JP2006273026A - スマートキーレスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 エマージェンシー時のエンジン始動操作に係る構成を低コストで、なおかつ、車室内のレイアウトの自由度を低下させずに実現する。
【解決手段】 プッシュスイッチの操作に応じてエマージェンシー用アンテナを介して携帯機側のトランスポンダとの通信を行ってコード信号の照合を行い、そのコード信号の照合が成立したときにエンジン始動を許可するエマージェンシー用のエンジン始動許可手段と、少なくとも前記トランスポンダを挿入させて前記エマージェンシー用アンテナの近傍において保持するとともに、乗員による前記トランスポンダのプッシュ操作に応じて、その操作を前記プッシュスイッチに伝達させる保持手段とを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ユーザによって所持されうる携帯機と車両側に搭載される車載機との通信を経てエンジンの始動許可等を行うスマートキーレスシステムに関する。

近年の自動車には、ユーザによって所持される携帯機と、車両に搭載される車載機との間で認証通信を行い、認証が成功した場合にドアのロック／アンロック制御やエンジンの始動許可を行うスマートキーレスシステムの搭載が進んでいる。携帯機は従来のキーの役割を果たすが、従来のようにキーを手に持って操作する必要がなく、携帯機をポケットやバッグなどに携帯しているだけで、車両の一連の操作を行うことができる。

また、メカニカルキーが必要なくなるから、エンジン始動操作部には、キーの回動操作を行うものに代えて、プッシュスイッチの態様を採用することもできる。

その一方で、このようなスマートキーレスシステムは一般に、イモビライザ機能を内蔵して、携帯機の電池切れなどの緊急時（エマージェンシー時）に対処できるよう配慮がなされている。このような緊急時の対処に係る先行技術としては例えば次のようなものがある。

特開２００３−２６９０１９号公報（特許文献１）には、スマートキー（携帯機）の電池切れ等のエマージェンシー時には、スマートキーを、イグニッションボタンとは独立して設けられた部位に位置させたうえでイグニッションボタンを操作することで、トランスポンダのコードを照合しエンジン始動を許可する構成が開示されている。

また、特開２００４−３５９０５７号公報（特許文献２）あるいは特開２００４−３５９０５８号公報（特許文献３）には、スマートキー（携帯機）の電池切れ等のエマージェンシー時のエンジン始動の操作性を向上するため、および、キースロットユニットを独立して設置することによるコストアップを防止するために、エマージェンシー時にはエマージェンシーキーでエンジン始動用のイグニッションボタンを操作するようにした構成が開示されている。

特開２００３−２６９０１９号公報 特開２００４−３５９０５７号公報 特開２００４−３５９０５８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、エマージェンシー時には、エンジン始動用のイグニッションボタンとは独立してトランスポンダ照合用のキースロットを設ける必要があり、コストアップや車室内のレイアウトの自由度の低下を招くという問題がある。くわえて、この構成の場合、乗員はエンジン始動／停止時にキースロットユニットとプッシュスイッチの２箇所に手を伸ばす必要があり、操作性が悪いという問題もある。

また、特許文献２，３に開示された構成では、エマージェンシーキーでエンジン始動操作を行った後はそのエマージェンシーキーを乗員が保管しておく必要があり、エンジンストール後などにエンジン再始動を行う際に、再びエマージェンシーキーを取り出してそのエマージェンシーキーでイグニッションボタンを操作する必要があり、利便性が悪いという問題がある。くわえて、エンジン始動後にはエマージェンシーキーが車内にあるかどうかを検出することができず、エマージェンシーキーの意図しない車外持ち出しを警報することができないという問題も発生する。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、エマージェンシー時のエンジン始動操作に係る構成を低コストで、なおかつ、車室内のレイアウトの自由度を低下させずに実現することを目的とする。

本発明の一側面に係るスマートキーレスシステムは、電池により駆動されリクエスト信号受信時にＩＤ信号を送信するＩＤ信号送信手段と、トランスポンダ駆動電波により駆動されコード信号を送信するトランスポンダとを備えた携帯機と、エンジン始動用のプッシュスイッチの操作に応じて車室内にリクエスト信号を送信し、受信したＩＤ信号の照合が成立したときにエンジン始動を許可する第１エンジン始動許可手段と、前記プッシュスイッチの操作に応じてエマージェンシー用アンテナを介して車室内の所定エリアに駆動電波を送信し、受信したコード信号の照合が成立したときにエンジン始動を許可する第２エンジン始動許可手段とを備えた車載機と、乗員により操作され、その操作を前記プッシュスイッチに伝達するイグニッションボタンと、前記トランスポンダあるいは前記携帯機を挿入させて前記エマージェンシー用アンテナの近傍において保持するとともに、乗員による前記トランスポンダあるいは前記携帯機のプッシュ操作に応じて、その操作を前記プッシュスイッチに伝達させる保持手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、エマージェンシーキーの使用時にトランスポンダをプッシュ操作するだけでエンジン始動が可能になるので、エマージェンシー時の操作性向上が図れる。また、エンジン始動後にしばらくしてプッシュスイッチを再度操作しようとする際（例えば、エンジンストール後にエンジンを再始動する際や、イグニッションボタンの操作によるエンジン停止後にエンジンを再始動する際）に、従来であれば別の場所に保管されていたエマージェンシーキーをわざわざ取り出す必要がなく、利便性が向上する。

