JP3595052B2

JP3595052B2 - キーレス・エントリーシステム

Info

Publication number: JP3595052B2
Application number: JP34969995A
Authority: JP
Inventors: 典之篠塚; 成貴加藤; 孝明永井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2015-12-21
Also published as: JPH09170364A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などのドアを遠隔から施錠したり解錠したりするのに利用されるキーレス・エントリーシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キーを使わずに自動車のドアを遠隔から施錠したり解錠したりするためのキーレス・エントリーシステムが種々知られている。例えば、特開平２ー１６４９８８号公報には、車両から離れた位置にある携帯型の送信器から施錠や解錠指令で変調した赤外線を車両側の受信器に送信し、施錠や解錠を行わせるといういわゆるリモコン（遠隔制御）式の車両用キーレス・エントリーシステムが開示されている。また、赤外線などの光線のかわりに電波や超音波などの音波を利用するリモコン式のキーレス・エントリーシステムも知られている。
【０００３】
一方、特開平３ー１４８３５２号公報には、車両から離れた位置にある携帯型の送信器を用いてマイクロ波を車両側の受信器に送信し、受信側ではこのマイクロ波の伝播時間から携帯型の送信器までの距離を測定し、この距離が所定値以上であるか未満であるかに応じて自動的に施錠や解錠を行わせるいわゆる距離検出式の車両用キーレス・エントリーシステムが開示されている。
【０００４】
さらに、特開平６３ー４００７３号公報には、携帯型の無線送信器から受信した電波の強度に基づきこの携帯型無線と車両との距離を測定し、この距離が所定値よりも小さい場合だけ、ドアに対する施解錠のためのアクセスの待ち状態になるという距離検出式のキーレス・エントリーシステムが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平３ー１４８３５２号や特開平６３ー４００７３号公報に開示された距離式のキーレス・エントリーシステムは、距離に応じて自動的に施錠や解錠を実行したり、あるいは、施錠や解錠の待ち状態への移行が行われるため、リモコン式に比較して便利であるという利点がある。しかし、特開平３ー１４８３５２号公報の距離検出式のキーレス・エントリーシステムでは、携帯型の送信器から送信されて車両側で受信されたマイクロ波の伝播時間から距離を測定する構成であるから、ＧＰＳシステムなどと同様に、携帯型の送信器からは送信時刻を付加した電波を放射し、受信側ではこの電波の受信時刻を測定して送信時刻と受信時刻の差から電波の伝播時間を測定することが必要になる。
【０００６】
しかしながら、そのようなキーレス・エントリーシステムでは、ＧＰＳにおける電波の伝播時間が数十ｍｓの程度であるのに対して、数十ｎｓｅｃ程度と桁違いに短くなる。このため、送信器と受信器との間で数十ｎｓｅｃ程度の極めて高精度で時間合わせ（同期）を行わなければならず、送受双方に極めて高精度の時計が必要になり、実現が困難になる。
【０００７】
また、特開平６３ー４００７３号公報に開示された距離式のキーレス・エントリーシステムでは、電波の受信強度に基づいて距離を検出している。しかし、電波の強度は、駐車場などに生じる定在波やフェーディングなどの影響で空間的にも時間的にも大きく変動するため、受信電波の強度に基づいて距離を検出するのは困難になるという問題がある。
従って、本発明の一つの目的は、電波の伝播時間の測定が容易なキーレス・エントリーシステムを提供することにある。
【０００８】
また、特開平２ー１６４９８８号公報などに開示されたリモコン式のキーレス・エントリーシステムを、上述の距離検出式のキーレス・エントリーシステムに変更しようとすれば、解錠や施錠を行う制御部までをも含めてシステムの構成要素一式を交換しなければならず、費用がかさむという問題がある。
