JP2004076378A

JP2004076378A - キーレスエントリーシステム

Info

Publication number: JP2004076378A
Application number: JP2002237737A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Inada; 稲田　貴裕
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】携帯用通信機と車載通信機との間での信号の送受信によりドアロック機構の制御を行うキーレスエントリーシステムにおいて、携帯用通信機のバッテリーの小型化を可能として携帯用通信機を小型化しデザイン自由度を高める。
【解決手段】携帯用通信機は、連続的に車載通信機から送信される呼出信号の受信に応じて応答信号を送信する。車載通信機が応答信号を受信すると、受信結果に応じて携帯用通信機の位置が推定され、推定結果に応じて車両のドアロック装置を制御する。また、車載通信機は車内に設けられた車内アンテナ２３１、２３２、２３３を用いて携帯用通信機の位置を推定し、推定結果に応じて車内アンテナ２３１、２３２、２３３を介して充電電波の送信を行う。携帯用通信機が充電電波を受信すると、携帯用通信機のバッテリーが充電される。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の乗員が携帯可能な携帯用通信機と車両に搭載された車載通信機との間で信号を送受信することにより、車両に搭載されたドアロック機構を遠隔操作するキーレスエントリーシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のドアロック機構を遠隔操作し、ドアのロック及びアンロックを行ういわゆるキーレスエントリーシステムが知られている。
【０００３】
このようなキーレスエントリーシステムとして、乗員が携帯可能な携帯用通信機に、ロック信号送信ボタンとアンロック信号送信ボタンとを備えたものがある。乗員がそれらのボタンを操作することにより、携帯用通信機から信号が送信され、車載通信機がその信号を受信すると、受信した信号に応じてロック又はアンロックさせるようドアロック機構を制御する。
【０００４】
一方、近年、特開平５−１０６３７６号公報に開示されている様に、小型化、製造コスト削減、デザイン性向上などの観点から、携帯用通信機と車載通信機をともに信号の送受信が可能な様に構成して上記のボタンを廃止した、ボタンレス式のキーレスエントリーシステムと呼ばれるものが開発されている。上記の様なボタンレス式のキーレスエントリーシステムにおいては、ドアのロック及びアンロックを行うに際し、まず車載通信機から連続的に送信される呼出信号に携帯用送信機が応答して応答信号を送信する。車載通信機は、呼出信号を送信してから携帯用通信機からの応答信号を受信するまでの時間や応答信号の有無等に基づいて携帯用通信機までの距離を判断する。携帯用通信機が車載通信機から所定距離内にあると判断したとき、車載通信機はドアのアンロックを行う。一方、携帯用通信機を持った乗員が車両を離れ、携帯用通信機と車載通信機とが所定距離以上離れると、車載機はドアのロックを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
携帯用通信機はバッテリーを備えており、バッテリーの電力により上記の動作を行うため、サービス性の向上、つまり電池交換の頻度を小さくするたには、携帯用通信機に容量の大きなバッテリーを備える必要がある。しかしながら、バッテリーの容量を大きくすると携帯用通信機の大型化が避けられない。特に、上記の携帯用通信機と車載通信機との間で送受信を行う形式のキーレスエントリーシステムにおいては、携帯用通信機は車載通信機からの呼出信号の受信に備え常に待機状態にあることからバッテリーの消耗が早い傾向がある。従って、サービス性を維持するためには大きなバッテリーが必要となるため携帯用通信機を大型化せざるを得ず、携帯用通信機のデザインにおける自由度を制約する一因となる。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、携帯用通信機と車載通信機との間で信号の送受信を行うことによりドアロック機構の制御を行うキーレスエントリーシステムにおいて、携帯用通信機のバッテリーの小型化を可能とすることにより、携帯用通信機を小型化してデザイン自由度を高めることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成は、充電可能なバッテリーと、該バッテリーにより駆動され、呼出信号を受信する携帯側受信手段と、上記バッテリーにより駆動され、上記携帯側受信手段により受信された呼出信号に応じて応答信号を送信する携帯側送信手段とを有する携帯用通信機と、連続的又は断続的に呼出信号を送信する車載側送信手段と、上記携帯用通信機からの応答信号を受信する車載側受信手段と、該車載側受信手段により受信された応答信号に応じて上記携帯用通信機の位置を推定する位置推定手段と、ドアロック機構に接続され、上記位置推定手段による推定結果に応じて上記ドアロック機構の制御を行うドアロック制御手段とを有する車載通信機とを備えたキーレスエントリーシステムにおいて、上記携帯用通信機が、充電電波を受信するとともに上記バッテリーを充電する充電電波受信手段を有しており、上記車載通信機が充電電波を送信する充電電波送信手段を有しており、該充電電波送信手段が、上記車載通信機の上記位置推定手段により上記携帯用通信機が車内にあると推定されたときに充電電波を送信するよう構成されているキーレスエントリーシステムである。
【０００８】
