JP2009029233A

JP2009029233A - 車両用エントリーシステム

Info

Publication number: JP2009029233A
Application number: JP2007194316A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ikushima; 好広幾島; Tsutomu Shirosaki; 勉城崎
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2009-02-12
Also published as: EP2018998A1; US20090027160A1

Abstract

【課題】車両を輸送する際、電子キーの送信出力が輸送時に適した強度に調整される機能を持つエンジン始動装置を提供する。
【解決手段】車載制御手段（キー照合ＥＣＵ１０）は、車両の輸送時に取り外されるヒューズ３の有無をＩＤ認証のためのリクエスト信号の送信前に確認し、この確認の結果得られたヒューズ３の有無情報を電子キー１に無線送信し、電子キー１は、車載制御手段から無線送信される前記有無情報に基づいて、ヒューズ３が有ると判定すると送信出力を第１の強度とし、ヒューズ３が無いと判定すると送信出力を第２の強度に設定する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯機（電子キー）と車載制御手段の双方向無線通信によって、車両のエンジン始動を、メカニカルキーを使用しないで利便性高く行うエンジン始動装置に関する。

近年、車両においては、例えば特許文献１〜３に開示されているように、防盗性の低いメカ式の鍵を無くすため、また、キーをシリンダーへ挿す/回す等の煩わしさを無くすため、携帯機（電子キー）と車載制御手段の双方向無線通信によってＩＤ認証を行ってエンジン始動を許可し、例えばスイッチ操作で簡単にエンジンが始動できる構成として、防盗性/利便性を向上させたエンジン始動装置が知られている。なお、いわゆるキーレスエントリーシステムにおけるドアアンロック時のＩＤ認証と、上記エンジン始動装置におけるエンジン始動時のＩＤ認証は、従来ばらばらに行われていたが、最近では統合化される傾向にある。また、上記エンジン始動装置では、電子キーから車載制御手段への通信にはＵＨＦの電波が使用され、車載制御手段から電子キーへの通信にはＬＦの電波が使用されていた。そして、上記電子キーから送信される電波（即ち、ＵＨＦの電波）の強度は、国内向けの車種の場合、国内電波法で定められた微弱な電界強度（微弱無線局としての強度）に設定される。

特開２００６−２９１９３５号公報特開２００４−７４８５０号公報特開２００７−７６４１５号公報

ところで、従来のエンジン始動装置では、電子キーの送信出力が、輸送時でもそれ以外の通常時でも同じ値であるため、例えば以下のような問題があった。即ち、各国で電波法が異なるため、海外向け車両では国内電波法に反する電界強度の電波を電子キーが出力する車両が存在する。よって、海外向けの車両を国内から輸送する際に、国内でその車両のエンジン始動を行うと国内電波法に違反してしまう恐れがあるという問題があった。

そこで本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、車両を輸送する際、電子キーの送信出力（電界強度）が輸送時に適した強度に調整される機能を持つエンジン始動装置を提供することを目的としている。

本願のエンジン始動装置は、ユーザが携帯する電子キーと、この電子キーに対してリクエスト信号を無線送信し、このリクエスト信号に対する返信として前記電子キーから無線送信されるアンサー信号に含まれる前記電子キーのＩＤコードと、自身に設定されたＩＤコードとの照合認証を行い、この照合認証が成立した場合に車両のエンジン始動を許可する車載制御手段と、を備えるエンジン始動装置において、
前記車載制御手段は、車両に搭載された電源とヒューズを介して接続する電源供給ラインを少なくとも有し、かつ、前記ヒューズの有無を前記リクエスト信号の送信前に確認し、この確認の結果得られた前記ヒューズの有無情報を、前記リクエスト信号に含ませるか、或いは前記リクエスト信号とは別の信号として前記電子キーに無線送信し、
前記電子キーは、前記車載制御手段から無線送信される前記ヒューズの有無情報に基づいて、前記ヒューズが有ると判定すると前記アンサー信号を含む無線信号の送信出力を第１の強度とし、前記ヒューズが無いと判定すると前記送信出力を第２の強度に設定することを特徴とするものである。

ここで、「リクエスト信号」とは、必ずしも電子キーからの返信を要求するデータを含む必要はなく、この信号に応じて電子キーがアンサー信号を返信する起因となる信号であればよい。例えば、上記ヒューズの有無情報のみを含む信号が上記リクエスト信号として送信される態様でもよい。或いは、省電力モードとなっていていわゆるスタンバイ状態（スリープ状態）となっている電子キーを、通常の動作モードに起動させるウェイクアップ信号が、上記リクエスト信号を兼ねている態様でもよい。
また、「車両」には、四輪自動車等の一般的な車両に加えて、一般的な車両と均等な乗物（例えば、小型飛行機等）も含まれる。

