JP6246262B2

JP6246262B2 - キーレスシステム

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Publication number: JP6246262B2
Application number: JP2016104807A
Authority: JP
Inventors: 正信平峰
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: DE102016223654A1; US10202102B2; JP2017210800A; US20170342750A1; DE102016223654B4

Description

本発明は、車両のドアの施錠、解錠、スライドドアの開閉、および室内灯の点灯等を含む車両制御を、携帯機と車載機の間の認証通信により実行するキーレスシステムに関する。

従来、自動車の利便性を向上する自動車用通信システムとして、携帯機を保持するユーザが車両のドアノブに設けたスイッチを操作したり、あるいはタッチセンサに手で触れたりすることで、ドアの施錠、解錠、あるいはスライドドアの開閉や室内灯の点灯等を含む車両制御を行うことが可能なキーレスシステムが知られている。

このようなキーレスシステムは、車載機とユーザに保有された携帯機との間で、ＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号と、これに応答するＵＨＦ帯のレスポンス信号を通信して携帯機の識別および認証を行い、通信データを処理するものであり、従来のメカニカルキーによるドアの開閉操作やワイヤレスキーによるボタン操作に比べて利便性が高い。

しかし、上記のようなシステムでは、両手に荷物等を持っている場合や、暗所でドアノブの位置がわからない場合等、スイッチやタッチセンサへの操作が困難な状況では、十分な利便性を得ることができない。そこで、ユーザの手による操作を必要としないハンズフリー機能が望まれており、様々な提案がなされている。

特許文献１には、携帯機を保持するユーザが、近距離ＬＦ通信が不成立となる距離、または中長距離ＵＨＦ通信が不成立となる距離まで車両から遠ざかった際に、自動的にドアをロックするオートロック機能を装備したドアロック制御装置が提示されている。この先行例では、ロック操作のみを対象としているが、ユーザが自動車のＬＦ通信領域に入って通信が成立したことを条件に、アンロックする動作へ拡張することも容易に想到することができる。

また、特許文献２には、車両の近傍にユーザが存在するかどうかを検知する人検出手段と、足等の規定の動作を検出する動作検出手段を備えたスライドドア開閉装置が提示されている。この先行例によれば、ユーザの手による操作を必要とせず、両手が塞がった状態においても、誤動作の少ないスライドドアの開閉が可能である。

特許第４０２２８５９号公報特開２０１４−１２５７５０号公報

しかしながら、特許文献１に提示されたドアロック制御装置をアンロック制御へ拡張適用した場合、ユーザが車両に近づいただけで認証通信が成立し、ユーザが意図しない場合でも車両制御が行われるという問題がある。特に、意図しないアンロック動作はセキュリティ性の低下に影響するため、これを防ぐ必要がある。

さらに、特許文献１では、携帯機と車載機との間で認証通信を行うために、車載機はＬＦ帯のチャレンジ信号を常時発信している通信シーケンスとなっている。このため、車両のバッテリーや携帯機の電池の消耗が大きいという問題や、他の車両の通信に対して電波干渉するという問題がある。

また、特許文献２に提示されたスライドドア開閉装置を備えたキーレスシステムは、スライドドアを自動開閉するために、人検出手段としての超音波センサや赤外線センサ、動作検出手段としてのモーションセンサ等を、車両の左右ドア付近等の複数箇所に装備する必要があり、部品点数が増加しコスト高となる問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ユーザの手による操作を必要としない簡単な動作で、車両のドアの施錠および解錠等の車両制御を実行することが可能な、低コストおよび低消費電力で利便性の高いキーレスシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るキーレスシステムは、車両に搭載された車載機と、ユーザに保持される携帯情報端末および携帯機とを備え、車載機により発信されたチャレンジ信号に対して携帯機がレスポンス信号を返信する認証通信を行い、この認証通信において携帯機の認証が成立した場合に、車載機により車両のドアの施錠および解錠を含む車両制御が実行されるキーレスシステムであって、車載機は、携帯情報端末と双方向の中長距離通信を行う第３の外部機器インタフェースと、ＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号を発信する第１の近距離通信部と、携帯機から発信されるＵＨＦ帯の信号を受信する第１の中長距離通信部と、第１の中長距離通信部により受信されたレスポンス信号に基づいて携帯機の認証を行う第１の制御部を有し、携帯情報端末は、車載機および携帯機と双方向の通信を行う第１の外部機器インタフェースと、携帯情報端末の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する加速度センサと、加速度センサから出力された加速度センサ信号に基づいて携帯情報端末の任意の設定時間以上の静止状態を検出する静止動作検出部を有し、携帯機は、携帯情報端末と双方向の通信を行う第２の外部機器インタフェースと、第１の近距離通信部から発信されるチャレンジ信号を受信する第２の近距離通信部と、車載機にチャレンジ信号を要求するリクエスト信号、およびチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号の少なくともレスポンス信号をＵＨＦ帯の信号で発信する第２の中長距離通信部と、静止動作検出部による検出結果を第１の外部機器インタフェースおよび第２の外部機器インタフェースを介して取得し、所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、第２の中長距離通信部にリクエスト信号またはレスポンス信号を発信させる第２の制御部を有するものである。

また、本発明に係るキーレスシステムは、車両に搭載された車載機と、ユーザに保持される携帯情報端末および携帯機とを備え、車載機により発信されたチャレンジ信号に対して携帯情報端末または携帯機がレスポンス信号を返信する認証通信を行い、この認証通信において携帯機の認証が成立した場合に、車載機により車両のドアの施錠および解錠を含む車両制御が実行されるキーレスシステムであって、車載機は、ＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号を発信する第１の近距離通信部と、携帯機および携帯情報端末の少なくとも携帯情報端末と双方向の中長距離通信を行うと共に、携帯機または携帯情報端末から発信される中長距離通信信号によるリクエスト信号およびレスポンス信号の少なくともレスポンス信号を受信する第３の外部機器インタフェースと、第３の外部機器インタフェースにより受信されたレスポンス信号に基づいて携帯機の認証を行う第１の制御部を有し、携帯情報端末は、車載機および携帯機と双方向の通信を行う第１の外部機器インタフェースと、携帯情報端末の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する加速度センサと、加速度センサから出力された加速度センサ信号に基づいて携帯情報端末の任意の設定時間以上の静止状態を検出する静止動作検出部を有し、携帯機は、車載機および携帯情報端末の少なくとも携帯情報端末と双方向の通信を行う第２の外部機器インタフェースと、車載機から発信されたチャレンジ信号を受信する第２の近距離通信部と、静止動作検出部による検出結果を第１の外部機器インタフェースおよび第２の外部機器インタフェースを介して取得し、所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、車載機にチャレンジ信号を要求するリクエスト信号、またはチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を、第２の外部機器インタフェースまたは第１の外部機器インタフェースに発信させる第２の制御部を有するものである。

