JP4522395B2 - 車載機器遠隔制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、運転者により所持される携帯機と自動車側に設けられた作動制御手段との相互通信が確立したことを条件として、自動車のドアアンロック、エンジン始動許可を行うスマートエントリシステムに代表される車載機器遠隔制御装置に関するものである。

携帯機を所有したユーザが車両に近づいたときに、その携帯機と相互通信し、正規ユーザであることが確認されれば、ドアをアンロックすることでユーザが車室内に入れる（スマート機能１）ようにする車載機器遠隔制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このスマートエントリシステムにおいて、車室内にエンジン始動スイッチを備えておき、正規ユーザであることが確認された場合には、そのエンジン始動スイッチを押すだけでエンジン始動ができるようにする車載プッシュスタート機能（スマート機能２）が付けられたものがある。

この車載プッシュスタート機能が付けられた車載機器遠隔制御装置では、携帯機の電池切れもしくは故障が発生して、携帯機との相互通信が確立できなくなった場合のために、車室内に備えられたイモビアンプを構成するスロット内に、携帯機を挿入することをトリガーとして、エンジン始動スイッチが押されたときに、トランスポンダ方式（イモビアンプより携帯機内のトランスポンダに対して起電力と信号を送信して、トランスポンダから返信する方式）にて、イモビアンプを通じてＩＤ信号が認証ＥＣＵに送られるようにすることで、ＩＤの認証の相互通信（イモビ機能）を行うようにしている。このようにして、携帯機の電池切れもしくは故障が発生してもバックアップ相互通信が行えるようになっている。

特開２００２−１６８０１８号公報

しかしながら、携帯機の電池切れや故障時のバックアップ相互通信のためにのみ、専用にスロットを備えるというのは、構成要素の増大、引いてはコスト増につながり好ましくない。バックアップ相互通信の使用頻度が非常に低いという観点から考えても、スロットの廃止が望ましい。スロットを廃止するとバックアップ相互通信のトリガーが失われることになって、上記のような事態にバックアップ機能で対応できなくなる。換言すれば、スマート機能が有効である場合の通常制御からスマート機能が無効である場合の非常制御に切り替えるためには、スロットを設けざるを得なかった。

この発明は上記に鑑みて、スロットを廃止してもバックアップ相互通信が行える車載機器遠隔制御装置（スマートエントリシステム）を提供することを目的とする。

この発明に係わる車載機器遠隔制御装置は、携帯機に対して質問信号を送信する車載局の第１送信手段と、上記質問信号を受信する上記携帯機の第２受信手段と、上記第２受信手段が受信した上記質問信号に対して応答信号を送信する上記携帯機の第２送信手段と、上記第２送信手段により送信される応答信号を受信する車載局の第１受信手段とを有して上記車載局と上記携帯機が相互通信を行ない上記携帯機の認証を行う第１通信手段と、上記車載局から質問信号を送信すると共に上記携帯機に起電力を発生させ上記携帯機から応答信号を送信させこれを上記車載局で受信して上記車載局と携帯機が相互通信を行ない上記携帯機の認証を行う第２通信手段を有する車載機器遠隔制御装置において、上記第１送信手段と上記第２受信手段の通信方式がスペクトル拡散通信方式であるものであって、上記第１通信手段の相互通信と上記第２通信手段の相互通信とを並行して通信し、上記いずれかの相互通信で認証が確立したことを条件に車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を備えたものである。

この発明の車載機器遠隔制御装置によれば、第１送信手段と第２受信手段の通信方式をスペクトル拡散通信方式としたので、第１通信手段の相互通信と第２通信手段の相互通信は、第１通信手段を送信する条件で同時に通信でき、第２通信手段の相互通信のためのトリガーは不要になり、トリガー用のスロットを廃止できる。このため、第２通信手段の相互通信を確実に行うことが可能な車載機器遠隔制御装置を得ることができる。さらに、第１通信手段の相互通信と第２通信手段の相互通信とを並行して通信し、上記いずれかの相互通信で認証が確立したことを条件に車載機器の作動状態を制御できる。そのため、携帯機が電池切れ又は故障してたときでも、かつバックアップ認証のために必要とされたトリガー用の専用スロットを備えていなくとも、車載機器の作動を許可できる。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１を適用した車載機器遠隔制御装置およびこの車載機器遠隔制御装置と連携してドアのロックアンロックやステアリングロックの解除およびエンジン始動許可の制御を行う制御機構のブロック構成を図１に示す。車載機器遠隔制御装置（スマートエントリシステム）は、ユーザに所持される携帯機１と、車両側に搭載される車載局のＬＦ送信機４（第１送信手段）、ＲＦ受信機２（第１受信手段）、イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３および認証ＥＣＵ５を備えて構成される。また、車載機器遠隔制御装置と連携する制御機構は、ステアリングロックＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１２、およびボデーＥＣＵ１３によって構成されている。

