となり、長く機密保護性の高いキーコードをキーの中に維持する
ことができる。
【００１２】
【好ましい実施例の詳細な説明】
電子保全システムは、２組の送信機及び受信機より成り、１組はエネルギー搬
送信号を送受信し、もう１組はキーコード搬送信号を送受信する。メモリーユニ
ットは、エネルギー搬送信号により少なくとも部分的に給電されて、キーコード
を出力し、このキーコードをキーコード搬送信号が搬送する。評価ユニットは、
キーコードを受けて、キーコードが解錠コードとマッチするか否か判定する。２
組の送信機及び受信機は異なる周波数にセットされているため、干渉を回避し、
両信号を同時に送受信できる。
【００１３】 図１は、車両の点火装置に組み込まれたこのシステムの例を示す。車両には第
１の送信機１０、好ましくはアンテナを有する無線送信機が組み込まれ、エネル
ギー搬送信号を発生する。エネルギー搬送信号は、低周波数信号であるのが好ま
しい。第１の受信機１４は、第１の送信機１０と同じ周波数に同調され、この送
信機と交信してエネルギー搬送信号を受ける。第１の受信機１４は、コイル１８
及びキャパシタ２２のような簡単な低周波数受信機でよい。エネルギー搬送信号
は、ダイオード２６のような当該技術分野で知られた装置により、交流電流から
直流電流に変換される。この信号からのエネルギーは、バッテリーか、またはこ
こではキャパシタ３０として示すエネルギー貯蔵装置３０に貯蔵される。メモリ
ーユニット３４が作動されるが、これはエネルギー搬送信号により少なくとも部
分的に給電される。メモリーユニット３４が給電されると、メモリーユニット３
４に記憶されたキーコードは第２の送信機３８へ送られる。このキーコードは、
識別コードの計算のために使用すべき識別コードまたは情報である。第２の送信
機３８は、第２の受信機４２のためのキーコード搬送信号を発生する。
【００１４】 キーコード搬送信号は、赤外線信号のような光信号であるのが好ましい。従っ
て、好ましくは、第２の送信機３８は発光ダイオード（ＬＥＤ）のような光ファ
イバー送信機であり、第２の受信機４２は光ファイバー受信機である。この実施
例において、キーコード搬送信号は、光ファイバー送信機３８により光ファイバ
ーチャンネル４６を介して光ファイバー受信機４２へ送られるため、現在のシス
テムの無線信号と比較すると傍受が困難な、第２の受信機４２へキーコードを送
る機密保護性の高い通信手段が得られる。さらに、光信号を使用するため、キー
コード送信の際、他の無線信号源または金属により無線信号が干渉を受けるとい
う問題が回避される。さらに、普通の光学的システムとは異なり、このシステム
はさらに、キー用の小型バッテリーの使用を可能にするかまたはバッテリーなし
で済ますのを可能にするが、これはキーが遠隔場所より充電されるからである。
この充電方式により、キーコード搬送信号を長時間送信することが可能となり、
キーに維持すべきキーコードを長くまた機密保護性の高いものとすることができ
る。
【００１５】 実際、キーコード搬送信号（好ましくは、光信号）とは異なる周波数のエネル
ギー搬送信号（好ましくは、低周波数信号）を使用するため、エネルギー搬送信
号とキーコード搬送信号との同時送信が可能である。２つの信号間の干渉を回避
するには、異なる周波数を使用するだけで十分である。このようにして、システ
ムは２つの信号間の干渉を回避し、従って、エネルギー搬送信号とキーコード搬
送信号の同時送信を可能にする。かかる同時送信により、以前の無線周波数送受
信システムと比べてキーコードを高速度で送信することができる。
【００１６】 増幅器５０は、第２の受信機４２からキーコード搬送信号を受信し、評価ユニ
ット５４のために信号を増幅する。評価ユニット５４は、キーコードを受信して
、これを好ましくはメモリーユニットに記憶した解錠コードと比較することによ
り、キーコードが解錠コードとマッチするか否か判定する。マッチすると、評価
ユニット５４は、最終的にロック６０と通信してこれを解錠する。当該技術分野
において知られるように、ロック６０は機械式または電気機械式ロックシステム
である。
【００１７】 図１に示すように、第１の受信機１４、メモリーユニット３４及び第２の送信
機３８はキー６４の一部であり、一方、第１の送信機１０、第２の受信機４２及
び評価ユニットは車両の一部であって、車両の点火ロック装置６８のような保全
装置と通信関係にある。さらに、かかる実施例では、システム全体を車両の点火
スイッチ７２により作動し、車両のバッテリー７６により給電されるようにして
もよい。
【００１８】 図２は、本発明の一実施例の詳細図である。この図において、キー８０は、ト