本発明の好適な実施形態によれば、前記イグニッションボタンの周辺部または隣接部に前記トランスポンダを挿入するスリットを備えることが好ましい。

この構成によれば、トランスポンダの未挿入時であってもキースロットユニットの操作をスリットを避けて操作するのが容易になり、操作性および操作感を向上させることができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記イグニッションボタンは、夜間照明イルミネーションまたはエンジン始動許可ステータスを表示する発光部材を有し、前記保持手段は、前記発光部材による発光を遮らないように前記トランスポンダあるいは前記携帯機を前記イグニッションボタンに保持させることが好ましい。

この構成によれば、発光部材により表示される夜間照明イルミネーションまたはエンジン始動許可ステータスの視認性を損なわずに済む。

本発明によれば、エマージェンシー時のエンジン始動操作に係る構成を低コストで、なおかつ、車室内のレイアウトの自由度を低下させずに実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

＜スマートキーレスシステムの構成＞
図１は、本実施形態におけるスマートキーレスシステムの車両における配置構成を示す図、図２は、このスマートキーレスシステムの構成を示すブロック図である。図示するように、スマートキーレスシステムは、車両に搭載される車載機１００と、ユーザによって所持されうる携帯機としてのスマートキー２００とを有する。この車載機１００とスマートキー２００とは電波によって通信可能に構成されている。

（スマートキー）
スマートキー２００は、具体的には、図２に示すように、このスマートキーの制御をつかさどるＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１の主記憶装置として機能するとともにＣＰＵ２１にワークエリアを提供するＲＡＭ２２、プログラムやデータを記憶しているＲＯＭ２３をはじめ、ユーザによって操作されるロックボタン２４およびアンロックボタン２５、ＬＦ受信アンテナ２６ａを介してＬＦ信号を受信するＬＦ受信回路２６、および、ＲＦ受信アンテナ２７ａを介してＲＦ信号を送信するＲＦ送信回路２７、を備える。以上の構成要素はバスを介して相互に接続され、電池２９によって駆動する。ＲＯＭ２３は、例えば、車載機１００との認証通信を実現するための制御プログラムをはじめ、このスマートキー２００に固有のＩＤ情報（スマートキーＩＤ）や車載機１００を特定するためのＩＤ情報（車載機ＩＤ）を記憶している。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ２２にロードして実行する。例えば、ユーザのボタン操作（ロックボタン２４またはアンロックボタン２５の操作）があった場合、あるいは、車載機１００からのＬＦ信号を受信した場合に、ＲＦ送信回路２７より、スマートキーＩＤを含むＲＦ（例えばＵＨＦ）信号を送信する。

スマートキー２００は更にトランスポンダ２８を備えている。トランスポンダ２８は、上記固有のＩＤ等を記憶するメモリ、送受信回路、マイクロプロセッサ等をシングルチップ化した半導体とアンテナとで構成される通信機である。このトランスポンダ２８は、電池２９の消耗時などの緊急（エマージェンシー）時に使用される。そのため、後述するアンテナコイルとの電磁結合によって、アンテナコイルからのトランスポンダ駆動電波により自ら発電して駆動するように構成されており、電池２９からの給電を要しない。

一方の車載機１００は、以下の構成を有する。

（スマートキーレスシステムＥＣＵ１）
１はスマートキーレスシステムＥＣＵであり、このスマートキーレスシステムの制御をつかさどる。スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１２をはじめ、ＲＦ受信アンテナ２ａを介してＲＦ信号を受信するＲＦ受信回路２、後述する例えば５個のＬＦ送信アンテナ（３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）のいずれかを選択するセレクタ３ｓ、このセレクタ３ｓを介してＬＦ信号を送信するＬＦ送信回路３を備える。ＲＯＭ１２は、スマートキー２００との認証通信を行い以下の各種構成要素を制御するための制御プログラム、この車載機１００に固有のＩＤ情報（車載機ＩＤ）、およびスマートキーを特定するためのＩＤ情報（スマートキーＩＤ）を記憶している。なお、このスマートキーＩＤは例えば最大６個まで登録することが可能である。つまり、図１および図２では、２００で示されたスマートキーが１枚だけ示されているが、この他のスマートキーをあと５枚まで、使用可能なスマートキーとして登録することが可能である。ただし以下の説明では、登録されているスマートキーは２００で示されたスマートキー１枚だけで、従ってＲＯＭ１２に記憶されているスマートキーＩＤはこのスマートキー２００のスマートキーＩＤだけであるとする。

