JP2011069115A - スマートエントリーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電池消耗による動作不能のおそれがなくかつ電池の交換や充電の手間が不要な小
形で利便性に優れた携帯キーを備え、高いセキュリティ性能を有するコスト低廉なスマー
トエントリーシステムを提供する。
【解決手段】車両側制御部３Ｃに制御される車両側無線通信部２Ｃと、キー側制御部３Ｋ
に制御されるキー側無線通信部２Ｋとは０相互に無線信号を送受信し、車両に設けられた
高周波給電部４は、ドアを構成する導電性のドアパネル９１を送電用アンテナとして高周
波電力Ｐ１を給電することにより高周波電波ＲＦを放射させ、携帯キー５に設けられた受
電用アンテナ６は高周波電波ＲＦを受信し、整流回路部は受電用アンテナ６の高周波出力
を直流に変換し、蓄電手段８は整流回路部７の直流出力Ｐ２を蓄電（蓄電電圧Ｖ）してキ
ー側無線通信部３Ｋおよびキー側制御部２Ｋを駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に用いられるスマートエントリーシステムに関する。

運転者が所持する携帯キーからの無線信号を車両で受信して、ドアを自動的に解錠およ
び施錠するスマートエントリーシステムが実用化されている。スマートエントリーシステ
ムでは、無線通信を行うための電源として携帯キーに電池を備えるのが一般的である。電
池には、使い切りタイプの一次電池、および、充電による再利用が可能な二次電池のいず
れも適用可能であるが、電池の消耗による機能低下や動作不能のおそれは共通している。
動作不能への対策として、イモビライザを搭載した機械的キーを併用することが行われて
いる、イモビライザは、機械的キーの側に受動式で電池の不要なＩＣチップを用い、車両
側で機械的キーのＩＤコードを車両側ＩＤコードと比較照合して、一致したときにのみド
アの解錠およびエンジンの始動を許す電子的ロック装置である。

機械的キーの有無に関わらず、携帯キーの電池が消耗したときには交換または充電が必
要で、手間がかかり煩雑である。このため、電池の消耗を抑制し残留容量の調査を容易に
した技術が開発されており、例えば特許文献１および２に開示されている。特許文献１の
スマートエントリーシステムは、車室外無線ポーリング手段、ポーリング節電休止制御手
段、無線ポーリング再開手段、を備え、予め定められた節電条件とトリガ条件とにより、
無線ポーリングを休止および再開するようになっている。これにより、車室内に無線携帯
キーが検出された場合に無線ポーリングを禁止して、無線携帯キーの応答による電池の消
耗を回避できる、とされている。

特許文献２のキーレス操作装置は、無線送信機のバッテリの残留容量を判定するバッテ
リ残留容量判定手段と、無線送信機の作動状態を報知する報知手段と、該報知手段を用い
て残留容量判定結果を警報するバッテリ残留容量警報手段とを備えている。これにより、
装置を分解せずに容易にバッテリの残留容量の調査が可能となる、とされている。さらに
、報知および警報を禁止する報知禁止機構を備えることにより、バッテリを長寿命化でき
る、とされている。

特開２００８−１２７９１３号公報 特開２００４−２９３１６３号公報

ところで、特許文献１および２の装置では、電池の消耗を抑制して長寿命化できても電
池自体をなくすことはできず、動作不能のおそれおよび電池の交換や充電の手間は依然と
して残る。この対策として電池容量を大きくすればその分だけ携帯キーは大形化し、また
、機械的キーを併用することによっても携帯キーは大形化して、携帯に不便となる、この
ような電池の交換や充電の手間、および大形化により携帯キーの利便性が低下する。さら
には、大容量電池や機械的キーを備えることでコストが上昇し、低価格の車両への搭載が
経済的に難しくなる。