ランスポンダー８４、論理集積回路のようなメモリーユニット８８、及び赤外線
発光ダイオードとして示す第２の送信機９２を装備している。キー８０はまた、
歯９６を有する機械式キーであり、保全性を高めるために点火ロックシリンダー
１００とマッチする。第２の送信機９２から第２の受信機１０４へ延びるのは、
光ファイバーチャンネル１０８である。この実施例において、第１の送信機１１
２、低周波数トランシーバーである第１の送信機１１２は、低周波数無線信号を
受信すると作動する第２のトランスポンダーである第２の受信機８４と通信する
ために低周波数アンテナ１１６を使用する。第１の受信機８４により受信される
エネルギー搬送信号は、メモリーユニット８８を作動してこれを部分的に給電す
ることにより、キーコードを出力させる。キーコードを搬送する光信号は、発光
ダイオードである第２の送信機９２により発生され、光ファイバーチャンネル１
０８を通って、光ファイバー受信機である第２の受信機１０４へ送られる。以前
と同様、評価ユニット１２０はキーコードが解錠コードとマッチするか否かの判
定を行う。
【００１９】 図３は、キー８０の詳細を示す。低周波数アンテナ１２４を第１の受信機８４
と共に示す。またメモリーユニット８８と第２の送信機９２とを示す。
【００２０】 図１−３に示すシステムは、エネルギー搬送信号の送受信用の送信機及び受信
機を使用するため、現在のシステムと比べて高い機密保護性が得られる。詳説す
ると、メモリーユニットを作動し、また少なくとも部分的に給電するために、こ
のエネルギー搬送信号は、エネルギーを搬送するだけでなく、ランダム数のよう
な暗号コードを搬送できる。この実施例では、図１を参照して、評価ユニット５
４が、ランダム数を発生し、この数を第１の送信機１０を介して第１の受信機１
４へ送る。メモリーユニット３４は、最終的にこのランダム数を受信し、この数
を数式のような秘密のアルゴリズムで処理する。その結果得られるキーコードは
、第２の送信機３８及び第２の受信機４２を介して評価ユニット５４へ送られる
。評価ユニット５４は、同じアルゴリズムを同一のランダム数に適用する。評価
ユニット５４からの回答がメモリーユニット３４から得られたキーコードにマッ
チすると、システムが解錠される。このように、キーコードはランダムに変化す
る。ランダム数と、その結果として変化するコードとだけを捕捉することができ
る。評価ユニット５４は送信ごとにランダム数を発生するため、捕捉される情報
はシステムの解錠には利用できない。このランダム数の送信は、エネルギー搬送
信号を送受信する送信機及び受信機の利用によってのみ可能である。
【００２１】 符号化アルゴリズムが当該技術分野で知られている。本発明の実施に用いる装
置は、特に開示したものとは異なるものでよく、当業者はこれらのシステムを実
現するために種々の変形例及び設計変更が可能であることがわかるであろう。本
発明は、受動式点火ロックシステムにおける利用が最も好適である。しかしなが
ら、図示説明した装置、システム及び方法は、他のタイプの受動式システムや能
動式システムにも利用可能である。
【００２２】 上記説明は例示的であって限定的なものでない。本発明の多数の変形例及び設
計変更は、これらの教示に鑑みて可能であろう。本発明の好ましい実施例を説明
したが、当業者は、本発明の範囲内に含まれるある特定の変形例及び設計変更を
想到できるであろう。従って、頭書の特許請求の範囲内に含まれる限り、本発明
は図示説明したものとは異なる態様で実施可能である。そのため、特許請求の範
囲は、本発明の真の範囲を決定するために検討すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、キー及び点火装置の一部としての本発明の実施例を示す概略図である
。
【図２】 図２は、本発明の一実施例の詳細図である。
【図３】 図３は、図２に示す本発明の実施例の一部を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年９月１０日（２００２．９．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バナス，パトリック，エイ アメリカ合衆国 ミシガン州 48152 リ ボニア ノーフォーク・アベニュー 33638 Ｆターム(参考） 2E250 AA21 BB08 BB66 CC20 DD06 EE10 FF26 FF27 FF35 FF37 HH01 JJ03 KK03 LL00 LL01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エネルギー搬送信号を発生する第１の送信機と、 第１の送信機と通信関係にあり、エネルギー搬送信号を受信する第１の受信機