携帯機１は、ＲＦ帯域を用いた電波の送信を行うＲＦ送信部１ａ（第２送信手段）と、ＬＦ帯域を用いた電波の受信を行う受信部１ｂ（第２受信手段）とトランスポンダ１ｃが備えられて構成されている。送信部１ａには、スマート通信用暗号キーが記憶されている。受信部１ｂは認証ＥＣＵ５からの質問を示す電波を受信する。送信部１ａは、受信部１ｂからの質問信号を受け取ると暗号キーで暗号化した応答信号を生成し、ＲＦ帯域の電波の送信を行うようになっている。一方、トランスポンダ１ｃには、イモビ通信用暗号キーが記憶されている。このトランスポンダ１ｃは、周知のトランスポンダ方式で駆動されるもので、イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３からのトランスポンダ駆動電波に重畳されたイモビ質問信号を示す電波を受け取ると、起電力が発生され、暗号キーで暗号化した応答信号を生成し、イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３に向けてイモビ応答信号を示す電波を送信する役割を果たすものである。

ＲＦ受信機２は、認証ＥＣＵ５と配線で接続されたもので、携帯機１における送信部１ａが送信したＲＦ帯域の電波（応答信号）を受け取り、それを認証ＥＣＵ５に伝えるようになっている。イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３は、認証ＥＣＵ５と配線で接続され、車室内における例えばハンドルの近傍に配置されたもので、イモビアンプが一体化されたエンジン始動スイッチである。これを押すことにより、エンジン始動を行うことが可能となる。

また、このイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３には、イモビアンプコイル３ａが備えられており、このイモビアンプコイル３ａをアンテナとして機能させることで電波の送受信が行えるようになっている。このイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３は、後述するように、認証ＥＣＵ５からイモビ質問信号送信要求を示す信号が伝えられると、トランスポンダ１ｃに向けてイモビ応答信号を送信せよという質問信号を出力する役割と、トランスポンダ１ｃから返信されたイモビ応答信号を示す電波を受信し、認証ＥＣＵ５に伝える役割を果たすようになっている。

認証ＥＣＵ５は、スマートＥＣＵとイモビＥＣＵとを統合したものに相当する。この認証ＥＣＵ５は、車室内アンテナ４ａ（第１送信手段）を備えており、この車室内アンテナ４ａを通じて携帯機１に向けて質問信号をスペクトル拡散方式で送信すると共に、ＲＦ受信機２を介して、携帯機１から返信された応答信号を受け取るようになっている。また、認証ＥＣＵ５は、応答信号を照合し一致（チャレンジーレスポンス方式の認証が成立）した場合、携帯機を認証し、イモビをアンセットする。

エンジンＥＣＵ１２、ステアリングロックＥＣＵ１１、及び認証ＥＣＵ５は、車内ＬＡＮ（ＬＩＮ）１４を通じて相互に通信が行えるように構成されている。ボデーＥＣＵ１３と認証ＥＣＵ５は配線１５を通じてローカル通信が行えるようになっている。ボデーＥＣＵ１３は、ドアの開閉状態の認識を行うと共に、ドアのロックアンロックを制御するものである。そして、ドアが開かれると、ボデーＥＣＵ１３から認証ＥＣＵ５に向けて、ドアが開かれたことが示されるようになっている。

ステアリングロックＥＣＵ１１は、ステアリングのロック、アンロックを制御するものであり、認証ＥＣＵ５と暗号化された通信を行い認証ＥＣＵ５の指令に基づき、ステアリングをアンロックさせるものである。エンジンＥＣＵ１２は、エンジンの始動等のエンジン制御を行うもので、認証ＥＣＵ５のイモビのアンセット条件でエンジン始動許可信号を出力するようになっている。このようにエンジン始動が許可された後に、ユーザがイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３を押下すると、エンジン始動が行えるようになっている。

続いて、上記のように構成される車載機器遠隔制御装置および制御機構の作動について説明する。この車載機器遠隔制御装置および制御機構では、まず、ドアのアンロック制御が行われる。携帯機１を所持したユーザが車両に近づくと、認証ＥＣＵ５のＬＦ送信機４の車室内アンテナ４ａ（もしくは図示しないドアノブに取り付けられたアンテナ）から質問信号がスペクトル拡散方式で発信される。この電波が携帯機１におけるＬＦ受信部１ｂで受信されると、ＬＦ受信部１ｂは、ＲＦ送信部１ａに質問信号を伝え、ＲＦ送信部１ａは、質問信号を固有スマート暗号キーで暗号化した応答信号を送信する。

