JP2007191891A - 車載機器遠隔制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車載機10と携帯機から構成され、携帯機は、車載機10からの受信状態を検知する受信磁界強度検出部を有し、車載機10から送信される呼出信号を受信したとき、受信磁界強度検出部により検出された受信状態を示す情報であるRSSI情報を返信すると共に、車載機10は、このRSSI情報を報知部25に表示するようにし、携帯機との無線通信の障害になる車両の電磁ノイズが多くなる車載機器作動時などにも、システムが正常に作動できることを使用者が確認できるようにした。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、第1の受信手段で呼出信号が受信されると、応答信号を送信する第1の送信手段を備えた携帯無線装置と、第2の送信手段から所定の時間間隔で送信した呼出信号に応じて携帯無線装置から送信された応答信号が第2の受信手段で受信されると、車両のドアを解錠するための信号を出力し、応答信号が受信されなければ、所定時間経過後に車両のドアを施錠するための信号を出力する制御手段とを備えた車両無線装置とから構成されたシステムが記載されている。
例えば、特許文献2には、携帯無線機に呼出信号を送信して、携帯無線機からの暗証コード信号を受信し、内部コードと照合し一致したときには、ステアリングロック機構の解錠動作、エンジンスイッチのスイッチング動作及びアクセサリスイッチのスイッチング動作を各々許可する手段から構成されたシステムが記載されている。
さらに、車内では、車両のDC電源またはACに変換した形で、一般の電子機器を持ち込み使用できる環境になっていて、これらの電子機器や、電源装置からの電磁ノイズも無線通信の障害になる可能性がある。
しかし、車両の補機類や電子機器装備品が稼動状態でのエンジン再始動時の無線通信や、ACCスイッチまたはIGスイッチオン状態での、携帯機車外持ち出し検出の無線通信などの一部の重要な機能では、補機や電子機器などが動作している環境で無線通信する必要がある。エンジンスイッチ回動前で、無線通信が成立した携帯機位置で、エンジンスイッチ回動後の電磁ノイズの多い環境で無線通信できるかどうか不明である。
図1は、この発明の実施の形態1による車載機器遠隔制御装置の車載機を示すブロック図である。
図1において、車載機器遠隔制御装置は、車載機10と図2の携帯機から構成される。車載機10は、車内送信アンテナ11として第1車内送信アンテナ11a及び第2車内送信アンテナ11bと、車外送信アンテナ12として第1〜第4車外送信アンテナ12a〜dとの6つの送信アンテナを有している。図4に示すように、第1車内送信アンテナ11aは、車室内のセンターコンソールに、第2車内送信アンテナ11bは、後部座席下付近にそれぞれ設置されている。一方、車外送信アンテナ12は、それぞれ車両(4輪車)の例えばドアの取っ手に設けられている。これら車内送信アンテナ11及び車外送信アンテナ12は、送信アンテナと総称することもある。送信アンテナは、送信部17に接続され、送信部17は、ECU(電子制御装置)20に接続されている。
また、車両には受信アンテナ18が設けられており、この受信アンテナ18で受信された携帯機50よりの信号、例えば周波数315MHzの信号は、受信部19で復調されてECU20に供給される。
操作検出部21は、ユーザによる各種スイッチ操作を検出するものであり、例えば各アウタドアハンドルに設置された起動スイッチ(コード要求信号の送信を開始するための信号源)や、エンジンスイッチを押すことで、ロック解除のための交信を起動するためのキーノブスイッチや、エンジンスイッチの(始動、イグニッションオン、アクセサリオン、オフそしてロックなどの)位置を検出し、その操作検出信号をECU20に供給する。
ドア開閉検出部22は、全てのドアの個別の開閉及び全てのドアの個別の施錠/解錠状態を検出し、その検出信号をECU20に供給する。
センサ群23は、車速や変速位置やエンジン運転状態を検出する各種センサであり、これらの各種センサの検出信号は、ECU20に供給される。