本発明に係るキーレスシステムによれば、ユーザに保持される携帯情報端末の静止動作検出部により所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に認証通信が行われるため、ユーザの手による操作を必要としない簡単な動作で、車両のドアの施錠および解錠を含む車両制御を実行することができると共に、ユーザの意図しない不要な車両制御を防止することができる。

また、携帯機と双方向の通信を行う携帯情報端末を備え、携帯情報端末が有する加速度センサと静止動作検出部によって静止状態を検出することにより、携帯機の構成が簡略化され小型化が図られると共に、携帯情報端末の高性能な加速度センサと高速なＣＰＵを活用することができるため、ユーザの静止動作を精度良く検出することが可能である。

また、車載機、携帯情報端末および携帯機のそれぞれに外部機器インタフェースを備えることにより、車載機と携帯機の中長距離通信部を省略することが可能となり、構成が簡略化され低コスト化が図られる。さらに、携帯情報端末または携帯機は、車載機との双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて車載機との距離を推定し、車載機の中長距離通信成立エリア内にあり且つ静止動作検出部により静止状態が検出されている場合にリクエスト信号を発信させることができるため、車載機による無効なチャレンジ信号の発信回数を低減することができ、消費電力の削減が可能であると共に、他の車両の通信に対する電波干渉を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係るキーレスシステムのレイアウト構成を説明する図である。本発明の実施の形態１に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る携帯機の動作検出部と静止動作検出部の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る携帯機の動作検出部の回路構成例を示す図である。本発明の実施の形態１に係る携帯機の動作検出部の別の回路構成例を示す図である。本発明の実施の形態１に係る携帯機の静止動作検出部の回路構成例を示す図である。本発明の実施の形態１に係る携帯機の動作検出部と静止動作検出部の動作を説明するタイミング波形を示す図である。本発明の実施の形態１に係るキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信シーケンスを示す図である。本発明の実施の形態１に係るキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信制御の流れを示す図である。従来のキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信シーケンスを示す図である。従来のキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信制御の流れを示す図である。本発明の実施の形態２に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係る携帯情報端末の３軸加速度センサを説明する図である。本発明の実施の形態３に係る携帯情報端末の静止動作検出部の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係る携帯情報端末の３軸加速度センサと静止動作検出部の動作を説明するタイミング波形を示す図である。本発明の実施の形態４に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４に係るキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信シーケンスを示す図である。本発明の実施の形態４に係るキーレスシステムにおけるハンズフリー機能実施時の通信制御の流れを示す図である。本発明の実施の形態５に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係るキーレスシステムについて、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係るキーレスシステムの代表的なレイアウト構成を示す図、図２は、本実施の形態１に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機の構成を示すブロック図である。なお、各図において、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態１に係るキーレスシステムは、車両１００に搭載された車載機１と、主に運転者であるユーザに保持される携帯機２とを備え、車載機１により発信されたチャレンジ信号に対して携帯機２がレスポンス信号を返信する認証通信を行い、この認証通信において携帯機２の認証が成立した場合に、車載機１により車両１００のドアの施錠および解錠を含む車両制御が実行されるものである。

車載機１から携帯機２への通信には、ＬＦ帯の低周波による近距離通信が用いられ、携帯機２から車載機１の通信にはＵＨＦ帯の高周波による中長距離通信が用いられる。なお、後述の実施の形態２のように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格の中長距離通信を用いる場合は、車載機１と携帯機２の双方向の通信が可能となる。

車両１００には、車載機１のアンテナとして、ＬＦ信号１４１によるチャレンジ信号を発信するＬＦアンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（総称してＬＦアンテナ１４）と、携帯機２から送信されるＵＨＦ信号２５１によるリクエスト信号およびレスポンス信号の少なくともレスポンス信号を受信するＵＨＦアンテナ１５を備えている。

ＬＦアンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、各ドアやトランクのノブに設置され、主に車外約１ｍの範囲で、それぞれ携帯機２とチャレンジ信号の通信が可能なＬＦ通信成立エリア（図１中、点線Ａ、Ｂ、Ｃで示す）を形成する。また、ＬＦアンテナ１４ｄは、車室内全域で、携帯機２とＬＦチャレンジ信号の通信が可能なＬＦ通信成立エリア(図１中、点線Ｄで示す)を形成する。

一方、ＵＨＦ信号２５１によるＵＨＦ通信は、ＬＦ通信よりも長い中長距離用の通信であり、一般に数１０ｍ〜数１００ｍに及ぶ。すなわち、車載機１のＵＨＦアンテナ１５から数１０ｍ〜数１００ｍの範囲が、ＵＨＦ通信成立エリア（図１中、点線Ｅで示す）となる。このＵＨＦ通信成立エリア内において携帯機２から送信されたＵＨＦ信号２５１は、ＵＨＦアンテナ１５で受信され車載機１に入力される。

また、ＬＦアンテナ１４に近接する車外のドアやドアノブあるいは車内には、車載機１と携帯機２との間の通信開始をユーザが指示したことを検知するためのスイッチまたは静電センサ（いずれも図示省略）が設置されている。このスイッチが操作されることにより、車載機１と車外のＬＦ通信成立エリア内にある携帯機２との間で認証通信が開始され、認証が成立するとドアの施錠または開錠等の車両制御が実行される。

さらに、車内のスイッチを操作し、ＬＦアンテナ１４と車両１００内のＬＦ通信成立エリアＤにある携帯機２との間で認証通信が開始され、認証が成立すると、エンジン始動または停止等の車両制御が実行される。なお、図１では、車両１００のＬＦアンテナ１４の数を４本としているが、これに限定されるものではなく、車両１００のサイズやＬＦアンテナ１４のレイアウトによって変更可能である。

本実施の形態１に係るキーレスシステムの車載機１は、図２に示すように、第１の制御部としての制御部１１、ボディ制御部１２、第１の近距離通信部としてのＬＦ送信部１３およびＬＦアンテナ１４、第１の中長距離通信部としてのＵＨＦアンテナ１５およびＵＨＦ受信部１６を含んで構成される。