従って、本発明の他の目的は、リモコン式のキーレス・エントリーシステムを安価な費用で距離検出式のキーレス・エントリーシステムに変更可能な新たなキーレス・エントリーシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のキーレス・エントリーシステムは、呼出し信号を送信し、その後に受信した応答信号の正当性をこれに含まれる識別子に基づき判断する送受信・判断手段、前記呼出し信号の送信から前記応答信号の受信までの時間差に基づきこの応答信号の送信元との距離を検出する距離検出手段及び前記受信した応答信号が正当の場合には前記検出した距離と施錠中／解錠中の施解錠状態に応じて施錠／解錠の指令を発生しこれを施解錠実行部に送信する施錠／解錠指令発生手段を備えた車両側無線装置と、前記呼出し信号を受信して前記識別子を含む前記応答信号を送信する携帯型無線装置と前記施錠／解錠指令発生手段が送信した施錠／解錠の指令を受信して実行する施解錠実行部とを備えている。さらに、前記携帯型無線装置はイグニッションキーに搭載され、前記施錠／解錠指令手段は前記検出された距離が第１の閾値よりも小さつかつ前記施解錠状態が施錠中であれば解錠を指令し、前記距離が前記第１の閾値よりも所定値だけ大きな第２の閾値よりも大きくかつ前記施解錠状態が解錠中であれば施錠を指令し、その他の場合は現在の施解錠状態を保持するように構成されている。
【００１０】
【発明の実施の態様】
本発明の好適な実施の態様によれば、前記車両側無線装置で発生された施錠／解錠の指令は電波、光線又は超音波を媒体とする無線伝送路を通して前記施解錠実行部に送信され受信されるように構成されることにより、既存のリモコン式のキーレス・エントリーシステムとの互換性を実現にしている。
【００１１】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例の車両のドアを施解錠の対象とするキーレス・エントリーシステムの構成を示すブロック図であり、１０は車両内の適宜な箇所に設置された施解錠実行部、２０は車両のイグニッションキー上に搭載された携帯型無線装置、３０は車両内の適宜な箇所に設置された車両側無線装置である。
【００１２】
施解錠実行部１０は、ＣＰＵ１１、受光部１２及びアクチュエータ１３を備えている。携帯型無線装置２０は、ＣＰＵ２１、送受信部２２、アンテナ２３及び電池２４を備えている。車両側無線装置３０は、ＣＰＵ３１、送受信部３２、アンテナ３３及び送光部３４を備えている。車両側無線装置３０は、施解錠部１０を含むリモコン式のキーレス・エントリーシステムと、携帯型無線装置２０を含む距離式キーレス・エントリーシステムとの中継ないしは変換の機能を果たす。
【００１３】
図１の車両側無線装置のＣＰＵ３１の動作を図２のフローチャートを参照しながら説明する。図示しないＥＣＵ（エンジン制御ユニット）からエンジンが停止した旨の通知に基づと割り込みが発生すると、車両側無線装置３０のＣＰＵ３１の動作が開始される。動作を開始したＣＰＵ３１は、まず、車両のドアが施錠状態にあるか解錠状態にあるかを示すフラグＦを０に設定することにより、車両のドアが解錠状態であることを表示する（ステップＳ１）。
【００１４】
次に、ＣＰＵ３１は、送受信部３２に指令を発することによりここから呼出し信号を送信させたのち、内蔵のカウンタを起動し（ステップＳ３）、引き続き、ステップＳ４において、予め定めた所定の時間だけ応答信号の受信を待ち合わせる。
【００１５】
送受信部３２から送信された呼出し信号は、車両側無線装置３０のアンテナ３３から空中に送出され、携帯型無線装置２０のアンテナ２３を経て送受信部２２に受信されたものとする。携帯型無線送受信２０のＣＰＵ２１は、受信した呼出し信号に含まれる送信元装置の識別子（例えばＡとする）が自装置内で管理中のものと一致するか否かに基づき、自装置に対する呼出し信号であるか否かを検査し、そうであれば、自装置の識別子（例えばＢとする）を送信元装置の識別子として含む応答信号を送受信部２２から送信させる。この応答信号は、車両側無線装置３０内のアンテナ３３を経て送受信部３２に受信されたものとする。
【００１６】
