JP2011027002A - 車両用遠隔式始動装置及び遠隔式始動システム - Google Patents

Abstract

【課題】 純正携帯機から出力される認証情報を受信することを条件に正常に動作するエンジン制御ユニットを搭載した車両においても、後付けの遠隔式エンジン始動装置にて確実にエンジン始動をさせることができるようにすること
【解決手段】 エンジン始動信号を受けた際に純正携帯機１からの認証情報を受信したことを条件にスタータモータ４を駆動する純正キーフリー制御部３を備えた車両用の遠隔式エンジン始動装置であって、純正携帯機の電池収納部からその純正携帯機に対して給電する給電手段２０と、その給電手段による純正携帯機に対する給電のＯＮ／ＯＦＦを制御するＭＰＵ１５と、を備える。ＭＰＵは、平常時は給電をＯＦＦにし、携帯機８からのエンジン始動命令を受信した際に、給電をＯＮにして、純正携帯機から認証情報を出力させると共に、純正キーフリー制御部に対してエンジン始動信号を与える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リモコン操作により、車両の外からエンジンやエアコン等の装置を始動させることができる車両用遠隔式始動装置及び遠隔式始動システムに関するもので、より具体的には、エンジン始動信号等の始動信号を受けた際に純正携帯機からの認証情報を受信したことを条件にスタータモータ等の装置を駆動する制御ユニットを備えた車両に適用可能とするものである。

最近の車両には、車両の盗難防止のためにイモビライザと称されるシステムが搭載されたものがある。このイモビライザは、エンジンキーに所定のコードをもたせ、エンジンキーをキーシリンダにキーインしたとき車両側のＥＣＵ（エンジン制御ユニット）と通信し、エンジンキーが持つコードとＥＣＵ が保有しているコードが一致したことを条件にエンジンの始動を許可するものである。

また、特許文献１に記載のように、エンジンキーシリンダに代えて押圧操作したときにオン信号を出力するモーメンタリー型のアクセサリ・エンジン起動スイッチを備え、ブレーキペタルスイッチからのブレーキペタルの踏み込み時にオン信号とアクセサリ・エンジン起動スイッチを押圧操作したときのオン信号とをトリガにして、車載器と携帯機との間で通信を行ない、車載器が通信相手の携帯機を認証すると、エンジン制御部を通してエンジン起動を行なうエンジン起動装置がある。

一方、遠隔操作（リモートコントロール）によってエンジン始動を行うリモコンエンジンスタータにおいては、子機からの信号を受けた車載器がエンジンキーによるキーシリンダやスイッチの動きを模してエンジンの始動を行うようにしている。しかし、キーシリンダやスイッチの動きを模したとしても、上記したコードの送信が行われないと、イモビライザが搭載された車両では認証が行われないため、ＥＣＵからエンジン始動の許可がおりずにエンジンを始動することはできなかった。

そのため、従来の遠隔式エンジン始動装置（リモコンエンジンスタータ）は、例えば、特許文献２に開示された技術等を用いて純正携帯機とＥＣＵとの間のイモビライザの信号を蓄積し、コードの確認時にその蓄積した信号をＥＣＵへ送ることで認証を行なっている。

特許第４０９４８８０号 特開２００４−３６５０５号

しかしながら、単純に純正のイモビライザの信号（認証情報）を蓄積し、コードの確認時にその蓄積した信号をＥＣＵへ送るだけでは、ＥＣＵのエンジン始動許可が下りずエンジンを始動できない場合もある。このような場合には、エンジンＥＣＵと純正携帯機との間の認証方法を解析し、これをエミュレートするシステムを作る必要があるが、これには時間がかかるといった課題がある。