上記の構成によれば、乗員が車内に携帯用通信機を持ち込んでいる状態のときに、携帯用通信機のバッテリーが充電される。すなわち、携帯用通信機を持った乗員が車両に近づいた際に、自動的にドアのアンロックを行うべく携帯用通信機が車載通信機との間で信号の送受信を行うことによってバッテリーの電力が消費されても、その後の乗員による携帯用受信機の車内への持ち込みによってバッテリー電力が補充される。従って、必要なバッテリー容量を小さくすることが出来、より小さなバッテリーを使用することが出来るため、携帯用通信機を小型化出来る。
【０００９】
本発明の第２の構成は、充電可能なバッテリーと、該バッテリーにより駆動され、呼出信号を受信する携帯側受信手段と、上記バッテリーにより駆動され、上記携帯側受信手段により受信された呼出信号に応じて応答信号を送信する携帯側送信手段とを有する携帯用通信機と、車両に設けられた乗員検知手段に接続され、該乗員検知手段による乗員の検知に応じて呼出信号の連続的又は断続的な送信を開始する車載側送信手段と、上記携帯用通信機からの応答信号を受信する車載側受信手段と、該車載側受信手段により受信された応答信号に応じて上記携帯用通信機の位置を推定する位置推定手段と、ドアロック機構に接続され、上記位置推定手段による判断結果に応じて上記ドアロック機構の制御を行うドアロック制御手段とを有する車載通信機とを備えたキーレスエントリーシステムにおいて、上記携帯用通信機が、充電電波を受信するとともに上記バッテリーを充電する充電電波受信手段を有しており、上記車載通信機が充電電波を送信する充電電波送信手段を有しており、該充電電波送信手段が、上記車載通信機の上記位置推定手段により上記携帯用通信機が車内にあると推定されたときに充電電波を送信するよう構成されているキーレスエントリーシステムである。
【００１０】
上記の構成によれば、乗員が車内に携帯用通信機を持ち込んでいる状態のときに、携帯用通信機のバッテリーが充電される。すなわち、携帯用通信機を持った乗員が車両に近づいたことが検知された際にドアのアンロックを行うべく携帯用通信機が車載通信機との間で信号の送受信を行うことによってバッテリーの電力が消費されても、その後の乗員による携帯用受信機の車内への持ち込みによってバッテリー電力が補充される。従って、必要なバッテリー容量を小さくすることが出来、より小さなバッテリーを使用することが出来るため、携帯用通信機を小型化出来る。
【００１１】
本発明の第３の構成は、上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置に最も近い位置にある充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されているものである。
【００１２】
上記の構成によれば、複数の充電電波送信手段のうち最も近い位置にある充電電波送信手段から充電電波が送信されるため、減衰度合いの最も小さい、すなわち強度の最も強い充電電波によって携帯用通信機のバッテリーが充電される。従って、携帯用通信機の車室内の位置によらず効率的に携帯用通信機のバッテリーを充電することが出来る。
【００１３】
本発明の第４の構成は、上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられているとともに上記充電電波送信手段のそれぞれに送信可能領域が設定されており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置が、上記送信可能領域の重複した位置にある場合には、重複した送信可能領域を設定する複数の充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されているものである。
【００１４】
上記の構成によれば、送信可能領域の重複した位置に携帯用通信機がある場合に複数の充電電波送信手段から充電電波が送信されるため、より効率的に携帯用通信機のバッテリーを充電することが出来る。
【００１５】
本発明の第５の構成は、上記充電電波送信手段が所定の方向への指向性を有するとともに、上記充電電波送信手段の指向性の方向が上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置の方向を向く様に、上記充電電波送信手段の向きが変更されるよう構成されているものである。
【００１６】
上記の構成によれば、充電電波送信手段の指向性の方向、つまり電界強度の強い方向を携帯用通信機のある方向に向けることが出来るため、携帯用通信機のバッテリーを確実に充電することが出来る。
【００１７】
本発明の第６の構成は、上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられているとともに上記充電電波送信手段のそれぞれに上記指向性に関連付けられた送信可能領域が設定されており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置が最大数の送信可能領域によってカバーされるように上記複数の充電電波送信手段の向きが調整され、上記携帯用通信機の位置をカバーする送信可能領域に対応した充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されているものである。
【００１８】
上記の構成によれば、極力多くの充電電波送信手段から充電電波が車載用通信機に供給されるよう複数の充電電波送信手段の向きが調整されるため、より確実かつ効率的に携帯用通信機のバッテリーを充電することが出来る。
【００１９】
本発明の第７の構成は、上記充電電波送信手段が、車両に搭載された車載バッテリーにより駆動されるとともに上記車両に搭載されたエンジンが作動中であるときに充電電波を送信するよう構成されているものである。
【００２０】
上記の構成によれば、充電電波送信手段が、エンジン作動中で車載バッテリーが充電されている状態のときに充電電波を送信する。従って、車載バッテリーに負担をかけることなく車載バッテリーを用いて携帯用通信機を充電することが出来る。
