Ключевое устройство

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к ключевому устройству, которое выполняет блокировку и разблокировку.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Известна система ключевого управления, в которой идентификационная информация для разблокировки транспортного средства принимается переносным терминалом от серверного устройства через сеть, а переносной терминал может использоваться в качестве электронного ключа (публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2006-118122 (JP 2006-118122 A)). В системе транспортное средство имеет средства для считывания метки интегральной схемы (ИС), а разблокировка выполняется с использованием переносного терминала и метки ИС, в которой записана ключевая информация. В публикации нерассмотренной заявки на патент Японии № 2006-121278 (JP 2006-121278 A) раскрыта система связи, которая выполняет дистанционную блокировку и разблокировку транспортного средства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Имеющиеся в продаже транспортные средства имеют системы интеллектуального ключа. Система интеллектуального ключа дает уникальный идентификатор (ID) для переносного устройства (электронного ключа), который выполняет беспроводную связь с транспортным средством и позволяет разблокировать дверь и запуск двигателя в случае, когда ID, полученный сообщением, соответствует ID, зарегистрированному в транспортном средстве заранее. Разрабатывается система, которая позволяет блокировать и разблокировать транспортное средство посредством переносного терминала без переделывания транспортного средства с использованием системы интеллектуального ключа.

[0004] Например, ключевое устройство, имеющее функцию электронного ключа, установлено в транспортном средстве, и действительность/недействительность электронного ключа переключается на основании результата аутентификации, выполняемой посредством беспроводной связи. При этом, как описано выше, становится возможным заблокировать и разблокировать транспортное средство посредством переносного терминала, такого как смартфон.

[0005] Система интеллектуального ключа использует радиоволны в длинноволновом диапазоне для опроса со стороны транспортного средства и использует радиоволны в сверхвысокочастотном диапазоне для передачи ответного сигнала на сторону транспортного средства. Поэтому в ключевом устройстве, использующем систему интеллектуального ключа, необходимо установить схему (низкочастотную (НЧ) схему), которая принимает радиоволны в низкочастотном диапазоне и схему (радиочастотную (РЧ) схему), которая передает радиоволны в высокочастотном диапазоне. Кроме того, требуется также схема, которая выполняет беспроводную связь с переносным терминалом, и блок, который подает питание на схему. То есть, в случае проектирования ключевого устройства с использованием системы интеллектуального ключа, желательно правильно расположить схемы.

[0006] Изобретение обеспечивает создание ключевого устройства, в котором элементы расположены оптимально и которые управляют блокировкой и разблокировкой цели.

[0007] Первый объект изобретения относится к ключевому устройству, которое блокирует и разблокирует цель посредством передачи сигнала на устройство блокировки и разблокировки. В случае, когда целью является транспортное средство, устройство блокировки и разблокировки установлено на транспортном средстве и управляет блокировкой и разблокировкой двери. В этом случае ключевое устройство устанавливается внутри транспортного средства и передает сигнал на устройство блокировки и разблокировки внутри транспортного средства. Сигнал может быть ключевым сигналом, используемым в системе интеллектуального ключа.

[0008] Ключевое устройство в соответствии с первым объектом изобретения включает в себя: подложку, на которой смонтированы схема источника питания и приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне от устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; а также корпус, сконфигурированный для размещения подложки. Среди элементов, соединенных со схемой источника питания, элемент, имеющий наибольшую высоту от поверхности подложки, установлен на первой поверхности подложки. Приемная антенна установлена на второй поверхности, которая является поверхностью на противоположной стороне от первой поверхности. В случае, когда подложка размещена в корпусе, расстояние от второй поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса меньше, чем расстояние от первой поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса.

[0009] Элементы, соединенные со схемой источника питания, включают в себя, например, штекерный разъем и электролитический конденсатор. Для монтажа элемента требуется определенный запас высоты, и, следовательно, неизбежно увеличивается высота корпуса. С другой стороны, в случае, когда новый ключ зарегистрирован в устройстве блокировки и разблокировки, может потребоваться антенна, которая принимает радиоволны в первом частотном диапазоне вблизи антенны, находящейся на стороне транспортного средства. При этом, в случае, когда элементы, соединенные со схемой источника питания, и приемная антенна установлены на одной и той же поверхности, расстояние между приемной антенной и корпусом становится большим и, следовательно, расстояние между приемной антенной и антенной, находящейся на стороне транспортного средства, становится неизбежно большим. То есть чувствительность связи уменьшается.

[0010] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения, среди элементов, соединенных со схемой источника питания, элемент, имеющий наибольшую высоту, и приемная антенна соответственно размещены на разных поверхностях подложки. В соответствии с этой конфигурацией можно уменьшить высоту элемента на поверхности, на которой установлена приемная антенна, и, таким образом, возможно, чтобы приемная антенна была приближена к антенне, находящейся на стороне транспортного средства. То есть можно получить хорошую чувствительность связи во время регистрации.

[0011] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения подложка может представлять собой многослойную подложку, имеющую заземляющий слой в середине.

[0012] При наличии заземляющего слоя в середине подложки становится возможным подавлять распространение шума между передней поверхностью и задней поверхностью подложки. То есть становится возможным сдерживать достижение приемной антенны шумом, создаваемым в схеме источника питания или т. п., и поддерживать лучшее состояние связи.

[0013] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения устройство блокировки и разблокировки может быть выполнено с возможностью блокировки и разблокировки транспортного средства путем передачи сигнала запроса в первом частотном диапазоне и приема ответного сигнала во втором частотном диапазоне, который является частотным диапазоном выше первого частотного диапазона, причем устройство блокировки и разблокировки установлено на транспортном средстве.

[0014] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения подложка может дополнительно включать в себя схему передачи, которая передает ответный сигнал во втором частотном диапазоне на устройство блокировки и разблокировки.

[0015] Первый объект изобретения может быть соответствующим образом применен в примере осуществления изобретения, в котором транспортное средство блокируется и разблокируется с использованием существующей системы интеллектуального ключа.