制御部１１は、車載機１全般を制御するＣＰＵ等で構成され、ＵＨＦアンテナ１５が受信したレスポンス信号に基づいて携帯機２の認証を行う。ボディ制御部１２は、制御部１１からの制御信号に基づいてドアの解錠、施錠やエンジン始動、停止等の車両動作を実行する。

ＬＦ送信部１３は、携帯機２に対して発信されるチャレンジ信号を変調するものであり、ＬＦアンテナ１４は変調されたＬＦ信号１４１であるチャレンジ信号を発信する。ＵＨＦアンテナ１５は、携帯機２から発信されたＵＨＦ信号２５１であるレスポンス信号を受信し、ＵＨＦ受信部１６はこれらの電波信号を復調する。

また、携帯機２は、第２の制御部としての制御部２１、第２の近距離通信部としてのＬＦアンテナ２２およびＬＦ受信部２３、第２の中長距離通信部としてのＵＨＦ送信部２４およびＵＨＦアンテナ２５、携帯機２を保持するユーザの静止動作を検出するための動作検出部２６および静止動作検出部２７を含んで構成される。

制御部２１は、携帯機２全般を制御するＣＰＵ等で構成される。ＬＦアンテナ２２は、車載機１のＬＦアンテナ１４から発信されるチャレンジ信号を受信し、ＬＦ受信部２３は、ＬＦアンテナ２２が受信したチャレンジ信号を復調する。また、ＵＨＦ送信部２４は、チャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を変調し、ＵＨＦアンテナ２５は、変調されたレスポンス信号を送信する。

なお、本発明に係るキーレスシステムにおいて、携帯機２から車載機１へ発信されるＵＨＦ信号２５１には、車載機１にチャレンジ信号を要求するリクエスト信号と、チャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号があるが、本実施の形態１に係る携帯機２は、レスポンス信号のみを発信するものである。

携帯機２の動作検出部２６は、振動センサまたは加速度センサ等を含んで構成され、携帯機２の振動または位置変化を検知し、電気信号に変換する。静止動作検出部２７は、動作検出部２６から出力された電気信号に基づいて携帯機２の任意の設定時間以上の静止状態を検出する。制御部２１は、静止動作検出部２７により所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、ＵＨＦ送信部２４およびＵＨＦアンテナ２５にレスポンス信号を発信させる。

次に、携帯機２の動作検出部２６および静止動作検出部２７の構成について、図３〜図６を用いて説明する。図３は、携帯機の動作検出部と静止動作検出部の構成を示すブロック図、図４および図５は動作検出部の回路構成例、図６は静止動作検出部の回路構成例をそれぞれ示している。

図３に示すように、動作検出部２６は、携帯機２の振動により信号経路の接続状態と切断状態の間で状態が遷移するスイッチを有し、振動センサ信号（スイッチ信号ＳＧ１）を出力する振動センサ２６１と、振動センサ２６１から出力されるスイッチ信号ＳＧ１を、携帯機２の動作状態を示す動作信号ＳＧ２に変換して出力する動作検出回路２６２を備えている。動作検出回路２６２は、動作状態における動作信号が“Ｈｉｇｈ”と“Ｌｏｗ”の間を変化する回路となっている。

動作検出回路２６２の構成例として、図４に示す動作検出回路２６２ａは、振動によりＯＮ、ＯＦＦする振動センサ２６１のスイッチ信号ＳＧ１をフィルタリングして出力する回路で構成されている。また、図５に示す動作検出回路は、振動センサ２６１のスイッチ信号ＳＧ１の立ち上がりと立ち下がりを検出するエッジ検出回路２６２ｂで構成されている。

なお、動作検出部２６は、振動センサ２６１と動作検出回路２６２を含むものに限定されるものではない。例えば、携帯機２の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する加速度センサを用い、加速度センサ信号の値の変化量から携帯機２の動きを検知し、動作信号に変換するようにしてもよい。加速度センサから出力された加速度センサ信号を動作信号に変換する方法については、後述の実施の形態３で説明する。

静止動作検出部２７は、時間計測手段であるタイマーカウンタ２７１と、静止時間が予め設定された任意の設定時間を超えたか否かを判定する比較手段である比較器２７２を有している。タイマーカウンタ２７１は、図６に示すように、複数のＤＦＦ（ＤｅｌａｙＦｌｉｐ−Ｆｌｏｐ）を備えた非同期カウンタで構成され、低消費回路であるという特徴を有している。

タイマーカウンタ２７１は、開始信号ＳＧ３により有効化されて動作を開始し、動作検出部２６が出力する動作信号ＳＧ２をリセット信号として入力するものであり、リセット信号が解除されたタイミングを起点としてクロック信号ＳＧ４のパルスをカウントすることにより時間を計測する。

比較器２７２は、タイマーカウンタ２７１により計測された時間、すなわちカウンタ値Ｔを任意の設定時間である静止時間パラメータ値Ｔｓと比較し、カウンタ値Ｔが静止時間パラメータ値Ｔｓを超えた場合に、その超えた時間を携帯機２の静止状態と判定すると共に、携帯機２が静止状態か否かを示す静止状態信号ＳＧ５を出力する。静止状態信号ＳＧ５は、ユーザが動作状態から静止状態、あるいは静止状態から動作状態へ変化したことを示す信号である。

比較器２７２は、タイマーカウンタ２７１によるカウンタ値Ｔを受信する受信装置と、任意の静止時間パラメータ値Ｔｓとタイマーカウンタ２７１によるカウンタ値Ｔを比較し、その結果に基づいて静止状態信号ＳＧ５を生成する処理回路から構成される。

本実施の形態１に係る携帯機２の動作検出部２６と静止動作検出部２７の動作について、図７のタイミング波形を用いて説明する。図７において、横軸は時間を示している。動作検出部２６は、携帯機２の動きに応じてＨｉｇｈとＬｏｗを繰り返す振動センサ信号（スイッチ信号ＳＧ１）に対し、一定の時定数をもったフィルター処理を行い、動作信号ＳＧ２を生成する。

静止動作検出部２７は、時刻ｔ１において開始信号ＳＧ３がイネーブル状態になると、クロック信号ＳＧ４のパルスのカウントを開始し、カウンタ出力を更新する。携帯機２が静止状態を継続し、時刻ｔ２においてカウンタ値Ｔが静止時間パラメータ値Ｔｓに達すると、カウンタ動作は停止し、動作状態から静止状態へ状態が変化したことを静止状態信号ＳＧ５として出力する。