【００２１】
本発明の第８の構成は、上記充電電波送信手段が、車両に搭載されたエンジンの回転数に応じて充電電波の出力を変化させるよう構成されているものである。
【００２２】
上記の構成によれば、エンジン回転数に依存する車載バッテリーの充電効率が高い場合に充電電波の出力を増加させ、逆に車載バッテリーの充電効率が低い場合に充電電波の出力を低下させることにより、車載バッテリーにより負担をかけずに車載バッテリーの電力を用いて携帯用通信機を充電することができる。
【００２３】
本発明の第９の構成は、上記充電電波送信手段が、車両に搭載された車載バッテリーにより駆動されるとともに車両に装備された電装品による電気負荷状態に応じて充電電波の出力を変化させるよう構成されているものである。
【００２４】
上記の構成によれば、電装品による電気負荷が小さい場合に充電電波の出力を増加させ、逆に電装品による電気負荷が大きい場合に充電電波の出力を減少させることにより、車載バッテリーにより負担をかけずに車載バッテリーの電力を用いて携帯用通信機を充電することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、携帯用通信機と車載通信機との間で信号の送受信を行うことによりドアロック機構の制御を行うキーレスエントリーシステムにおいて、携帯用通信機のバッテリーを小型化することにより、携帯用通信機を小型化しデザイン自由度を高めることが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１乃至図３を参照しながら、本発明の第１実施形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明によるキーレスエントリーシステムにおける携帯用通信機１と車載通信機２の構成を示すブロック図である。携帯用通信機１は、乗員により携帯可能な様に小型で持ち運び可能な程度の大きさに構成されている。一方車載通信機２は、車両に搭載されており、後述する様に携帯用通信機１との交信結果に応じて、ドアロック機構４のロック／アンロック、及び不図示のスターターの制御による車両のエンジンの始動などを行わせる。
【００２８】
引き続き図１を参照しながら、携帯用通信機１及び車載通信機２の構成について説明する。
【００２９】
携帯用通信機１は、充電可能なバッテリー１０、車載通信機２からの呼出信号をアンテナを介して受信する通信電波受信部１１、車載通信機２にＩＤコードを含む応答信号をアンテナを介して送信する通信電波送信部１２、車載用通信機２からの充電電波をアンテナを介して受信する充電電波受信部１３、ＩＤコードなどの各種のデータやプログラムを記憶したメモリー１４、及びメモリー１４に記憶されたプログラムなどに基づいて各種の制御を行うＣＰＵ　１５から構成されている。通信電波受信部１１、通信電波送信部１２、ＣＰＵ　１５は、バッテリー１０からの電力によって動作する。また充電電波受信部１３はバッテリー１０に接続されており、後述する様に充電電波を受信してバッテリー１０に電力を供給する。なお、図１は、通信電波受信部１１、通信電波送信部１２、及び充電電波送信部１３にそれぞれアンテナが接続されているものを示しているが、共通のアンテナを用いて送信又は受信を行うようにしても良い。
【００３０】
一方、車載通信機２は、主送受信部２０及び副送受信部２１、並びに該主送受信部２０及び副送受信部２１と携帯用通信機１との通信結果に基づいてドアロック機構４にドアのロック／アンロックを行わせるとともに副送受信部２１を制御するユニット制御部２２から構成されている。該主送受信部２０、副送受信部２１及びユニット制御部２２は、車両に搭載された車載バッテリー３からの電力によって動作する。
【００３１】
具体的には、上記主送受信部２０は呼出信号をアンテナを介して連続的に送信する通信電波送信部２００、応答信号をアンテナを介して受信する通信電波受信部２０１とからなる。図１は、通信電波送信部２００及び通信電波受信部２０１にそれぞれアンテナが接続されているものを示しているが、共通のアンテナを用いて送信又は受信を行うようにしても良い。また、上記副送受信部２１は、呼出信号をアンテナを介して送信する通信電波送信部２１０、呼出信号をアンテナを介して受信する通信電波受信部２１１、充電電波をアンテナを介して送信する充電電波送信部２１２からなる。副送受信部２１が電波の送受信に使用するアンテナ２３１、２３２、２３３は、後述する様に、車室内に３箇所設けられている（以下、車内アンテナと称する）。
【００３２】
上記ユニット制御部２２は、該主送受信部２０及び副送受信部２１により受信された応答信号に基づいて携帯用通信機１の位置を推定する位置推定部２２１、応答信号に含まれるＩＤの照合を行うとともに位置推定部２２１により推定された携帯用通信機１の位置に応じてドアロック機構４を制御するとともに充電電波送信部２１２に充電電波の送信を行わせる制御部２２０、及びＩＤコードを含む各種のデータやプログラムを記憶したメモリー２２２を機能的に含んでいる。
【００３３】
それで、携帯用通信機１を携帯する乗員が車両に接近すると、車載通信機２の主送受信部２０から連続的に送信されている呼出信号を携帯用通信機１が受信する。携帯用通信機１が呼出信号を受信すると、その受信に応じてＩＤコードを含んだ応答信号を返信する。応答信号が車載通信機２の主送受信部２０により受信されると、ユニット制御部２２がその応答時間、或いは応答信号の強度に基づいて携帯用通信機１の車載通信機２からの距離を推定するとともに、ＩＤコードの照合を行う。携帯用通信機１から車載通信機２までの距離が所定の距離以内、つまり車載通信機２を中心とした所定の領域内にあり、かつＩＤコードが正しいと判断されると、ユニット制御部２２はドアロック機構４を制御してドアのアンロックを行う。なお、車載通信機２が常時連続的に呼出信号を送信する代わりに、乗員が指で触ることが出来るセンサーを車両のドアに設け、乗員がそのセンサーを触るなどの操作によって車両に乗り込む意思が検知された場合にセンサーからの信号が車載通信機２に伝達され、その信号に応じて車載通信機２が呼出信号の連続的な送信を開始するよう構成しても良い。また、通信電波の周波数は、一例として３１５ＭＨｚのＵＨＦ帯域が使用される。
