JP2008274560A - 車両用ユーザー照合システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信における混信を抑制すると共に電力消費を低減すること。
【解決手段】ユーザーＩＤを記憶した携帯機（１０）と、無線通信手段（２０）を有する車載装置と、を備え、車載装置において携帯機との無線通信によりユーザー照合を行なう車両用ユーザー照合システムであって、車載装置は、第１の制御手段（３０）と、第１の制御手段に比して電力消費が大きい第２の制御手段（４０）と、を有し、所定の車両停止時において、第１の制御手段は、定期的に携帯機に対して探知信号を送信するように無線通信手段を制御すると共に、無線通信手段の受信信号に基づいてユーザー照合及びエラー認識を行ない、第２の制御手段は、第１の制御手段がエラー認識をした時に起動して、無線通信手段の作動態様を変更するエラー時制御を行なうことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯機と車載装置が無線通信を行なってユーザー照合を行なう車両用ユーザー照合システムに関する。

従来、ユーザーに携帯された電子キーから送信されるユーザーＩＤを予め登録されたユーザーＩＤと照合し、この照合結果に基づいて車両ドアの開錠やエンジン始動を許可する制御システムが、スマートエントリーシステムやイモビライザーシステム等の名称で知られている。近年、このような制御システムにおいては、車両の駐車時等において、車両から定期的に探知信号（リクエスト信号）を車外に発信し、これを受信した携帯機からユーザーＩＤを含む応答信号を車両側に返信するという一連の無線通信が行なわれている。

この一連の無線通信を行なう際に解決すべき問題の一つとして、複数の車両や電子キーが近い範囲に存在する場合に、無線通信において混信が生じるという問題が挙げられる。すなわち、一の車両から探知信号が発信されたのに応じて複数の電子キーから応答信号が送信され、ユーザーＩＤを正常に認識することができない可能性がある。また、略同時に複数の車両から探知信号を受信した電子キーでは、最後に受信した探知信号を送信した車両に対して応答信号を返信するような処理を行なうことが想定されるが、この場合、電子キーに対応する車両が最後に受信した探知信号を送信した車両に相当しなければ、当該電子キーの保持者は、乗り込もうとしている車両にユーザーＩＤを正常に認識させることができないこととなる。

こうした問題を解決することを主眼とする車載機器遠隔制御装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ＩＤ照合に失敗したときに（或いは複数回に亘って失敗したときに）、ＩＤ要求信号（上記探知信号ないしリクエスト信号に相当する）の発信を抑制し、携帯機が他の車両からのＩＤ要求信号に応答できるようにするものとしている。
国際公開第ＷＯ９９／３６２９６号公報

ところで、上記の如き制御システムにおいては、繰り返し探知信号を送信すること等に起因する電力消費の低減という、上記無線通信における混信の抑制とは別の課題が存在する。しかしながら、上記従来の装置においては、このような課題を解決することについての考慮がなされていない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、無線通信における混信を抑制すると共に電力消費を低減することが可能な車両用ユーザー照合システムを提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ユーザーＩＤを記憶した携帯機と、無線通信手段を有する車載装置と、を備え、車載装置において携帯機との無線通信によりユーザー照合を行なう車両用ユーザー照合システムであって、車載装置は、第１の制御手段と、第１の制御手段に比して電力消費が大きい第２の制御手段と、を有し、所定の車両停止時において、第１の制御手段は、定期的に携帯機に対して探知信号を送信するように無線通信手段を制御すると共に、無線通信手段の受信信号に基づいてユーザー照合及びエラー認識を行ない、第２の制御手段は、第１の制御手段がエラー認識をした時に起動して、無線通信手段の作動態様を変更するエラー時制御を行なうことを特徴とするものである。

ここで、第１の制御手段は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）を中心として構成され、第２の制御手段は、例えば、ＣＰＵを中心とするコンピューターとして構成されることが考えられる。

この本発明の一態様によれば、第１の制御手段と、第１の制御手段に比して電力消費が大きい、従って複雑な処理・制御が可能な第２の制御手段と、の適切な役割分担により、ユーザー照合、及びエラー時制御が行なわれる。この結果、無線通信における混信を抑制すると共に電力消費を低減することができる。

本発明の一態様において、エラー時制御は、第２の制御手段から第１の制御手段に対して、無線通信手段の制御態様を変更するように指示する指示信号を送信することにより行なわれるものとしてもよい。

