JPH1146157A - セキュリティ・システムにおけるトランスポンダーの充電方法 - Google Patents
セキュリティ・システムにおけるトランスポンダーの充電方法Info
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- JPH1146157A JPH1146157A JP12679398A JP12679398A JPH1146157A JP H1146157 A JPH1146157 A JP H1146157A JP 12679398 A JP12679398 A JP 12679398A JP 12679398 A JP12679398 A JP 12679398A JP H1146157 A JPH1146157 A JP H1146157A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
- B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/40—Features of the power supply for the anti-theft system, e.g. anti-theft batteries, back-up power supply or means to save battery power
- B60R25/406—Power supply in the remote key
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
- G07C2009/00579—Power supply for the keyless data carrier
- G07C2009/00603—Power supply for the keyless data carrier by power transmission from lock
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】セキュリティ・システム10のキー12に埋め
込まれたトランスポンダー14を効率的に充電する。 【解決手段】離間した複数の周波数でトランスポンダー
14の部分充電を行ないながら周波数検索認識を行な
う。連続した部分充電の後に、トランスポンダー14か
らの周波数校正信号を受信すると、トランシーバー16
はその校正信号が示す周波数でトランスポンダー12の
完全充電を行なう。周波数検索認識により、低コストの
部品を用いながら素早く所望の周波数を特定することが
できる。
込まれたトランスポンダー14を効率的に充電する。 【解決手段】離間した複数の周波数でトランスポンダー
14の部分充電を行ないながら周波数検索認識を行な
う。連続した部分充電の後に、トランスポンダー14か
らの周波数校正信号を受信すると、トランシーバー16
はその校正信号が示す周波数でトランスポンダー12の
完全充電を行なう。周波数検索認識により、低コストの
部品を用いながら素早く所望の周波数を特定することが
できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセキュリティ・シス
テムにおけるトランスポンダーの充電方法に関するもの
である。さらに詳細にはセキュリティ・システムの製造
コストを削減しトランスポンダーに蓄積される充電量を
増加させるための、トランスポンダーの充電周波数の検
索方法に関する。
テムにおけるトランスポンダーの充電方法に関するもの
である。さらに詳細にはセキュリティ・システムの製造
コストを削減しトランスポンダーに蓄積される充電量を
増加させるための、トランスポンダーの充電周波数の検
索方法に関する。
【0002】
【従来の技術】トランスポンダーとは、一致したエネル
ギー場からのエネルギーを受信して貯え、この充電の後
で応答信号を発生する機器である。一方トランシーバー
は、制御モジュールがトランスポンダーが近くに位置す
ると認識した場合にはいつでも、エネルギー場を発生す
る。例えば自動車用セキュリティ・システムにおいて
は、イグニッション・キーがイグニッション・キー・シ
リンダーに挿入されるのに応じて、イグニッション・キ
ーの頭に埋め込まれたトランスポンダーはトランシーバ
ーからの問いかけを受ける。
ギー場からのエネルギーを受信して貯え、この充電の後
で応答信号を発生する機器である。一方トランシーバー
は、制御モジュールがトランスポンダーが近くに位置す
ると認識した場合にはいつでも、エネルギー場を発生す
る。例えば自動車用セキュリティ・システムにおいて
は、イグニッション・キーがイグニッション・キー・シ
リンダーに挿入されるのに応じて、イグニッション・キ
ーの頭に埋め込まれたトランスポンダーはトランシーバ
ーからの問いかけを受ける。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】トランスポンダーに格
納されたセキュリティー・コードを伝送するのに充分な
充電量をトランスポンダーに与えるためには、充電用電
磁場の周波数がトランスポンダーの共鳴周波数に一致す
ることが必要である。周波数が不一致の場合にはトラン
スポンダーは不十分なエネルギーしか蓄積することがで
きない。エネルギーの適切な伝送を確実なものとするた
めに、従来はトランスポンダーとトランシーバーの周波
数を制御する技術、例えば水晶発振器や可変共振回路な
どが用いられていた。しかしながら、これらの技術を用
いることはセキュリティ・システムのコストアップを招
いていた。
納されたセキュリティー・コードを伝送するのに充分な
充電量をトランスポンダーに与えるためには、充電用電
磁場の周波数がトランスポンダーの共鳴周波数に一致す
ることが必要である。周波数が不一致の場合にはトラン
スポンダーは不十分なエネルギーしか蓄積することがで
きない。エネルギーの適切な伝送を確実なものとするた
めに、従来はトランスポンダーとトランシーバーの周波
数を制御する技術、例えば水晶発振器や可変共振回路な