【００３４】
一方、携帯用通信機１を携帯する乗員が車両を離れる際には、上記のアンロックの場合と同様に呼出信号と応答信号の送受信が携帯用通信機１と車載通信機２との間で行われて携帯用通信機１と車載通信機２との間の距離が判断され、所定距離以上離れた場合に、ユニット制御部２２はドアロック機構４を制御してドアのロックを行う。
【００３５】
本発明においては、携帯用通信機１が車室内にありエンジンが作動している場合に、携帯用通信機１のバッテリーが、車載通信機２から送信される充電電波を用いて充電されるよう構成されている。以下に、携帯用通信機１のバッテリー１０の充電について説明する。
【００３６】
充電は、周知の様な非接触充電方法を用いて行われる。すなわち、車載通信機２から充電電波が送信されると、携帯用通信機１のアンテナに交流電圧が誘起される。その交流電圧を整流して、バッテリー１０に電荷を補充する。充電電波の周波数は、一例として１２５ｋＨｚの帯域が使用される。
【００３７】
車内アンテナ２３１、２３２、２３３は、図２に一例として車内アンテナ２３２を示す様に、フェライトに導線を巻き付けたいわゆる棒状アンテナとして構成されている。棒状アンテナは周知の様に、その長手方向に直交する方向の指向性を有するので、充電電波を棒状アンテナから送信した場合、図２に破線にて示すような電界強度の分布となる。
【００３８】
車内アンテナ２３１、２３２、２３３の車内への配置について、車両１００の上面概略図である図３を参照しながら説明する。
【００３９】
第１の車内アンテナ２３１は、インストルメントパネル１０１の運転席近傍（右ハンドル車を図示した図３においては右側）に、その長手方向が車両の前後方向に沿って配置されている。第２の車内アンテナ２３２は、２列目シート１０２の下方で車幅方向略中央における車両フロア上に、その長手方向が車両の前後方向に沿って配置されている。第３の車内アンテナ２３３は、荷室１０３の車幅方向略中央部における車両フロア上に、その長手方向が車両の前後方向に沿って配置されている。
【００４０】
すなわち、図３に示される様に、上述した様な棒状アンテナの指向性を考慮して、３箇所の車内アンテナ２３１、２３２、２３３から送信される充電電波の届き得る範囲が、キャビンから荷室までのほぼ全域をカバーする様に車内アンテナ２３１、２３２、２３３が配置されている。第１の車内アンテナ２３１からの充電電波の届き得る範囲をエリア１、第２の車内アンテナ２３２からの充電電波の届き得る範囲をエリア２、第３の車内アンテナ２３３からの受電電波の届き得る範囲をエリア３とすると、エリア１は車両の運転席及び助手席付近をカバーし、エリア２は車両の２列目シート１０２近辺をカバーし、エリア３は車両の荷室１０３近辺をカバーする。エリア１が、第１の車内アンテナ２３１に対し右側よりも左側に大きく広がっているのは、第１の車内アンテナ２３１の右側近傍には金属製のドア或いは車体パネルが配置されるため、その方向の電界強度が小さくなるためである。
【００４１】
一方、３つの車内アンテナ２３１、２３２、２３３はそれぞれ、上述した様に携帯用通信機１との間で呼出信号と応答信号のやりとりを行うことによって車室内における携帯用通信機１の位置の推定を行うのにも用いられる。以下に、その推定方法について説明する。
【００４２】
携帯用通信機１と車載通信機２の主送受信部２０との間での交信により携帯用通信機１が車室内にあると判断されると、ユニット制御部２２は、副送受信部２１の通信電波送信部２１０から、第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３を用いて、それぞれから順に所定の時間差を置いて呼出信号を送信する。この呼出信号を搬送する電波の強度は、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３から送信される呼出信号が減衰して携帯用通信機１によって認識されなくなる臨界領域が、各アンテナ２３１、２３２、２３３から送信される充電電波の届き得る範囲であるエリア１乃至エリア３とほぼ一致する様に設定されている。
【００４３】
それで、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３から時間差を置いて順に上記の強度の電波を用いた呼出信号が送信されると、携帯用通信機１はエリア１乃至エリア３の内側にあるときのみ応答信号を返信する。従って、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３から送信された呼出信号に対応する応答信号の有無により携帯用通信機１の位置が推定される。
【００４４】
具体的には、エリア１乃至エリア３の重複を考慮して、エリア１のうちでエリア２との重複のない領域をエリアＡ、エリア１とエリア２が重複する領域をエリアＢ、エリア２のうち及びエリア１及びエリア３と重複しない領域をエリアＣ、エリア２とエリア３が重複する領域をエリアＤ、エリア３のうちエリア２との重複のない領域をエリアＥと設定し、エリアＡ乃至エリアＥのどのエリア内に携帯用通信機１があるかが推定される。
【００４５】
例えば、第１の車内アンテナ２３１からの送信に対応した応答信号が検出され第２の車内アンテナ２３２からの送信に対応した応答信号が検出されない場合、携帯用通信機がエリアＡにあると推定され、第１の車内アンテナ２３１からの送信に対応した応答信号が検出され第２の車内アンテナ２３２からの送信に対応した応答信号も検出された場合、エリアＢにあると判断される、といった様に、携帯用通信機１からの応答信号の有無に基づいて携帯用通信機１がエリアＡからＥのうちどのエリア内にあるかが推定される。
