JP4534698B2 - キーレスエントリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載機と複数の携帯機との交信により主に車両ドアの施錠／解錠などを遠隔制御するキーレスエントリ装置に関するものである。

近年、メカニカルキーを用いずに自動的にドアの施錠／解錠などを遠隔制御するキーレスエントリ装置が多く用いられている。

このような従来のキーレスエントリ装置及びその動作について、図３、図５を用いて説明する。

図３は従来のキーレスエントリ装置の車載機が搭載された車両の要部平面図であり、同図において、複数の車載アンテナ１１乃至１５を備え車両の運転席や助手席などの足元前方付近に埋設された図示しない車載機と、この車載機に接続されると共に、車両の各ドアノブ７Ａ乃至７Ｃ付近に設けられたモーメンタリ型のリクエストスイッチ８Ａ乃至８Ｃや被制御部である図示しない駆動部と、前記車載機との間で交信を行う携帯可能な携帯機６Ａ，６Ｂからキーレスエントリ装置が構成されている。

以上の構成において、図５は従来のキーレスエントリ装置における車載機と携帯機との交信動作図であり、交信動作の設定条件を定義のうえ同図を用いて説明する。

まず、設定条件は複数の車載アンテナを５台とし、５台の車載アンテナは、運転席側ドアに第１送信アンテナ１１、助手席側ドアに第２送信アンテナ１２、後部側ドアに第３送信アンテナ１３、車内前方に第４送信アンテナ１４、車内後方に第５送信アンテナ１５が配置され、それぞれのアンテナは車両の内外に対し、それぞれ略半径１．５ｍの通信エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５を有し、これらの各通信エリアは互いが重複する部分を形成している。

また、複数の携帯機を２台とし、第１携帯機６Ａを携帯する使用者Ａが車両を運転して、第２携帯機６Ｂを携帯する使用者Ｂを迎えにきて、使用者Ｂが施錠された助手席側ドアを開くために、助手席側のドアノブ７Ｂ近傍に配置されたリクエストスイッチ８ＢをＯＮするものとする。

つまり、第１携帯機６Ａが車内の運転席、第２携帯機６Ｂが車外の助手席側ドアの近傍に有るものとして説明する。

以上の設定条件において、まず、使用者Ｂが助手席側ドアを開くために、リクエストスイッチ８ＢをＯＮすると、車載機はリクエストスイッチ８ＢがＯＮされたことを認識（図５の時間Ｓｔの時点）して、携帯機の位置確認動作を行う。

この車載機の位置確認動作は、助手席側のリクエストスイッチ８ＢがＯＮされたことで、まず車載機は助手席側ドアの第２送信アンテナ１２から要求信号１２ａを通信エリアＡ２に送信し、携帯機からの応答信号を一定時間（図５の待機時間ｔｂ）待つ待機状態に入る。

そして、通信エリアＡ２に有る第２携帯機６Ｂは要求信号１２ａを受信すると応答信号６ｂを送信し、通信エリアＡ２に無い第１携帯機６Ａは要求信号１２ａを受信できないため応答信号６ａを送信することはない。

次に、車載機は、第２携帯機６Ｂの応答信号６ｂを受信できたことで待機時間ｔｂ経過後に、第２携帯機６Ｂが通信エリアＡ２の車内外の何れに有るかを確認するために、通信エリアＡ２と通信エリアが重複する車内前方の第４送信アンテナ１４から要求信号１４ａを通信エリアＡ４に送信し、同様に待機状態に入る。

ここで、通信エリアＡ４に無い第２携帯機６Ｂは要求信号１４ａを受信できないため応答信号６ｂを送信することはなく、通信エリアＡ４に有る第１携帯機６Ａは要求信号１４ａを受信できて応答信号６ａを送信する。

更に、車載機は、第１携帯機６Ａの応答信号１６ａを受信できたことで待機時間ｔｂ経過後に、第１携帯機６Ａが通信エリアＡ４の車内前後方の何れに有るかを確認するために、通信エリアＡ４と通信エリアが重複する車内後方の第５送信アンテナ１５から要求信号１５ａを通信エリアＡ５に送信し、上記に同じく待機状態に入る。

