JP2007138381A

JP2007138381A - 車両キーレス装置

Info

Publication number: JP2007138381A
Application number: JP2005329196A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mochizuki; 毅望月
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】車内の受信感度を良好な状態にできる車両キーレス装置を提供すること。
【解決手段】車両との通信により識別情報を車両に送信する携帯機２と、携帯機２との通信により携帯機２の認証を行う車載機３と、認証成立により車両装置の動作を許可する制御部３１及びロック出力部３６、アンロック出力部３７とを有する車両キーレス装置において、車載機３は、車外アンテナ３８〜４０と複数の車内アンテナ４１〜４３を備え、いずれかの車内アンテナ４１〜４３で送信する際に、他の車内アンテナ４１〜４３で受信させ、受信レベルを検出するアンプ５６〜５８、平滑回路５９〜６１、A/D回路６２〜６４とを設け、制御部３１は、受信レベルから車内アンテナ４１〜４３の出力レベルを調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両を使用する人が持つ携帯機と車両が通信を行うことにより、キー操作なしで、ドアの施錠・開錠、エンジンスタートなどを行わせる車両キーレス装置の技術分野に属する。

従来では、携帯機の検出能力を上げるため、２〜３段階に分けた固定値での出力を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１０５７１５号公報（第２−１２頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、単一の固定値による出力に対しては、３段階の出力にしたほうが検知能力は上がるが、その検知能力では、充分ではなかった。
出力一定で通信を行う場合、車内アンテナからの電波が車外に漏れてしまうのを避けるため、出力は大きくできない。この際に、車室内に荷物といっしょに携帯機を置くと、荷物に遮られて車内アンテナと通信できなくなることがあった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、車内の受信感度を良好な状態にできる車両キーレス装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、車両との通信により識別情報を車両に送信する携帯機と、前記携帯機との通信により前記携帯機の認証を行う車載機と、認証成立により車両装置の動作を許可する制御手段と、を有する車両キーレス装置において、前記車載機は、車外アンテナと複数の車内アンテナを備え、いずれかの車内アンテナで送信する際に、他の前記車内アンテナで受信させ、受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、受信レベルから前記車内アンテナの出力レベルを調整する調整手段と、を設けたことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、車内の受信感度を良好な状態にすることができる。

以下、本発明の車両キーレス装置を実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両キーレス装置の携帯機のブロック図である。図２は実施例１の車両キーレス装置の車載機のブロック図である。
実施例１の車両キーレス装置１は、携帯機２と車載機３を主な構成としている。
携帯機２は、制御部２１、RF送信部２２、送信アンテナ２３、LF受信部２４、受信コイル２５を主な構成にしている。
制御部２１は、車両毎に識別されるIDコードを記憶し、LF受信部２４で処理したサーチ電波による信号が自機器のIDコードに対応するものであると判断する場合に、IDコードをRF送信部２２に出力する。
または、図示しない車両に設けるリクエストスイッチからの要求があった際に、IDコードを送信する。

RF送信部２２は、制御部２１からのIDコードやその他情報を送信する電波信号に変換して送信アンテナ２３に出力する。
送信アンテナ２３は、RF送信部からの電波信号を送信する。
LF受信部２４は、受信コイル２５からの電波を制御部２１で処理できる信号に変換して、制御部２１へ出力する。
受信コイル２５は、車載機３からの電波を受信し、受信した電波信号をLF受信部２４に送る。

車載機３は、制御部３１、LF送受信部３２、RF受信部３３、各ドア開閉入力部３４、ロック状態入力部３５、ロック出力部３６、アンロック出力部３７、車外アンテナ３８〜４０、車内アンテナ４１〜４３、受信アンテナ４４を主な構成としている。

制御部３１は、各ドア開閉入力部３４、ロック状態入力部３５からの入力情報と、RF受信部３３から入力される携帯機２からの情報を処理して、携帯機２への送信のためにLF送受信部３２への出力、ロック出力部３６、アンロック出力部３７への出力を制御する。
または、図示しないリクエストスイッチからの入力に対応して通信、認証処理を行い、ロック出力部３６、アンロック出力部３７への出力を制御する。
目標レベル設定部３１１は、目標となる受信レベルを予め設定し、記憶しておく。