【００４６】
なお、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３からの呼出信号を上記の様に時間差をおいて送信する代わりに、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３が、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３に対応した識別コードを含む呼出信号を一斉に送信し、携帯様通信機１が受信した識別コードに応じた応答信号を送信するようにしても良い。
【００４７】
各車内アンテナ２３１、２３２、２３３からの充電電波の送信は、携帯用通信機１がどのエリアにあるかの推定結果に基づいて行われる。すなわち、携帯用通信機１がエリアＡにある場合には第１の車内アンテナ２３１のみから、エリアＢにある場合には第１及び第２の車内アンテナ２３１及び２３２から、エリアＣにある場合には第２の車内アンテナ２３２のみから、エリアＤにある場合には第２及び第３の車内アンテナ２３２及び２３３から、エリアＥにある場合には第３の車内アンテナ２３３のみから、充電電波が送信される。携帯用通信機１が充電電波を受信すると、携帯用通信機１のバッテリー１０が充電される。この様に充電電波を送信すれば、携帯用通信機１のある車室内の位置において充電電波の届きうる車内アンテナ全てから充電電波が送信されるため、充電効率を最大とすることが出来る。また、充電電波の届かない車内アンテナからは充電電波が送信されないため、充電電波送信部２１２すなわち副送受信部２１を駆動する車載バッテリー４の負荷を極力小さくすることが出来る。
【００４８】
以上の構成を有する第１実施例におけるユニット制御部２２の制御動作を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４９】
ステップＳ１においてスタートした後、ステップＳ２においてエンジンが作動中であるか否かが判断される。エンジンが作動中でなければ、このルーチンを終了する。一方エンジンが作動中であれば、ステップＳ３に進んで車内アンテナ２３１、２３２、２３３のそれぞれから呼出信号が送信され、そして呼出信号の受信に応じて携帯用通信機１からの応答信号が送信され、ステップＳ４に進む。
【００５０】
ステップＳ４においては、返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア１内にあるか否かが判断される。ＹｅｓであればステップＳ５に進む。
【００５１】
ステップＳ５においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア２内にあるか否かが判断される。Ｙｅｓと判断されれば、ステップＳ７にて携帯用通信機１がエリアＢにあると推定され、車内アンテナ２３１及び２３２が選択される。一方Ｎｏと判断されれば、ステップＳ８にて携帯用通信機１がエリアＡにあると推定され、車内アンテナ２３１が選択される。
【００５２】
ステップＳ４においてＮｏと判断された場合、つまり携帯用通信機１がエリア１内にないと判断された場合、ステップＳ６に進む。
【００５３】
ステップＳ６においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア２内にあるか否かが判断される。Ｎｏと判断されれば、ステップＳ９にて携帯用通信機１がエリアＥにあると推定され、車内アンテナ２３３が選択る。一方Ｙｅｓと判断されればステップＳ１０に進む。
【００５４】
ステップＳ１０においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア３内にあるか否かが判断される。Ｙｅｓと判断されれば、ステップＳ１１にて携帯用通信機１がエリアＤにあると推定され、車内アンテナ２３２及び２３３が選択される。一方Ｎｏと判断されれば、ステップＳ１２にて携帯用通信機１がエリアＣにあると推定され、車内アンテナ２３２が選択される。
【００５５】
ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１、及びＳ１２において携帯用通信機の位置の推定及び車内アンテナ２３１、２３２、２３３が選択された後、ステップＳ１３にて、選択された車内アンテナ２３１、２３２、２３３から充電電波が出力される。
【００５６】
従って、乗員が車両１００に乗り込んでエンジンを始動すると、携帯用通信機１がエリアＡ乃至エリアＥのうちどのエリアにあるかが判断され、その後各エリアに対応した車内アンテナから充電電波が送信され、携帯用通信機１が充電電波を受信して携帯用通信機１のバッテリー１０が充電されることになる。すなわち、乗員が車内に乗込むにあたってドアをアンロックするための信号の送受信によって携帯用通信機１のバッテリー１０の電力が消費されても、その後のエンジン始動によってバッテリー１０の電力が補充されるため、携帯用通信機１のバッテリー１０の容量を大きくする必要がなく、バッテリー１０の小型化を図ることが出来る。
【００５７】
（第２実施形態）
携帯用通信機１のバッテリー１０の充電効率を高めるために、上記３つの車内アンテナ２３１、２３２、２３３の向きを可変に構成することが出来る。また、車載バッテリー４の負荷を軽減するために、エンジン回転数や車両の電装品の電気負荷に応じて充電電波の送信強度を変更するように構成することも出来る。その様な構成を加えた例を、本発明の第２実施形態として図５乃至図７を参照しながら説明する。
【００５８】