さらに、時刻ｔ３において、携帯機２が動作して動作信号がＬｏｗ状態になると、動作信号ＳＧ２はタイマーカウンタ２７１のリセット入力に印加され、カウンタ値Ｔはリセットされて初期状態に戻る。図７に示す例では、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間、および時刻ｔ５と時刻ｔ６の間が静止状態と判定され、静止状態を示す静止状態信号ＳＧ５が出力される。

携帯機２の制御部２１は、ＬＦアンテナ２２がチャレンジ信号を受信した際に、静止動作検出部２７から出力された静止状態信号ＳＧ５を参照し、所定時間以内に静止状態が検出されている場合のみ、ＵＨＦ送信部２４およびＵＨＦアンテナ２５にレスポンス信号を発信させる。なお、所定時間とは、チャレンジ信号を受信する直前の数秒程度の短い時間であり、予め設定され携帯機２に記憶されている。

図８は、本実施の形態１に係るキーレスシステムにおいて、ハンズフリー機能を実施した時の通信シーケンスを示している。図８において、Ｐ１〜Ｐ１１は、車載機１を搭載した車両１００に対する携帯機２の位置であり、携帯機２を保持するユーザと車載機１の位置関係変化と、車載機１と携帯機２の間の通信の様子を示している。また、図９は、本実施の形態１に係るキーレスシステムにおいてハンズフリー機能によりドアの解錠を実施した時の通信制御フローチャートである。

本実施の形態１に係るキーレスシステムにおいてハンズフリー機能を実施した時の通信制御の流れについて、図８および図９を用いて説明する。なお、比較例として、従来方式に基づくハンズフリー機能を実施した場合の通信シーケンス例と通信制御フローチャートを図１０および図１１に示す。なお、図９および図１１のフローチャートにおいて、同じステップ番号は同じ処理を示している。

まず、図９のステップＳ１において、車載機１はＬＦ帯の信号であるチャレンジ信号を間欠送信し、ステップＳ２において、携帯機２は静止動作の検出を開始する。図８において、ユーザがＬＦ通信成立エリア外の位置Ｐ１〜Ｐ４にいる場合は、チャレンジ信号が到達しないため携帯機２は反応しない。

ステップＳ３において、携帯機２は、車載機１からのチャレンジ信号を受信したか否かを判断し、チャレンジ信号を受信した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４において、携帯機２は、所定時間以内に静止動作検出部２７により静止動作を検出したか否かを確認する。ステップＳ４において静止動作を検出したと判断した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５において携帯機２はレスポンス信号を返信する。

図８においては、ユーザがＬＦ通信成立エリア内の位置Ｐ５、Ｐ６に侵入すると、携帯機２は、車載機１からのチャレンジ信号を受信する。ただし、位置Ｐ５、Ｐ６においてユーザは静止しておらず、単に通過しただけであるため、ステップＳ４において静止動作を検出していないと判断され（ＮＯ）、携帯機２はレスポンス信号を返信しない。再度、ユーザがＬＦ通信成立エリア内の位置Ｐ９に侵入し、位置Ｐ１０で静止した時には、ステップＳ４において静止動作を検出したと判断され（ＹＥＳ）、ステップＳ５において携帯機２はレスポンス信号を返信する。

続いてステップＳ６において、車載機１は、携帯機２から発信されたレスポンス信号に基づいて携帯機２の認証を行い、認証が成立すると（ＹＥＳ）、ステップＳ７において車両１００のドアを解錠し、ハンズフリー機能を終了する。なお、ステップＳ３において、携帯機２が車載機１からのチャレンジ信号を受信していない場合（ＮＯ）、ステップＳ４において、携帯機２が静止動作を検出していない場合（ＮＯ）、およびステップＳ６において、認証が成立しなかった場合（ＮＯ）は、ステップＳ３に戻り上記処理を繰り返す。

このように、本実施の形態１に係るキーレスシステムは、ユーザが車両１００に乗り込む意思として静止動作をした時だけ、認証通信が成立する。すなわち、携帯機２の静止動作検出部２７が出力する静止状態信号が静止状態を示すことが、認証通信成立の前提条件となっている。

これに対し従来方式では、図１０に示すように、携帯機２を保持するユーザが、ＬＦ通信成立エリア外の位置Ｐ１〜Ｐ４にいる場合は、チャレンジ信号が到達しないため携帯機２は反応しない。しかし、ＬＦ通信成立エリア内の位置Ｐ５に侵入すると、図１１のステップＳ３において、携帯機２は車載機１からのチャレンジ信号を受信したと判断し、ステップＳ５においてレスポンス信号を返信する。続いてステップＳ６で認証が成立すると、ステップＳ７において車両１００のドアが解錠される。

図１０に示す例では、ユーザはＬＦ通信成立エリア内の位置Ｐ５に侵入した際に、静止動作をしていないが、携帯機２はレスポンス信号を返信する。このため、位置Ｐ５で認証通信が成立してドアが解錠されるが、ユーザは車両１００に接近しただけで乗り込むことなく、ＬＦ通信成立エリア外の位置Ｐ８において認証不成立となり、ドアが施錠される。

このように、従来方式では、ユーザが車両１００に乗り込む意思が無い場合、あるいは乗り込むことをやめて車両１００から離れた場合においても、ユーザがＬＦ通信成立エリア内に侵入すると車両１００のドアが解錠され、不要なドア制御が実施される。

以上のように、本実施の形態１に係るキーレスシステムによれば、ユーザに保持される携帯機２の静止動作検出部２７により携帯機２の任意の設定時間以上の静止状態を検出し、静止動作検出部２７により静止状態が検出されていることを条件にレスポンス信号を発信するようにしたので、ユーザの手による操作を必要としない簡単な動作で、車両１００のドアの施錠および解錠といったハンズフリー機能を実現することができる。

また、静止動作という自然なユーザ動作を導入し、静止動作の時間を任意に設定可能なことから、各ユーザに応じた違和感のないハンズフリー機能が実現可能であると共に、ユーザの意図しない不要な車両制御を防止することができるため、車両１００のバッテリーへの負荷が小さく消費電力の削減が図られる。

さらに、従来システムには、人検出手段としての超音波センサや赤外線センサ、あるいは動作検出手段としてのモーションセンサ等を自動車のドア付近の複数箇所に装備したものがあるが、そのような従来システムと比べて本実施の形態１に係るキーレスシステムは構造が簡単で部品点数が少なく、低コストである。これらのことから、本実施の形態１によれば、低コストおよび低消費電力で利便性の高いキーレスシステムが得られる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機の構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係るキーレスシステムにおける車載機１Ａは、上記実施の形態１に係る車載機１（図２参照）のＵＨＦ受信部１６をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１７に置き換え、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１７とＵＨＦアンテナ１５により第１の中長距離通信部を構成している。