（ＬＦ送信アンテナ）
上記のとおり、本実施形態では、例えば５個のＬＦ送信アンテナ（３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が設置される。３ｆは車室内前方に設けられる車内フロント用アンテナ、３ａは運転席（以下「Ｄ席」という。）近傍に設けられるＤ席用アンテナ、３ｂは助手席（以下「Ｐ席」という。）近傍に設けられるＰ席用アンテナ、３ｃはリアゲート近傍に設けられるリアゲート用アンテナ、そして、３ｄは後部座席の近傍に設けられる車内リア用アンテナである。目的に応じてこれらの送信アンテナを切り換えることにより、異なる送信エリア（すなわち、スマートキーの検知エリア）が形成される。ここで、Ｄ席用アンテナ３ａおよびＰ席用アンテナ３ｂは車内および車外兼用のアンテナであり、ＬＦ送信回路３は、車外用出力、車内用出力の２つの送信モードを有し、この送信モードによって送信エリアが車内エリア、車外エリアに切り換えられる。

図３は、各ＬＦ送信アンテナの送信エリアの例を示す図である。車内の領域Ｆ，Ａ，Ｂ，Ｄはそれぞれ、車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの送信エリアであり、これら４本のアンテナによって車内のすべてのエリアがカバーされる。一方、車両後方の車外領域Ｃは、リアゲート用アンテナ３ｃの送信エリアである。また、車外の領域Ａ’およびＢ’はそれぞれ、ＬＦ送信回路３の車外用出力モード時におけるＤ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂの送信エリアである。

（車外ブザー）
車外ブザー４は、ＣＰＵ１１からの信号に応じて、車外にいるユーザに対して警報を発する。

（リクエストスイッチ）
ドア（リアゲートを含む。以下同じ。）のロック／アンロック制御開始のトリガを与えるためのリクエストスイッチ（以下「リクエストＳＷ」という。）が設けられる。図１において、５Ｄ、５Ｐ、５ＲがリクエストＳＷで、それぞれ、５Ｄの拡大図に示すように、ドアノブ（アウターハンドル）の付近に設けられている。

（ドアロックアクチュエータ）
８は、各ドアのロック／アンロック動作を行うドアロックアクチュエータである。後述するように、上記のリクエストＳＷを押下することで、対応するドアのドアロックアクチュエータ８が駆動され、ロック／アンロックが実行される。

（メータユニット）
メータユニット６は、車速メータ、エンジン回転数メータをはじめ、警報用のランプや車内ブザーを有し、ＣＰＵ１１からの指示信号に応じて、車内ブザーの吹鳴やランプの点灯／点滅の制御を行う。

（ステアリングロックユニット、イグニッションボタン）
ステアリングロックユニット７は、ＣＰＵ１１からの制御信号に応じてステアリング装置のロック制御を行う。さて本実施形態では、エンジン始動／停止に係るユーザインタフェースとして、インストルメントパネルに設けられた押しボタン式のイグニッションボタン２０が採用されている（図１のステアリングホイール付近の拡大図を参照。）。このイグニッションボタン２０の裏側（車両前方）にはプッシュスイッチ３０が設けられており、イグニッションボタン２０がユーザによって押圧されることに伴ってプッシュスイッチ３０がＯＮ／ＯＦＦし、その情報がスマートキーレスシステムＥＣＵ１に伝えられる構造となっている（併せて図５（Ａ）を参照。）。また、このイグニションスイッチ２０には、夜間照明イルミネーションあるいはエンジン始動許可ステータスを表示する発光部材である表示灯２０ａが設けられている。このように本実施形態ではエンジン始動／停止用の操作部に押しボタン式のイグニッションボタンを採用したので、ステアリングロックユニット７自体は、メカニカルキーを用いてＬＯＣＫ位置からアクセサリ（ＡＣＣ）さらにイグニッション（ＩＧ）の位置へと回すことが可能な旧来のイグニッションノブを備えている必要はない。