上記の課題を解決するために、本発明は、（１）始動信号を受けた際に純正携帯機からの認証情報を受信したことを条件に装置を始動する制御ユニットを備えた車両用遠隔式始動装置であって、前記純正携帯機の電池収納部からその純正携帯機に対して給電する給電手段と、その給電手段による前記純正携帯機に対する給電のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、を備え、前記給電手段による給電は、前記純正携帯機が前記認証情報を出力するためのものとした。装置は、エンジン始動装置や、電気自動車の始動装置や、電気自動車等におけるエアコン装置その他のリモコン操作により始動する装置である。エンジン始動装置の場合、制御ユニットは、エンジン制御ユニットになり、このエンジン制御ユニットは、エンジン始動信号を受けた際に純正携帯機からの認証情報を受信したことを条件にスタータモータを駆動するものとなる。制御手段は、実施形態ではＭＰＵ１５に対応する。制御ユニットは、実施形態では、純正キーフリー制御部３に対応する。

本発明では、純正携帯機への給電手段を設け、必要なときに純正携帯機に対して給電することで、純正携帯機から正規の認証情報を出力させる。これにより、車両に装備されている制御ユニットは、その認証情報を受信することで、正規の純正携帯機がそばにあり、装置を始動しても良い状態であることを認識する。よって、その状態で、制御手段が制御ユニットに対して始動信号を与えれば、始動装置（エンジンの場合はスタータモータ）を駆動してエンジン等の装置を始動させることができる。そして、従前のこの種の純正でない後付けの商品（アフターマーケット商品）による遠隔式エンジン始動装置の場合、何かしらの方法で純正携帯機が持つ認証情報を予め取得して記憶保持しておき、制御手段がその取得して記憶保持している認証情報を出力することで、エンジン制御ユニットを動作させるようにしたが、実際には、認証情報を取得する作業が繁雑であったり、単純に認証情報を出力するだけでは動作しなかったりするが、本発明の場合、認証情報は、正規の純正携帯機から出力させるため、エンジン制御ユニット等の制御ユニットは確実にエンジンその他の装置の始動処理を実行する。さらに各携帯機の認証情報を予め取得する必要がないので、遠隔式エンジン始動装置（制御手段）等の開発・作成が容易になる。さらに、本装置を購入したユーザも、使用に先立ち行う作業は、給電手段により純正携帯機へ給電可能な状態にするだけでよく、作業が簡単となる。

（２）前記制御手段は、平常時は前記給電をＯＦＦにし、携帯機からの始動命令を受信した際に、前記給電をＯＮにするとともに、前記制御ユニットに対して始動信号を与えるものとすることができる。本発明では、給電手段が接続された純正携帯機は、車内に置かれたままとなるが、平常時は給電をＯＦＦにすることで、純正携帯機から認証情報は出力されない。よって、制御ユニットその他の車載機器は、純正携帯機の存在を認識しないようになるので、例えば、ドアロックシステムにおける施錠や、盗難警報システムの警戒開始など、純正携帯機が車外にある（純正携帯機を携帯するユーザが車外にいる）ことを条件に動作するシステムが搭載された車両であっても、純正携帯機を車内に置いたままの状態で正常に動作させることができる。

（３）前記純正携帯機は、ボタン電池で駆動するものであり、前記給電手段は、ケース本体の外形をそのボタン電池に合わせた形状とするとともに、そのケース本体の所定位置に正極電極部及び負極電極部を露出させるように構成し、前記ボタン電池に替えて前記純正携帯機の電池収納部にケース本体を収納することで、前記電池収納部内の電極端子に前記正極電極部及び負極電極部を接触可能とする。純正携帯機は、ボタン電池等を駆動源とするものが多く、ボタン電池は交換可能となっているので、給電手段のケース本体の寸法形状を、当該ボタン電池の外形に合わせるとともに、所望の位置に電極部を配置することで、その給電手段（ケース本体）を電池収納部に装着するだけで簡単に給電可能な状態にすることができる。

（４）前記正極電極部及び前記負極電極部は、それぞれリード線が接続され、そのリード線が前記制御手段を実装する装置本体に接続され、その装置本体から前記リード線を介して給電されるようにするとよい。装置本体は、実施形態では、車載器９に対応する。係る構成を採ると、装置本体から簡単に給電のための電力供給を行うことができる。

