JP5812820B2 - キーフリーシステム - Google Patents

Description

この発明は、携帯機の受信強度に基づいて所定の車両制御を実行するキーフリーシステムに関する。

従来、携帯可能な携帯機（例えば、電子キー）と車両内に設置された制御装置との間の無線通信を利用して、車両ドアの解錠動作やエンジンの始動許可動作をドライバに対して面倒な動作を要することなく実現する、いわゆるキーフリーシステム（キーレスエントリーシステムともいう）が存在する。

この種のシステムは、電子キーが車外にある状態で車両ドアの施錠を実行したり、電子キーが車内にある状態でエンジンの始動を許可するシステムになっているため、電子キーが車室内にあるか車室外にあるかを判断する必要がある。ところで、無線通信において、制御装置から送信される信号に対する電子キー側の受信強度は、電子キーが制御装置の信号発信用アンテナから遠くなればなるほど弱くなる。そのため、従来、例えば、携帯電話分野の通信技術において、基地局からの信号を携帯電話が受信したときの受信強度を測定し、その受信強度に基づいて携帯電話の位置判定を行なう技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−３２９７８６号（段落００２０〜００３０、図３等参照）

上記した携帯電話の技術をキーフリーシステムに適用する場合、電子キーが車室内にあるか車室外にあるかの判定は、電子キーの受信強度が所定の閾値以上であるか否かにより行なう。この場合、制御装置の送信信号の強度を一定にした上で、電子キーが車室内にある境界（車室内外の境界であって車室内側）での受信強度を予め測定しておき、その受信強度を閾値として判定することになる。

しかし、車室内のエリアは車種毎に異なるため、このような方法で電子キーの車室内外を判定しようとすると、制御装置の送信信号の強度を車種毎に変えたり、車種毎に電子キーの受信強度の閾値を変更したりする必要が生じる。そのため、システムの低コスト化を図るには、電子キーや制御装置を車種を越えて共通に使用できるようにする技術が望まれるが、実現されていない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、制御装置に複数の車種毎の受信強度の閾値に関する情報を予め記憶させ、自車両の車種に対応する受信強度の閾値を電子キーに自動的に受け渡すことで、電子キーおよび制御装置を車種を越えて共通使用することができるキーフリーシステムを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のキーフリーシステムでは、携帯機と、車両に搭載され前記携帯機との間で無線通信を行なう制御装置とを備え、前記携帯機が前記制御装置からの携帯機探知用信号を受信したときに、その受信強度が所定の閾値以上であれば、前記制御装置により予め定められた所定の車両制御を実行するキーフリーシステムにおいて、当該車両の車種に関する識別情報を格納する格納手段を備え、前記制御装置は、前記格納手段が前記車両の搭載バッテリに接続されたときに前記格納手段から前記識別情報を取得する取得手段と、複数の車種毎の受信強度の閾値に関する閾値情報を予め記憶する記憶手段と、前記記憶手段の複数の前記閾値情報のうち、前記取得手段により取得した前記識別情報に対応する車種の前記閾値情報を前記携帯機の受信強度の閾値として前記携帯機に送信する制御装置側送信手段とを備え、前記携帯機は、前記送信手段により送信された前記閾値情報を保持する保持手段と、前記携帯機探知信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記携帯機探知信号の受信強度が前記保持手段に保持された前記閾値情報に基づく前記閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果が、前記閾値以上であれば、前記所定の車両制御を実行するための応答用信号を前記制御装置に送信する携帯機側送信手段とを備えることを特徴としている（請求項１）。

請求項１にかかる発明によれば、予め定められた所定の車両制御を実行する制御装置は、格納手段が搭載バッテリに接続されたときに、取得手段が格納手段から車種に関する識別情報を自動的に取得し、記憶手段に記憶された複数の車種毎の受信強度の閾値に関する閾値情報のうち、取得手段により取得した自車両の車種に関する識別情報に対応する車種の閾値情報を携帯機の受信強度の閾値として携帯機に送信する。

携帯機は、制御装置側送信手段により送信された自車両の閾値情報を保持し、制御装置から送信された携帯機探知信号が保持した閾値情報に基づく閾値以上であれば、所定の車両制御を実行するための応答用信号を制御装置に送信する。

