JP2014025312A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両と携帯機との間の通信時間の増大を抑制し、かつ構成を簡素化した電子キーシステムを提供する。
【解決手段】スタートスイッチ１６の操作が検出されないとき、ＥＣＵ２１はドアロック装置１４を示す制御対象情報を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑを送信する。ドアロック装置１４を示す制御対象情報を受信した旨携帯機１３からの応答があったとき、ＥＣＵ２１はドアロック装置１４の動作を許可する。また、スタートスイッチ１６の操作が検出されるとき、ＥＣＵ２１はエンジン始動装置１５を示す制御対象情報を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑを送信する。エンジン始動装置１５を示す制御対象情報を受信した旨携帯機１３からの応答があったとき、ＥＣＵ２１は、エンジン始動装置１５の動作を許可する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーシステムに関する。

従来、ユーザに所持される携帯機と車両との間の無線通信を通じて車両の制御を行う電子キーシステムが周知である。当該システムでは、車両の室内外に応答要求を無線送信し、当該応答要求に対する応答を受信することにより携帯機の位置を判定する。

たとえば特許文献１のシステムは、車両の左右のドアにそれぞれ設けられる第１および第２の送信アンテナを有している。第１および第２の送信アンテナは、それぞれ室内外にわたって設定される第１および第２の通信エリアへ向けて応答要求を送信する。第１および第２の通信エリアは、室内において重複する。

車両の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）は、２つの送信アンテナを通じて応答要求を交互に発信することにより、第１および第２の通信エリアを交互に形成する。ＥＣＵは、応答を受信するタイミングに基づき当該応答がどの送信アンテナから送信された応答要求に対するものであるかを判断し、その判断結果に基づき携帯機の車両に対する位置を判定する。

すなわち、第１の送信アンテナからの応答要求に対してのみ携帯機が応答を返信してきたとき、ＥＣＵは、第１の通信エリアのうち車外の領域に携帯機が位置している旨判断する。第２の送信アンテナからの応答要求に対してのみ携帯機が応答を返信してきたとき、ＥＣＵは、第２の通信エリアのうち車外の領域に携帯機が位置している旨判断する。第１および第２の送信アンテナからの応答要求のいずれに対しても応答が返信されてきたとき、ＥＣＵは、第１および第２の通信エリアが重なる領域、すなわち車内に携帯機が位置している旨判断する。

特開２００４−８４４０６号公報

ところが、前記従来のシステムでは、携帯機の位置を検出するために、ＥＣＵは第１および第２の送信アンテナからそれぞれ送信される応答要求に対する携帯機からの応答の有無を判定する必要がある。すなわち、携帯機が室内外のいずれに存在している場合であれ、第１および第２の送信アンテナからそれぞれタイミングを異ならせて応答要求を発信し、これら要求信号に対する応答の有無を確認しなければならない。このため、一の応答要求の送信および当該一の応答要求に対する応答の受信を１回の通信としたとき、携帯機の位置を検出する際には常に２回分の通信時間を要する。ユーザの利便性の観点から、通信時間は短いほど好ましい。

この点、特許文献１には、室外用の第１および第２の送信アンテナ、ならびに室内用の第３の送信アンテナを有するシステムも開示されている。当該システムでは、第１または第２の送信アンテナからの応答要求に対して携帯機から応答が返信されてきたとき、当該携帯機は室外に存在する旨判定される。また、当該システムでは、第３の送信アンテナからの応答要求に対して携帯機から応答が返信されてきたとき、当該携帯機は車室内に存在する旨判定される。当該システムによれば、携帯機の位置を検出する際には、前述した１回分の通信時間を要するのみである。

しかしこの場合には、第１および第２の送信アンテナによって室外用の送信アンテナと室内用の送信アンテナとを兼用する前述したシステムに比べて、送信アンテナの数が２本から３本へ増大することになるので、製品コスト的に不利である。近年では、車両の軽量化あるいはコストダウンに対する要求はますます厳しくなっている。当該要求を満たすため、より部品点数が少なく構成が簡素な電子キーシステムが望まれている。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両と携帯機との間の通信時間の増大を抑制し、かつ構成を簡素化した電子キーシステムを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、車室内外へそれぞれ応答要求信号を無線送信する車載機と、応答要求信号に対する応答信号を無線送信する携帯機とを備え、前記車載機は、受信される応答信号に基づき車両のドアロック装置および走行用駆動源の動作をそれぞれ許可する電子キーシステムにおいて、前記車載機は、車室内外にわたって応答要求信号を送信する単一の送信アンテナを有し、前記車載機は、ドアロック装置の動作を許可する際にはその旨示す第１の応答要求信号を、前記走行用駆動源の動作を許可する際にはその旨示す第２の応答要求信号をそれぞれ生成し、前記携帯機から、前記第１の応答要求信号を受信した旨示す第１の応答信号を受信したときにはドアロック装置の動作を、前記第２の応答要求信号を受信した旨示す第２の応答信号を受信したときには走行用駆動源の動作をそれぞれ許可することをその要旨とする。