（５）本発明の遠隔式始動システムは、前記給電手段により給電可能な前記純正携帯機と、（１）〜（４）のいずれかに記載の車両用遠隔式始動装置と、を備え、前記純正携帯機は、車両内に配置されるように構成できる。

本発明は、純正携帯機から出力される認証情報を受信することを条件に正常に動作するエンジン制御ユニットその他の制御ユニットを搭載した車両において、後付けの遠隔式エンジン始動装置等の始動装置によりエンジン等の装置を始動させるに際し、純正携帯機に接続した給電手段により純正携帯機に給電することで、その純正携帯機から認証情報を出力するようにしたので、制御ユニットは確実に動作することができると共に、認証情報を別途取得したりする処理が不要であるので、遠隔式始動装置の開発も容易に行える。

本発明の好適な一実施形態を示す図である。 機能を説明するフローチャートである。 給電手段（ダミー電池）を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の好適な実施形態を説明する。本実施形態の遠隔式エンジン始動システム（エンジンスタータシステム）は、キーフリーシステムを採用する車両に搭載される。キーフリーシステムは、エンジンキー（メカニカルキー）をキーシリンダにキーインすることなく、キーフリーキー用の純正携帯機１を携帯した状態で、エンジン始動スイッチ２を操作することで、エンジンを始動・停止の制御を行うことができるもので、インテリジェントキー（登録商標：日産自動車）やスマートキー（登録商標：トヨタ自動車）などと称されるものが製品化されている。すなわち、純正携帯機１には、所定のコード等の識別情報が記憶されており、純正携帯機１は、定期的にその識別情報を送信する。車両側の純正キーフリー制御部３（ＥＣＵ）は、受信機を備え純正携帯機１から送られてくる識別情報を受信すると、それが自己に対応する正規の純正携帯機１からのものか否かを判断する。そして、純正携帯機１から識別情報を受信した状態で、エンジン始動スイッチ１がＯＮになった場合、純正キーフリー制御部３は、スタータモータ４を回転させ、エンジン始動処理を実行する。

また、本実施形態の純正キーフリー制御部３は、ドア錠の施錠・解錠も制御する。すなわち、純正携帯機１から、ドア錠の施錠／解錠の命令信号を受けた場合、ドアロック部５に対して受信した命令信号に応じた制御信号を送り、ドア錠の施錠（ロック），解錠（アンロック）の制御を行う。ここでドアロック部５は、例えば、ドア錠用の駆動モータであり、その駆動モータを正逆回転することで、施錠したり解錠したりする。また、純正キーフリー制御部３は、上記のように、純正携帯機１から命令信号を受信したときに限らず、純正携帯機１を携帯したユーザが、車両のドアに設けたスイッチを押下したことに基づき、施錠／解錠のための制御を行うべくドアロック部５に対して制御信号を送る機能も備える。なお、このドア錠の施錠・解錠の制御機能は、無くても良い。

また、車両側のエンジン始動スイッチ２は、回転により操作するイグニッションノブや、押下により操作するボタンなどがある。そして、上記の純正の機能は、車両に搭載される従来公知のものであるので、その詳細な説明を省略する。

次に、遠隔式エンジン始動システムについて説明する。この遠隔式エンジン始動システムは、ユーザが手元におく携帯機（子機）８と、自動車に搭載される車載器（装置本体）９とを備える。携帯機８は、ケース表面にエンジン始動ボタン８ａとエンジン停止ボタン８ｂを備える。携帯機８は、車載器９との間で双方向通信可能なトランシーバー機能を備えているため、内部には送受信回路や制御部等を備えている。さらに図示省略するが、ＬＥＤ・液晶パネル・スピーカー等の出力手段を設けても良い。携帯機８内の制御部は、エンジン始動ボタン８ａ或いはエンジン停止ボタン８ｂが押下されたことを認識すると、自己を特定するための所定のコード（認証情報）とともに、押下されたボタンの内容（エンジン始動／停止）を示す命令信号を、送信回路を介して送信する。

