(57)【要約】【課題】  装置を大型化することなく、交信距離を延長することができる車両用キー装置を提供すること。【解決手段】  エンジンキー６に設けられ、受信磁界により少なくともIDコードデータを送信するトランスポンダ６１と、キーシリンダ５の先端部の外周側位置に設けられたコイルアンテナ４によりトランスポンダ６１への磁界出力と送受信を行う受信部１とを備え、キー操作による入力とID認証成立により、エンジンスタートを行わせるエンジンスタートキー信号を出力する車両用キー装置において、コイルアンテナ４の内側となるキーシリンダ５の先端部を細い金属部分５１にし、先端部外周に樹脂リング部５２を設けた。【選択図】        図１
2007113224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンスタートのためのキー操作を行うエンジンキーと、
エンジンキーが差し込まれキー操作が行われる金属製のキーシリンダと、
前記エンジンキーに設けられ、受信磁界により少なくともIDコードデータを送信するトランスポンダと、
前記キーシリンダの先端部の外周側位置に設けられたコイルアンテナにより前記トランスポンダへの磁界出力と送受信を行う送受信手段と、
を備え、キー操作による入力とID認証成立により、エンジンスタートを行わせるエンジンスタートキー信号を出力する車両用キー装置において、
前記コイルアンテナの内側となる前記キーシリンダの先端部を細い金属部分にし、先端部外周に樹脂リング部を設けた、
ことを特徴とする車両用キー装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用キー装置において、
前記コイルアンテナは、
前記樹脂リング部の外周側を軸心とするように巻回されている、
ことを特徴とする車両用キー装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用キー装置において、
前記コイルアンテナから離れた前記樹脂リング部の一端から、前記コイルアンテナまでのエンジンキー長手方向距離は、前記トランスポンダと前記コイルアンテナのエンジンキー長手方向距離よりも、長くなっている、
ことを特徴とする車両用キー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不正なエンジンスタートを防止するようエンジンキーと車両側のID認証成立時のみエンジンスタートが行われる車両用キー装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、キーシリンダ（従来公報ではロックシリンダ）を金属で構成し、その周りにコイルのアンテナを配置している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−２９６３５４号公報（第２−１３頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来では、製品のバラツキや劣化を考慮し、より遠距離での交信が要望されているのに対して、遠距離交信の能力を確保するためには、インダクタンス値を大きくするよう、アンテナのコイル巻数を増やさなければならなかった。そのため、装置の大型化、及びコストアップを招くという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、装置を大型化することなく、交信距離を延長することができる車両用キー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンスタートのためのキー操作を行うエンジンキーと、エンジンキーが差し込まれキー操作が行われる金属製のキーシリンダと、前記エンジンキーに設けられ、受信磁界により少なくともIDコードデータを送信するトランスポンダと、前記キーシリンダの先端部の外周側位置に設けられたコイルアンテナにより前記トランスポンダへの磁界出力と送受信を行う送受信手段と、を備え、キー操作による入力とID認証成立により、エンジンスタートを行わせるエンジンスタートキー信号を出力する車両用キー装置において、前記コイルアンテナの内側となる前記キーシリンダの先端部を細い金属部分にし、先端部外周に樹脂リング部を設けた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、装置を大型化することなく、交信距離を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用キー装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用キー装置の主要構成を示すブロック図である。
実施例１の車両用キー装置は、受信部１、イモビライザーマイコン２１、コイルアンテナ４、キーシリンダ５、エンジンキー６を主要な構成としている。
受信部１は、受信部マイコン１１とリレー部１２を主要構成とし、IDコード、キーコードの処理、リレー制御を行う。
【０００９】
受信部マイコン１１は、コイルアンテナ４を用いて、エンジンキー６のトランスポンダ６１への磁界出力、エンジンキー６へのキーコードの出力、エンジンキー６からのIDコード、キーコードの受信を行う。さらに、リレー部１２の制御、認証結果のイモビライザーマイコン２１への出力を行う。
リレー部１２は、受信部マイコン１１の制御により、スタータモータ３を駆動させる電源供給のオン／オフの切り換えを行う。つまり、リレー部１２のオンによりスタータモータ３が駆動する。
