JP2009278360A - 車載機器遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スマートエントリ／スタートシステムで、車載機の送信アンテナの同時送信を出来るようにして、通信回数を低減することで、全体の通信時間を短縮し、応答性の優れたシステムを得る。
【解決手段】携帯機５０に対して低周波電波の質問信号を車載機１０の送信アンテナ１１、１２から送信し、質問信号を受信した携帯機から返送される応答信号で確認手続きがなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、車載機の複数の送信アンテナ１１ａ〜１１ｃ、１２ａ〜１２ｄから同時に送信する場合、通信領域の一部が重なる送信アンテナ対は、互いの位相をずらした搬送波で質問信号を送信するようにした。
【選択図】図４

Description

この発明は車載機器遠隔制御装置に関し、車両と携帯機との双方向通信による確認結果に基づいて車両の使用許可または不許可の制御を行う車載機器遠隔制御装置に関するものである。

車載機器遠隔制御装置において、携帯機の操作部を操作して車両のドアの施錠／解錠を行う遠隔操作機能に加えて、前記操作部を操作することなく、車両側からの質問信号に対して回答信号を返送し、回答内のコードを照合することによりドアの施錠／解錠を行うスマートエントリシステムが従来から知られている。例えば特許文献１（特開平５−１０６３７６号公報）には、第１の受信手段で呼出信号が受信されると、応答信号を送信する第１の送信手段を備えた携帯無線装置と、第２の送信手段から所定の時間間隔で送信された呼出信号を受信して送信された応答信号が第２の受信手段で受信されると、車両のドアを解錠するための信号を出力し、応答信号が受信されなければ、所定時間経過後に車両のドアを施錠するための信号を出力する制御手段を備えた車両無線装置とから構成されたシステムが記載されている。

また、車載機器遠隔制御装置において、車両側からの送信要求信号に対して返送コード信号を返送し、コードを照合することによりステアリングロック機構の解錠とエンジン始動禁止装置の解除を行い、機械的キーを使用しないエンジン始動操作を可能にしたスマートスタートシステムが従来から知られている。例えば特許文献２（特開昭６３−１７６５号公報）には、携帯無線機に呼出信号を送信して、携帯無線機からの暗証コード信号を受信し、内部コードと照合し一致したときにはステアリングロック機構の解錠動作、エンジンスイッチのスイッチング動作およびアクセサリスイッチのスイッチング動作を各々許可する手段から構成されたシステムが記載されている。

上記両方のシステムを合わせたシステムの名称として以下、スマートエントリ／スタートシステムと称す。スマートエントリ／スタートシステムの制御論理では、携帯無線機が車内にあるか、車外にあるかが重要な情報となる。特にエンジンスイッチのスイッチング動作を行うスマートスタートシステムにおいては、携帯無線機が車内にある場合のみエンジンの始動許可を行う必要がある。車内外判定を行う手段として、距離の３乗で減衰する低周波の近傍磁界を使用することでアンテナから半径１ｍ程度の狭い通信領域生成と、電磁遮蔽に優れた車両の鋼板を利用して、複数のアンテナを配置して車外にはほとんど漏れずに車内全域を通信領域とすることが実施されている。

しかし、車内全域をカバーするために、隣接するアンテナの通信領域の一部が重なり、同時送信すると干渉のため、通信できない程度に弱い磁界になる極小空間が発生する。このため、通信エリアが重なるアンテナからは同時送信できなないため、アンテナ毎に時間をずらして別々に送信しているので、送信回数が増え、全体の通信時間が掛かっている。

ここで、干渉発生について、図９、図１０により説明する。図９は、アンテナ（磁流源Ｍ_１、Ｍ_２）が自由空間に間隔ｄで並列に配置された場合の解析用座標である。非特許文献１によればループアンテナの近傍界での磁界は、極座標のＲ方向成分のＨ_Ｒとθ方向成分のＨ_θで、それぞれ数式１、数式２で表される。

但し、μ_e：実効透磁率、ｎ：巻数、I：電流、Ｓ：ループ面積

Ｈ_ＲとＨ_θの角αと磁界Ｈ＝Ｈ_Ｒ＋Ｈ_θの大きさは、数式４および数式５になる。

２つのアンテナ（磁流源Ｍ_１、Ｍ_２）の合成磁界が定常的に０になる点（以下Ｎｕｌｌ点と称す）では、各アンテナからの磁界の大きさが等しく向きが１８０度異なる。これを式で表現すると、数式６および数式７になる。

