JP2014084595A - キー位置判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両キーの位置を的確に判定することが可能なキー位置判定装置を提供すること。
【解決手段】各トランシーバ３１から呼び掛け信号が送信され、この呼び掛け信号の送信エリアに車両キー２が存在するとき、この車両キー２から呼び掛け信号に対する応答信号が送信される。照合ＥＣＵ３２は、応答信号の直接波に続く反射波の数が閾値を超えたとき、車両キー２が車室内にあると判定し、反射波の数が閾値以下のとき、車両キー２が車室外にあると判定する。車室内は金属体に囲まれた空間であるため反射波が多く、反射波の少ない車室外との差別化が図られる。これにより、高い精度で車室内外の判別が可能となる。したがって、車両キー２の位置を的確に判定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両キーが車室内外のいずれに位置しているのかを判定するキー位置判定装置に関する。

特許文献１には、車両キーと車載器との間で双方向通信を行いつつ車両キーの位置を判定し、車両キーが車室外の通信エリアにあるとき、ドアロックの施解錠を許容し、また、車両キーが車室内の通信エリアにあるとき、エンジンの始動を許容する技術が開示されている。

特開２００２−０２９３８５号公報（段落［０００２］〜段落［０００８］）

しかしながら、車室内の通信エリアに送信されるべき呼び掛け信号が車室外の通信エリアにも送信されると、その車室外の通信エリアに車両キーがあるとき、この車両キーから応答信号が送信され、この場合、車両キーが車室外にあるにもかかわらず、エンジンスタートができてしまう。

一方、車室外の通信エリアに送信されるべき呼び掛け信号が車室内の通信エリアにも送信されると、その車室内の通信エリアに車両キーがあるとき、この車両キーから応答信号が送信され、この場合、車両キーが車室内にあるにもかかわらず、ドアロックの施錠が許容され、インロックのおそれがある。

尚、呼び掛け信号や応答信号にインパルスＵＷＢ（Ultra Wide Band ）電波を用いつつ、呼び掛け信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間に基づいて車両キーまでの距離を測定し、これにより車両キーの位置を判定することも考えられるが、この場合、距離測定の誤差により、上記と同様の問題が生じる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、車両キーの位置を的確に判定することが可能なキー位置判定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、車両キーが車室内外のいずれに位置しているのかを判定するキー位置判定装置は、車載器から呼び掛け信号が送信され、この呼び掛け信号の送信エリアに車両キーが存在するとき、この車両キーから呼び掛け信号に対する応答信号が送信されることを前提に、前記応答信号の直接波に続く反射波の数が閾値を超えたとき、車両キーが車室内にあると判定し、前記反射波の数が前記閾値以下のとき、車両キーが車室外にあると判定する判定手段を備えることをその要旨としている。

この構成によれば、車室内は車両ボデー等の金属体に囲まれた空間であるため反射波が多く、反射波の少ない車室外との差別化が図られる。これにより、高い精度で車室内外の判別が可能となる。したがって、車両キーの位置を的確に判定することができる。

上記キー位置判定装置について、前記車載器は、前記呼び掛け信号を送信してから前記応答信号を受信するまでの時間として規定される応答時間に基づいて、自器から車両キーまでの距離を測定し、前記判定手段は、前記車載器により測定された距離が、車両キーが車室内外の境界付近にあることを示唆する距離であるとき、前記反射波の数に基づいて、車両キーの位置を判定することとしてもよい。

この構成によれば、距離測定の誤差により車室内外の判別が困難な位置にある車両キーについて、その位置を的確に判定することができる。
上記キー位置判定装置について、前記車載器は、車室外に車両キーがあることを前提に、この車両キーからの応答信号が直接届く場所として規定されるピラー上部或いは天井或いはウインドウガラスに設けられることとしてもよい。

この構成によれば、車両キーが車室内にあるときと車室外にあるときとで、車載器により受信される反射波の数を積極的に異ならせ、これにより、車室内外の判定精度を高めることができる。

本発明によれば、車両キーの位置を的確に判定することができる。

電子キーシステムの構成を示すブロック図。 車両キーの位置を判定するときの動作を示す概念図。

以下、キー位置判定装置の一実施の形態について説明する。
図１に示すように、キー位置判定装置の一例である電子キーシステム１は、車両オーナが所持する車両キー２と、車両側のセキュリティ装置３とを備えている。車両キー２は、その所持態様から携帯機と称される。

車両キー２は、通信アンテナ２１、通信回路２２、マイコン２３を備えている。通信アンテナ２１は、セキュリティ装置３から送信される呼び掛け信号を受信するための媒体であるとともに、呼び掛け信号に対する応答信号を送信するための媒体でもある。本例の呼び掛け信号と応答信号は共に３．１〜１０．２５ＧＨｚのインパルス波形によるＵＷＢ電波として規定される。通信回路２２は、通信アンテナ２１により受信された呼び掛け信号を電気的に処理しつつ受信信号を生成し、この受信信号をマイコン２３に出力する。マイコン２３は不揮発性のメモリ２３ａを備え、このメモリ２３ａには、車両キー２に固有のＩＤが記憶されている。マイコン２３は、通信回路２２から呼び掛け信号に関する受信信号が入力されたとき、呼び掛け信号に応答するために、上記ＩＤを含む原信号を生成し、この原信号を通信回路２２に出力する。通信回路２２は、マイコン２３から入力された原信号を電気的に処理しつつ応答信号を生成し、この応答信号を通信アンテナ２１から送信する。