この構成によれば、単一の送信アンテナによって車室内外にそれぞれ応答要求信号を送信する構成を採用した場合であれ、ドアロック装置および走行用駆動源の動作をそれぞれ切り分けて許可することが可能である。また、制御装置と携帯機との間において、応答要求信号および応答信号の授受を１回行うだけで、ドアロック装置および走行用駆動源の動作がそれぞれ許可される。このため、制御装置と携帯機との間の通信時間の増大が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、前記車載機は、走行用駆動源の始動が要求されている旨判断されないときには前記第１の応答要求信号を、走行用駆動源の始動が要求されている旨判断されるときには前記第２の応答要求信号を生成することをその要旨とする。

この構成によれば、走行用駆動源の始動が要求されていない場合、ドアロック装置の動作が要求される蓋然性が高い。このため、制御装置はドアロック装置の動作を許可するための第１の応答要求信号を生成する。これに対して、走行用駆動源の始動が要求されている場合には、携帯機が車室内に存在する蓋然性が高く、制御装置は走行用駆動源の動作を許可するための第２の応答要求信号を生成する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、前記携帯機は、車室外から無線信号を送信したときに当該無線信号が前記車載機によって受信可能となる程度の第１の送信出力で前記第１の応答信号を送信し、前記第１の送信出力よりも弱い第２の送信出力で前記第２の応答信号を送信することをその要旨とする。

この構成によれば、第２の応答信号の到達距離は、第１の応答信号の到達距離よりも短くなる。このため、車室外から第２の応答信号が送信された場合、当該第２の応答信号は車載機に受信されにくい。したがって、携帯機が車室外に存在するときに、走行用駆動源の動作が許可されることが抑制される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、前記車両の周囲には、前記携帯機から前記第１の送信出力で送信される無線信号が車載機によって受信されることが期待される通信領域を設定し、前記車載機は、前記通信領域の外郭線よりも車両側にかつ車室を囲んで設定される閾線に位置する携帯機からの無線信号の受信信号強度に設定される信号強度判定閾値を記憶し、前記車載機は、第１の応答要求信号に対する第１の応答信号を受信したとき、当該第１の応答信号の受信信号強度が前記信号強度判定閾値以下であることを条件としてドアロック装置の動作を許可することをその要旨とする。

この構成によれば、携帯機が通信領域の閾線よりも内側に存在するとき、当該携帯機からの無線信号は車載機によって受信されるものの、当該無線信号の受信信号強度は信号強度判定閾値よりも大きな値となる。このため、ドアロック装置の動作は許可されない。たとえば、携帯機が車室内に存在するときには、ドアロック装置の動作が許可されることはない。したがって、携帯機の車室内への閉じ込めなどが抑制される。

請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の電子キーシステムにおいて、前記車載機は、前記送信アンテナを通じた第２の応答要求信号の送信領域と、前記携帯機から第２の送信強度で送信される第２の応答信号を受信可能となる前記車載機の受信領域とが重なる領域に運転席が一致するように、前記送信アンテナと前記車載機の受信アンテナとの位置関係が調節されてなることをその要旨とする。

この構成によれば、第２の応答要求信号を携帯機が受信し、かつ当該受信される第２の応答要求信号に対する携帯機からの第２の応答信号が車載機に受信されるのは、基本的には携帯機が運転席に存在するときのみである。このため、基本的には携帯機が運転席に存在するときにのみ、走行用駆動源の動作が許可される。携帯機が運転席以外に存在するときには、走行用駆動源の動作が許可されないので、防犯性を確保することができる。

本発明によれば、車両と携帯機との間の通信時間の増大を抑制し、かつ構成を簡素化した電子キーシステムを提供することができる。

一実施の形態の電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 同じく車両を上からみたときの通信領域を示す平面図。 同じく（ａ），（ｂ）は応答要求信号の構成図、（ｃ），（ｄ）は応答信号の構成図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
＜システム構成＞
図１に示すように、電子キーシステム１０は、車両１１に搭載される車載機１２およびユーザに所持される携帯機１３を備えている。車載機１２には、ドアロック装置１４、エンジン始動装置１５およびスタートスイッチ１６がそれぞれ接続されている。ドアロック装置１４はドアの施錠および解錠をそれぞれ実行する。エンジン始動装置１５は走行用駆動源としてのエンジンの始動および停止をそれぞれ制御する。スタートスイッチ１６は、エンジンを始動または停止させるときに操作される。スタートスイッチ１６は、操作されたとき、その旨示す電気信号を生成する。

＜車載機＞
車載機１２は、ＥＣＵ（電子制御装置）２１、送信回路２２および受信回路２３を有している。ＥＣＵ２１には、前述したドアロック装置１４、エンジン始動装置１５およびスタートスイッチ１６がそれぞれ接続されている。また、ＥＣＵ２１には送信回路２２を介して送信アンテナ２２ａが、受信回路２３を介して受信アンテナ２３ａがそれぞれ接続されている。送信アンテナ２２ａは、たとえば運転席ドアに設けられている。送信アンテナ２２ａとしては、バーアンテナが採用されている。バーアンテナは、フェライトなどの磁性体からなるコアに電線（コイル）が巻回されてなる。受信回路２３および受信アンテナ２３ａは、たとえば車両を上から見たときの中央付近の床下に設けられる。