第２実施形態における携帯用通信機１及び車載通信機２の基本的な構成及び機能は、第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。一方第２実施形態における車内アンテナ２３１、２３２、２３３は、第１実施形態のものと配置される位置は同じであるが、その向きが変更可能に構成されている。
【００５９】
具体的には、第１の車内アンテナ２３１の向きは、略水平な面内において、その長手方向が車両前後方向に沿った第１の向きと、その長手方向が上面視で略４５度反時計周りに回転した第２の向きとの間で変更される。第２の車内アンテナ２３２の向きは、略水平な面内において、その長手方向が車両前後方向に沿った第１の向きと、第１の向きから９０度回転した第２の向きとの間で変更される。第３の車内アンテナ２３３は、略水平な面内において、その長手方向が車両前後方向に沿った第１の向きと、第１の向きから９０度回転した第２の向きとの間で変更される。向きを変更する機構は、ユニット制御部２２に接続され車内アンテナ２３１、２３２、２３３の向きを変更させるステップモーターを介して各車内アンテナ２３１、２３２、２３３を所定位置に固定したものとすれば良い。また、初期状態においては、第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の全てが、車両進行方向に沿った向きとされている。
【００６０】
それで、第１実施形態において説明した様に推定された携帯用通信機１の位置に応じて、第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の向きが図５（ａ）乃至（ｄ）に示す様に変更される。すなわち、第１乃至第３の車内アンテナが初期状態にある場合において、携帯用通信機１がエリアＡにあると推定された場合には、図５（ａ）に示す様に、第１の車内アンテナ２３１を第１の向きに、第２の車内アンテナ２３２を第２の位置に、第３のアンテナ２３３を第１の向き（以下、第１のアンテナ状態と称する）とする。従って、第２の車内アンテナ２３２により送信される充電電波の届き得る範囲であるエリア２が前方に延び、第１の車内アンテナ２３１により送信される充電電波の届き得る範囲であるエリア１とが重複する大きな領域がエリアＡの付近に形成される。この場合、第１の車内アンテナ２３１と第２の車内アンテナ２３２との両方から充電電波が送信され、高い確率で携帯用通信機１のバッテリー１０が第１及び第２の車内アンテナ２３１及び２３２の両方からの充電電波により充電されることになる。
【００６１】
携帯用通信機１がエリアＢにあると推定された場合には、図５（ｂ）に示す様に、第１の車内アンテナ２３１を第２の向きに、第２の車内アンテナ２３２を第２の向きに、第３の車内アンテナ２３３を第１の向き（以下、第２のアンテナ状態と称する）とする。従って、エリア１とエリア２とが重複する領域が大きくなるとともに、エリア１、エリア２、エリア３が重複する領域がエリアＢの付近に形成される。この場合、第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の全てから充電電波が送信され、高い確率で携帯用通信機１のバッテリー１０が第１及び第２の車内アンテナ２３１及び２３２からの、或いは第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の全てからの充電電波により充電されることになる。
【００６２】
携帯用通信機１が、エリアＣにあると推定された場合には、図５（ｃ）に示す様に、第１の車内アンテナ２３１を第２の向きに、第２の車内アンテナ２３２を第１の向きに、第３の車内アンテナ２３３を第２の向き（以下、第３のアンテナ状態と称する）とする。従って、エリア１、エリア２、エリア３が重複する大きな領域がエリアＣの付近に形成される。この場合、第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の全てから充電電波が送信され、高い確率で携帯用通信機１のバッテリー１０が第１乃至第３の車内アンテナ２３１、２３２、２３３の全てからの充電電波により充電されることになる。
【００６３】
携帯用通信機１が、エリアＤにあると推定された場合には、図５（ｄ）に示す様に、第１のアンテナ２３１を第１の向きに、第２のアンテナ２３２を第２の向きに、第３のアンテナ２３３を第２の向き（以下、第４のアンテナ状態と称する）とする。従って、エリア２とエリア３が重複する大きな領域がエリアＤの付近に形成される。この場合、第２の車内アンテナ２３２及び第３の車内アンテナ２３３の両方から充電電波が送信され、高い確率で携帯用通信機１のバッテリー１０が第２及び第３の車内アンテナ２３２及び２３３の両方からの充電電波により充電されることになる。
【００６４】
携帯用通信機１が、エリアＥにあると推定された場合には、図５（ａ）に示す様に、第１の車内アンテナ２３１を第１の向きに、第２の車内アンテナ２３２を第２の位置に、第３のアンテナ２３３を第１の向きに、すなわち第１のアンテナ状態とする。従って、エリア２とエリア３が重複する大きな領域がエリアＥの付近に形成される、この場合、第２の車内アンテナ２３２と第３の車内アンテナ２３３との両方から充電電波が送信され、高い確率で携帯用通信機１のバッテリー１０が第１及び第２の車内アンテナ２３１及び２３２の両方からの充電電波により充電されることになる。
【００６５】
第２実施形態においては更に、各車内アンテナ２３１、２３２、２３３から送信される充電電波の強度が、エンジン回転数及び電装品の電気負荷に応じて変更される。具体的には、図６（ａ）に示す様にエンジン回転数に応じて０と１の間で補正係数ｋ１が設定されており、ｋ１は発電効率の良いエンジン回転数付近で最大値１とされている。また、図６（ｂ）に示す様に車両の電装品の電気負荷に応じて０と１の間で補正係数ｋ２が設定されており、ｋ２は電気負荷が大きいほど小さくされている。それらのマップがユニット制御部２２のメモリー２２２に格納されており、ユニット制御部２２は、係数ｋ１及びｋ２を車内アンテナ２３１、２３２、２３３の最大送信出力に乗じた出力で、車内アンテナ２３１、２３２、２３３から充電電波を送信させる。従って、車載バッテリー４に余裕のある場合には大きな出力で充電電波が送信され、逆に車載バッテリー４に余裕のない場合には小さな出力で充電電波が送信されるため、車載バッテリー４に負荷をかけることなく携帯用通信機１のバッテリー１０を充電することが出来る。