一方、セキュリティ性能を向上するためにＩＤコードなどの認証情報を含む無線信号を
使用していても、第三者による不正行為のおそれがある。例えば、悪意のある第三者が無
線中継器を用いて車両と遠く離れた携帯キーとの間の無線信号を増幅し、無線通信を可能
として不正にドアを解錠し、さらには不正にエンジンを始動するおそれがある。また、機
械的キーを併用することでも、セキュリティ性能は低下する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、電池消耗による動作不能のおそれがなく
かつ電池の交換や充電の手間が不要な小形で利便性に優れた携帯キーを備え、高いセキュ
リティ性能を有するコスト低廉なスマートエントリーシステムを提供することを解決すべ
き課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係るスマートエントリーシステムの発明は、携帯キーか
らの無線信号を車両で受信して、ドアを自動的に解錠および施錠するスマートエントリー
システムであって、前記車両に設けられる車両側無線通信部、車両側制御部、および高周
波給電部と、前記携帯キーに設けられるキー側無線通信部、キー側制御部、受電用アンテ
ナ、整流回路部、および蓄電手段とを備え、前記車両側制御部に制御される前記車両側無
線通信部と、前記キー側制御部に制御される前記キー側無線通信部とは、相互に前記無線
信号を送受信し、前記高周波給電部は、前記ドアを構成する導電性のドアパネルまたはド
アハンドルを送電用アンテナとして高周波電力を給電することにより高周波電波を放射さ
せ、前記受電用アンテナは前記高周波電波を受信し、前記整流回路部は前記受電用アンテ
ナの高周波出力を直流に変換し、前記蓄電手段は前記整流回路部の直流出力を蓄電して前
記キー側無線通信部および前記キー側制御部を駆動する、ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記車両側無線通信部および前記キー側無
線通信部は、前記高周波電波を搬送波として前記無線信号を重畳する変調および該無線信
号を分離する復調を行うことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記高周波給電部は、常時所定の
頻度で間欠的に前記高周波電力を給電し、前記携帯キーが前記ドアパネルまたは前記ドア
ハンドルに近接することにより、前記高周波電力の送電効率が向上して前記蓄電手段の蓄
電電圧が所定の最低動作電圧を越えたときに、前記キー側制御部が動作して前記キー側無
線通信部から近接確認信号を送信し、該近接確認信号を前記車両側無線通信部が受信した
ときに、前記車両側制御部からの指令により前記高周波給電部は常時よりも高頻度で前記
高周波電力を給電する、ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記蓄電手段の前記蓄電電圧が所定の安定
動作電圧を越えたときに、前記キー側無線通信部から認証情報を含む正規信号を送信し、
該正規信号を前記車両側無線通信部が受信したときに、前記車両側制御部は前記認証情報
の正当性を確認してから前記ドアの施錠装置に解錠指令を送出することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記携帯キーを所持する運転者が前記ドア
パネルまたは前記ドアハンドルに触れることにより、前記高周波電力の前記送電効率が近
接時よりもさらに向上して前記蓄電手段の前記蓄電電圧が高く安定し前記正規信号が高頻
度で送信されることを必要条件として、前記車両側制御部は前記解錠指令を送出すること
を特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記高周波給電部は、
前記車両のハンドルを構成する導電体または該ハンドルに内蔵された導電体にも前記高周
波電力を給電することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６において、前記携帯キーを所持する運転者が前記ハン
ドルに触れることにより、前記高周波電力の送電効率が向上して前記蓄電手段の前記蓄電
電圧が高く安定し前記正規信号が高頻度で送信されることを必要条件として、前記車両側
制御部はイグニッションスイッチをオンすることを特徴とする。

請求項１に係るスマートエントリーシステムの発明では、車両に設けられる高周波給電
部がドアを構成する導電性のドアパネルまたはドアハンドルを送電用アンテナとして高周
波電力を給電することにより高周波電波を放射させ、携帯キーに設けられる受電用アンテ
ナ、整流回路部、および蓄電手段が高周波電波を受信し直流に変換して蓄電することによ
り電源の役割を果たす。つまり、蓄電手段は、高周波電波の到達により自動的に電気エネ
ルギを蓄積し、キー側無線通信部およびキー側制御部を駆動すると電気エネルギを消費す
る。したがって、従来と異なり電池消耗による動作不能のおそれがなく、電池の交換や充
電の手間が不要になる。また、送受信のたびに電気エネルギの放出と蓄積を繰り返して行
うので、蓄電手段は小容量で小形かつ安価になり、携帯キーを小形化、低コスト化できる
。このように電池の交換や充電の手間を不要とし、また、携帯キーを小形化できることで
携帯に好適となり利便性が向上する。さらに、動作不能のおそれがなく機械的キーを併用
する必要がないことからも携帯キーを小形化できるとともに、セキュリティ性能が向上す
る。

請求項２に係る発明では、車両側無線通信部およびキー側無線通信部は、送電用の高周
波電波を搬送波として変調および復調を行う。したがって、送電用と無線通信用でアンテ
ナや発振器などの構成部品を兼用でき、部品点数を削減してシステムを小形化、低コスト
化できる。