そして、通信エリアＡ５に無い第１携帯機６Ａは要求信号１５ａを受信できないため応答信号６ａを送信することはない。

この結果、車載機は、第２携帯機６Ｂが通信エリアＡ２の車外の助手席側ドアの近傍に有ることを、第１携帯機６Ａが通信エリアＡ４の車内前方（車内の運転席）に有ることを確認し、携帯機の位置確認動作である各携帯機との交信を終了する。

そして、車載機は、各携帯機との位置確認時間ｔｃ経過後に図示しない助手席ドア駆動部を制御して助手席ドアのロック解除を行うことで、使用者Ｂが助手席ドアの開閉を行うことができるものである。

つまり、使用者は、メカニカルキーを用いて各ドアの施錠のロックを解除しなくても任意のドアの開閉を行うことができる。

このようにして、従来のキーレスエントリ装置は、車載機が、使用者の動作（例えば、リクエストスイッチ８Ａや８Ｂの操作）に対応して該当する駆動アンテナを駆動すると共に、携帯機との交信状況に応じて必要なアンテナを順次選択駆動して、一定時間毎に携帯機との交信を繰返し行い携帯機の位置を認識して、その携帯機の位置に応じた駆動部を制御（例えば、ドアの施錠／解錠）するというものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−２４８３４０号公報

しかしながら、上記従来のキーレスエントリ装置においては、使用者Ｂが車両のリクエストスイッチ８ＢをＯＮ操作すると、車載機は、その操作に対応して該当する車載アンテナ１２を駆動し携帯機６Ａ，６Ｂとの交信を行い、その交信状況に応じて必要な車載アンテナ１４，１５を順次選択駆動して、一定時間毎に携帯機６Ａ，６Ｂとの交信を繰返し行うため、携帯機の位置確認に時間がかかるという課題があった。

例えば、図５において、車載機の１つの要求信号から各携帯機の応答信号が終了するまでの所定時間ｔａ＋ｔｂを５０ｍｓとした場合、この例の３つの車載アンテナでは、全体が終了する位置確認時間ｔｃは１５０ｍｓを必要とし、更にこの時間ｔｃは車載アンテナと携帯機の数の増加に比例して長くなる。

また、上記従来技術では、複数の携帯機が別の通信エリアに有るものとして説明したが、複数の携帯機が同じ通信エリア内に有る場合、車載機の１つの要求信号に対し、それぞれの携帯機が略同時に応答信号を送信（以後、衝突信号と記載する）するという問題があった。

この対策として、車載機は衝突信号を受信すると、車載機に予め登録された携帯機毎の識別コードを指定して再度要求信号を送信し携帯機毎に位置確認を行うものが提案されているが、衝突信号を受信後に再度要求信号を送信するという複雑な動作が必要なため更に時間が長くなるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、車載アンテナや携帯機が増加した場合でも、車載機と携帯機との交信時間の短縮化を図ることができるキーレスエントリ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のキーレスエントリ装置は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の車載アンテナを備え車両に搭載された車載機と、この車載機との間で交信を行う携帯可能な携帯機からなり、前記車載機が前記複数の車載アンテナから要求信号を連続して送信すると共に、前記携帯機が前記要求信号の送信完了後に応答信号を送信するキーレスエントリ装置であって、前記車載機が連続して送信する前記要求信号には、前記複数の車載アンテナそれぞれの固有の情報部と残りの要求信号の数により送信終了を識別する識別部を有し、この要求信号を受信した前記携帯機は、受信した要求信号の前記識別部の送信終了信号に対応して、前記車載機に応答信号を送信するタイミングを生成すると共に、前記携帯機毎に記憶している送信順序に対応して応答するように構成したものであり、車載機が複数の要求信号を連続して送信することによって、車載機と携帯機との交信時間の短縮化を図れると共に、要求信号を、車載機アンテナ固有の情報部と送信終了を識別する識別部により形成したことによって、要求信号を受信した携帯機が、この識別部により応答信号を送信するタイミングを自ら生成することができ、車載機が携帯機の位置確認を短時間にできるキーレスエントリ装置を得ることができるという作用を有する。
さらに、複数の携帯機が、それぞれ応答信号の送信順序を有することによって、この送信順序に従い応答するため、衝突信号が発生することはないという作用も有する。