また、携帯機８の受信回路が、対応する車載器９からの信号を受信すると、携帯機８内の制御部はその受信した信号に応じた処理をする。すなわち、車載器９は、後述するように携帯機８から送られてきた命令信号を受信すると、その命令信号に応じた処理を実行し、その結果をアンサーバックとして返信するので、携帯機８は、アンサーバックの内容に応じた処理を実行する。一例としては、出力手段を備えている場合には、そのアンサーバックの内容（成功／失敗）を報知する。また、一定時間以内にアンサーバックを受信しない場合、制御部は、再度認証情報と共に命令信号を送信する。

車載器９は、リモコン送受信機１０と、制御部としてのＭＰＵ１５とを備える。リモコン送受信機１０は、アンテナ１１と受信回路１２と送信回路１３とを備えている。アンテナ１１経由で受信回路１２で受信した信号は、ＭＰＵ１５に与えられる。ＭＰＵ１５は、受信した信号に含まれる認証情報から、受信した信号が対となる携帯機８からのものであるか否かを判断し、対となる携帯機８からの信号である場合、その受信した信号に含まれる命令信号に基づく処理を実行する。そして、命令信号に基づく処理を実行後、制御部１５は、アンサーバック信号を生成し送信回路１３経由で携帯機８に向けて返信する。なお、制御部１５が行う具体的な処理は、後述する。

ＭＰＵ１５は、純正キーフリー制御部３に接続される。具体的な接続箇所は、純正のエンジン始動スイッチ２から純正キーフリー制御部３へ接続される箇所と同じ箇所である。そして、ＭＰＵ１５は、エンジン始動時並びにエンジン停止時においてエンジン始動スイッチ２から純正キーフリー制御部３へ与えられる信号と同様の信号を与える。これにより、エンジン始動命令を受信したＭＰＵ１５は、エンジン始動スイッチがＯＮ（エンジン始動）と同様の信号を純正キーフリー制御部３に与えることで、純正キーフリー制御部３は、エンジン始動処理を実行し、スタータモータ４を回転させてエンジンを始動させる。同様に、エンジン停止命令を受信したＭＰＵ１５は、エンジン始動スイッチ２がＯＦＦ（エンジン停止）と同様の信号を純正キーフリー制御部３に与えることで、純正キーフリー制御部３は、エンジン停止処理を実行し、始動中のエンジンを停止する。

また本実施形態では、自動車のシフトポジションがパーキング位置にあるかどうか、イグニションキースイッチがＯＦＦ位置にあるかどうかなど、エンジンを始動させてよいかどうかの安全確認用センサ１６を備える。この安全確認用センサ１６により安全が確認されている場合のみ、ＭＰＵ１５は、エンジン始動処理を実行する。

またエンジンが始動しているかどうかを検出する始動確認用センサ１９を備える。例えば、ＭＰＵ１５は、エンジン始動命令を純正キーフリー制御部３に与えた後、一定期間以内に始動確認用センサ１９がＯＮするか否かにより、今回行った始動命令に基づくエンジン始動処理が成功したか失敗したかを判断し、その結果を送信回路１３経由で返信する。また、失敗した場合には、ＭＰＵ１５は、再度純正キーフリー制御部３に対してエンジン始動命令を出力するようにしても良い。

また、本体部分で各種の操作入力を与えるためのキーボードのような操作部１７を備える。さらに、車室内の温度を検出するための温度センサ１８を備える。例えば、予めルームエアコンのスイッチをＯＮにしておき、エンジン始動に伴いルームエアコンが動作し、この温度センサ１８により検出される車内温度が設定値になった場合にＭＰＵ１５はエンジンを停止する制御を行う。なお、上記の各センサ１６，１８，１９や操作部１７は、従来公知のものを用いることができ、また、本発明では、必ずしも無くても良い。