どが用いられていた。しかしながら、これらの技術を用
いることはセキュリティ・システムのコストアップを招
いていた。
【0004】加えて、トランスポンダー回路の共振周波
数は温度や湿度などの環境条件により変化する。さらに
は、トランスポンダーとトランシーバーの近くに位置す
る構造物が共振周波数に影響を与えることも起こり得
る。これらの理由から、トランスポンダーを充電する際
の効率の低下があり得る。より強い電磁場を用いてこれ
らの非効率を補償することは好ましくない。なぜなら
ば、部品コストの上昇を招くだけでなく、電磁場の干渉
を起こす恐れがあるからである。これは、より強い電磁
場が同じキー・チェーンに付けた第2のキーのトランス
ポンダーを不適切に充電することで起こる。つまり、他
のトランスポンダーから発生するいかなる信号も第1 の
トランスポンダーからの伝送信号と干渉し得るのであ
る。車両用セキュリティ・システムにおける重要な性能
評価の指標として、正当なキーとトランスポンダーの有
効性確認に要する時間があげられる。ユーザーが認識し
得る時間遅れがない程度に速くあるべきである。つま
り、トランスポンダーを完全に充電するのに求められる
時間を減らして充電効率を最適化すべきである。
数は温度や湿度などの環境条件により変化する。さらに
は、トランスポンダーとトランシーバーの近くに位置す
る構造物が共振周波数に影響を与えることも起こり得
る。これらの理由から、トランスポンダーを充電する際
の効率の低下があり得る。より強い電磁場を用いてこれ
らの非効率を補償することは好ましくない。なぜなら
ば、部品コストの上昇を招くだけでなく、電磁場の干渉
を起こす恐れがあるからである。これは、より強い電磁
場が同じキー・チェーンに付けた第2のキーのトランス
ポンダーを不適切に充電することで起こる。つまり、他
のトランスポンダーから発生するいかなる信号も第1 の
トランスポンダーからの伝送信号と干渉し得るのであ
る。車両用セキュリティ・システムにおける重要な性能
評価の指標として、正当なキーとトランスポンダーの有
効性確認に要する時間があげられる。ユーザーが認識し
得る時間遅れがない程度に速くあるべきである。つま
り、トランスポンダーを完全に充電するのに求められる
時間を減らして充電効率を最適化すべきである。
【0005】充電用電磁場とトランスポンダーとの共鳴
周波数の不一致によって、充電時間が増加するだけでは
なく、トランスポンダーに蓄積される充電量も低下す
る。トランスポンダーが得る充電量を最大化して、トラ
ンスポンダーの作動信頼性を向上するために、トランシ
ーバーはいかなる周波数の不一致をも無くすか減らす必
要がある。
周波数の不一致によって、充電時間が増加するだけでは
なく、トランスポンダーに蓄積される充電量も低下す
る。トランスポンダーが得る充電量を最大化して、トラ
ンスポンダーの作動信頼性を向上するために、トランシ
ーバーはいかなる周波数の不一致をも無くすか減らす必
要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明においては、低コ
スト部品を用いて、精密な周波数基準や周波数の調整手
法を用いることなく、トランスポンダーは高効率に素早
く正確に充電される。
スト部品を用いて、精密な周波数基準や周波数の調整手
法を用いることなく、トランスポンダーは高効率に素早
く正確に充電される。
【0007】本発明は周波数の検索手法を用いて、最も
効率良くトランスポンダーを充電するトランシーバーの
設定を素早く特定するものである。本発明のセキュリテ
ィ・システムは低コストのシステムを用いながら高速作
動を実現するように適応作動する。
効率良くトランスポンダーを充電するトランシーバーの
設定を素早く特定するものである。本発明のセキュリテ
ィ・システムは低コストのシステムを用いながら高速作
動を実現するように適応作動する。
【0008】本発明はある意味で、セキュリティ・シス
テムのトランシーバーにより発生する充電用電磁場を用
いてトランスポンダーを適応的に活性化させる手法を提
供するものであるといえる。離間した複数の周波数成分
のうちの一つが、トランスポンダーに伝送信号の一部を
発生させる程度にトランスポンダーを活性化させて、ト
ランスポンダーが伝送信号を発生する際の周波数を示す
校正信号を発生するように、部分充電用電磁場が伝送さ
れる。互いに間隔をあけた複数の周波数成分は最大周波
数と最小周波数との間でほぼ等間隔に離間しており、こ
の間隔はトランスポンダーの受信帯域幅以下とされてい
る。部分充電用電磁場からのエネルギーはトランスポン
ダーに格納される。周波数校正信号を含む一部伝送信号
がトランスポンダーから伝送される。この周波数校正信
号がトランシーバーによって受信される。そして、周波
数校正信号に応じて決定された単一の周波数成分に実質
的に限定された完全充電用電磁場が、伝送される。トラ
ンスポンダーはこの完全充電用電磁場からのエネルギー
を格納してセキュリティコードを含む完全伝送信号を伝
送する。
テムのトランシーバーにより発生する充電用電磁場を用
いてトランスポンダーを適応的に活性化させる手法を提
供するものであるといえる。離間した複数の周波数成分
のうちの一つが、トランスポンダーに伝送信号の一部を
発生させる程度にトランスポンダーを活性化させて、ト
ランスポンダーが伝送信号を発生する際の周波数を示す
校正信号を発生するように、部分充電用電磁場が伝送さ
れる。互いに間隔をあけた複数の周波数成分は最大周波
数と最小周波数との間でほぼ等間隔に離間しており、こ
の間隔はトランスポンダーの受信帯域幅以下とされてい
る。部分充電用電磁場からのエネルギーはトランスポン
ダーに格納される。周波数校正信号を含む一部伝送信号
がトランスポンダーから伝送される。この周波数校正信
号がトランシーバーによって受信される。そして、周波
数校正信号に応じて決定された単一の周波数成分に実質
的に限定された完全充電用電磁場が、伝送される。トラ
ンスポンダーはこの完全充電用電磁場からのエネルギー
を格納してセキュリティコードを含む完全伝送信号を伝
送する。