（トランスポンダ通信回路、アンテナコイル）
１４はトランスポンダ２８との通信を行うトランスポンダ通信回路で、リクエスト信号を送信する送信回路および、トランスポンダ２８からの応答信号を受信する受信回路を含む。１５はトランスポンダ通信回路１４に接続されるアンテナコイルで、イグニッションボタン２０の近傍に設けられる（図１のステアリングホイール付近の拡大図を参照。）。このアンテナコイル１５は、トランスポンダ２８との通信を行うためのエマージェンシー用アンテナとして機能する。さらに、アンテナコイル１５は、トランスポンダ通信回路１４からのリクエスト信号をトランスポンダ駆動電波として送信する。そして、トランスポンダ２８と電磁結合してトランスポンダ２８に給電する役を担う。トランスポンダ通信回路１４とトランスポンダ２８との通信はエマージェンシー用のものであるから、トランスポンダ２８とアンテナコイル１５との通信可能距離は例えば２０〜５０ｍｍと、非常に限定的なものである。したがって、スマートキー２００の電池２９が消耗したときなどのエマージェンシー時には、スマートキー２００をアンテナコイル１５に近接させたうえで通信を行わせる必要がある。この場合の態様については後述する。

（エンジンＥＣＵ）
スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、エンジンの各種制御を行うエンジンＥＣＵ３２にも接続されている。ＣＰＵ１はイグニッションボタン２０の操作に応じた制御信号をエンジンＥＣＵ３２に伝え、エンジンＥＣＵ３２はその制御信号に基づきエンジンの始動／停止制御を行う。

（センサ）
車両にはさまざまなセンサ類が使用されるが、本実施形態に関係するセンサとしては例えば、図２に示すように、各ドアの開状態を検知するためのドアオープンセンサ９、ブレーキの作動状態を検出するブレーキセンサ１６、車両のトランスミッションのシフト位置を検出するシフトポジションセンサ１７がある。

＜認証通信＞
本実施形態におけるスマートキーレスシステムの構成は概ね上記のようなものである。このような構成によって、スマートキーレスシステムＥＣＵ１はスマートキー２００との認証通信を行うことができる。

認証通信では基本的にはＩＤの照合を行う。セキュリティの観点からは、更にチャレンジ／レスポンス方式などの暗号化技術を用いた認証を行うことが好ましい。しかし、認証通信の内容自体は本発明には深く関係しないので、本実施形態では単にＩＤの照合による認証が行われるものとして説明する。本実施形態における認証処理では、まず、スマートキーレスシステムＥＣＵ１が、ＬＦ送信アンテナ３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから使用するアンテナを選択して、ＲＯＭ１２に記憶されている車載機ＩＤを含むＬＦ信号を、リクエスト信号として送信する。ＬＦ送信アンテナの選択基準は機能（用途）に応じ、送信パターンとして定められる。これについては後述する。

一方のスマートキー２００は、リクエスト信号としてのＬＦ信号をＬＦ受信回路２６により受信すると、そのＬＦ信号に含まれる車載機ＩＤを抽出し、これがメモリ２３に格納されている車載機ＩＤと一致するか否かを判定する。ここで両方の車載機ＩＤが一致した場合には、メモリ２３に格納されているスマートキーＩＤと車載機ＩＤとを含むＲＦ信号を応答信号として、ＲＦ送信回路２７により送信する。

スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＲＦ受信アンテナ２ａを介してＲＦ受信回路２によりこのＲＦ信号を受信すると、そのＲＦ信号に含まれるスマートキーＩＤおよび車載機ＩＤがそれぞれ、ＲＯＭ１２に記憶されているスマートキーＩＤおよび車載機ＩＤと一致するか否かを判定する。ここで一致が検出されれば認証は成功である。一方、ここで不一致が検出された場合、あるいは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１からのＬＦ信号の送信後、スマートキーからの応答が得られないままタイムアウト（所定時間が経過）した場合は、認証は失敗に終わる。

なお、上記の認証通信の方法は一例であり、その他の認証技術を適用可能であることはいうまでもない。

さて、以上のような認証通信を利用することによって、登録された特定のスマートキー（本実施形態ではスマートキー２００）の所在を確認することができる。例えば、スマートキー２００が車内に存在しているかどうかの確認（以下「車内認証」という。）は、次のようにして行われる。

先述したとおり、車内の全領域は、車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナによってカバーされる。したがって、例えば３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｄのアンテナを順に選択してそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し応答があった場合には、少なくともスマートキーが車内に存在していると判断できる。そして、最初に応答があったアンテナで上記の認証通信を行えば、その車内にあるスマートキーは登録されたスマートキー２００かどうかを判断することができる。他方、これら４本のいずれのアンテナからのＬＦ信号に応答がない場合には、スマートキーは車内にないと判断できる。

