スマートフォンキーを作ってみた！

この資料は2021年4月22日 KURUMA IoTLT vol.2 で発表した際の資料です。
自分の車に載せるためのスマートフォンキーの開発について話をしました。

Transcript

1. スマートフォンキーを作ってみた︕
   KURUMA IoTLT Vol.2 2021/04/22
   norippy @ rino products
   

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2. norippy (Norio Ikedo)
   ○平日はコネクティッドカーの開発エンジニア
   ○余暇の時間はrino products代表(副業)
   • ガジェットの筐体、電子回路、組み込みFW等の設計・開発・販売
   • Alexaスキルの開発 (“燃費計算”使ってください！)
   • スイッチサイエンス でM5Stick C用 Vibrator Hat 販売中
   • 今年は自動車パーツの開発〜販売を中心に活動
   Twitter:norippy Web page
   

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3. 最近の⾞関係のものづくり
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   S14, S15シルビア ⽤USBポート
   LINEと連携するカーセキュリティーシステム
   SDLアプリ “しおわんのきりばん”
   SDLアプリコンテスト2020 特別賞受賞︕
   

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4. 愛⾞遍歴
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   SUBARU
   インプレッサWRX(GDA-F)
   Honda
   S2000 type S
   (AP2)
   Suzuki
   Swift sport(ZC32S)
   Nissan
   Silvia (S15)
   MT & ハイオク⾞しか知らないおじさんです
   

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   本題に入ります
   

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6. キーレスって便利ですね
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   20年前の⾞はまだオプションでキーレスエントリーの時代
   みんなキーレスの便利さを知らなかった時代ですね。
   シルビアに乗り換えてタイムスリップです
   ボタンでロック/アンロック
   エンジンをかけるときに鍵を挿す
   鍵をわざわざ鞄から出さないといけない
   ドアに触れるとロック/アンロック
   エンジンSWを押せばエンジンがかかる
   鍵を鞄から出さなくて良い
   シルビア の鍵
   スイフトスポーツの鍵
   ⾬の⽇に鍵出すの
   ⾯倒だ︕
   シルビア でも最近のキーレスみたいな使い⽅したい
   

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7. 世の中には既にスマートフォンキーがある
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   Model 3のみ。
   スマートフォンを⾞両に登録すると
   ⾞に近づく︓アンロック
   ⾞から離れる︓ロック
   が⾃動でできる
   もちろんスマホのボタン操作も可
   調べるとBMWや中国のメーカー、そしてTESLAもスマートフォンをキーにできるようにしている
   Amazonで調べると、キーレスキットが安く売られている。
   ハーネスの加⼯が必要そうだ
   シルビア でもできそうかも︕︖
   

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   シルビア専用のキーレスはあるわけもなく、
   市販品ならハーネス加工一択。でもそれは嫌だ。
   →自分で開発することに！
   

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9. システム構成
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   コントロール
   ユニット
   Bluetooth low energy
   キーレスエントリーがあるなら、そのユニットをBLE置き換えれば良いはず。
   iOSアプリを開発
   ⾞の制御がネック。そこが難しくなければ実現できる気がする
   

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10. キーレスエントリーの仕組み
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    昔の⾞は仕組みも単純なので、整備書に全てが書かれていました。
    回路図からリモコンエントリーC/Uというのが全ての制御を⾏っている事もわかります
    キーレスエントリーのコントロールユニットのコネクタを
    ⾃作の基板に置き換えれば、スマホで操作できそうだ
    CAN通信ではなく、マイコンのIOのように単純。
    HIGHとLOWだけで判断、命令を出せば動きそう
    

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11. コントロールユニットのコネクタを探す
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    ⾃分で開発するならハーネス加⼯はしたくない。コネクターに挿したら使えるようにしたい。
    ネットの海で探しました
    キーレス
    コントロールユニット
    キーレスに繋がるコネクタ
    発⾒︕︕︕
    コネクタ⾼いっ︕︕
    コンタクトピンも⾼い︕︕
    （1個28円・・・)
    

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12. ハーネスを作る
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    キーレスユニット置き換えも良かったのですが、せっかくなら両⽅使えるようにしたいと考え、⼆股分岐ハーネスを製作
    整備書を参考に作ったことで、ハーネスは問題なく動作
    ここにスマホと通信〜⾞両制御する
    コントロールユニットを取り付ける
    

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13. スマホキーのコントロールユニット開発
    13
    ・BGX13Pというノンプログラミングで利⽤できるBLEモジュールとAtmega328Pを使った基板を設計
    ・技適も取れているので安⼼。
    ・少しIOピンが余っていたので後付けアンサーバックが取り付けられるようにしました
    ・ArduinoでBLEのやりとりを書けば、通信ができるのでとても簡単でした。
    BLEの設定もAtmegaから書き換えができる
    

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14. iOSアプリの開発
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    基板と、組み込みソフトウェアが⼤体できたので、iOSアプリの開発をしました
    Smart key App
    

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15. アプリの特徴
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    ・当初の設計どおり近づくとアンロック、離れるとロックに対応
    ・バックグラウンドでも動作可能
    ・オリジナルの写真が貼れるようにした
    ・Apple watchからも操作できる
    ・ホーンだけを鳴らして場所を知らせてくれる機能を追加
    ・⼀時的にキー操作を無効にできる機能を追加（スマホ盗難=⾞盗難の防⽌）
    ・素⼈なりにセキュリティ対策している
    ・Siriショートカット機能に対応（予定)
    ほぼ完成してバグ出し中
    GW中には完成予定︕︕
    

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16. まとめ
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    • スマートフォンキーが欲しくて開発してみました。
    • 古い⾞はCAN通信でモジュールごとの通信をしていない。
    リレーのお化けみたいな時代の⾞は、ハックが簡単で、
    実はIoTとの相性は良い︕
    今後の予定
    • 次回のイベントでは完成報告をしたい
    • 鍵をシェアするシステムを作りたい(IoTするかも?)
    

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17. おまけ
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    ・⾃動⾞関係のコネクタはJSTやMolex,HIROSEではない
    ・⽮崎総業、古河電⼯、住友電装などのメーカーが主流
    ・Digi-key やMouserでは売ってない
    ⾃動⾞、バイク⽤のコネクタを取り扱うECサイト
    •配線コム http://www.hi-1000.com/
    •ユニークシステム https://www.uniquesystem.jp/
    

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