[0016] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения схема источника питания может быть установлена в первой области первой поверхности, содержащей первую сторону подложки, и приемная антенна может быть установлена во второй области второй поверхности, включающей в себя вторую сторону, противоположную первой стороне.

[0017] Как описано выше, в случае, когда область на подложке разделена на первую область и вторую область, схема источника питания может быть расположена в первой области, и приемная антенна может быть расположена во второй области. В соответствии с такой конфигурацией можно поддерживать расстояние между схемой источника питания и приемной антенной и подавлять неблагоприятные эффекты из-за шума.

[0018] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения на подложке в первой области может быть дополнительно установлена схема связи, которая осуществляет беспроводную связь ближнего радиуса действия с переносным терминалом, и подложка может дополнительно включать в себя контроллер, сконфигурированный для аутентификации переносного терминала на основе информации, полученной от переносного терминала.

[0019] Поскольку на приемную антенну с легкостью воздействуют шумы, предпочтительно удалять приемную антенну от других средств связи. Путем установки схемы связи в первой области можно поддерживать расстояние от приемной антенны и уменьшать влияние шумов.

[0020] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения первый частотный диапазон может представлять собой длинноволновый диапазон.

[0021] Первый объект изобретения может быть соответствующим образом применен на системе, которая передает сигнал запроса (опроса) радиоволнами в длинноволновом диапазоне (от 30 кГц до 300 кГц).

[0022] В ключевом устройстве в соответствии с первым объектом изобретения в элементы, соединенные со схемой источника питания, могут входить штекерный разъем и электролитический конденсатор.

[0023] Второй объект изобретения относится к ключевому устройству, который блокирует и разблокирует цель, передавая сигнал на устройство блокировки и разблокировки. Ключевое устройство содержит подложку, на которой смонтирована приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне от устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; и корпус, сконфигурированный для размещения подложки. В случае, когда подложка размещена в корпусе, приемная антенна установлена на одной поверхности, которая является либо передней поверхностью подложки, либо задней поверхностью подложки, причем эта одна поверхность расположена на стороне, которая ближе к внутренней поверхности корпуса.

[0024] Третий объект изобретения относится к ключевому устройству, которое блокирует и разблокирует цель, передавая сигнал на устройство блокировки и разблокировки. Ключевое устройство содержит: подложку, на которой смонтированы схема источника питания и приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне от устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; также корпус, сконфигурированный для размещения подложки. Среди элементов, соединенных со схемой источника питания, элемент, имеющий наибольшую высоту от поверхности подложки, установлен на первой поверхности подложки. Приемная антенна установлена на второй поверхности, которая является поверхностью на противоположной стороне от первой поверхности. В случае, когда подложка размещена в корпусе и приемная антенна установлена на второй поверхности, расстояние от той поверхности приемной антенны, которая противоположна поверхности подложки, до внутренней поверхности корпуса, меньше, чем расстояние от той поверхности элемента, имеющего наибольшую высоту, которая противоположна поверхности подложки, до внутренней поверхности корпуса.

[0025] Объект изобретения может быть определен как ключевое устройство, содержащее, по меньшей мере, некоторые из средств. Пример осуществления изобретения может быть определен как система блокировки и разблокировки, включающая в себя ключевое устройство. Процедуры и средства могут быть свободно объединены и реализованы без технической несогласованности.

[0026] В соответствии с объектом изобретения, можно оптимально размещать элементы в ключевом устройстве, которое управляет блокировкой и разблокировкой цели.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость примеров осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и где:

Фиг. 1 представляет собой схему основных компонентов системы блокировки и разблокировки в соответствии с примером осуществления изобретения;

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, схематически показывающую пример компонентов системы блокировки и разблокировки;

Фиг. 3 является примером функциональных блоков, входящих в электронный блок управления (ЭБУ) сортировки;

Фиг. 4 является примером функциональных блоков, входящих в контроллер;

Фиг. 5 представляет собой схему компоновки ключевого устройства;

Фиг. 6 представляет собой схему процедуры передачи данных и взаимодействия между компонентами;

Фиг. 7A представляет собой вид в перспективе подложки, на которой смонтирован каждый компонент ключевого устройства;

Фиг. 7B представляет собой вид в перспективе подложки, на которой смонтирован каждый компонент ключевого устройства;

Фиг. 8 вид в разрезе подложки, размещенной в корпусе, наблюдаемом в направлении оси X; и

Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе подложки в соответствии с модификацией примера, наблюдаемый в направлении X.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Структура системы

[0028] Структура системы блокировки и разблокировки в соответствии с примером осуществления изобретения будет описана со ссылкой на фиг. 1. Система блокировки и разблокировки в соответствии с примером осуществления изобретения выполнена так, чтобы включать в себя ключевое устройство 100 и устройство 300 блокировки и разблокировки, установленное на транспортном средстве 10, переносной терминал 200 и серверное устройство 400. В системе блокировки и разблокировки согласно примеру осуществления изобретения ключевое устройство 100 имеет тот же беспроводной интерфейс, что и электронный ключ (переносное устройство) интеллектуального ключа, и можно заблокировать и разблокировать транспортное средство без использования физического ключа путем связи с существующим устройством 300 блокировки и разблокировки. Ключевое устройство 100 осуществляет беспроводную связь ближнего радиуса действия с переносным терминалом 200 и определяет, играет ли ключевое устройство 100 роль электронного ключа транспортного средства 10 на основании результата аутентификации переносного терминала 200. То есть, пользователь системы может заблокировать и разблокировать транспортное средство, манипулируя переносным терминалом 200 с внешней стороны транспортного средства 10.

Конфигурация системы

[0029] Компоненты системы будут описаны подробно. Фиг. 2 представляет собой схему, показывающую пример конфигурации ключевого устройства 100, переносного терминала 200, устройства 300 блокировки и разблокировки и серверного устройства 400, показанных на фиг. 1. Из компонентов системы ключевое устройство 100 и устройство 300 блокировки и разблокировки установлены на транспортном средстве 10, которое является целью блокировки и разблокировки (для блокировки и разблокировки).