本願のエンジン始動装置によれば、車両の輸送時には前記ヒューズが無いために電子キーの送信出力が第２の強度に設定され、通常時（輸送時でない時）には前記ヒューズが有るために電子キーの送信出力が第１の強度に設定される。即ち、輸送時に取り外される車両のヒューズの有無に基づいて、電子キーの送信出力が自動的に切替えられる。このため、上記第２の強度を輸送時に適した強度に設定しておけば、車両を輸送する際、電子キーの送信出力が輸送時に適した強度に調整されて便利である。例えば、国内電波法に違反してしまう高強度の電波を電子キーが出力する海外向け車両を国内から輸出する際にも、上記第２の強度を国内電波法に適した微弱なものに設定しておけば、前記ヒューズを取り外すだけで、電子キーの送信出力が輸送時に適した微弱な強度に自動調整され、国内電波法を遵守することが容易に可能となる。

本願のエンジン始動装置によれば、輸送時に取り外される車両のヒューズの有無に基づいて、電子キーの送信出力が自動的に切替えられる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
図１は、本例のエンジン始動装置の構成を説明する回路図である。図２は、同装置の機能や動作を説明する図である。
本システムは、図１に示すように、使用者が携帯可能な電子キー１と、車載制御手段としてのキー照合ＥＣＵ１０及び電源ＥＣＵ２０（ＥＣＵは電子制御ユニットを意味する）とを備える。
なお図１において、符号２は車両の電源（バッテリー）を示し、符号３はヒューズを示す。ヒューズ３は、車両において常時接続される電源供給ライン（図１では符号Ｌ１で示す電源供給ライン）に設けたヒューズであり、輸送時には通常は取り外されるものである。また図１において、符号Ｌは電源２のプラス電極に接続された電源ラインを示し、符号ＬＧは電源２のマイナス電極及びグランドに接続されたグランドラインを示す。なお、電源供給ラインＬ１は電源ラインＬから分岐したラインである。

ここで電子キー１は、キー照合ＥＣＵ１０からのリクエスト信号を受信するアンテナや受信回路（図示省略）と、キー照合ＥＣＵ１０に対して所定周波数でアンサー信号を送信するためのアンテナや送信回路（図示省略）と、電子キー全体の制御処理やＩＤコード等の記憶保持を実現するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を含む制御回路（図示省略）と、内蔵電池（図示省略）などを、内部に備える。

ここで、電子キー１の制御回路は、ＩＤコード等の記憶手段として、例えば書き込み消去可能な不揮発性の電子キー側記憶手段（例えば、Ｅ^２ＰＲＯＭ；図示省略）を有する。
また制御回路を構成するマイコンは、定常的には、省電力モードであるスタンバイ状態となっていて、適宜、このスタンバイ状態から通常モード（スタンバイ状態でない起動状態）に切り替わって動作する。

また、電子キー１の上記制御回路１１は、そのマイコンの動作プログラム設定等によって、以下のような処理動作を実行する機能を有する。
即ち、例えばリクエスト信号に相当する規定周波数で規定強度以上の信号（復調前）を受信すると通常モードに移行してこの信号の受信処理を実行し、まずこの信号が正規のリクエスト信号か否か判定する。具体的には、受信した信号（復調後の２値データ列）を分析して、電子キー側記憶手段に記憶されたＩＤコード等と同じデータが、受信した信号の所定箇所（例えばＩＤ部）に含まれるか否か判定し、肯定的であれば正規のリクエスト信号であると判定する。そして、正規のリクエスト信号であると判定すれば、電子キー側記憶手段に記憶されたＩＤコードを含むアンサー信号を所定回数送信する。また、ここで正規のリクエスト信号であると判定しなかった場合には、スタンバイ状態に戻って、再度の信号入力を待つ。

また電子キー１は、キー照合ＥＣＵ１０から無線送信されるヒューズ３の有無情報に基づいて、ヒューズ３が有ると判定すると前記アンサー信号を含む無線信号の送信出力を第１の強度とし、ヒューズ３が無いと判定すると前記送信出力を第２の強度に設定する機能を有する。ここで、第１の強度は、車両の通常使用時（輸送時以外）の強度である。また、第２の強度は、車両を輸送する輸送時に好ましい強度である。国内電波法に違反してしまう高強度の電波を電子キーが出力する海外向け車両の場合には、上記第１の強度はそのような高強度に設定され、これに対して第２の強度は、第１の強度よりも小さく微弱なもの（国内電波法に適合する値）に設定される。