＜スマートキーレスシステムの機能＞
スマートキーレスシステムは、認証通信のタイミングおよびＬＦ送信パターンを制御することによって、ユーザの利便性を向上させるさまざまな機能を提供する。そのような機能としては例えば、スマートキー２００を携帯しユーザがドアに設けられたリクエストＳＷを押すだけでドアのロック／アンロックを行うことができる「スマートエントリー機能」、車内認証の成立を条件にイグニッションボタン２０の操作に応じてステアリングロックの解除、エンジンの始動許可を行う「スマートスタート機能」、エンジン作動中などの特定の場面で、スマートキー２００が車外に持ち出された場合に警報を発する「スマートキー車外持ち出し警報機能」などがある。以下ではこれらのうち、スマートエントリー機能およびスマートスタート機能について説明する。

（スマートエントリー機能）
ユーザはスマートキー２００を携帯していれば、ドアに設けられたリクエストＳＷを押すだけで、スマートキーレスシステムＥＣＵ１とスマートキー２００との通信を経てドアのロック／アンロックを行うことができる。これを「スマートエントリー機能」という。従来のキーレスエントリーでは、キーを取り出し、これを手に持って操作を行う必要があったが、このスマートエントリーではその必要がなく、スマートキーをポケットやバッグなどに入れたままドアのロック／アンロック操作を行うことができる。ドアのロックおよびアンロックはそれぞれ、以下のような認証通信を経て実現される。

■ ドアアンロック ■
ドアアンロック時の認証通信の目的は、リクエストＳＷ５Ｄ、５Ｐ、５Ｒのいずれかが押されることによってＯＦＦからＯＮとなった時に、そのＯＮとなったリクエストＳＷに対応するドアの外側にスマートキー２００が存在することを確認することである。この確認がとれた場合に、対応するドアのドアロックアクチュエータ８を駆動してアンロックを行う。

このときの認証開始条件は、例えば、ロック状態にあるドアに対応するリクエストＳＷがＯＦＦからＯＮに変化したとき、である。この認証開始条件を満たした場合において、ＯＮとなったのが例えばリクエストＳＷ５Ｄであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｄ席用アンテナ３ａを選択して、送信エリアＡ’（図３を参照）にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。同様に、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｐであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｐ席用アンテナ３ｂを選択して、送信エリアＢ’にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。また、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｒであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、リアゲート用アンテナ３ｃを選択して、送信エリアＣにＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。

■ ドアロック ■
ドアロック時の認証通信の目的は、（１）ドアアンロック時と同様に、リクエストＳＷ５Ｄ、５Ｐ、５Ｒのいずれかが押されることによってＯＦＦからＯＮとなった時に、そのＯＮとなったリクエストＳＷに対応するドアの外側にスマートキー２００が存在することを確認することに加え、（２）車内にスマートキー２００がないことを確認すること、である。この２つの確認がとれた場合に、対応するドアのドアロックアクチュエータ８を駆動してロックを行う。

認証開始条件は、例えば、アンロック状態にあるドアに対応するリクエストＳＷがＯＦＦからＯＮに変化したとき、である。この認証開始条件を満たした場合において、ＯＮとなったのが例えばリクエストＳＷ５Ｄであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｄ席用アンテナ３ａを選択して、送信エリアＡ’（図３を参照）にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。同様に、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｐであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｐ席用アンテナ３ｂを選択して、送信エリアＢ’にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。また、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｒであったときは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１は、リアゲート用アンテナ３ｃを選択して、送信エリアＣにＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。

（スマートスタート機能）
スマートスタート機能は、第１エンジン始動許可手段として、上記したような車内認証の成立を条件に、イグニッションボタン２０の操作に応じてステアリングロックの解除、エンジンの始動許可を行う機能である。この機能における認証通信の目的は、ステアリングがロック状態である場合に、車内にスマートキー２００があるのを確認することである。この確認がとれた場合に、ステアリングロックを解除する。

この認証は基本的に、イグニッションボタン２０が押し込まれたときに開始される。イグニッションボタン２０が押し込まれると、上記したような車内認証を実行する。すなわち、車室内の全域をカバーする車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナを順次切り換えてそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し最初に応答があったＬＦ送信アンテナを認証通信に用いるアンテナに決定する（アンテナ選択処理）。その後、選択したＬＦ送信アンテナを用いて認証通信を実行する。

