JP2008190244A - 電子キーシステム、電子キーシステム用の車載装置、および電子キーシステム用の携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】通信不良が発生した際に自動的にチャンネルを変更可能で、しかも、認証成立までのレスポンスを良好にし得る電子キーシステムの提供。
【解決手段】車載装置は、携帯機へ応答を要求する際、最初に優先チャンネルを通知して（Ｓ１１５）、通知した優先チャンネルで携帯機からの応答受信を試行する（Ｓ１２０）。応答の受信失敗時には（Ｓ１２５：ＮＯ）、さらに他のチャンネルに変更し（Ｓ１４０）、応答要求の送信（Ｓ１１５）および応答の受信（Ｓ１２０）を再試行する。この再試行で応答の受信に成功した場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、所定の機能動作を実行し（Ｓ１３０）、受信成功時に使用したチャンネルを新たな優先チャンネルとして、優先チャンネル記憶部に登録する（Ｓ１３５）。したがって、次に応答受信（Ｓ１２０）を試行する際には、直近の応答受信成功時に使用された優先チャンネルが最初に使用される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子キーシステム、電子キーシステム用の車載装置、および電子キーシステム用の携帯機に関する。

従来、自動車関連技術の分野においては、車両に搭載される車載装置と、車両の利用者が所持する携帯機とで構成される電子キーシステムが実用化されている。この種の電子キーシステムは、車載装置と携帯機との間で無線通信による認証が成立すれば、機械式キーでの操作を行わなくても、ドアのロック／アンロックやエンジン始動等の制御を実行できる仕組みになっている。

ところで、この種の電子キーシステムにおいて、車載装置と携帯機が通信時に利用するチャンネルが単一のチャンネルに固定されている場合、そのチャンネルと同じ周波数の妨害電波が到来すると、正常な通信ができなくなる等の問題を招く。

このような問題に対し、下記特許文献１では、周波数が異なる複数のチャンネルをいずれかに切り替えて通信を行う技術が、既に提案されている。この特許文献１に記載の技術の場合、利用者がスイッチを操作して複数のチャンネルをいずれかに切り替えることで、通信時に使用するチャンネルを変更することができた。
特開平４−３１５６８１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、利用者が妨害電波に起因する通信不良に気づかない限り、スイッチ操作によるチャンネル変更がなされない。そのため、かなりの頻度で通信不良が発生するような状況下でも、たまに通信に成功すれば、利用者によっては通信不良の発生に気づかず、チャンネル変更には至らないおそれがあった。また、利用者が任意にチャンネルを変更するだけでは、妨害電波による悪影響を受けやすいチャンネルへの変更を行ってしまうおそれもあった。

また、上記のような手動設定ではなく、妨害電波に起因する通信不良が発生したことを検出して、自動的に別のチャンネルへの変更を行うことは可能である。
しかし、自動的に別のチャンネルへの変更を行う際に、例えば、事前に決められた順序に従ってチャンネル変更を行っているだけでは、その順序の上位に並んでいるチャンネルが、たまたま妨害を受けやすいチャンネルばかりとなってしまう環境下では、妨害を受けにくいチャンネルへの自動変更が完了するまでに時間を要し、認証成立までのレスポンスが悪くなってしまう、という問題を招く。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、通信不良が発生した際に自動的にチャンネルを変更可能で、しかも、認証成立までのレスポンスを良好にし得る電子キーシステムと、そのような電子キーシステム用の車載装置および携帯機を提供することにある。

以下、本発明において採用した構成について説明する。
請求項１に記載の電子キーシステムにおいては、車載装置が携帯機に応答を要求した場合に、当該応答要求に応じた携帯機が車載装置へ応答を返す。その際、応答の伝送時に使用されるチャンネルについては、複数のチャンネルの中からいずれかを選択して使用できる。いずれのチャンネルを使用するかは、車載装置側で選択され、車載装置側で選択されたチャンネルを示す情報は、応答要求を伝送する際に、車載装置から携帯機へと伝達される。その結果、車載装置および携帯機は、同一チャンネルを使用して応答の送受信を実行できる状態になる。