一方、キー照合ＥＣＵ１０は、図１に示すように、制御回路１１と、電源入力用レギュレータ１２と、電圧モニタ用レギュレータ１３と、ＣＡＮトランシーバ１４と、リクエスト信号等を無線送信するための送信回路（図示省略）と、アンサー信号等の無線信号を受信するための受信回路（図示省略）と、送信用アンテナ（図示省略）と、受信用アンテナ（図示省略）と、を備える。なお受信用アンテナは、例えばキー照合ＥＣＵ１０のユニット内に内蔵されているが、送信用アンテナは、例えば運転席等のユニット外に設置されている。

ここで、電源入力用レギュレータ１２は、制御回路１１の電源入力ラインＬ２に接続され、電圧を安定化するレギュレータである。なお、電源入力ラインＬ２（電源入力用レギュレータ１２の入力側）は、バックアップラインＬ５と後述するバックアップ電源用リレー２５の常開接点２５ａを介して電源ラインＬに接続されるとともに、ダイオード１５と電源供給ラインＬ１を介するルートによっても電源ラインＬに接続されている。なお、ダイオード１５は電流の逆流を防止するために設けられている。また、電源供給ラインＬ１上には、既述したヒューズ３が接続され、このヒューズ３が取り外されると、この電源供給ラインＬ１は遮断され、後述するモニタラインＬ３の電圧は低電位（例えばゼロＶ）となる。

電圧モニタ用レギュレータ１３は、制御回路１１のモニタラインＬ３に接続され、電圧を安定化するレギュレータである。なお、モニタラインＬ３（電圧モニタ用レギュレータ１３の入力側）は、電源供給ラインＬ１を介して電源ラインＬに接続されている。
ＣＡＮトランシーバ１４は、車載用のＬＡＮ（Local Area Network）としてのいわゆるＣＡＮ（Controller
Area Network）のための通信回路である。なお図１において、符号ＬＮは、上記ＣＡＮのネットワークを示す。

また制御回路１１は、マイコンを備え、さらにＩＤコード等の記憶手段として、例えば書き込み消去可能な不揮発性の車載機側記憶手段（例えば、Ｅ^２ＰＲＯＭ）を有する。この制御回路は、例えば所定周期で間欠的に起動することによって、消費電力が必要最小限に抑えられている。

また上記制御回路１１は、そのマイコンの動作プログラム設定等によって、以下のような処理動作を実行する機能を有する。
即ち、例えば間欠的に起動する度に、次の処理を実行する。まず、電源ＥＣＵ２０から送信される電子キー認証の開始要求（図２に示す認証開始要求）をＣＡＮトランシーバ１４を介して受信したか否かを判定し、この開始要求がなければ、処理を終了する。そして開始要求があれば、まず、モニタラインＬ３の電圧を読み取り、電圧が規定値（例えばゼロＶ）以下であればヒューズ無しと判定し、それ以外ではヒューズ有りと判定する。次いで、このヒューズ有無の判定結果（ヒューズの有無情報）を含む信号を電子キー１に向けて送信用アンテナから送信する。その後、制御回路１１は、送信用アンテナから規定のリクエスト信号を送信し、ＩＤコードの認証を実行する。即ち、リクエスト信号を送信した後、所定の受信待ち時間の間に、正規のアンサー信号を受信したか否か判定する。詳しくは、車載機側記憶手段に記憶されたＩＤコード等と一致するコードが所定の箇所に含まれた信号が、受信用アンテナを介して受信されたか否か判定する。そして、このような正規のアンサー信号が所定の受信待ち時間の間に受信されれば、認証完了（認証成立）を意味する信号（即ち、エンジン始動を許可する信号）をＣＡＮに出力し、正規のアンサー信号を受信しないで上記受信待ち時間が経過した場合には、認証完了（認証不成立）を意味する信号をＣＡＮに出力する。

次に電源ＥＣＵ２０は、マイコンを含む制御回路２１と、電源入力用レギュレータ２２と、リレー制御用ＮＯＴ回路２３と、ＣＡＮトランシーバ２４と、バックアップ電源用リレー２５とを備える。
ここで、電源入力用レギュレータ２２は、制御回路２１の電源入力ラインＬ６に接続され、電圧を安定化するレギュレータである。なお、電源入力ラインＬ６（電源入力用レギュレータ２２の入力側）は、電源ラインＬに接続されている。