    と、 エネルギー搬送信号により少なくとも部分的に給電され、キーコードを記憶す
    るメモリーユニットと、 メモリーユニットと通信関係にあり、キーコード搬送信号を発生する第２の送
    信機と、 第２の送信機と通信関係にあり、キーコード搬送信号を受信する第２の受信機
    と、 第２の受信機と通信関係にあり、キーコードを解錠コードと比較してキーコー
    ドが解錠コードにマッチするか否かを判定する評価ユニットとより成る電子保全
    システム。
  2. 【請求項２】 第１の受信機と通信関係にあって、エネルギー搬送信号から
    のエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置をさらに備えた請求項１の電子保全
    システム。
  3. 【請求項３】 エネルギー搬送信号は無線信号である請求項１の電子保全シ
    ステム。
  4. 【請求項４】 キーコード搬送信号は光信号である請求項３の電子保全シス
    テム。
  5. 【請求項５】 エネルギー搬送信号の周波数はキーコード搬送信号の周波数
    とは異なる請求項１の電子保全システム。
  6. 【請求項６】 エネルギー搬送信号は低周波数信号であり、キーコード搬送
    信号は光信号である請求項５の電子保全システム。
  7. 【請求項７】 エネルギー搬送信号は暗号コードを送信する請求項１の電子
    保全システム。
  8. 【請求項８】 第２の送信機は光ファイバー送信機である請求項１の電子保
    全システム。
  9. 【請求項９】 第２の受信機は光ファイバー受信機である請求項１の電子保
    全システム。
  10. 【請求項１０】 評価ユニットと通信関係にあり、キーコードが解錠コード
    とマッチすると解錠動作するロックをさらに備えた請求項１の電子保全システム
    。
  11. 【請求項１１】 第１の受信機はトランスポンダーである請求項１の電子保
    全システム。
  12. 【請求項１２】 第１の受信機、メモリーユニット及び第２の送信機はキー
    上にある請求項１の電子保全システム。
  13. 【請求項１３】 第１の送信機、第２の受信機及び評価ユニットが車両の一
    部である請求項１の電子保全システム。
  14. 【請求項１４】 エネルギー搬送信号を発生する第１の送信機と、 第１の送信機と通信関係にあり、エネルギー搬送信号を受信する第１の受信機
    と、 第１の受信機と通信関係にあり、エネルギー搬送信号からのエネルギーを貯蔵
    するエネルギー貯蔵装置と、 エネルギー搬送信号により少なくとも部分的に給電され、キーコードを記憶す
    るメモリーユニットと、 メモリーユニットと通信関係にあり、キーコード搬送信号を発生する第２の送
    信機と、 第２の送信機と通信関係にあり、キーコード搬送信号を受信する第２の受信機
    と、 第２の受信機と通信関係にあり、キーコードを解錠コードと比較してキーコー
    ドが解錠コードにマッチするか否かを判定する評価ユニットとより成る電子保全
    システム。
  15. 【請求項１５】 エネルギー搬送信号は無線信号である請求項１４の電子保
    全システム。
  16. 【請求項１６】 キーコード搬送信号は光信号である請求項１５の電子保全
    システム。
  17. 【請求項１７】 エネルギー搬送信号の周波数はキーコード搬送信号の周波
    数とは異なる請求項１３の電子保全システム。
  18. 【請求項１８】 エネルギー搬送信号は低周波数信号であり、キーコード搬
    送信号は光信号である請求項１７の電子保全システム。
  19. 【請求項１９】 エネルギー搬送信号は暗号コードを送信する請求項１４の
    電子保全システム。
  20. 【請求項２０】 電子的に保全を行う方法であって、 エネルギー搬送信号を送信し、 エネルギー搬送信号を受信し、 エネルギー搬送信号からのエネルギーによりキーコードを記憶するメモリーユ
    ニットを少なくとも部分的に給電し、 エネルギー搬送信号とは異なる周波数のキーコード搬送信号を送信し、 キーコード搬送信号を受信し、 キーコード搬送信号からのキーコードが解錠コードとマッチするか否かについ
    てキーコードを評価するステップより成る電子的保全方法。
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