JP2006341734A - 車両用遠隔操作制御装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】セキュリティの維持を可能としながら、対ノイズ性が向上し、エンジン始動を許可する。
【解決手段】時点t1にて、エンジンスイッチノブの押す操作を検出したとき、車載装置から低送信出力P1で起動リクエスト信号Sr1を送信し、これによりウエイクアップした携帯機からの応答信号Saを受信した車載装置が、次に、高送信出力P2でチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを送信し、応答信号Saの認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可する。低送信出力P1の起動リクエスト信号Sr1は車両の外部に漏れることなく、高送信出力P2のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hが車両の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態でエンジンの始動許可を可能にする。
【選択図】図7
【解決手段】時点t1にて、エンジンスイッチノブの押す操作を検出したとき、車載装置から低送信出力P1で起動リクエスト信号Sr1を送信し、これによりウエイクアップした携帯機からの応答信号Saを受信した車載装置が、次に、高送信出力P2でチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを送信し、応答信号Saの認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可する。低送信出力P1の起動リクエスト信号Sr1は車両の外部に漏れることなく、高送信出力P2のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hが車両の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態でエンジンの始動許可を可能にする。
【選択図】図7
Description
この発明は、車載装置が、運転者等の操作者によるエンジン始動用スイッチ等の車両に備わる所定スイッチの操作を検出したとき、前記車載装置からリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機からの応答信号を受信した前記車載装置が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジン(内燃機関、燃料電池、内燃機関とモータとのハイブリッド、モータ等を含む)の始動を許可、又はドアの施解錠を許可する車両用電子キーシステムが適用された車両用遠隔操作制御装置及びその方法に関する。
車両用電子キーシステムにおいては、例えばアウタードアハンドルやトランクリッドにトリガ信号(起動信号)を発生するスイッチが設けられており、使用者がこのスイッチを操作すると、車載装置と使用者が携帯する携帯機との間で交信が開始され、車載装置は、携帯機から送信されたIDと車載装置に登録されているIDとの照合を行い、照合が成功するとドアロック等を解除する。
また、この車両用電子キーシステムでは、乗車後に運転者がエンジン始動のためにイグニッションノブを操作すると、車載装置と携帯機との間で交信が行われ、車載装置でエンジンを始動するためのID照合が行われ、照合が成功するとエンジンの始動が許可される(特許文献1参照)。
さらに、内容を後述する車両用電子キーシステムも提案されている(特許文献2)
ところで、車両用電子キーシステムが適用された車両用遠隔操作制御装置では、運転者によるエンジン始動用スイッチ(上記イグニッションノブ等)の操作を検出したとき、車載装置からリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機からの応答信号を受信した車載装置が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可するようにしているが、ノイズ電波等によりエンジンの始動が許可されない場合(不具合)があることを見いだした。
例えば、第1の不具合として、図13に示すように、通信の流れとして、車載装置は、時点t1でエンジン始動用スイッチ(不図示)の操作を検出する。このとき、時点t1〜t2の間で、車載装置から携帯機に対して100[kHz]程度のLF信号であるリクエスト信号(起動コードを含む起動リクエスト信号)Sr1が、送信出力(LF信号送信出力)P1で送信される。この送信出力P1は、車内に携帯機が存在しないのにエンジンが始動してしまうこと等を防止するためのセキュリティを考慮して、起動リクエスト信号Sr1の電波が車両の外部に漏れない閾値Th以下の出力となっている。
時点t1〜t2間の起動リクエスト信号Sr1を携帯機が正常に受信すると、通信の流れとして、携帯機は、時点t3〜t4の間で、車載装置に対して300[MHz]程度のUHF信号である携帯機IDを含む応答信号Saを送信する。
一方、車両内には、DC−DCコンバータ等による、LF信号の周波数とそれほど周波数の離れていない繰り返し周期Tnを有する太い点線で示すノイズ電波Nが存在している。時点t3〜t4の間でUHF信号の応答信号Saと時間的に重なるノイズ電波Nのノイズレベルが大きくなっているが、低周波のノイズ電波Nは、UHF信号の応答信号Saの妨害波とはならないので、応答信号Saは車載装置で正常に受信される。
次いで、時点t5〜t8間で、車載装置から携帯機に対してチャレンジコードを含むLF信号であるリクエスト信号(チャレンジコードリクエスト信号)Sr2が送信される。
ところが、時点t5〜t8間中、時点t6〜t7の間で、チャレンジコードリクエスト信号Sr2(LF信号)の送信出力P1よりも大きなレベルを有するノイズ電波Nが存在しているので、その期間、チャレンジコードの一部を携帯機で受信することができない。