以上のように本発明によれば、携帯機の位置確認が短時間にできるキーレスエントリ装置を得ることができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

図１は本発明の一実施の形態によるキーレスエントリ装置の車載機側のブロック図、図２は同携帯機側のブロック図、図３は同キーレスエントリ装置を搭載した車両の要部平面図であり、図１において、１０は車載機で、車載機１０は制御部２１と、この制御部２１の制御により複数の車載アンテナ１１乃至１５それぞれの駆動を順次切替えるアンテナ駆動部２２と、制御部２１が決定する駆動アンテナ数及びその駆動順に応じて各要求信号に付加する識別部などの情報を記憶する記憶部２９と、外部からの応答信号を受信し、その情報を制御部２１に伝える受信アンテナ２３、受信部２４と、出力部２８を備えている。

そして、車載機１０は出力部２８を介してリクエストスイッチを設けた運転席ドア駆動部１９Ａや、イグニッションノブをプッシュすると、このプッシュ機構に連動するスイッチでエンジンスタートさせるイグニッションノブ駆動部１９Ｄなどの複数の被制御部である駆動部を制御している。

また、この車載機１０は、図３の車両の運転席や助手席などの足元前方付近に埋設され、複数の車載アンテナ１１乃至１５は車両のドアノブ７Ａ乃至７Ｃ近傍や車内の天井などに配置されると共に、それぞれの通信エリアを有し、更に、この各通信エリアは互いが重複する部分を有するように形成されている。

次に、図２において、３０は携帯機で、この携帯機３０は制御部３１と、制御部３１の制御により所定の応答信号を送信する送信部３２と、前記応答信号やこの応答信号の送信順序などの情報を記憶する記憶部３４と、車載機１０からの要求信号を受信し、その情報を制御部３１に伝える受信部３３とを備えている。

なお、この携帯機３０は、車載機１０の記憶部２９に予め登録されており、車載機１０との間で交信できるように構成されている。

また、この携帯機３０には、図示しない電源としての電池、ドアの施錠／解錠などを無線で指令するための操作スイッチや、この操作を操作者へ伝える表示手段などが設けられている。

このようにして、複数の車載アンテナ１１乃至１５を備えた車載機１０と、車載機１０に接続された複数の駆動部１９Ａ，……，１９Ｄ及び携帯機３０からキーレスエントリ装置が構成されている。

以上の構成において、本発明のキーレスエントリ装置における車載機と携帯機との交信動作について、交信動作の設定条件を定義のうえ図３と図４を用いて説明する。

まず、図３において、設定条件は複数の車載アンテナを５台とし、５台の車載アンテナは、運転席側ドアに第１送信アンテナ１１、助手席側ドアに第２送信アンテナ１２、後部側ドアに第３送信アンテナ１３、車内前方に第４送信アンテナ１４、車内後方に第５送信アンテナ１５が配置され、それぞれのアンテナは車両の内外に対し、それぞれ略半径１．５ｍの通信エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５を有し、これらの各通信エリアは互いが重複する部分を形成している。

また、複数の携帯機を２台とし、第１携帯機６Ａを携帯する使用者Ａが車両を運転して、第２携帯機６Ｂを携帯する使用者Ｂを迎えにきて、使用者Ｂが助手席側ドアを開くために、助手席側のドアノブ７Ｂ近傍に配置されたリクエストスイッチ８ＢをＯＮするものとする。

つまり、第１携帯機６Ａが車内の運転席、第２携帯機６Ｂが車外の助手席側ドアの近傍に有るものとして説明する。

以上、背景技術と同じ設定条件において、車載機１０の制御部２１は、出力部２８を介してリクエストスイッチ８ＢがＯＮされたことを認識（図４の時間Ｓｔの時点）すると、複数の車載アンテナから駆動すべきアンテナとその数及びその駆動順を決定して、携帯機の位置確認動作を開始する。