そして、制御装置が携帯機からの応答用信号を受信した場合に、予め定められた所定の車両制御を制御装置により実行する。そのため、車種毎に制御装置を変更したり、携帯機の受信強度の閾値を変更したりする必要がなく、制御装置および携帯機を車種を越えて共通使用することができるため、システムの低コスト化を図ることができる。また、車種の識別情報の取得とその車種に対応する受信強度の閾値情報の切り替えは、車両のバッテリ接続時に自動で行なわれるため、車両製造における組み付け工程において専用の工程を設ける必要がない。

本発明の一実施形態にかかるキーフリーシステムのブロック図である。 制御装置の記憶手段により記憶される車種毎の受信強度の閾値情報に関するデータテーブルの一例を示す図である。 車種毎の携帯機の受信強度の閾値設定を説明するための図である。 図１のキーフリーシステムの動作説明用フローチャートである。

本発明の一実施形態にかかるキーフリーシステムについて、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は本発明の一実施形態のキーフリーシステムのブロック図、図２は制御装置の記憶手段により記憶される車種毎の受信強度の閾値情報に関するデータテーブルの一例を示す図である。

本発明にかかる一実施形態のキーフリーシステムは、車両１内に設けられたエンジンの始動やドアのロック／アンロックの要求信号を各ＥＣＵに送信する制御装置２、エンジン始動を要求するためのエンジンスイッチ６、左右のドアハンドルそれぞれに設けられドアの施錠／解除を要求するためのリクエストスイッチ７、エンジンに燃料を供給するためのインジェクタ１３と、燃料の供給を制御するＥＦＩＥＣＵ９（電子燃料噴射制御ＥＣＵ）と、ハンドルのロック／アンロックを制御するステアリングブロックＥＣＵ１０と、ドアを施錠／解除させるためのドアロックモータ１１と、ドアロックモータ１１の駆動を制御するボディＥＣＵ１２と、自車両の車種の識別情報を格納する格納手段８と、携帯可能な携帯機５とを備え、携帯機５と制御装置２の無線通信により、携帯機５が車室内にあるか車室外にあるかを判断し、その判断に基づいて制御装置２から送信される要求信号を各ＥＣＵ９，１０，１２に送信することでドアの施錠／解除またはエンジンの始動の制御を実行するシステムである。

制御装置２は、キーフリーＥＣＵ３と送信専用の室内用のアンテナ４ａ，４ｂおよび室外用のアンテナ４ｃ，４ｄを備え、携帯機５との間の無線通信を行うことにより、ドア施錠／解除やエンジン始動などの車両制御を実行するための要求信号を後述する各ＥＣＵ９，１０，１２へ送信する。

各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、携帯機５の位置を判断するための携帯機探知信号を送信するためのアンテナであり、例えば、室内Ｆアンテナ４ａは車両のインストルメントパネル内の中央部に、室内Ｒアンテナ４ｂは後部座席の中央下部に、それぞれ設置され、室外Ｌアンテナ４ｃは左側ドアミラー内部に、室外Ｒアンテナ４ｄは右側ドアミラー内部に、それぞれ設置される。なお、各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、所定のエリアに携帯機があるか否かを探知するものであり、室内Ｆアンテナは車室内の前側、室内Ｒアンテナは車室内の後側、室外Ｌアンテナは助手席側ドアハンドル近傍（例えば、助手席側ドアハンドルの中心から半径０．８ｍ）、室外Ｒアンテナは運転席側ドアハンドル近傍（例えば、運転席側ドアハンドルの中心から半径０．８ｍ）それぞれのエリアを探知する。

キーフリーＥＣＵ３は、マイクロコンピュータや不揮発性のＩＣメモリ、受信アンテナを備えるマイクロコンピュータシステムであり、ドライバにより押下されたリクエストスイッチ７やエンジンスイッチ６からの信号を受け取った場合に、携帯機５が車室内あるか車室外にあるかを判断するための携帯機探知信号を室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂおよび室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから発信する制御を行なう。また、携帯機５から送信されたドア施錠／解除やエンジン始動などの車両制御を実行するため応答用信号を受信アンテナ３ａで受信して、その応答用信号に基づいて、所定の車両制御を実行するための要求信号を各ＥＣＵ９，１０，１２に送信する。なお、各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから送信される携帯機探知信号は１００ｋＨｚ帯（例えば、１２５ｋＨｚ）の電波であり、その信号強度（電波強度）はノイズを考慮して十分高い値に設定される（例えば、予想されるノイズ強度の３倍程度）。