したがって、携帯機と車載装置との間での認証が不成功となり、周期的にノイズレベルが大きくなるノイズ電波Nによりエンジンの始動が許可されないという不具合がある。
なお、時点t6〜t7間のノイズレベルが、送信出力P1よりも小さいレベルである場合には、時点t9〜t10の間で、携帯機から車載装置に対してチャレンジコードのレスポンスとしてのUHF信号である応答信号Saが送信され、この応答信号Scaが車載装置で受信され、認証が成功するとエンジンの始動の許可がなされる。
また、第2の不具合として、図14に示すように、通信の流れとして、車載装置が、時点t11でエンジン始動用スイッチの操作を検出したとき、時点t11〜t12の間で、車載装置から携帯機に対してLF信号であるリクエスト信号(起動リクエスト信号とチャレンジコードリクエスト信号の順で両方を含む。)Srが、送信出力P1で送信される。この送信出力P1は、セキュリティを考慮して、リクエスト信号Srの電波が車両の外部に漏れない閾値Th以下の出力となっている。
ところが、時点t12〜t13の間で、リクエスト信号Sr(LF信号)の送信出力P1よりも大きなレベルのノイズ電波Nが存在しているので、同様に、周期的にノイズレベルが大きくなるノイズ電波Nによりチャレンジコードの一部を携帯機で受信することができない。
したがって、携帯機と車載装置との間での認証が不成功となり、エンジンの始動が許可されないという不具合がある。
なお、時点t12〜t13間のノイズ電波Nのレベルが、送信出力P1よりも小さいレベルである場合には、時点t15〜t18の間で、携帯機から車載装置に対してチャレンジコードのレスポンスとしてのUHF信号である応答信号Saが送信され、この応答信号Saが車載装置で受信され、認証が成功するとエンジンの始動の許可がなされる。この場合にも、時点t16〜t17間のノイズ電波Nは、UHF信号の送信期間中であるので、妨害波とならない。
さらに、図15例に示すような第3の不具合がある。
すなわち、時点t21でエンジン始動用スイッチ(IGN)の所定操作{OFF位置の次のACC(ラジオ等の電子機器に通電が行われる状態)位置からON位置への変化}を検出したとき、時点t21〜t22の間で、車載装置から携帯機に対してLF信号である起動リクエスト信号Sr1が、送信出力P1で送信される。この送信出力P1は、上述したように、セキュリティを考慮して、起動リクエスト信号Sr1の電波が車両の外部に漏れない閾値Th以下の出力となっている。
この起動リクエスト信号Sr1を携帯機が正常に受信すると、携帯機は、時点t23〜t24の間で、車載装置に対してUHF信号である携帯機IDを含む応答信号Saを送信する。
また、時点t21において、FIECU(燃料噴射制御ECU)、エアバックECU、メータECU等の車載電子機器に電力が供給される。
このため、ノイズ電波Nのレベルは、時点t21までの待機状態区間ではノイズレベルLn1と比較的に低レベルであったものが、時点t21〜t23の立ち上がり処理区間ではノイズレベルLn2とレベルが高くなるが、それぞれLF信号の送信出力P1より小さなレベルとなっている。しかし、時点t24以降で、FIECU、エアバックECU、及びメータECUが動作を開始した後に、高レベルのノイズレベルLn3となり、この高レベルのノイズレベルLn3がLF信号のリクエスト信号Sr2の送信出力P1を超えるレベルとなる場合がある。
この場合にも、時点t25〜t26間で車載装置から送信されるチャレンジコードリクエスト信号Sr2を携帯機で受信することができない。
したがって、携帯機と車載装置との間での認証が不成功となり、レベルの大きいノイズ電波Nによりエンジンの始動が許可されないという不具合がある。
なお、時点t21でエンジン始動用スイッチ(IGN)の所定操作{OFF位置からACC位置への変化}があった場合にも、同様の不具合が発生する可能性がある。この場合には、時点t21でラジオ、ナビゲーションECU等の電子機器に電力が供給される。
そこで、この対策のために、上記の特許文献2には、車載装置から携帯機に対してリクエスト信号を送信した後、一定時間経過しても、携帯機からの応答信号を車載装置が受信できなかった場合には、リクエスト信号の送信出力を大きくして、再び認証を開始させるようにした車両用電子キー装置が開示されているが、この技術では、第1にリクエスト信号の送信出力を大きくした場合には、車両外にリクエスト信号の一部が漏れてしまう可能性があり、外部に正規の携帯機が存在していた場合等に、セキュリティを維持することができない可能性がある。また、認証動作を繰り返して行うことから、エンジン始動までの時間が長くなってしまい、従来のイグニッションスイッチによるエンジンの始動に比較して、操作性が劣るという問題もある。
なお上記した問題は、エンジン始動スイッチの操作に限らず、ドアの施解錠スイッチ等の操作時にも発生することがある。
この発明は、上述した種々の課題を悉く解決するためのものであり、認証時間が従来と同等短い時間でありながら、対ノイズ性が向上し、かつセキュリティを維持しながら、エンジン始動の許可、又はドアの施解錠の許可を可能とする車両用遠隔操作制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、リクエスト信号の妨害電波となりうる周期的に大きなレベルとなるノイズ電波(車内ノイズ電波及び外来ノイズ電波)が存在する場合にも、確実にエンジン始動の許可、又はドアの施解錠の許可を可能とする車両用遠隔操作制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
さらに、この発明は、エンジン始動用スイッチ等の車両に備わる所定スイッチの操作に基づく車内電子機器の動作開始によりノイズ電波のレベルが大きくなった場合にも、確実にエンジン始動の許可、又はドアの施解錠の許可を可能とする車両用遠隔操作制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
