JP2008175032A - 車両用キーレスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両用キーレスシステムにおいて、車載機との間の通信性能を向上する。
【解決手段】携帯機１００と車載機との間で通信を行い、ドアロックの施錠開錠を行う車両用キーレスシステムであって、携帯機１００は回路基板６００上に設けられた第一の送信アンテナ１３１Ａと、回路基板と所定の角度θをなす平面上に位置するようにケース上部５１０の内側に設けられた第二の送信アンテナ１３１Ｂとを備え、車載機に対し第一の送信アンテナ１３１Ａ、第二の送信アンテナ１３１Ｂ双方から同時に信号を送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用キーレスシステムに関するものである。

一般に、車両のドアロックを施錠開錠するにあたり、運転席側ドアの外部ドアハンドル近傍に設けられたリクエストスイッチを押すことで、ドアのキーシリンダーにキーを差し込むことなくドアを施錠開錠する車両用キーレスシステムが実用化されている。このような車両用キーレスシステムでは、リクエストスイッチが操作された際に車両側に設置された車載機が起動して乗員が所持する携帯機（キー）に対しリクエスト信号を送信し、リクエスト信号を受信した携帯機は携帯機毎に割り当てられた固有のＩＤを含む応答信号を送信し、車載機は受信した応答信号と記憶しているＩＤとの照合を行い、ＩＤが合致した場合にのみドアロックの施錠、開錠を行うものである（特許文献１参照）。

また、このような車両用キーレスシステムにおいて、さらに利便性を向上させるため、携帯機にドアの施錠開錠のスイッチを儲け、携帯機から遠隔操作信号を送信してドアの施錠開錠を可能とする機能を設けた車両用キーレスシステムが実用化されている（特許文献２参照）。
特開平０５―１０６３７６号公報 特開平０８―１４４５９６号公報

ところでこのような車両用キーレスシステムにおいては、携帯機からリクエスト信号や遠隔操作信号を送信する送信アンテナが設けられている。この送信アンテナは、携帯機が有する回路基板上に回路パターンとして設けられることが多い（図１０参照）。

しかしながら、そのような送信アンテナから送信される電波の電界成分は、回路基板と同じ平面方向に広がり、回路基盤に垂直方向には広がりにくいため（図１１、図１２参照）、車載機に対する携帯機の角度によっては、車載機がリクエスト信号や遠隔操作信号を受信できない場合がある、と言う問題点があった。

本発明では以上の問題点に鑑み、車両用キーレスシステムにおいて、異なる方向に配置されたアンテナを携帯機に設け、携帯機が送信する信号の到達領域を拡大して車載機との間の通信性能を向上するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両のドアロックの操作を行う操作スイッチを有し、前記操作スイッチが操作された場合に、前記車両のドアロックの操作を指示する遠隔操作信号を送信する携帯機と、車両に設置され、前記遠隔操作信号を受信した際にドアロックの施錠開錠を制御する車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記遠隔操作信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記遠隔操作信号を送信する第二の送信アンテナとを備えること、を特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、乗員が携帯する携帯機と、車両に設置され、該車両の車体外部に設置されたリクエストスイッチが操作された際に、電子的に登録された前記携帯機の固有の識別番号を含む応答信号の送信を前記携帯機に要求するリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機から送信された前記応答信号を受信した際に、前記応答信号に含まれる前記識別番号の照合を行い、該照合が成立した場合にのみ前記車両のドアロックの施錠または開錠を行う車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記リクエスト信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記リクエスト信号を送信する第二の送信アンテナとを備えること、を特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、車両のドアロックの操作を行う操作スイッチを有し、前記操作スイッチが操作された場合に、前記車両のドアロックの操作を指示する遠隔操作信号を送信する携帯機と、車両に設置され、前記遠隔操作信号を受信した際にドアロックの施錠開錠を制御するとともに、該車両の車体外部に設置されたリクエストスイッチが操作された際に、電子的に登録された前記携帯機の固有の識別番号を含む応答信号の送信を前記携帯機に要求するリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機から送信された前記応答信号を受信した際に、前記応答信号に含まれる前記識別番号の照合を行い、該照合が成立した場合にのみ前記車両のドアロックの施錠または開錠を行う車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、
前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記遠隔操作信号および前記リクエスト信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記遠隔操作信号および前記リクエスト信号を送信する第二の送信アンテナとを備えること、を特徴としている。