[0030] Устройство 300 блокировки и разблокировки представляет собой устройство, блокирующее и открывающее дверь транспортного средства, и является существующим устройством, составляющим часть системы интеллектуального ключа. В частности, дверь транспортного средства 10 блокируется и разблокируется в соответствии с сигналом блокировки и сигналом разблокировки, переданным с электронного ключа, которым обладает пользователь транспортного средства (далее называемого переносным устройством), посредством радиоволн в высокочастотном диапазоне (радиочастоты, далее именуемые РЧ). При этом действует функция передачи радиоволн в низкочастотном диапазоне (далее именуемом НЧ-диапазоном) для проверки переносного устройства.

[0031] В примере осуществления изобретения ключевое устройство 100 передает и принимает радиоволны в радиочастотном (РЧ) диапазоне и НЧ диапазоне вместо переносного устройства, которым обладает пользователь, для управления блокировкой и разблокировкой двери транспортного средства. В дальнейшем, если не указано иначе, будет сделано описание с коммуникационным назначением устройства 300 блокировки и разблокировки, ограниченного ключевым устройством 100.

[0032] Устройство 300 блокировки и разблокировки сконфигурировано, чтобы включать в себя НЧ передатчик 301, РЧ приемник 302, ЭБУ 303 сравнения, ЭБУ 304 кузова и электродвигатель 305 блокировки двери. Устройство 300 блокировки и разблокировки работает от питания, подаваемого от вспомогательного аккумулятора (не показан), установленного на транспортном средстве 10.

[0033] НЧ передатчик 301 представляет собой средство для передачи радиоволн в низкочастотном диапазоне (первая полосе частот в объектах изобретения, например, от 100 кГц до 300 кГц) для проверки (опроса) ключевого блока 100. Например, НЧ передатчик 301 построен в непосредственной близости от центральной консоли или рулевого колеса в кабине транспортного средства.

[0034] РЧ приемник 302 представляет собой средство для приема радиоволн в высокочастотном диапазоне (второй полосе частот в объектах изобретения, например, от 100 МГц до 1 ГГц), передаваемом от ключевого блока 100. РЧ приемник 302 может быть построен в любом месте в кабине транспортного средства.

[0035] ЭБУ 303 сравнения представляет собой компьютер, который выполняет управление для блокировки и разблокировки двери транспортного средства 10 на основе сигнала (сигнала блокировки или сигнала разблокировки), переданного от ключевого устройства 100, посредством радиоволн в РЧ диапазоне. ЭБУ 303 сравнения состоит, например, из микрокомпьютера. В нижеследующем описании сигнал блокировки и сигнал разблокировки совместно называются сигналами блокировки и разблокировки. Термин «сигналы блокировки и разблокировки» представляет собой, по меньшей мере, один из сигналов блокировки и сигнала разблокировки.

[0036] На фиг. 3 показаны функциональные блоки, входящие в ЭБУ 303 сравнения. Каждый из функциональных блоков, показанных на фиг. 3, может быть реализован путем выполнения программы, хранящейся в средствах хранения, таких как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), центральным процессором (ЦП) (ни один из которых не показан).

[0037] Блок 3031 процедуры передачи НЧ выполняет управление по передаче сигнала опроса (сигнала запроса в объектах изобретения) на кабину транспортного средства в качестве радиоволн в НЧ диапазоне через НЧ передатчик 301. Блок 3032 процедуры приема РЧ сигнала выполняет управление для приема сигналов блокировки и разблокировки (ответного сигнала в объектах изобретения), передаваемого от ключевого устройства 100, в качестве радиоволн в РЧ диапазоне через РЧ приемник 302. Блок 3033 аутентификации проверяет, являются ли сигналы блокировки и разблокировки, передаваемые от ключевого устройства 100, сигналами от надлежащего устройства. В частности, выполняется определение того, соответствует ли ID ключа, входящий в сигналы блокировки и разблокировки, ID ключа, заранее сохраненному в средстве хранения (не показано) ЭБУ 303 сравнения. Конкретные детали будут описаны ниже.

[0038] Контроллер 3034 ключа передает команду разблокировки или команду блокировки на ЭБУ 304 кузова, который будет описан ниже, на основе результата аутентификации, выполняемой блоком 3033 аутентификации. Сигнал передается через транспортную сеть, такую как локальная сеть контроллеров (ЛКС).

[0039] ЭБУ 304 кузова представляет собой компьютер, который управляет кузовом транспортного средства. ЭБУ 304 кузова имеет функцию разблокировки и блокировки двери транспортного средства путем управления электродвигателем 115 блокировки двери, описанным ниже, на основе принятой команды разблокировки или команды блокировки. ЭБУ 304 кузова может дополнительно иметь функцию управления компонентами, связанными с кузовом транспортного средства, такую как управление стеклоподъемником, регулировка сиденья, противоугонная система, управление ремнем безопасности и управление фарой.

[0040] Электродвигатель 305 блокировки двери является исполнительным механизмом, который блокирует и разблокирует дверь транспортного средства 10 (включая багажник, а также дверь для посадки и выхода и заднюю дверь). Электродвигатель 305 блокировки двери работает на основе сигнала, передаваемого из ЭБУ 304 кузова.

[0041] Контроллер 3034 ключа может передавать исключительно информацию о том, что аутентификация успешна, в ЭБУ 304 кузова вместо команды разблокировки или команды блокировки. В соответствии с такой конфигурацией можно вызвать операцию блокировки или разблокировки с помощью действия пользователя (например, нажатием кнопки разблокировки и касанием дверной ручки) в качестве запускающего события.

[0042] Будет описано ключевое устройство 100. Ключевое устройство 100 представляет собой устройство, расположенное внутри транспортного средства 10, и имеет функцию аутентификации переносного терминала 200 посредством осуществления беспроводной связи ближнего радиуса действия с переносным терминалом 200 и функцию передачи сигналов блокировки и разблокировки с использованием радиоволн в радиочастотном диапазоне, на основе результата аутентификации переносного терминала 200. Ключевое устройство 100 может включать в себя НЧ приемник 101, РЧ передатчик 102, блок 103 ближней связи и контроллер 104.