まず、制御部２１は決定すべきアンテナを、使用者の操作（この例ではリクエストスイッチ８ＢのＯＮ）から、いずれの駆動部（この例では助手席ドア駆動部）を制御するかを認識して、その駆動部が配置され、かつその駆動部を通信エリアの車両内外に包含するアンテナとして、助手席側ドアの第２送信アンテナ１２、車内前方の第４送信アンテナ１４、車内後方の第５送信アンテナ１５の３つを選択する。

次に、制御部２１はアンテナの駆動順を、使用者の操作から、いずれの駆動部を制御するかを認識して、その駆動部が配置される車両内外の携帯機の有／無を確認することを第一義に、この例では車両内を優先して第５送信アンテナ１５、第４送信アンテナ１４、車両外の第２送信アンテナ１２と決定して、これら駆動すべきアンテナとその数及びその駆動順を記憶部２９に伝える。

そして、記憶部２９は制御部２１からの上記情報により、この例では駆動アンテナ数ｎ（この場合は、３）と、その駆動順から、駆動順位が一番の第５送信アンテナ１５、駆動順位が二番の第４送信アンテナ１４、駆動順位が最後の第２送信アンテナ１２とし、各アンテナの要求信号の配列を生成して制御部２１にその情報を伝送する。

ここで、この要求信号は、信号の始まりを示すヘッダ信号や各車載アンテナに割り当てられた固有信号、及び同期信号、誤り訂正信号などの情報部により形成されている。

なお、制御部２１が決定するアンテナの駆動順位は、携帯機からの応答信号を受信する確率が低い順からとしているが、これに限ることは無く、携帯機からの応答信号を受信する確率が高い順からとして良い。

次に、制御部２１は記憶部２９が生成した各アンテナの要求信号の送信配列に従ってアンテナ駆動部２２を介し、各アンテナを駆動して各要求信号１５ａ，１４ａ，１２ａを所定の送信時間ｔ１毎に連続して送信する。

ここで、各要求信号間の時間ｔ５は、アンテナ駆動部２２が各アンテナを切換えるのに必要な切換時間である。

そして、車載機１０は、それぞれの要求信号１５ａ，１４ａ，１２ａを所定の通信エリアＡ５，Ａ４，Ａ２に連続して送信し終えると、携帯機３０からの応答信号を所定の時間ｔ２を待受ける待受状態となる。

この待受時間ｔ２は、車載機１０に登録された携帯機や、その数及びその数に応じて決まる所定の時間になるように記憶部２９に予め記憶されている。

そして、携帯機３０は待受時間ｔ２の先頭Ｖｔで車載機１０からの要求信号がない信号休止時間ｔ４により、この信号休止時間ｔ４が各要求信号間の切換時間ｔ５より長くなることで要求信号の送信が完了したことを認識して、応答信号の送信を開始する。

まず、通信エリアＡ４に有る第１携帯機３０Ａは要求信号１４ａを受信でき、また、通信エリアＡ２に有る第２携帯機３０Ｂは要求信号１２ａを受信でき、それぞれ受信した要求信号中の各車載アンテナに割り当てられた固有信号から、車載アンテナを識別（この場合は車載アンテナに割り当てられた固有信号）した応答信号３０ａ，３０ｂを、それぞれ送信する。

この結果、車載機１０は、第１携帯機３０Ａが通信エリアＡ４の車内前方運転席に、第２携帯機３０Ｂが通信エリアＡ２の助手席ドア車外に有ることを確認し、各携帯機との交信終了時間ｔ３経過後に図示しない助手席ドア駆動部を制御して助手席ドアのロック解除を行い、使用者Ｂが助手席ドアの開閉を行うことができる。

なお、要求信号を、信号の始まりを示すヘッダ信号や各車載アンテナに割り当てられた固有信号、…などの情報部と送信終了を識別する識別部により形成すると共に、複数の携帯機を、第１携帯機３０Ａの応答信号の送信順序が一番、第２携帯機３０Ｂの応答信号の送信順序が二番の送信順序を有するものとした場合について、図４を用いて説明する。