送信回路２２は、ＥＣＵ２１からの指令に基づき、ＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号である応答要求信号Ｓｒｅｑを、送信アンテナ２２ａを介して車室内外へ発信する。応答要求信号Ｓｒｅｑは携帯機１３に対して応答を要求する旨の指令信号であって、所定の制御周期で発信される。なお、応答要求信号Ｓｒｅｑの構成については、後に詳述する。

図２に示すように、応答要求信号Ｓｒｅｑが発信されることにより、車室内外にわたって携帯機１３との第１の通信領域（応答要求信号Ｓｒｅｑの送信領域）Ａ１が形成される。第１の通信領域Ａ１は、車両１１を上からみたとき、送信アンテナ２２ａを中心とする半径Ｒ１の円形状をなす。第１の通信領域Ａ１は、車室外における運転席ドアの周辺、および運転席を含む車室内の一部分にわたって形成される。第１の通信領域Ａ１は、携帯機１３からの応答が期待される領域であって、電子キーシステム１０の製品仕様などに応じて要求される携帯機１３の作動距離（携帯機１３が車両１１から発信される無線信号を受信することができる車両１１との距離）に基づき設定される。

図１に示すように、受信回路２３は、受信アンテナ２３ａを介してＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号を受信する。ここでのＵＨＦ帯の無線信号とは、車両からの応答要求信号Ｓｒｅｑに対して携帯機１３から発信される応答信号Ｓｒｅｓをいう。応答信号Ｓｒｅｓには、携帯機１３に固有の識別情報が含まれる。

ＥＣＵ２１は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）回路２４、および記憶装置であるＥＰＲＯＭなどのメモリ２５を有している。
メモリ２５には、自車両に対応する正規の携帯機１３の識別情報、および信号強度判定閾値が記憶されている。信号強度判定閾値は、受信アンテナ２３ａを介して受信される無線信号の信号強度（以下、「受信信号強度」という。）を判定する際の基準値である。

ＲＳＳＩ回路２４は、受信アンテナ２３ａを介して受信される無線信号の信号強度を検出し、当該検出される信号強度を表すＲＳＳＩ値を検出信号として生成する。ＲＳＳＩ回路２４は、受信信号強度と、予め設定された信号強度判定閾値とを比較する。そして、ＲＳＳＩ回路２４は、受信信号強度が信号強度判定閾値以上である旨判定されるときにはローレベルの検出信号を、受信信号強度が判定閾値未満である旨判定されるときにはハイレベルの検出信号を生成する。

信号強度判定閾値は、ドアロック装置１４を遠隔制御する際など、車室外に存在する携帯機１３に要求される作動距離に基づき設定される。すなわち、図２に示されるように、車両１１の周囲には第２の通信領域Ａ２が設定される。第２の通信領域Ａ２は、携帯機１３から送信される無線信号が受信回路２３によって受信されることが期待される領域であって、電子キーシステム１０の製品仕様などに応じて設定される。第２の通信領域Ａ２は、車両１１を上からみたとき、受信回路２３（受信アンテナ２３ａ）を中心とする半径Ｒ２の円形をなす。また、車両１１を上からみたとき、第２の通信領域Ａ２の外郭線Ｌ_ｏｕｔは、前述した第１の通信領域Ａ１に外接する。そして、信号強度判定閾値は、受信回路２３（受信アンテナ２３ａ）を基準として第２の通信領域Ａ２の外郭線Ｌ_ｏｕｔの内側に同心円状に設定される閾線Ｌ_ｉｎに位置する携帯機１３から無線信号を送信したときの受信信号強度に設定される。

図１に示すように、ＥＣＵ２１は、受信回路２３を通じて応答信号Ｓｒｅｓに含まれる携帯機１３の識別情報を取得する。ＥＣＵ２１は、携帯機１３の識別情報と、メモリ２５に記憶された識別情報との照合を通じて携帯機１３の正当性を判定する。ＥＣＵ２１は、携帯機１３の正当性が確認できたときにはドアロック装置１４あるいはエンジン始動装置の動作を許可する一方、携帯機１３の正当性が確認できないときにはドアロック装置１４あるいはエンジン始動装置の動作を許可しない。

＜応答要求信号の構成＞
ＥＣＵ２１は、２種類の応答要求信号Ｓｒｅｑを生成する。ここでは、これら応答要求信号Ｓｒｅｑを第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１および第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２として区別する。

第１および第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２は、それぞれ携帯機１３との間の暗号通信用の情報Ｄ１および制御対象情報Ｄ２を含んでいる。暗号通信用の情報Ｄ１には、たとえば携帯機１３との間でチャレンジレスポンス認証を行うためのチャレンジコード（乱数）が含まれる。制御対象情報Ｄ２は、携帯機１３との通信を通じて動作が制御される車載機器の種別を示す情報である。ここでは、制御対象情報Ｄ２は、ドアロック装置１４およびエンジン始動装置１５のどちらかを示す情報である。すなわち、第１および第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２は、携帯機１３の認証を行うための信号であって、かつ特定の車載機器の動作を許可するための信号である。

図３（ａ）に示すように、第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１は、暗号通信用の情報Ｄ１および制御対象情報Ｄ２としてドアロック装置１４を示す情報が含まれている。第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１は、ドアロック装置１４の動作を許可する際に携帯機１３の認証を行うために使用される。