この認証が成功すれば、ＣＰＵ１１はステアリングロックユニット７にステアリングロックを解除するためのロック解除信号を出力する。これによってステアリングロックが解除され、所定の操作（後述）が行われたことを条件にエンジンの始動許可を行う。

（エマージェンシー機能）
スマートキー２００において電池２９が消耗したなどの場合には、スマートキー２００はスマートキーレスシステムＥＣＵ１からのリクエスト信号に応答することができないため車内認証が成立せず、上記のスマートスタート機能を実行することができない。このような場合には、第２エンジン始動許可手段として、スマートキー２００をアンテナコイル１５付近に位置させてトランスポンダ照合を成立させ、その後にイグニッションボタン２０を押し込むことによりエンジン始動を行うことが可能である（エマージェンシー機能）。

このようなエマージェンシー機能を含むスマートスタート機能を実現する制御処理は、概ね図４のフローチャートに示すとおりである。

スマートキーレスシステムＥＣＵ１のＣＰＵ１１は、イグニッションボタン２０の操作を検知すると（ステップＳ１，ｙｅｓ）、エンジンが作動中かどうかを判断する（ステップＳ２）。エンジン作動中の場合には、エンジン停止要求をエンジンＥＣＵ３２に送出し、エンジンを停止させる（ステップＳ３）。このとき、ＣＰＵ１１は所定操作が行われたかどうかを判断する（ステップＳ４）。ここで所定操作とは例えば、（ａ）イグニッションボタン２０が所定時間（例えば３秒間）以上長押しされた、（ｂ）ブレーキペダルが踏まれた状態でイグニッションボタン２０が操作された、の少なくともいずれかの操作である。この所定操作が行われた場合には、アクセサリ電源の遮断（ステップＳ５）、ステアリングのロック（ステップＳ６）を行ったうえで、本制御処理を終了する。一方、上記所定操作が行われなかった場合には、アクセサリ電源の遮断およびステアリングのロックを行わずに本制御処理を終了する。なお、ステップＳ６のステアリングのロックは、更にドア開が検出されたときに行うようにしてもよい。

ステップＳ２においてエンジン作動中でない場合には、ステップＳ７以降のエンジン始動のための認証通信を開始する。通常の認証通信の前に、エマージェンシー機能のためにトランスポンダ照合を行う（ステップＳ７）。具体的には、トランスポンダ通信回路１４はアンテナコイル１５を介してリクエスト信号を送信する。このときスマートキー２００がアンテナコイル１５付近に位置していなければ、トランスポンダ２８からの応答信号は受信されず、トランスポンダ照合は成立することなく（ステップＳ８，ｎｏ）、ステップＳ９に進む。一方、このときスマートキー２００がアンテナコイル１５付近に位置していた場合には、トランスポンダ２８がアンテナコイル１５との電磁結合を生じて起動し、ＩＤを含むコード信号を応答信号として送信する。この応答信号はアンテナコイル１５を介してトランスポンダ通信回路１４で受信される。ＣＰＵ１１はこの応答信号に含まれるＩＤの照合を行う。ここでＩＤが一致した場合（ステップＳ８，ｙｅｓ）にはステップＳ１３に進み、不一致の場合（ステップＳ８，ｎｏ）にはステップＳ９に進む。なお、このステップＳ７，Ｓ８のトランスポンダ照合については、正規の場合であってもエンジンスタータが回り出すときの電圧降下やノイズ等の影響を受けて照合ができない場合もあるので、その場合には所定回数のリトライを行うようにしてもよい。

トランスポンダ照合が成立しなかった場合は、上記したとおりの通常の車内認証に移行する。すなわち、車室内の全域をカバーする車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナを順次切り換えてそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し最初に応答があったＬＦ送信アンテナを認証通信に用いるアンテナに決定した後（アンテナ選択処理）後、その選択したＬＦ送信アンテナを用いてリクエスト信号としてのＬＦ信号を送信する（ステップＳ９）。スマートキー２００は、このＬＦ信号を受信すると（ステップＳ２１，ｙｅｓ）、そのＬＦ信号に含まれる車載機ＩＤがメモリ２３に格納されている車載機ＩＤと一致することを条件として、メモリ２３に格納されているスマートキーＩＤと車載機ＩＤとを含むＲＦ信号を応答信号として送信する（ステップＳ２２）。