また、請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、車載装置は、応答要求の送信および応答の受信を試行した後、応答の受信に失敗した場合には、受信失敗時に選択したチャンネル以外のチャンネルを複数のチャンネルの中から選択し直して、応答要求の送信および応答の受信を再試行する。したがって、例えば、利用者がスイッチ操作によってチャンネルを手動設定するようなことをしなくても、自動的にチャンネルを変更することができる。

しかも、上記のような再試行において応答の受信に成功した場合、次に応答要求の送信および応答の受信を試行する際には、直近の受信成功時に選択したチャンネルを最初に選択して送受信を試行する。したがって、例えば、事前に決められた順序に従ってチャンネル変更を行っているものとは異なり、最初に送受信を試行することになるチャンネルは、きわめて通信できる可能性が高いチャンネルとなる。よって、妨害を受けにくいチャンネルへの変更に時間を要するといった問題を招かず、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。

請求項２に記載の電子キーシステムにおいては、携帯機が利用者から所定の操作を受けた場合に、当該操作を受けた携帯機が操作に対応する指令を車載装置へ送信する。このとき、指令を送信するためのチャンネルとして、直近の応答要求伝送時に車載装置から伝達されたチャンネルを使用する。

したがって、例えば、車載装置側からの要求に応じて携帯機側が応答を返す場合だけではなく、携帯機側が自発的に車載装置側へ指令を発する際にも、その指令の送信を試行することになるチャンネルは、きわめて通信できる可能性が高いチャンネルとなる。よって、通信に成功して認証に至る可能性が高くなり、この場合も、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。

なお、請求項３に記載の電子キーシステム用の車載装置と、請求項４に記載の電子キーシステム用の携帯機と組み合わせることにより、請求項１に記載の電子キーシステムを構成することができる。

また、請求項３に記載の電子キーシステム用の車載装置と、請求項５に記載の電子キーシステム用の携帯機と組み合わせることにより、請求項２に記載の電子キーシステムを構成することができる。

次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
以下に説明する電子キーシステムは、車両の正規利用者が所持する特定の携帯機が車両周囲の無線通信エリア内に入ったときにドアのアンロック等の制御を実行する機能（いわゆるスマート機能）と、携帯機でのボタン操作に応じてドアのロック／アンロック等の制御を実行する機能（いわゆるリモートキーレスエントリー機能）とを兼ね備えたものである。

図１は、電子キーシステムの構成を表すブロック図である。この電子キーシステムは、車両に搭載される車載装置１と、携帯機２とによって構成される。
これらの内、車載装置１は、制御部１０、ＬＦ送信部１１、ＲＦ受信部１３、エンジンスイッチ１５、ドアスイッチ１６などを備えている。

制御部１０は、車載装置１側全体の動作を制御するマイクロコンピュータで、制御部１０が内蔵する不揮発性メモリ内には、優先チャンネル記憶部１０Ａが確保されている。この優先チャンネル記憶部１０Ａは、携帯機２からの受信に使用する優先チャンネル情報Ｐを記憶するものであるが、その詳細については後述する。

ＬＦ送信部１１は、携帯機２に対して無線信号を送信する手段で、ＬＦ送信部１１から送信される無線信号は、車室外ドア近傍、車室内、トランク内、車室外トランク近傍など、限られた通信エリア内に対してのみ到達するようになっている。

ＲＦ受信部１３は、携帯機２から送信されてくる無線信号を受信する手段である。このＲＦ受信部１３は、周波数が異なる３つのチャンネルＲＦ１〜ＲＦ３をいずれかに切り替えて通信可能で、いずれのチャンネルに切り替えるかは、制御部１０によって制御される構成となっている。

エンジンスイッチ１５は、エンジンを始動する際に利用者が操作するスイッチで、利用者がエンジンスイッチ１５を操作したことが、エンジンスイッチ１５からの信号によって検知された場合、制御部１０はエンジン始動が許可される状態にあるか否かを判断する。そして、エンジン始動が許可される状態にあれば、制御部１０からエンジン制御系へエンジン始動信号が伝達されるようになっている。