図３（ｂ）に示すように、第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２は、暗号通信用の情報Ｄ１および制御対象情報Ｄ２としてエンジン始動装置１５を示す情報が含まれている。第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２は、エンジン始動装置１５の動作を許可する際に携帯機１３の認証を行うために使用される。

ＥＣＵ２１は、スタートスイッチ１６が操作された旨検出されないとき、第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１を生成する。これは、スタートスイッチ１６が操作されないときには、エンジンの始動は要求されておらず、ドアの解錠あるいは施錠が要求される蓋然性が高いからである。ＥＣＵ２１は、第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１に対する応答信号Ｓｒｅｓが受信されるとき、携帯機１３は車室外に存在する旨判断する。

ＥＣＵ２１は、スタートスイッチ１６が操作された旨検出されるとき、第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を生成する。これは、スタートスイッチ１６が操作されたときには、ユーザが車室内に存在し、かつエンジンの始動が要求されている蓋然性が高いからである。ＥＣＵ２１は、第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に対する応答信号Ｓｒｅｓが受信されるとき、携帯機１３は車室内に存在する旨判断する。

ＥＣＵ２１は、第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１に対して、当該第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１に含まれる制御対象情報Ｄ２を受信した旨示す後述の受信制御対象情報Ｄ４を含む応答信号Ｓｒｅｓを受信したとき、当該受信した応答信号Ｓｒｅｓの信号強度が前述した信号強度判定閾値未満であることを条件として、ドアロック装置１４の動作を許可する。

また、ＥＣＵ２１は、第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に対して、当該第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に含まれる制御対象情報Ｄ２を受信した旨示す後述の受信制御対象情報Ｄ４を含む応答信号Ｓｒｅｓを受信したとき、エンジン始動装置１５の動作を許可する。

＜携帯機＞
携帯機１３は、制御回路３１、受信回路３２、および送信回路３３を備えている。制御回路３１には受信回路３２を介して受信アンテナ３４が、送信回路３３を介して送信アンテナ３５がそれぞれ接続されている。

受信回路３２は、受信アンテナ３４を介してＬＦ帯の無線信号を受信する。ここでは、受信回路３２は応答要求信号Ｓｒｅｑ、正確には第１および第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２をそれぞれ受信する。

送信回路３３は、送信アンテナ３５を介してＵＨＦ帯の無線信号を送信する。ここでは、送信回路３３は、応答要求信号Ｓｒｅｑに対する応答信号Ｓｒｅｓを無線送信する。
送信回路３３は、ＰＷＭ（pulse width modulation）方式の送信回路である。送信回路３３は、ＰＷＭ回路３６を有している。ＰＷＭ回路３６は、制御回路３１からの指令に基づくデューティ比の設定を通じて送信アンテナ３５へ供給する電圧のパルス幅を調節する。このパルス幅の調節を通じて、送信アンテナ３５の出力電圧の制御が可能である。すなわち、ＰＷＭ回路３６は、制御回路３１と共に送信アンテナ３５の送信出力（送信強度）を調節する調節手段として機能する。

制御回路３１からの指令、すなわちデューティ指令値が大きくなれば送信アンテナ３５へ供給する電圧のパルス幅、ひいては送信アンテナ３５の送信出力が増大する。送信アンテナ２２ａの送信出力に応じて、車両１１に対する通信領域も変化する。送信アンテナ３５の送信出力が増大すれば通信領域は拡大し、同じく送信出力が減少すれば通信領域は縮小する。本例では、ＰＷＭ回路３６は、制御回路３１からの指令を通じて、応答信号Ｓｒｅｓの送信出力レベルを第１の送信出力と第２の送信出力との間で２段階に切替える。第２の送信出力は、第１の送信出力よりも小さく設定される。

第１の送信出力は、携帯機１３が車両１１の周辺に設定される通信領域に存在するとき、当該携帯機１３から送信される応答信号Ｓｒｅｓを車両１１の受信回路２３が受信可能となる程度の信号強度に設定される。第２の送信出力は、携帯機１３が車室内に存在するときのみ、携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓを車両１１の受信回路２３が受信可能となる程度の信号強度に設定される。すなわち、第２の送信出力に設定されているとき、車室外に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓは車両１１の受信回路２３では受信することができない。なお、携帯機１３の送信出力が第１および第２の送信出力に設定されたときの受信回路２３の受信範囲については、後に詳述する。

制御回路３１は、記憶装置であるＥＰＲＯＭなどのメモリ３７を備えている。メモリ３７には携帯機１３に固有の識別情報が記憶されている。制御回路３１は、受信回路３２を通じたＬＦ帯の無線信号の受信、および送信回路３３を通じたＵＨＦ帯の無線信号の送信を行う。制御回路３１は、車両１１から送信されるＬＦ帯の無線信号、すなわち応答要求信号Ｓｒｅｑを受信したときには、ＵＨＦ帯の無線信号である応答信号Ｓｒｅｓを送信する。

＜応答信号の構成＞
制御回路３１は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２の内容に応じて２種類の応答信号Ｓｒｅｓを生成する。ここでは、これら応答信号Ｓｒｅｓを第１の応答信号Ｓｒｅｓ１および第２の応答信号Ｓｒｅｓ２として区別する。

