专利名称：车辆安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全装置，具体涉及允许或禁止操作发动机等车辆装置的动作的车辆安全装置及用于该车辆安全装置的识别码管理装置。
背景技术：
专利文献1，公开了一例用于防止车辆被盗的固定系统。该固定系统，包括配置在车辆上的代码核对装置。该代码核对装置，将从点火开关钥匙发出的识别代码与设在车辆上的识别代码进行核对。代码核对装置，在两个识别代码一致时，允许发动机的启动，在两个识别代码不一致时，禁止发动机的启动。正常的点火开关钥匙，具有与车辆的识别代码一致的识别代码，能够启动发动机。但是，未持有这种正常的点火开关钥匙的第三者，不能使车辆行驶。这样，固定系统防止车辆被盗。
专利文献2，公开了一例具有灵智点火功能的发动机启动允许机构。具有灵智点火功能的发动机启动允许机构，在使用者将与车辆对应的携带机带入车内时，允许发动机启动。如果采用这种发动机启动允许机构，则使用者可从将携带机的机械钥匙插入锁芯内等繁琐的操作中解脱出来。
如图1所示，发动机启动允许机构100，包括携带机101、配置在车辆上的通信控制装置102。通信控制装置102，具有灵智点火用的电子控制装置(灵智ECU)103、固定用的电子控制装置(固定ECU)104及发动机控制用的电子控制装置(发动机ECU)105。使用者在启动发动机时，在携带机101和灵智ECU103之间、灵智ECU103和固定ECU104之间、以及固定ECU104和发动机ECU105之间，分别进行加密通信，核对识别代码。另外，在所有这些多种加密通信中，在识别代码一致时，发动机ECU105允许启动发动机。因此，能高度确保车辆的安全等级。
近年来，这种发动机启动允许机构向车辆上的搭载，正在成为标准配置。为此，提出了通过在单一的ECU上合并灵智ECU和固定ECU，提高发动机启动允许机构在车辆上的搭载性能的方案。但是，灵智ECU和固定ECU，具有多个与控制装置电连接的连接器。因此，合并得到的ECU具有多个连接器，由此具有较大的尺寸。因该较大的尺寸，合并得到的ECU的设置场所受到限制，难于在不好从车辆上卸下的地方(例如，狭小的地方)，设置合并得到的ECU。在将合并得到的ECU设置在容易从车辆上卸下的地方的情况下，有ECU被第三者卸下的顾虑。
此外，在合并灵智ECU和固定ECU的时候，用于发动机的启动的加密通信的次数减少，车辆的安全等级降低。
专利文献1特开平10-157571号公报专利文献2特开2002-295089号公报实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够提高车辆的安全等级的车辆安全装置及用于该车辆安全装置的识别码管理装置。
在本实用新型的第1方式中，提供一种连接在车辆装置上，并与携带机进行通信的车辆安全装置。该车辆安全装置具有第1通信机构，与携带机进行用于第1相互认证的第1加密通信；识别码管理机构，连接在第1通信机构上，具有第1代码及第2代码，并使用第1代码，与第1通信机构进行用于第2相互认证的第2加密通信；第2通信机构，与上述识别码管理机构连接，使用第2代码，与识别码管理机构进行用于第3相互认证的第3加密通信，在第1、第2及第3相互认证全部都成立时，允许车辆装置的动作。
在本实用新型的第2方式中，提供一种连接在车辆装置上，并与具有携带机代码的携带机进行通信的车辆安全装置。车辆安全装置具有第1电子控制装置，具有车辆代码及第1代码，从携带机接收携带机代码；识别码盒，连接在第1电子控制装置上，具有第1代码及第2代码，与第1电子控制装置传递第1代码；第2电子控制装置，具有第2代码，与识别码盒传递第2代码。第2电子控制装置，在携带机代码与车辆代码一致，第1电子控制装置的第1代码与识别码盒的第1代码一致，并且，识别码盒的第2代码与第2电子控制装置的第2代码一致时，允许车辆装置的动作。
在本实用新型的第3方式中，提供一种在连接于车辆装置上的车辆安全装置中使用的识别码管理装置。车辆安全装置，包括与携带机进行用于第1相互认证的第1加密通信的第1通信机构、在第1相互认证不成立时禁止车辆装置的动作的第2通信机构。识别码管理装置，不与携带机进行通信，并管理第1代码和第2代码，使用第1代码，与第1通信机构进行用于第2相互认证的第2加密通信，使用第2代码，与第2通信机构进行用于第3相互认证的第3加密通信。车辆安全装置，在第3相互认证不成立时，禁止车辆装置的动作。