【0009】
【実施例】図1において受動的盗難防止装置(pass
ive anti−theft system略してP
ATS)はその全体を符号10で示されている。この受
動的盗難防止装置(PATS)はその頭部にトランスポ
ンダー14が埋め込まれたイグニッションキー12を有
している。トランシーバー16は、キーロック・シリン
ダー20の端部に装着されたアンテナコイル18に接続
される。トランシーバー16はまた、車両のワイヤーハ
ーネスを介してエンジン制御ユニットに接続される盗難
防止制御モジュール22に、接続される。
ive anti−theft system略してP
ATS)はその全体を符号10で示されている。この受
動的盗難防止装置(PATS)はその頭部にトランスポ
ンダー14が埋め込まれたイグニッションキー12を有
している。トランシーバー16は、キーロック・シリン
ダー20の端部に装着されたアンテナコイル18に接続
される。トランシーバー16はまた、車両のワイヤーハ
ーネスを介してエンジン制御ユニットに接続される盗難
防止制御モジュール22に、接続される。
【0010】トランスポンダー14は電池を持っていな
いが、その代わりにアンテナコイル18より発生する充
電用電磁場によって駆動される。トランスポンダー14
は、充電用電磁場を拾うアンテナと、その送信機と制御
回路を駆動するのに必要な電力を蓄える蓄電回路とを有
している。充電用電磁場を発生した後で、トランシーバ
ー16は、トランスポンダー14によって伝送されるセ
キュリティー・コードを受信する受信モードに入る。受
信信号は制御モジュール22においてデコードされ、特
定の車両に対して正当とされており制御モジュール22
に格納されているコードと比較される。正しいセキュリ
ティコードであると認められた場合には、有効信号がエ
ンジン制御ユニットに伝送されてエンジン作動が許可さ
れる。
いが、その代わりにアンテナコイル18より発生する充
電用電磁場によって駆動される。トランスポンダー14
は、充電用電磁場を拾うアンテナと、その送信機と制御
回路を駆動するのに必要な電力を蓄える蓄電回路とを有
している。充電用電磁場を発生した後で、トランシーバ
ー16は、トランスポンダー14によって伝送されるセ
キュリティー・コードを受信する受信モードに入る。受
信信号は制御モジュール22においてデコードされ、特
定の車両に対して正当とされており制御モジュール22
に格納されているコードと比較される。正しいセキュリ
ティコードであると認められた場合には、有効信号がエ
ンジン制御ユニットに伝送されてエンジン作動が許可さ
れる。
【0011】図2は充電用周波数の分布24とトランス
ポンダーの受信周波数分布との関係を示している。高価
な部品を用いれば、これら2つの周波数分布を正確に制
御して、充分にオーバーラップさせることで、充電用周
波数における充電用電磁場によりトランスポンダーを適
切に充電することができる。しかしながら、環境条件に
よる周波数のずれは避けることができない。それで、ト
ランスポンダーの周波数帯域と充電用周波数が正確に一
致していない場合には、適切な充電量を確保するために
充電用電磁場に余分なエネルギーを供給する必要が生じ
る。そこで、トランスポンダーの共振周波数が所定の最
小周波数と最大周波数との間に位置するという予測に依
存することのみを必要とする適応充電システムを用いる
ことで、正確な周波数制御によって高価となった部品の
使用を避けることが望まれる。なお、この予測によって
実際の周波数の検索範囲を小さくすることができる。具
体的には、充電用周波数が、トランスポンダーの共振周
波数が確認されるまで、その検索範囲の中で変化させら
れるのである。
ポンダーの受信周波数分布との関係を示している。高価
な部品を用いれば、これら2つの周波数分布を正確に制
御して、充分にオーバーラップさせることで、充電用周
波数における充電用電磁場によりトランスポンダーを適
切に充電することができる。しかしながら、環境条件に
よる周波数のずれは避けることができない。それで、ト
ランスポンダーの周波数帯域と充電用周波数が正確に一
致していない場合には、適切な充電量を確保するために
充電用電磁場に余分なエネルギーを供給する必要が生じ
る。そこで、トランスポンダーの共振周波数が所定の最
小周波数と最大周波数との間に位置するという予測に依
存することのみを必要とする適応充電システムを用いる
ことで、正確な周波数制御によって高価となった部品の
使用を避けることが望まれる。なお、この予測によって
実際の周波数の検索範囲を小さくすることができる。具
体的には、充電用周波数が、トランスポンダーの共振周
波数が確認されるまで、その検索範囲の中で変化させら
れるのである。
【0012】本発明において、充電用周波数の適応検索
認識手法は充電用電磁場の一部のみを発生する検索フェ
ーズを用いている。つまり、小さくされた充電エネルギ
ー(充電パルスの長さによって変わってくる)は、その
周波数がトランスポンダーの共振周波数から所定量だけ
離間している場合に、トランスポンダーが信号伝送を開
始するのに充分なエネルギーを持つ程度まで小さくされ
ている。充電用周波数は、それがトランスポンダーの受
信周波数帯域の中に入って、トランスポンダーが検出可
能な信号を伝送するまで、適応的に変化させられる。
認識手法は充電用電磁場の一部のみを発生する検索フェ
ーズを用いている。つまり、小さくされた充電エネルギ
ー(充電パルスの長さによって変わってくる)は、その
周波数がトランスポンダーの共振周波数から所定量だけ
離間している場合に、トランスポンダーが信号伝送を開
始するのに充分なエネルギーを持つ程度まで小さくされ
ている。充電用周波数は、それがトランスポンダーの受
信周波数帯域の中に入って、トランスポンダーが検出可
能な信号を伝送するまで、適応的に変化させられる。
【0013】図3は、トランスポンダーの共振周波数を
確認する好ましい手法を示しており、ここでは周波数飛
び越しシーケンスと呼ぶ。この周波数飛び越しシーケン
スは、トランスポンダーの所定の最小と最大の周波数の