第１および第２の応答信号Ｓｒｅｓ１，Ｓｒｅｓ２は、それぞれ車載機１２との間の暗号通信用の情報Ｄ３および受信制御対象情報Ｄ４を含んでいる。暗号通信用の情報Ｄ３には、携帯機１３に固有の識別情報、および車載機１２との間でチャレンジレスポンス認証を行うためのレスポンスコードが含まれる。当該レスポンスコードは、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれるチャレンジコードをメモリ３７に記憶された暗号鍵を使用して暗号化することにより得られる。受信制御対象情報Ｄ４は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２の内容と同じ内容を示す情報である。すなわち、受信制御対象情報Ｄ４は、どの内容の制御対象情報Ｄ２を含む応答要求信号Ｓｒｅｑを受信したかのかを車載機１２に認識させるための情報である。ここでは、受信制御対象情報Ｄ４は、ドアロック装置１４およびエンジン始動装置１５のどちらかを示す情報である。

図３（ｃ）に示すように、第１の応答信号Ｓｒｅｓ１は、暗号通信用の情報Ｄ３および受信制御対象情報Ｄ４としてドアロック装置１４を示す情報が含まれている。
図３（ｄ）に示すように、第２の応答信号Ｓｒｅｓ２は、暗号通信用の情報Ｄ３および受信制御対象情報Ｄ４としてエンジン始動装置１５を示す情報が含まれている。

制御回路３１は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２がドアロック装置１４を示すものであるとき、すなわち第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１を受信したとき、第１の応答信号Ｓｒｅｓ１を生成する。制御回路３１は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２がエンジン始動装置１５を示すものであるとき、すなわち第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を受信したとき、第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を生成する。

また、制御回路３１は、車両１１からの応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２の内容に基づき送信アンテナ３５の送信出力を調節する。
制御回路３１は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２がドアロック装置１４を示すものであるとき、すなわち第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１を受信したとき、送信アンテナ３５の送信出力を第１の送信出力に設定する。制御回路３１は、受信した応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２がエンジン始動装置１５を示すものであるとき、すなわち第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を受信したとき、送信アンテナ３５の送信出力を第２の送信出力に設定する。

＜受信回路の受信範囲＞
つぎに、受信回路２３の受信範囲について説明する。
送信アンテナ３５の送信出力が第１の送信出力に設定されたとき、受信回路２３は、図２に示される第２の通信領域Ａ２に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓを受信可能である。受信回路２３は、車室内外を問わず、第２の通信領域Ａ２に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓのみ受信可能であって、第２の通信領域Ａ２の外に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓを受信することはできない。すなわち、無線信号の到達距離が大きいほど当該無線信号の信号強度は低下するところ、第２の通信領域Ａ２の外に存在する携帯機１３から送信される応答信号Ｓｒｅｓの信号強度は、受信回路２３で受信することができる信号強度を下回る。

送信アンテナ３５の送信出力が第２の送信出力に設定されたとき、受信回路２３は、図２に示される第３の通信領域Ａ３に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓを受信可能である。すなわち、第３の通信領域Ａ３は、第２の送信出力に設定された送信アンテナ３５から送信される応答信号Ｓｒｅｓの受信回路２３における受信領域である。第３の通信領域Ａ３は、受信回路２３を中心とする半径Ｒ３の円形をなしている。半径Ｒ３は、第３の通信領域Ａ３の外郭が車両１１の外側にはみ出ない程度の範囲に設定されている。

このため、送信アンテナ３５の送信出力が第２の送信出力に設定されたとき、受信回路２３は、車室内に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓのみ受信することができる。受信回路２３は、車室外に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓを受信することはできない。無線信号の到達距離が大きいほど当該無線信号の信号強度は低下するところ、車室外に存在する携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓの信号強度は受信回路２３で受信することができる信号強度を下回る。なお、第１および第２の送信出力は、受信回路２３の受信感度に応じて設定される。

＜送信アンテナと受信機との位置関係＞
つぎに、送信アンテナ２２ａと受信回路２３（受信アンテナ２３ａ）との位置関係について説明する。

図２に示されるように、第１の通信領域Ａ１と第３の通信領域Ａ３とが重なる重複領域Ａ４に運転席が位置するように、送信アンテナ２２ａと受信回路２３（受信アンテナ２３ａ）との位置関係が調節されている。なお、前述したように、第１の通信領域Ａ１は、送信アンテナ２２ａを通じた応答要求信号Ｓｒｅｑの送信範囲である。第３の通信領域Ａ３は、携帯機１３から第２の送信強度で送信される応答信号Ｓｒｅｓを受信可能となる受信回路２３の受信範囲である。

車室内においては、携帯機１３は第１の通信領域Ａ１と第３の通信領域Ａ３との重複領域Ａ４でのみ応答要求信号Ｓｒｅｑを受信可能となる。図２に示される例では、重複領域Ａ４は、運転席だけでなく後部座席の一部分にも掛かっているものの、本例では基本的には、運転席において応答要求信号Ｓｒｅｑを受信することを想定している。

また、前述したように、重複領域Ａ４でのみ応答要求信号Ｓｒｅｑを受信可能となることから、車室内において携帯機１３が応答信号Ｓｒｅｓを送信するのも重複領域Ａ４に位置しているときのみとなる。重複領域Ａ４において携帯機１３から第２の送信出力で送信される応答信号Ｓｒｅｓは、受信回路２３によって受信可能である。