图1是以往的车辆安全装置的概略方框图。
图2是本实用新型的一实施方式的车辆安全装置的概略方框图。
图3是本实用新型的另一实施方式的车辆安全装置的概略方框图。
具体实施方式
下面，根据图2详细说明本实用新型的一实施方式的车辆安全装置11。
如图2所示，车辆防盗系统1，包括使用者所持的具有通信功能的携带机10和搭载在车辆上的车辆安全装置11。车辆安全装置11(具体而言，为车辆安全装置11的收发装置12)，向携带机10发送要求信号。
携带机10，具有携带机10所固有(每个携带机不同)的携带机代码。携带机10，应答从车辆安全装置11发送的要求信号，将含有携带机代码的代码信号加密，并发送被加密了的代码信号。
车辆安全装置11，与收发装置12、具有作为第1通信机构的功能的灵智ECU13、具有作为识别码管理机构的功能的识别码盒14及连接在识别码盒14上的具有作为第2通信机构的功能的发动机ECU15。在这些构成装置中，至少将识别码盒14及发动机ECU15配置在不能容易地从车辆卸下的位置。收发装置12、灵智ECU13、识别码盒14及发动机ECU15，利用有线连接。
灵智ECU13，包括与转向锁机构或进行车门上锁开锁的车身ECU等多个控制装置(都未图示)连接的多个连接器。此外，灵智ECU13，具有以往的车辆安全装置(发动机启动允许机构)中的灵智ECU的功能和固定ECU的功能。灵智ECU13，向收发装置12提供要求信号，要求发送携带机代码。
收发装置12，包括未图示的天线及车辆收发电路。收发装置12，接受从携带机10发送的信号，并解调该接收信号，并将解调的接收信号供给灵智ECU13。另外，收发装置12，如果从灵智ECU13接收要求信号，则调制要求信号，经由天线发送解调后的要求信号。
灵智ECU13、识别码盒14及发动机ECU15，具有未图示的CPU。灵智ECU13，具有作为存储机构发挥功能的易失性的存储器13a(例如，RAM)。存储器13a，预先存储有核对用的第1代码。此外，灵智ECU13，具有车辆安全装置11固有(每个车辆安全装置不同)的车辆代码。
灵智ECU13，解密从收发装置12供给的接收信号。然后，灵智ECU13，将接收信号中所含的携带机10的携带机代码与自己的车辆代码核对。如此，经由收发装置12，在携带机10和灵智ECU13之间，采用被加密的信号进行通信(第1加密通信)，从而进行相互认证。通过携带机代码与车辆代码一致，在第1加密通信中的相互认证成立时，灵智ECU13判断携带机10是正常的。
识别码盒14不进行与携带机10的通信。在本实施方式中，识别码盒14，包括通信电路、CPU及非易失性存储器(都未图示)。识别码盒14，不具有控制车辆装置(例如，车门、发动机16、汽车音响)的电路。
识别码盒14的存储器，存储有用于与其它设备相互认证的1个或多个代码。在本实施方式中，识别码盒14的存储器，存储有第1代码及第2代码。此外，识别码盒14的存储器，除第1代码及第2代码外，也可以存储车辆代码。
在灵智ECU13和识别码盒14之间，进行第2加密通信。核对灵智ECU13的第1代码和识别码盒14的第1代码，进行相互认证。该相互认证，可以由灵智ECU13和识别码盒14中的任何一个进行。
发动机ECU15，存储有第2代码。在发动机ECU15和识别码盒14之间，进行第3加密通信，核对发动机ECU15的第2代码和识别码盒14的第2代码，进行相互认证。该相互认证，可以由发动机ECU15和识别码盒14中的任何一个进行。
识别码盒14的通信电路，在灵智ECU13和识别码盒14之间进行的第2加密通信中，基于CPU的指示，发送或接收用于与灵智ECU13的相互认证的第1代码。此外，通信电路，在发动机ECU15和识别码盒14之间进行的第3加密通信中，基于CPU的指示，发送或接收用于与发动机ECU15的相互认证的第2代码。