【００６６】
以上の構成を有する第２実施例におけるユニット制御部２２の制御動作を、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６７】
ステップＳ１においてスタートした後、ステップＳ２においてエンジンが作動中であるか否かが判断される。エンジンが作動中でなければ、このルーチンを終了する。一方エンジンが作動中であれば、ステップＳ３に進んで車内アンテナ２３１、２３２、２３３のそれぞれから呼出信号が送信され、そして呼出信号の受信に応じて携帯用通信機１からの応答信号が送信され、ステップＳ４に進む。
【００６８】
ステップＳ４においては、返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア１内にあるか否かが判断される。ＹｅｓであればステップＳ５に進む。
【００６９】
ステップＳ５においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア２内にあるか否かが判断される。Ｎｏと判断されれば、携帯用通信機１がエリアＡにあることになり、ステップＳ７に進んで第１のアンテナ状態が設定されるとともに車内アンテナ２３１、２３２が選択される。一方Ｙｅｓであれば、携帯用通信機１がエリアＢにあることになり、ステップＳ８に進んで第２のアンテナ状態が設定されるとともに全ての車内アンテナ２３１、２３２、２３３が選択される。
【００７０】
ステップＳ４においてＮｏと判断された場合、つまり携帯用通信機１がエリア１内にないと判断された場合、ステップＳ６に進む。
【００７１】
ステップＳ６においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア２内にあるか否かが判断される。Ｎｏと判断されれば、携帯用通信機１がエリアＥにあることになり、ステップＳ９に進んで第１のアンテナ状態が設定されるとともに車内アンテナ２３２、２３３が選択される。一方Ｙｅｓと判断されればステップＳ１０に進む。
【００７２】
ステップＳ１０においては返信された応答信号に基づき携帯用通信機１がエリア３内にあるか否かが判断される。Ｙｅｓと判断されれば、携帯用通信機１がエリアＤにあることになり、ステップＳ１１に進んで第４のアンテナ状態が設定されるとともに車内アンテナ２３２、２３３が選択される。一方Ｎｏと判断されれば、携帯用通信機１がエリアＣにあることになり、ステップＳ１２に進んで第３のアンテナ状態が設定されるとともに全ての車内アンテナ２３１、２３２、２３３が選択される。
【００７３】
ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１、及びＳ１２においてアンテナ状態の設定及び車内アンテナの選択が行われた後、ステップＳ１３に進んでエンジン回転数が読み込まれる。その後ステップＳ１４に進んで電装品の電気負荷が読み込まれる。
【００７４】
続いてステップＳ１５にて、ステップＳ１３にて読み込まれたエンジン回転からマップを参照して補正係数ｋ１を決定する。またステップＳ１６にて、ステップ１４にて読み込まれた電気負荷からマップを参照して補正係数ｋ２を決定する。
【００７５】
次いでステップＳ１７にて、決定された補正係数ｋ１、ｋ２を充電電波の最大強度に乗じて送信出力を決定する。そして、ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１、及びＳ１２において設定されたアンテナ状態で、選択された車内アンテナ２３１、２３２、２３３から、決定された出力で充電電波が出力される。
【００７６】
従って、乗員が車両１００に乗り込んでエンジンを始動すると、携帯用通信機１がエリアＡ乃至エリアＥのうちどのエリアにあるかが判断され、各エリアに対応して第１乃至第４のアンテナ状態の設定及び車内アンテナの選択が行われる。その後、エンジン回転数及び電装品の電気負荷に基づいて充電電波の出力が決定される。そして、設定されたアンテナ状態で、選択された車内アンテナから、決定された出力で充電電波が送信され、携帯用通信機１が充電電波を受信して携帯用通信機１のバッテリー１０が充電されることになる。すなわち、乗員が車内に乗込むにあたってドアをアンロックするための信号の送受信によって携帯用通信機１のバッテリー１０の電力が消費されても、その後のエンジン始動によってバッテリー１０の電力が確実にかつ効率的に補充されるため、携帯用通信機１のバッテリー１０の容量を大きくする必要がなく、バッテリー１０の小型化を図ることが出来る。また、充電のための車載バッテリーへの負荷を極力小さいものとすることが出来る。
【００７７】
以上、本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキーレスエントリーシステムにおける携帯用通信機と車載通信機の構成を示すブロック図である。
【図２】車内アンテナの構成及びその指向性を示す模式図である。
【図３】本発明によるキーレスエントリーシステムが設けられた車両の上面概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるユニット制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態における、各アンテナ状態での車内アンテナの向きと車内アンテナにより送信される充電電波の届き得る範囲を示す模式図である。