したがって、携帯機１３が運転席に存在する場合、スタートスイッチ１６が操作されたときには、携帯機１３は第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を受信し、当該受信した第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に対する第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を送信する。すなわち、携帯機１３が運転席に存在する場合には、車載機１２との間の相互無線通信を通じた携帯機１３の認証が可能となる。

この点、たとえば助手席は重複領域Ａ４から外れている。このため、携帯機１３が助手席に存在するとき、携帯機１３は応答要求信号Ｓｒｅｑを受信することはできず、ひいては応答信号Ｓｒｅｓを送信することもない。車載機１２との間の相互無線通信を通じた携帯機１３の認証が行われないので、エンジン始動装置１５の動作が許可されることもない。

＜システムの動作＞
次に、前述のように構成した電子キーシステムの動作を説明する。ここで、車両１１は駐車状態、すなわちドアは施錠された状態、かつエンジンは停止した状態に維持されている。

＜ドアの解錠許可＞
さて、車両が駐車された状態においては、前述したように車載機１２は定期的に応答要求信号Ｓｒｅｑを第１の通信領域Ａ１へ向けて送信する。ここでは、スタートスイッチ１６が操作されていないので、制御対象情報Ｄ２としてドアロック装置１４を示す情報を含んだ第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１が送信される。

携帯機１３が図２に示される第１の通信領域Ａ１、正確には第１の通信領域Ａ１のうち車外にはみ出た領域に位置するとき、当該携帯機１３は第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１を受信する。そして携帯機１３は、当該第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１に対する第１の応答信号Ｓｒｅｓ１を第１の送信出力で送信する。

車載機１２のＥＣＵ２１は、受信回路２３を通じて第１の応答信号Ｓｒｅｓ１を受信する。そして前述したように、ＥＣＵ２１は、つぎの（Ａ），（Ｂ）の条件がいずれも成立する旨判断されるとき、ドアロック装置１４の動作を許可する。

（Ａ）制御対象情報Ｄ２としてドアロック装置１４を示す情報を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑ（第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１）に対して、当該応答要求信号Ｓｒｅｑの制御対象情報Ｄ２と同じ内容の受信制御対象情報Ｄ４を含んだ応答信号Ｓｒｅｓ（第１の応答信号Ｓｒｅｓ１）を受信したこと。

（Ｂ）受信した応答信号Ｓｒｅｓの信号強度がメモリ２５に記憶されている信号強度判定閾値以下であること。すなわち、ＲＳＳＩ回路２４により生成される検出信号（ＲＳＳＩ値）がハイレベルの信号であること。

ここで、条件（Ｂ）を設定している理由はつぎの通りである。すなわち、前述したように信号強度判定閾値は、受信回路２３を基準として設定される第２の通信領域Ａ２（図２参照）の外郭線Ｌ_ｏｕｔの内側に設定される円形の閾線Ｌ_ｉｎに位置する携帯機１３から送信される受信信号強度に設定される。無線信号の到達距離が大きいほど当該無線信号の信号レベルは減少するので、携帯機１３が内側の閾線Ｌ_ｉｎよりも外側、正確には内側の閾線Ｌ_ｉｎと外側の外郭線Ｌ_ｏｕｔとの間に位置するときに携帯機１３から送信される応答信号Ｓｒｅｓは前記の要件（Ｂ）を満足する。これに対して、携帯機１３が閾線Ｌ_ｉｎよりもさらに内側に位置するときに携帯機１３から送信される応答信号Ｓｒｅｓは前記の要件（Ｂ）を満足しない。これは、信号強度判定閾値を設定する際の基準となる閾線Ｌ_ｉｎよりも内側に携帯機１３が位置する分、携帯機１３と受信回路２３（受信アンテナ２３ａ）との距離が近くなることによって、受信信号強度は信号強度判定閾値よりも強くなるからである。このように、前記の要件（Ｂ）を設定することにより、第２の通信領域Ａ２における閾線Ｌ_ｉｎよりも内側に携帯機１３が位置するときには、ドアロック装置１４の操作が許可されることはない。携帯機１３は、運転席に位置するときであれ、送信アンテナ２２ａから送信される応答要求信号Ｓｒｅｑを受信するものの、前記の要件（Ｂ）を満足しないので、運転席に携帯機１３が位置しているときにドアロック装置１４の動作が許可されることはない。たとえば携帯機１３を運転席に置き忘れた場合などにおいても、ドアロック装置１４の動作が許可されることがないので、携帯機１３の閉じ込めを防止することができる。

＜エンジンの始動許可＞
つぎに、ドアが解錠されて携帯機１３が運転席に位置している状態で、スタートスイッチ１６が操作された旨判断されるとき、車載機１２のＥＣＵ２１は、それまでの第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１に代えて、第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を送信する。

運転席に位置する携帯機１３は第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を受信し、当該第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に対する第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を第２の送信出力で送信する。
車載機１２のＥＣＵ２１は、受信回路２３を通じて第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を受信する。そして前述したように、ＥＣＵ２１は、つぎの（Ｃ）の条件が成立する旨判断されるとき、エンジン始動装置１５の動作を許可する。