間の複数の離間した周波数成分を有している。離間した
各周波数成分はトランスポンダーの受信周波数帯域幅以
下の間隔で互いに均等に離間している。この間隔をここ
ではΔで示す。周波数飛び越しシーケンスの最初の周波
数成分28は最大と最小周波数との中間に設定される。
それはこの周波数がトランスポンダーの共振周波数であ
る可能性が最も高いからである。短い一部充電パルスが
発生した後で、トランシーバーがトランスポンダーから
の校正信号の受信を試みる短い待機時間が続く。校正信
号を受信しない場合には、周波数飛び越しシーケンスが
最初の周波数成分28の上下に変化する新しい周波数を
用いて継続する。そのようにして第2の一部充電パルス
が、最初の周波数成分の中心をNとした時にその中心周
波数がN−Δである周波数成分30を用いて発生する。
その次の飛び越し周波数成分はN+Δである。このシー
ケンスは周波数をN−2Δ、N+2Δ、N−3Δ、N+
3Δの順に変化させて続いていく。図3の例において
は、トランスポンダーの帯域26は、周波数成分30が
一部充電パルスの発生中にトランスポンダーが周波数校
正信号を発生するのに充分なエネルギーを供給できる範
囲内に位置している。周波数校正信号はトランシーバー
により検出され、トランスポンダーの完全充電に用いる
周波数を決めるために計測される。
確認する好ましい手法を示しており、ここでは周波数飛
び越しシーケンスと呼ぶ。この周波数飛び越しシーケン
スは、トランスポンダーの所定の最小と最大の周波数の
間の複数の離間した周波数成分を有している。離間した
各周波数成分はトランスポンダーの受信周波数帯域幅以
下の間隔で互いに均等に離間している。この間隔をここ
ではΔで示す。周波数飛び越しシーケンスの最初の周波
数成分28は最大と最小周波数との中間に設定される。
それはこの周波数がトランスポンダーの共振周波数であ
る可能性が最も高いからである。短い一部充電パルスが
発生した後で、トランシーバーがトランスポンダーから
の校正信号の受信を試みる短い待機時間が続く。校正信
号を受信しない場合には、周波数飛び越しシーケンスが
最初の周波数成分28の上下に変化する新しい周波数を
用いて継続する。そのようにして第2の一部充電パルス
が、最初の周波数成分の中心をNとした時にその中心周
波数がN−Δである周波数成分30を用いて発生する。
その次の飛び越し周波数成分はN+Δである。このシー
ケンスは周波数をN−2Δ、N+2Δ、N−3Δ、N+
3Δの順に変化させて続いていく。図3の例において
は、トランスポンダーの帯域26は、周波数成分30が
一部充電パルスの発生中にトランスポンダーが周波数校
正信号を発生するのに充分なエネルギーを供給できる範
囲内に位置している。周波数校正信号はトランシーバー
により検出され、トランスポンダーの完全充電に用いる
周波数を決めるために計測される。
【0014】図4は本発明の好ましい制御方法を示して
いる。キー12がキーロック・シリンダー20に差し込
まれると、機械的スイッチの状態が変化して、キーが差
し込まれたことを示す信号を盗難防止制御モジュール2
2に伝達され、受動的盗難防止用確認シーケンスがステ
ップ31において始まる。盗難防止制御モジュール22
はトランシーバー16に対してキー12の中のトランス
ポンダー14に問いかけを行なうように指示する。そし
て、ステップ32においてトランシーバーは周波数検索
認識用の送信周波数を周波数Nに初期化する。ステップ
32において、トランシーバーは充電用電磁場をトラン
スポンダーの一部充電が起こり得る期間(例えば15ミ
リ秒)、発生する。ステップ32において、トランシー
バーは所定期間(例えば15ミリ秒)トランスポンダー
からの周波数校正信号の受信を試みる。周波数校正信号
はトランスポンダーがその共振周波数で送信を行なう際
の伝送信号の前段部分を構成するのが一般的である。
いる。キー12がキーロック・シリンダー20に差し込
まれると、機械的スイッチの状態が変化して、キーが差
し込まれたことを示す信号を盗難防止制御モジュール2
2に伝達され、受動的盗難防止用確認シーケンスがステ
ップ31において始まる。盗難防止制御モジュール22
はトランシーバー16に対してキー12の中のトランス
ポンダー14に問いかけを行なうように指示する。そし
て、ステップ32においてトランシーバーは周波数検索
認識用の送信周波数を周波数Nに初期化する。ステップ
32において、トランシーバーは充電用電磁場をトラン
スポンダーの一部充電が起こり得る期間(例えば15ミ
リ秒)、発生する。ステップ32において、トランシー
バーは所定期間(例えば15ミリ秒)トランスポンダー
からの周波数校正信号の受信を試みる。周波数校正信号
はトランスポンダーがその共振周波数で送信を行なう際
の伝送信号の前段部分を構成するのが一般的である。
【0015】ステップ35において、トランシーバーは
校正信号が受信されたか否かを検出する。校正信号の受
信が検出されない場合には、周波数飛び越しシーケンス
の最後の周波数が送信されたか否かがステップ36にお
いて判断される。もし、そうでなければ周波数はステッ
プ37において次の飛び越し周波数に変化させられて、
この新しい周波数がステップ33における一部充電用の
電磁場の発生に用いられる。最後の周波数が送出されて
いれば、ステップ38においてエラー・コードが盗難防
止制御モジュールに送信され、ステップ39において処
理が終了する。
校正信号が受信されたか否かを検出する。校正信号の受
信が検出されない場合には、周波数飛び越しシーケンス
の最後の周波数が送信されたか否かがステップ36にお
いて判断される。もし、そうでなければ周波数はステッ
プ37において次の飛び越し周波数に変化させられて、
この新しい周波数がステップ33における一部充電用の
電磁場の発生に用いられる。最後の周波数が送出されて
いれば、ステップ38においてエラー・コードが盗難防
止制御モジュールに送信され、ステップ39において処
理が終了する。
【0016】ステップ35において周波数校正信号が受
信された場合には、トランシーバーの送信周波数が校正