ところで、純正キーフリー制御部３によるエンジン始動（スタータモータ４の回転開始）を行うためには、対応する純正携帯機１から正規の認証情報を受信する必要がある。そこで、本実施形態では、純正携帯機１を、車室内の所定位置（純正キーフリー制御部３との間で通信可能な場所）に置いておき、ＭＰＵ１５は、純正キーフリー制御部３に対してエンジン始動命令を出力する（エンジン始動スイッチ２のＯＮと同じ状態にする）に際し、純正携帯機１から正規の認証情報を出力させるようにする。これにより、純正キーフリー制御部３は、純正携帯機１から出力された正規の認証情報を受信するので、ＭＰＵ１５から与えられるエンジン始動命令に従ってスタータモータ４を始動する。

ここで、ＭＰＵ１５が純正携帯機１から所望のタイミングで正規の認証情報を出力する制御は、定常状態では純正携帯機１の動作（少なくとも正規の認証情報を出力する動作・機能）を停止させておき、必要なときに純正携帯機１の正規の認証情報を出力する動作・機能を起動させるもので、具体的には、純正携帯機１に対する給電を制御する。すなわち、通常、純正携帯機１は、電池駆動なため、純正携帯機１の電池ホルダー（収納部）から当該電池を取り外し、車載器９（ＭＰＵ１５）に接続された給電手段２０を電池ホルダーに装着する。純正携帯機１は、電源がＯＮしているときは、所定のタイミング（たとえば一定間隔）で正規の認証情報を出力するので、エンジン始動命令を出力するに際し、ＭＰＵ１５は給電手段２０から純正携帯機１に対して給電を開始する。そして、平常時は、給電を停止する。これにより、携帯機８からエンジン始動命令を受信した車載器９のＭＰＵ１５は、給電手段２０によって純正携帯機１に対して電源を供給し、純正携帯機１を作動させることで純正キーフリー制御部３に対するイモビライザの認証をさせるとともに、純正のエンジン始動時に純正キーフリー制御部３へ出力するエンジン始動信号と同様の信号を発生させて、純正キーフリー制御部３によりエンジンを始動させる。

また、エンジン停止命令を出力する場合も、同様にして行うことができる。そして、それ以外の時（純正キーフリー制御部３による純正携帯機１の認証が不要なとき）は、純正携帯機１に対する給電を停止することで、純正携帯機１から正規の認証情報を出力させないようにする。よって、純正携帯機１を車内においたままにしても、その車内に置かれた純正携帯機１からは正規の認証情報が出力されないので、純正キーフリー制御部３は純正携帯機１の存在を認識できず、たとえば降車時にドア錠を施錠することができる。すなわち、上述したように、純正携帯機１からの命令信号や、純正携帯機１を携帯した状態でのドアスイッチの押下によりドア錠の施錠／解錠を制御するドアロックシステムを採用した車両では、正規の認証情報を出力している純正携帯機１が車室内に置かれている状態ではドア錠が施錠されないような制御が行われるが、上記のように、定常状態では給電を停止することで、ドア錠の施錠／解錠を行うことができる。もちろん、通常、純正携帯機は、複数用意されるので、そのうちの１つを本システムにおける純正携帯機１として車内の所定位置に置いておき、別の純正携帯機を用いることで、当該純正携帯機を用いた遠隔でのドア錠の施錠／解錠の制御や、エンジン始動スイッチ２の操作に基づくエンジン始動・停止の制御を行うことができる。

図２は、エンジン始動の処理アルゴリズムを示す。まず、ユーザは、携帯機８のエンジン始動ボタン８ａを操作する（Ｓ１）。この操作に伴い、携帯機８は、エンジン始動命令を出力する。車載器９（ＭＰＵ１５）は、対となる携帯機８からエンジン始動命令を受信すると、給電手段２０であるダミー電池に対し、給電を開始する（Ｓ２）。この給電は、純正携帯機１が、正規の認証情報を出力する動作が行えるようになっていればよい。

純正携帯機１は、ダミー電池による給電開始に伴い、認証情報を出力開始する（Ｓ３）。これに伴い、純正キーフリー制御部３は、純正携帯機１からの正規の認証情報を受信することで、純正携帯機１が車室内等に存在していると認識する。