ドアスイッチ１６は、ドアを開く際に利用者が操作するドアハンドルに設けられたスイッチで、利用者がドアハンドルを操作したことが、ドアスイッチ１６からの信号によって検知された場合、制御部１０はドア開放が許可される状態にあるか否かを判断する。そして、ドア開放が許可される状態にあれば、制御部１０からドアロック制御系へアンロック信号が伝達されるようになっている。

また、携帯機２は、制御部２０、ＬＦ受信部２２、ＲＦ送信部２３、操作部２４、キーレス通信用周波数記憶部２５などを備えている。
制御部２０は、携帯機２側全体の動作を制御するマイクロコンピュータである。ＬＦ受信部２２は、車載装置１から送信されてくる無線信号を受信する手段である。

ＲＦ送信部２３は、車載装置１に対して無線信号を送信する手段である。また、ＲＦ送信部２３は、送信周波数選択部２３Ａを備えていて、制御部２０からの指令に応じて、送信で使用するチャンネルが車載装置１側と同一チャンネルとなるように、チャンネルＲＦ１〜ＲＦ３のいずれかに切り替えるようになっている。

操作部２４は、リモートキーレスエントリー機能を利用するためのトリガーとなるスイッチを備えたもので、操作部２４で所定の操作を行うと、車載装置１側においてドアのロック／アンロック制御が行われる仕組みになっている。

キーレス通信用周波数記憶部２５は、携帯機２が内蔵する不揮発性メモリ内に確保された記憶領域で、リモートキーレスエントリー機能を利用する際、携帯機２側からの指令を送信するために使用するチャンネルが記憶されている。

［スマート機能利用時に車載装置および携帯機が実行する処理］
次に、スマート機能利用時に車載装置１および携帯機２が実行する処理について説明する。図２は、車載装置１が実行する処理のフローチャート、図３は高周波チャンネルの設定テーブル、図４は携帯機が実行する処理のフローチャートである。

車載装置１が図２に示す処理を開始すると、車載装置１は、所定の通信条件が成立したか否かを判断する（Ｓ１０５）。ここで、所定の通信条件が成立していなければ（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０５の処理を繰り返す一方、所定の通信条件が成立していれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１１０の処理へと進む。

このＳ１０５の処理において、所定の通信条件が成立する場合の具体例としては、例えば、ドアスイッチに対する操作が行われた、エンジンスイッチ操作が行われた、といった条件などを挙げることができる。ただし、これらの条件そのものは特に限定されるものではない。例えば、上記のように利用者が何らかの操作を行ったタイミング以外にも、定期的に行うべき通信タイミングに至った、といった条件が成立したときにＳ１０５の処理で肯定判断がなされてもよい。

Ｓ１１０の処理へ進んだ場合、変数ＡＡに優先チャンネル情報Ｐを登録する（Ｓ１１０）。優先チャンネル情報Ｐは、直近で受信が成功した優先されるチャンネルを示す情報である。

続いて、車載装置１は、ＬＦで携帯機２へデータ送信を行う（Ｓ１１５）。Ｓ１１５の処理で、ＬＦ帯の電波を利用した信号伝送を行うのは、主に携帯機２の検出エリアを車両周辺に制限するためである。

また、Ｓ１１５の処理で送信されるデータは、携帯機２に対して応答を要求する旨を通知するためのデータで、このデータ送信の際には、優先チャンネル情報Ｐを携帯機２へ通知する。

ここで、優先チャンネル記憶部（１０Ａ）には優先チャンネル情報Ｐが登録されており、この優先チャンネル情報Ｐを変数ＡＡに登録することにより、高周波チャンネル設定テーブル（図３参照）を参照し、最初に試行する受信チャンネルを決定することができる。
Ｓ１１５の処理を初めて実行した場合は、過去に車載装置１が携帯機２からの応答受信を試行した中で、直近の受信成功時に選択したチャンネルとなっている。