信号に応じて設定される。受信機能の一部として、トラ
ンスポンダーからの周波数偏移(frequency−
shift keying略してFSK)変調信号を正
確にデコードするために、トランシーバーはトランスポ
ンダーの送信周波数の計測を行なう。この計測された周
波数はステップ40において用いられて、トランシーバ
ーの送信条件をトランスポンダーの中心周波数に最も近
くなるように適応させる。トランシーバーの分解能に応
じて、送信周波数を周波数飛び越しシーケンスにおける
複数の周波数の一つに設定しても良いし、周波数飛び越
しシーケンスにおける周波数の間に設定してトランスポ
ンダーの充電効率を最も高めることもできる。一旦送信
周波数が設定されると、トランシーバーはステップ41
において完全充電用電磁場を発生する。この際の充電パ
ルス幅は例えば30−50ミリ秒である。ステップ42
においてトランスポンダーが完全充電され完全に作動可
能となる。トランスポンダーは充電パルスが終了したこ
とを検出して送信モードに入る。トランスポンダーが
「読み込み専用」の場合には、固定コードを送信する。
その場合に図4のステップ43と44とは省略すること
ができる。しかしながら好ましい実施例としては、「読
み書き可能」のトランスポンダーを用いて、トランシー
バーからの送信電波に含まれるデータを受入れ、そのデ
ータを所定の秘密アルゴリズムを実行することで処理し
て、そのデータに応じたセキュリティ・コードを送信す
るようにトランスポンダーがプログラムされる。この種
のセキュリティ・システムはチャレンジ・レスポンス・
システムと呼ばれている。このようなシステムにおいて
は、トランスポンダーから送信されるコードが、受信デ
ータに応じて変化して、トランスポンダーからの送信電
波からセキュリティ・コードを容易にコピーすることを
防止するので、さらに盗難防止性を高めることができ
る。
信された場合には、トランシーバーの送信周波数が校正
信号に応じて設定される。受信機能の一部として、トラ
ンスポンダーからの周波数偏移(frequency−
shift keying略してFSK)変調信号を正
確にデコードするために、トランシーバーはトランスポ
ンダーの送信周波数の計測を行なう。この計測された周
波数はステップ40において用いられて、トランシーバ
ーの送信条件をトランスポンダーの中心周波数に最も近
くなるように適応させる。トランシーバーの分解能に応
じて、送信周波数を周波数飛び越しシーケンスにおける
複数の周波数の一つに設定しても良いし、周波数飛び越
しシーケンスにおける周波数の間に設定してトランスポ
ンダーの充電効率を最も高めることもできる。一旦送信
周波数が設定されると、トランシーバーはステップ41
において完全充電用電磁場を発生する。この際の充電パ
ルス幅は例えば30−50ミリ秒である。ステップ42
においてトランスポンダーが完全充電され完全に作動可
能となる。トランスポンダーは充電パルスが終了したこ
とを検出して送信モードに入る。トランスポンダーが
「読み込み専用」の場合には、固定コードを送信する。
その場合に図4のステップ43と44とは省略すること
ができる。しかしながら好ましい実施例としては、「読
み書き可能」のトランスポンダーを用いて、トランシー
バーからの送信電波に含まれるデータを受入れ、そのデ
ータを所定の秘密アルゴリズムを実行することで処理し
て、そのデータに応じたセキュリティ・コードを送信す
るようにトランスポンダーがプログラムされる。この種
のセキュリティ・システムはチャレンジ・レスポンス・
システムと呼ばれている。このようなシステムにおいて
は、トランスポンダーから送信されるコードが、受信デ
ータに応じて変化して、トランスポンダーからの送信電
波からセキュリティ・コードを容易にコピーすることを
防止するので、さらに盗難防止性を高めることができ
る。
【0017】ステップ43において各々パルス幅によっ
てエンコードされているデジタル・データ列からなるパ
ルス幅変調(pulse width modulat
ed略してPWM)チャレンジ・コードをトランシーバ
ーが送信する。ステップ44において、トランスポンダ
ーはこのデジタル・データを受信して、記憶しているプ
ログラムに従ってデータを処理してセキュリティ・コー
ドを発生する。ステップ45においてトランスポンダー
は周波数偏移(FSK)変調を用いてそのセキュリティ
・コードを送信する。
てエンコードされているデジタル・データ列からなるパ
ルス幅変調(pulse width modulat
ed略してPWM)チャレンジ・コードをトランシーバ
ーが送信する。ステップ44において、トランスポンダ
ーはこのデジタル・データを受信して、記憶しているプ
ログラムに従ってデータを処理してセキュリティ・コー
ドを発生する。ステップ45においてトランスポンダー
は周波数偏移(FSK)変調を用いてそのセキュリティ
・コードを送信する。
【0018】ステップ46において、トランスポンダー
により送信されたセキュリティ・コードが、盗難防止制
御モジュール22において同じ秘密アルゴリズムを用い
ることで導かれるセキュリティ・コードと比較される。
トランスポンダーからのセキュリティ・コードが有効な
ものであれば、盗難防止制御モジュール22はステップ
47においてエンジン制御モジュールに対して「PAT
Sキー有効」信号を送り、このプログラムはステップ3
9において終了する。一方でセキュリティ・コードが無
効なものであれば、盗難防止制御モジュール22はステ
ップ48においてエンジン制御モジュールに対して「P
ATSキー無効」信号を送り、プログラムはステップ3
9において終了する。
により送信されたセキュリティ・コードが、盗難防止制
御モジュール22において同じ秘密アルゴリズムを用い
ることで導かれるセキュリティ・コードと比較される。
トランスポンダーからのセキュリティ・コードが有効な
ものであれば、盗難防止制御モジュール22はステップ
47においてエンジン制御モジュールに対して「PAT
Sキー有効」信号を送り、このプログラムはステップ3