スマートキーレスシステムＥＣＵ１がこのＲＦ信号を所定時間以内に受信した場合（ステップＳ１０，ｙｅｓ）には、そのＲＦ信号に含まれるスマートキーＩＤおよび車載機ＩＤがそれぞれ、ＲＯＭ１２に記憶されているスマートキーＩＤおよび車載機ＩＤと一致するか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで一致が検出されれば（ステップＳ１２，ｙｅｓ）、認証は成功である。一方、ここで不一致が検出された場合（ステップＳ１２，ｎｏ）、あるいは、スマートキーレスシステムＥＣＵ１からのＬＦ信号の送信後（ステップＳ９）スマートキーからＲＦ信号（ＩＤ信号）を所定時間以内に受信しないままタイムアウトした場合は、認証は失敗し、そのまま本制御処理を終了する。

認証が成功すると、ＣＰＵ１１はステアリングロックユニット７にステアリングロックを解除するためのロック解除信号を出力する。これによってステアリングロックが解除される（ステップＳ１３）。続いて、アクセサリ電源の供給を行う（ステップＳ１４）。このとき、ＣＰＵ１１は所定操作が行われたかどうかを判断する（ステップＳ１５）。この場合の所定操作とは例えば、（ａ）イグニッションボタン２０が所定時間（例えば３秒間）以上長押しされた、（ｂ）シフト位置が“Ｐ（パーキング）”ポジションにあり、なおかつブレーキペダルが踏まれた状態（マニュアル車の場合は、ブレーキペダルおよびクラッチペダルが共に踏まれた状態）で、イグニッションボタン２０が操作された、の少なくともいずれかの操作である。この所定操作が行われた場合には、ＣＰＵ１１はエンジン作動開始要求をエンジンＥＣＵ３２に送出し、エンジンの作動を開始させる（ステップＳ１６）。一方、上記所定操作が行われなかった場合には、エンジンを作動させることなくそのまま本制御処理を終了する。

エマージェンシー機能を含むスマートスタート機能を実現する制御処理は、概ね以上のとおりである。

ここで、図５を参照されたい。同図（Ａ）は、通常時のエンジン始動操作、すなわち、スマートスタート機能によるエンジン始動操作を示している。この場合は上述したように、イグニッションボタン２０が押し込まれ、これに伴いプッシュスイッチ３０が作動した時に、送信アンテナ３ｆ、３ａ、３ｂ、３ｄのいずれかから送信されるリクエスト信号と、スマートキー２００からの応答信号（ＩＤ信号）とによる認証通信が行われる。トランスポンダ２８との通信を行うためのアンテナコイル１５は図示のようにイグニッションボタン２０の近傍に設けられているが、この場合は通常、スマートキー２００はアンテナコイル１５の通信範囲外に位置しておりトランスポンダ照合は成立しない。

一方、エマージェンシー時のエンジン始動操作の際には、トランスポンダ照合を成立させるために、スマートキー２００をアンテナコイル１５付近に位置させることが必要になる。このようなエマージェンシー時におけるエンジン始動の操作系に関して、本実施形態では、スマートキー２００自体、あるいは少なくともトランスポンダ２８を、アンテナコイル１５と通信可能な近接状態で保持することができ、更に、その状態でユーザがスマートキー２００（すなわち、トランスポンダ２８）をプッシュ操作するとその操作がプッシュスイッチ３０に伝達される機構を備える。このような機構として、本実施形態では、スマートキー２００は、トランスポンダ２８が埋め込まれたエマージェンシーキーとしてのイモビライザキーを備える一方、同図（Ａ）に示すように、イグニッションボタン２０の周辺部あるいは隣接部にそのイモビライザキーを挿入するスリット３１が形成される。この例では、スリット３１はイグニッションボタン２０を貫通しプッシュスイッチ３０に直接通じている。同図（Ｂ）は、エマージェンシー時のエンジン始動操作を行うために、スマートキー２００が備えるイモビライザキー６５がスリット３１に挿入された場面を示している。このとき、スマートキー２００の少なくともトランスポンダ２８がアンテナコイル１５と通信可能な近接状態で（すなわち、トランスポンダ照合が成立しうる状態で）保持される。そしてユーザは、イグニッションボタン２０ではなくイモビライザキー６５を介して、プッシュスイッチ３０を操作することができる。

このような構成によれば、エマージェンシーキーであるイモビライザキー６５の使用時には、そのイモビライザキー６５（すなわち、トランスポンダ２８）をプッシュ操作するだけでエンジン始動が可能になる。これにより、エマージェンシー時の操作性向上が図れる。また、エンジン始動後にしばらくしてプッシュスイッチ３０を再度操作しようとする場面を考えると、従来は、エマージェンシー時のエンジン始動後は、エマージェンシーキーを別の場所に保管しておく必要があったため、再操作の際にはそのエマージェンシーキーをその保管場所から取り出すという動作が必要であった。この点、本実施形態によれば、エマージェンシー時のエンジン始動後もイモビライザキー６５を、アンテナコイル１５と通信可能で、なおかつ、プッシュスイッチ３０を操作可能な位置で保持しておくことができるから、直ちに再操作を行うことができ、利便性が向上する。