发动机ECU15，连接在发动机(车辆装置)16上，控制发动机16。发动机ECU15，当在第1加密通信、第2加密通信及第3加密通信中，相互认证都成立时，允许发动机16的启动。即，发动机ECU15，确认携带机10和灵智ECU13的相互认证、灵智ECU13和识别码盒14的相互认证、识别码盒14和发动机ECU15的相互认证是否都成立，在全部的相互认证都成立时，允许发动机16的启动。即，在通过多次相互认证，判断携带机10、灵智ECU13、识别码盒14和发动机ECU15全部是正常的情况下，发动机ECU15允许发动机16的启动。
灵智ECU13的存储器13a是易失性存储器。因此，例如，在因电池的瞬间断开，不向灵智ECU13供电时，存储在存储器13a中的第1代码消失。其后，收到电力的灵智ECU13，采用第1加密通信所用的车辆代码(第3代码)和灵智ECU13中固有的(每个灵智ECU不同)运算式，生成第1代码。因此，即使电池瞬间断开等不可预测的事态发生，也能够进行第2加密通信，使用者能够启动发动机16，使车辆行驶。
在从车辆上取下灵智ECU13时，不向灵智ECU13供电。此时，与电池瞬间断开时的情况一样，第1代码从存储器13a消失。因此，不能从取下的灵智ECU13解析第1代码，不可能利用非法行为得到第1代码。
如上所述，在停电后又得到电力的灵智ECU13，采用运算式，生成第1代码。此时所用的运算式因每个灵智ECU而不相同。因此，在更换了灵智ECU13的情况下，更换后的灵智ECU生成的第1代码与更换前的灵智ECU13生成的第1代码不同，第2加密通信不能成立。因此，发动机ECU15禁止发动机16的启动。即，第三者在非法更换灵智ECU13时，不能使车辆行驶。
如上所述，识别码盒14，具有非易失性存储器。因此，例如，即使在因电池的瞬间断开，不向识别码盒14供电时，存储在识别码盒14的存储器中的第1代码及第2代码也不消失，能够保存。
因此，本实施方式的车辆安全装置11具有以下的效果。
(1)能够在灵智ECU13和识别码盒14之间，进行第2加密通信，采用灵智ECU13和识别码盒14的各自的第1代码，进行相互认证。因此，在正常的灵智ECU13更换成其它灵智ECU时，由于更换后的灵智ECU具有的第1代码与识别码盒14具有的第1代码不相同，故相互认证不能成立。发动机ECU15，在灵智ECU13和识别码盒14的相互认证不成立时，例如，即使通过第3加密通信，与识别码盒14的相互认证成立，也禁止发动机16的启动。另外，识别码盒14，由于不进行携带机10，所以不需要进行该通信的功能，具有相对较小的尺寸。因此，识别码盒14，不易受配置、配线上的制约，能够容易设置在难从车辆上取下的地方。所以，通过将识别码盒14设置在难从车辆上取下的地方，提高车辆的安全等级。
(2)灵智ECU13，包括存储用于第2加密通信的第1代码的易失性的存储器13a。因此，在从车辆上取下灵智ECU13时，第1代码从存储器13a消失。由此，即使第三者从车辆上卸下灵智ECU13并对其解析，也不能得知第1代码。即，车辆安全装置11，能够防止利用从车辆上卸下灵智ECU13、从存储器13a的内容解析第1代码等非法行为得到第1代码。因此，车辆安全装置11，能够防止利用非法行为实现灵智ECU13和识别码盒14的相互认证，能够进一步提高车辆的安全等级。第三者，即使从车辆上卸下灵智ECU13并解析，也不能启动发动机16。故此，能够在容易从车辆上取下的地方设置灵智ECU13。所以，能够比较自由地配置灵智ECU13。
(3)灵智ECU13，采用第1加密通信所用的车辆代码和灵智ECU13中固有的运算式，生成第1代码。因此，假设第三者，即使从灵智ECU13解析得到车辆代码，如果不能解析生成第1代码的运算式，也不能实现利用第2加密通信进行的相互认证。一般，从车辆取下灵智ECU13，解析生成第1代码的运算式比较困难。因此，车辆安全装置11，能够进一步提高车辆的安全等级。
为生成第1代码而存储在灵智ECU13的运算式，由于与其它灵智ECU的运算式不同，所以由其它灵智ECU生成的第1代码，与由灵智ECU13生成的第1代码不同。因此，在将现有的灵智ECU13更换成其它灵智ECU时，第2加密通信不成立。即，即使不知道第1代码的第三者更换灵智ECU13，第2加密通信也不成立，发动机ECU15也禁止启动发动机16。因此，车辆安全装置11，能够进一步提高车辆的安全等级。