9において終了する。一方でセキュリティ・コードが無
効なものであれば、盗難防止制御モジュール22はステ
ップ48においてエンジン制御モジュールに対して「P
ATSキー無効」信号を送り、プログラムはステップ3
9において終了する。
【0019】図5は本発明の作動中に存在するいくつか
の信号波形を示している。信号NOTTxは盗難防止制
御モジュール22からトランシーバー16へ伝達される
送信制御信号である。この反転信号がローである場合に
は、トランシーバー16は設定周波数で送信を行なう。
最初の遷移50において、トランシーバーはその周波数
検索認識を開始する。図5のTxAにおいて示すよう
に、トランシーバーは信号エンベロープを送信するが、
これは周波数がf1である第1の一部充電パルス51
と、周波数がf2である第2の一部充電パルス52と、
…周波数がfxである最終の一部充電パルス53とを有
している。上述のように最終の一部充電パルス53は周
波数飛び越しシーケンスにおける最初から最後までの周
波数のいずれであっても構わない。一部充電パルス53
の終了時に、トランスポンダーはその発生信号の前段部
分を54において発生して、適切な一部充電周波数があ
ったことを示す。トランスポンダーの周波数校正信号を
検出すると、トランシーバーは盗難防止制御モジュール
に対してトランスポンダーの共振周波数が認識されたこ
とを示す診断コート55を送信する。この診断コードの
送信の後で、トランシーバーは上述の周波数校正信号が
示す周波数に従って決定された周波数fyで完全充電パ
ルス56の送信を開始する。診断コード55を受信する
と、盗難防止制御モジュールはパルス56の完全充電時
間のカウントを開始して、完全充電時間が経過すると5
7において信号NOT Txの状態を変化させる。その
後で盗難防止制御モジュールは信号値NOT Txを切
り換えて、トランスポンダーに伝送されるチャレンジ信
号のパルス幅変調(PWM)コードを形成する。そのよ
うにしてNOT Tx信号はパルス幅変調(PWM)信
号60を含む。これにより61で示すPWMコードがト
ランシーバーから送信される。トランスポンダーは図中
64で示すようにトランシーバーからの各PWMコード
の後で送信サイクルを開始することもできる。この場合
でもPWM信号の検出に際しての干渉は起こらない。な
お図中58と59で示すように、トランシーバーによる
送信を継続することによりトランスポンダーの追加充電
を行なっても良い。
の信号波形を示している。信号NOTTxは盗難防止制
御モジュール22からトランシーバー16へ伝達される
送信制御信号である。この反転信号がローである場合に
は、トランシーバー16は設定周波数で送信を行なう。
最初の遷移50において、トランシーバーはその周波数
検索認識を開始する。図5のTxAにおいて示すよう
に、トランシーバーは信号エンベロープを送信するが、
これは周波数がf1である第1の一部充電パルス51
と、周波数がf2である第2の一部充電パルス52と、
…周波数がfxである最終の一部充電パルス53とを有
している。上述のように最終の一部充電パルス53は周
波数飛び越しシーケンスにおける最初から最後までの周
波数のいずれであっても構わない。一部充電パルス53
の終了時に、トランスポンダーはその発生信号の前段部
分を54において発生して、適切な一部充電周波数があ
ったことを示す。トランスポンダーの周波数校正信号を
検出すると、トランシーバーは盗難防止制御モジュール
に対してトランスポンダーの共振周波数が認識されたこ
とを示す診断コート55を送信する。この診断コードの
送信の後で、トランシーバーは上述の周波数校正信号が
示す周波数に従って決定された周波数fyで完全充電パ
ルス56の送信を開始する。診断コード55を受信する
と、盗難防止制御モジュールはパルス56の完全充電時
間のカウントを開始して、完全充電時間が経過すると5
7において信号NOT Txの状態を変化させる。その
後で盗難防止制御モジュールは信号値NOT Txを切
り換えて、トランスポンダーに伝送されるチャレンジ信
号のパルス幅変調(PWM)コードを形成する。そのよ
うにしてNOT Tx信号はパルス幅変調(PWM)信
号60を含む。これにより61で示すPWMコードがト
ランシーバーから送信される。トランスポンダーは図中
64で示すようにトランシーバーからの各PWMコード
の後で送信サイクルを開始することもできる。この場合
でもPWM信号の検出に際しての干渉は起こらない。な
お図中58と59で示すように、トランシーバーによる
送信を継続することによりトランスポンダーの追加充電
を行なっても良い。
【0020】PWMコードの送信に続いて、トランスポ
ンダーがチャレンジ・コードに対する正しい返答を計算
する。例えば、PWMコードが、トランスポンダーにお
いて特有のセキュリティ・コードを発生する所定の数学
式に従って処理されるデジタル数を、示すようにするこ
とができる。このようにして計算されたセキュリティ・
コードはFSK信号62に変換されてトランスポンダー
から送信される。このFSK信号がトランシーバーによ
り受信されると、それは、トランシーバー出力から盗難
防止制御モジュールに伝達される一連のデジタル・バイ
ト63であるデジタル・コードに変換される。
ンダーがチャレンジ・コードに対する正しい返答を計算
する。例えば、PWMコードが、トランスポンダーにお
いて特有のセキュリティ・コードを発生する所定の数学
式に従って処理されるデジタル数を、示すようにするこ
とができる。このようにして計算されたセキュリティ・
コードはFSK信号62に変換されてトランスポンダー
から送信される。このFSK信号がトランシーバーによ
り受信されると、それは、トランシーバー出力から盗難
防止制御モジュールに伝達される一連のデジタル・バイ
ト63であるデジタル・コードに変換される。
【0021】図6は好ましい実施例のトランシーバー回
路を示している。セラミック共振子65と発振器66は
基準周波数信号を発生する。この信号はプログラマブル
分周器67の入力部に接続される。プログラマブル分周