θ_１＋α_１＋θ_２＋α_２＝π （７）

数式６、数式７を満足する点がＮｕｌｌ点となる。Ｎｕｌｌ点の例として、Ｍ_１＝Ｍ_２、且つＲ_１＝Ｒ_２条件では
Ｒ_１＝Ｒ_２＝０．８６６ｄ、θ₁＝θ₂＝０．３０４π 又は０．６９６πとなる。
また、アンテナ位相が１８０度異なるＭ_１＝−Ｍ_２、且つＲ_１＝Ｒ_２条件では、Ｎｕｌｌ点は、Ｒ_１＝Ｒ_２＝０．５ｄ、θ₁＝θ₂＝π／２となる。

図１０は、アンテナ（磁流源Ｍ_１、Ｍ_２）が自由空間に間隔ｄで直列に配置された場合の解析用座標である。
この場合、数式７に代わって数式８が条件式になる。
π−θ_１＋α_１＋θ_２＋α_２＝π （８）
数式６、数式８を満足する点がＮｕｌｌ点となる。Ｎｕｌｌ点の例として、Ｍ_１＝Ｍ_２、且つＲ_１＝Ｒ_２条件では
Ｒ_１＝Ｒ_２＝０．８６６ｄ、θ₁＝０．６９６π、θ₂＝０．３０４πとなる。
また、アンテナ位相が１８０度異なるＭ_１＝−Ｍ_２、且つＲ_１＝Ｒ_２条件では、Ｎｕｌｌ点は、Ｒ_１＝Ｒ_２＝０．５ｄ、θ₁＝π、θ₂＝０となる。

なお、実際の車両に取り付けられたアンテナでは、自由空間と異なり周囲からの反射波や、遮蔽があり計算は簡単ではないが、Ｎｕｌｌ点は発生する。
この干渉を回避する方法として、例えば特許文献３（特開２０００―２５５３８１号公報）にあるように、互いの磁界が直交するように２つの磁界発生手段を配置し、この２つの磁界発生手段から発生される磁界の位相が９０度の位相差を有するようにして回転磁界を車両室内のみに発生せるようにしたアンテナを使用することが考えられる。

特開平５−１０６３７６号公報 特開昭６３−１７６５号公報 特開２０００−２５５３８１号公報 三輪 進著 東京電機大学出版局発行 「高周波電磁気学」189頁

上記のように従来の車載機器遠隔制御装置は、複数の車載アンテナを用いて質問信号などを送信する場合、隣接するアンテナの通信領域の一部が重なるものにおいては、干渉を回避するため、アンテナ毎に時間をずらして別々に送信する必要があるので、送信回数が増え、全体の通信時間が掛かかるという問題点があった。
また干渉を回避するため、回転磁界を発生するアンテナを使用することも考えられるが、アンテナと同駆動回路のコストアップ、アンテナの占有体積が大きくなるという問題点があった。

この発明は、上記したような問題点に鑑みなされたもので、通信回数を低減してシステムの応答性向上を実現するとともに、コスト・占有体積でほぼ同等となる車載機器遠隔制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明の車載機器遠隔制御装置は、携帯機に対して低周波電波の質問信号を車載機の送信アンテナから送信し、質問信号を受信した携帯機から返送される応答信号で確認手続きがなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、車載機の複数の送信アンテナから同時に送信する場合、通信領域の一部が重なる送信アンテナ対は、互いの位相をずらした搬送波で質問信号を送信するようにしたものである。

またこの発明の車載機器遠隔制御装置は、携帯機に対して認証用および存否確認用の質問信号を送信する車載機の送信手段と、車載機の送信手段から送信された質問信号を受信する携帯機の受信手段と、携帯機の受信手段で受信された質問信号に基づき応答信号を車載機に返送する携帯機の送信手段と、携帯機の送信手段により返送される応答信号を受信する車載機の受信手段と、車載機に返送された応答信号の応答コードのコード照合がなされたとき、車載機器の作動状態を制御する作動制御手段とを有する車載機器遠隔制御装置であって、車載機の送信手段は送信部と複数の送信アンテナを有し、複数の送信アンテナの通信領域の一部が重なるものは、複数の送信アンテナから送信される質問信号の搬送波の位相が互いに異なるように送信部で制御するようにしたものである。