上記構成によれば、携帯機に異なる方向のアンテナを設けることで、携帯機が送信する信号の到達領域を拡大し、車載機との間の通信性能を向上することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記第二の送信アンテナは、前記携帯機の筐体の内側に沿って設置されること、を特徴としている。

上記構成によれば、携帯機に異なる方向のアンテナを容易に設けることができる。

車両用キーレスシステムにおいて、異なる方向に配置されたアンテナを携帯機に設けて携帯機から送信する信号の到達領域を拡大することで、携帯機と車載機との間の通信性能を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１に、本発明の実施形態のブロック図を示す。

携帯機１００は、車両の乗員が携帯し、車両のドアの施錠、開錠の際に車載機２００と通信を行って後述する所定の動作を行うものである。

携帯機１００は、図２に示すように、ケース上部５１０、ケース下部５２０、ケース上部５１０とケース下部５２０を組み合わせた際に、組み合わせた境目部分から雨等の水の浸入を防ぐ防水パッキン７００、電子回路が組み込まれた回路基板６００を備えている。

ケース上部５１０には、ドア施錠スイッチ１５１およびドア開錠スイッチ１５２からなる操作スイッチ１５０が取り付けられている。携帯機１００の所持者は、車両から離れた位置でドアの施錠を行う際にはドア施錠スイッチ１５１を操作し、ドアの開錠を行う際にはドア開錠スイッチ１５２を操作することで、ドアの施錠、開錠が可能となっている。

ドア施錠スイッチ１５１およびドア開錠スイッチ１５２のそれぞれの直下の回路基板６００には、ドア施錠スイッチ１５１およびドア開錠スイッチ１５２が操作された際に電気的接点のオンオフを行うタクトスイッチ１５１Ｔおよび１５２Ｔが設けられている。

基板６００は、制御部１１０、受信アンテナ１２１を有する受信部１２０、送信アンテナ１３１を有する送信部１３０、変調部１４０、を電子回路として備えている。

制御部１１０は、操作スイッチ１５０の操作に応じて、また車載機２００から送信される信号に応じて携帯機１００が行う動作を制御する（制御については後述）。

受信部１２０は、車載機２００から送信された信号を受信アンテナ１２１で受信して信号処理を行い、制御部１１０へ出力する。

送信部１３０は、制御部１１０から出力され変調部１４０で変調された信号を送信アンテナ１３１により車載機２００へ送信する。

送信アンテナ１３１は、図２、図３に示すように、回路基板６００上に回路パターンとして設けられた第一の送信アンテナ１３１Ａと、回路基板と所定の角度θ（ここでは９０度）をなす平面上に位置するようにケース上部５１０の内側に設けられた第二の送信アンテナ１３１Ｂとを備えている。

ここで、図３に示すように、携帯機１００のケース上部５１０とケース下部５２０を組み合わせた際に、第一の送信アンテナ１３１Ａの一方の端末である第一の接点１３１ＡＳと、第一の接点１３１ＡＳ側に位置する第二の送信アンテナ１３１Ｂの端末である第二の接点１３１ＢＳとが接するようになっており、変調部１４０で変調された信号は第一の送信アンテナ１３１Ａと第二の送信アンテナ１３１Ｂの双方から同時に送信される。

車載機２００は、車両のインストルメントパネル内部（図示省略）等に設置されており、携帯機１００と通信を行って、各席ドア内部に設置されたドアロックアクチュエータ３００の動作を制御して、ドアの施錠、開錠を行う。

車載機２００は、制御部２１０、受信アンテナ２２１を有する受信部２２０、室内アンテナ２３１Ａおよび室外アンテナ２３１Ｂを有する送信部２３０を備えている。また、運転席側ドアの外部ドアハンドル（図示省略）近傍に取り付けられているリクエストスイッチ２４０と電気的に接続されている。さらに、各席ドアのドアロックを施錠、開錠するドアロック機構（図示省略）を駆動するドアロックアクチュエータ３００と電気的に接続されている。