器67の出力はコイル駆動回路68の入力に接続され
る。コイル駆動回路67の出力はアンテナ・タンク回路
に接続される。この回路はキーロック・シリンダーの周
囲に位置するアンテナ・コイルを有している。
路を示している。セラミック共振子65と発振器66は
基準周波数信号を発生する。この信号はプログラマブル
分周器67の入力部に接続される。プログラマブル分周
器67の出力はコイル駆動回路68の入力に接続され
る。コイル駆動回路67の出力はアンテナ・タンク回路
に接続される。この回路はキーロック・シリンダーの周
囲に位置するアンテナ・コイルを有している。
【0022】盗難防止制御モジュールからの送信信号T
xは制御ロジック・ブロック70の入力部に接続され
る。制御ロジック70は周波数飛び越しシーケンサー7
1の作動を制御する。また単極双投接点スイッチ72を
切り換えてプログラマブル分周器67の入力部に対し
て、周波数飛び越しシーケンサー71または周波数レジ
スター73のいずれかを入力する。
xは制御ロジック・ブロック70の入力部に接続され
る。制御ロジック70は周波数飛び越しシーケンサー7
1の作動を制御する。また単極双投接点スイッチ72を
切り換えてプログラマブル分周器67の入力部に対し
て、周波数飛び越しシーケンサー71または周波数レジ
スター73のいずれかを入力する。
【0023】アンテナ・タンク回路からのラジオ周波数
(radio frequency略してRF)入力は
受信増幅器74の入力部に接続される。増幅器74は高
い増幅率を示し、トランスポンダーから送信される方形
波信号を回復させるリミッター機能を奏する。増幅器7
4の出力はFSKデコーダー75の入力の一つに接続さ
れる。周波数検索認識フェーズの間、FSKデコーダー
75は、トランスポンダーから送信される周波数校正信
号に応じて、周波数レジスター73に格納される信号を
出力する。通常の受信作動中において、FSKデコーダ
ー75は、盗難防止制御モジュールへ伝送されるセキュ
リティ・コードを含むデコードされたFSK情報を発生
する。加えて、FSKデコーダー75は制御ロジック・
ブロック70によって決定される盗難防止制御モジュー
ルへの他のコード信号を発生する。他のコード信号と
は、例えば故障信号やトランスポンダーの共振周波数を
把握したことを示す診断信号などである。
(radio frequency略してRF)入力は
受信増幅器74の入力部に接続される。増幅器74は高
い増幅率を示し、トランスポンダーから送信される方形
波信号を回復させるリミッター機能を奏する。増幅器7
4の出力はFSKデコーダー75の入力の一つに接続さ
れる。周波数検索認識フェーズの間、FSKデコーダー
75は、トランスポンダーから送信される周波数校正信
号に応じて、周波数レジスター73に格納される信号を
出力する。通常の受信作動中において、FSKデコーダ
ー75は、盗難防止制御モジュールへ伝送されるセキュ
リティ・コードを含むデコードされたFSK情報を発生
する。加えて、FSKデコーダー75は制御ロジック・
ブロック70によって決定される盗難防止制御モジュー
ルへの他のコード信号を発生する。他のコード信号と
は、例えば故障信号やトランスポンダーの共振周波数を
把握したことを示す診断信号などである。
【0024】図7は別の実施例を示し、離間した複数の
周波数成分を同時に送信することにより、より短い時間
でトランスポンダーの共振周波数を検出できるものであ
る。発振器からの基準周波数信号は分周器80、81、
82及び図示していない別の分周器に入力される。各分
周器は周波数がf1、f2、f3…である各周波数成分
を発生する。複数の周波数成分出力はフィードバック抵
抗84を有する加算増幅器83において合計される。こ
の加算増幅器の出力はコイル駆動回路に入力され、コイ
ル駆動回路が全ての周波数を同時に発生し、最短時間で
のトランスポンダーの一部充電を可能にする。図7の回
路は各周波数成分間の間隔をいか様にも設定できるが、
図3に示すように等間隔にして信号強度も等しくするの
が好ましい。不等間隔の周波数分布は、例えばトランス
ポンダーの固有周波数がある統計分布に従うということ
が判っている場合に、用いることができると思われる。
周波数成分を同時に送信することにより、より短い時間
でトランスポンダーの共振周波数を検出できるものであ
る。発振器からの基準周波数信号は分周器80、81、
82及び図示していない別の分周器に入力される。各分
周器は周波数がf1、f2、f3…である各周波数成分
を発生する。複数の周波数成分出力はフィードバック抵
抗84を有する加算増幅器83において合計される。こ
の加算増幅器の出力はコイル駆動回路に入力され、コイ
ル駆動回路が全ての周波数を同時に発生し、最短時間で
のトランスポンダーの一部充電を可能にする。図7の回
路は各周波数成分間の間隔をいか様にも設定できるが、
図3に示すように等間隔にして信号強度も等しくするの
が好ましい。不等間隔の周波数分布は、例えばトランス
ポンダーの固有周波数がある統計分布に従うということ
が判っている場合に、用いることができると思われる。
【0025】全ての周波数成分を同時に送信するのでは
なく、周波数成分をいくつかのグループに分けて、各グ
ループを順に送信するようにしても良い。つまり、この
場合には各グループの周波数成分は同時に送信される。
なく、周波数成分をいくつかのグループに分けて、各グ
ループを順に送信するようにしても良い。つまり、この
場合には各グループの周波数成分は同時に送信される。
【0026】図8と図9とはさらに別の実施例を示して
おり、離間した周波数成分を同時に送信すると共に、各
周波数成分の強度はベッセル関数で定義された包絡線に
対応している。このような一部充電用電磁場の分布は、
図9に示すように三角波を周波数変調することにより得
ることができる。図示しない信号発生器からの三角波8
5は周波数変調器86に入力される。周波数変調された
出力はコイル駆動回路87に入力され、図8の周波数成
分が発生する。
おり、離間した周波数成分を同時に送信すると共に、各