（Ｃ）制御対象情報Ｄ２としてエンジン始動装置１５を示す情報を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑ（第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２）に対して、当該応答要求信号Ｓｒｅｑの制御対象情報Ｄ２と同じ内容の受信制御対象情報Ｄ４を含んだ応答信号Ｓｒｅｓ（第２の応答信号Ｓｒｅｓ２）を受信したこと。

ここで、第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を第１の送信出力よりも小さい第２の送信出力で送信する理由はつぎの通りである。たとえば、第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を第２の送信出力よりも強い第１の送信出力で送信する場合には、携帯機１３が車室外に位置するときであれ、受信回路２３は第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を受信可能となる。これは、防犯性を確保するなどの観点から好ましくない。このため、受信回路２３に対する携帯機１３からの無線信号の到達範囲が車室内に収まる程度に第２の送信出力を設定する。そのうえで携帯機１３が第２の応答信号Ｓｒｅｓ２を送信するときには、携帯機１３の送信出力を第１の送信出力から第２の送信出力に切り替える。これにより、車室外に位置する携帯機１３からの第２の応答信号Ｓｒｅｓ２が受信回路２３に受信されることはない。すなわち、携帯機１３が車室外に位置しているにも関わらず、第２の応答信号Ｓｒｅｓ２が受信回路２３に受信されて、エンジン始動装置１５の動作が許可されることが回避される。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）スタートスイッチ１６の操作が検出されないとき、ＥＣＵ２１はドアロック装置１４を示す制御対象情報Ｄ２を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑを送信する。ドアロック装置１４を示す制御対象情報Ｄ２を受信した旨携帯機１３からの応答があったとき、ＥＣＵ２１は、携帯機１３が車室外に存在する旨判断してドアロック装置１４の動作を許可する。また、スタートスイッチ１６の操作が検出されるとき、ＥＣＵ２１はエンジン始動装置１５を示す制御対象情報Ｄ２を含んだ応答要求信号Ｓｒｅｑを送信する。エンジン始動装置１５を示す制御対象情報Ｄ２を受信した旨携帯機１３からの応答があったとき、ＥＣＵ２１は、携帯機１３が車室内に存在する旨判断してエンジン始動装置１５の動作を許可する。

このように、単一の送信アンテナ２２ａによって車室内外へそれぞれ応答要求信号Ｓｒｅｑを送信するようにした場合であれ、車載機１２のＥＣＵ２１は、携帯機１３の車両１１に対する位置が判定可能である。車両１１には、単一の送信アンテナ２２ａを設けるだけでよいので、電子キーシステム１０の特に車両１１側の構成が簡素になる。また、複数の送信アンテナ２２ａを設ける場合に比べて、製品コストを低減させることも可能である。さらに、車両１１（車載機１２）と携帯機１３との間において、応答要求信号Ｓｒｅｑおよび応答信号Ｓｒｅｓの授受を１回行うだけで、携帯機１３の車両１１に対する位置を判断することができる。このため、携帯機１３の位置検出に係る車両１１と携帯機１３との間の通信時間の増大が抑制される。ひいては、車両１１および携帯機１３における消費電力の増大も抑制される。使い勝手の維持向上も可能である。

（２）ＥＣＵ２１は、スタートスイッチ１６が操作された旨検出されないとき、携帯機１３は車室外に存在する蓋然性が高いとして第１の応答要求信号Ｓｒｅｑ１を生成する。また、ＥＣＵ２１は、スタートスイッチ１６が操作された旨検出されるとき、携帯機１３は車室内に存在する蓋然性が高いとして第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を生成する。

この構成によれば、ＥＣＵ２１は、スタートスイッチ１６の操作の有無を通じて携帯機１３が車室外に位置しているのか、車室内に位置しているのかを簡単に推定することができる。

（３）携帯機１３は、ドアロック装置１４を示す受信制御対象情報Ｄ４を含む応答信号Ｓｒｅｓは第１の送信強度で、エンジン始動装置１５を示す受信制御対象情報Ｄ４を含む応答信号Ｓｒｅｓは第１の送信強度よりも弱い第２の送信強度で応答信号を送信する。

このため、携帯機１３が車室外に存在するときに、エンジン始動装置１５の動作が許可されることが抑制される。したがって、防犯性を確保することができる。
（４）携帯機１３が第２の通信領域Ａ２の閾線Ｌ_ｉｎよりも内側に存在するとき、当該携帯機１３からの無線信号は車載機１２によって受信されるものの、当該無線信号の受信信号強度は信号強度判定閾値よりも大きな値となる。このため、ドアロック装置１４の動作は許可されない。たとえば、携帯機１３が車室内に存在するときには、ドアロック装置１４の動作が許可されることはない。したがって、携帯機１３の車室内への閉じ込めなどが抑制される。

（５）第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を携帯機１３が受信し、かつ当該受信される第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２に対する携帯機１３からの第２の応答信号Ｓｒｅｓ２が車載機１２に受信されるのは、基本的には携帯機１３が運転席に存在するときのみである。このため、基本的には携帯機１３が運転席に存在するときにのみ、エンジン始動装置１５の動作が許可される。携帯機１３が運転席以外に存在するときには、エンジン始動装置１５の動作が許可されないので、防犯性を確保することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本例では、右ハンドル車を想定して説明したが、左ハンドル車に適用してもよい。この場合、図２に示される各通信領域を左右反転して形成すればよい。