リレー制御用ＮＯＴ回路２３は、制御回路１１のリレー駆動ラインＬ７に接続され、出力電圧を反転させる回路である。なお、リレー駆動ラインＬ７（リレー制御用ＮＯＴ回路２３の出力側）は、バックアップ電源用リレー２５のコイル２５ｂの一方の端子（低電位側端子）に接続されている。
ＣＡＮトランシーバ２４は、前述のＣＡＮのための通信回路である。
バックアップ電源用リレー２５は、コイル２５ｂと常開接点２５ａを有し、コイル２５ｂに電流が流れると、常開接点２５ｂが閉じるものである。なお、コイル２５ｂの他方の端子（高電位側端子）は、電源ラインＬに接続されている。また、常開接点２５ａの一方の端子は電源ラインＬに接続され、常開接点２５ａの他方の端子はバックアップラインＬ５を介して前述の電源入力ラインＬ２（電源入力用レギュレータ１２の入力側）に接続されている。

また、電源ＥＣＵ２０の上記制御回路２１は、そのマイコンの動作プログラム設定等によって、以下のような処理動作を実行する機能を有する。
即ち、エンジン始動のためにユーザが操作するエンジン始動スイッチ（図示省略）の作動状態を判定する処理を、例えば周期的に実行する。なお、エンジン始動スイッチは、例えば運転席等に設けられたプッシュ式或いは回転式などの操作部をユーザが操作することによってオンするスイッチである。本例では、このエンジン始動スイッチがオンしていることを示す信号が、図示省略した他のＥＣＵからＣＡＮを介して送信され、この信号を電源ＥＣＵ２０が受信することによって、電源ＥＣＵ２０が上記エンジン始動スイッチの作動状態を判定する。

そして電源ＥＣＵ２０は、上記エンジン始動スイッチがオンしていることを判定すると、キー照合ＥＣＵ１０の電源バックアップを開始し、その後電子キー認証の開始要求をＣＡＮによってキー照合ＥＣＵ１０の制御回路１１に送信する。
ここで、キー照合ＥＣＵ１０の電源バックアップは、リレー駆動ラインＬ７の電圧（リレー制御用ＮＯＴ回路２３の入力側の電圧）を低電位から高電位に切替えてコイル２５ｂを通電状態として常開接点２５ａをオンさせることによって実行する。常開接点２５ａがオンすることによって、ヒューズ３が取り外されている輸送時でも、バックアップラインＬ５を介してキー照合ＥＣＵ１０の制御回路１１に電源が供給され、この制御回路１１が前述の処理動作を実行可能となる。
また電源ＥＣＵ２０は、前述したキー照合ＥＣＵ１０の制御回路１１からの認証完了の信号を、ＣＡＮを介して受信し、認証成立の場合には車両のエンジンを始動させる制御を実行する。

次に、以上説明した構成のエンジン始動装置のエンジン始動時の全体的動作を、図２を参照して説明する。
図２に示すように、ユーザによってエンジン始動スイッチがオン操作（スタートスイッチＯＮ）されると、電源ＥＣＵ２０がそれを判定し、電源ＥＣＵ２０が電源バックアップを開始し、その後電子キー認証の開始要求（認証開始要求）をキー照合ＥＣＵ１０に送信する。するとキー照合ＥＣＵ１０は、ＦＵＳＥラインモニタの処理を実行する。即ち、モニタラインＬ３の電圧を読み取り、電圧が規定値（例えばゼロＶ）以下であればヒューズ無しと判定し、それ以外ではヒューズ有りと判定する。次いでキー照合ＥＣＵ１０は、このヒューズ有無の判定結果（ヒューズの有無情報）を含む信号を電子キー１に向けて無線送信する（ＦＵＳＥ情報通知）。そして電子キー１では、受信した前記信号がヒューズ無しを意味する情報を含む場合に、送信出力を第２の強度に設定し、前記信号がヒューズ有りを意味する情報を含む場合には、送信出力を第１の強度に設定する。