【図６】（ａ）　補正係数ｋ１とエンジン回転数との関係を示すマップ、及び（ｂ）補正係数ｋ２と電気負荷との関係を示すマップ、である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるユニット制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　携帯用通信機
２　車載通信機
３　車載バッテリー
４　ドアロック機構
１０　バッテリー
１１　通信電波受信部（携帯側受信手段）
１２　通信電波送信部（携帯側送信手段）
１３　充電電波受信部（充電電波受信手段）
１００　車両
２００　通信電波送信部（車載側送信手段）
２０１　通信電波受信部（車載側受信手段）
２１０　通信電波送信部（車載側送信手段）
２１１　通信電波受信部（車載側受信手段）
２１２　充電電波送信部（充電電波送信手段）
２２０　制御部（ドアロック制御手段）
２２１　位置推定部（位置推定手段）
２３１、２３２、２３３　車内アンテナ（充電電波送信手段）

Claims

充電可能なバッテリーと、該バッテリーにより駆動され、呼出信号を受信する携帯側受信手段と、上記バッテリーにより駆動され、上記携帯側受信手段により受信された呼出信号に応じて応答信号を送信する携帯側送信手段とを有する携帯用通信機と、
連続的又は断続的に呼出信号を送信する車載側送信手段と、上記携帯用通信機からの応答信号を受信する車載側受信手段と、該車載側受信手段により受信された応答信号に応じて上記携帯用通信機の位置を推定する位置推定手段と、ドアロック機構に接続され、上記位置推定手段による推定結果に応じて上記ドアロック機構の制御を行うドアロック制御手段とを有する車載通信機とを備えたキーレスエントリーシステムにおいて、
上記携帯用通信機が、充電電波を受信するとともに上記バッテリーを充電する充電電波受信手段を有しており、
上記車載通信機が充電電波を送信する充電電波送信手段を有しており、
該充電電波送信手段が、上記車載通信機の上記位置推定手段により上記携帯用通信機が車内にあると推定されたときに充電電波を送信するよう構成されていることを特徴とするキーレスエントリーシステム。
充電可能なバッテリーと、該バッテリーにより駆動され、呼出信号を受信する携帯側受信手段と、上記バッテリーにより駆動され、上記携帯側受信手段により受信された呼出信号に応じて応答信号を送信する携帯側送信手段とを有する携帯用通信機と、
車両に設けられた乗員検知手段に接続され、該乗員検知手段による乗員の検知に応じて呼出信号の連続的又は断続的な送信を開始する車載側送信手段と、上記携帯用通信機からの応答信号を受信する車載側受信手段と、該車載側受信手段により受信された応答信号に応じて上記携帯用通信機の位置を推定する位置推定手段と、ドアロック機構に接続され、上記位置推定手段による判断結果に応じて上記ドアロック機構の制御を行うドアロック制御手段とを有する車載通信機とを備えたキーレスエントリーシステムにおいて、
上記携帯用通信機が、充電電波を受信するとともに上記バッテリーを充電する充電電波受信手段を有しており、
上記車載通信機が充電電波を送信する充電電波送信手段を有しており、
該充電電波送信手段が、上記車載通信機の上記位置推定手段により上記携帯用通信機が車内にあると推定されたときに充電電波を送信するよう構成されていることを特徴とするキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置に最も近い位置にある充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられているとともに上記充電電波送信手段のそれぞれに送信可能領域が設定されており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置が、上記送信可能領域の重複した位置にある場合には、重複した送信可能領域を設定する複数の充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が所定の方向への指向性を有するとともに、上記充電電波送信手段の指向性の方向が上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置の方向を向く様に、上記充電電波送信手段の向きが変更されるよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が車室内の複数箇所に設けられているとともに上記充電電波送信手段のそれぞれに上記指向性に関連付けられた送信可能領域が設定されており、上記位置推定手段により推定された上記携帯用通信機の位置が最大数の送信可能領域によってカバーされるように上記複数の充電電波送信手段の向きが調整され、上記携帯用通信機の位置をカバーする送信可能領域に対応した充電電波送信手段から充電電波が送信されるよう構成されていることを特徴とする請求項５に記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が、車両に搭載された車載バッテリーにより駆動されるとともに上記車両に搭載されたエンジンが作動中であるときに充電電波を送信するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が、車両に搭載されたエンジンの回転数に応じて充電電波の出力を変化させるよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載のキーレスエントリーシステム。
上記充電電波送信手段が、車両に搭載された車載バッテリーにより駆動されるとともに車両に装備された電装品による電気負荷状態に応じて充電電波の出力を変化させるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。