この例では、記憶部２９が識別部を駆動アンテナ数ｎ＝３から図４に示すように駆動順位一番の第５送信アンテナ１５が２、駆動順位二番の第４送信アンテナ１４が１、駆動順位最後の第２送信アンテナ１２が０と生成し、記憶部２９は各要求信号１５ａ，１４ａ，１２ａを制御部２１に伝送する。

ここで、識別部は、残りの要求信号の数を表しており、例えば、携帯機が識別部２の要求信号を受信すると、この携帯機は残りの要求信号をあと２つと認識して応答信号を送信するタイミングを自ら生成する。

つまり、この識別部は複数の車載アンテナのそれぞれに固定的に割当てられたＩＤのようなものではなく、駆動アンテナ数ｎやその駆動順から都度割当てられるものである。

次に、制御部２１がこれらの要求信号を連続して送信し終えると、車載機１０は、携帯機３０からの応答信号を所定の時間ｔ２を待受ける待受状態となる。

そして、各携帯機３０は要求信号の連続送信中に、要求信号を受信状態にあるが、例えば第１携帯機３０Ａは要求信号１４ａを受信すると、この要求信号１４ａの識別部が１であることから要求信号が残り１つ有ると認識して、残りの要求信号を受信する状態を継続（時間ｔ１×１）する。

同様にして、第２携帯機３０Ｂは要求信号１２ａを受信すると、この要求信号１２ａの識別部が０であることから要求信号が終りと認識する。

そして、図４に示す携帯機の受信状態終了時間Ｖｔで、第１、第２携帯機３０Ａ，３０Ｂは、各携帯機３０がそれぞれ受信した識別部から生成した応答信号の送信タイミングと、各携帯機３０の記憶部３４に記憶された送信順序に従いそれぞれ応答信号を送信する。

この例では、まず第１携帯機３０Ａが応答信号３０ａを、次に第２携帯機３０Ｂが第１携帯機３０Ａの応答時間経過後に応答信号３０ｂを送信する。

この結果、車載機１０は、第２携帯機３０Ｂが通信エリアＡ２の助手席ドア車外に、第１携帯機３０Ａが通信エリアＡ４の車内前方運転席に有ることを認識し、各携帯機との位置確認時間ｔ３経過後に図示しない助手席ドア駆動部を制御して助手席ドアのロック解除を行い、使用者Ｂが助手席ドアの開閉を行うことができる。

なお、上記位置確認時間ｔ３は、各車載アンテナの要求信号時間ｔ１と駆動アンテナ数ｎの積、及びこの積と携帯機３０の数による所定時間ｔ２の和により決まる。

例えば、図４において、本発明における携帯機１０の位置確認時間ｔ３は、従来例と同じく１つの要求信号時間ｔ１（＝ｔａ）を２０ｍｓ、２台の携帯機による所定時間ｔ２（＝ｔｂ）を３０ｍｓとすると、ｔ３＝９０ｍｓとなり、携帯機の位置確認時間は従来例に比較して、１５０ｍｓから９０ｍｓと略４０％短縮できる。

ここで、この携帯機の位置確認時間は短いほど良い。それは、上記でも明らかなように、キーレスエントリ装置は、使用者がリクエストスイッチをＯＮしてからドアノブを引いてドアを開けるまでの時間Ｔ内に一連の携帯機の位置確認時間ｔ３や、必要な駆動部の制御動作を完了させておく必要があるからである。

このように本実施の形態によれば、車載機１０が複数の要求信号１５ａ，１４ａ，１２ａを連続送信し、携帯機３０が要求信号の終了を信号休止時間ｔ４により認識して応答信号を送信するため、車載機１０と携帯機３０との交信時間の短縮化を図ることができるものである。