また、本実施形態では、上述のとおり、イグニッションボタン２０の周辺部または隣接部にトランスポンダ２８を挿入するスリット３１を設けた。このようなスリット３１によれば、トランスポンダ２８の未挿入時であってもキースロットユニットの操作をスリット３１を避けて操作するのが容易になり、操作性および操作感を向上させることができる。

さて、図６および図７は、上述したような保持機構の具体例を示している。図６に示すように、例えば、スマートキー２００の中央部には、スマートキー２００の長手方向に凹部が形成され、そこにいわゆるイモビライザキー６５が収納されている。トランスポンダ２８はこのイモビライザキー６５に埋め込まれる。イモビライザキー６５は、（Ａ）の収納位置と（Ｂ）のスマートキー２００の上面に略直交する位置との間で回転可能なように、その一端が軸支されている。通常時は、（Ａ）の収納状態にて使用される。一方、エマージェンシー時には（Ｂ）の状態で使用される。

そして、図７に示すように、イグニッションボタン２０の例えば下部に形成されたスリット３１に、図６（Ｂ）の状態とされたスマートキー２００のイモビライザキー６５（すなわち、トランスポンダ２８）を挿入することによって、スマートキー２００が保持される。

以上の例はイモビライザキー６５はスマートキー２００から分離される構成ではないから、トランスポンダ２８をスリット３１に挿入して保持させることは、スマートキー２００自体を保持させることに等しいといえる。一方、イモビライザキー６５は、図８に示すように、スマートキー２００から分離して使用される構成をとってもよい。同図（Ａ）は通常時の使用態様を示しており、このときイモビライザキー６５はスマートキー２００に内蔵されている。一方の（Ｂ）はエマージェンシー時の使用態様を示している。スマートキー２００の端部６５ａはイモビライザキー６５の把持部として構成されており、ユーザは、この端部６５ａをスマートキー２００から引き離すことでイモビライザキー６５を取り出すことができる。

ところで、図５（Ｂ）に示したように、スマートキー２００を保持する際には、発光部材である表示灯２０ａを遮らないようにすることが好ましい。このようにすれば、表示灯２０ａにより表示される夜間照明イルミネーションまたはエンジン始動許可ステータスの視認性を損なわずに済む。

以上、本発明の実施形態を詳しく説明したが、上述の実施形態は好適な一例として示したにすぎないものであり、その構成または処理内容について、種々の変形が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施形態におけるスマートキーレスシステムの配置構成を示す図である。 本発明の実施形態におけるスマートキーレスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における各ＬＦ送信アンテナの送信エリアの例を示す図である。 本発明の実施形態におけるエマージェンシー機能およびスマートスタート機能を実現する制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における通常時およびエマージェンシー時のエンジン始動操作を説明する図である。 本発明の実施形態におけるイモビライザキーの収納構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態における保持機構の一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるイモビライザキーの収納構造の変形例を示す図である。

Claims (3)

1. 電池により駆動されリクエスト信号受信時にＩＤ信号を送信するＩＤ信号送信手段と、トランスポンダ駆動電波により駆動されコード信号を送信するトランスポンダとを備えた携帯機と、
   エンジン始動用のプッシュスイッチの操作に応じて車室内にリクエスト信号を送信し、受信したＩＤ信号の照合が成立したときにエンジン始動を許可する第１エンジン始動許可手段と、前記プッシュスイッチの操作に応じてエマージェンシー用アンテナを介して車室内の所定エリアに駆動電波を送信し、受信したコード信号の照合が成立したときにエンジン始動を許可する第２エンジン始動許可手段とを備えた車載機と、
   乗員により操作され、その操作を前記プッシュスイッチに伝達するイグニッションボタンと、
   前記トランスポンダあるいは前記携帯機を挿入させて前記エマージェンシー用アンテナの近傍において保持するとともに、乗員による前記トランスポンダあるいは前記携帯機のプッシュ操作に応じて、その操作を前記プッシュスイッチに伝達させる保持手段と、
   を備えることを特徴とするスマートキーレスシステム。
2. 前記イグニッションボタンの周辺部または隣接部に前記トランスポンダを挿入するスリットを備えることを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
3. 前記イグニッションボタンは、夜間照明イルミネーションまたはエンジン始動許可ステータスを表示する発光部材を有し、
   前記保持手段は、前記発光部材による発光を遮らないように前記トランスポンダあるいは前記携帯機を前記イグニッションボタンに保持させる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスマートキーレスシステム。

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