報知部25は、ドアロック/アンロックをした場合のいわゆるアンサーバックとしての車両のライト点灯やホーン吹鳴を行うアンサーバック装置や、各種警報のためのブザーの発音する警報装置や、後述する受信状態の表示を行う表示装置を含んでいる。
以上により車載機10が構成される。なお、操作検出部21とドア開閉検出部22とセンサ群23と報知部25は、他のシステムと共用されるものであってもよい。
ステアリングロック部32は、エンジンスイッチのLock位置からの回動ロック機構を解除すると同時に、ステアリング操作の機械的ロック機構も解除する。エンジンスイッチがロック位置に戻されると、両ロック機構はロック状態になる。
イモビライザ部34は、エンジン40への燃料供給及びイグニッション動作を禁止する機構である。ドアロック部36は、全てのドアのロック/アンロックを行う機構である。シフトロック部38は、変速機ギアシフト機構で、パーキングレンジからその他のレンジへの移行を禁止するロック装置で、ECU20からロック解除の許可/不許可の信号を出す。
さらに、ECU20には、エンジン制御部30が接続され、エンジン制御部30は、セルモータを利用してエンジン40の始動を制御すると共に、エンジン40の駆動停止も制御できる。
図2において、携帯機50のECU52にはメモリ53が内臓されており、このメモリ53には、正規であれば車載機10のメモリ24に格納されているのと同じ、IDコード、暗号キーが格納されている。携帯機50は、送信アンテナ56と受信アンテナ58を有している。これらのアンテナ56、58は、それぞれ送信部55、受信部57に接続され、送信部55、受信部57は、ECU52に接続されている。
受信アンテナ58で受信された車載機10よりの信号、例えば周波数134kHzの質問信号は、受信部57で復調されてECU52に供給される。また、ECU52は、質問信号に対応した暗号キーをメモリ53から読み出し、質問信号中の質問コードを暗号化して、回答信号を作成し、送信部55に供給し、送信部55で変調されて、例えば周波数315MHzの信号として送信アンテナ56から車載機10に向けて送信される。
また、携帯機50には、キーレスエントリ機能としての、ドアのロック/アンロックの遠隔操作をするLOCKキー/UNLOCKキーなどがあって、これらの信号は、操作検出部51よりECU52に入力される。
図3において、52、57、58は図2におけるものと同一のものである。図3では、受信部57と、ECU52及び受信アンテナ58との接続状態を示している。
受信部57は、受信アンテナ58で受信された、後述する図7(a)、(c)に示す信号のプリアンブル部分で、所定の周波数成分が復調可能レベル以上になった場合、ECU52に対してwake信号を出力する起動検知部57aと、同じくプリアンブル部分で受信レベルを保持して、ECU52にRSSI信号として出力する受信磁界強度検出部57c(受信状態検知手段)と、プリアンブル部分以降のコード部分を復調して、ECU52にdata信号を出力する復調部57bと、reset信号が入力されると、次の新しい受信に備えて起動検知部57a、受信磁界強度検出部57cをリセットする制御部57dとから構成される。
図4において、11a、11b、12a〜12d、18、50は図1におけるものと同一のものである。
図4では、車両に配置された各送信アンテナ11、12と携帯機50との通信を模式的に示している。携帯機50が正規登録機かどうかを確認する方式(相手認証方式)は、例として、いわゆるチャレンジ・レスポンス方式(秘密鍵暗号ベース相手認証方式)で説明している。
車載機10の各送信アンテナ11、12からは、周波数134kHzのコード要求信号(質問信号)が送信され、携帯機50は、このコード要求信号を受信すると、受信した質問信号に応じた暗号キーと質問コード(平文)から作成した回答コード(暗号文)で変調した周波数315MHzの回答信号を返送する。
車載機10の受信アンテナ18で受信された周波数315MHzの回答信号は、受信部19で復調されてECU20に供給され、ECU20は、回答信号を受信する。車載機10は、送信した質問コード(平文)を対応した暗号キーで作成した暗号文と、受信した回答コードとを照合して、携帯機50が正規登録機であるかどうかを確認する。