LF送受信部３２は、制御部３１からの車両に対応した特定の携帯機２を捜索するサーチ信号を送信する電波信号に変換して、車外アンテナ３８〜４０、車内アンテナ４１〜４３に出力する。
または、図示しないリクエストスイッチの入力に対応した、信号を携帯機２に送信するよう車外アンテナ３８〜４０、車内アンテナ４１〜４３に出力する。
さらに、LF送受信部３２は、出力レベルの調整モードの際には、車内アンテナ４１〜４３から選択された１つでLF波の出力を行い、残りの２つによりLF波の受信を行うようにする。
また、LF送受信部３２は、制御部３１からの指令よる出力値でLF波の出力を行う。

このLF送受信部３２は、送信回路５０〜５５、アンプ５６〜５８、平滑回路５９〜６１、A/D回路６２〜６４により構成されている。
送信回路５０〜５５は、制御部３１からの送信データを変換して電波信号として各送信アンテナへ出力する。
アンプ５６〜５８は、受信アンテナとして車内アンテナ４１〜４３を用いた場合に、受信電波信号の増幅を行う。
平滑回路５９〜６１は、受信アンテナとして車内アンテナ４１〜４３を用いた場合に、受信電波信号の平滑化を行う。
A/D回路６２〜６４は、電波信号をデータ信号に変換し、制御部３１へ出力する。

RF受信部３３は、携帯機２のIDコードを示す電波信号を受信アンテナ４４から受け取って、制御部３１で処理できる信号に変換して出力する。
各ドア開閉入力部３４は、それぞれのドアの開閉状態の情報を車両から入力し、制御部３１に出力する。

ロック状態入力部３５は、車両のドアロックのロック／アンロック状態の情報を車両から入力し、制御部３１へ出力する。
ロック出力部３６は、制御部３１からの指令により、図示しない車両のロック装置にドアロックを行う指令信号を出力する。
アンロック出力部３７は、制御部３１からの指令により、図示しない車両のロック装置にドアロックを解除する指令信号を出力する。

車外アンテナ３８〜４０は、電波信号を車外に送信する。
車内アンテナ４１〜４３は、電波信号を車室内に送信する。
受信アンテナ４４は、携帯機２からのRF電波を受信する。
エンジンスタート出力部４５は、キーレス操作として、認証後のエンジンスタートを許可する信号を出力する。

図３は実施例１の車両キーレス装置の車内アンテナの配置を示す説明図である。
図３に示すように、実施例１では、車室内の前方部分に車内アンテナ４１を配置し、車室内の中央部分に車内アンテナ４２を配置し、車室内の後方部分に車内アンテナ４３を配置する。

次に作用を説明する。
[キーレス機能について]
本実施例１のキーレス機能について説明しておく。
本実施例１におけるキーレス機能は、外部入力としてリクエストスイッチを用いない場合、車載機３からのサーチ電波を受けた携帯機２がIDコードを含む情報を車載機３に送信し、このIDコードによる認証を車載機３で行って、ドアロックの施錠、開錠、エンジンスタートの許可を行うものである。
また、外部入力としてリクエストスイッチを用いる場合には、リクエストスイッチの入力後、車載機３から携帯機２へリクエスト信号を電波送信し、これに対して携帯機２がIDコードを含む応答信号を送信することで、認証を成立させ、リクエストスイッチを押した動作を行わせる。例えば、ドアノブのリクエストスイッチでドアロックの開錠を行うなどである。

[固定レベル出力について]
ここで、固定レベル出力について説明しておく。
車内に乗員が乗車後、エンジンスタートする際、図３に示す位置に携帯機２が位置する場合、後部右側に搭乗している人のため、携帯機２が受信する車内アンテナ４２，４３からの電磁界の強度が低下し、通信不能となってしまう。
本実施例１では、これら問題を解決している。