また、要求信号中に送信終了を識別する識別部を設けたことで、上記信号休止時間ｔ４を不要にできて、更に車載機１０と携帯機３０の交信時間を短くできる。

更に、携帯機３０が、受信する要求信号の識別部に対応して応答信号を送信することによって、携帯機３０がそれぞれ応答信号の送信タイミングを生成できる。

更にまた、第１、第２携帯機３０Ａ，３０Ｂは、各携帯機３０に記憶された送信順序に従いそれぞれ応答信号を送信するため、互いの応答信号は衝突することはない。

なお、以上の実施の形態においては、助手席側のドア開閉をするものとして説明したが、これに限ることはなく、エンジンスタートなどに用いても良い。

例えば、本実施の形態の設定条件後、第２携帯機３０Ｂを携帯する使用者Ｂが車に乗り込み、第１携帯機３０Ａを携帯する使用者Ａが、エンジン始動のためにエンジンキー部近傍に設けられたイグニッションノブをプッシュすると、このプッシュ機構に連動するスイッチがＯＮし、本実施の形態と同様に車載機１０が、第１、第２携帯機３０Ａ，３０Ｂの位置確認動作を開始する。

この場合、制御部２１はイグニッションノブの操作であることを出力部２８を介して認識し、携帯機３０が車内にあることを確認すれば良いことを確認して、駆動すべきアンテナとその数及びその駆動順を、第５送信アンテナ１５、第４送信アンテナ１４と決定する。

この例での各要求信号の識別部は、第５送信アンテナ１５の要求信号１５ａが１、第４送信アンテナ１４の要求信号１４ａが０となる。

そして、車載機１０は、上記実施の形態と同様に動作して第１、第２携帯機３０Ａ，３０Ｂが車内にあると確認して、イグニッションノブ駆動部１９Ｄのソレノイドなどを制御し、使用者Ａがエンジンスタートできるものである。

このことは、使用者のみがエンジンをスタートできるものであり、仮に、携帯機を携帯しない第３者が何らかの方法で車両内に入り込んでもエンジンがスタートできないため、車両を盗難などから防止することができる。

なお、使用者Ｂが助手席側ドアを開くために、助手席側のドアノブ７Ｂ近傍に配置されたリクエストスイッチ８ＢをＯＮするものとして説明したが、これに限ることはなく、使用者Ｂが助手席側ドア近傍に近づくと（助手席側ドアの第２送信アンテナ１２の通信エリア内）、ドアの施錠／解錠などが自動的に行われるものとしても本発明の実施は可能である。

本発明によるキーレスエントリ装置は、携帯機の位置確認が短時間にできるという効果を有し、ドアの施錠／解錠などの遠隔制御等に有用である。

本発明の一実施の形態によるスキーレスエントリ装置の車載機側ブロック図 同携帯機側ブロック図 同搭載の車両要部平面図 同動作説明図 従来のキーレスエントリ装置の動作説明図

符号の説明

１０ 車載機
１１〜１５ 車載アンテナ
１２ａ，１４ａ，１５ａ 要求信号
２１ 制御部
２２ アンテナ駆動部
２３ 受信アンテナ
２４ 受信部
２８ 出力部
２９ 記憶部
３０ 携帯機
３０ａ，３０ｂ 応答信号
３１ 制御部
３２ 送信部
３３ 受信部
３４ 記憶部
ｔ１ 要求信号の送信時間
ｔ２ 応答信号の送信時間
ｔ３ 位置確認時間

Claims (1)

1. 複数の車載アンテナを備え車両に搭載された車載機と、この車載機との間で交信を行う携帯可能な携帯機からなり、前記車載機が前記複数の車載アンテナから要求信号を連続して送信すると共に、前記携帯機が前記要求信号の送信完了後に応答信号を送信するキーレスエントリ装置であって、前記車載機が連続して送信する前記要求信号には、前記複数の車載アンテナそれぞれの固有の情報部と残りの要求信号の数により送信終了を識別する識別部を有し、この要求信号を受信した前記携帯機は、受信した要求信号の前記識別部の送信終了信号に対応して、前記車載機に応答信号を送信するタイミングを生成すると共に、前記携帯機毎に記憶している送信順序に対応して応答するキーレスエントリ装置。

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