【００１０】
イモビライザーマイコン２１は、エンジンコントローラ２に組み込んだ構成にし、キーコードの入出力により認証を行ない、認証成立ならばIGNのオンをエンジンコントローラ２で許可する。なお、キーコード入力の際には、複合化処理を行う。
エンジンコントローラ２は、エンジン制御に必要な情報を入力し、イグニッション（IGN)を含むエンジン補機を含み制御を行う。
【００１１】
図２は、エンジンキー及びキーシリンダの説明図である。
キーシリンダ５は、金属製の円柱形状であり、内部にエンジンキー６と係合するキー機構を有する。このキーシリンダ５のエンジンキー差し込み口のある端面から所定の距離、つまり先端部の所定距離では、金属部分５１の外径を小径にした形状にする。つまり金属部分５１が２段の円柱形状となる。この小径の先端部の外周に環状の樹脂リング部５２を設ける。実施例１では、樹脂リング部５２を設置した状態で、キーシリンダ５が１つの円柱形状になる構成にしている。
さらに、このキーシリンダ５の樹脂リング部５２の外周には、樹脂リング部５２より径を大きくして巻回したコイルアンテナ４を設ける。これにより、コイルアンテナ４の内径方向には、樹脂リング部５２が位置し、さらに内径方向に金属部分５１が位置する。
【００１２】
また、樹脂リング部５２のエンジンキー長手方向長さは、コイルアンテナ４より長く、コイルアンテナ４から、キーシリンダ５の基端側の端部分までの長さが距離Ａとなるようにする。距離Ａについては、後述する。
エンジンキー６は、キーシリンダ５内部への差込み部分と操作者が持つ保持部分とからなり、保持部分の内部には、トランスポンダ６１を備えている。
トランスポンダ６１は、自ら電源を持たず、外部磁界をエネルギーとして送受信を行う。トランスポンダ６１は図示しないが、アンテナ、メモリ、制御部などを備え、IDコードの送信、キーコードの送受信を行う。また、キーコード送信の際には、暗号化処理を行う。
【００１３】
なお、エンジンキー６をキーシリンダ５へ差し込んだ状態において、トランスポンダ６１からコイルアンテナ４までのエンジンキー差込み方向長さは、距離Ｂとなるようにする。
ここで、距離Ａと距離Ｂについて説明しておく。距離Ａと距離Ｂは距離Ｂの方が大きい関係となるように構成する。つまり、距離Ａ<距離Ｂである。
距離Ａは、操作性などから、一定以上の距離が要求される。つまり、操作の際に指がキーシリンダ５に当接するようでは、良好な操作感が低下してしまうからである。そして、距離Ａは、本実施例１の後述する作用効果により、従来よりも遠い距離にできる。しかし、コイルアンテナ４の性能により上限が定められる。
距離Ｂは、後述するが、上限は、インダクタンス向上の作用効果の限度から決めればよい。下限は、距離Ａ<距離Ｂから決めればよい。また、短くしすぎると、本実施例１の後述する作用効果、つまりインダクタンス向上の作用効果の量が小さくなるためできるだけ長くすることが好ましい。
【００１４】
次に作用を説明する。
[認証作用]
実施例１の車両用キー装置では、操作者がエンジンキー６をキーシリンダ５へ差し込むことによって、受信部マイコン１１がコイルアンテナ４を用いて出力する磁界内にトランスポンダ６１が位置することになる。
すると、トランスポンダ６１は、IDコードを受信部１に対して送信する。受信部マイコン１１は、受信したIDコードが予め記憶されているIDコードと一致するかどうかを判断し、一致しているならばIDコード認証が成立しているとして、そのことをエンジンコントローラ２に出力する。さらに、IDコード認証が成立していると判断した際には、リレー部１２をオンとなるよう制御してスタータモータ３を駆動させる。
【００１５】
IDコード認証が成立したことを入力したエンジンコントローラ２では、イモビライザーマイコン２１が、受信部１を介して、トランスポンダ６１にキーコードを要求する。トランスポンダ６１は暗号化したキーコードを送信し、イモビライザーマイコン２１がこれを照合して、認証処理を行う。イモビライザーマイコン２１によりキーコードの認証が成立すれば、エンジンコントローラ２からのIGNをオンにする出力が許可され、エンジンスタートが行われる。
【００１６】
このキーコードは、イモビライザーマイコン２１により暗号化したものを、前回認証時に予めトランスポンダ６１に送信して、トランスポンダ６１で記憶するようにしてもよい。また、イモビライザーマイコン２１とトランスポンダ６１の暗号化、複合化の処理を識別可能なもの、もしくは識別可能なデータを基にしたものにしておいて、トランスポンダ６１からの暗号化データをイモビライザーマイコン２１で複合化できたならば認証成立としてもよい。
このように予めスタータモータ３を始動させた後に本格的な認証を行なうことで、認証によるエンジンスタート遅れが生じないようにしつつ、車両のセキュリティ性を非常に向上させることができる。
【００１７】
[インダクタンスの向上作用]
本実施例１の車両用キー装置では、キーシリンダ５の先端部の金属部分５１の径を小径にし、樹脂リング部５２を設けている。
樹脂リング部５２は、樹脂製であるため、電磁気的には空気と同等であるので、コイルアンテナ４の出力に対しては、キーシリンダ５の先端部の金属部分の小径化が作用することになる。
インダクタンスは、磁気出力の大きさを示すものであり、微小時間あたりに流れる電流量である。直流の定常的な状態に対しては、磁心となる金属部分を大きくすることが漏れ磁束の収束を生じさせ、インダクタンスは大きくなる。