車載機10の各送信アンテナ11、12から携帯機50へは、低周波(以下LFと略す)を使用している。これは、携帯機50の位置を確認しやすいように電磁波の内で、その強度が距離の3乗に逆比例する磁界成分を利用するためで、通常通信距離は1m前後である。一方、携帯機50から車載の受信アンテナ18への通信は、UHF帯が使用されていて、通常5〜20mの通信距離である。
図6は、この発明の実施の形態1による車載機器遠隔制御装置の車載機の受信状態を表示する図であり、図6(a)、図6(b)はその表示例である。
図7においては、呼出信号、応答信号、質問信号、回答信号そして遠隔制御信号の構成例を示している。
図7(a)は、車載機から携帯機への呼出信号(受信状態返信要求信号)の構成で、プリアンブル(例えば5ms程度のバースト信号)、固定長のID情報からなる固定IDコード(例えば20ビット)、呼出信号であることを示すビットや受信監視モード用ビット情報を含む付加コード(例えば4ビット)、及びパリティビットから構成される。
図7(b)は、図7(a)の呼出信号に対する携帯機から車載機への応答信号の構成で、プリアンブル、固定IDコード、携帯機番号等の情報を含む付加コード、受信状態を示す情報であるRSSI情報(例えば4ビット)、及びパリティビットから構成される。
図7(d)は、図7(c)に質問信号に対する携帯機から車載機への回答信号の構成で、プリアンブル、固定IDコード、回答信号を示すビットや携帯機番号等の情報を含む付加コード、受信した質問コードを暗号キーで暗号化した暗号文である回答コード、及びパリティビットから構成される。
図7(e)は、携帯機から車載機への遠隔制御信号の構成で、図7(d)の回答コードに代えて、携帯機が電波を送信する毎にカウントアップされる値であるローリングコードが設定される。図7(e)の付加コードには、応答信号と遠隔制御信号の識別情報が含まれている。
図5のフローチャートは、ECU20が起動後、起動スイッチ、キーノブスイッチ、エンジンスイッチのイグニッションON位置(以下IGオンと称す)の各スイッチがオン状態になったとき、運転席ドアが閉状態から開状態になったとき、及び受信監視モード中の一定間隔(例えば1秒毎)に実行が開始(ステップ200)されるプログラムの処理を示している。ステップ201で、これら実行条件のどの条件であるかが確認される。
返信の回答が正解ならば、ステップ207で、ドアがアンロック状態かどうか確認する。ロック状態ならばステップ213で、ドア開錠出力を指示し、ステップ299で終了する。アンロック状態ならば、ステップ208、209で、エンジンスイッチがLock位置かつ全ドアが閉まっているかどうか(条件1)を確認する。
条件1が成立しておれば、ステップ209で、全車内送信アンテナ11から呼出信号を送信して、ステップ210で、携帯機50が車内に無い(返信が無い)ことが確認できれば、ステップ211で、ドア施錠出力を指示し、ステップ299で終了する。
ステップ208、209で条件1が不成立の場合、またはステップ210で返信がある場合、ステップ212で、ロック操作が出来ないことを知らせるため、警報出力を指示し、ステップ299で終了する。
返信の回答が正解ならば、ステップ225で、呼出信号の付加コード部に受信監視モードであることを示すビットをセットした呼出信号を、車内送信アンテナ11から送信し、受信監視モード中動作する監視タイマをセットし、ステップ226で、エンジンスイッチロック解除出力を指示して、ステップ299で終了する。
返信があれば、車内送信アンテナ11から質問信号を送信する(ステップ233)。ステップ234で、この質問信号に対する回答信号の返信を確認する。返信が無いか、返信の回答が不正解ならば、ステップ299で終了する。
返信の回答が正解ならば、ステップ236で、エンジン始動許可を出力して、ステップ299で終了する。
ステップ262での受信状態表示の例として、受信状態がNGの場合は、赤色、受信状態が良くなるに比例して緑色の点灯時間割合を多くし、受信状態に余裕の少ない場合は、緑色の点灯時間割合を少なくするような表示出力とする。