周波数成分の強度はベッセル関数で定義された包絡線に
対応している。このような一部充電用電磁場の分布は、
図9に示すように三角波を周波数変調することにより得
ることができる。図示しない信号発生器からの三角波8
5は周波数変調器86に入力される。周波数変調された
出力はコイル駆動回路87に入力され、図8の周波数成
分が発生する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
価な部品を用いてセキュリティ・システムのコストアッ
プを招くことなく、トランスポンダーの共振周波数を適
確に特定するので、トランスポンダーの充電を効率的に
行なうことができる。
価な部品を用いてセキュリティ・システムのコストアッ
プを招くことなく、トランスポンダーの共振周波数を適
確に特定するので、トランスポンダーの充電を効率的に
行なうことができる。
【図1】車両のセキュリティ・システムを示す斜視図で
ある。
ある。
【図2】トランスポンダーの共振周波数と充電用周波数
との関係を示す強度分布図である。
との関係を示す強度分布図である。
【図3】本発明によるトランスポンダーの部分充電用の
周波数飛び越しシーケンスを示す図である。
周波数飛び越しシーケンスを示す図である。
【図4】本発明の好ましい実施例の作動を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図5】本発明の作動中に発生する信号を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図6】本発明のトランシーバーの好ましい実施例を示
すブロックダイアグラムである。
すブロックダイアグラムである。
【図7】本発明の部分充電用電磁場を発生する別の実施
例を示すブロックダイアグラムである。
例を示すブロックダイアグラムである。
【図8】本発明のさらに別の実施例により発生する部分
充電用電磁場を示す強度分布図である。
充電用電磁場を示す強度分布図である。
【図9】図8の強度分布を発生する回路を示すブロック
ダイアグラムである。
ダイアグラムである。
10 セキュリティ・システム 14 トランスポンダー 16 トランシーバー 51、52、53 部分充電用電磁場 54 周波数校正信号 59 完全充電用電磁場 62 完全伝送信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド、フィリップ、ロード アメリカ合衆国コロラド州、コロラド・ス プリングス、フランシビル・ロード、7040 (72)発明者 ルーク、アーロン、パーキンス アメリカ合衆国コロラド州、セキュリティ ー、サンドバーグ・ドライブ、4216 (72)発明者 ウイリアム、デビッド、トレハーン アメリカ合衆国ミシガン州、ファーミント ン・ヒルズ、ラナ・コート、38312
Claims (2)
- 【請求項1】セキュリティ・システムにおけるトランシ
ーバーが発生する充電用電磁場を用いてトランスポンダ
ーを活性化する方法であって、最大周波数と最小周波数
との間で離間した複数の周波数成分を供給して、そのう
ちの一つが、上記トランスポンダーに伝送信号の一部を
発生させる程度に上記トランスポンダーを活性化させ
て、上記トランスポンダーが伝送信号を発生する際の周
波数を示す校正信号を発生するように、部分充電用電磁
場を伝送する工程と、上記トランスポンダーに上記部分
充電用電磁場からのエネルギーを格納する工程と、上記
トランスポンダーから上記周波数校正信号を含む一部伝
送信号を伝送する工程と、上記トランシーバーにおいて
上記周波数校正信号を受信する工程と、該周波数校正信
号に応じて決定された単一の周波数成分に限定された完
全充電用電磁場を伝送する工程と、該完全充電用電磁場
からのエネルギーを上記トランスポンダーに格納する工
程と、上記トランスポンダーからセキュリティー・コー
ドを含む完全伝送信号を伝送する工程と、からなること
を特徴とするセキュリティ・システムにおけるトランス
ポンダーの充電方法。 - 【請求項2】上記離間した周波数成分はほぼ等しい間隔
で離間しており、該間隔は上記トランスポンダーの受信
帯域幅以下であることを特徴とする請求項1記載のセキ
ュリティ・システムにおけるトランスポンダーの充電方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/844,569 US5790014A (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Charging a transponder in a security system |
US08/844,569 | 1997-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1146157A true JPH1146157A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=25293090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12679398A Pending JPH1146157A (ja) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | セキュリティ・システムにおけるトランスポンダーの充電方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5790014A (ja) |
EP (1) | EP0874439B1 (ja) |
JP (1) | JPH1146157A (ja) |
CA (1) | CA2232256A1 (ja) |
DE (1) | DE69819398T2 (ja) |
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1998
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