請求項３に係る発明では、高周波給電部は、携帯キーがドアパネルまたはドアハンドル
に近接したときに、離隔しているときよりも高頻度で高周波電力を給電する。したがって
、システムは近接センサの機能を有するとともに、離隔時には不要な高周波電波の放射を
低頻度にして節電し、近接時には蓄電手段の蓄電電圧が確実に上昇してキー側無線通信部
およびキー側制御部が確実に動作する。

請求項４に係る発明では、携帯キーの蓄電手段の蓄電電圧が所定の安定動作電圧を越え
たときに認証情報を含む正規信号を送信し、車両側で認証情報の正当性を確認してからド
アを解錠するようにしている。つまり、携帯キーを所持する運転者が車両に近接したこと
に加えて、認証情報による正当性の確認を解錠の必要条件としており、セキュリティ性能
が向上する

請求項５に係る発明では、携帯キーを所持する運転者がドアパネルまたはドアハンドル
に触れることにより、高周波電力の送電効率が近接時よりもさらに向上して蓄電手段の蓄
電電圧が高く安定し正規信号が高頻度で送信されることを必要条件として、ドアを解錠す
るようにしている。システムは、運転者がドアパネルまたはドアハンドルに触れることで
人体が高周波電力の送電経路になって送電効率が向上することを検出し、換言すれば接触
センサの機能を有している。これにより、システムは、ドアパネルまたはドアハンドルに
触れた運転者の乗車意図を察知して自動的にドアを解錠する。したがって、正規信号が高
頻度であることを解錠の必要条件とするので、セキュリティ性能がより一層向上する。ま
た、乗車意図のない運転者が車両に近接しただけで、誤ってドアが解錠されることがない
。

請求項６に係る発明では、高周波給電部は、車両のハンドルを構成する導電体またはハ
ンドルに内蔵された導電体にも前記高周波電力を給電する。このため、ハンドルを握って
運転している運転者の人体が高周波電力の送電経路になり、蓄電手段の蓄電電圧が高く安
定する。したがって、携帯キーでの無線信号の送受信が安定し、降車時に自動的にドアを
施錠する動作が確実となる。

請求項７に係る発明では、携帯キーを所持する運転者がハンドルに触れることにより、
高周波電力の送電効率が向上して蓄電手段の蓄電電圧が高く安定し正規信号が高頻度で送
信されることを必要条件として、車両側制御部はイグニッションスイッチをオンする。つ
まり、システムは接触センサの機能を有し、ハンドルに触れた運転者の発車意図を察知し
て自動的にイグニッションスイッチをオンする。換言すれば、スマートスタートの機能を
有している。

第１実施形態のスマートエントリーシステムを説明する図であり、（１）は全体構成図、（２）は携帯キーの機能ブロック図である。 第１実施形態のスマートエントリーシステムの作用を説明する図であり、（１）は離隔時、（２）は近接時、（３）は接触時、をそれぞれ示している。 第１実施形態における車両側制御部の制御フローの図である。 第１実施形態におけるキー側制御部の制御フローの図である。 第２実施形態のスマートエントリーシステムを説明する全体構成図ある。

本発明の第１実施形態のスマートエントリーシステムについて、図１〜図４を参考にし
て説明する。図１は、第１実施形態のスマートエントリーシステム１を説明する図であり
、（１）は全体構成図、（２）は携帯キー５の機能ブロック図である。スマートエントリ
ーシステム１は、車両に設けられる車両側無線通信部２Ｃ、車両側制御部３Ｃ、および高
周波給電部４と、携帯キー５に設けられるキー側無線通信部２Ｋ、キー側制御部３Ｋ、受
電用アンテナ６、整流回路部７、および蓄電手段８とを備えている。

図１（１）に示されるように、車両側無線通信部２Ｃは、送信部２１、受信部２２、ミ
キサ２３などを有し、高周波給電部４が給電する間欠的な高周波電力Ｐ１により放射され
る高周波電波ＲＦを搬送波として、無線信号Ｓｍの変調および復調を行う。ミキサ２３で
は、高周波給電部４の高周波電力Ｐ１に送信部２１の応答要求信号Ｓ１を重畳して無線信
号Ｓｍを生成している。応答要求信号Ｓ１は、携帯キー５に応答を要求する信号であり、
認証情報を含んでいる。無線信号Ｓｍを含む高周波電力Ｐ１は、ドアを構成する導電性の
ドアパネル９１に給電される。ドアパネル９１は、無線通信アンテナとして作用し、無線
信号Ｓｍを含む高周波電波ＲＦを放射する。なお、変調方式には一般的な無線通信方式を
適用できるので、送信部２１および受信部２２の詳細な説明は省略する。