一方、優先チャンネル情報Ｐが通知された携帯機２は、図４に示すように、まず、ＲＦ送信部２３で使用するチャンネルを、車載装置１から指令された周波数に変更する（Ｓ３０５）。車載装置１から指令された周波数は、Ｓ１１５の処理によって送信されてきたデータ中に含まれているので、そのデータに基づいてＳ３０５の処理では、ＲＦ送信部２３が使用する周波数の変更が行われる。

そして、ＲＦ送信部２３から車載装置１への応答を送信する（Ｓ３１０）。このＳ３１０の処理では、携帯機２が車両に対応したものであることを識別するための固有のＩＤが含まれる応答信号を発信する。

そして、携帯機２は、車載装置１から指令された周波数をキーレス通信用周波数としてキーレス通信用周波数記憶部２５に記憶し（Ｓ３１５）、携帯機２側の処理を終了する。
さて、以上説明したような処理が携帯機２側で実行されると、車載装置１側では、優先チャンネル情報Ｐのチャンネルで携帯機２からの応答を受信する（Ｓ１２０）。このＳ１２０の処理によって受信されるのは、Ｓ３１０の処理によって携帯機２側から送信された応答である。

ただし、Ｓ１２０の処理において、携帯機２からの応答は、正常に受信できる場合もあれば、周囲の環境によっては正常に受信できない場合もあり、例えば、応答と同じ周波数の妨害電波が到来するような環境では、応答を正常に受信できないことがある。また、予期しないデータを受信する可能性もある。

そこで、Ｓ１２０の処理を終えたら、Ｓ１２５の処理により、受信した応答中に含まれるＩＤと車載装置２側で記憶している対照用ＩＤとの照合を行い、両者が一致するか否かを判定する（Ｓ１２５）。

ここで、ＩＤ照合結果が一致すれば（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、所定の携帯機２から送信された応答を正常に受信できたものと考えられるので、この場合は、所定の機能動作（例えば、ドアロックの解除、エンジン始動等）を実行する（Ｓ１３０）。

そして、変数ＡＡに格納された情報を、次期の優先チャンネル情報Ｐとして使用するため、優先チャンネル記憶部（１０Ａ）に登録して、図２に示す処理を終了する。なお、Ｓ１３５の処理において、優先チャンネル記憶部（１０Ａ）として利用される不揮発性メモリの書き込み回数に制限がある場合は、既に優先チャンネル記憶部（１０Ａ）に記憶されている優先チャンネル情報Ｐと変数ＡＡに格納された情報とを比較し、両者に変化が発生したときのみ、優先チャンネル記憶部（１０Ａ）への書き込みを行ってもよい。

一方、Ｓ１２５の処理において、ＩＤ照合結果が一致しなければ（Ｓ１２５：ＮＯ）、妨害電波の影響で応答を正常に受信できなかった可能性があるので、周波数を変更して応答の受信を再試行する。

具体的には、まず、変数ＡＡに１を加算する（Ｓ１４０）。これにより、高周波チャンネル設定テーブル（図３参照）の中から選択するチャンネルが、次のチャンネルに更新されることになる。Ｓ１４０の処理では、変数ＡＡの値は「００」→「０１」→「１０」の順に変化し、さらに１が加算された場合は「００」へ戻るように構成されている。したがって、Ｓ１４０の処理で更新された変数ＡＡの格納値が、優先チャンネル情報Ｐとは異なる値になっていれば（Ｓ１４５：ＮＯ）、既に試行したチャンネルとは別のチャンネルに更新されたことになるので、この場合はＳ１１５へ戻る。

以上のようなＳ１１５からＳ１２０、Ｓ１２５、Ｓ１４０、Ｓ１４５を経てＳ１１５へ戻るループ処理は、ＩＤ照合が一致（Ｓ１２５：ＹＥＳ）となるか、または全チャンネルを試行してもＩＤ照合が不一致（Ｓ１４０：ＹＥＳ）となるまでは、繰り返される。