また、携帯機２Ａは、上記実施の形態１に係る携帯機２のＵＨＦ送信部２４をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部２８に置き換え、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部２８とＵＨＦアンテナ２５により第２の中長距離通信部を構成している。それ以外の構成は、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

本実施の形態２に係るキーレスシステムにおいても、上記実施の形態１と同様に、図８に示す通信シーケンス、および図９に示す通信制御フローチャートにより、ハンズフリー機能を実施することができる。すなわち携帯機２Ａの制御部２１は、静止動作検出部２７により静止状態が検出されていることを条件に、ＵＨＦアンテナ２５にレスポンス信号を発信させることができる。

さらに、本実施の形態２では、車載機１Ａと携帯機２Ａの中長距離通信を、双方向通信が可能なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信で構成しているため、双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて、携帯機２Ａと車載機１Ａのおおよその距離を検出することが可能である。

携帯機２Ａの制御部２１は、車載機１Ａの中長距離通信部との双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて、携帯機２Ａと車載機１Ａの距離を推定し、携帯機２Ａが車載機１Ａの中長距離通信成立エリア内にあり、且つ、静止動作検出部２７が静止状態を検出した場合に、ＵＨＦアンテナ２５にリクエスト信号を発信させるようにしてもよい。

本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、車載機１Ａと携帯機２Ａの距離関係を静止動作の検出条件に加えることが可能となり、携帯機２Ａが車載機１Ａの中長距離通信成立エリア内にある場合にリクエスト信号を発信させることができるため、このリクエスト信号が認証通信のトリガとなる。よって、無効なチャレンジ信号の発信回数を低減することができ、消費電力の削減が可能であると共に、他の車両の通信に対する電波干渉を低減することができる。

さらに、中長距離通信に標準規格のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を採用しているため、開発コストを抑えることができ、キーレスシステムの低コスト化が図られる。また、スマートフォンに代表されるような他の携帯情報端末とインタフェースを取り易くなるという効果が得られる。

実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。本実施の形態３に係るキーレスシステムは、車載機１、携帯機２Ｂ、および携帯情報端末３を含んで構成されている。本実施の形態３に係る車載機１の構成は、上記実施の形態１に係る車載機１（図２参照）と同様であるので、ここでは説明を省略する。

本実施の形態３に係る携帯機２Ｂは、上記実施の形態１に係る携帯機２（図２参照）の構成に対し、第２の外部機器インタフェースとしての外部機器インタフェース２９を備えている点と、動作検出部２６および静止動作検出部２７を備えていない点が相違している。それ以外の構成は、上記実施の形態１に係る携帯機２と同様であるので説明を省略する。

携帯情報端末３は、携帯機２Ａの外部機器インタフェース２９と双方向の通信を行う第１の外部機器インタフェースとしての外部機器インタフェース３１と、加速度センサ３２と、静止動作検出部３３を備えている。加速度センサ３２は、携帯情報端末３の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する。静止動作検出部３３は、加速度センサ３２から出力された加速度センサ信号に基づいて、携帯情報端末３の任意の設定時間以上の静止状態を検出する。

携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１および携帯機２Ｂの外部機器インタフェース２９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の通信を行う。なお、携帯情報端末３は、スマートフォンまたはスマートフォンに相当するタブレット等で構成され、特定の機器に限定されるものではない。

加速度センサ３２は、図１４に示すように、互いに直交するＸ軸加速度３２ｘ、Ｙ軸加速度３２ｙ、Ｚ軸加速度３２ｚの加速度を検出する３軸加速度センサである。なお、重力加速度は、携帯情報端末３の傾きに応じて、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸成分として検出される。

携帯情報端末３の静止動作検出部３３は、図１５に示すように、動作検出手段としての動作検出部３３１、タイマーカウンタ３３２、および比較器３３３を有している。動作検出部３３１は、加速度センサ３２が出力する直交した３軸方向の３軸加速度センサ信号ＳＧ６をサンプリングし、サンプリングした信号値の変化量から携帯情報端末３の動きを検知して動作信号ＳＧ７に変換する。

時間計測手段としてのタイマーカウンタ３３２は、開始信号ＳＧ３の指示で処理を開始し、動作検出部３３１が出力する動作信号ＳＧ７をリセット信号として時間を計測し、カウンタ値Ｔを出力する。比較器３３３は、タイマーカウンタ３３２により計測されたカウンタ値Ｔを任意の設定時間である静止時間パラメータ値Ｔｓと比較し、カウンタ値Ｔが静止時間パラメータ値Ｔｓを超えた場合にその超えた時間を静止状態と判定すると共に、携帯情報端末３が静止状態か否かを示す静止状態信号ＳＧ５を出力する。

本実施の形態３に係る携帯情報端末３の加速度センサ３２と静止動作検出部３３の動作について、図１６のタイミング波形を用いて説明する。図１６において、横軸は時間を示している。加速度センサ３２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向への加速度をデジタル値として出力する（３軸加速度センサ信号ＳＧ６）。

動作検出部３３１は、これら各軸の加速度値を入力し、下記の式１から式３によってサンプリング時刻ｎ（ｎ＝０、１、２、３・・・）に対し差分値を計算する。この差分値、すなわち加速度変化量を計算することで、携帯情報端末３の動きの大きさを検出する。

ΔＸ（ｎ）＝Ｘ（ｎ＋１）−Ｘ（ｎ）（式１)
ΔＹ（ｎ）＝Ｙ（ｎ＋１）−Ｙ（ｎ）（式２）
ΔＺ（ｎ）＝Ｚ（ｎ＋１）−Ｚ（ｎ）（式３）

携帯情報端末３に搭載された加速度センサ３２は高精度であり、微小な振動に対しても変化量を出力する。ユーザが携帯情報端末３を保持する場合は、完全に静止状態を保つことが困難である場合が多い。このため、図１６に示すように、動作検出部３３１は、動き判定閾値Ｌｉｍを設定し、このＬｉｍを超えた場合に各軸方向に動きがあったと判定する。

また、動作検出部３３１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれかに動きがあった場合に動作信号ＳＧ７を出力する。すなわち、|ΔＸ（ｎ）｜＞Ｌｉｍ、|ΔＹ（ｎ）｜＞Ｌｉｍ、または|ΔＺ（ｎ)｜＞Ｌｉｍ)の少なくとも１つが成立した場合に、動作信号ＳＧ７が“Ｈｉｇｈ”となり、それ以外は“Ｌｏｗ”となる。