車両側制御部３Ｃは、車両側無線通信部２Ｃを制御して、送受信する無線信号Ｓｍの内
容を把握、管理する。また、車両側制御部３Ｃは、後述の近接確認信号Ｓ２や正規信号Ｓ
３の受信状況に応じ、高周波給電部４を制御して高周波電波ＲＦを放射する頻度を変更す
る。さらに、車両側制御部３Ｃは、正規信号Ｓ３の受信頻度が高いことおよび正規信号Ｓ
３中の認証情報が正当であることを確認してからドアの施錠装置９３に対して解錠指令Ｕ
Ｎを送出する。車両側制御部３Ｃの詳細な制御機能は、後のフローチャートで説明する。

高周波給電部４は、ドアパネル９１を送電用アンテナとして間欠的に高周波電力Ｐ１を
給電することにより高周波電波ＲＦを放射させるものである。高周波給電部４には、一般
的な発振器を用いることができ、周波数はＧＨｚ帯のマイクロ波を用いる。高周波電力Ｐ
１に相当する発振器の出力パワーは、ドアパネル９１および携帯キー５の受電用アンテナ
６のアンテナ効率や無線通信を可能とする距離などを考慮して、適宜定めることができる
。なお、前述のように、高周波電波ＲＦは搬送波に兼用されており、ドアパネル９１は送
電用アンテナと無線通信アンテナの機能を兼ねる。

車両側の車両側無線通信部２Ｃ、車両側制御部３Ｃ、および高周波給電部４は、車載バ
ッテリの出力を分岐して構成した電源部９４から電源を供給されている。

一方、図１（２）に示されるように、携帯キー５の受電用アンテナ６は受電用だけでな
く無線通信アンテナを兼ねており、ドアパネル９１から放射された高周波電波ＲＦを受信
する。アンテナからの高周波出力は整流回路部７に入力されるとともに、高周波出力に含
まれる無線信号Ｓｍがキー側無線通信部２Ｋに入力される。

キー側無線通信部２Ｋは、車両側無線通信部２Ｃと同機能の送信部２１および受信部２
２を有し、さらに図略のミキサや、高周波給電部４と同機能の発振器を有して、車両側無
線通信部２Ｃと相互に無線信号Ｓｍを送受信するようになっている。

キー側制御部３Ｋは、キー側無線通信部２Ｋを制御して、送受信する無線信号Ｓｍの内
容を把握、管理する。キー側無線通信部２Ｋおよびキー側制御部３Ｋは、動作し得る下限
の最低動作電圧Ｖ０および安定して動作する安定動作電圧Ｖ１が定まっている。そして、
車両からの応答要求信号Ｓ１に対し、電源電圧に相当する蓄電手段８の蓄電電圧Ｖが最低
動作電圧Ｖ０に到達した時点で、キー側制御部３Ｋが動作してキー側無線通信部２Ｋに近
接確認信号Ｓ２を送出するように指令する。近接確認信号Ｓ２は、単に携帯キーがドアパ
ネルに近接したことを通知する信号である。さらに、蓄電電圧Ｖが安定動作電圧Ｖ１に到
達した時点で、キー側制御部３Ｋは、応答要求信号Ｓ１に含まれる認証情報の正当性を確
認してから、キー側無線通信部２Ｋに正規信号Ｓ３を一定時間間隔で送出するように指令
する。正規信号Ｓ３は認証情報を含み、ドアの解錠を要求する信号である。キー側制御部
３Ｋの詳細な制御機能は、後のフローチャートで説明する。

整流回路部７は、受電用アンテナ６の高周波出力を入力とし、整流された直流出力Ｐ２
を蓄電手段８に出力する回路である。整流回路部７は、キー側無線通信部２Ｋやキー側制
御部３Ｋの動作状況や無線通信の成否および信号内容に関わりなく高周波電波ＲＦを受信
している間動作し、受電用アンテナ６からの高周波出力の大小に応じて直流出力Ｐ２が変
化する。整流回路部７は、ダイオードなどを組み合わせて構成することができる。