この発明に係る車両用遠隔操作制御装置によれば、操作者による車両に備わる所定スイッチ(15、20、22)の操作を検出したとき、車載装置(16)からリクエスト信号(Sr)を送信し、そのリクエスト信号(Sr)を受信した携帯機(18)からの応答信号(Sa)を受信した車載装置(16)が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可、又はドアの施解錠を許可する車両用遠隔操作制御装置において、車載装置(16)は、前記リクエスト信号を相対的に低送信出力(P1)で送信する低送信出力手段(80、44、54等)と、前記リクエスト信号を相対的に高送信出力(P2)で送信する高送信出力手段(80、44、54等)とを備え、前記所定スイッチの操作を検出したとき、前記低送信出力手段により送信を開始した後、前記高送信出力手段により送信を行うことを特徴とする。
また、この発明に係る車両用遠隔操作制御方法によれば、操作者による車両に備わる所定スイッチの操作を検出したとき、車載装置からリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機からの応答信号を受信した車載装置が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可、又はドアの施解錠を許可する車両用遠隔操作制御方法において、前記車載装置が、前記所定スイッチの操作を検出したとき、前記車載装置から、前記リクエスト信号を相対的に低送信出力で送信する低送信出力ステップと、前記低送信出力で送信後に、前記車載装置から、前記リクエスト信号を相対的に高送信出力で送信する高送信出力ステップとを有することを特徴とする。
この発明によれば、車載装置は、車両に備わるスイッチの操作者による操作を検出したとき、低送信出力手段により送信を開始した後、高送信出力手段により送信を行うようにしているので、送信開始時点近傍では、リクエスト信号が車両の外部に漏れることなく、高送信出力時点でリクエスト信号が車両の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態で、エンジンの始動許可、又はドアの施解錠の許可を可能にできる。このため、対ノイズ性も向上し、認証時間も従来と同等の短い時間で時間が長くなることがない。
例えば、低送信出力のリクエスト信号で携帯機を起動し、高送信出力のリクエスト信号でチャレンジコードを送信することで、携帯機の起動と認証の成功を確実に行うことが可能となる。
操作を検出したときに車載装置からリクエスト信号を送信する車両に備わる所定スイッチとして、エンジン始動用スイッチ、ドア施解錠スイッチ等がある。
この発明によれば、対ノイズ性が向上し、認証時間が短く、かつセキュリティの維持を可能としながら、エンジン始動を許可、又はドア施解錠を許可することができる。
また、この発明によれば、リクエスト信号の妨害電波となりうる周期的に大きなレベルとなるノイズ電波が存在する場合にも、確実にエンジン始動を許可、又はドア施解錠を許可することができる。
さらに、この発明によれば、エンジン始動スイッチ等車両に備わる所定スイッチの操作に基づく車内電子機器の動作開始によりノイズ電波のレベルが大きくなった場合にも、確実にエンジン始動を許可、又はドア施解錠を許可することができる。
以下、この発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る車両用遠隔操作制御装置が適用された車両用電子キーシステム10の構成を示している。
図2は、この車両用電子キーシステム10が適用された車両12を模式的に示している。
図1、図2において、車両用電子キーシステム10は、基本的には、車両12に搭載される車両側制御装置である車載装置16と、車両12の運転者等の使用者・操作者に携帯(所持)されて車載装置16と無線により交信する携帯機18とから構成されている。
携帯機18は、ICチップを有する、カードキー型あるいは従来キー型のいずれの型のものを用いることができるが、この実施形態では、使用者がポケット等に所持したままエンジンの始動等が可能なカードキー型の携帯機18を採用している。
携帯機18は、ボタン電池等のバッテリ110と、コントロールユニット100と、このコントロールユニット100に接続される、125[kHz]のLF信号であるリクエスト信号Srを受信するLF受信アンテナ108が接続されたLF受信回路106と、315[MHz]のRF信号である応答信号Saを送信するRF送信アンテナ104が接続されたRF送信回路102とを備える。
コントロールユニット100は、通常スリープ状態となっており、携帯機18に対して車載装置16から、最初に、送信要求(起動要求)の起動コードを含む起動リクエスト信号Sr1が送信されるが、この起動リクエスト信号Sr1により、通常、スリープ状態にある携帯機18のコントロールユニット100がウエイクアップ(起動)するように構成されており省電力化が図られている。
なお、後述するように、車載装置16から携帯機18に対して送信されるリクエスト信号Srは、携帯機18を起動するための起動コードを含むデータ数の比較的に少ない起動リクエスト信号Sr1と、セキュリティ性を確保するためにチャレンジコードを含むデータ数の比較的に多いチャレンジコードリクエスト信号Sr2とから構成される。
また、起動リクエスト信号Sr1とチャレンジコードリクエスト信号Sr2は、連結されて1度に送信される場合と、起動リクエスト信号Sr1に対する携帯機18からの応答信号Sa(通常、携帯機18に記憶されているIDが読み出されて含まれている信号)を待って、その応答信号Saの認証(通常、一致確認)を行った後、チャレンジコードリクエスト信号Sr2を送信するという形で分割して送信される場合とがある。