[0043] В этом примере осуществления изобретения ключевое устройство 100 расположено в заранее заданном местоположении в кабине транспортного средства (например, в перчаточном ящике) и работает на энергии, подаваемой от вспомогательного аккумулятора (не показан), установленного на транспортном средстве 10.

[0044] НЧ приемник 101 является средством для приема сигнала опроса, передаваемого от устройства 300 блокировки и разблокировки, посредством радиоволн в НЧ диапазоне. НЧ приемник 101 имеет антенну (именуемую в дальнейшем НЧ антенну), которая принимает радиоволны в НЧ диапазоне.

[0045] РЧ передатчик 102 представляет собой средство для передачи сигналов блокировки и разблокировки на ключевое устройство 100 посредством радиоволн в РЧ диапазоне.

[0046] Блок 103 ближней связи представляет собой средство для связи с переносным терминалом 200, которым обладает пользователь. Блок 103 ближней связи выполняет связь на небольшом расстоянии (в той степени, в которой может выполняться связь между объектами внутри и снаружи кабины транспортного средства) с использованием заранее определенного стандарта беспроводной связи.

[0047] В примере осуществления изобретения блок 103 ближней связи выполняет передачу данных по стандарту Low Energy Bluetooth (зарегистрированный товарный знак) (далее именуемому BLE). BLE - это стандарт связи с низким энергопотреблением на основе Bluetooth и имеет особенность, что связь может быть немедленно запущена путем обнаружения партнера, без необходимости сопряжения между устройствами. В этом примере осуществления изобретения BLE является примером, но также могут использоваться другие стандарты беспроводной связи. Например, можно использовать связь ближнего радиуса действия (NFC), сверхширокополосную (UWB), связь wireless fidelity (WiFi) (зарегистрированный товарный знак).

[0048] Контроллер 104 представляет собой компьютер, который осуществляет беспроводную связь ближнего радиуса действия с переносным терминалом 200 через блок 103 ближней связи, выполняет управление для аутентификации переносного терминала 200 и выполняет управление для передачи сигналов блокировки и разблокировки на основе результата аутентификации. Контроллер 104 образован, например, микрокомпьютером.

[0049] Функциональные блоки, входящие в контроллер 104, показаны на фиг. 4. Каждый из функциональных блоков, показанных на фиг. 4, может быть реализован посредством выполнения программы, сохраненной в средстве хранения (ПЗУ или т.п.) с помощью ЦП (ни один из которых не показан).

[0050] Приемный блок 1041 процедуры приема НЧ выполняет управление по приему сигнала опроса, переданного от устройства 300 блокировки и разблокировки, в качестве радиоволн в НЧ диапазоне через НЧ-приемник 101. Блок 1042 процедуры передачи РЧ выполняет управление по передаче сигналов блокировки и разблокировки как радиоволн в РЧ диапазоне через РЧ передатчик 102. Сигналы блокировки и разблокирования генерируются блоком 1043 процедуры связи, описанным ниже, в случае, когда блок 1044 аутентификации, описанный ниже, успешно аутентифицирует переносной терминал 200.

[0051] Блок 1043 процедуры связи обрабатывает связь с переносным терминалом 200 через блок 103 ближней связи. В частности, блок 1043 процедуры связи принимает запрос блокировки или запрос разблокировки (далее совместно именуемые как запросы блокировки и разблокировки) из переносного терминала 200 и генерирует сигналы блокировки и разблокировки в соответствии с принятым запросом. Сгенерированные сигналы блокировки и разблокировки временно сохраняются и выводятся в момент времени, когда блок 1044 аутентификации, описанный позже, успешно аутентифицирует переносной терминал 200.

[0052] Блок 1044 аутентификации аутентифицирует переносной терминал 200 на основе информации аутентификации, входящей в запросы блокировки и разблокировки, переданные с переносного терминала 200. В частности, информация аутентификации, хранящаяся в средстве хранения (не показано), сравнивается с информацией аутентификации, переданной из переносного терминала 200, и в случае совпадения обеих частей информации аутентификации определяется, что аутентификация выполнена успешно. В случае, когда обе части информации аутентификации не совпадают, определяется, что аутентификация не удалась. В случае, когда блок 1044 аутентификации успешно аутентифицирует переносной терминал 200, сигналы блокировки и разблокировки, сформированные блоком 1043 процедуры связи, выводятся в блок 1042 процедуры передачи РЧ и передаются по беспроводной сети на устройство 300 блокировки и разблокировки. Способ аутентификации, выполняемый блоком 1044 аутентификации, может быть способом простого сравнения частей информации аутентификации для проверки идентичности или способа с использованием асимметричного шифрования. В дальнейшем информация аутентификации, хранящаяся в ключевом устройстве 100, именуется информацией аутентификации устройства, а информация аутентификации, передаваемая с переносного терминала 200, именуется информацией аутентификации терминала, если это необходимо для описания.

[0053] В примере осуществления изобретения блок 1044 аутентификации настроен на создание запускающего события передачи сигналов блокировки и разблокировки; однако блок 1044 аутентификации может управлять источником питания ключевого устройства 100 на основе состояния аутентификации. Например, в ситуации, когда аутентификация переносного терминала 200 не выполнена, все компоненты, за исключением блока 1043 процедуры связи и блока 1044 аутентификации, установлены в состоянии приостановки, а в случае, когда аутентификация выполнена успешно, в течение заданного периода времени (например, до тех пор, пока не будет получен ответ от устройства 300 блокировки и разблокировки на переданные сигналы блокировки и разблокировки), все компоненты могут находиться в запитанном состоянии. Поскольку сигналы блокировки и разблокировки могут передаваться исключительно в случае успешности аутентификации, способ реализации аутентификации не ограничен.