[車内送信アンテナの出力調整処理]
図４に示すのは、車内アンテナの出力調整処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、出力トリガにかかったかどうかを判断し、出力トリガにかかったならばステップＳ２へ進み、出力トリガにかからないならば処理を終了する。

ステップＳ２では、いずれか１つの送信アンテナにより、送信を行う。図３の例では、車内アンテナ４３により送信出力を行う。

ステップＳ３では、残りの送信アンテナを受信モードにする。図３の例では、車内アンテナ４１，４２を受信モードにする。

ステップＳ４では、受信モードにした送信アンテナで受信した受信レベルが、予め設定した受信レベルに達しているかどうかを判断し、達しているならば処理を終了し、達していないならばステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、送信アンテナの出力レベルを大きくする。図３の例では、車内アンテナ４３による送信の出力レベルを大きくする。

[送信アンテナによる受信で送信出力を調整する作用]
本実施例１の車両キーレス装置では、携帯機２との通信が車外アンテナ３８〜４０から、車内アンテナ４１〜４３に切り替わることにより、車内アンテナにより、携帯機２への送信が開始される（Ｓ１→Ｓ２）。この場合に、３つの車内アンテナ４１〜４３のうち、１つにより送信を行うようにし、残りの車内アンテナを受信アンテナとして用いるようにする。

これにより、送信出力に対する受信レベルを検出し、この受信レベルが目標レベル設定部３１１に予め記憶させている目標レベルに達しているかどうかにより、携帯機２に対して充分な送信レベルとなっているかどうかを判断し、出力がその車内の状況に対して足りない場合には、出力を大きくさせる。

よって、車内の乗員の有無、携帯機２の位置、荷物等の有無、などによる電波状況に対応して、良好にキーレス機能を働かせ、例えば、図３に示すように後部座席の側方で通信しにくい位置に携帯機２が位置しても、良好に通信による認証を成立させ、キー操作なくエンジンスタートをさせるキーレス機能を良好に作動させる。

しかしながら、LF送信アンテナをそのまま受信アンテナとして用いることには問題がある。
図５は、LF送信アンテナをそのまま受信アンテナとして用いる場合の説明図である。
LF送信アンテナをそのまま受信アンテナとして用いた場合、感度が悪く受信レベルが低い。そのため、ノイズの割り込みに対して、ノイズが重畳され、波形が歪んでしまう。これにより、受信データは判別できないものとなってしまう。そのため、LF送信アンテナをそのまま受信アンテナとして用いることは困難である。

図６は実施例１の車両キーレス装置の送信アンテナにおける受信信号の処理状態を示す説明図である。
本実施例１の車両キーレス装置では、平滑回路６１、A/D回路６４により、図６(a)〜(d)に示すように、波形をなまらせて、データを読み込まず、レベルを読み取ることにより、判断を行うため、送信アンテナにより、受信し、送信出力の調整を行うことができるのである。

なお、これにより受信専用の受信アンテナを設けることがないため、コストが抑制される。また、乗員の快適性から要求される車内スペースに影響を与えることがない。
また、本実施例１において、送信出力調整を行うタイミングは、人が車内に乗り込んだ時、つまり携帯機２が車内に入った時とする。その後の送信出力調整のリセットのタイミングは、人が車から降りた時、つまり携帯機２が車外に出た時とする。
これにより、一端大きくした送信出力は、携帯機２が車外に出ることで、小さい初期レベルに戻すことが可能となり、省電力を行うことができる。

さらに、本実施例１では、３つの車内アンテナ４１〜４３を用いているので、この３つの車内アンテナ４１〜４３のうちのいずれを用いるかについても、受信レベルから決めるようにすればよい。その場合には、送信アンテナをそれぞれ３つに切り替えながら、他のアンテナで受信レベルを検出する。すると、３つのうちの１つで、受信レベルが低くなるか、２つで低くなるかがわかることになり、最も低いものを大きくする調整となる。これは、車内における携帯機２の不感帯領域を解消していることになる。