制御部２１０は、携帯機１００から送信される信号に応じて、またリクエストスイッチ２４０からの信号に応じて車載機２００が行う動作を制御する（制御については後述）。

受信部２２０は、携帯機１００から送信された信号を受信アンテナ２２１で受信して信号処理を行い、制御部２１０へ出力する。

送信部２３０は、携帯機１００に対して室内アンテナ２３１Ａおよび室外アンテナ２３１Ｂから信号を送信する。ここで、室内アンテナ２３１Ａは、運転席側ドア内部に設置され、携帯機１００との通信が車室内で可能となるようにアンテナ特性が設定されている。また、室外アンテナ２３１Ｂは、運転席側ドア内部に設置され、携帯機１００との通信が車両外部の所定範囲で可能となるようにアンテナ特性が設定されている。

次に、フローチャートを用いて、本実施形態の動作を説明する。

本実施形態では、携帯機１００の所持者が車両に設けたリクエストスイッチ２４０を操作した場合（図４参照）と、携帯機１００の操作スイッチ１５０を操作した場合（図５参照）に、携帯機１００と車載機２００が通信を行って、所定の条件が満たされた場合（後述するＩＤ認証）に車載機２００がドアロックの施錠または開錠を行うものである。

図６に、携帯機１００の動作のフローチャートを示す。

ステップＳ１０１では、携帯機１００は車載機２００からのリクエスト信号(後述)の受信が可能な待機状態にある。

ステップＳ１０２では、携帯機１００の操作スイッチ１５０（図６では操作SWと記載）の操作の有無、すなわち、ドア施錠スイッチ１５１またはドア開錠スイッチ１５２の操作の有無が判定される。ドア施錠スイッチ１５１またはドア開錠スイッチ１５２がＯＮされた場合は、フローはステップＳ１０３へ移行する。一方、ドア施錠スイッチ１５１またはドア開錠スイッチ１５２が双方ともＯＦＦの場合は、フローはステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０３では、制御部１１０において、不揮発性メモリに記録された携帯機１００固有のＩＤの確認と、信号の送信の際に必要なデータの暗号化処理が行われる。この後に、フローはステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、携帯機１００から遠隔操作信号が送信される。遠隔操作信号は、車載機２００に対しドアロックの施錠または開錠を実施させる信号である。このとき、遠隔操作信号は、第一の送信アンテナ１３１Ａと第二の送信アンテナ１３１Ｂの双方から同時に送信される。このため、図７に示すように、遠隔操作信号は、回路基板６００に平行な平面上を拡散して広がるとともに、回路基板６００に角度θ（ここでは９０度）で交わる平面上を拡散して広がる。したがって、図８に示すように車載機２００に対して携帯機が水平に位置しているとすると、車載機２００の水平方向と垂直方向に拡散して遠隔操作信号が到達し、遠隔操作信号の到達領域が拡大されるため、携帯機１００と車載機２００との通信性能を向上することができる。この後に、フローはステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０５では、携帯機１００が車載機２００からのリクエスト信号を受信したかどうかが判定される。リクエスト信号は、車両の運転席側ドアの外部ドアハンドル近傍に設けられたリクエストスイッチ２４０が押された際に、車載機２００から送信される。携帯機１００が車載機２００からのリクエスト信号を受信した場合は、フローはステップＳ１０６へ移行する。一方、携帯機１００が車載機２００からのリクエスト信号を受信していない場合は、フローはステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０６では、制御部１１０において、リクエスト信号に含まれる車両ＩＤの確認と、応答信号送信の際に必要なデータの暗号化処理が行われる。個々の携帯機１００には、それぞれの携帯機１００に対応する車両に割り当てられた固有の車両ＩＤが記憶されており、リクエスト信号に含まれる車両ＩＤが制御部１１０に記憶されている車両ＩＤと一致するか否かの確認が行われる。この後に、フローはステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７では、携帯機１００から応答信号が送信される。このとき、応答信号は、第一の送信アンテナ１３１Ａと第二の送信アンテナ１３１Ｂの双方から同時に送信される。このため、図７に示すように、遠隔操作信号は、回路基板６００に平行な平面上を拡散して広がるとともに、回路基板６００に角度θ（ここでは９０度）で交わる平面上を拡散して広がる。したがって、図８に示すように車載機２００に対して携帯機が水平に位置しているとすると、車載機２００の水平方向と垂直方向に拡散して遠隔操作信号が到達し、遠隔操作信号の到達領域が拡大されるため、携帯機１００と車載機２００との通信性能を向上することができる。この後に、フローはステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０８で、携帯機１００の一連の動作が終了する。