車両側無線装置３０のＣＰＵ３１は、前述したステップＳ４において、送受信部３２から受信信号を受け取ると、内蔵のカウンタの動作を停止させ（ステップＳ５）、続いて、この受信信号に含まれる識別子Ｂと自装置で管理中の識別子とを比較する（ステップＳ６）。ＣＰＵ３１は、識別子の比較結果が一致した場合には（ステップＳ７）、携帯型無線装置２０からの応答信号であると判断し、電波の伝播所要時間から携帯型無線装置２０までの距離Ｒを算定する。
【００１７】
すなわち、ＣＰＵ３１は、上記内蔵のカウンタのカウント値に基づき、まず、呼出し車両を送信してから応答信号を受信するまでの所要時間Ｔを算定する。次に、ＣＰＵ３１は、この所要時間Ｔから予め定められている自装置内の応答遅延時間δτ１と、携帯型無線装置２０内における応答遅延時間δτ２とを引き算することにより電波の往復の伝播所要時間を算定し、この値を半分にすることにより、呼出し信号と応答信号の片道の伝播所要時間ｔを算定し、これに電波の伝播速度ｃを乗算することにより、距離Ｒを
Ｒ＝ｃ・（Ｔ−δτ１−δτ２）／２
と算定する。
【００１８】
ＣＰＵ３１は、算定した携帯型無線装置２０までの距離Ｒが解錠最遠距離として定められた所定値Ｒｏ未満であるか否かを判定し（ステップＳ９）、そうであれば、フラグＦがドアの施錠状態を示す「１」であるか否かを判定する。ＣＰＵ３１は、距離Ｒが解錠最遠距離Ｒｏ未満でしかもドアが施錠状態にあれば、フラグＦを「１」から「０」に反転させ（ステップＳ１１）、引き続き、送光部３４からドアの解錠指令を送出させる。
【００１９】
送光部３４から送出された解錠指令による変調を受けた光線は、施解錠実行部１０内の受光部１２に受光される。ＣＰＵ１１は、受光信号に含まれる解錠指令を解読しアクチュエータ１３を起動する。起動されたアクチュエータ１３はドアの解錠を行う。
【００２０】
ＣＰＵ３１は、ステップＳ８で算定した距離Ｒが施錠最近距離として定められた所定値Ｒｏ以上であることをステップＳ９で判定すると、今度は、この算定済みの距離Ｒが施錠最近距離（Ｒｏ＋ΔＲ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ３１は、距離Ｒが施錠最近距離（Ｒｏ＋ΔＲ）よりも大きければ、フラグＦがドアの解錠状態を示す「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ３１は、距離Ｒが（Ｒｏ＋ΔＲ）よりも大きくしかもドアが解錠状態にあれば、フラグＦを「１」から「０」に反転させ（ステップＳ１５）、引き続き、送光部３４からドアの解錠指令を送出させる。
【００２１】
送光部３４から送出された施錠指令による変調を受けた光線は、施解錠実行部１０内の受光部１２に受光される。ＣＰＵ１１は、受光信号に含まれる施錠指令を解読し、アクチュエータ１３を起動する。起動されたアクチュエータ１３はドアの施錠を行う。
【００２２】
なお、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３において、Ｒｏ≦Ｒ≦（Ｒｏ＋ΔＲ）であると判定すると、ドアが施錠状態にあるか解錠状態にあるかに関係なく、何らの処理を行うことなくステップＳ２に復帰することにより、施錠や解錠に関するドアの状態を現状のものに保つ。このように、距離の測定誤差などによりドアの状態が施錠状態と解錠状態との間を頻繁に交番するバタツキを防止するために、ΔＲのヒステリシスが賦与されている。
【００２３】
また、ＣＰＵ３１は、算定距離Ｒが解錠最遠距離Ｒｏ未満の場合であってもドアが既に解錠状態（Ｆ＝０）にあれば、ドアを改めて解錠状態にすることなく、ステップＳ１０からステップＳ２に復帰する。同様に、ＣＰＵ３１は、算定距離Ｒが解錠最近距離（Ｒｏ＋ΔＲ）よりも大きい場合であってもドアが既に施錠状態（Ｆ＝１）にあれば、ドアを改めて施錠状態にすることなく、ステップＳ１４からステップＳ２に復帰する。
【００２４】
車両側無線装置３０内のＣＰＵ３１は、上記動作の実行中に、図示しないＥＣＵ（エンジン制御ユニット）からエンジンが始動された旨の通知を受けると、直ちに動作を停止する。
【００２５】