一方、車両12は、ECUであるコントロールユニット80を有し、このコントロールユニット80に対し、以下に説明する各要素が接続されている。
車両12の運転席側ドアのアウタードアハンドル21に、ドアのドアロックを解錠するときに操作されるドアアンロックセンサ20と、ドアロックを施錠するときに操作されるドアロックスイッチ22が設けられている。
ドアアンロックセンサ20は、アウタードアハンドル21の車両対向側、すなわち内側に設けられており静電容量変化型のタッチセンサ型のスイッチを使用している。ドアアンロックセンサ20は、通常、オフとなっており、人(人の手指)が操作(ハンドルの内側に接触)しているときにオンになる。その一方、ドアロックスイッチ22は、アウタードアハンドル21の車両外方側に設けられておりマイクロスイッチ等の機械式スイッチを使用している。ドアロックスイッチ22は、通常、オフとなっており、人(人の手指)が操作(ハンドル表面のボタンを押)していたときにオンになる。
また、各ドアのドアライニングには、手動(マニュアル)操作等によりシルコンノブ24を押し下げることでオフにされてドアロックを施錠し、かつ引き上げることによりオンにされてドアロックを解錠するシルコンスイッチ26と、ドアの開閉状態を検出するドア開閉検出スイッチ28(図1参照)が設けられている。シルコンスイッチ26は、ドアロックの施錠状態でオフ、解錠状態でオンとなる。ドア開閉検出スイッチ28は、ドアが開いている状態(開状態)でオン、閉じている状態(閉状態)でオフとなる。
ドアの解錠や施錠に伴うアンサーバック等を行うためのブザー82やライト84が設けられている。
また、ドアをロック又はアンロックするためのドアロックアクチュエータ14が設けられている。
さらに、ステアリング89及びその回転軸を保持するスリーブには、従来のキーシリンダに代替してノブ式イグニッションアセンブリが配置され、このノブ式イグニッションアセンブリを構成するエンジン始動用スイッチのノブであるエンジンスイッチノブ15が運転者等の使用者により、図3に示すように、LOCK位置で押すこと及びLOCK位置からACC位置へ、ACC位置からON位置へ、ON位置からモーメンタリーな位置であるSTART位置へ回転可能に設けられている。なお、モーメンタリーな位置とは、START位置でエンジンスイッチノブ15から指を離すとON位置にばね力により戻る位置を意味する。
すなわち、図3に示すように、このエンジンスイッチノブ15は、ノブのロック(LOCK)位置と、ノブを押して(PUSH)、車載装置16と携帯機18との間での認証が成功するとノブロックが解除されて回転可能な位置でありラジオ等のアクセサリを使用可能なアクセサリ(ACC)位置と、運転するときのオン(ON)位置と、エンジンを始動するときのエンジン始動(START)位置に、順に回転することが可能である。ON位置で、車載バッテリ86から燃料噴射制御装置(FIECU)90等に電力が供給された後、コントロールユニット80とFIECU90との間での認証が行われる。その後、エンジンスイッチノブ15をON位置からエンジン始動(START)位置に回転すると、上記コントロールユニット80とFIECU90との間の認証が成功していることを条件にエンジンが始動する。
エンジンスイッチノブ15のノブ押し操作と回転操作を検出するために、それぞれ、ノブ押し検出スイッチ62とノブ回転検出スイッチ64とが設けられている。
また、前席のフロア中央には車内通信用のLF送信アンテナ44、後席フロアには車内通信用のLF送信アンテナ46が設けられ、運転席側のドアミラーには車外通信用のLF送信アンテナ48、運転席後部座席側のドアライニングには車外通信用のLF送信アンテナ50が設けられている。
それぞれのLF送信アンテナ44、46、48、50に接続されたLF送信回路54、56、58、60からのLF信号であるリクエスト信号Srが、LF送信アンテナ44、46、48、50を介して電波送信され、携帯機18のLF受信アンテナ108を通じLF受信回路106にて受信される。
車両12には、さらに、インストルメントパネル表面下にRF受信アンテナ40とRF受信回路42を含むRFユニットが設けてある。リクエスト信号Srに応答する携帯機18からの応答信号Saが、RF送信アンテナ104を介してRF信号として送信され、車載装置16のRF受信アンテナ40を介して車両12側で受信されることで、車載装置16(のコントロールユニット80)と携帯機18(のコントロールユニット100)との間で認証が行われる。
図4は、LF送信アンテナ44、46、48、50から送信されるリクエスト信号Srの送信有効範囲TA1L、TA2L、TA3、TA4を示している。車内LF送信アンテナ44、46の送信有効範囲TA1L、TA2Lは、車室内の領域に制限するようにしてあり、車外LF送信アンテナ48、50の送信有効範囲TA3、TA4は、車外に対して運転者の腕の長さ程度を半径とするような車両周辺の所定範囲に設定してある。
すなわち、携帯機18の存在する位置を、車室内では、車内LF送信アンテナ44、46によるリクエスト信号Srの送信有効範囲である太い実線で囲われた範囲(車内の所定範囲)ETILで検出することが可能である。車外では、車外LF送信アンテナ48、50によるリクエスト信号Srの送信範囲である太い実線で囲われた車両周辺の所定範囲ETOで携帯機18の存在する位置を検出することが可能である。
ただし、図4に示した車内LF送信アンテナ44、46の送信有効範囲TA1L、TA2Lは、相対的に低送信出力で送信される起動リクエスト信号Sr1の送信有効範囲であり、図5に示すように、相対的に高送信出力で送信されるチャレンジコードリクエスト信号Sr2の送信有効範囲TA1H,TA2Hは、電波が一部車外に漏れる広い範囲となる。
RF信号の受信有効範囲は、RF受信アンテナ40の位置を中心とする半径5[m]程度におよぶ範囲であり、リクエスト信号Srの送信有効範囲ETIL、ETIH、ETOを十分に含む広い範囲となっている。