また、キーフリーＥＣＵ３は、不揮発性のＩＣメモリ（本発明における記憶手段３ｂに相当）に複数の車種毎の受信強度の閾値に関する閾値情報を予め記憶している。これらの閾値情報は、例えば、図２に示すように、各車種毎に各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄそれぞれに対して上記したようなエリア（携帯機探知エリア）を設定し、各エリアに対してアンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから送信される携帯機探知信号を携帯機５が受信したときの受信強度の閾値が記憶されている。なお、これらの閾値情報は、各エリアに携帯機５が存在するか否かを示す情報であり、各エリア毎に設定された受信強度の閾値以上の受信信号を携帯機５が受信した場合に、その対応するエリアに携帯機５が存在していることを表している。

そして、キーフリーＥＣＵ３は、後述するメータＥＣＵ８から自車両の車種に関する識別情報を取得したときに、その車種に対応する受信強度の閾値に関する閾値情報を携帯機５の受信強度の閾値として、例えば、室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから携帯機５に送信する（制御装置側送信手段に相当）。

メータＥＣＵ８は、ＣＡＮ（Ｃｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを介して各ＥＣＵと通信を行なって、車両１の走行速度、エンジン回転数や燃料の残量などの各種情報を車両１の各部から収集するとともに、それらの情報を運転席に設けられた表示部に表示させたり、動作異常があるときにはブザーをならしてドライバに通知するなどの機能を有するが、この実施形態では、これらの機能に加えて、車両１の車種に関する識別情報をＩＣメモリーなどに格納している（本発明における格納手段に相当）。なお、メータＥＣＵ８とキーフリーＥＣＵ３とは多重通信（ＬＩＮ：Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）によりデータ通信を行なうことができ、ＬＩＮ通信を介して車種に関する識別情報をメータＥＣＵ８からキーフリーＥＣＵ３へ受け渡す（本発明における取得手段に相当）。なお、この識別情報の通信は、メータＥＣＵ８が車両に設置されたバッテリと接続されたときに自動的に行なわれる。

携帯機５は、マイクロコンピュータと不揮発性のＩＣメモリと送受信アンテナを備えるマイクロコンピュータシステムであり、送受信アンテナ５ａにより車両１の各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから送信される携帯機探知信号を受信するとともに（本発明における受信手段に相当）、各車両制御を実行するための応答用信号をキーフリーＥＣＵ３に送信する（本発明における携帯機側送信手段に相当）。また、携帯機５は、車両１の室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから送信された車両１の車種に対応する受信強度の閾値に関する閾値情報を送受信アンテナ５ａにより受信し、その閾値情報をＩＣメモリに記憶する（本発明における保持手段５ｂに相当）。

また、判定手段５ｃは、携帯機５が携帯機探知信号を受信した場合、その受信強度が保持手段５ｂに保持された閾値情報に基づく閾値以上であるか否かを判定する。そして、携帯機５は、受信強度が閾値以上である場合に各車両制御を実行するための応答用信号を送受信アンテナ５ａによりキーフリーＥＣＵ３に送信する（本発明における携帯機側送信手段に相当）。

次に、キーフリーＥＣＵ３が記憶する車種毎の受信強度の閾値に関する閾値情報を携帯機５に送信する動作について図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、車両にバッテリを接続すると（ステップＳ１）、車内の多重通信システムであるＬＩＮ通信が開始される（ステップＳ２）。ＬＩＮ通信が開始されると、各ＥＣＵ３，８間の通信が可能になり、メータＥＣＵ８に格納された自車両の車種に関する識別情報をキーフリーＥＣＵ３が自動的に取得する（ステップＳ３）。キーフリーＥＣＵ３は、携帯機５に送信する受信強度の閾値情報を、メータＥＣＵ８から取得した識別情報に対応する車種の閾値情報に切り替え（ステップＳ４）、その閾値情報を携帯機５の受信強度の閾値として、携帯機５へ送信し（ステップＳ５）、携帯機５はその閾値情報を保持手段５ｂにより保持する。

