JP2005207077A - キーレスエントリーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】キー閉じ込み防止機能が作動した場合に、車室内の電子キーの位置を報知する手段を備えたキーレスエントリーシステムを提供すること。
【解決手段】車室内に存在する電子キーの位置を検出するために、キー判定装置が有する送受信機の受信用アンテナが車室内の各座席から等距離でない位置に設けられると共に、更に受信用アンテナの受信レベルから当該電子キーの位置を検出するキー位置検出装置と、該キー位置検出装置により検出された電子キーの位置を報知するキー位置報知装置とが備えられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用キーレスエントリーシステムに関する。

従来、自動車の乗降車時に、携帯可能な電子キーのボタンを押すことにより電子キーから信号を送信し、車両に設けられた受信機によってその信号を受信してドアの施錠・解錠（ロック・アンロック）を行ういわゆるキーレスエントリーシステムが知られており、特に近年では、電子キーのボタンを押すこと無くドアの施錠・解錠を実現するシステムが普及してきている。これは、従来のキーによる鍵穴への操作や、電子キーのボタンによるワイヤレスでの操作に加え、図４に示すように車両との双方向通信を行う電子キーＣを携帯し、車室外発信機２１，２２，２３の送信エリア２１ａ，２２ａ，２３ａの範囲内に入るだけでキーを使用することなく、ドアの施錠・解錠、トランクの解錠を可能にした機能をもつシステムである。

具体的には図示されるように、この電子キーＣを携帯する運転者が運転席ドアノブ２７に触ると、ドアノブ裏面部分のアンロックスイッチ２７ａがＯＮになり、ドアノブに設置された車室外発信機２１からリクエスト信号が発信される。このリクエスト信号を電子キーＣが受信すると、ＩＤ信号が電子キーＣから送信される。送信されたＩＤ信号は、車両の受信機２６を有したキー判定装置が受信し、受信したＩＤ信号が車両固有のコードと合致している場合は、ドアの解錠動作が行われる。

また、図５に示すように、車室内にも車室内発信機２４，２５を設けて同様の双方向通信を行い、送信エリア２４ａ，２５ａ内に電子キーＣが存在するか否かを判定することで、いわゆるキー閉じ込みを防止する機能も持っており、車室内に電子キーＣを置いたまま、車外に出てドアノブ２７のロックスイッチ２７ｂを押して施錠しようとしても車外警報音が鳴り、施錠できないようになっている。

特開２００２−１８８３４３号公報

しかしながら、上述したキー閉じ込み防止機能が作動した場合、置き去りにした電子キーを車室内で探すのに手間取ることがあり、こうしたとき電子キーの車室内での位置が報知されれば便利である。そこで、本発明が解決する課題は、キー閉じ込み防止機能が作動した場合に、車室内の電子キーの位置を報知する手段を備えたキーレスエントリーシステムを提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るキーレスエントリーシステムは、送受信機を有して車両に備えられるキー判定装置から同じく送受信機を有して携帯可能な電子キーへ送信リクエスト信号が送信されると、前記電子キーは前記送信リクエスト信号の受信に応じて該電子キー毎に設定されたＩＤ信号を前記キー判定装置へ送信すると共に、前記キー判定装置は受信した前記キーＩＤ信号が当該車両に設定されたものと一致するか否かの判定を行って車両ドアのロック・アンロックを制御するキーレスエントリーシステムにおいて、少なくとも車室内に存在する電子キーの位置を検出するために、前記キー判定装置が有する送受信機の受信用アンテナが車室内の各座席から等距離でない位置に設けられると共に、更に前記受信用アンテナの受信レベルから当該電子キーの位置を検出するキー位置検出装置と、該キー位置検出装置により検出された電子キーの位置を報知するキー位置報知装置とが備えられていることを要旨とするものである。

この場合、前記キー位置報知装置によるキー位置の報知がキー位置を示す表示であると良い。また、前記キー位置報知装置によるキー位置の報知がキー位置を知らせる音声であっても良い。