その後、キー照合ＥＣＵ１０の制御回路１１は、規定のリクエスト信号を送信し、ＩＤコードの認証を実行する。この際、電子キー１から返信されるアンサー信号の電波強度は、ヒューズ有りの場合には第１の強度であり、ヒューズ無しの場合には第２の強度になり、その都度ヒューズ３の有無によって切替えられる。次いでキー照合ＥＣＵ１０は、この認証の結果が成立であれば（即ち、正規のアンサー信号を受信すれば）、認証完了（認証成立）を意味する信号（即ち、エンジン始動を許可する信号）をＣＡＮに出力し、不成立であれば（即ち、正規のアンサー信号を受信しないで受信待ち時間が経過した場合には）、認証完了（認証不成立）を意味する信号（即ち、エンジン始動を許可しない信号）をＣＡＮに出力する。すると電源ＥＣＵ２０は、このキー照合ＥＣＵ１０からの認証完了の信号を、ＣＡＮを介して受信し、認証成立の場合には車両のエンジンを始動させる制御を実行する。
これにより、適正な電子キー１を携帯したユーザは、例えば運転席等に設けられたプッシュ式或いは回転式の操作部を操作するだけで、メカニカルキーを使用せずに容易にエンジンを始動させることができる。

以上説明したように、本例のエンジン始動装置によれば、車両の輸送時にはヒューズ３が取り外されて無いために電子キー１の送信出力が第２の強度に設定され、通常時（輸送時でない時）にはヒューズ３が有るために電子キー１の送信出力が第１の強度に設定される。即ち、輸送時に取り外される車両のヒューズ３の有無に基づいて、電子キー１の送信出力が自動的に切替えられる。このため、上記第２の強度を輸送時に適した強度に設定しておけば、車両を輸送する際、電子キー１の送信出力が輸送時に適した強度に調整されて便利である。例えば、国内電波法に違反してしまう高強度の電波を電子キー１が出力する海外向け車両（上記第１の強度を高強度に設定すべき車両）を国内から輸出する際にも、上記第２の強度を国内電波法に適した微弱なものに設定しておけば、前記ヒューズを取り外すだけで、電子キーの送信出力が輸送時に適した微弱な強度に自動調整され、国内電波法を遵守することが容易に可能となる。

なお、本発明は上述した形態例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、前記ヒューズの有無情報は、前記リクエスト信号として送信されてもよい。
また、上記第１の強度と第２の強度の大小関係は、必ずしも第２の強度の方が小さいとは限らない。ヒューズが取り外される輸送時に電子キーの送信出力を通常時よりも高強度にするニーズがあった場合には、上記第２の強度は第１の強度よりも高く設定すべきであり、このような態様も本願発明に含まれる。
また、本願発明の電子キーや車載制御手段（上記形態例では、電子キー１やキー照合ＥＣＵ１０など）は、エンジン始動システム以外のシステム（例えば、キーレスエントリーシステム）の携帯機や車載機としても機能する態様であってもよい。
さらにまた、ヒューズの有無によって電子キーから返信されるアンサー信号の電波強度を変えるだけでなく、車載制御手段から電子キーに送信される信号の電波強度をも、ヒューズの有無によって変えることができる。
さらに、電源からヒューズを介して接続する電源供給ライン（図１でいえばヒューズ３を備えた電源供給ラインＬ１）の代わりに、電源からスイッチング手段（スイッチ、リレー、ダイオードなど）を介して接続する電源供給ラインをもって置き換える実施例を想定することもできる。この場合、車載制御手段は、ヒューズの有無を確認する代わりに、前記スイッチング手段が閉じている（導通あり）か開いている（導通なし）かを確認することになり、その結果によって信号の電波強度を変えるように制御することが考えられる。

エンジン始動装置の回路図である。エンジン始動装置の全体的動作を説明する図である。

符号の説明

１電子キー
３ヒューズ
１０キー照合ＥＣＵ（車載制御手段）
２０電源ＥＣＵ（車載制御手段）
Ｌ１電源供給ライン

Claims

ユーザが携帯する電子キーと、この電子キーに対してリクエスト信号を無線送信し、このリクエスト信号に対する返信として前記電子キーから無線送信されるアンサー信号に含まれる前記電子キーのＩＤコードと、自身に設定されたＩＤコードとの照合認証を行い、この照合認証が成立した場合に車両のエンジン始動を許可する車載制御手段と、を備えるエンジン始動装置において、
前記車載制御手段は、車両に搭載された電源とヒューズを介して接続する電源供給ラインを少なくとも有し、かつ、前記ヒューズの有無を前記リクエスト信号の送信前に確認し、この確認の結果得られた前記ヒューズの有無情報を、前記リクエスト信号に含ませるか、或いは前記リクエスト信号とは別の信号として前記電子キーに無線送信し、
前記電子キーは、前記車載制御手段から無線送信される前記ヒューズの有無情報に基づいて、前記ヒューズが有ると判定すると前記アンサー信号を含む無線信号の送信出力を第１の強度とし、前記ヒューズが無いと判定すると前記送信出力を第２の強度に設定することを特徴とするエンジン始動装置。