また、図4では、車内LF送信アンテナ44、46についてのみ、低送信出力と高送信出力の2段階送信出力でリクエスト信号Srを送信しているようにしているが、後述するように、車外LF送信アンテナ48、50についても、2段階の送信出力でリクエスト信号Srを送信するようにすることで、車両外の周辺環境からの周期的にレベルが高くなるノイズ電波(外来ノイズ電波)が存在している場合でも、認証成功によるドア解錠、ドア施錠が行える等の所定の効果を得ることができる。
車載装置16のコントロールユニット80及び携帯機18のコントロールユニット100は、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、クロック発生器、カウンタ、及びタイマを有し、前記CPUは、ROMに記憶されているプログラムあるいはデータに従って、一連の計算又はデータ処理を自動的に行う。
この実施形態に係る車両用遠隔操作制御装置が適用された車両用電子キーシステム10は、基本的には、以上のように構成され、かつ動作するものであり、次にフローチャート及びタイムチャートを参照してより詳細な構成及び動作について説明する。
第1実施例(図13を参照して説明した問題を解決するための例)
図6のフローチャート及び図7のタイムチャートを参照して、車両に備わる所定スイッチとしてのエンジンスイッチノブ15が運転者によりLOCK位置で押された場合の動作について説明する。この操作は、通常、携帯機18を所持(ポケットの中に携帯、カバンの中に収納等)し運転席に座った運転者によりエンジン始動の準備のために行われる操作である。
図6のフローチャート及び図7のタイムチャートを参照して、車両に備わる所定スイッチとしてのエンジンスイッチノブ15が運転者によりLOCK位置で押された場合の動作について説明する。この操作は、通常、携帯機18を所持(ポケットの中に携帯、カバンの中に収納等)し運転席に座った運転者によりエンジン始動の準備のために行われる操作である。
ステップS1において、エンジンスイッチノブ15のノブ押し操作が、ノブ押し検出スイッチ62で検出されたとき、LF送信アンテナ44、46を利用するステップS2での車内通信が行われる。
この車内通信では、図7に示すように、通信の流れとして、時点t1で、車載装置16がエンジンスイッチノブ15のノブ押し操作を検出したとき、時点t1〜t2の間で、車載装置16のLF送信アンテナ44、46から、携帯機18に対して起動リクエスト信号Sr1が、送信出力P1で順次送信される。この送信出力P1は、セキュリティを考慮して、起動リクエスト信号Sr1の電波が車両の外部に漏れない閾値Th以下の低送信出力P1となっている。すなわち、到達範囲は、図4に示した送信有効範囲TA1L、TA2Lの範囲である。
この時点t1〜t2の間では、ノイズ電波Nのレベルが送信出力P1以下となっているので、携帯機18が車内に存在する場合には、起動リクエスト信号Sr1が携帯機18のLF受信アンテナ108で受信され、LF受信回路106で復調されてコントロールユニット100に送出される。復調された起動リクエスト信号Sr1により、携帯機18(コントロールユニット100)が起動し、自己のROMに記憶されているIDを読み出し、RF送信回路102で変調し、RF送信アンテナ104から応答信号Saとして時点t3〜t4間で送信する。
この応答信号SaをRF受信アンテナ40、RF受信回路42を通じて受信したコントロールユニット80は、受信したIDと自己のROMに記憶されているIDとを比較し、一致したならば、次に、乱数であるチャレンジコードCを作成し、このチャレンジコードCを含むチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを時点t5〜t8間で送信するが、送信する際、図7に示すように、LF送信回路54、56、58、60の送信出力をノイズ電波Nのレベルよりも高い高送信出力P2に切り替えて、LF送信アンテナ44、46、48、50より送信する。 この高送信出力のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hにより、S/N(信号/ノイズ)が高くなるので、ノイズ電波Nが高レベルとなっている時点t6〜t7の期間を含めて、時点t5〜時点t8の全ての期間での、チャレンジコードCが、携帯機18により正常に受信される。
チャレンジコードリクエスト信号Sr2hを正常に受信した携帯機18は、チャレンジコードをROM内の認証用コード関数f、例えば、チャレンジコードCを変数x、自己のIDを変数yとした場合に、f(x,y)で表される関数に、x=C(今回受信したチャレンジコード)とy=ID(自己のID)を挿入して、関数値f(C,ID)を計算し、これを応答信号Saとして時点t9〜t10の間で車載装置16に送信する。
この関数値f(C,ID)を受信した車載装置16は、ステップS3において、自己のROM内の同一の認証用コード関数f(x、y)に、送信したチャレンジコードCと、前記IDを代入して、関数値f(C,ID)を算出し、算出した関数値f(C,ID)と受信した関数値f(C,ID)とが、一致した場合には、携帯機18が正規のものであると同定し認証が成功(認証OK)する。この認証の成功により、ステップS4において、エンジンスイッチノブ15のノブロックを解錠する。これにより、LOCK位置からACC位置への回転が可能になる。
この第1実施例によれば、車載装置16は、エンジンスイッチノブ15のLOCK位置でのノブ押しを検出したとき、低送信出力P1で送信を開始した後、高送信出力P2で送信を行わせるようにしているので、送信開始時点近傍では、起動リクエスト信号Sr1が車両12の外部に漏れることなく、高送信出力P2でチャレンジコードリクエスト信号Sr2hが車両12の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態で、すなわち、外部に正規の携帯機18が存在していたとしてもその携帯機18と通信を行うことなく、ノブロックを解錠して、車両12のラジオ等の電子機器を利用可能な状態にできる。そして、高送信出力P2で送信しているため、DC−DCコンバータ等による、LF信号の周波数とそれほど周波数の離れていない繰り返し周期Tnを有するノイズ電波Nが存在している場合においても、認証を成功させることができ、かつ認証動作を繰り返さないので認証時間も従来と同等の短い時間で時間が長くなることがない。