図３は、本発明の他の実施例のキーレス・エントリーシステムの構成を示すブロック図であり、２０はイグニッションキー上に搭載された携帯型無線装置、４０は車両内の適宜な箇所に設置された車両側無線装置である。携帯型無線装置２０は、図１に関して既に説明した実施例で使用した携帯型無線装置と同一の装置であり、このため同一の参照符号が付されている。この実施例の車両側無線装置４０は、ＣＰＵ４１、送受信部４２、アンテナ４３及びアクチュエータ４４を備えている。
【００２６】
本実施例のキーレス・エントリーシステムと、図１に示したキーレス・エントリーシステムとの相違点は、車両側無線装置４０がアクチュエータ４４を備えており、このアクチュエータ４４が車両のドアの施錠や解錠を直接実行する点である。従って、車両側無線装置４０内のＣＰＵ４１の動作は、図２のフローチャートを参照しながら説明したものとほぼ同一であり、異なる点は、ステップＳ１２とＳ１６のそれぞれにおいて、解錠指令や施錠指令を別途設置されていた施解錠部１０に光線で送出させる代わりに、直接アクチュエータ４４に実行させるという点である。このように、ステップＳ１２とステップＳ１６とが僅かに変更されるだけであるから、ＣＰＵ４１の動作に関する重複する説明を省略する。
【００２７】
本出願人が先に出願した特願平７ー２３１０２４号に開示されているように、車両の窃盗を企てる者が、車両側無線装置と携帯型無線装置との間の通信を傍受して記録することなどによって識別子を盗み出したり、可能性のある多数の識別子を高速で自動的に発生させて多数回にわたって応答信号を反復して送信するなどの問題が考えられる。
【００２８】
上記の問題点を解決するために、必要に応じて、上記先願のキーレス・エントリーシステムに開示したと同様、以下の方法が採用される。すなわち、車両側無線装置と携帯型無線装置の双方に予め同一の関数Ｆ（ｘ）を登録させておく。車両側無線装置は、呼出し信号を送信しようとするたびに乱数ｚを発生させ、この乱数ｚを呼出し信号に含ませて送出すると共に、この乱数を登録中の関数Ｆ（ｘ）に代入することにより関数値Ｆ（ｚ）を算定しておく。
【００２９】
携帯型無線装置は、受信した呼出し信号から乱数ｚを抽出し、これを登録中の関数Ｆ（ｘ）に代入することにより、関数値Ｆ（ｚ）を生成し、これを応答信号に含ませて送信する。車両側無線装置は、受信した応答信号から関数値Ｆ（ｚ）を抽出し、これを予め算定しておいた関数値Ｆ（ｚ）と照合し、照合一致の場合には応答信号が正当であると判定する。勿論、この乱数の関数値に加えて、装置固有の識別子の照合を行う構成とすることもできる。
【００３０】
以上、エンジンの動作の停止と開始とを車両側無線装置の動作の開始と終了の契機とする構成を例示した。しかしながら、イグニッションキーが対応のキーシリンダーから抜かれたことや挿し込まれたこと、車両が走行を開始したことや停止したこと、あるいは、運転席が着席状態や空席状態になったことなど運転車の下車を推測させる適宜な状態を適宜なセンサで検出し、これらを車両側無線装置の動作の開始と停止の契機とすることもできる。
【００３１】
また、上述の自動的な施錠と解錠の制御の機構に対して、運転者や搭乗車自身の人手による施錠・解錠の機構を優先させながら付加することができる。
【００３２】
さらに、施錠／解錠対象のドアが車両のドアである場合について、本発明の一実施例のキーレス・エントリーシステムを説明した。しかしながら、施解錠対象のドアは車両のドアに限らず、倉庫や家屋のドアなど他の適宜なものであってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のキーレス・エントリーシステムは、車両側から呼出し信号を送信し、これに対する応答信号を受信し、この間の所要時間から電波の伝播時間と携帯型無線装置までの距離を測定する構成であるから、距離の測定が容易に実現できる。例えば、上記実施例で解錠最遠距離Ｒｏを１０メートルに設定した場合、電波の伝播所要時間は往復で６６ｎｓｅｃであるから、周波数が１００ＭＨｚ程度のクロック信号（周期１０ｎｓｅｃ）を使用する簡便なカウンタを用いて距離を容易に測定できる。この際、解錠と施錠に関する距離に対してヒステリシスを設定することなどにより、数ｎｓｅｃ程度の誤差は十分に許容できる。
【００３４】