・本例では、携帯機１３のＰＷＭ回路３６に対するデューティ比の設定を通じて送信アンテナ２２ａの送信出力を調節するようにしたが、当該送信出力の調節はどのような方法で行ってもよい。たとえば、送信アンテナ２２ａの前段に電力増幅器（たとえば、可変ゲインアンプ）を設ける。そして応答要求信号Ｓｒｅｑに含まれる制御対象情報Ｄ２、換言すれば応答信号Ｓｒｅｓに含ませる受信制御対象情報Ｄ４に応じて、電力増幅器の増幅率を変更する。

・本例では、応答要求信号Ｓｒｅｑに制御対象情報Ｄ２としてドアロック装置１４を示す情報またはエンジン始動装置１５を示す情報を含ませたが、これらのいずれか一を含ませないようにしてもよい。たとえばドアロック装置１４を示す情報を応答要求信号Ｓｒｅｑに含ませないようにした場合、携帯機１３は同じくドアロック装置１４を示す情報を含まない応答信号Ｓｒｅｓを生成する。車載機１２は、受信制御対象情報Ｄ４としてエンジン始動装置１５を示す情報を含まないのであるからドアロック装置１４の動作を許可するための応答信号Ｓｒｅｓである旨判断する。なお、応答要求信号Ｓｒｅｑに制御対象情報Ｄ２としてエンジン始動装置１５を示す情報を含ませない場合についても、同様にして実現できる。

・本例では、車両１１からの応答要求信号Ｓｒｅｑの送信周波数はＬＦ帯、携帯機１３からの応答信号Ｓｒｅｓの送信周波数はＵＨＦ帯をそれぞれ使用したが、応答要求信号Ｓｒｅｑの送信周波数としてＵＨＦ帯を使用してもよい。

・本例では、スタートスイッチ１６の操作が検出されたとき、車載機１２は第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を送信するようにしたが、たとえばドアの開閉が検出されたとき、車載機１２は第２の応答要求信号Ｓｒｅｑ２を送信するようにしてもよい。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項２において、前記車載機は、車室内に設けられる走行用駆動源のスタートスイッチが操作された旨検出されないときには走行用駆動源の始動が要求されていない旨判断し、前記スタートスイッチが操作された旨検出されるときには走行用駆動源の始動が要求されている旨判断すること。

１０…電子キーシステム、１１…車両、１２…車載機、１３…携帯機、２１…電子制御装置、２２ａ…送信アンテナ、２３ａ…受信アンテナ、Ｄ２…制御対象情報、Ｄ４…受信制御対象情報、Ｓｒｅｑ…応答要求信号、Ｓｒｅｑ１…第１の応答要求信号、Ｓｒｅｑ２…第２の応答要求信号、Ｓｒｅｓ…応答信号、Ｓｒｅｓ１…第１の応答信号、Ｓｒｅｓ２…第２の応答信号。

Claims (5)

1. 車室内外へそれぞれ応答要求信号を無線送信する車載機と、応答要求信号に対する応答信号を無線送信する携帯機とを備え、前記車載機は、受信される応答信号に基づき車両のドアロック装置および走行用駆動源の動作をそれぞれ許可する電子キーシステムにおいて、
   前記車載機は、車室内外にわたって応答要求信号を送信する単一の送信アンテナを有し、
   前記車載機は、ドアロック装置の動作を許可する際にはその旨示す第１の応答要求信号を、前記走行用駆動源の動作を許可する際にはその旨示す第２の応答要求信号をそれぞれ生成し、
   前記携帯機から、前記第１の応答要求信号を受信した旨示す第１の応答信号を受信したときにはドアロック装置の動作を、前記第２の応答要求信号を受信した旨示す第２の応答信号を受信したときには走行用駆動源の動作をそれぞれ許可する電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記車載機は、走行用駆動源の始動が要求されている旨判断されないときには前記第１の応答要求信号を、走行用駆動源の始動が要求されている旨判断されるときには前記第２の応答要求信号を生成する電子キーシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記携帯機は、車室外から無線信号を送信したときに当該無線信号が前記車載機によって受信可能となる程度の第１の送信出力で前記第１の応答信号を送信し、前記第１の送信出力よりも弱い第２の送信出力で前記第２の応答信号を送信する電子キーシステム。
4. 請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記車両の周囲には、前記携帯機から前記第１の送信出力で送信される無線信号が車載機によって受信されることが期待される通信領域を設定し、
   前記車載機は、前記通信領域の外郭線よりも車両側にかつ車室を囲んで設定される閾線に位置する携帯機からの無線信号の受信信号強度に設定される信号強度判定閾値を記憶し、
   前記車載機は、第１の応答要求信号に対する第１の応答信号を受信したとき、当該第１の応答信号の受信信号強度が前記信号強度判定閾値以下であることを条件としてドアロック装置の動作を許可する電子キーシステム。
5. 請求項３または請求項４に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記車載機は、前記送信アンテナを通じた第２の応答要求信号の送信領域と、前記携帯機から第２の送信強度で送信される第２の応答信号を受信可能となる前記車載機の受信領域とが重なる領域に運転席が一致するように、前記送信アンテナと前記車載機の受信アンテナとの位置関係が調節されてなる電子キーシステム。