なお、ノイズ電波Nの周期Tnと起動リクエスト信号Sr1とは非同期であるので、まれに、起動リクエスト信号Sr1を送信した時点t2から一定時間経過した時点t4で携帯機18からの応答信号Saを受信しなかった場合には、必要に応じて、数度、応答信号Saを受信するまで、起動リクエスト信号Sr1を送信するようにすることで、確実に認証のための交信を行うことができる。
第2実施例(図14例を参照して説明した問題の解決例)
上述した、ステップS2での車内通信の他の例について、図8のタイムチャートを参照して説明する。この図8例では、通信の流れとして、車載装置16が、時点t11でエンジンスイッチノブ15のLOCK位置での押す操作を検出したとき、時点t11〜taの間で、低送信出力P1で車載装置16から携帯機18に対して起動リクエスト信号Sr1を送信し、連続して、時点ta〜t14の間で送信出力を高送信出力P2に切り替えてチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを送信する。
上述した、ステップS2での車内通信の他の例について、図8のタイムチャートを参照して説明する。この図8例では、通信の流れとして、車載装置16が、時点t11でエンジンスイッチノブ15のLOCK位置での押す操作を検出したとき、時点t11〜taの間で、低送信出力P1で車載装置16から携帯機18に対して起動リクエスト信号Sr1を送信し、連続して、時点ta〜t14の間で送信出力を高送信出力P2に切り替えてチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを送信する。
チャレンジリクエスト信号Sr2hを正常に受信した携帯機18は、時点t15〜t18の間で、RF信号の認証用関数値f(C,ID)を含む応答信号Saを送信し、認証用関数値f(C,ID)が、車載装置16で認証成功となれば、エンジンスイッチノブ15を解錠し、LOCK位置からACC位置への回転が可能になる。
この第2実施例によれば、車載装置16は、エンジンスイッチノブ15のLOCK位置でのノブ押しを検出したとき、低送信出力P1で送信を開始した後、高送信出力P2で送信を行わせるようにしているので、起動リクエスト信号Sr1が車両12の外部に漏れることなく、高送信出力P2でチャレンジコードリクエスト信号Sr2hが車両12の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態で、すなわち、外部に正規の携帯機18が存在していたとしてもその携帯機18と通信を行うことなく、ノブロックを解錠して、車両12のラジオ等の電子機器を利用可能な状態にできる。そして、高送信出力P2で送信しているため、DC−DCコンバータ等による、LF信号の周波数とそれほど周波数の離れていない繰り返し周期Tnを有するノイズ電波Nが存在している場合においても、認証を成功させることができ、かつ認証時間も従来と同等の短い時間で時間が長くなることがない。
第3実施例(図15例を参照して説明した問題の解決例)
次に、図9のフローチャート及び図10のタイムチャートを参照して、エンジンスイッチノブ15がACC位置からON位置に回された場合の動作について説明する。
次に、図9のフローチャート及び図10のタイムチャートを参照して、エンジンスイッチノブ15がACC位置からON位置に回された場合の動作について説明する。
ステップS11において、時点t21でエンジンスイッチノブ15のACC位置からON位置への回転操作が検出されると、ステップS12で、LF送信アンテナ44、46を利用する上述したステップS2と同様の車内通信が行われる。
すなわち、説明を繰り返すが、ステップS12では、時点t21〜t22の間で、車載装置16のLF送信アンテナ44、46から順次携帯機18に対して起動リクエスト信号Sr1が、送信出力P1で送信される。この送信出力P1は、セキュリティを考慮して、起動リクエスト信号Sr1の電波が車両の外部に漏れない閾値Th以下の低送信出力P1となっている。すなわち、図4に示した送信有効範囲TA1L、TA2Lの範囲である。
時点t21において、車載装置16から、FIECU90、エアバックECU、メータECU等の電子機器に電力が供給され、これら電子機器の立ち上がり処理時にノイズ電波Nのレベルは、レベルLn1からレベルLn2に増加する。
ただし、この時点t21〜t22の間では、ノイズ電波NのレベルLn2が送信出力P1以下となっているので、携帯機18が車内に存在する場合には、起動リクエスト信号Sr1が携帯機18のLF受信アンテナ108で受信され、LF受信回路106で復調されてコントロールユニット100に送出される。復調された起動リクエスト信号Sr1により、携帯機18(コントロールユニット100)が起動し、自己のROMに記憶されているIDを読み出し、RF送信回路102で変調し、RF送信アンテナ104から応答信号Saとして時点t23〜t24間で送信する。
この応答信号SaをRF受信アンテナ40、RF受信回路42を通じて受信したコントロールユニット80は、受信したIDと自己のROMに記憶されているIDとを比較し、一致したならば、チャレンジコードCを作成する。
一方、時点t24では、FIECU90、エアバックECU、メータECU等、多数の車載電子機器の動作が開始されるため、ノイズ電波Nのレベルは、その時点t24において、ノイズレベルLn2からノイズレベルLn3に高くなる。