本発明によれば、無線通信における混信を抑制すると共に電力消費を低減することが可能な車両用ユーザー照合システムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、本発明の一実施例に係る車両用ユーザー照合装置１について説明する。

［構成］
図１は、車両用ユーザー照合システム１の全体構成の一例を示す図である。車両用ユーザー照合システム１は、主要な構成として、ユーザーに携帯される電子キー１０と、車両に搭載される車両側通信装置２０、カスタムＩＣ３０、メインＣＰＵ４０、及び車両側メモリ５０と、を備える。また、本システムの出力を利用して制御を行なうものとして、ボデーＥＣＵ６０等を図示する。図中の矢印は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる車両内の主要な情報通信の流れを示す。

図２は、電子キー１０及びこれに抜き差し可能なメカニカルキー１５の外観構成の一例を示す図である。図示する如く、電子キー１０は、ドアの施錠及び開錠を車両に指示するためのロックボタン１１及びアンロックボタン１２を備える。また、電子キー１０は、電子キー側通信装置１３、電子キー１０に固有のユーザーＩＤを記憶した電子キー側メモリ１４（例えば、半導体メモリやチップ等）を内蔵し、その他にバッテリーや、電子キー側通信装置１３の機能を補完するものとして、ごく近距離との通信を行なうトランスポンダ等を備える。なお、メカニカルキー１５は、電子キーがバッテリー切れの状態のとき等に機械的に車両ドアの解錠を行なうためのキーである。

電子キー側通信装置１３は、例えば、送信アンテナ、受信アンテナ、変調・増幅部、発信器等からなる。電子キー側通信装置１３は、車両側通信装置２０が発するリクエスト信号（特許請求の範囲における「探知信号」に相当）を受信アンテナにより受信すると、これに対する応答信号として、電子キー側メモリ１４に記憶された電子キー１０に固有のユーザーＩＤを含む、応答信号を発信する。また、ロックボタン１１やアンロックボタン１２が操作された際にも、ロック信号やアンロック信号を車両側に送信する。

これらの際に、変調・増幅部は、発信器が生成する搬送波（キャリア）を変調（例えば、位相偏移変調等）及び増幅して送信アンテナに出力する。そして、変調及び増幅された搬送波が、送信アンテナから所定周波数の応答信号として車両側に送信される。

なお、電子キー１０は、車両に対して１個のみ存在するとは限らず、複数のユーザー（例えば車両を保有する家族の各個人等）に対応して複数個存在してもよい。この場合、複数の電子キー１０は、それぞれ異なるユーザーＩＤを記憶しており、車両側にも複数のユーザーＩＤが予め登録されているものとすればよい。

図３は、車両側通信装置２０が有する複数の送受信アンテナ装置が電子キー１０を検知可能な範囲を示す図である。車両側通信装置２０は、例えば、車外との無線通信を行なうための複数の送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、及びチューナー等を有する。

送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、それぞれ、運転席ドアアウトサイドハンドル付近、助手席ドアアウトサイドハンドル付近、車両後端部付近等に配設される。各送受信アンテナ装置は、電子キー１０と同様に、搬送波（キャリア）生成し、これを変調（例えば、位相偏移変調等）及び増幅して出力するための発信機を備える。なお、送信アンテナと受信アンテナが別体として構成されてもよい。

チューナーは、車両内の任意の位置に配設されてよく、電子キー１０から送信される応答信号を送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを介して受信し、応答信号を復号してこれに含まれる電子キー１０に固有のユーザーＩＤを（現実には、ユーザーＩＤを示すデジタル信号を）カスタムＩＣ３０に出力する。

なお、車両側通信装置２０は、車室内を検知領域とする車室内用アンテナを更に有し、所定の場合に、車室内において電子キー１０を探知して電子キー１０が車室内に在るか否かを検知するのにも用いられてもよいが、これについての説明は省略する。

カスタムＩＣ３０は、例えば、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどの素子が集積された電子回路であり、タイマーや入出力インターフェイスを有し、車両側通信装置２０と通信回線等を介して接続されている。なお、本発明の性質上、カスタムＩＣ３０が作動する際の消費電力は、メインＣＰＵ４０が起動されて処理を実行する際の消費電力に比して小さいものであることを要する。

メインＣＰＵ４０には、バスを介してＲＯＭやＲＡＭ等が接続されており、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭ上に展開（ロード）することによって、種々の処理を行なうことが可能である。