[0054] Ключевое устройство 100 одновременно передает сигналы блокировки и разблокировки и ID электронного ключа (далее именуемый ID ключа) на устройство 300 блокировки и разблокировки. ID ключа может быть заранее сохранен в ключевом устройстве 100 в виде открытого текста или может храниться в состоянии, зашифрованном криптограммой, уникальной для переносного терминала 200. В случае, когда ID ключа шифруется и хранится, посредством информации аутентификации, переданной с переносного терминала 200, зашифрованный ID ключа может быть дешифрован для получения исходного ID ключа.

[0055] Будет описан переносной терминал 200. Переносной терминал 200 представляет собой небольшой компьютер, такой как смартфон, мобильный телефон, планшетный терминал, персональный информационный терминал и компьютер, пригодный для ношения (умные часы или тому подобное). Переносной терминал 200 может включать в себя блок 201 ближней связи, блок 202 связи, контроллер 203 и блок 204 ввода и вывода.

[0056] Блок 201 ближней связи является средством для связи с ключевым устройством 100 в соответствии с тем же стандартом связи, что и стандарт блока 103 ближней связи. Блок 202 связи является средством связи для подключения переносного терминала 200 к сети. В примере осуществления изобретения можно осуществлять связь с другим устройством (например, серверным устройством 400) через сеть с использованием услуги мобильной связи, например, третьего поколения (3G) и стандарта «Долгосрочное развитие» (LTE).

[0057] Контроллер 203 является компьютером, который управляет переносным терминалом 200. Контроллер 203 выполняет, например, процедуру генерирования запросов блокировки и разблокировки, процедуру получения информации аутентификации терминала и процедуру передачи запросов блокировки и разблокировки и информации аутентификации терминала на ключевое устройство 100. Контроллер 203 образован, например, микрокомпьютером. Контроллер 203 может реализовать такие функции, как процедура выполнения программы, хранящейся в средстве хранения (ПЗУ или тому подобное), посредством ЦП (ни один из которых не показан).

[0058] Контроллер 203 взаимодействует с пользователем через блок 204 ввода и вывода. Блок 204 ввода и вывода является средством для приема манипуляции ввода, выполняемой пользователем, и представления информации пользователю. В частности, блок ввода и вывода образован сенсорной панелью, средством управления сенсорной панели, жидкокристаллического дисплея и средством управления жидкокристаллическим дисплеем. В примере осуществления изобретения сенсорная панель и жидкокристаллический дисплей выполнены как один дисплей с сенсорной панелью.

[0059] Контроллер 203 отображает манипуляционный экран на блоке 204 ввода и вывода и генерирует запрос разблокировки или запрос блокировки на основе манипуляции, выполняемой пользователем. Например, контроллер 203 выдает значок для разблокировки и значок для блокировки на дисплее сенсорной панели и генерирует запрос разблокировки или запрос блокировки на основе манипуляции, выполняемой пользователем. Манипуляция, выполняемая пользователем, не ограничивается операцией с помощью дисплея сенсорной панели. Например, операция может быть выполнена с помощью аппаратного переключателя.

[0060] Контроллер 203 выполняет процедуру получения информации аутентификации терминала. В примере осуществления изобретения информация аутентификации терминала генерируется в серверном устройстве 400 и передается на переносной терминал 200 через блок 202 связи. В случае, когда переносной терминал 200 не имеет информации аутентификации терминала, манипуляция блокировки и манипуляция разблокировки с манипуляционного экрана невозможна.

[0061] Информация аутентификации терминала, полученная переносным терминалом 200, может предназначаться для неизменяемого ключа или для одноразового ключа. В любом случае информация аутентификации устройства, соответствующая информации аутентификации терминала, заранее сохраняется в ключевом устройстве 100.

Схема устройства блокировки и разблокировки

[0062] Перед подробным описанием системы будет описана схема операции, выполняемой существующим устройством 300 блокировки и разблокировки. Устройство 300 блокировки и разблокировки представляет собой устройство, составляющее обычную систему интеллектуального ключа, и взаимодействует с переносным устройством, которым обладает пользователь, с тем, чтобы обнаружить, что переносное устройство находится вблизи транспортного средства или внутри кабины транспортного средства. Как описано выше, в примере осуществления изобретения ключевое устройство 100 играет роль переносного устройства.

[0063] Более конкретно, ЭБУ 303 сравнения передает сигнал опроса внутрь и наружу транспортного средства в течение заранее заданного периода через НЧ передатчик 301 и принимает обратный сигнал, переданный ключевым устройством 100 в ответ на сигнал опроса. ID ключа, уникальный для ключевого устройства 100, включен в обратный сигнал, а зарегистрированный ID ключа ключевого устройства 100 хранится в ЭБУ 303 сравнения. ЭБУ 303 сравнения выполняет процедуру аутентификации ключевого устройства 100 с использованием полученного ID ключа и сохраненного ID ключа. В случае, когда ключевое устройство 100 успешно аутентифицировано, ЭБУ 304 кузова уведомляется о том, что аутентификация выполнена успешно, и можно заставить транспортное средство выполнить заранее заданную операцию (например, отпирание двери, аннулирование иммобилайзера), как описано выше.

[0064] Здесь будет описана работа по регистрации ID ключа ключевого устройства 100 в устройстве 300 блокировки и разблокировки. Работа выполняется изготовителем или владельцем транспортного средства. Здесь схема работы будет описана со ссылкой на фиг. 5.

[0065] Сначала, на этапе S1 устройство 300 блокировки и разблокировки переключается в режим регистрации нового ID ключа. В это время устройство 300 блокировки и разблокировки может запросить связь с ранее зарегистрированным переносным устройством (то есть переносным устройством, имеющим ранее сохраненный ID ключа). Как описано выше, можно подтвердить, что лицо, выполняющее регистрационную работу, является законным владельцем транспортного средства.