更に、複数の前記電子キーが存在しても個別に当該電子キーのＩＤ信号を判定する機能を更に備えている構成であると良い。また、更に前記電子キーには、スペクトル拡散器が備えられて前記ＩＤ信号を該電子キー毎に設定された拡散符号を用いてそれぞれスペクトル拡散してから前記キー判定装置に送信すると共に、前記キー判定装置には、逆拡散器が備えられて受信した前期スペクトル拡散されたＩＤ信号を前記電子キー毎に設定された拡散符号を用いて逆拡散処理することにより、複数の前記電子キーが存在しても個別に当該電子キーのＩＤ信号を判定する構成であると良い。

上記構成を有する本発明に係るキーレスエントリーシステムは、車室内に存在する電子キーの位置を検出するために、キー判定装置が備える送受信機の受信用アンテナを車室内の各座席から等距離でない位置（例えば運転席側ダッシュボード上など）に設けると共に、その受信用アンテナの受信レベルから当該電子キーの位置（例えば助手席や後席左など）を検出するキー位置検出装置と、そのキー位置検出装置により検出された電子キーの位置を報知するキー位置報知装置とを更に備えることにより、キー閉じ込み防止機能が作動しても、置き去りにした電子キーの車室内での位置が報知されるので便利である。

この場合、キー位置報知装置によるキー位置の報知がキー位置を示す表示であれば、目視によってキーの位置が分かり、またキー位置を知らせる音声であってもキーの位置が分かるので便利である。

更に、複数の前記電子キーが存在しても個別に当該電子キーのＩＤ信号を判定する機能を更に備えていれば、複数電子キーを車室内に閉じ込めた場合でも、それぞれの電子キーの位置が特定されるので便利である。特に、更に電子キーには、スペクトル拡散器が設けられてＩＤ信号を該電子キー毎に設定された拡散符号を用いてそれぞれスペクトル拡散してからキー判定装置に送信すると共に、キー判定装置には、逆拡散器が設けられて受信したスペクトル拡散されたＩＤ信号を電子キー毎に設定された拡散符号を用いて逆拡散処理することにより、複数の電子キーが存在しても個別にＩＤ信号を判定するという構成にすれば、複数電子キーのＩＤ信号の同時送信による混信の問題もなくなる。

以下に、本発明に係るキーレスエントリーシステムの実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２に示されるキーレスエントリーシステム１は、例えばこの場合２つの携帯可能な電子キーＡ，Ｂと、車両側に備えられるキー判定装置２およびキー位置報知装置１７から構成される。

電子キーＡ，Ｂはそれぞれ、リクエスト信号を受信するキー側受信機３と、スペクトル拡散方式によってＩＤ信号を送信するキー側送信機４を備えている。キー側受信機３には、運転席側／助手席側ドアやトランクのノブに設けられた車室外発信機５，６，７や、センターコンソールおよび後席天井に設けられた車室内発信機８，９からのリクエスト信号を受信する受信アンテナ３ａと受信回路３ｂが備えられており、キー判定装置２からのリクエスト信号を受信すると、ＩＤ信号送信のための制御信号がキー側送信機４へ出力されるようになっている。

キー側送信機４には、設定されているＩＤ信号を送出するＩＤエンコード回路４ａ（電子キーＢの場合はＩＤエンコード回路４ｇ）と、このＩＤエンコード回路４ａから送出されたＩＤ信号についてスペクトル拡散処理を施すスペクトル拡散器４ｂと、このスペクトル拡散器４ｂから出力される拡散信号を３００ＭＨｚ帯の電波信号に変調して無線送信する送信回路４ｃおよび送信アンテナ４ｄとを備える。スペクトル拡散器４ｂは、ＩＤ信号に対して所定の拡散符号４ｆを積算器４ｅで掛け合わせる構成となっている。

スペトル拡散器４ｂにおいて、ＩＤエンコード回路４ａから送出されたＩＤ信号にそれより広帯域の信号である拡散符号４ｆ（電子キーＢの場合は拡散符号４ｈ）を乗算することで、電力密度スペクトルが薄く広く分布される。この電力密度スペクトルが薄く広く分布されるようになった拡散信号は、送信回路４ｃにより変調されて送信アンテナ４ｄを通じてキー判定装置２の車室内受信機１０に無線送信されるようになっている。

キー判定装置２は、リクエスト信号を送信する運転席側および助手席側ドア、トランクのノブに設けられた車室外発信機５，６，７と、センターコンソールおよび後席天井に設けられた車室内発信機８，９と、電子キーＡ，Ｂから送信された電波信号を受信アンテナ１０ａを通じて受信する車室内受信機１０および車室内の電子キーの位置を検出するキー位置検出回路１６を備えており、外部接続されるドアロックコントロール装置１１へドアのロック・アンロック信号が出力されるようになっている。