また、本発明の好適な一実施例によれば、図１に示したように、リモコン式と距離検出式との変換を行う変換ないしは中継機能を備えた車両側無線装置を車両内などに設置する構成であるから、既に車両に設置してあるリモコン式の施解錠実行部をそるまま利用する形式で、距離検出式のキーレス・エントリーシステムに変更できるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のキーレス・エントリーシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の車両側無線装置３０内のＣＰＵ３１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施例のキーレス・エントリーシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０施解錠実行部
１１ＣＰＵ
１２受光部
１３アクチュエータ
２０携帯型無線装置
２１ＣＰＵ
２２送受信部
３０車両側無線装置
３１ＣＰＵ
３２送受信部
３４送光部

Claims

呼出し信号を送信し、その後に受信した応答信号の正当性をこれに含まれる識別子に基づき判断する送受信・判断手段、前記呼出し信号の送信から前記応答信号の受信までの時間差に基づきこの応答信号の送信元との距離を検出する距離検出手段及び前記受信した応答信号が正当の場合には前記検出した距離と施錠中／解錠中の施解錠状態に応じて施錠／解錠の指令を発生しこれを施解錠実行部に送信する施錠／解錠指令発生手段を備えた車両側無線装置と、
前記呼出し信号を受信して前記識別子を含む前記応答信号を送信する携帯型無線装置と
前記施錠／解錠指令発生手段が送信した施錠／解錠の指令を受信して実行する施解錠実行部とを備えたキーレス・エントリーシステムであって、
前記携帯型無線装置はイグニッションキーに搭載されたことと、
前記施錠／解錠指令手段が、前記検出された距離が第１の閾値よりも小さくかつ前記施解錠状態が施錠中であれば解錠を指令し、前記距離が前記第１の閾値よりも所定値だけ大きな第２の閾値よりも大きくかつ前記施解錠状態が解錠中であれば施錠を指令し、その他の場合は現在の施解錠状態を保持すること
とを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１において、
前記車両側無線装置で発生された施錠／解錠の指令は電波、光線又は超音波を媒体とする無線伝送路を通して前記施解錠実行部に送信され受信されることを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１又は２の何れかにおいて、
前記車両側無線装置は、エンジンの動作の開始を契機として前記動作を終了することを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１又は３のいずれかにおいて、
前記車両側無線装置は、送信のつど変更される数値を発生して前記呼出し信号に含ませて送信すると共にこの数値を所定の関数に代入した関数値を作成し、前記携帯型無線装置は、受信した呼出し信号に含まれる数値を前記所定の関数に代入した関数値を作成して前記応答信号に含ませて送信し、
この応答信号を受信した車両側無線装置は、この応答信号に含まれる関数値と前記自装置が作成した関数値とを照合することをこの応答信号の正当性の判断の少なくとも一部とすることを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１乃至４の一つにおいて、
前記車両側無線装置は、前記イグニッションキーのキーシリンダーへの抜き／挿し状態を検出して前記呼出しの送信動作を開始／停止することを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１乃至４の一つにおいて、
前記車両側無線装置は、車両の走行の停止／開始状態を検出して前記呼出し信号の送信動作を開始／停止することを特徴とするキーレス・エントリーシステム。
請求項１乃至５の一つにおいて、
前記車両側無線装置は、車両の運転席の着席／空席状態を検出して前記呼出し信号の送信動作を開始／停止することを特徴とするキーレス・エントリーシステム。