蓄電手段８は、整流回路部７の直流出力Ｐ２を蓄電して、キー側無線通信部２Ｋおよび
キー側制御部３Ｋを駆動する手段である。蓄電手段８には、電気エネルギを化学エネルギ
に変換して蓄積する二次電池や、電気エネルギの形態のままで蓄積するコンデンサ素子を
用いることができる。蓄電手段８の蓄電電圧Ｖは、キー側無線通信部２Ｋおよびキー側制
御部３Ｋの電源として用いられる。蓄電手段８では、受電用アンテナ６が高周波電波ＲＦ
を受信した受信時に電気エネルギが蓄積されて蓄電電圧Ｖが上昇し、あるいは蓄電量が増
加する。また、蓄電手段８では、キー側無線通信部２Ｋおよびキー側制御部３Ｋが動作し
た送信時に電気エネルギが消費されて蓄電電圧Ｖが低下し、あるいは蓄電量が減少する。
蓄電手段８の容量やその他の特性量は、キー側無線通信部２Ｋおよびキー側制御部３Ｋの
最低動作電圧Ｖ０、安定動作電圧Ｖ１、および消費電力などを考慮して、適宜定めること
ができる。

次に、上述のように構成されたスマートエントリーシステム１の機能、作用について、
図２を参考にして説明する。図２は、第１実施形態のスマートエントリーシステム１の作
用を説明する図であり、（１）は離隔時、（２）は近接時、（３）は接触時、をそれぞれ
示している。

図２（１）は携帯キー５がドアパネル９１から離隔している状態であり、車両側制御部
３Ｃは、間欠的に高周波電波ＲＦを放射する頻度を低頻度とするように車両側無線通信部
２Ｃおよび高周波給電部４に指令する。これにより、常時はドアパネル９１から低頻度で
無線信号Ｓｍを含む高周波電波ＲＦが放射される。携帯キー５の受電用アンテナ６はドア
パネル９１から離隔しているので高周波電波ＲＦの受信強度は小さく、整流回路部７に入
力される高周波出力および直流出力Ｐ２も小さくなる。つまり、車両側の高周波給電部４
からの高周波電力Ｐ１の送電効率が低いので、蓄電手段８の蓄電電圧Ｖはあまり上昇せず
最低動作電圧Ｖ０を越えない。したがって、携帯キー５は動作せず休止状態となる。一方
車両側では、応答要求信号Ｓ１を発信しても携帯キー５からの近接確認信号Ｓ２および正
規信号Ｓ３を受信しない間、低頻度での高周波電波ＲＦの放射を継続する。

携帯キー５を所持する運転者Ｄが車両に近づき、携帯キー５がドアパネル９１に近接す
ると図２（２）の状態となる。近接時には、受電用アンテナ６が受信する高周波電波ＲＦ
の受信強度が大きくなって送電効率が向上するので、受信回数を重ねるにつれて蓄電手段
８の蓄電電圧Ｖが徐々に上昇して最低動作電圧Ｖ０に達する。これにより、キー側制御部
３Ｋが動作し、携帯キー５から応答信号として近接確認信号Ｓ２を発信する。近接確認信
号Ｓ２を車両側無線通信部２Ｃが受信したとき、車両側制御部３Ｃは、運転者Ｄがドアパ
ネル９１に近接したことを察知する。換言すれば、システム１は近接センサの機能を有し
ていることになる。そして、車両側制御部３Ｃは、高周波電波ＲＦを放射する頻度を高頻
度とするように車両側無線通信部２Ｃおよび高周波給電部４に指令する。これにより、車
両側から高頻度で無線信号Ｓｍを含む高周波電波ＲＦが放射される。

すると、高周波電波ＲＦの受信強度が大きいことに加えて受信が高頻度となることから
、蓄電手段８の蓄電電圧Ｖがさらに上昇して安定動作電圧Ｖ１に達する。すると、キー側
制御部３Ｋは、応答要求信号Ｓ１が含む認証情報をキー側の認証情報と照合し、正当性を
確認してからキー側無線通信部２Ｋに指令し、携帯キー５から応答信号として正規信号Ｓ
３の高周波電波ＲＦを放射する。ただし、送信により蓄電手段８の蓄電電圧Ｖが安定動作
電圧Ｖ１よりも低下するため、正規信号Ｓ３を一定時間間隔で送信することはできず、次
回以降の応答要求信号Ｓ１による蓄電を待つことになる。つまり、携帯キー５は低頻度で
正規信号Ｓ３を送信する。車両側無線通信部２Ｃが受信する正規信号Ｓ３の頻度が低い間
、車両側制御部３Ｃはドアを解錠しない。

携帯キー５を所持する運転者Ｄがドアパネル９１に触れると、図２（３）の状態となる
。接触時には、ドアパネル９１と携帯キー５との間に運転者Ｄの人体が介在する。周知の
ように人体のインピーダンスは空間と比較して小さい。このため、人体が送電経路の一部
となり受電用アンテナ６の受信強度が最大となって、送電効率が近接時よりもさらに向上
するので、蓄電手段８の蓄電電圧Ｖが安定動作電圧Ｖ１よりも高く安定する。したがって
、携帯キー５は高頻度で正規信号Ｓ３を送信する。