[0066] На этапе S2 пользователь подносит НЧ антенну ключевого устройства 100 близко или, по существу, до контакта с антенной катушкой (не показана) (как правило, установленной вблизи пускового переключателя двигателя) устройства 300 блокировки и разблокировки. Как описано выше, энергия передается от катушки антенны к ключевому устройству 100 посредством электромагнитной индукции, а ключевое устройство 100 передает ID ключа с использованием энергии (этап S3). Эта операция известна для регистрации ID ключа на стороне транспортного средства в системе интеллектуального ключа для транспортного средства (обычно называется связью транспондера). Передаваемый ID ключа принимается устройством 300 блокировки и разблокировки и регистрируется как действительный ID ключа (этап S4). То есть устройство блокировки и разблокировки и ключевое устройство связаны между собой.

[0067] Связь и процедуры, выполняемые между устройством 300 блокировки и разблокировки и ключевым устройством 100, были описаны выше. В системе блокировки и разблокировки в соответствии с примером осуществления изобретения ключевое устройство 100, установленное в транспортном средстве, передает ID ключа на устройство 300 блокировки и разблокировки вместо переносного устройства, и, таким образом, можно заблокировать и разблокировать транспортное средство, не используя переносное устройство

Работа системы

[0068] Работа системы блокировки и разблокировки в соответствии с примером осуществления изобретения будет описана со ссылкой на фиг. 6. Фиг. 6 представляет собой блок-схему последовательности операций для описания данных, передаваемых и принимаемых между компонентами и процедурами, выполняемыми каждым из компонентов.

[0069] Сначала на этапе S11 переносной терминал 200 запрашивает серверное устройство 400 для выдачи информации аутентификации терминала. Описанная здесь информация аутентификации терминала не является информацией для устройства 300 блокировки и разблокировки для аутентификации ключевого устройства 100, а является информацией для ключевого устройства 100 для аутентификации переносного терминала 200. Когда переносной терминал 200 передает информацию, идентифицирующую терминал, серверному устройству 400, серверное устройство 400 получает информацию аутентификации терминала, уникальную для переносного терминала 200 (этап S12), и передает полученную информацию аутентификации терминала на переносной терминал 200 (этап S13). Как описано выше, можно выполнить манипулирование по разблокировке транспортного средства 10 посредством переносного терминала 200. Поскольку процедура на этапах S11-S13 является подготовительной процедурой для блокировки и разблокировки, процедура особо не ограничена, и предпочтительно выполнять процедуру заранее.

[0070] Этапы S21-S24 выполняют для разблокировки транспортного средства 10 с помощью переносного терминала 200. Когда пользователь переносного терминала 200 выполняет манипуляцию, чтобы разблокировать транспортное средство 10 через блок 204 ввода и вывода, на этапе S21 переносной терминал 200 передает запрос разблокировки и информацию аутентификации терминала на серверное устройство 400. На этапе S22 ключевое устройство 100 сравнивает информацию аутентификации терминала, переданную с переносного терминала 200, с заранее сохраненной информацией аутентификации устройства и выполняет процедуру аутентификации.

[0071] В случае, когда аутентификация завершается успешно, на этапе S23 ключевое устройство 100 передает сигнал разблокировки и ID ключа на устройство 300 блокировки и разблокировки. Затем на этапе S24 устройство 300 блокировки и разблокировки выполняет процедуру аутентификации на основе принятого ID ключа. В результате в случае, когда аутентификация завершается успешно, дверь транспортного средства 10 разблокируется. В это время может быть произведен ответ или подобное.

[0072] Этапы S31-S36 выполняют для блокировки транспортного средства 10 с помощью переносного терминала 200. Когда пользователь переносного терминала 200 выполняет манипуляцию по блокировке транспортного средства 10 через экран сенсорной панели, на этапе S31 переносной терминал 200 передает запрос блокировки и конечную аутентификацию на серверное устройство 400. Затем на этапе S32 ключевое устройство 100 сравнивает информацию аутентификации терминала, переданную с переносного терминала 200, с заранее сохраненной информацией аутентификации устройства и выполняет процедуру аутентификации.

[0073] В случае, когда аутентификация завершается успешно, на этапе S33 ключевое устройство 100 передает сигнал блокировки и ID ключа на устройство 300 блокировки и разблокировки. Затем на этапе S34 устройство 300 блокировки и разблокировки выполняет процедуру аутентификации на основе принятого ID ключа. В результате в случае, когда аутентификация завершается успешно, дверь транспортного средства 10 блокируется.

[0074] После передачи сигнала блокировки ключевое устройство 100 передает уведомление (уведомление блокировки) о том, что блокировка завершена, на переносной терминал 200 (этап S35). Как описано выше, уведомление о завершении блокировки выводится на экран сенсорной панели переносного терминала 200. В случае, когда информация аутентификации предназначена для одноразового ключа, одноразовый ключ может быть недействительным в момент этапа S35. Переносной терминал 200 генерирует уведомление о том, что использование системы завершено, и передает уведомление серверному устройству 400 (этап S36).

[0075] Далее будут описаны проблемы разработки ключевого устройства 100. Как описано выше, ключевое устройство 100 работает посредством приема питания от вспомогательного аккумулятора транспортного средства. Следовательно, необходима схема источника питания, подающая заданное напряжение на НЧ приемник 101, РЧ передатчик 102, блок 103 ближней связи и контроллер 104.

[0076] Первый вопрос, который возникает здесь - это дефект связи из-за способа размещения элементов. В случае регистрации ключевого устройства 100 в устройстве 300 блокировки и разблокировки, как описано выше, необходимо подключить НЧ антенну к устройству блокировки и разблокировки, как в переносном устройстве. Однако, поскольку относительно высокие элементы, такие как разъем источника питания, электролитический конденсатор, собирают и размещают в схеме источника питания ключевого устройства 100 в случае, когда подложка, на которой расположены элементы, размещена в корпусе, расстояние от подложки до корпуса становится больше в зависимости от высоты элементов. Поэтому в случае, когда связь выполняется с поверхностью подложки, направленной на устройство 300 блокировки и разблокировки, по мере того как высота элемента становится больше, расстояние между НЧ антенной и устройством 300 блокировки и разблокировки увеличивается. Как описано выше, существует вероятность того, что расстояние, необходимое для хорошей связи, будет превышено, и может возникнуть дефект связи.