次に、この実施形態にかかるキーフリーシステムの車両制御の動作について説明する。

例えば、リクエストスイッチ７が押下されることにより、キーフリーＥＣＵ３がドアを施錠する旨の信号を受け取った場合、キーフリーＥＣＵ３は、室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂから携帯機探知信号を送信し、その探知信号に対する携帯機５からの応答用信号が送信されていないこと、すなわち、携帯機５が車室内にないことを確認した上で、室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから携帯機探知信号を携帯機５に送信する。そして、室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄの探知信号に対する携帯機５からの応答用信号を受信したとき、すなわち、各室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄの探知エリアに携帯機があるときにキーフリーＥＣＵ３は、ボディＥＣＵ１２にドアを施錠する旨の要求信号を送信し、その要求信号に基づいてボディＥＣＵ１２がドアロックモータ１１を駆動させることによりドアを施錠する。なお、室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから携帯探知信号を携帯機５に送信する場合、例えば、車両進行方向に対して右側のドアのリクエストスイッチ７が押下された場合は、右側ドアミラーに内蔵された室外Ｒアンテナ４ｄから携帯機探知信号を携帯機５に送信する。

また、エンジンスイッチ６が押下されることにより、キーフリーＥＣＵ３がエンジンを始動する旨の信号を受け取った場合、キーフリーＥＣＵ３は、室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂから携帯探知信号を送信し、その探知信号に対する携帯機５からの応答用信号を受信したときにステアリングブロックＥＣＵ１０にステアリングのロックを解除する旨の要求信号を送信し、その後、ＥＦＩＥＣＵ９にエンジンに燃料を供給する旨の要求信号を送信することによりエンジン始動を行なう。

したがって、上記した実施形態によれば、格納手段により格納された自車両の車種に関する識別情報を制御装置２（キーフリーＥＣＵ３）が取得し、その識別情報に対応する車種の携帯機５の受信強度の閾値に関する閾値情報がキーフリーＥＣＵ３が制御する室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから送信され、その閾値情報が携帯機５の保持手段５ｂにより保持される。

室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂまたは室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから送信される携帯機探知信号の受信強度は、例えば、図３（ａ）に示すように、室内Ｆアンテナ４ａからの距離をＳ１〜Ｓ４とした場合に、携帯機５が室内Ｆアンテナ４ａから送信された携帯機探知信号を携帯機５が受信する受信強度は、Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４となり、携帯機５と室内Ｆアンテナ４ａとの距離が長くなればなるほど受信強度が弱くなる。そのため、車室内と車室外の境界での携帯機５の受信強度を予め測定しておき、その受信強度を閾値（図３（ａ）の場合は、Ｓ１における携帯機５の受信強度）として携帯機５に保持させて、携帯機５が車室内にあるか車室外にあるかを判断している。

ところで、車種毎に車室内のスペースはそれぞれ異なっており、例えば、図３（ａ）および図（ｂ）に示すように、異なる車両（車種）１ａ，１ｂがある場合に、室内Ｆアンテナ４ａから車室内と車室外の境界までの距離が、車両１ａはＳ１、車両１ｂはＳ２と、異なるため、一つの携帯機探知信号の送信強度と一つの携帯機の受信強度の閾値を用いて、複数の車種にわたって携帯機５の位置（携帯機が車室内にあるか車室外にあるか）を判断することができない。そのため、従来技術では、各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから送信される携帯探知信号の送信強度を一定にしておき、車種毎に携帯機５の受信強度の閾値を変更したり、携帯機５の受信強度の閾値を一定にして、車種毎に各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの送信強度を変更したりするなどして携帯機５の位置を判断している。このような場合、携帯機５または制御装置２を車種毎に変更する必要がある。

以上のように、この実施形態によれば、制御装置２のキーフリーＥＣＵ３の記憶手段３ｂに記憶された複数の車種毎の受信強度の閾値情報の中から、自車両の車種に対応する閾値情報が携帯機５に送信されることにより、自動的にその車種に対応する閾値情報が携帯機５に保持されるため、制御装置２および携帯機５を車種を越えて共通使用することができ、システムの低コスト化を図ることができる。