一方、上記ループ処理中、Ｓ１２５の処理においてＩＤ照合結果が一致すれば（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、所定の携帯機２から送信された応答を正常に受信できたものと考えられる。そこで、この場合は、所定の機能動作（例えば、ドアロックの解除、エンジン始動等）を実行する（Ｓ１３０）。

［リモートキーレスエントリー機能利用時に携帯機が実行する処理］
次に、リモートキーレスエントリー機能利用時に携帯機が実行する処理について、図５のフローチャートに基づいて説明する。

この処理を開始すると、携帯機２は、まず、ＲＦ送信部２３で使用する周波数（チャンネル）を、キーレス通信用周波数記憶部２５から読み出した周波数に変更する（Ｓ４０５）。そして、ＲＦ送信部２３から車載装置１への指令を送信し（Ｓ４１０）、処理を終了する。

Ｓ４０５の処理において、キーレス通信用周波数記憶部２５から読み出された周波数は、直近に実行されたＳ１３５の処理によって格納されたものである。これは、直近のスマート機能利用時に車載装置１側から通知され、その後、再通知がなされなかった周波数である。したがって、この周波数を利用して携帯機２からの指令を送信すれば、他の周波数以上に、車載装置１側で受信できる可能性が高くなる。

［実施形態の効果］
以上説明したように、上記電子キーシステムによれば、利用者がスイッチ操作によってチャンネルを手動設定するようなことをしなくても、自動的にチャンネルを変更することができる。

しかも、上記電子キーシステムによれば、ある周波数を使用して携帯機２からの応答受信に失敗し、別の周波数での受信を再試行した結果、携帯機２からの応答の受信に成功した場合、次に応答要求の送信および応答の受信を試行する際には、直近の受信成功時に選択したチャンネルを最初に選択して送受信を試行する。

したがって、例えば、事前に決められた順序に従ってチャンネル変更を行っているものとは異なり、最初に送受信を試行することになるチャンネルは、きわめて通信できる可能性が高いチャンネルとなる。よって、妨害を受けにくいチャンネルへの変更に時間を要するといった問題を招かず、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。

さらに、上記電子キーシステムにおいては、リモートキーレスエントリー機能の利用時、携帯機２から車載装置１へ指令を送信する場合にも、指令を送信するためのチャンネルとして、直近のスマート機能利用時に車載装置１から伝達されたチャンネルを使用する。

したがって、リモートキーレスエントリー機能の利用時に使用するチャンネルについても、きわめて通信できる可能性が高いチャンネルとなり、この場合も、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。

［変形例等］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。

例えば、応答の受信成立時に使用した周波数を優先チャンネルとして、次期の受信時に優先チャンネルが最初に試行されるようになっていれば、優先チャンネルの次以降に試行される他のチャンネルについては、どのような順番で施行されるようになっていてもよい。例えば、上記他のチャンネルを試行する順番は不定であってもよいし、あらかじめ定められた順番であってもよい。これらいずれの場合でも、優先チャンネルの通信が最初に試行されるので、多くの場合、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。また、仮に１度は認証成立までに時間を要したとしても、それにより、優先チャンネルが変更されれば、以降は、認証成立までのレスポンスを良好なものとすることができる。

本発明の実施形態として説明した電子キーシステムの概略構成図。 スマート機能利用時に車載装置が実行する処理のフローチャート。 高周波チャンネルの設定テーブル。 スマート機能利用時に携帯機が実行する処理のフローチャート。 リモートキーレスエントリー機能利用時に携帯機が実行する処理のフローチャート。

符号の説明

１・・・車載装置、２・・・携帯機、１０・・・制御部、１０Ａ・・・優先チャンネル記憶部、１１・・・ＬＦ送信部、１３・・・ＲＦ受信部、１５・・・エンジンスイッチ、１６・・・ドアスイッチ、２０・・・制御部、２２・・・ＬＦ受信部、２３・・・ＲＦ送信部、２３Ａ・・・送信周波数選択部、２４・・・操作部、２５・・・キーレス通信用周波数記憶部。

Claims (5)