動作信号ＳＧ７は、タイマーカウンタ３３２のリセット信号として入力されるため、携帯情報端末３に動きがあり動作信号ＳＧ７にパルスが出力されると、カウンタ値Ｔはリセットされて初期状態に戻る。図１６に示す例では、携帯情報端末３が静止状態を継続し、時刻ｔ２においてカウンタ値Ｔが静止時間パラメータ値Ｔｓに達すると、カウンタ動作は停止し、静止状態を示す静止状態信号ＳＧ５が出力される。

また、時刻ｔ３において動作信号ＳＧ７にパルスが出力されると、カウンタ値Ｔはリセットされて初期状態に戻る。図１６に示す例では、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間、および時刻ｔ５と時刻ｔ６の間が静止状態と判定され、静止状態を示す静止状態信号ＳＧ５が出力される。

本実施の形態３に係るキーレスシステムにおいてハンズフリー機能を実施した場合の通信シーケンスおよび通信制御フローチャートは、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図８、図９参照）。ただし、本実施の形態３では、図９のフローチャートのステップＳ４において、携帯情報端末３の静止動作検出部３３が静止動作の判定を行う。

本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、携帯機２Ｂとスマートフォン等の携帯情報端末３を外部機器インタフェース２９、３１で接続し、ユーザの静止動作を検出するための加速度センサ３２と静止動作検出部３３を携帯情報端末３側に備えるようにしたので、携帯機２Ｂの構成が簡略化され、小型化が図られる。また、携帯情報端末３の高性能な加速度センサ３２と高速なＣＰＵを活用することができるため、ユーザの静止動作を精度良く検出することが可能である。

実施の形態４．
図１７は、本発明の実施の形態４に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。本実施の形態４に係るキーレスシステムにおける車載機１Ｂは、上記実施の形態３に係る車載機１(図１３参照)と同様の構成に加え、携帯情報端末３と双方向の中長距離通信を行う第３の外部機器インタフェースとしての外部機器インタフェース１８を備えている。

なお、本実施の形態４に係る携帯機２Ｂおよび携帯情報端末３の構成は、上記実施の形態３に係る携帯機２Ｂおよび携帯情報端末３（図１３参照）と同様である。また、ユーザの静止動作の検出方法についても上記実施の形態３と同様であるので、ここでは説明を省略する。

携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１は、車載機１Ｂの外部機器インタフェース１８および携帯機２Ｂの外部機器インタフェース２９を介して、車載機１Ｂおよび携帯機２Ｂの各々と、双方向の通信を行う。なお、車載機１Ｂ、携帯機２Ｂ、および携帯情報端末３の外部機器インタフェース１８、２９、３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の中長距離通信を行うものである。

本実施の形態４では、車載機１Ｂの外部機器インタフェース１８と携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１による双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度により、携帯情報端末３と車載機１Ｂのおおよその距離を検出することができる。このため、車載機１Ｂと携帯機２Ｂの概略の距離関係を、静止動作の検出条件に加えることが可能となる。

すなわち、携帯機２Ｂの制御部２１は、携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１における車載機１Ｂの外部機器インタフェース１８との双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて携帯情報端末３と車載機１Ｂの距離を推定し、携帯情報端末３が車載機１Ｂの中長距離通信成立エリア内にあり、且つ、静止動作検出部３３が静止状態を検出した場合に、ＵＨＦアンテナ２５にリクエスト信号を発信させる。

図１８は、本実施の形態４に係るキーレスシステムにおいて、ハンズフリー機能を実施した時の通信シーケンスを示している。図１８において、Ｐ１〜Ｐ７は、車載機１Ｂを搭載する車両１００に対する携帯機２Ｂおよび携帯情報端末３の位置であり、携帯機２Ｂを保持するユーザと車載機１Ｂの位置関係変化と、車載機１Ｂと携帯機２Ｂ、および車載機１Ｂと携帯情報端末３の間の通信の様子を示している。また、図１９は、本実施の形態４に係るキーレスシステムにおいて、ハンズフリー機能によりドアの解錠を実施した時の通信制御フローチャートである。

本実施の形態４に係るキーレスシステムにおいてハンズフリー機能を実施した時の通信制御の流れについて、図１８および図１９を用いて説明する。ハンズフリー機能が開始されると、図１９のステップＳ１１において、携帯機２Ｂは静止動作の検出を開始する。この時、車載機１Ｂはチャレンジ信号の間欠送信は行わない。また、ユーザがＵＨＦ通信成立エリア外の位置Ｐ１、Ｐ２にいる場合は、ユーザの静止動作の有無に関わらず、携帯機２Ｂは何もしない。

続いてステップＳ１２において、携帯機２Ｂが、車載機１Ｂの中長距離通信可能エリア内か否かを確認する。中長距離通信可能エリア内である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、車載機１Ｂは、車両１００の室内灯等のライト点灯の制御を実施する。なお、ここでは認証通信は成立しておらず、ステップＳ１３のライト点灯の実施の有無や制御内容は任意である。図１８においては、ユーザが車両１００に接近し、ＵＨＦ通信成立エリア内の位置Ｐ３に入ると、中長距離通信可能エリア内であると判断される。

続いてステップＳ１４において、携帯機２Ｂは、ユーザの静止動作を検出したか否かを携帯情報端末３の静止動作検出部３３から出力される静止状態信号によって判定する。ステップＳ１４において携帯機２Ｂが静止動作を検出した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、携帯機２Ｂは、ＵＨＦ帯の信号により認証開始を要求するリクエスト信号を送信する。

リクエスト信号を受信した車載機１Ｂは、ステップＳ１６において、携帯機２ＢにＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号を送信する。続いてステップＳ１７において、携帯機２ＢがＬＦ通信成立エリア内にあり、チャレンジ信号を受信した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１８において、携帯機２ＢはＵＨＦ帯の信号によるレスポンス信号を返信する。

続いてステップＳ１９において、車載機１は、携帯機２Ｂから発信されたレスポンス信号に基づいて携帯機２Ｂの認証を行い、認証が成立すると（ＹＥＳ）、ステップＳ２０において車両１００のドアを解錠し、ハンズフリー機能を終了する。

なお、ステップＳ１４において、携帯機２Ｂが静止動作を検出していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１７において、携帯機２Ｂが車載機１Ｂからのチャレンジ信号を受信していない場合（ＮＯ）、およびステップＳ１９において認証が成立しなかった場合（ＮＯ）は、ステップＳ１４に戻り上記処理を繰り返す。