この発明は、通信領域の重なるアンテナ対の搬送波を異なる位相のものとしたので、車内送信１回で車内全域に送信できることにより、全体の通信時間が大幅に短縮できて、応答性の良いシステムを実現できると共に、従来品に比べ、ほとんどコスト増がなく、また従来品と同じ大きさで出来るという利点がある。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置を示す図１〜図６について説明する。図１は車載機のブロック図、図２は携帯機のブロック図、図３は車載アンテナと携帯機の通信の模式図、図４は車載機の送信部の駆動回路図、図５は車載機と携帯機間の通信における信号の構成例を示す図、図６は施錠タイミングチャートの一例を示す図である。

この発明の実施の形態１における車載機のブロック図を示す図１において、車載機１０は、車内用アンテナ１１として第１〜第３車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃの３つのアンテナを有し、車外用アンテナ１２として第１〜第４車外送信アンテナ1２ａ〜１２ｄの４
つのアンテナを有し、合計７つの送信アンテナを有している。図３（ｂ）に示すように、第１車内送信アンテナ１１ａは車室内のセンターコンソールに、第２車内送信アンテナ１１ｂは後部座席下付近に、第３車内送信アンテナ１１ｃはトランク室内に設置されている。一方、図３（ａ）に示すように、第１〜第４車外送信アンテナ1２ａ〜１２ｄはそれぞれ車両（４輪車）の例えばドアの取手に設けられている。車内用アンテナ１１および車外用アンテナ１２は送信部１７に接続され、送信部１７はＥＣＵ（電子制御装置）２０に接続されている。

ＥＣＵ２０は、送信部１７に送信コードと送信用アンテナ１１、１２のうちの少なくとも一つを指定する信号を供給し、この送信コードが変調された周波数、例えば１３４ｋＨｚのコード要求信号としての質問信号が、指定されたアンテナから後述する携帯機５０に対して送信される。また、車両には受信アンテナ１８が設けられており、この受信アンテナ１８で受信された携帯機５０よりの周波数、例えば３１５ＭＨｚの信号は受信部１９で復調されてＥＣＵ２０に供給される。

ＥＣＵ２０にはメモリ２４が内蔵されており、このメモリ２４には後述する質問信号用、イモビライザ用のＩＤコードと、イモビライザ用、回答コードの復号用の暗号キーが格納されている。メモリ２４はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、電源が遮断されてもその記憶内容は保持される。操作検出部２１はユーザによる各種スイッチ操作を検出するものであり、例えば各アウタドアハンドルに設置された起動スイッチ（認証用質問信号の送信を開始するための信号源）や、エンジンスイッチを押すことでロック解除のための交信を起動するためのキーノブスイッチや、エンジンスイッチの（始動、イグニッションオン、アクセサリオン、オフそしてロックなどの）位置を検出し、その操作検出信号をＥＣＵ２０に供給する。

ドア開閉検出部２２は全ドアの個別の開閉および全ドアの個別の施錠／解錠状態を検出し、その検出信号をＥＣＵ２０に供給する。センサ群２３は、車速や変速位置やエンジン運転状態を検出する各種センサであり、これらの各種センサの検出信号はＥＣＵ２０に供給される。報知部２５はドアロック／アンロックをした場合のいわゆるアンサーバックとしての車両のライト点灯やホーン吹鳴を行うアンサーバック装置や、各種警報のためのブザーの発音する警報装置や、状態表示のための表示装置を含んでいる。

また、ＥＣＵ２０には、ステアリングロック部３２、イモビライザ部３４、ドアロック部３６、シフトロック部３８が接続されている。ステアリングロック部３２はエンジンスイッチのＬｏｃｋ位置からの回動ロック機構を解除すると同時に、ステアリング操作の機械的ロック機構も解除する。エンジンスイッチがロック位置に戻されると両ロック機構はロック状態になる。イモビライザ部３４はエンジン４０への燃料供給及びイグニッション動作を禁止する機構である。ドアロック部３６は全てのドアのロック／アンロックを行う機構である。シフトロック部３８は変速機ギアシフト機構でパーキングレンジからその他のレンジへの移行を禁止するロック装置で、ＥＣＵ２０からロック解除の許可／不許可の信号を出す。また、ＥＣＵ２０はエンジン制御部３０が接続されており、エンジン制御部３０はセルモータを利用してエンジン４０の始動を制御すると共に、エンジン４０の駆動停止も制御できる。
ここで、エンジン制御部３０、ステアリングロック部３２、イモビライザ部３４、ドアロック部３６、シフトロック部３８などは車載機器を構成し、ＥＣＵ２０はこれら車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を構成する。