車両側メモリ５０は、例えばＥＥＰＲＯＭやハードディスク等であり、予めユーザーＩＤが登録されている。車両側メモリ５０は、車載ナビゲーション装置が有する記憶媒体等が共用されてよい。

なお、カスタムＩＣ３０、メインＣＰＵ４０、及び車両側メモリ５０は、通信回線等を介して相互に接続されている。従って、これらが一体のＥＣＵ（Electronic Control Unit；ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続され、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記憶媒体やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備えるコンピューターユニット）を構成するものであってもよい。

ボデーＥＣＵ６０には、ドアロックＡＳＳＹ６２が接続される。ドアロックＡＳＳＹ６２は、ドアの開放を機械的に許容又は禁止するロック部材を駆動するドアロックコントロールモーター６４、ドアアウトサイドハンドルの内側に設置されたタッチセンサー６６、ロック部材の状態（施錠状態か解錠状態か）を検出してボデーＥＣＵ６０に出力するドアロックポジションスイッチ６８、ドアの施錠操作を行なうことが可能なロックスイッチ、ロック部材とワイヤー接続等され、メカニカルキー１５が挿入及び回転操作されることにより機械的にロック部材を操作可能なキーシリンダー等から構成される。なお、ドアロックＡＳＳＹ６２は、各車両ドアに対応して複数配設されるべきものであるが、説明を簡略化するため、いずれの車両ドアに配設されたものであるかを特に区別しないこととする。

ボデーＥＣＵ６０は、後述する如くメインＣＰＵ４０から正しくユーザー照合が行なわれた旨を示す信号を受信したことを条件に、タッチセンサー６６によりユーザーがドアアウトサイドハンドルの内側に触れたことが検知されたとき、又は電子キー１０からアンロック信号が送信され、その旨を示す信号をメインＣＰＵ４０から受信したときに、ドアロックコントロールモーター６４を駆動して車両ドアを解錠状態とする。

［制御内容］
図４は、カスタムＩＣ３０及びメインＣＰＵ４０により実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、所定の車両停止時において実行される。ここで、所定の車両停止時とは、例えば、車両が停止してＡＣＣオフの状態となり車両ドアがロックされたときを始期とし、後述する如くユーザー照合が正しく行なわれたときを終期とする。また、これに限らず、エンジン（又は走行用モータ）の停止時やパーキングブレーキの作動時等を始期としてもよいし、車両ドアがロックされてから一定時間経過したときを始期としてもよい。

まず、カスタムＩＣ３０は、送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃから定期的にリクエスト信号を発信するように、車両側通信装置２０に対する指示信号を送信する（Ｓ１００）。

そして、送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃのうちいずれかが電子キー１０からの応答信号を受信するまでＳ１００の処理を継続する（Ｓ１０２）。送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃのうちいずれかが電子キー１０からの応答信号を受信すると、応答信号に含まれる電子キー１０に固有のユーザーＩＤがチューナーから入力される（Ｓ１０４）。カスタムＩＣ３０は、入力された電子キー１０に固有のユーザーＩＤが、車両側メモリ５０に登録されたユーザーＩＤ（複数登録されている場合は、車両側メモリ５０に登録されたユーザーＩＤのうちいずれか）と一致するか否かを判定し（Ｓ１０６）、両者が一致した場合には、メインＣＰＵ４０を起動して、ユーザー照合が正しく行なわれた旨の信号を送信する（Ｓ１０８）。

ユーザー照合が正しく行なわれると、メインＣＰＵ４０は、ボデーＥＣＵ６０に対して、ユーザー照合が正しく行なわれた旨を示す信号（すなわち、解錠許可信号）を送信する（Ｓ１１０）。この結果ボデーＥＣＵ６０は、タッチセンサー６６又はアンロックボタン１２からの信号に応じて車両ドアを解錠状態とする。

係る処理により、ユーザー（運転車）は、電子キー１０を保持して車両に接近するだけで解錠許可を得ることができ、その後、ドアアウトサイドハンドルの内側に触れるか、アンロックボタン１２を押すだけで車両ドアを解錠状態とし、スムーズに車両に乗り込むことが可能となる。