【００１８】
しかしながら、本実施例１の出力は所定周波数によるトランスポンダ６１への送受信電波である。そのため、過渡的な特性のみが問題となる。つまり磁心として作用する金属部分を少なくすることによって、コイルアンテナ４で生じる磁界に直交する金属部分を小さくして、うず電流損を減少させることにより、コイルアンテナ４での送信電波出力に対するインダクタンスを増加させるのである。
【００１９】
以下にコイルアンテナ４に対して、空芯状態、直径２５ｍｍのキーシリンダ５に相当する磁心がある場合、直径３０ｍｍのキーシリンダ５に相当する磁心がある場合のインダクタンス値を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
この試験結果からも樹脂リング部５２を設けた、本実施例１により交信距離延長の作用効果があることが明らかである。
【００２２】
これにより、装置規模を大きくすることなく、交信距離が延長される。また、交信距離延長分は、トランスポンダ６１との通信の確実性向上にも用いることができる。つまり、コイルアンテナ４の出力が低下した場合でも、充分に通信が可能なようにできる。
【００２３】
[デザイン自由度の向上作用]
コイルアンテナ４とトランスポンダ６１の交信距離を延長できることは、従来よりもエンジンキー６におけるトランスポンダ６１の位置の自由度を増やすことになる。そのためエンジンキー６のデザイン自由度が向上する。
また、樹脂リング部５２の端面をエンジンキー６の差込み側から見えるようにすると、樹脂製であるため、デザインを施しやすくなり、デザイン自由度が増すことになる。また、この樹脂リング部５２の内部に、LEDを設けるようにすれば、キーシリンダ５の差込み口付近を照明する第２の照明となり、見栄えを向上させることができる。
【００２４】
[距離Ａと距離Ｂについて]
ここで、図２の距離Ａと距離Ｂの作用について説明する。
本実施例１の作用効果から、交信距離を延長できる距離として決まるのが距離Ａである。そのため、距離Ａまでは、コイルアンテナ４による送信電波が確実に届いていることになる。よって、この通信に必要充分な送信電波の届く範囲では、うず電流損を小さくすることが必要最小限となる。このため、距離Ａ<距離Ｂとしている。距離Ａ及び距離Ａ>距離Ｂとすると、効果が極端に悪くなることは明らかであり、この説明において限界的な意義を有することになる。
【００２５】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用キー装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２６】
(1)エンジンスタートのためのキー操作を行うエンジンキー６と、エンジンキー６が差し込まれキー操作が行われる金属製のキーシリンダ５と、エンジンキー６に設けられ、受信磁界により少なくともIDコードデータを送信するトランスポンダ６１と、キーシリンダ５の先端部の外周側位置に設けられたコイルアンテナ４によりトランスポンダ６１への磁界出力と送受信を行う受信部１とを備え、キー操作による入力とID認証成立により、エンジンスタートを行わせるエンジンスタートキー信号を出力する車両用キー装置において、コイルアンテナ４の内側となるキーシリンダ５の先端部を細い金属部分５１にし、先端部外周に樹脂リング部５２を設けたため、装置を大型化することなく、交信距離を延長することができる。また、デザインの自由度を向上させることができる。
【００２７】
(2)コイルアンテナ４は、樹脂リング部５２の外周側を軸心とするように巻回されているため、装置の大型化を抑制した構成にすることができる。
【００２８】
(3)コイルアンテナ４から離れた樹脂リング部５２の一端から、コイルアンテナ４までのエンジンキー長手方向距離は、トランスポンダ６１とコイルアンテナ４のエンジンキー長手方向距離よりも、長くなっているため、確実に交信距離を延長することができる。
【００２９】
以上、本発明の車両用キー装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００３０】
実施例では、コイルアンテナは、キーシリンダを磁心とするように巻回させたものであったが、別の磁心に巻いたコイルをキーシリンダ外周に配置したものであってもよい。
実施例では、IDコードとキーコードにより認証を行なったが、IDコードのみを用い、暗号化してやり取りするようにしてもよい。
実施例では、エンジンキーとキーシリンダは、機械的なキー機構を有するものであったが、機械的なキー機構のないものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の車両用キー装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】エンジンキー及びキーシリンダの説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  受信部
１１  受信部マイコン
１２  リレー部
２  エンジンコントローラ
２１  イモビライザーマイコン
３  スタータモータ
４  コイルアンテナ
５  キーシリンダ
５１  金属部分
５２  樹脂リング部
６  エンジンキー
６１  トランスポンダ
【図１】
2007113224.tif 000004
【図２】
2007113224.tif 000005