この発明の実施の形態１における携帯機のブロック図を示す図２において、携帯機５０は、ＥＣＵ５２を有しており、このＥＣＵ５２にはメモリ５３が内蔵されている。このメモリ５３には、正規であれば上記した車載機のメモリ２４に格納されているのと同じ、ＩＤコード、暗号キーが格納されている。また携帯機５０は、送信アンテナ５６と受信アンテナ５８を有している。これらのアンテナ５６、５８はそれぞれ送信部５５および受信部５７に接続され、送信部５５および受信部５７はＥＣＵ５２に接続されている。

受信アンテナ５８で受信された車載機１０よりの周波数、例えば１３４ｋＨｚの質問信号は受信部５７で復調されてＥＣＵ５２に供給される。また、ＥＣＵ５２は前記質問信号に対応した暗号キーをメモリ５３から読み出し、前記質問信号中の質問コードを暗号化して、応答信号を作成して送信部５５に供給し、送信部５５で変調されて、周波数例えば３１５ＭＨｚの信号として送信アンテナ５６から車載機１０に対して送信される。また携帯機５０には、キーレスエントリ機能としての、ドアのロック／アンロックの遠隔操作をするＬＯＣＫキー／ＵＮＬＯＣＫキーなどがあって、これらの信号は操作検出部５１よりＥＣＵ５２に入力される。報知部５４は、車載機１０から送信されてくる各種警報のためのブザーなどの警報装置や、状態表示のための表示装置を含んでいる。

次に、車内用送信アンテナ１１および車内用送信アンテナ１２と携帯機５０との通信を模式的に示す図３について説明する。図３（ａ）は携帯機５０が車外にある場合、図３（ｂ）は携帯機５０が車内にある場合の説明図である。
携帯機５０が正規登録機かどうかを確認する方式（相手認証方式）は、例としていわゆるチャレンジ・レスポンス方式（秘密鍵暗号ベース相手認証方式）で説明している。
図３中、車載機１０の各送信アンテナ１１、１２からは、周波数１３４ｋＨｚの質問コードを含む認証用質問信号が送信され、携帯機５０はこの認証用質問信号を受信すると、受信した質問信号に応じた暗号キーと質問コード（平文）から作成した応答コード（暗号文）で変調した周波数３１５ＭＨｚの認証用応答信号を返送する。

車載機１０の受信アンテナ１８で受信された周波数３１５ＭＨｚの認証用応答信号は、受信部１９で復調されてＥＣＵ２０に供給され、ＥＣＵ２０は上記応答信号を受信する。車載機１０は、送信した質問コード（平文）を対応した暗号キーで作成した暗号文と受信した応答コードを照合して、携帯機５０が正規登録機であるかどうかを確認する。
車載機１０の各送信用アンテナ１１、１２から携帯機５０へは、低周波（以下ＬＦと略す）を使用しているのは、携帯機５０の位置を確認しやすいように電磁波の内でその強度が距離の３乗に逆比例する磁界成分を利用するためで，通常通信距離は１ｍ前後である。一方、携帯機５０から車載機１０の受信アンテナ１８への通信はＵＨＦ帯が使用されてい
て、通常５〜２０ｍの通信距離である。

図３（ｂ）において、車内全域をカバーするために、第１車内送信アンテナ１１ａの通信領域Ａ１１ａと第２車内送信アンテナ１１ｂの通信領域Ａ１１ｂの境界部分には通信領域が一部重なる領域１１ａｂが生じる。また、第２車内送信アンテナ１１ｂの通信領域Ａ１１ｂと第３車内送信アンテナ１１ｃの通信領域Ａ１１ｃの境界部分には通信領域が一部重なる領域１１ｂｃが生じる。したがって第１車内送信アンテナ１１ａと第２車内送信アンテナ１１ｂが同時送信すると干渉のため、通信できない程度に弱い磁界になる極小空間が発生する。同様に、第２車内送信アンテナ１１ｂと第３車内送信アンテナ１１ｃが同時送信すると干渉のため、通信できない程度に弱い磁界になる極小空間が発生する。

この発明は、隣接するアンテナの通信領域の一部が重なり、これらのアンテナが同時送信すると、干渉のため通信できない程度に弱い磁界になる極小空間が発生するのを防止するために、２つのアンテナの合成磁界が０になるＮｕｌｌ点を解消するようにしたものである。

アンテナ（磁流源Ｍ_１、Ｍ_２）は同相で正弦波振動（sinωt）している場合、Ｎｕｌｌ点での合成磁界の式に時間項（sinωt）を含めて表示すると
｜Ｈ_１｜sinωｔ−｜Ｈ_２｜sinωｔ＝０ （９）
で、常に磁界が０になっている。
時間的にアンテナ（磁流源Ｍ_１、Ｍ_２）の位相をπ／２ずらすと、下記の数式１０