次に、作成したチャレンジコードCを含むチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを時点t25〜t26間で送信するが、送信する際、図10に示すように、LF送信回路54、56、58、60の送信出力をノイズ電波NのノイズレベルLn3よりも高い高送信出力P2に切り替えて、LF送信アンテナ44、46、48、50より送信する。
この高送信出力のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hにより、S/Nが高くなるので、時点t25〜t26の全ての期間での、チャレンジコードCが、携帯機18により正常に受信される。
チャレンジコードリクエスト信号Sr2hを正常に受信した携帯機18は、認証用コード関数fの関数値f(C,ID)を計算し、これを応答信号Saとして時点t27〜t28の間で車載装置16に送信する。
この関数値f(C,ID)を受信した車載装置16は、ステップS13において、上述したステップS3と同様に、自己が算出した関数値f(C,ID)と受信した関数値f(C,ID)とを比較し、一致した場合には、携帯機18が正規のものであるであり認証が成功(認証OK)したものとして、次のステップS14に進む。
ステップS14では、車載装置16のコントロールユニット80とFIECU90との間で、相互認証を行い、イモビライザを解除することで、FIECU90に対してエンジンの始動を許可する。
このコントロールユニット80とFIECU90との間の相互認証が成功した後、エンジンスイッチノブ15がSTART位置まで回転されると、FIECU90を通じてエンジンが始動される。
この第3実施例によれば、車載装置16は、エンジンスイッチノブ15のACC位置からON位置への回転を検出したとき、低送信出力P1で送信を開始した後、携帯機18から車載装置16への応答信号Saの受信後に、高送信出力P2で送信を行わせるようにしているので、送信開始時点t21近傍では、起動リクエスト信号Sr1が車両12の外部に漏れることなく、高送信出力P2でのチャレンジコードリクエスト信号Sr2hが車両12の外部に漏れたとしても、セキュリティが維持された状態で、すなわち、外部に正規の携帯機18が存在していたとしてもその携帯機18と通信を行うことなく、ON位置で、確実にFIECU90等との相互認証通信を可能な状態に遷移させることができる。高送信出力P2で送信しているため、大きなノイズレベルLn3のノイズ電波Nが存在している場合においても、認証を成功させることができ、かつ認証時間も従来と同等の短い時間で時間が長くなることがない。
第4実施例(周期的にノイズレベルが大きくなるノイズ電波N(車内ノイズ電波及び外来ノイズ電波)が存在する場合の他の問題の解決例)
図11のフローチャートを参照して説明する。
図11のフローチャートを参照して説明する。
ステップS21でエンジンスイッチノブ15がACC位置又はON位置であるとき、ステップS22でドアが開状態から閉状態に変化したことを、車両に備わる所定スイッチとしてのドア開閉検出スイッチ28により検出したときにも、ステップS23において、上述した車内通信が行われ、図7あるいは図8に示した起動リクエスト信号Sr1の送信が行われる。
ここで、携帯機18が車内に存在する場合には、周期的に大きなノイズレベルLn3となるノイズ電波N(図7、図8参照)が存在していても、ステップS24における認証の成功が成立する。しかし、携帯機18が、例えば、運転者あるいは他の人に車外に持ち去られて車内に存在しない場合には、ステップS24の認証が成功しないので、ステップS25において、ブザー82及びライト84を通じて警告音、警告光を出力する。
なお、ステップS24で、認証成功の結果が得られている場合には、正常な状態でドアが施錠されたものと判断して、警報出力は行わない。
この第4実施例によれば、エンジンスイッチノブ15がACC位置又はON位置にあるときに、ドアが開状態から閉状態に変化したことを検出したとき(ステップS22肯定)、車内通信(ステップS23)を行って、携帯機18の車内における存否を確認(ステップS24)しているので、盗難防止性等を向上させることができる。
第5実施例
図12のフローチャートを参照して説明する。
図12のフローチャートを参照して説明する。
上述した第1〜第4実施例は、車載装置16と携帯機18の車内通信について説明しているが、車外に存在する携帯機18と車載装置16との車外通信にも適用することができる。
ステップS31で、車両に備わる所定スイッチでありドア解錠スイッチとしてのドアアンロックセンサ20が使用者により操作されると、LF送信アンテナ48、50を利用した車外通信が行われる。
この車外通信では、図7、図8で説明したのと同様に、車載装置16のLF送信アンテナ48、50から順次携帯機18に対して起動リクエスト信号Sr1が、送信出力P1で送信される。
車外の携帯機18が、起動リクエスト信号Sr1をLF受信アンテナ108で受信すると、携帯機18(コントロールユニット100)が起動し、自己のROMに記憶されているIDを読み出し、RF送信回路102で変調し、RF送信アンテナ104から応答信号Saとして送信する。
この応答信号SaをRF受信アンテナ40、RF受信回路42を通じて受信したコントロールユニット80は、受信したIDと自己のROMに記憶されているIDとを比較し、一致したならば、次に、チャレンジコードCを作成し、このチャレンジコードCを含むチャレンジコードリクエスト信号Sr2hを送信するが、送信する際、図7、図8に示したように、LF送信回路58、60の送信出力をノイズ電波Nのレベルよりも高い高送信出力P2に切り替えて、LF送信アンテナ48、50より送信する。
この高送信出力のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hにより、S/Nが高くなるので、周期的にノイズレベルの高くなるノイズ電波Nが存在していても、チャレンジコードリクエスト信号Sr2hが、携帯機18により正常に受信される。