また、対象車種が増えた場合であっても、制御装置２の記憶手段３ｂにその対象車種の受信強度の閾値情報を追加して記憶させればすむため、低コストでマイナ変更に対応できる。

また、キーフリーＥＣＵ３を共通使用できるため、キーフリーＥＣＵ３の交換の必要性が生じた場合であっても、例えば、サービスセンターなどで車種毎のキーフリーＥＣＵ３を保管しておく必要がない。

また、車種の識別情報の取得とその車種に対応する受信強度の閾値情報の切り替えは、車両のバッテリ接続時に自動で行なわれるため、車両製造における組み付け工程において専用の工程を設ける必要がなく、また、サービスセンターでキーフリーＥＣＵ３を交換する場合であっても、特殊な操作を行なう必要がない。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、車両１に室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂと室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄをそれぞれ２つずつ設置したが、室内用のアンテナを２つ、室外用のアンテナを１つ、合計３つのアンテナを車両１に設置する構成であってもかまわない。この場合、車室外の携帯機５の探知を一つの室外用のアンテナで行なうようにすればよい。また、バックドアやトランクにリクエストスイッチ７が設けられた車両においては、４つのアンテナに加えて、例えば、ロアバックパネルに室外用のアンテナを設置してもかまわない。このようにすることで、バックドアやトランクの施錠／解除に追加の室外用のアンテナを利用することができる。

また、自車両の車種に関する識別情報を予めメータＥＣＵ８に格納し、キーフリーＥＣＵ３がそこから識別情報を取得するようにしたが、ドライバがキーフリーＥＣＵ３に直接識別情報を入力する構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、自車両の車種に対応する閾値情報を室外Ｌ，Ｒアンテナ４ｃ，４ｄから携帯機５に送信したが、例えば、室内Ｆ，Ｒアンテナ４ａ，４ｂから送信してもかまわない。また、プッシュスイッチにトランスポンダー機能が内蔵されている場合には、その機能が備えるアンテナから送信するようにしてもよい。

また、各アンテナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの設置場所は、上記した実施形態に限られず、所望のエリアを探知するのに都合のよい場所に、適宜、変更すればよい。

１… 車両
２… 制御装置
３ａ… 受信アンテナ
３ｂ… 記憶手段
４ａ… 室内Ｆアンテナ
４ｂ… 室内Ｒアンテナ
４ｃ… 室外Ｌアンテナ（制御装置側送信手段）
４ｄ… 室外Ｒアンテナ（制御装置側送信手段）
５… 携帯機
５ａ… 送受信アンテナ（受信手段／携帯機側送信手段）
５ｂ… 保持手段
５ｃ… 判定手段
８… メータＥＣＵ（格納手段）

Claims (1)

1. 携帯機と、車両に搭載され前記携帯機との間で無線通信を行なう制御装置とを備え、前記携帯機が前記制御装置からの携帯機探知用信号を受信したときに、その受信強度が所定の閾値以上であれば、前記制御装置により予め定められた所定の車両制御を実行するキーフリーシステムにおいて、
   当該車両の車種に関する識別情報を格納する格納手段を備え、
   前記制御装置は、
   前記格納手段が前記車両の搭載バッテリに接続されたときに前記格納手段から前記識別情報を取得する取得手段と、
   複数の車種毎の受信強度の閾値に関する閾値情報を予め記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段の複数の前記閾値情報のうち、前記取得手段により取得した前記識別情報に対応する車種の前記閾値情報を前記携帯機の受信強度の閾値として前記携帯機に送信する制御装置側送信手段とを備え、
   前記携帯機は、
   前記送信手段により送信された前記閾値情報を保持する保持手段と、
   前記携帯機探知信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信した前記携帯機探知信号の受信強度が前記保持手段に保持された前記閾値情報に基づく前記閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果が、前記閾値以上であれば、前記所定の車両制御を実行するための応答用信号を前記制御装置に送信する携帯機側送信手段とを備える
   ことを特徴とするキーフリーシステム。

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