となり、Ｎｕｌｌ点ではなくなる。
このように通信領域の一部が重なるアンテナから送信される信号の位相をπ／２（９０度）ずらすとＮｕｌｌ点が解消されるので、車内送信１回で車内全域に送信できることになり、システムの応答時間が大幅に短縮され、応答性に優れたシステムが実現できる。

図４は車載機１０の送信部１７の駆動回路図と車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃおよび車外送信アンテナ１２ａ〜１２ｄを示したもので、以下、この図４に基づき、通信領域の一部が重なるアンテナから送信される信号が干渉するのを防ぐ方法について説明する。
図４に示す駆動回路において、定電圧電源８０は、アンテナ駆動回路のための電源であり、この電源８０に各トランジスタ８３ａ〜８３ｃが接続され、また各トランジスタ８３ａ〜８３ｃと直列にそれぞれトランジスタ８４ａ〜８４ｃが接続されている。
各トランジスタ８３ａ〜８３ｃとトランジスタ８４ａ〜８４ｃは、ハーフブリッジ出力回路を構成している。ハーフブリッジ出力回路は、限流抵抗８５ａ〜８５ｃ、コンデンサ８６ａ〜８６ｃとインダクタンスからなる車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃとでＬＣ共振回路を構成して、ハーフブリッジ出力の矩形波の基本波（例えば１３４ｋＨｚ）に共振して、車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃに正弦波電流を流す。

各ＡＮＤ素子８１ａ、８１ｃは、矩形波の搬送波１（例えば１３４ｋＨｚ）を２進情報信号（例えば２ｋｂｐｓ）でＡＳＫ（振幅偏移変調）する機能と、出力したいアンテナを選択する（選択信号が「１」でこの駆動回路は動作、選択信号が「０」でこの駆動回路は停止する）機能を果たしている。ＡＮＤ素子８１ｂは搬送波１の代わりに、搬送波１と位相が９０度異なる搬送波２が入力される以外は、ＡＮＤ素子８１ａ、８１ｃと同じ機能である。
このように構成することにより、第１車内送信アンテナ１１ａと第２車内送信アンテナ
１１ｂが、また第２車内送信アンテナ１１ｂと第３車内送信アンテナ１１ｃが同時に送信しても信号の干渉が生じない。したがって、車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃから同時に車内送信１回で、干渉が生じることなく車内全域に送信できることになる。

以上は、車内用アンテナ１１での干渉およびそれを防ぐ方法について説明したが、車外用アンテナ１２についても同様である。
図３（ａ）に示すように、第１車外送信アンテナ１２ａと第２車外送信アンテナ１２ｂとで、また第３車外送信アンテナ１２ｃと第４車外送信アンテナ１２ｄとで通信領域の一部が重なる領域がある。したがって、これら通信領域の一部が重なるアンテナにおいては、搬送波の位相を互いに９０度異なるようにすることにより、干渉を防ぐことができる。
図４の駆動回路では、車外用アンテナ１２の駆動回路８８ａ〜８８ｄは簡略化しているが、車内用アンテナ１１の駆動回路と同様に構成されている。通信領域が重なる第１車外送信アンテナ１２ａと第２車外送信アンテナ１２ｂにおいては、駆動回路８８ａに搬送波１を、駆動回路８８ｂに搬送波２を入力することにより、干渉を防いでいる。また、通信領域が重なる第３車外送信アンテナ１２ｃと第４車外送信アンテナ１２ｄにおいては、駆動回路８８ｃに搬送波１を、駆動回路８８ｄに搬送波２を入力することにより、干渉を防いでいる。

図４の駆動回路では、変調方式がＡＳＫとして説明したが、２つのアンテナの干渉でＮｕｌｌ点を発生させないためには、２つの搬送波の位相を略々９０度ずらすことにあって、変調方式が、ＦＳＫ（周波数偏移変調）でもＰＳＫ（位相偏移変調）でも同じ効果が得られることは明白である。また、２つの搬送波の位相のずれ量は９０度でなくても，例えば４５度や３０度でも同様の効果が得られることも明白である。
なお、図４に示す搬送波１及び搬送波２は、ＥＣＵ２０のマイコンの内蔵周辺回路であるタイマ回路で生成できるので、ほとんどコスト増もなく、大きさも従来と同じで実現できるという利点がある。