[0077] Вторая проблема заключается в дефекте связи, который возникает, когда шум, генерируемый в схеме, обтекает НЧ приемник 101. Как описано выше, НЧ приемник 101 принимает радиоволны в длинном волновом диапазоне и поэтому особенно восприимчив к шуму. Шум обычно генерируется из схемы источника питания, и кроме того, шум может генерироваться из блока 103 ближней связи. При попадании шума существует вероятность того, что сигнал опроса может быть неправильно принят.

[0078] Для решения вышеуказанной проблемы в ключевом устройстве 100, согласно примеру осуществления изобретения, на подложке, НЧ-антенна, которая принимает радиоволны в низкочастотном диапазоне, установлена на поверхности, которая находится на противоположной стороне от поверхности, на которой установлены элементы, соединенные со схемой источника питания. На фиг. 7А и 7В представлены виды в перспективе подложки, на которой установлен каждый элемент ключевого устройства 100. Фиг. 7А представляет собой переднюю поверхность подложки, а фиг. 7В представляет собой заднюю поверхность подложки. В примере осуществления изобретения, как показано на чертежах, элементы, соединенные со схемой источника питания, микрокомпьютер, который представляет собой контроллер 104, и интегральная схема (IC), которая является блоком 103 ближней связи, установлены на передней поверхности подложки, и НЧ-приемник 101 (в частности, НЧ-антенна). Далее показано как НЧ-антенна 101A установлена на задней поверхности подложки.

[0079] На фиг. 7А и 7В подложка показана как полупрозрачная. Поэтому элементы, установленные на задней поверхности, могут быть визуально распознаны на фиг. 7А, а элементы, установленные на передней поверхности, могут быть визуально распознаны на фиг. 7В таким же образом.

[0080] В этом примере осуществления изобретения путем размещения НЧ антенны 101А на задней поверхности подложки можно получить эффект снижения дефекта связи при операции регистрации ключевого устройства 100. На фиг. 8 представлен вид в разрезе подложки, размещенной в корпусе, наблюдаемой в положительном направлении оси X. Подложка размещена в коробчатом корпусе, как показано. Как представлено на виде, поскольку элементы, соединенные со схемой источника питания, расположены на передней поверхности подложки, необходимо увеличить расстояние H1 от поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса. С другой стороны, поскольку на задней поверхности подложки нет высокого элемента, путем размещения НЧ антенны 101А на задней поверхности подложки можно сократить расстояние (Н2) от поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса (H2 < H1). То есть, поскольку расстояние от НЧ антенны 101А до поверхности корпуса может быть уменьшено, НЧ антенну 101А можно приблизить к устройству 300 блокировки и разблокировки во время регистрации ключевого устройства 100. Как описано выше, можно улучшить состояние связи при операции регистрации. Другими словами, расстояние от верхней части НЧ антенны 101А до внутренней поверхности корпуса меньше, чем расстояние от верхних частей элементов, соединенных со схемой источника питания, до внутренней поверхности корпуса.

[0081] Подложка в примере осуществления изобретения представляет собой многослойную подложку, включающую в себя заземляющий слой посередине. В соответствии с такой конфигурацией можно уменьшить влияние шума, создаваемого элементом, установленным на передней поверхности подложки, на элемент, установленный на задней поверхности подложки. То есть можно уменьшить влияние шума, генерируемого в схеме источника питания или блоком 103 ближней связи, на НЧ приемник 101. Шум может быть дополнительно уменьшен за счет создания заземляющего слоя в середине подложки; однако с конфигурацией, отличной от конфигурации, описанной выше, НЧ антенну 101А можно удерживать подальше от источника шума, и может быть достигнута определенная степень эффекта уменьшения шума.

[0082] В примере осуществления изобретения элементы, соединенные со схемой источника питания и блоком ближней связи, расположены в первой области 702, содержащей первую сторону (ссылочная позиция 701) подложки, а НЧ антенна 101А расположена во второй области 704, включающей в себя вторую сторону (ссылочная позиция 703), противоположную первой стороне. Как описано выше, расстояние между схемой источника питания и НЧ антенной 101A может поддерживаться, и, таким образом, влияние на связь шума в НЧ диапазоне может быть уменьшено.

Модификация

[0083] Вышеописанный пример осуществления изобретения является просто примером, и изобретение может быть соответствующим образом модифицировано и реализовано в пределах объема, не выходящего за рамки настоящего изобретения.

[0084] Например, в описании примера осуществления изобретения показано устройство блокировки и разблокировки, установленное на транспортном средстве; однако устройство блокировки и разблокировки, используемое в сочетании с ключевым устройством в соответствии с объектами изобретения может быть установлено на объекте или в здании, отличном от транспортного средства. Предполагается, что корпус, показанный на фиг. 8, выполнен из пластика; однако любая поверхность корпуса может быть выполнена из металла и заземлена. Соответствующий материал может быть выбран в соответствии с взаимным расположением между антенной НЧ-передатчика 301 и НЧ-антенной 101A ключевого устройства 100 или с направленностью НЧ-антенны 101A

[0085] Хотя переносной терминал 200 проиллюстрирован в описании примера осуществления изобретения, переносной терминал 200 может быть не обязательно терминальным устройством, имеющим функцию сетевой связи, если переносной терминал может хранить информацию аутентификации и выполнять беспроводную связь ближнего радиуса действия с ключевым устройством 100. Например, может использоваться бесконтактная карточка с интегральной схемой или другое устройство.

[0086] В описании примера осуществления изобретения показан пример, в котором ключевое устройство 100 выполняет только блокировку и разблокировку транспортного средства; однако ключевое устройство 100 может быть вынуждено выполнять операцию, отличную от блокировки и разблокировки. Например, ключевое устройство 100 может связываться с устройством управления, которое управляет двигателем, чтобы обеспечить запуск двигателя в транспортном средстве. В соответствии с такой конфигурацией переносное устройство (электронный ключ) на соответствующем уровне техники, которым обладает пользователь, может быть заменено переносным терминалом.