車両側無線通信部２Ｃが高頻度で正規信号Ｓ３を受信するようになったとき、車両側制
御部３Ｃは、運転者Ｄがドアパネル９１に触れて乗車意図を持っていることを察知する。
換言すれば、接触センサの機能を有していることになる。そして、車両側制御部３Ｃは、
正規信号Ｓ３が含む認証情報を車両側の認証情報と照合し、正当性を確認してからドアの
施錠装置９３に解錠指令ＵＮを送出する。これにより、ドアが解錠され、運転者Ｄがドア
を開けて乗車できるようになる。なお、運転者Ｄがドアパネル９１に近接しただけで触れ
ない場合、正規信号Ｓ３は高頻度にならずドアは解錠されない。つまり、運転者Ｄに乗車
意図がないとき、誤ってドアが解錠されることがない。

車両側制御部３Ｃは、運転者Ｄが降車した後にも、応答要求信号Ｓ１を放射するように
指令する。そして、車両側制御部３Ｃは、携帯キー５からの正規信号Ｓ３または近接確認
信号Ｓ２が受信できなくなった時点で、ドアの施錠装置９３に施錠指令ＬＫを送出して、
ドアを自動的に施錠する。

次に、上述のような機能、作用を実現する制御フローについて、図３および図４を参考
にして説明する。図３は車両側制御部３Ｃの制御フローの図であり、図４はキー側制御部
３Ｋの制御フローの図である。

車両側制御部３Ｃは、図３のステップＣ１で、間欠的に低頻度で応答要求信号Ｓ１を発
信して高周波電波ＲＦを放射させる。次にステップＣ２で、近接確認信号Ｓ２の受信を待
ち、受信されない間はステップＣ１を繰り返す。近接確認信号Ｓ２を受信するとステップ
Ｃ３で、高周波電波ＲＦの放射を高頻度とする。次にステップＣ４で、正規信号Ｓ３の受
信を待ち、受信されない場合にはステップＣ２に戻る。正規信号Ｓ３を受信すると、続く
ステップＣ５で、正規信号Ｓ３の頻度を調べる。正規信号Ｓ３が低頻度であれば、ステッ
プＣ４に戻って次の正規信号Ｓ３を待つ。

正規信号Ｓ３が高頻度になると、ステップＣ６で、正規信号Ｓ３が含む認証情報を照合
して正当性を調べる。正当性を確認できたら、ステップＣ７で、解錠装置９３に解錠指令
ＵＮを送出する。その後ステップＣ８で、解錠した旨を伝える解錠信号Ｓ４を携帯キー５
に送信する。これで所定の動作を完了し停止する。ステップＣ６で万一正当性を確認でき
ない場合にはステップＣ９で、受信した認証情報を記録するなどの異常時処理を行い、最
初のステップＣ１からやり直す。

一方、キー側制御部３Ｋは、携帯キー５がドアパネル９１から離隔していると蓄電手段
８の蓄電電圧Ｖが低いので、図４のステップＫ１に示されるように休止状態となる。携帯
キー５を所持する運転者Ｄがドアパネル９１に近接して高周波電波ＲＦの受信強度が大き
くなり、ステップＫ２で蓄電電圧Ｖが最低動作電圧Ｖ０を越えるとキー側制御部３Ｋは動
作状態になる。そして次のステップＫ３で、近接確認信号Ｓ２を送信する。次にステップ
Ｋ４で、蓄電電圧Ｖが安定動作電圧Ｖ１を越えていないとステップＫ２に戻る。

高周波電波ＲＦを高頻度で受信して蓄電電圧Ｖが安定動作電圧Ｖ１を越えると、ステッ
プＫ５で、応答要求信号Ｓ１が含む認証情報を照合して正当性を調べる。正当性を確認し
てからステップＫ６で、正規信号Ｓ３を発信する。次にステップＫ７で、車両からの解錠
信号Ｓ４を受信したか調べ、受信していなければステップＫ４に戻る。解錠信号Ｓ４を受
信したときには、所定の動作を完了したので停止する。ステップＫ５で万一正当性を確認
できない場合にはステップＫ８で、受信した認証情報を記録するなどの異常時処理を行い
、ステップＫ２からやり直す。