この応答信号がＲＦ受信機２に受信されると，配線を通じて認証ＥＣＵ５に伝えられ，応答信号を照合して一致すれば、ドアのアンロック許可をボデーＥＣＵ１３に伝える。これにより、ボデーＥＣＵ１３は、ドアをアンロックする。そして、ユーザがドアを開けると、それがボデーＥＣＵ１３で検知され、その旨が認証ＥＣＵ５に伝えられるようになっている。

そして、ドアが開けられたときで、ユーザが例えばプッシュスイッチを押した場合、又は、ブレーキを踏み込むなどの動作（行為）を行った場合に、この行為がトリガーとなり、車載機器遠隔制御装置および制御機構は、スマート通信とイモビ通信とを並行して同時に所定期間中、繰り返し実行することで、エンジン始動制御を行う。これらについて、順に説明する。なお、以下の説明中に示した括弧付きの符号は、図１中に示した各通信のフローに対応する番号である。

Ａ）スマート通信（第１通信手段による通常通信）
図２は、スマート通信のフローチャートを示したものである。携帯機１を所持したユーザが、例えば、車室内に入ったときに、認証ＥＣＵ５からＬＦ送信機４に質問信号が伝えられ（１）、ＬＦ送信機４は車室内アンテナ４ａを通じて質問信号を示す電波をスペクトル拡散方式で発信する（２）。この電波が携帯機１におけるＬＦ受信部１ｂで受信されると、ＬＦ受信部１ｂは、ＲＦ送信部１ａに質問信号を伝え、ＲＦ送信部１ａは、質問信号を固有スマート暗号キーで暗号化した応答信号を送信する（３）。

この応答信号がＲＦ受信機２で受信されると、配線を通じて認証ＥＣＵ５に伝えられ（４）、応答信号を照合して正しければ、イモビをアンセットすることを、エンジンＥＣＵ１２及びステアリングロックＥＣＵ１１に伝える。ステアリングロックＥＣＵ１１は、ステアリングをアンロックさせる制御を行い、エンジンＥＣＵ１２からエンジン始動許可信号が出力される。

エンジンＥＣＵ１２は、エンジン始動をスタンバイ状態とし、ユーザによってイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３が押下されたときにエンジン始動を行う制御を行う。一方、並行してイモビ通信（第２通信手段による通信）が行われるが、スマート通信の内ＬＦ帯電波を使用する通信はスペクトル拡散方式のため、イモビ通信と干渉することなく通信できる。

Ｂ）イモビ通信（第２通信手段によるバックアップ通信）
図３は、イモビ通信のフローチャートである。認証ＥＣＵ５から配線を通じてイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３にイモビ質問信号送信を示す信号が送られる（５）。これにより、イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３は、イモビアンプコイル３ａをアンテナとして用いて、携帯機１に向けてイモビ質問信号を示す電波を送る（６）。したがって、このときにユーザが携帯機１をイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３の近傍、例えばイモビアンプコイル３ａで通信可能な１０ｃｍ程度の距離まで近づければ、携帯機１にその電波が受信される。

これにより、携帯機１は、その電波を受けて、トランスポンダ１ｃから、トランスポンダ方式により、イモビ応答信号を示すＬＦ帯域の電波を返信する（７）。この電波がイモビアンプコイル３ａに受信され、配線を通じてイモビ応答信号が認証ＥＣＵ５に伝えられる（８）。

このようにして認証ＥＣＵ５にイモビ応答信号が伝えられると、認証ＥＣＵ５で応答信号が正しいかどうか判断され、正しければ、携帯機を認証し、イモビをアンセットすることを、各ＥＣＵに伝える。これによりスマート通信と同じく、ステアリングロックＥＣＵ１２は、ステアリングをアンロックさせる制御を行う。エンジンＥＣＵ１２は、エンジン始動をスタンバイ状態とし、ユーザによってイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３が押下されたときにエンジン始動を行う制御を行う。

このようなスマート通信とイモビ通信とが所定期間中、並行して繰り返し行われ、送られたスマート質問信号に対応する応答信号であると認証された場合、もしくは、イモビ質問信号に対応する応答信号であると認証された場合には、その携帯機がその車に対応した携帯機と認証し、それらの通信が終了される。

以上のような構成および作動となる車載機器遠隔制御装置を用いることによる効果について説明する。例えば、携帯機１が電池切れもしくは故障していたときに、ユーザがどのようなタイミングでそれに気づくか判らないため、ユーザが携帯機１をイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３に近づけたときに、既にイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３からのイモビＩＤ送信要求を示す電波が送信され終えてしまっていれば、その電波が携帯機１に受信されなくなってしまう。