チャレンジコードリクエスト信号Sr2hを正常に受信した携帯機18は、関数値f(C,ID)を計算し、これを応答信号Saとして車載装置16に送信する。
この関数値f(C,ID)を受信した車載装置16は、ステップS33において、関数値f(C,ID)を算出し、算出した関数値f(C,ID)と受信した関数値f(C,ID)とが、一致した場合には、携帯機18が正規のものであり認証が成功(認証OK)したものとして、ステップS34において、ドアロックアクチュエータ14を通じてドアロックを解錠する。これにより、ドアを開くことができる。
なお、さらに第6の実施例として、ステップS31で、ドアアンロックセンサ20が使用者により操作されることに代替して、車両に備わる所定スイッチでありドア施錠スイッチとしてのドアロックスイッチ22が使用者により操作された場合、ステップS32において、上記のLF送信アンテナ48、50を利用した車外通信が行なわれ、ステップS33で認証が成功したと判断されると、ステップS34でドアロックを解錠することに代替して、ドアロックを施錠する。
この第5実施例及び第6の実施例によれば、車両周辺に周期的に起動リクエスト信号Sr1の送信出力P1を超えるノイズ電波Nが存在する場合においても、相互認証が成功し、所望の動作を確実に行うことができる。
以上説明したように、上述した実施形態によれば、車載装置16は、車両に備わる所定スイッチ、例えばエンジン始動用スイッチのノブであるエンジンスイッチノブ15の所定操作、例えばLOCK位置でのノブ押し操作、ACC位置からON位置への操作、を検出したとき、低送信出力手段(コントロールユニット80のROMに記録されているプログラムのCPUによる実行動作及びLF送信アンテナ44とLF送信回路54又はLF送信アンテナ46とLF送信回路56が該当する。)により送信を開始した後、高送信出力手段(同様に、コントロールユニット80のROMに記録されているプログラムのCPUによる実行動作及びLF送信アンテナ44とLF送信回路54又はLF送信アンテナ46とLF送信回路56が該当する。)により送信を行うようにしているので、送信開始時点近傍では、リクエスト信号(起動リクエスト信号Sr1)が車両の外部に漏れることなく(図4参照)、高送信出力時点でリクエスト信号(チャレンジコードリクエスト信号Sr2h)が車両12の外部に漏れたとしても(図5)、セキュリティが維持された状態で、FIECU90を通じてエンジンの始動許可を可能にできる。このため、対ノイズ性も向上し、認証時間も従来と同等の短い時間で時間が長くなることがない。
低送信出力P1の起動リクエスト信号Sr1で携帯機18を起動し、高送信出力P2のチャレンジコードリクエスト信号Sr2hでチャレンジコードCを送信しているので、携帯機18の起動と認証の成功を確実に行うことができる。
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…車両用電子キーシステム 12…車両
16…車載装置 18…携帯機
44、46、48、50…LF送信アンテナ
80、100…コントロールユニット
16…車載装置 18…携帯機
44、46、48、50…LF送信アンテナ
80、100…コントロールユニット
Claims (4)
- 車載装置が、操作者による車両に備わる所定スイッチの操作を検出したとき、前記車載装置からリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機からの応答信号を受信した前記車載装置が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可、又はドアの施解錠を許可する車両用遠隔操作制御装置において、
前記車載装置は、
前記リクエスト信号を相対的に低送信出力で送信する低送信出力手段と、
前記リクエスト信号を相対的に高送信出力で送信する高送信出力手段とを備え、
前記所定スイッチの操作を検出したとき、前記低送信出力手段により送信を開始した後、前記高送信出力手段により送信を行う
ことを特徴とする車両用遠隔操作制御装置。 - 請求項1記載の車両用遠隔操作制御装置において、
前記低送信出力手段による前記低送信出力のリクエスト信号は、前記携帯機を起動させる起動コードを含み、
前記高送信出力手段による前記高送信出力のリクエスト信号は、チャレンジコードを含む
ことを特徴とする車両用遠隔操作制御装置。 - 車載装置が、操作者による車両に備わる所定スイッチの操作を検出したとき、前記車載装置からリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機からの応答信号を受信した前記車載装置が前記応答信号の認証を行い、認証が成功したときに、エンジンの始動を許可、又はドアの施解錠を許可する車両用遠隔操作制御方法において、
前記車載装置が、前記所定スイッチの操作を検出したとき、前記車載装置から、前記リクエスト信号を相対的に低送信出力で送信する低送信出力ステップと、
前記低送信出力で送信後に、前記車載装置から、前記リクエスト信号を相対的に高送信出力で送信する高送信出力ステップと
を有することを特徴とする車両用遠隔操作制御方法。 - 請求項3記載の車両用遠隔操作制御方法において、
前記低送信出力のリクエスト信号は、前記携帯機を起動させる起動コードを含み、
前記高送信出力のリクエスト信号は、チャレンジコードを含む
ことを特徴とする車両用遠隔操作制御方法。
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-
2005
- 2005-06-09 JP JP2005169488A patent/JP2006341734A/ja active Pending
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