また、メインＣＰＵ４０のようなコンピューターに比して電力消費の小さい電子回路として構成される、カスタムＩＣ３０によりリクエスト信号の発信及びユーザーＩＤの照合を行なうため、メインＣＰＵ４０のようなコンピューターによりリクエスト信号の発信及びユーザーＩＤの照合を行なう場合に比して、電力消費の軽減、ひいてはガソリン等の燃料消費の軽減を図ることができる。

一方、Ｓ１０６の判定において、入力された電子キー１０に固有のユーザーＩＤが、車両側メモリ５０に登録されたユーザーＩＤ（複数登録されている場合は、車両側メモリ５０に登録されたユーザーＩＤのうちいずれか）と一致しなかった場合は、ユーザー照合が正しく行なわれなかったのであるから、原則としてＳ１００に戻り、再度、送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃからのリクエスト信号の発信を指示する。なお、リクエスト信号の発信は、応答信号の受信から照合判定に至るまでの間も継続していて構わない。

係る処理により、正規のユーザー（予め車両側メモリ５０に登録されたユーザー）でない者が車両に接近したとしても、上記の如き簡便な車両ドアの解錠は行なわれないこととなる。

ところで、本実施例の車両用ユーザー照合システム１が適用された車両の周囲に、電子キー１０と同様に無線通信を行なって解錠許可を得る態様の電子キーを保持した者が複数存在する場合や（図５（Ａ）参照）、本システムと同様に無線通信を行なってユーザー照合を行なう車両が存在する場合において（図５（Ｂ）参照）、無線通信において混信が生じるという問題が生じ得る。

図５（Ａ）のような場合、一の車両からリクエスト信号が発信されたのに応じて複数の電子キーから応答信号が送信され、予め登録されたユーザーＩＤとの照合処理に係る処理負担が増大、或いは処理が正常に終了しない可能性がある。また、正規のユーザーでない者であって同種の電子キーを保持した者が車両の周囲に存在する場合に、応答信号を受信してユーザー照合に失敗し、再度リクエスト信号が発信されるという無駄な処理が繰り返されることとなり、無駄な電力消費が生じ得る。

また、図５（Ｂ）の場合、略同時に複数の車両から探知信号を受信した電子キーでは、最後に受信した探知信号を送信した車両に対して応答信号を返信するような処理を行なうことが想定されるが、この場合、電子キーに対応する車両が最後に受信した探知信号を送信した車両に相当しなければ、当該電子キーの保持者は、乗り込もうとしている車両にユーザーＩＤを正常に認識させることができないこととなる。なお、この例は、電子キーからの応答信号に、受信したリクエスト信号を特定するためのデータが含まれることを前提とする。従って、電子キーが相手方を特定せずに単にユーザーＩＤを含む信号を周囲に発信するものであれば、この問題は生じない。

これに対し、本実施例の車両用ユーザー照合システム１では、第１の所定時間以内に所定回数以上、入力された電子キー１０に固有のユーザーＩＤが車両側メモリ５０に登録されたユーザーＩＤと一致しなかった場合は、メインＣＰＵ４０を起動してエラー時制御を行なうこととした。

すなわち、Ｓ１０６の判定において否定的な判定を得た場合には、カスタムＩＣ３０は、第１の所定時間の間に、Ｓ１０６の判定における否定的な判定が所定回数以上（当該回を含めるとすれば所定回数マイナス１回以上）なされたか否かを判定する（Ｓ１１２；特許請求の範囲における「エラー認識」に相当する）。なお、この判定のために、カスタムＩＣ３０において、Ｓ１０６の判定において否定的な判定を得た時刻の履歴を記憶しておく必要がある。

Ｓ１１２において否定的な判定を得た場合には、Ｓ１００に戻り、再度、送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃからのリクエスト信号の発信を指示する。

一方、Ｓ１１２において肯定的な判定を得た場合には、カスタムＩＣ３０は、メインＣＰＵ４０の起動要請信号を出力する（Ｓ１１４）。メインＣＰＵ４０は、送受信アンテナ装置２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃのうち、Ｓ１０６の判定において否定的な判定を得た対象の応答信号を受信したアンテナ装置の作動を停止するようにカスタムＩＣ３０に指示し（Ｓ１１６）、第２の所定時間経過したときに、当該停止したアンテナ装置の作動を再開するようにカスタムＩＣ３０に指示する（Ｓ１１８）。なお、Ｓ１１６及びＳ１１８の処理が、特許請求の範囲における「エラー時制御」に相当する。第２の所定時間は、第１の所定時間と同じであってもよいし、異なってもよい。