ついでＭＰＵ１５は、純正キーフリー制御部３に対し、エンジン始動信号を出力する（Ｓ４）。これを受けて、純正キーフリー制御部３は、エンジン始動スイッチ２がＯＮになったのと同じ状態になり、処理ステップＳ３の実行により正規の認証情報も受信しているので、スタータモータ４を回転させ、通常のエンジン始動処理を実行する。
ＭＰＵ１５は、始動確認用センサ１９からの入力により、エンジンの始動を確認したならば（Ｓ５）、ＭＰＵ１５は、給電手段への給電を停止する（Ｓ６）。

さらに本実施形態では、給電手段としては、純正携帯機の電池ホルダーに入り、電池ホルダー内の電源端子に対応する部位に電源を供給する給電部位を設けたものを用いる。例えば、純正携帯機の電池がボタン電池であれば、図３に示すように、そのボタン電池と同様の形状のものとする。すなわち、給電手段２０は、純正携帯機１用のボタン電池と同様の外形状からなるケース本体２１を備える。ケース本体２１は、上下に２分割された上ケース２１ａと下ケース２１ｂを、接合することで構成する。ケース本体２１の内部空間内に正極端子板２２と負極端子板２３を配置し、その正極端子板２２と負極端子板２３の一部をケース本体２１の外部に露出させる。この外部に露出する位置は、純正携帯機１の電池ホルダー内の給電端子に接触する位置とする。そして、正極端子板２２と負極端子板２３は、それぞれリード線２４に接続され、そのリード線２４を介して車載器９に接続される。ＭＰＵ１５からの指示に従い、車載器９からリード線２４経由で給電手段２０（ダミー電池）の両端子部間に所望の電圧を印加し、純正携帯機１の給電を可能とする。

なお、上述した実施形態では、セルモータを駆動して始動するエンジン始動装置に適用した例を示したが、本発明はそれに限ることはなく、電気自動車の始動装置や、電気自動車等におけるエアコン装置や、その他のリモコン操作により始動する装置（車載装置・車両装置）に適用することができる。

１ 純正携帯機
２ エンジン始動スイッチ
３ 純正キーフリー制御部
４ スタータモータ
５ ドアロック部
８ 携帯機
９ 車載器
１５ ＭＰＵ

Claims (5)

1. 始動信号を受けた際に純正携帯機からの認証情報を受信したことを条件に車載装置を始動する制御ユニットを備えた車両用遠隔式始動装置であって、
   前記純正携帯機の電池収納部からその純正携帯機に対して給電する給電手段と、
   その給電手段による前記純正携帯機に対する給電のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記給電手段による給電は、前記純正携帯機が前記認証情報を出力するためのものであることを特徴とする車両用遠隔式始動装置。
2. 前記制御手段は、平常時は前記給電をＯＦＦにし、携帯機からの始動命令を受信した際に、前記給電をＯＮにするとともに、前記制御ユニットに対して始動信号を与えるものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用遠隔式始動装置。
3. 前記純正携帯機は、ボタン電池で駆動するものであり、
   前記給電手段は、ケース本体の外形をそのボタン電池に合わせた形状とするとともに、そのケース本体の所定位置に正極電極部及び負極電極部を露出させるように構成し、
   前記ボタン電池に替えて前記純正携帯機の電池収納部にケース本体を収納することで、前記電池収納部内の電極端子に前記正極電極部及び負極電極部を接触可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用遠隔式始動装置。
4. 前記正極電極部及び前記負極電極部は、それぞれリード線が接続され、そのリード線が前記制御手段を実装する装置本体に接続され、その装置本体から前記リード線を介して給電されるようにしたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両用遠隔式始動装置。
5. 前記給電手段により給電可能な前記純正携帯機と、請求項１〜４のいずれかに記載の車両用遠隔式始動装置と、を備え、
   前記純正携帯機は、車両内に配置されることを特徴とする遠隔式始動システム。

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