次に、この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の動作を図５および図６に基づいて説明する。
車載機１０と携帯機５０間の通信における信号の構成例を示す図５において、図５（ａ）（ｂ）は存否確認用の質問信号と応答信号を、図５（ｃ）（ｄ）は認証用の質問信号と応答信号を、図５（ｅ）は携帯機の操作部を操作して車両のドアの施錠／解錠を行う遠隔制御信号をそれぞれ示す。

図５（ａ）は車載機１０から携帯機５０への存否確認用の質問信号の構成で、プリアンブル（例えば５ｍｓ程度のバースト信号）、固定長のＩＤ情報からなる固定ＩＤコード（例えば２０ビット）、呼出信号であることを示すビットと受信監視モード用ビット情報を含む付加コード（例えば４ビット）、及びパリティビットから構成される。
図５（ｂ）は携帯機５０から車載機１０への応答信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、携帯機番号等の情報を含む付加コード（例えば４ビット）、及びパリティビットから構成される。

図５（ｃ）は車載機１０から携帯機５０への認証用の質問信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、質問信号であることを示すビットと応答すべき携帯機の番号を含む付加コード、毎回ランダムに生成される平文（例えば３２ビット）である質問コード、及びパリティビットから構成される。
図５（ｄ）は携帯機５０から車載機１０への応答信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、回答信号を示すビットと携帯機番号等の情報を含む付加コード、受信した質問コードを暗号キーで暗号化した暗号文である回答コード、及びパリティビットから構成される。

なお、携帯機５０に設けてあるボタンを押すことで、車両のドアのロック／アンロックを制御するキーレスエントリを行う場合の遠隔制御信号は、図５（ｅ）に示すように回答コードの代わりにローリングコードを設定する。ローリングコードは携帯機５０が電波を送信する毎にカウントアップされる値であり、車載機１０側では前回において携帯機５０から受信した所定のコードに含まれるローリングコードを記憶しておき、今回受信した所定のコードに含まれるローリングコードが前回のローリングコードの値から所定の範囲内であるとき、今回のローリングコードは正しいと判別し、受信した所定のコードが特定コードに一致すると判別する。この付加コードには応答信号と遠隔制御信号の識別情報が含まれている。

この発明における遠隔制御装置の車載機１０のＥＣＵ２０が実行する携帯機５０との通信に係わる部分の実施例の施錠操作時のタイミングチャートを図６に示し、対応する従来例のタイミングチャートを図７に示す。

まずこの発明の図６において、携帯機５０を持った人が運転席より降車してドアを閉じた後、同ドアハンドルにある起動スイッチを押すことで発生するトリガ６０から通信のシーケンスが開始する。車載機１０は、操作された起動スイッチの位置に対応した車外送信アンテナ１２ａより認証用質問信号６１を送信する。この信号を受信した携帯機５０は暗号処理を行い、返信コードを作成して認証用応答信号６２を返信する。

車載機１０は、前記質問信号６１を送信後適当な通信間隔（この場合２ｍｓ）をおいて、他の携帯機が車内に存在するかどうかを確認するために、３本の車内用アンテナ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）から同時に存否用質問信号６３〜６５を３回送信する。３本の車内用アンテナ１１から同時に存否用質問信号６３〜６５を送信しても、前述したように信号は干渉することはない。
車載機１０は、認証用応答信号６２を受信して照合できて、且つ、全ての存否確認質問信号６３〜６５に対して応答信号がなかったら、車内に置忘れの携帯機５０が無く、正規の携帯機所持者による施錠指示と判断して、ドアロック部３６に対して、施錠指令６６を送信する。存否確認用質問信号６３〜６５の送信を３回実施するのは、応答信号がないこと（＝車内に置忘れ携帯機のないこと）を高い確度で確認するためである。

次に、従来の図７においては、携帯機５０を持った人が運転席より降車してドアを閉じた後、同ドアハンドルにある起動スイッチを押すことで発生するトリガ７０から通信のシーケンスが開始する。車載機１０は、操作された起動スイッチの位置に対応した車外送信アンテナ１２ａより認証用質問信号７１を送信する。この信号を受信した携帯機５０は暗号処理を行い、返信コードを作成して認証用応答信号７２を返信する。