車室外発信機５，６，７は、運転者等あるいは同乗者がドア、トランクのドアノブに設けられたアンロックスイッチ２７ａをＯＮさせると、ドアロックコントロール装置１１からの出力を受けて１００ｋＨｚ帯のリクエスト信号を送信回路５ａからアンテナ５ｂを通じて送信する。車室内発信機８，９は主にエンジン始動やキー閉じ込み防止のためのもので、運転者がエンジン始動スイッチをＯＮさせたり、車外に出てドアノブ２７に設けられたロックスイッチ２７ｂをＯＮさせた場合も、ドアロックコントロール装置１１からの出力を受けて１００ｋＨｚ帯のリクエスト信号を送信回路５ａからアンテナ５ｂを通じて送信する。

車室内受信機１０には、電子キーＡや電子キーＢから送信された電波信号を受信アンテナ１０ａを通じて受信して復調する受信回路１０ｂと、復調された信号について、電子キーＡの判定の場合は、拡散符号１０ｆを積算器１０ｅで掛け合わせて、スペクトル拡散処理前のＩＤ信号に戻す逆拡散器１０ｃと、この逆拡散器１０ｃより出力されたＩＤ信号の正誤を判定するＩＤデコード回路１０ｄとが備えられている。電子キーＢの判定の場合は拡散符号１０ｈとＩＤデコード回路１０ｇが用いられる。この場合、拡散符号１０ｆは電子キーＡの拡散符号４ｆ、そして拡散符号１０ｈは電子キーＢの拡散符号４ｈと同じ信号系列である。

上述のスペクトル拡散（Spread Spectrum／ＳＳ）とは、各ユーザーが異なる拡散符号を用いて情報信号を拡散する符号分割多重通信方式のひとつであり、代表的なものとして直接拡散方式（Direct Sequence／ＤＳ）と周波数ホッピング方式（Frequency Hopping／ＦＨ）がある。例えば、直接拡散方式は、スペクトルを拡散させるべき信号に、それより遥かに広帯域の信号（拡散符号）を直接乗算させて、スペクトル拡散を実現する方式であり、元の信号を復元するには、スペクトル拡散を行った操作を逆に行う逆拡散を行う。用いられる拡散符号は自己相関が非常に高く、相互相関が非常に長い信号で、これにより目的の（同じ拡散符号を持った）信号だけを取り出すことが可能である。

本実施例に係るキーレスエントリーシステム１は、このスペクトル拡散通信方式を、電子キーからのＩＤ信号の送信およびキー判定装置のＩＤ信号の受信に適用することにより、複数電子キーが存在し、それら複数電子キーがキー判定装置からの送信リクエスト信号に応答してＩＤ信号を同時送信することで混信が生じても、キー判定装置はそれぞれのＩＤ信号を逆拡散処理により個別に復元することができるものである。

このようなキー判定装置２には、さらに車室内受信機１０により受信された電子キーからの電波信号の受信レベルから当該電子キーの車室内での位置を検出するキー位置検出回路１６が備えられている。受信レベルは発信源からの距離に関係することから、車室内受信機１０の受信アンテナ１０ａは電子キーの置き去りが想定される各席（運転席、助手席、後席右、後席左など）から等距離でない位置に設けられる。この場合、受信アンテナ１０ａは、図２に示されるように運転席側ダッシュボード上に設置されており、受信レベルから発信源である電子キーまでの距離を算出し、その距離からどの席に電子キーが存在するかを検出する。

検出結果は、キー判定装置２に外部接続されるキー位置報知装置１７に出力され、キー位置報知装置１７は電子キーの車室内での位置を報知する。このキー位置報知装置１７としては、図３に示すようなものがある。図３（ａ）は、従来から運転席インストゥルメントパネルに備えられるいわゆる半ドアの車両図柄１８ａが点灯される半ドア表示部１８に、閉じ込めた電子キー位置を表示するために、車両図柄１８ａの各席に対応したキー位置表示部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを設けた構成のもので、視認性良く、従来から備わる半ドア表示部１８にキー位置表示部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを追加するだけなので、低コストに実施できる。