このローリングコードは、携帯機50が電波を送信する毎にカウントアップされる値であり、車載機10側では、前回において携帯機50から受信した所定のコードに含まれるローリングコードを記憶しておき、今回受信した所定のコードに含まれるローリングコードが前回のローリングコードの値から所定の範囲内であるとき、今回のローリングコードは正しいと判別し、受信した所定のコードが特定コードに一致すると判別する。この付加コードには、応答信号と遠隔制御信号の識別情報が含まれている。
次に、図8に基づき、携帯機50の動作について説明する。
電池交換などで、ECU52がリセット状態から始まる場合は、START(500)より始まり、ステップ501で、ECU52の初期設定を行い、ステップ502の待機になる。
ステップ511で、呼出信号の受信であれば、ステップ513で、その付加コード中の受信監視モードを示すビットにより、受信監視モードかどうかを確認して、受信監視モードでなければ、ステップ514で、応答信号を送信して、ステップ502に戻る。
受信監視モードであれば、ステップ515で、RSSI情報には、受信が不成功の場合は、受信不成功の情報とし、受信成功の場合は、その受信レベルに応じた情報とした応答信号を送信する。ステップ516で、次の(例えば1秒後)受信タイミングを待ち、そのタイミングになったとき、ステップ517で受信し、ステップ511に移る。
また、エンジンスイッチ回動後のノイズ増大の前に、受信状態返信要求信号の送信を開始し、携帯機50との通信可能が状態にして、エンジンスイッチ回動からの所定時間、受信状態返信要求信号を送信するようにしたので、その間に携帯機50を通信可能な位置に移動できるため、好適である。
また、もし、受信状態が不良との表示が出た場合は、使用者は、受信状態が良好と表示される位置に携帯機を移動することができる。
また、エンジンスイッチのIGオン状態で、エンジンを再始動しようとした場合、IGオン条件で動作する補機や電子機器装備品からの電磁ノイズで携帯機との無線通信ができなくて、エンジン始動が出来なくなる可能性があるという従来システムでの問題もなくなる。本発明では、電磁ノイズの多い状態で携帯機との通信状態を確認できているため、上記のような不具合が防止でき、信頼性の高いシステムが実現できる。
また、受信状態の監視タイミングの開始をエンジンスイッチ回動前から、回動後の所定時間としたので、エンジンスイッチ回動前の電磁ノイズが少ない環境から携帯機を受信状態監視モードに設定できるため、好適である。回動後の所定時間は、携帯機側の電池消耗を考えて決定することになる。
図9は、この発明の実施の形態2による車載機器遠隔制御装置の車載機のECUの携帯機との通信処理を示すフローチャートである。
図9は、図5のステップ234とステップ236の間に、ステップ235を設け、図5のステップ225を削除したものである。以下、図9について、図5と異なる部分とその前後のステップのみ説明する。
ステップ201で、IGオンであった場合(ステップ230)の処理中のステップ234で、質問信号に対する回答信号の返信を確認する。返信が無いか、返信の回答が不正解ならば、ステップ299で終了する。
返信の回答が正解ならば、ステップ235で、呼出信号の付加コード部に受信監視モードであることを示すビットをセットした呼出信号を、車内送信アンテナ11から送信し、受信監視モード中動作する監視タイマをセットし、ステップ236で、エンジン始動許可を指示して、ステップ299で終了する。
また、ステップ201で、キーノブスイッチがオンであった場合(ステップ220)の処理中のステップ224で、質問信号に対する回答信号の返信を確認する。返信が無いか、返信の回答が不正解ならば、ステップ299で終了する。
返信の回答が正解ならば、ステップ226で、エンジンスイッチロック解除出力を指示して、ステップ299で終了する。
図10は、この発明の実施の形態3による車載機器遠隔制御装置の車載機のECUの携帯機との通信処理を示すフローチャートである。