係る処理により、ユーザー照合が失敗した電子キーの存在する方向に対しては、リクエスト信号の発信が一時的に停止されることとなり、無線通信の混信や電力消費を抑制することができる（図６参照）。

ここで、このようなエラー時制御をカスタムＩＣ３０に行なわせることも想定されるが、カスタムＩＣ３０の如き電子回路において、発信を抑制する送受信アンテナ装置の選択や作動再開時刻の特定を含む複雑な処理を行なわせるのは適切でない。仮に、エラー時制御をカスタムＩＣ３０に行なわせるものとすれば、カスタムＩＣ３０の構成が複雑になることにより消費電力が増大し、折角基本的な処理をカスタムＩＣ３０に負担させて電力消費を低減することとした効果が減殺されるからである。

この点、本実施例の車両用ユーザー照合システム１では、比較的単純な処理をカスタムＩＣ３０に行なわせ、必要に応じてメインＣＰＵ４０を起動してエラー時制御等を行なうものとしている。すなわち、カスタムＩＣ３０とメインＣＰＵ４０を適切に使い分けるので、電力消費を軽減しつつ、無線通信における混信を防止することができる。

以上説明した車両用ユーザー照合システム１によれば、電力消費が比較的小さいカスタムＩＣ３０と、複雑な処理・制御が可能なメインＣＰＵ４０との適切な役割分担により、ユーザーＩＤの照合、及びエラー時制御が行なわれる。この結果、無線通信における混信を抑制すると共に電力消費を低減することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述の一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、エラー時制御（エラー認識）は、第１の所定時間の間に、Ｓ１０６の判定における否定的な判定が所定回数以上なされたか否かに基づいて行なうものとしたが、Ｓ１０６の判定における否定的な判定を得た度に行なうものとしても構わない。

また、エラー時制御において、リクエスト信号の発信を全ての送受信アンテナ装置において一時停止するものとしても構わない。

また、エラー時制御において、無線通信装置２０への指示信号の送信を、カスタムＩＣ３０に代ってメインＣＰＵ４０が行なうものとしてもよい。

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。

車両用ユーザー照合システム１の全体構成の一例を示す図である。 電子キー１０及びこれに抜き差し可能なメカニカルキー１５の外観構成の一例を示す図である。 各送受信アンテナ装置が電子キー１０を検知可能な範囲を示す図である。 カスタムＩＣ３０及びメインＣＰＵ４０により実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。 無線通信において混信が生じる様子を示す図である。 ユーザー照合が失敗した電子キーの存在する方向に対しては、リクエスト信号の発信が一時的に停止される様子を示す図である。

符号の説明

１ 車両用ユーザー照合システム
１０ 電子キー
１１ ロックボタン
１２ アンロックボタン
１３ 電子キー側通信装置
１４ 電子キー側メモリ
１５ メカニカルキー
２０ 車両側通信装置
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 送受信アンテナ装置
３０ カスタムＩＣ
４０ メインＣＰＵ
５０ 車両側メモリ
６０ ボデーＥＣＵ
６２ ドアロックＡＳＳＹ
６４ ドアロックコントロールモーター
６６ タッチセンサー
６８ ドアロックポジションスイッチ

Claims (2)

1. ユーザーＩＤを記憶した携帯機と、無線通信手段を有する車載装置と、を備え、該車載装置において前記携帯機との無線通信によりユーザー照合を行なう車両用ユーザー照合システムであって、
   前記車載装置は、第１の制御手段と、該第１の制御手段に比して電力消費が大きい第２の制御手段と、を有し、
   所定の車両停止時において、
   前記第１の制御手段は、定期的に前記携帯機に対して探知信号を送信するように前記無線通信手段を制御すると共に、前記無線通信手段の受信信号に基づいてユーザー照合及びエラー認識を行ない、
   前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段がエラー認識をした時に起動して、前記無線通信手段の作動態様を変更するエラー時制御を行なう、
   ことを特徴とする、車両用ユーザー照合システム。
2. 請求項１に記載の車両用ユーザー照合システムであって、
   前記エラー時制御は、前記第２の制御手段から前記第１の制御手段に対して、前記無線通信手段の制御態様を変更するように指示する指示信号を送信することにより行なわれる、
   車両用ユーザー照合システム。

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