車載機１０は、前記質問信号７１を送信後適当な通信間隔（この場合２ｍｓ）をおいて、他の携帯機が車内に存在するかどうかを確認するために、３本の車内用アンテナ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を干渉しない（通信領域が重ならない）２つのグループ、すなわち第１車内アンテナ１１ａ、第３車内アンテナ１１ｃと第２車内アンテナ１１ｂとに分けて、各グループ３回ずつ存否確認用質問信号７３〜７８を送信する。
車載機１０は、認証用応答信号７２を受信して照合できて、且つ、全ての存否確認質問信号７３〜７８に対して応答信号がなかったら、車内に置忘れの携帯機５０が無く、正規の携帯機所持者による施錠指示と判断して、ドアロック部３６に対して、施錠指令７９を送信する。存否確認用質問信号送信を３回実施するのは、応答信号がないこと（＝車内に置忘れ携帯機のないこと）を高い確度で確認するためである。

このようにこの発明では、３本の車内用アンテナ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）間の信号
の干渉がないので、存否確認用質問信号６３〜６５の送信は３本まとめて同時に送信することができる。したがって、従来のものでは人の操作によるトリガ７０から施錠指令７９までの所要時間が２１７ｍｓに対し、この発明の実施例では、人の操作によるトリガ６０から施錠指令６６までの所要時間が１３０ｍｓで、操作制御時間を大幅（約６０％）に短縮できる。

以上説明したように、この発明の実施の形態１による車載機器遠隔制御装置は、車載機の送信手段（送信部と複数の送信アンテナ）は、各送信用アンテナ１１、１２の通信領域の一部が重なる送信アンテナ対は、位相が互いに異なる搬送波としたことより、重なり部分での干渉による通信不能をなくしたので、同時に送信できることにより、全体の通信時間を短縮できる構成になっている。

実施の形態２．
次にこの発明の実施の形態２における車載機器遠隔制御装置を示す図８について説明する。図８は車載機から携帯機への存否確認用信号の構成例と車内送信アンテナの送信タイミング図の例である。
車載機１０の各送信用アンテナ１１、１２から携帯機５０へは、低周波（ＬＦ）を使用しており、これら送信用アンテナ１１、１２の通信領域は局在的で、これを利用して携帯機５０の位置を確認できるという特長がある。

今までは携帯機が車内にあるか、車外にあるかの情報で車載機器を制御する説明をしていたが、携帯機５０が車内の内部のいずれの位置にあるかを検出し、その位置に基づいて車両の状態をきめ細かに制御可能なものにすることが行われている。例えば特許３７５２９３９号では、複数の受信機（受信アンテナと受信部を含む）を車室内の互いに隔たった位置に設け、どの受信機で受信したかで、携帯機５０の位置を検出している。
この発明の実施の形態２は、車載機１０の各送信用アンテナ１１、１２からの同時送信を実施した場合も、携帯機５０が、各送信アンテナ（第１〜第３車内送信アンテナ１１ａ〜１１ｃ及び第１〜第４車外送信アンテナ1２ａ〜１２ｄ）の通信領域内の携帯機有無を
検出が出来るようにしたものである。

図８において、存否確認用の質問信号は、図４に示した駆動回路の２進情報信号として、例えば、図５（ａ）の質問信号（存否確認用）の構成に、送信アンテナ識別用にＡＴＴ１〜ＡＴＴ３のブロックを追加したもので、各ブロックＡＴＴ１〜ＡＴＴ３は１〜２ビット程度の長さとする。また、図４に示した駆動回路のアンテナ選択信号１１ａ〜１１ｃの出力タイミングは、それぞれ異なるようにする。
すなわち、アンテナ選択信号１１ａは質問信号のブロックＡＴＴ１まで「１」（駆動回路動作）とする信号とし、質問信号はプリアンブルからブロックＡＴＴ１までの通信長とする。アンテナ選択信号１１ｂは質問信号のブロックＡＴＴ２まで「１」（駆動回路動作）とする信号とし、質問信号はプリアンブルからブロックＡＴＴ２までの通信長とする。アンテナ選択信号１１ｃは質問信号のブロックＡＴＴ３まで「１」（駆動回路動作）とする信号とし、質問信号はプリアンブルからブロックＡＴＴ３までの通信長とする。このようにして、車載機１０の送信用アンテナ１１ａ〜１１ｃにより送信される質問信号の通信長を互いに異なるようにする。
質問信号の通信長を変えることは、ＥＣＵ２０のマイコンのソフトウェアで実現できるもので、コストはほとんど変わらないで、従来の携帯機位置検出機能を維持すると共に、同時送信による全体の通信時間の大幅短縮ができる利点がある。