これに対し、実施の形１の車載機器遠隔制御装置では、スマート通信の車側からの送信をスペクトル拡散方式の通信としたので、例えば、スマート通信とイモビ通信がＬＦ帯域を使用していても、スマート通信とイモビ通信を並行して実施でき、送信を繰り返し行うようにしているので、ユーザは携帯機１をイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３に近づける操作以外は全く通常と同じ仕方で操作することができる。繰り返し行われるイモビ通信が実行されているタイミングのどこかで、ユーザが携帯機１をイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３に近づければ、イモビＩＤ送信要求を示す電波が携帯機１に受信されることになる。

そのため、携帯機１が電池切れもしくは故障していたときでも、ドアが開けられたときで、ユーザが例えばプッシュスイッチを押した場合、又は、ブレーキを踏み込むなどの行為を行った場合に、その行為がトリガーとなり、通信が繰り返し実行され、ユーザが携帯機１をイモビアンプ一体エンジン始動スイッチ３に近づければ、イモビＩＤ送信要求を示す電波が携帯機１に受信され、携帯機１からイモビ質問信号に対応する応答信号を送信でき、認証ＥＣＵ５で応答信号を照合して正しければ、イモビをアンセットする。つまり、スマート通信かイモビ通信かのいずれかで送信された応答信号を認証ＥＣＵ５で照合して正しければ、イモビをアンセットすることができ、たとえ、携帯機１が電池切れもしくは故障していたときでも、かつ、バックアップ認証のためのみに必要とされたトリガー用の専用スロットを備えていなくとも、イモビをアンセットすることができる。

この実施の形態１によれば、携帯機に対して質問信号を送信する車載局の第１送信手段と、上記質問信号を受信する上記携帯機の第２受信手段と、上記第２受信手段が受信した上記質問信号に対して応答信号を送信する上記携帯機の第２送信手段と、上記第２送信手段により送信される応答信号を受信する車載局の第１受信手段とを有して上記携帯機と車載局が相互通信を行ない上記携帯機の認証照合を行う第１通信手段と、上記車載局から質問信号を送信し上記携帯機に起電力を発生させ上記携帯機から応答信号を送信させこれを上記車載局で受信して上記携帯機と車載局が相互通信を行ない上記携帯機の認証照合を行う第２通信手段を備え、上記第１送信手段と上記第２受信手段の通信方式をスペクトル拡散通信方式としたものである。

そのため、第1通信手段の通常相互通信と第２通信手段のバックアップ相互通信は、第１通信手段を送信する条件で同時に通信できるようになり、バックアップ相互通信のためのトリガーは不要になり、そのためのスロットを廃止できる。このため、イモビ通信認証（バックアップ通信認証）を確実に行うことが可能な車載機器遠隔制御装置とすることができる。これにより、スロットに携帯機を挿入しなければバックアップ通信認証が行えないなどの煩雑さをなくすことができると共に、バックアップ認証のためのみに必要とされた専用のスロットを廃止してもバックアップ認証を行える車載機器遠隔制御装置とすることができる。

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を示す構成ブロック図である。 実施の形態１のスマート通信を示すフローチャートである。 実施の形態１のイモビ通信を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 携帯機 １ａ ＲＦ送信部（第２送信手段）
１ｂ ＬＦ受信部（第２受信手段） １ｃ トランスポンダ
２ ＲＦ受信機（第１受信手段）
３ イモビアンプ一体エンジン始動スイッチ
３ａ イモビアンプコイル ４ ＬＦ送信機（第１送信手段）
５ 認証ＥＣＵ １１ ステアリングロックＥＣＵ
１２ エンジンＥＣＵ １３ ボデーＥＣＵ。

Claims (1)

1. 携帯機に対して質問信号を送信する車載局の第１送信手段と、上記質問信号を受信する上記携帯機の第２受信手段と、上記第２受信手段が受信した上記質問信号に対して応答信号を送信する上記携帯機の第２送信手段と、上記第２送信手段により送信される応答信号を受信する車載局の第１受信手段とを有して上記車載局と上記携帯機が相互通信を行ない上記携帯機の認証を行う第１通信手段と、
   上記車載局から質問信号を送信すると共に上記携帯機に起電力を発生させ上記携帯機から応答信号を送信させこれを上記車載局で受信して上記車載局と携帯機が相互通信を行ない上記携帯機の認証を行う第２通信手段を有する車載機器遠隔制御装置において、
   上記第１送信手段と上記第２受信手段の通信方式がスペクトル拡散通信方式であるものであって、
   上記第１通信手段の相互通信と上記第２通信手段の相互通信とを並行して通信し、上記いずれかの相互通信で認証が確立したことを条件に車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を備えたことを特徴とする車載機器遠隔制御装置。

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