図９に、車載機２００の動作のフローチャートを示す。

ステップＳ２０１では、車載機２００は運転席側ドアの外部ドアハンドル近傍に設けられたリクエストスイッチ２４０からの信号、または携帯機１００からの遠隔操作信号の受信待機状態にある。

ステップＳ２０２では、携帯機１００からの遠隔操作信号の受信の有無が判定される。携帯機１００からの遠隔操作信号を受信した場合は、フローはステップＳ２０３へ移行する。一方、携帯機１００からの遠隔操作信号を受信しない場合は、フローはステップＳ２０６へ移行する。

ステップＳ２０３では、制御部２１０において、受信した遠隔操作信号に含まれる携帯機１００のＩＤの照合と、信号処理の際に必要なデータの暗号化処理が行われる。この後に、フローはステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では、携帯機１００のＩＤの照合結果が判定される。携帯機１００のＩＤが、制御部２１０にあらかじめ記憶されたＩＤと一致する場合は、フローはステップＳ２０５へ移行する。一方、携帯機１００のＩＤが、制御部２１０にあらかじめ記憶されたＩＤと一致しない場合は、フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０５では、遠隔操作信号に従って、車載機２００が車両のドアロックを施錠または開錠する。この後に、フローはステップＳ２１１へ移行する。

ステップＳ２０６では、車両の運転席側ドアの外部ドアハンドル近傍に設けられたリクエストスイッチ２４０がＯＮであるか否かが判定される。リクエストスイッチ２４０がＯＮ、すなわち、リクエストスイッチ２４０が操作された場合は、フローはステップＳ２０７へ移行する。一方、リクエストスイッチ２４０がＯＦＦ、すなわち、リクエストスイッチ２４０が操作されていない場合は、フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０７では、車載機２００から携帯機１００へ、応答信号を要求するリクエスト信号を送信する。この後に、フローはステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０８では、リクエスト信号を送信してから所定時間内に、Ｎ秒間継続して携帯機１００からの応答信号を受信したか否かが判定される。リクエスト信号を送信してから所定時間内に、Ｎ秒間継続して携帯機１００からの応答信号を受信した場合は、車両近傍に携帯機１００が存在することを意味するとして、フローはステップＳ２０９へ移行する。一方、リクエスト信号を送信してから所定時間内に、Ｎ秒間継続して携帯機１００からの応答信号を受信しない場合は、携帯機１００との通信がうまくできない状態であることを意味するとして、フローはステップＳ２１１へ移行する。

ステップＳ２０９では、制御部２１０において、携帯機１００から送信された応答信号に含まれる携帯機１００の携帯機ＩＤの照合と、信号処理の際に必要なデータの暗号化処理が行われる。個々の携帯機１００には、携帯機１００毎に割り当てられた固有の携帯機ＩＤが記憶されており、受信した応答信号に含まれる携帯機ＩＤが制御部２１０に記憶された携帯機ＩＤと一致するか否かの確認が行われる。この後に、フローはステップＳ２１０へ移行する。

ステップＳ２１０では、携帯機１００の携帯機ＩＤの照合結果が判定される。受信した応答信号に含まれる携帯機ＩＤが、制御部２１０にあらかじめ記憶された携帯機ＩＤと一致する場合は、フローはステップＳ２０５へ移行する。一方、携帯機ＩＤが、制御部２１０にあらかじめ記憶された携帯機ＩＤと一致しない場合は、フローはステップＳ２１１へ移行する。

ステップＳ２１１で、車載機２００の一連の動作が終了する。

以上のように、本発明の実施形態の車両用キーレスシステムでは、携帯機１００は異なる平面上に設置された２つの送信アンテナによりリクエスト信号、遠隔操作信号を送信するため、リクエスト信号、遠隔操作信号の到達領域が拡大し、携帯機と車載機との通信性能を向上することができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、携帯機１００、車載機２００のブロック図は一例であり、フローチャートに示した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。