また、このような調整を行った後に、３つのアンテナを使用して、さらに車内における携帯機２の不感帯領域を解消するようにしてもよい。
また、送信出力を大きくする際には、２つの車内アンテナで受信した受信レベルと、目標レベル設定部３１１のレベルの偏差に所定のゲインを乗じるようにして、目標レベルに受信レベルを近づけていくフィードバック制御によるものを用いるものとする。さらに、１度に増やす出力に制限を付けることにより、オーバーシュート分を生じないようにして、無駄に電力を消費しないようにしてもよい。つまり、必ず１次遅れになる制御にしてもよい。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両キーレス装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)車両との通信により識別情報を車両に送信する携帯機２と、携帯機２との通信により携帯機２の認証を行う車載機３と、認証成立により車両装置の動作を許可する制御部３１及びロック出力部３６、アンロック出力部３７とを有する車両キーレス装置において、車載機３は、車外アンテナ３８〜４０と複数の車内アンテナ４１〜４３を備え、いずれかの車内アンテナ４１〜４３で送信する際に、他の車内アンテナ４１〜４３で受信させ、受信レベルを検出するアンプ５６〜５８、平滑回路５９〜６１、A/D回路６２〜６４とを設け、制御部３１は、受信レベルから車内アンテナ４１〜４３の出力レベルを調整するため、車内の受信感度を良好な状態にすることができる。

(2)制御部３１は、目標レベル設定部３１１に予め設定した受信レベルとなるようフィードバック制御により車内アンテナの出力レベルを調整するとともに、送信するアンテナの選択を行うため、さらに車内における携帯機２の不感帯領域の解消を行うことができる。

以上、本発明の車両キーレス装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例では、車内アンテナを３つとしたが、他の本数であってもよい。
キーレス動作について、実施例では、ドアロックとエンジンスタートを例に説明したが、他の機能であってもよいし、他の機能を追加したものであってもよい。
また、実施例では、送信に対して残りのアンテナを全て受信アンテナとしたが、１つのみ、あるいは、受信するアンテナを切り替えるなどであってもよい。

実施例１の車両キーレス装置の携帯機のブロック図である。実施例１の車両キーレス装置の車載機のブロック図である。実施例１の車両キーレス装置の車内アンテナの配置を示す説明図である。実施例１の車両キーレス装置の車内アンテナの出力調整処理の流れを示すフローチャートである。実施例１において、LF送信アンテナをそのまま受信アンテナとして用いる場合の説明図である。実施例１の車両キーレス装置の送信アンテナにおける受信信号の処理状態を示す説明図である。

符号の説明

１車両キーレス装置
２携帯機
２１制御部
２２ RF送信部
２３送信アンテナ
２４ LF受信部
２５受信コイル
３車載機
３１制御部
３１１目標レベル設定部
３２ LF送受信部
３３ RF受信部
３４各ドア開閉入力部
３５ロック状態入力部
３６ロック出力部
３７アンロック出力部
３８〜４０車外アンテナ
４１〜４３車内アンテナ
４４受信アンテナ
４５エンジンスタート出力部
５０〜５５送信回路
５６〜５８アンプ
５９〜６１平滑回路
６２〜６４ A/D回路

Claims

車両との通信により識別情報を車両に送信する携帯機と、
前記携帯機との通信により前記携帯機の認証を行う車載機と、
認証成立により車両装置の動作を許可する制御手段と、
を有する車両キーレス装置において、
前記車載機は、
車外アンテナと複数の車内アンテナを備え、
いずれかの車内アンテナで送信する際に、他の前記車内アンテナで受信させ、受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
受信レベルから前記車内アンテナの出力レベルを調整する調整手段と、
を設けた、
ことを特徴とする車両キーレス装置。
請求項１に記載の車両キーレス装置において、
前記調整手段は、
予め設定した受信レベルとなるようフィードバック制御により車内アンテナの出力レベルを調整するとともに、送信するアンテナの選択を行う、
ことを特徴とする車両キーレス装置。