アンテナ選択信号１１ａ〜１１ｃを図８に示すような出力タイミングで出力すると、例えば、送信アンテナ１１ｂの通信エリアにあって、送信アンテナ１１ｃの通信エリアにない携帯機５０は、図８の２進情報信号の内、ブロックＡＴＴ２までの長さの通信文を受信
することで、送信アンテナ１１ｂからの信号を受信したと判断して、図５（ｂ）の応答信号（存否確認用）の例えば付加コードに、送信アンテナ１１ｂからの送信を受信した情報を乗せて返信することで、車載機１０のＥＣＵ２０は、当該携帯機５０が送信アンテナ１１ｂの通信エリアにあって、送信アンテナ１１ｃの通信エリアにないことを認識することになる。

以上説明したように、この発明の実施の形態２による車載機器遠隔制御装置は、車載機の各送信用アンテナ１１、１２により質問信号の通信長さを異なるものとしたので、従来の車載送信アンテナの通信エリア毎に送信して通信エリア内の携帯機の有無および位置を検知できる機能と、同時送信による応答性能向上を両立することができる。

この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の車載機のブロック図である。 この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の携帯機のブロック図である。 この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の車載アンテナと携帯機の通信の模式図である。 この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の車載機の送信部の駆動回路図である。 この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の車載機と携帯機間の通信における信号の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の施錠タイミングチャートの一例を示す図である。 従来の車載機器遠隔制御装置の施錠タイミングチャート図の例である。 この発明の実施の形態２における車載機器遠隔制御装置の車載機から携帯機への存否確認用信号の構成例と車内送信アンテナの送信タイミング図の例である。 ２つのアンテナが並列に配置された場合の干渉磁場解析用座標を示す図である。 ２つのアンテナが直列に配置された場合の干渉磁場解析用座標を示す図である。

符号の説明

１０：車載機 １１、１１ａ〜１１ｃ：車内送信アンテナ
１２、１２ａ〜１２ｄ：車外送信アンテナ １７：送信部
１８：受信アンテナ（車載機） １９：受信部
２０：ＥＣＵ（車載機） ２１：操作検出部（車載機）
２２：ドア開閉検出部 ２３：センサ群
２５：報知部（車載機） ３０：エンジン制御部
３２：ステアリングロック部 ３４：イモビライザ部
３６：ドアロック部 ３８：シフトロック部
４０：エンジン
５０：携帯機 ５１：操作検出部（携帯機）
５２：ＥＣＵ（携帯機） ５４：報知部（携帯機）
５５：送信部 ５６：送信アンテナ（携帯機）
５７：受信部 ５８：受信アンテナ（携帯機）
６１：認証用質問信号 ６２：認証用応答信号
６３〜６５：存否用質問信号。

Claims (5)

1. 携帯機に対して低周波電波の質問信号を車載機の送信アンテナから送信し、前記質問信号を受信した前記携帯機から返送される応答信号で確認手続きがなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、前記車載機の複数の送信アンテナから同時に送信する場合、通信領域の一部が重なる前記送信アンテナ対は、互いの位相をずらした搬送波で前記質問信号を送信することを特徴とする車載機器遠隔制御装置。
2. 携帯機に対して認証用および存否確認用の質問信号を送信する車載機の送信手段と、前記車載機の送信手段から送信された前記質問信号を受信する前記携帯機の受信手段と、前記携帯機の受信手段で受信された前記質問信号に基づき応答信号を前記車載機に返送する携帯機の送信手段と、前記携帯機の送信手段により返送される前記応答信号を受信する前記車載機の受信手段と、前記車載機に返送された前記応答信号の応答コードのコード照合がなされたとき、車載機器の作動状態を制御する作動制御手段とを有する車載機器遠隔制御装置であって、前記車載機の送信手段は送信部と複数の送信アンテナを有し、前記複数の送信アンテナの通信領域の一部が重なるものは、前記複数の送信アンテナから送信される質問信号の搬送波の位相が互いに異なるように前記送信部で制御するようにした車載機器遠隔制御装置。
3. 通信領域の一部が重なる車載機の送信アンテナ対は、互いの位相を９０度ずらした搬送波で質問信号を送信するようにした請求項１または請求項２に記載の車載機器遠隔制御装置。
4. 通信領域の一部が重なる車載機の送信アンテナ対は、互いの位相を４５度または３０度ずらした搬送波で質問信号を送信するようにした請求項１または請求項２に記載の車載機器遠隔制御装置。
5. 車載機の複数の送信アンテナにより送信される質問信号の通信長を互いに異なるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車載機器遠隔制御装置。
   

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