図１８においては、ＵＨＦ通信成立エリア内でありＬＦ通信成立エリア外の位置Ｐ３においてユーザが静止動作をしているため、携帯機２Ｂは、携帯情報端末３の静止動作検出部３３により静止動作を検出し、リクエスト信号を送信する。リクエスト信号を受信した車載機１Ｂはチャレンジ信号を送信するが、携帯機２ＢはＬＦ通信成立エリア外であるためチャレンジ信号を受信できず、認証は不成立となる。

ユーザがさらに車両１００に接近し、ＬＦ通信成立エリア内の位置Ｐ５において静止動作をすると、携帯機２Ｂは静止動作を検出し、リクエスト信号を送信する。続いて携帯機２Ｂは車載機１Ｂが送信するチャレンジ信号を受信し、レスポンス信号を返信して認証が行われ、認証が成立すると車両１００のドアが解錠される。

このように、本実施の形態４に係るキーレスシステムにおいては、携帯機２Ｂが車載機１Ｂの中長距離通信可能エリア内にあり、且つユーザの静止動作を検出した場合に、車載機１Ｂにチャレンジ信号を要求するリクエスト信号が送信され、このリクエスト信号が認証通信のトリガとなる。

本実施の形態４によれば、上記実施の形態３と同様の効果に加え、車載機１Ｂがチャレンジ信号を常時間欠送信する必要がなく、無効なチャレンジ信号の発信回数を低減することができるため、消費電力の削減が可能であると共に、他の車両の通信に対する電波干渉を低減することができる。さらに、外部機器インタフェース１８、２９、３１は標準規格のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を行うため、開発コストを抑えることができ、キーレスシステムの低コスト化が図られる。

実施の形態５．
図２０は、本発明の実施の形態５に係るキーレスシステムにおける車載機と携帯機と携帯情報端末の構成を示すブロック図である。上記実施の形態１〜実施の形態４では、車載機１、１Ａ、１Ｂと携帯機２、２Ａ、２Ｂの間の中長距離通信としてＵＨＦ通信を行っていたが、本実施の形態５に係るキーレスシステムの車載機１Ｃは、外部機器インタフェース１８を介して携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１と中長距離通信を行う。

本実施の形態５に係る車載機１Ｃは、上記実施の形態４に係る車載機１Ｂ（図１７参照）に対し、ＵＨＦアンテナ１５とＵＨＦ受信部１６を省略した構成である。車載機１Ｃの外部機器インタフェース１８は、携帯機２Ｃおよび携帯情報端末３の少なくとも携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１と双方向の中長距離通信を行い、携帯機２Ｃの外部機器インタフェース２９、または携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１から発信される中長距離通信信号によるリクエスト信号およびレスポンス信号の少なくともレスポンス信号を受信する。

また、携帯機２Ｃは、上記実施の形態４に係る携帯機２Ｂに対し、ＵＨＦ送信部２４とＵＨＦアンテナ２５を省略した構成である。携帯機２Ｃの外部機器インタフェース２９は、車載機１Ｃおよび携帯情報端末３の少なくとも携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１と双方向の通信を行う。車載機１Ｃ、携帯機２Ｃ、および携帯情報端末３各々の外部機器インタフェース１８、２９、３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の通信を行うが、通信方式は特に限定されるものではない。

本実施の形態５に係るキーレスシステムは、携帯機２ＣがＵＨＦ送信部２４およびＵＨＦアンテナ２５を備えていないため、車載機１Ｃとの認証通信を携帯情報端末３で行うようにしてもよい。すなわち、車載機１Ｃにチャレンジ信号を要求するリクエスト信号、およびチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を、携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１から発信するようにしてもよい。

携帯機２Ｃの制御部２１は、携帯情報端末３の静止動作検出部３３による検出結果を、外部機器インタフェース３１、２９を介して取得し、所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、リクエスト信号またはレスポンス信号を外部機器インタフェース２９または外部機器インタフェース３１に発信させる。

携帯情報端末３におけるユーザの静止動作の検出方法については、上記実施の形態３と同様であるのでここでは説明を省略する（図１６参照）。また、本実施の形態５におけるハンズフリー機能実施時の通信シーケンスおよび通信制御フローチャートは、上記実施の形態４とほぼ同様である（図１８および図１９参照）。

ただし、本実施の形態５では、携帯機２Ｃの制御部２１は、携帯情報端末３の外部機器インタフェース３１、または携帯機２Ｃの外部機器インタフェース２９における車載機１Ｃの外部機器インタフェース１８との双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて、携帯情報端末３または携帯機２Ｃと車載機１Ｃとの距離を推定する。なお、携帯情報端末３と携帯機２Ｃはいずれもユーザに保持されているため、携帯情報端末３と車載機１Ｃとの距離は、携帯機２Ｃと車載機１Ｃとの距離と同じとみなされる。

本実施の形態５によれば、上記実施の形態４と同様の効果が得られると共に、外部機器インタフェース１８、２９を車載機１Ｃと携帯機２Ｃの中長距離通信手段とし、ＵＨＦ通信部を省略したので、車載機１Ｃと携帯機２Ｃの構成が簡略化され低コスト化が図られる。なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本発明は、ドアの施錠、解錠等の車両制御を携帯機と車載機の間の通信により制御するキーレスシステムとして利用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ車載機、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ携帯機、３携帯情報端末、
１１制御部、１２ボディ制御部、１３ＬＦ送信部、１４ＬＦアンテナ、
１５ＵＨＦアンテナ、１６ＵＨＦ受信部、１７Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部、
２１制御部、２２ＬＦアンテナ、２３ＬＦ受信部、２４ＵＨＦ送信部、
２５ＵＨＦアンテナ、２６動作検出部、２７静止動作検出部、
２８Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部、１８、２９、３１外部機器インタフェース、
３２加速度センサ、３３静止動作検出部、１００車両、１４１ＬＦ信号、
２５１ＵＨＦ信号、２６１振動センサ、２６２動作検出回路、
２７１、３３２タイマーカウンタ、２７２、３３３比較器、３３１動作検出部