第１実施形態のスマートエントリーシステム１では、蓄電手段８が高周波電波ＲＦの到
達により自動的に電気エネルギを蓄積し、蓄電電圧Ｖでキー側無線通信部２Ｋおよびキー
側制御部３Ｋを駆動する。したがって、蓄電手段８によれば動作不能のおそれがなく、電
池の交換や充電の手間が不要になる。また、送受信のたびに電気エネルギの放出と蓄積を
繰り返して行うので、蓄電手段８は小容量でその外形は小さくなり、携帯キー５を小形化
できる。さらに、機械的キーを併用しないので、携帯キー５をカードキーまで薄型化でき
る。このように、電池の交換や充電の手間を不要とし、また、携帯キー５を小形化、薄型
化することで携帯に好適となり、利便性が向上する。一方、車両側では、携帯キー５の離
隔時に高周波電波ＲＦの放射を低頻度として車載バッテリを節電するとともに、近接時に
高頻度として確実に無線通信を行えるようにしたので動作信頼性が高い。

また、車両側無線通信部２Ｃおよびキー側無線通信部２Ｋは、送電用の高周波電波ＲＦ
を搬送波として変調および復調を行う。したがって、送電用と無線通信用でアンテナや発
振器などの構成部品を兼用できて部品点数を削減でき、システム１を小形化、低コスト化
できる。

さらに、システム１は、認証情報を含む無線信号Ｓｍを用いるだけでなく、運転者Ｄの
意図を察知する近接センサおよび接触センサの機能を有し、加えて機械的キーを併用しな
いので、第三者による不正行為のおそれは殆どなくなり、セキュリティ性能は極めて高く
なる。

なお、上述の説明では、ドアパネル９１を送電用アンテナとしたが、これに限定されな
い。例えば、ドアパネル９１と高周波的に絶縁されているドアハンドル９２を送電用アン
テナとしてもよく、ドアパネル９１およびドアハンドル９２を導通させて両方を送電用ア
ンテナとしてもよい。また、ドアパネル９１は、運転席の１つのドア、車両の全ドアのど
ちらとしてもよい。

また、第１実施形態では、携帯キー５から正規信号Ｓ３を一定時間間隔で送信するもの
としたが、車両からの応答要求信号Ｓ１を受信したときに送信するようにしてもよい。い
ずれにしても、蓄電電圧Ｖが低下すれば正規信号Ｓ３を送信することはできず、正規信号
Ｓ３の送信の頻度は蓄電電圧Ｖに相関する。

さらに、無線通信に用いる通信周波数と送電用の高周波電波ＲＦの周波数とを別にして
、無線通信と無線送電とを独立して行うようにしてもよい。周波数を別にすることにより
、通信タイミングおよび送電タイミングを自由に設定でき、設計上の自由度が拡がる。

次に、運転者Ｄが乗車した後の機能を付加した第２実施形態のスマートエントリーシス
テム１０について、図５を参考にして、第１実施形態と異なる点を主にして説明する。図
５は、第２実施形態のスマートエントリーシステム１０を説明する全体構成図である。図
示されるように第２実施形態では、高周波給電部４はハンドルのステアリングホイール９
５に内蔵された環状の導電体９６に高周波電力Ｐ１を給電し、導電体９６を送電用アンテ
ナとして高周波電波ＲＦ２を放射させる。導電体９６およびドアパネル９１への給電は、
並列に常に行うようにしてもよいし、スイッチを付加してドア解錠以前はドアパネル９１
へ給電し、ドア解錠以降は導電体９６へ給電するようにしてもよい。

第２実施形態のスマートエントリーシステム１０は、次のように機能、作用する。すな
わち、ドアが解錠されて運転者Ｄが乗車すると、車両内で携帯キー５と導電体９６が近接
し、車両外で携帯キー５とドアパネル９１が近接した状態に類似する。つまり、近接によ
り携帯キー５から近接確認信号Ｓ２が発信され、車両側から高頻度で無線信号Ｓｍの高周
波電波ＲＦが放射され、携帯キー５の蓄電電圧Ｖが安定動作電圧Ｖ１に達して低頻度で正
規信号Ｓ３を送信する。

ここで、運転者がハンドルのステアリングホイール９５に触れることにより、人体が送
電経路となって送電効率が近接時よりもさらに向上し、携帯キー５の蓄電電圧Ｖが安定動
作電圧Ｖ１よりも高く安定して高頻度で正規信号Ｓ３を送信する。正規信号Ｓ３が高頻度
で送信されていることを確認した車両側制御部３Ｃは、運転者Ｄの発車意図を察知して、
イグニッションスイッチをオンする。これにより、車両内の電気系統が自動的に始動し、
いわゆるスマートスタート機能を有する。