[0087] В описании примера осуществления изобретения описано, что ключевое устройство 100 принимает сигнал опроса, передаваемый по радиоволнам в НЧ диапазоне; однако сигналы блокировки и разблокировки могут не обязательно передаваться в ответ на сигнал опроса. Передавая ID ключа в ответ на сигнал опроса, можно заставить устройство 300 блокировки и разблокировки распознавать, что действительный электронный ключ находится внутри транспортного средства; однако сигналы блокировки и разблокировки могут просто передаваться через радиоволны в РЧ диапазоне.

[0088] В описании примера осуществления изобретения ключевое устройство 100 управляет блокировкой и разблокировкой с использованием системы интеллектуального ключа, установленной на транспортном средстве; однако, до тех пор, пока можно осуществлять блокировку и разблокировку посредством беспроводной связи, устройство блокировки и разблокировки, которое является назначением связи ключевого устройства 100, может использовать что-то помимо интеллектуального ключа. Например, может использоваться система отпирания замков без ключа.

[0089] В описании примера осуществления изобретения показан пример осуществления изобретения, в котором элементы, соединенные со схемой источника питания, установлены на поверхности одной стороны подложки, а НЧ антенна 101А установлена на поверхности противоположной стороны подложке; однако, поскольку расстояние от верхней части НЧ антенны 101А до корпуса может быть меньше, чем расстояние от верхних частей элементов, соединенных со схемой источника питания, до корпуса, пример осуществления изобретения не обязательно ограничивается данным примером осуществления. Например, как показано на фиг. 9, высота корпуса на участке, где расположена НЧ антенна 101А, может быть уменьшена после установки компонентов на передней поверхности подложки. В соответствии с конфигурацией также можно сократить расстояние от НЧ антенны 101A до внутренней поверхности корпуса. Вместо обработки корпуса можно поднять саму НЧ антенну 101А путем обеспечения порога или подобного (осевое направление Z) со стороны подложки. В соответствии с конфигурацией также можно сократить расстояние от верхней части НЧ антенны 101А до корпуса.

[0090] Пример осуществления изобретения является просто примером реализации изобретения. Следовательно, изобретение не ограничено этим и может быть соответствующим образом модифицировано и реализовано в диапазоне, не отступающем от сущности изобретения, описанной в формуле изобретения.

1. Ключевое устройство, которое блокирует и разблокирует цель посредством передачи сигнала на устройство блокировки и разблокировки, при этом ключевое устройство содержит:

подложку, на которой установлены схема источника питания и приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне из устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; и

корпус, сконфигурированный для размещения подложки, где:

среди элементов, соединенных со схемой источника питания, элемент, имеющий наибольшую высоту от поверхности подложки, установлен на первой поверхности подложки;

приемная антенна установлена на второй поверхности, которая является поверхностью на противоположной стороне от первой поверхности; при этом

в случае, когда подложка размещена в корпусе, расстояние от второй поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса меньше, чем расстояние от первой поверхности подложки до внутренней поверхности корпуса.

2. Ключевое устройство по п.1, в котором подложка представляет собой многослойную подложку, имеющую заземляющий слой в середине.

3. Ключевое устройство по п.1 или 2, в котором устройство блокировки и разблокировки сконфигурировано для блокировки и разблокировки транспортного средства путем передачи сигнала запроса в первом частотном диапазоне и приема ответного сигнала во втором частотном диапазоне, который является частотным диапазоном выше первой частотного диапазона, причем устройство блокировки и разблокировки установлено на транспортном средстве.

4. Ключевое устройство по п.3, в котором подложка дополнительно включает в себя схему передачи, которая передает ответный сигнал во втором частотном диапазоне на устройство блокировки и разблокировки.

5. Ключевое устройство по любому из пп.1-2, в котором:

схема источника питания установлена в первой области первой поверхности, содержащей первую сторону подложки; и

приемная антенна установлена во второй области второй поверхности, содержащей вторую сторону, противоположную первой стороне.

6. Ключевое устройство по п.5, в котором:

на подложке в первой области дополнительно установлена схема связи, которая выполняет беспроводную связь ближнего радиуса действия с переносным терминалом; и

подложка дополнительно включает в себя контроллер, сконфигурированный для аутентификации переносного терминала на основе информации, полученной от переносного терминала.

7. Ключевое устройство по любому из пп.1-2, в котором первый частотный диапазон представляет собой длинноволновый диапазон.

8. Ключевое устройство по любому из пп.1-2, в котором в элементы, соединенные со схемой источника питания, входят штекерный разъем и электролитический конденсатор.

9. Ключевое устройство, которое блокирует и разблокирует цель посредством передачи сигнала на устройство блокировки и разблокировки, при этом ключевое устройство содержит:

подложку, на которой установлена приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне из устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; и

корпус, сконфигурированный для размещения в нем подложки,

при этом в случае, когда подложка размещена в корпусе, приемная антенна установлена на одной поверхности, которая является либо передней поверхностью подложки, либо задней поверхностью подложки, причем эта одна поверхность находится на стороне ближе к внутренней поверхности корпуса.

10. Ключевое устройство, которое блокирует и разблокирует цель посредством передачи сигнала на устройство блокировки и разблокировки, при этом ключевое устройство содержит:

смонтированную подложку, на которой смонтированы схема источника питания и приемная схема, которая принимает сигнал запроса, переданный в первом частотном диапазоне от устройства блокировки и разблокировки через приемную антенну; и

корпус, сконфигурированный для размещения в нем подложки, где:

среди элементов, соединенных со схемой источника питания, элемент, имеющий наибольшую высоту от поверхности подложки, установлен на первой поверхности подложки;

приемная антенна установлена на второй поверхности, которая является поверхностью на противоположной стороне от первой поверхности; при этом

в случае, когда подложка размещена в корпусе и приемная антенна установлена на второй поверхности, расстояние от той поверхности приемной антенны, которая противоположна поверхности подложки, до внутренней поверхности корпуса, меньше, чем расстояние от той поверхности элемента, имеющего наибольшую высоту, которая противоположна поверхности подложки, до внутренней поверхности корпуса.