また、第一の送信アンテナと第二の送信アンテナとのなす角度θは、実施形態で記載した９０度に限定されるものではなく、任意の値に設定することができる。

本発明の実施形態のブロック図である。 本発明の実施形態における携帯機の概略図である。 本発明の実施形態における携帯機の概略側面図である。 本発明の実施形態において、リクエストスイッチ操作時の状態を示す図である。 本発明の実施形態において、遠隔操作時の状態を示す図である。 本発明の実施形態における携帯機のフローチャートを示す図である。 本発明の実施形態において、携帯機からの信号の送信状態を示す図である。 本発明の実施形態において、携帯機からの信号の送信状態を示す他の図である。 本発明の実施形態における車載機のフローチャートを示す図である。 従来技術の携帯機の概略図である。 従来技術において、携帯機からの信号の送信状態を示す図である。 従来技術において、携帯機からの信号の送信状態を示す他の図である。

符号の説明

１００ 携帯機
１１０ 制御部
１２０ 受信部
１２１ 受信アンテナ
１３０ 送信部
１３１ 送信アンテナ
１３１Ａ 第一の送信アンテナ
１３１Ｂ 第二の送信アンテナ
１３１ＡＳ 第一の接点
１３１ＢＳ 第二の接点
１４０ 変調部
１５０ 操作スイッチ
１５１ ドア施錠スイッチ
１５２ ドア解除スイッチ
１５１Ｔ、１５２Ｔ タクトスイッチ
２００ 車載機
２１０ 制御部
２２０ 受信部
２２１ 受信アンテナ
２３０ 送信部
２３１ 送信アンテナ
２３１Ａ 室内アンテナ
２３１Ｂ 室外アンテナ
２４０ リクエストスイッチ
３００ ドアロックアクチュエータ
５１０ ケース上部
５２０ ケース下部
６００ 回路基板
７００ 防水パッキン

Claims (4)

1. 車両のドアロックの操作を行う操作スイッチを有し、前記操作スイッチが操作された場合に、前記車両のドアロックの操作を指示する遠隔操作信号を送信する携帯機と、
   車両に設置され、前記遠隔操作信号を受信した際にドアロックの施錠開錠を制御する車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、
   前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記遠隔操作信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記遠隔操作信号を送信する第二の送信アンテナとを備えることを特徴とする車両用キーレスシステム。
2. 乗員が携帯する携帯機と、
   車両に設置され、該車両の車体外部に設置されたリクエストスイッチが操作された際に、電子的に登録された前記携帯機の固有の識別番号を含む応答信号の送信を前記携帯機に要求するリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機から送信された前記応答信号を受信した際に、前記応答信号に含まれる前記識別番号の照合を行い、該照合が成立した場合にのみ前記車両のドアロックの施錠または開錠を行う車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、
   前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記リクエスト信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記リクエスト信号を送信する第二の送信アンテナとを備えることを特徴とする車両用キーレスシステム。
3. 車両のドアロックの操作を行う操作スイッチを有し、前記操作スイッチが操作された場合に、前記車両のドアロックの操作を指示する遠隔操作信号を送信する携帯機と、
   車両に設置され、前記遠隔操作信号を受信した際にドアロックの施錠開錠を制御するとともに、該車両の車体外部に設置されたリクエストスイッチが操作された際に、電子的に登録された前記携帯機の固有の識別番号を含む応答信号の送信を前記携帯機に要求するリクエスト信号を送信し、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機から送信された前記応答信号を受信した際に、前記応答信号に含まれる前記識別番号の照合を行い、該照合が成立した場合にのみ前記車両のドアロックの施錠または開錠を行う車載機と、を備えた車両用キーレスシステムであって、
   前記携帯機は、該携帯機が有する回路基板上の回路パターンとして設けられ前記遠隔操作信号および前記リクエスト信号を送信する第一の送信アンテナと、前記回路基板と所定の角度で交わる平面上に位置するように設けられ前記遠隔操作信号および前記リクエスト信号を送信する第二の送信アンテナとを備えることを特徴とする車両用キーレスシステム。
4. 前記第二の送信アンテナは、前記携帯機の筐体の内側に沿って設置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用キーレスシステム。
   

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