さらに、運転者Ｄがステアリングホイール９５を握って運転している間、高い送電効率
が維持され、蓄電手段８の蓄電電圧Ｖが高く安定する。したがって、停車後に運転者Ｄが
降車する際の無線信号の送受信が安定し、自動的にドアを施錠する動作が確実となる。

１、１０：スマートエントリーシステム
２Ｃ：車両側無線通信部 ３Ｃ：車両側制御部 ４：高周波給電部
５：携帯キー
２Ｋ：キー側無線通信部 ３Ｋ：キー側制御部
６：受電用アンテナ ７：整流回路部 ８：蓄電手段
９１：ドアパネル ９２：ドアハンドル ９３：ドアの施錠装置
９６：ハンドルに内蔵された導電体
ＲＦ；高周波電波 Ｐ１：高周波電力 Ｐ２：直流出力
Ｖ：蓄電電圧 Ｖ０：最低動作電圧 Ｖ１：安定動作電圧
Ｓｍ：無線信号 Ｓ１：応答要求信号 Ｓ２：近接確認信号
Ｓ３：正規信号 Ｓ４：解錠信号

Claims (7)

1. 携帯キーからの無線信号を車両で受信して、ドアを自動的に解錠および施錠するスマー
   トエントリーシステムであって、
   前記車両に設けられる車両側無線通信部、車両側制御部、および高周波給電部と、前記
   携帯キーに設けられるキー側無線通信部、キー側制御部、受電用アンテナ、整流回路部、
   および蓄電手段とを備え、
   前記車両側制御部に制御される前記車両側無線通信部と、前記キー側制御部に制御され
   る前記キー側無線通信部とは、相互に前記無線信号を送受信し、
   前記高周波給電部は、前記ドアを構成する導電性のドアパネルまたはドアハンドルを送
   電用アンテナとして高周波電力を給電することにより高周波電波を放射させ、
   前記受電用アンテナは前記高周波電波を受信し、
   前記整流回路部は前記受電用アンテナの高周波出力を直流に変換し、
   前記蓄電手段は前記整流回路部の直流出力を蓄電して前記キー側無線通信部および前記
   キー側制御部を駆動する、
   ことを特徴とするスマートエントリーシステム。
2. 請求項１において、前記車両側無線通信部および前記キー側無線通信部は、前記高周波
   電波を搬送波として前記無線信号を重畳する変調および該無線信号を分離する復調を行う
   ことを特徴とするスマートエントリーシステム。
3. 請求項１または２において、前記高周波給電部は、常時所定の頻度で間欠的に前記高周
   波電力を給電し、
   前記携帯キーが前記ドアパネルまたは前記ドアハンドルに近接することにより、前記高
   周波電力の送電効率が向上して前記蓄電手段の蓄電電圧が所定の最低動作電圧を越えたと
   きに、前記キー側制御部が動作して前記キー側無線通信部から近接確認信号を送信し、
   該近接確認信号を前記車両側無線通信部が受信したときに、前記車両側制御部からの指
   令により前記高周波給電部は常時よりも高頻度で前記高周波電力を給電する、
   ことを特徴とするスマートエントリーシステム。
4. 請求項３において、前記蓄電手段の前記蓄電電圧が所定の安定動作電圧を越えたときに
   、前記キー側無線通信部から認証情報を含む正規信号を送信し、該正規信号を前記車両側
   無線通信部が受信したときに、前記車両側制御部は前記認証情報の正当性を確認してから
   前記ドアの施錠装置に解錠指令を送出することを特徴とするスマートエントリーシステム
   。
5. 請求項４において、前記携帯キーを所持する運転者が前記ドアパネルまたは前記ドアハ
   ンドルに触れることにより、前記高周波電力の前記送電効率が近接時よりもさらに向上し
   て前記蓄電手段の前記蓄電電圧が高く安定し前記正規信号が高頻度で送信されることを必
   要条件として、前記車両側制御部は前記解錠指令を送出することを特徴とするスマートエ
   ントリーシステム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、前記高周波給電部は、前記車両のハンドルを構
   成する導電体または該ハンドルに内蔵された導電体にも前記高周波電力を給電することを
   特徴とするスマートエントリーシステム。
7. 請求項６において、前記携帯キーを所持する運転者が前記ハンドルに触れることにより
   、前記高周波電力の送電効率が向上して前記蓄電手段の前記蓄電電圧が高く安定し前記正
   規信号が高頻度で送信されることを必要条件として、前記車両側制御部はイグニッション
   スイッチをオンすることを特徴とするスマートエントリーシステム。

Images