1. 車両に搭載される車載装置と、利用者が携帯する携帯機とで構成され、前記車載装置と前記携帯機との間で無線通信を行うことにより、前記車載装置に各種制御を実行させるために必要となる認証を行う電子キーシステムであって、
   前記車載装置が前記携帯機に応答を要求した場合に、当該応答要求に応じた前記携帯機が前記車載装置へ応答を返すように構成されていて、
   前記応答の伝送時に使用されるチャンネルについては、複数のチャンネルの中からいずれかを選択して使用可能で、いずれのチャンネルを使用するかは、前記車載装置側で選択されて、当該選択されたチャンネルを示す情報が前記応答要求の伝送時に前記車載装置から前記携帯機へと伝達されることにより、前記車載装置および前記携帯機が同一チャンネルを使用して前記応答の送受信を実行可能とされ、
   しかも、前記車載装置は、前記応答要求の送信および前記応答の受信を試行した後、前記応答の受信に失敗した場合には、受信失敗時に選択したチャンネル以外のチャンネルを前記複数のチャンネルの中から選択し直して、前記応答要求の送信および前記応答の受信を再試行し、当該再試行において前記応答の受信に成功した場合には、次に前記応答要求の送信および前記応答の受信を試行する際、直近の受信成功時に選択したチャンネルを最初に選択する
   ことを特徴とする電子キーシステム。
2. さらに、前記携帯機が利用者から所定の操作を受けた場合に、当該操作を受けた前記携帯機が前記操作に対応する指令を前記車載装置へ送信するように構成されていて、
   前記指令を送信する際、直近の応答要求伝送時に前記車載装置から伝達されたチャンネルを使用する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子キーシステムを構成可能な車載装置であって、
   前記携帯機からの応答の送受信に使用される応答伝送用チャンネルを、複数のチャンネルの中から選択する選択手段と、
   所定の応答要求伝送用チャンネルを使用して、前記携帯機へ前記応答要求を送信可能で、前記応答要求の送信の際に、前記選択手段によって選択された前記応答伝送用チャンネルを示す情報を送信する応答要求送信手段と、
   前記複数のチャンネルのいずれかを使用して、前記携帯機から送信されてくる前記応答を受信可能で、前記応答の受信の際には、前記選択手段によって選択された前記応答伝送用チャンネルを使用して前記応答を受信する応答受信手段と、
   前記応答要求送信手段による前記応答要求の送信および前記応答受信手段による前記応答の受信を試行した後、前記応答の受信に成功したか失敗したかを判定する判定手段と
   を備え、
   前記判定手段によって前記応答の受信に失敗したと判定された場合、前記選択手段は、受信失敗時に選択したチャンネル以外のチャンネルを前記複数のチャンネルの中から選択し直し、前記応答要求送信手段および前記応答受信手段は、前記応答要求の送信および前記応答の受信を再試行し、当該再試行において、前記判定手段によって前記応答の受信に成功したと判定された場合、前記選択手段は、次に前記応答要求送信手段による前記応答要求の送信および前記応答受信手段による前記応答の受信を試行する際、直近の受信成功時に選択したチャンネルを最初に選択する
   ことを特徴とする電子キーシステム用の車載装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の電子キーシステムを構成可能な携帯機であって、
   所定の応答要求伝送用チャンネルを使用して、前記車載装置から送信されてくる前記応答要求を受信可能な応答要求受信手段と、
   前記応答要求を受信した場合に、前記応答要求とともに伝達された情報が示す応答伝送用チャンネルを使用して、前記車載装置へ前記応答を送信する応答送信手段と
   を備えることを特徴とする電子キーシステム用の携帯機。
5. 前記応答要求の伝送時に前記車載装置から伝達されたチャンネルを記憶する記憶手段と、
   利用者からの操作を受け付ける入力手段と、
   前記入力手段によって利用者から所定の操作を受けた場合に、当該操作に対応する指令を、前記記憶手段に記憶されたチャンネルを使用して、前記車載装置へ送信する指令送信手段と
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の電子キーシステム用の携帯機。

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