図３（ｂ）も、従来から運転席インストゥルメントパネルに備えられるオドメーターなどの車両情報を表示する液晶表示部２０に、図示されるように「電子キーは後席左にあります」などの電子キーの車室内位置情報を表示する構成のもので、同様に視認性が良く、従来から備わる液晶表示部２０にキー位置表示情報を表示するだけなので、低コストに実施できる。

この他キー位置報知装置１７の構成としては、車室内に備えられるスピーカーからの音声案内によるキー位置情報の報知や、カーナビなどが備えるモニターを介しての図柄による表示や文字による表示によっても、置き去りにした電子キーの位置情報を報知することは可能である。

次に、このような構成のキーレスエントリーシステム１において、複数電子キーを、車室内に置き忘れたまま施錠しようとしてキー閉じ込み機能が作動した場合の、電子キーの位置検出およびその位置報知の動作について説明する。

図２に示されるように、拡散符号４ｆの電子キーＡを携帯した運転者と拡散符号４ｈの電子キーＢを携帯した同乗者が、それぞれの電子キーＡ，Ｂを車室内に置き去りにしたまま、エンジンキーを抜いて車外に出てドアを閉め、運転者が運転席ドアノブ２７のロックスイッチ２７ｂを押して施錠しようとすると、これに連動してドアロックコントロール装置１１を介してキー判定装置２の車室内発信機８，９、車室外発信機５，６，７からそれぞれ順にリクエスト信号が送信される。

センターコンソールに設置された車室内発信機８の送信エリア１４の範囲内にある電子キーＡはこのリクエスト信号を受信すると、拡散符号４ｆを用いてＩＤ信号をスペクトル拡散処理してから電波信号に変調して送信する。電子キーＡから送信された電波信号は、キー判定装置２の車室内受信機１０にて受信され、拡散符号１０ｆを用いて逆拡散処理することにより、電子キーＡのＩＤ信号は復元される。復元されたＩＤ信号がＩＤデコード回路１０ｄにおいて正規のＩＤ信号であると判定されると、電子キーＡが車室内にあるとしてキー判定装置２のキー位置検出回路１６は、電子キーＡから送信された電波信号の受信レベルから運転席位置に電子キーＡが存在することを検出する。

同様に、後席天井に設置された車室内発信機９の送信エリア１５の範囲内にある電子キーＢは、車室内発信機９からのリクエスト信号を受信すると、拡散符号４ｈを用いてＩＤ信号をスペクトル拡散処理してから電波信号に変調して送信する。電子キーＢから送信された電波信号は、キー判定装置２の車室内受信機１０にて受信され、拡散符号１０ｈを用いて逆拡散処理することにより、電子キーＢのＩＤ信号は復元される。復元されたＩＤ信号がＩＤデコード回路１０ｇにおいて正規のＩＤ信号であると判定されると、電子キーＢが車室内にあるとしてキー判定装置２のキー位置検出回路１６は、電子キーＢから送信された電波信号の受信レベルから後席左位置に電子キーＢが存在することを検出する。

このように電子キーＡ，Ｂが正規の電子キーであるかの判定と、それらの車室内での位置を検出したキー判定装置２は、ドアロックコントロール装置１１へ施錠不許可の信号を出力する。施錠不許可の信号を受けたドアロックコントロール装置１１は警報音として車外ブザーを鳴動させる。

次に、運転席ドアノブ２７のロックスイッチ２７ｂを押して施錠しようとしたが、施錠されず警報音を聞いた運転者あるいは同乗者は、置き去りにした電子キーＡ，Ｂを車室内で探そうとするが、このとき例えば、エンジンキーにより車両電源をＯＮにしたり、電源ＯＮの後所定のスイッチ等を押すことにより、キー判定装置２のキー位置検出回路１６による検出結果が、キー位置報知装置１７に出力されて、キー位置情報がこのキー位置報知装置１７により報知される。キー位置報知装置１７としては、上述したような図３（ａ）に示すような車両図柄１８ａの各席に対応したキー位置表示部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄのうち、図示されるように運転席および後席左位置を示すキー位置表示部１９ａ，１９ｄが点灯されることにより、置き去りにした電子キーＡ，Ｂの車室内での位置が分かるので探す手間が省かれる。