(4)灵智ECU13，在因电池的瞬间断开而第1代码从存储器13a消失时，从自己具有的车辆代码通过运算而生成第1代码。因此，即使电池瞬间断开等不可预测的事态发生，之后，第2加密通信也能成立，使用者也能够使发动机16启动，使车辆行驶。即，即使因电池的瞬间断开，第1代码从灵智ECU13的存储器13a消失，也不需要再将第1代码存储在存储器13a中等繁琐的作业。因此，车辆安全装置11的方便性提高。
(5)灵智ECU13，可以与识别码盒14和发动机ECU15分开而设在能够比较容易从车辆上取下的地方，例如驾驶席座椅的下部。如此设在容易取下的位置上的灵智ECU13的维修容易。因此，车辆安全装置11的方便性提高。
(6)发动机ECU15，当在第1加密通信、第2加密通信及第3加密通信的所有加密通信中，相互认证都成立时，允许发动机16的启动。即，要允许发动机16的启动，3个相互认证必须成立。在合并以往的车辆安全装置中的灵智ECU的功能和固定ECU的功能时，在灵智ECU和固定ECU之间，不需要加密通信。即，为允许发动机16的启动，只进行2次加密通信。在本实施方式中，由于灵智ECU13和识别码盒14之间，进行第2加密通信，所以进行3次加密通信。因此，本实施方式的车辆安全装置11，进行相对多次的加密通信，能够提高车辆的安全等级。
另外，本实用新型的实施方式也可以如下变更。
在上述实施方式的识别码盒14上，连接着灵智ECU13及发动机ECU15。但是，车辆安全装置11中的各构成装置的连接关系，不限定于图2所示的连接关系。例如，也可以如在图3所示的车辆防盗系统30的车辆安全装置31中那样，在灵智ECU32上连接发动机ECU15。此时，灵智ECU32，具有利用第1加密通信进行的相互认证及利用第2加密通信进行的相互认证的功能，同时在利用在发动机ECU15和识别码盒14之间进行的第3加密通信进行的相互认证中起到中介作用。
具体而言，灵智ECU32，具有作为存储机构发挥功能的易失性的存储器32a。灵智ECU32，经由存储器32a，向识别码盒14供给从发动机ECU15接收的信号。另外，灵智ECU32，经由存储器32a，向发动机ECU15供给从识别码盒14接收的信号。如此，灵智ECU32，在利用第3加密通信进行的相互认证中起到中介作用。即，灵智ECU32，采用以存储器32a作为缓冲器，在利用第3加密通信的相互认证中起到中介作用。
在此构成中，如果从车辆上取下灵智ECU32，则存储器32a中的内容消失。因此，第三者，例如即使解析灵智ECU32，也不能了解第2代码。即，能够防止利用非法行为得到第2代码。因此，车辆安全装置31，能够防止利用非法行为实现识别码盒14和发动机ECU15的相互认证，能够维持车辆的安全等级。由此，能够维持车辆的安全等级，同时能够扩展车辆安全装置上的各构成装置的连接关系的选择范围。
此外，由于识别码盒14只连接在灵智ECU32上，所以能减少识别码盒14上的连接器的数量。由此，识别码盒14具有比较简单的构成。所以，识别码盒14能进一步小型化，更容易在难从车辆上卸下的地方设置识别码盒14。
在上述实施方式中，灵智ECU32，通过从车辆代码运算生成进行第2加密通信所需的第1代码，并将生成的第1代码存储在非易失性存储器13a中。但是，灵智ECU13，也可以不在存储器13a中存储生成的第1代码。此时，灵智ECU13，每当进行第2加密通信时，通过运算生成第1代码。
在上述实施方式中，在识别码盒14和发动机ECU15之间，进行第3加密通信。但是，与识别码盒14进行第3加密通信的ECU，不限定于发动机ECU15。例如，车辆安全装置，也可以包含连接在识别码盒14上的转向锁ECU，在识别码盒14和转向锁ECU之间进行第3加密通信。转向锁ECU，也可以在第1加密通信、第2加密通信及第3加密通信的全部加密通信中，相互认证成立时，解除转向锁定。这种车辆安全装置，能防止利用非法行为解除转向锁定，从而可以提高车辆的安全等级。即，连接在识别码盒14上的第2通信机构，只要是具有限制车辆行驶的权限的ECU就可以。
在上述实施方式中，在灵智ECU13中合并了灵智ECU的功能和固定ECU的功能。但是，也可以像以往的车辆安全装置那样，分别设置灵智ECU和固定ECU。此时，在识别码盒14和灵智ECU之间，及，识别码盒14和固定ECU之间，进行第2加密通信。这样，与以往相比，增加了允许发动机16启动所需的加密通信的数量。因此，能够提高车辆的安全等级。