Claims

車両に搭載された車載機と、ユーザに保持される携帯情報端末および携帯機とを備え、前記車載機により発信されたチャレンジ信号に対して前記携帯機がレスポンス信号を返信する認証通信を行い、この認証通信において前記携帯機の認証が成立した場合に、前記車載機により前記車両のドアの施錠および解錠を含む車両制御が実行されるキーレスシステムであって、
前記車載機は、前記携帯情報端末と双方向の中長距離通信を行う第３の外部機器インタフェースと、ＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号を発信する第１の近距離通信部と、前記携帯機から発信されるＵＨＦ帯の信号を受信する第１の中長距離通信部と、前記第１の中長距離通信部により受信されたレスポンス信号に基づいて前記携帯機の認証を行う第１の制御部を有し、
前記携帯情報端末は、前記車載機および前記携帯機と双方向の通信を行う第１の外部機器インタフェースと、前記携帯情報端末の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する加速度センサと、前記加速度センサから出力された加速度センサ信号に基づいて前記携帯情報端末の任意の設定時間以上の静止状態を検出する静止動作検出部を有し、
前記携帯機は、前記携帯情報端末と双方向の通信を行う第２の外部機器インタフェースと、前記第１の近距離通信部から発信されるチャレンジ信号を受信する第２の近距離通信部と、前記車載機にチャレンジ信号を要求するリクエスト信号、およびチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号の少なくともレスポンス信号をＵＨＦ帯の信号で発信する第２の中長距離通信部と、前記静止動作検出部による検出結果を前記第１の外部機器インタフェースおよび前記第２の外部機器インタフェースを介して取得し、所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、前記第２の中長距離通信部にリクエスト信号またはレスポンス信号を発信させる第２の制御部を有することを特徴とするキーレスシステム。
前記第２の制御部は、前記第１の外部機器インタフェースにおける前記第３の外部機器インタフェースとの双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて前記携帯情報端末と前記車載機との距離を推定し、前記携帯情報端末が前記車載機の中長距離通信成立エリア内にあり、且つ、前記静止動作検出部が静止状態を検出した場合に、前記第２の中長距離通信部にリクエスト信号を発信させることを特徴とする請求項１記載のキーレスシステム。
前記携帯情報端末の前記静止動作検出部は、前記加速度センサが出力する直交した３軸方向の加速度センサ信号の値の変化量から前記携帯情報端末の動きを検知し動作信号に変換する動作検出手段と、前記動作検出手段が出力する動作信号をリセット信号として時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された時間を任意の設定時間と比較し、前記時間計測手段により計測された時間が設定時間を超えた場合にその超えた時間を静止状態と判定すると共に、前記携帯情報端末が静止状態か否かを示す静止状態信号を出力する比較手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキーレスシステム。
前記第２の制御部は、前記第２の近距離通信部がチャレンジ信号を受信した際に、前記携帯情報端末の前記静止動作検出部から出力された静止状態信号を参照し、所定時間以内に静止状態が検出されている場合のみ、前記第２の中長距離通信部または前記第２の外部機器インタフェースまたは前記第１の外部機器インタフェースにレスポンス信号を発信させることを特徴とする請求項３記載のキーレスシステム。
車両に搭載された車載機と、ユーザに保持される携帯情報端末および携帯機とを備え、前記車載機により発信されたチャレンジ信号に対して前記携帯情報端末または前記携帯機がレスポンス信号を返信する認証通信を行い、この認証通信において前記携帯機の認証が成立した場合に、前記車載機により前記車両のドアの施錠および解錠を含む車両制御が実行されるキーレスシステムであって、
前記車載機は、ＬＦ帯の信号によるチャレンジ信号を発信する第１の近距離通信部と、前記携帯機および前記携帯情報端末の少なくとも前記携帯情報端末と双方向の中長距離通信を行うと共に、前記携帯機または前記携帯情報端末から発信される中長距離通信信号によるリクエスト信号およびレスポンス信号の少なくともレスポンス信号を受信する第３の外部機器インタフェースと、前記第３の外部機器インタフェースにより受信されたレスポンス信号に基づいて前記携帯機の認証を行う第１の制御部を有し、
前記携帯情報端末は、前記車載機および前記携帯機と双方向の通信を行う第１の外部機器インタフェースと、前記携帯情報端末の位置変動により発生する加速度を電気信号に変換する加速度センサと、前記加速度センサから出力された加速度センサ信号に基づいて前記携帯情報端末の任意の設定時間以上の静止状態を検出する静止動作検出部を有し、
前記携帯機は、前記車載機および前記携帯情報端末の少なくとも前記携帯情報端末と双方向の通信を行う第２の外部機器インタフェースと、前記車載機から発信されたチャレンジ信号を受信する第２の近距離通信部と、前記静止動作検出部による検出結果を前記第１の外部機器インタフェースおよび前記第２の外部機器インタフェースを介して取得し、所定時間以内に静止状態が検出されていることを条件に、前記車載機にチャレンジ信号を要求するリクエスト信号、またはチャレンジ信号に対する応答であるレスポンス信号を、前記第２の外部機器インタフェースまたは前記第１の外部機器インタフェースに発信させる第２の制御部を有することを特徴とするキーレスシステム。
前記第２の制御部は、前記第１の外部機器インタフェースまたは前記第２の外部機器インタフェースにおける前記第３の外部機器インタフェースとの双方向通信の成立状況あるいは受信信号強度に基づいて前記携帯情報端末または前記携帯機と前記車載機との距離を推定し、前記携帯情報端末または前記携帯機が前記車載機の中長距離通信成立エリア内にあり、且つ、前記静止動作検出部が静止状態を検出した場合に、前記第１の外部機器インタフェースまたは前記第２の外部機器インタフェースにリクエスト信号を発信させることを特徴とする請求項５記載のキーレスシステム。
前記携帯情報端末の前記静止動作検出部は、前記加速度センサが出力する直交した３軸方向の加速度センサ信号の値の変化量から前記携帯情報端末の動きを検知し動作信号に変換する動作検出手段と、前記動作検出手段が出力する動作信号をリセット信号として時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された時間を任意の設定時間と比較し、前記時間計測手段により計測された時間が設定時間を超えた場合にその超えた時間を静止状態と判定すると共に、前記携帯情報端末が静止状態か否かを示す静止状態信号を出力する比較手段を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のキーレスシステム。
前記第２の制御部は、前記第２の近距離通信部がチャレンジ信号を受信した際に、前記携帯情報端末の前記静止動作検出部から出力された静止状態信号を参照し、所定時間以内に静止状態が検出されている場合のみ、前記第２の外部機器インタフェースまたは前記第１の外部機器インタフェースにレスポンス信号を発信させることを特徴とする請求項７記載のキーレスシステム。
前記第１の外部機器インタフェース、前記第２の外部機器インタフェース、および前記第３の外部機器インタフェースは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の通信を行うことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のキーレスシステム。