尚、このような動作は、図示しないが電子キーＡ，Ｂが例えば、運転席と助手席、後席左と後席右、あるいは２つともいずれかの席に置き忘れた場合、つまり、複数の電子キーが車室内発信機８，９の同一送信エリアに存在した場合でも、それら複数電子キーがキー判定装置２からの送信リクエスト信号に応答してＩＤ信号を同時送信することで混信が生じても、キー判定装置はそれぞれのＩＤ信号を逆拡散処理により個別に復元することが可能であるので、混信による問題が生じない。

以上、本発明に係るキーレスエントリーシステムの実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上記実施例では２つ電子キーについての動作を説明したが、適用できる電子キーの数に制限がないことは言うまでもなく、３個でも４個でも設定可能である。また、キー判定装置やその内部構成回路はドアロックコントロール装置や他の電子機器内に含めることなども可能で、上記実施例のようには限定されない。

本発明に係るキーレスエントリーシステムの概略構成を示す図である。 図１に示したキーレスエントリーシステムの車両設置状態を示した図である。 本発明に係るキー位置報知装置の概略構成を示した図である。 従来用いられてきたキーレスエントリーシステムの概略図である。 同じく従来用いられてきたキーレスエントリーシステムの概略図である。

符号の説明

１ キーレスエントリシステム
２ キー判定装置
３ キー側受信機
３ａ 送信アンテナ
３ｂ 受信回路
４ キー側送信機
４ａ，４ｇ ＩＤエンコード回路
４ｂ スペクトル拡散器
４ｃ 送信回路
４ｄ 受信アンテナ
４ｅ 積算器
４ｆ，４ｈ 拡散符号
５，６，７ 車室外発信機
５ａ 送信回路
５ｂ 送信アンテナ
８，９ 車室内発信機
１０ 車室内受信機
１０ａ 受信アンテナ
１０ｂ 受信回路
１０ｃ 逆拡散器
１０ｄ，１０ｇ ＩＤデコード回路
１０ｅ 積算器
１０ｆ，１０ｈ 拡散符号
１１ ドアロックコントロール装置
１１，１２，１３，１４，１５ 送信エリア
１６ キー位置検出回路
１７ キー位置報知装置
１８ 半ドア表示部
１８ａ 車両図柄
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ キー位置表示部
２０ 液晶表示部
２７ 運転席ドアノブ
２７ａ アンロックスイッチ
２７ｂ ロックスイッチ

Claims (5)

1. 送受信機を有して車両に備えられるキー判定装置から同じく送受信機を有して携帯可能な電子キーへ送信リクエスト信号が送信されると、前記電子キーは前記送信リクエスト信号の受信に応じて該電子キー毎に設定されたＩＤ信号を前記キー判定装置へ送信すると共に、前記キー判定装置は受信した前記キーＩＤ信号が当該車両に設定されたものと一致するか否かの判定を行って車両ドアのロック・アンロックを制御するキーレスエントリーシステムにおいて、少なくとも車室内に存在する電子キーの位置を検出するために、前記キー判定装置が有する送受信機の受信用アンテナが車室内の各座席から等距離でない位置に設けられると共に、更に前記受信用アンテナの受信レベルから当該電子キーの位置を検出するキー位置検出装置と、該キー位置検出装置により検出された電子キーの位置を報知するキー位置報知装置とが備えられていることを特徴とするキーレスエントリーシステム。
2. 前記キー位置報知装置によるキー位置の報知がキー位置を示す表示であることを特徴とする請求項１に記載のキーレスエントリーシステム。
3. 前記キー位置報知装置によるキー位置の報知がキー位置を知らせる音声であることを特徴とする請求項１に記載のキーレスエントリーシステム。
4. 複数の前記電子キーが存在しても個別に当該電子キーのＩＤ信号を判定する機能を更に備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。
5. 更に前記電子キーには、スペクトル拡散器が設けられて前記ＩＤ信号を該電子キー毎に設定された拡散符号を用いてそれぞれスペクトル拡散してから前記キー判定装置に送信すると共に、前記キー判定装置には、逆拡散器が設けられて受信した前期スペクトル拡散されたＩＤ信号を前記電子キー毎に設定された拡散符号を用いて逆拡散処理することにより、複数の前記電子キーが存在しても個別に当該電子キーのＩＤ信号を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキーレスエントリーシステム。

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