第2通信机构，不局限于发动机ECU15。例如，第2通信机构，也可以是控制车窗玻璃的上升及下降的车门ECU。在此种情况下，当在第1加密通信、第2加密通信及第3加密通信的全部的加密通信中，相互认证成立时，允许车窗玻璃的上升或下降。此外，第2通信机构，也可以是控制汽车音响的操作的CPU(ECU)。这样，当在第1～第3加密通信的全部的加密通信中，相互认证成立的时候，CPU允许电动车窗的动作或汽车音响的动作。因此，能够防止第三者非法利用这些车辆装置。
此外，第2通信机构，也可以是进行将变速杆锁定在非行驶档(驻车档或空档位置)的控制的换档锁CPU(ECU)，或者，进行锁定车轮的控制的车轮锁CPU(ECU)。此时，换档锁CPU，当在第1～第3加密通信的全部的加密通信中，相互认证成立的时候，解除变速杆的锁定，使车辆可以行驶。另外，车轮锁CPU，当在第1～第3加密通信的全部的加密通信中，相互认证成立的时候，解除车轮的锁定，使车辆可以行驶。如此，当在第1～第3加密通信的全部的加密通信中，相互认证不成立的时候，不能够使车辆行驶。因此，能够防止车辆的被盗，进一步提高车辆的安全等级。
权利要求1.一种车辆安全装置，连接在车辆装置上，并与携带机进行通信，其特征在于，具有第1通信机构，与上述携带机进行用于第1相互认证的第1加密通信；识别码管理机构，连接在上述第1通信机构上，具有第1代码及第2代码，并使用第1代码，与第1通信机构进行用于第2相互认证的第2加密通信；第2通信机构，与上述识别码管理机构连接，使用第2代码，与上述识别码管理机构进行用于第3相互认证的第3加密通信，在第1、第2及第3相互认证全部都成立时，允许上述车辆装置的动作。
2.如权利要求1所述的车辆安全装置，其特征在于上述第2通信机构，在第1、第2及第3相互认证全部都成立时，允许上述车辆装置的行驶。
3.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述第1通信机构，包含存储第1代码的易失性存储机构。
4.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述第2通信机构，包含存储第1代码及第2代码的非易失性存储机构。
5.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述车辆装置包括发动机；上述第2通信机构，在第1、第2及第3相互认证全部都成立时，允许上述发动机的启动。
6.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述第1通信机构，包含存储信号的易失性存储机构；上述第2通信机构及识别码管理机构，通过上述存储机构，传递上述信号。
7.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述第1通信机构，包含灵智点火用的电子控制装置。
8.如权利要求1或2所述的车辆安全装置，其特征在于上述第2通信机构，包含发动机控制用的电子控制装置。
专利摘要本实用新型提供一种车辆安全装置，连接在车辆装置上，并与携带机进行通信的车辆安全装置。该车辆安全装置具有第1通信机构，与携带机进行用于第1相互认证的第1加密通信；识别码管理机构，连接在第1通信机构上，具有第1代码及第2代码，并使用第1代码，与第1通信机构进行用于第2相互认证的第2加密通信；第2通信机构，与上述识别码管理机构连接，使用第2代码，与识别码管理机构进行用于第3相互认证的第3加密通信，在第1、第2及第3相互认证全部都成立时，允许车辆装置的动作。由此，能够提高车辆的安全等级。
文档编号B60R25/00GK2787784SQ200420009668
公开日2006年6月14日 申请日期2004年11月4日 优先权日2003年11月4日
发明者大泷清和, 前田亨, 加藤久视, 大角晃义, 熊崎武, 下之本词之, 下村俊夫, 福冈克知, 正村浩一 申请人:株式会社东海理化电机制作所, 株式会社电装, 丰田自动车株式会社