図10は、図5のステップ225を削除した。また、ステップ201で、変速シフト位置が、パーキング(P)またはニュートラル(N)から、P、N以外の位置に変化した場合、または車速が所定値(例えば10km/h)以下になった場合を実行条件に加え、この場合の処理であるステップ270、271を追加したものである。
以下、図10について、図5と異なる部分とその前後のステップのみ説明する。
ステップ201で、キーノブスイッチがオンであった場合(ステップ220)の処理中のステップ224で、質問信号に対する回答信号の返信を確認する。返信が無いか、返信の回答が不正解ならば、ステップ299で終了する。
返信の回答が正解ならば、ステップ226で、エンジンスイッチロック解除出力を指示して、ステップ299で終了する。
また、ステップ201で、変速シフト位置が、パーキング(P)またはニュートラル(N)から、P、N以外の位置に変化した場合、または車速が所定値(例えば10km/h)以下になった場合(ステップ270)を実行条件に加え、これらが確認された場合には、ステップ271で、呼出信号の付加コード部に受信監視モードであることを示すビットをセットした呼出信号を、車内送信アンテナ11から送信し、受信監視モード中動作する監視タイマをセットし、ステップ299で終了する。
また、車両が所定の速度に低下した後の所定時間、受信状態返信要求信号を送信するようにしたので、車両が停止し降車する前に、携帯機との無線通信状態を確認でき、その間に携帯機を通信可能な位置に移動できる。停車後、携帯機の車外持ち出しなどの警報を確実にできるので、システムの信頼性が向上する。
また、車両の走行とは関係なく、色々な場合に使用者が、携帯機との通信状態を確認しようと考えた時に、シフト位置の変化は分かり易い操作で好適である。
また、受信状態の監視タイミングの開始を車速が所定の速度に低下後の所定時間としたので、走行中に受信状態が変化したかの知れないので、車両停止前に携帯機との通信状態を確認できることは、停車後に起きるかも知れない、携帯機の車外持ち出しのチェックを確実に実施できるという利点がある。
11 車内送信アンテナ
12 車外送信アンテナ
17 送信部(車載機)
18 受信アンテナ(車載機)
19 受信部(車載機)
20 ECU(車載機)
21 操作検出部(車載機)
22 ドア開閉検出部(車載機)
23 センサ群(車載機)
24 メモリ(車載機)
25 報知部(車載機)
50 携帯機
51 操作検出部(携帯機)
52 ECU(携帯機)
54 報知部(携帯機)
55 送信部(携帯機)
56 送信アンテナ(携帯機)
57 受信部(携帯機)
57c 受信磁界強度検出部
58 受信アンテナ(携帯機)
Claims (5)
- 車載されて他の車載機器を制御する車載機と、この車載機と無線通信する携帯機とを備え、上記車載機から上記携帯機に対してコード要求信号を送信し、このコード要求信号を受信した携帯機から返送される回答コードのコード照合が上記車載機でなされたとき、上記携帯機による上記車載機器の遠隔制御を可能にする車載機器遠隔制御装置において、上記携帯機は、上記車載機からの受信状態を検知する受信状態検知手段を有し、上記車載機から送信される受信状態返信要求信号を受信したとき、上記受信状態検知手段により検知された上記受信状態を示す情報を返信すると共に、上記車載機は、この受信状態を示す情報を表示する表示装置を有することを特徴とする車載機器遠隔制御装置。
- 上記受信状態返信要求信号は、エンジンスイッチ回動前から回動後の所定時間送信されることを特徴とする請求項1記載の車載機器遠隔制御装置。
- 上記受信状態返信要求信号は、エンジン始動前から始動後の所定時間送信されることを特徴とする請求項1記載の車載機器遠隔制御装置。
- 上記受信状態返信要求信号は、変速位置がPまたはNから、それ以外に変化した後の所定時間送信されることを特徴とする請求項1記載の車載機器遠隔制御装置。
- 上記受信状態返信要求信号は、車両が所定の速度に低下した後の所定時間送信されることを特徴とする請求項1記載の車載機器遠隔制御装置。
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