セキュリティ装置３は、トランシーバ３１、照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）３２を備えている。本例のトランシーバ３１は３つ設けられ、１つ目が運転席側のＡピラーの上部に、２つ目が助手席側のＡピラーの上部に、３つ目が車両後部の天井に、それぞれ設けられている。各場所は車室外に車両キー２があることを前提に、この車両キー２からの応答信号が直接届く場所として規定される。各トランシーバ３１は、照合ＥＣＵ３２から入力される原信号を電気的に処理しつつ呼び掛け信号を生成し、この呼び掛け信号を送信する。また、各トランシーバ３１は、車両キー２からの応答信号を電気的に処理しつつ受信信号を生成し、この受信信号を照合ＥＣＵ３２に出力する。各トランシーバ３１は、呼び掛け信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間として規定される応答時間に基づいて、自器から車両キー２までの距離を測定し、距離の測定結果を照合ＥＣＵ３２に出力する。

照合ＥＣＵ３２は不揮発性のメモリ３２ａを備え、このメモリ３２ａには、自車両に適合する正規の車両キー２のＩＤが基準ＩＤとして登録されている。照合ＥＣＵ３２は、トランシーバ３１から応答信号に関する受信信号が入力されたとき、それに含まれるＩＤについて、上記基準ＩＤとの照合を行う。照合ＥＣＵ３２は、ＩＤが照合一致したことを条件に、距離の測定結果を踏まえたキー位置の判定を経て、ドアロックの施解錠やエンジンの始動を許容する。

次に、電子キーシステム１の作用について説明する。
図２に示すように、各トランシーバ３１は、呼び掛け信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間に基づいて、自器から車両キー２までの距離を測定し、距離の測定結果を照合ＥＣＵ３２に出力する。この測定結果には、サンプリング時間やマルチパス、温度特性等により３０ｃｍ程度の誤差が含まれるため、例えば、ドア付近（車室内外の境界付近）に車両キー２があるとき、従来は、車室内外の判別が困難であった。

本例の照合ＥＣＵ３２は、各トランシーバ３１により測定された距離が、測定誤差を踏まえても車両キー２が車室内或いは車室外にあると判定して差し支えない距離であるとき、各トランシーバ３１による測定結果に基づいて、キー位置を判定する。この場合、照合ＥＣＵ３２は、車両キー２が車室外にあると判定したとき、ドアロックの施解錠を許容し、車両キー２が車室内にあると判定したとき、エンジンスタートを許容する。

照合ＥＣＵ３２は、各トランシーバ３１により測定された距離が、測定誤差を踏まえた場合に車室内外の判別が困難となる距離であるとき、トランシーバ３１からの受信信号を解析しつつ、応答信号の直接波に続く反射波の数に基づいて、車両キー２の位置を判定する。仮に車両キー２が車室外にある場合には、反射波の数は少なく、本例では、ポイントＰ１で直接波が検知された後、反射波は検知されない。一方、車両キー２が車室内にある場合には、ポイントＰ１で直接波が検知された後、所定レベルを超える反射波が数個検知される。これは、車室内が車両ボデー等の金属体に囲まれた空間であることによる。照合ＥＣＵ３２は、反射波の数が閾値（例えば２個）を超えたとき、車両キー２が車室内にあると判定し、反射波の数が閾値以下のとき、車両キー２が車室外にあると判定する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）車室内は金属体に囲まれた空間であるため反射波が多く、反射波の少ない車室外との差別化が図られる。これにより、高い精度で車室内外の判別が可能となる。したがって、車両キー２の位置を的確に判定することができる。

（２）各トランシーバ３１により測定された距離が、車両キー２が車室内外の境界付近にあることを示唆する距離であるとき、反射波の数に基づいて、車両キー２の位置が判定される。したがって、距離測定の誤差により車室内外の判別が困難な位置にある車両キー２について、その位置を的確に判定することができる。

（３）各トランシーバ３１は、車室外に車両キー２があることを前提に、この車両キー２からの応答信号が直接届く場所として規定されるピラー上部或いは後部天井に設けられている。このように、車両キー２が車室内にあるときと車室外にあるときとで、トランシーバ３１により受信される反射波の数を積極的に異ならせ、これにより、車室内外の判定精度を高めることができる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・トランシーバ３１のうちアンテナはウインドウガラスに設けられてもよい。この場合も、車室外に車両キー２があることを前提に、この車両キー２からの応答信号が当該アンテナに直接届くことになる。尚、上記実施の形態による車両後部の天井に限らず、車両中央部の天井或いは車両前部の天井にアンテナが設けられてもよい。いずれの場合も、右寄りの位置或いは左寄りの位置にアンテナが設けられてもよい。天井にアンテナが設けられることで、車室外の車両キー２による応答信号が当該アンテナに直接届くことになる。

・反射波の数が閾値を超えた時点で車両キー２が車室内にあると判定しつつ、反射波の数の測定を打ち切ってもよい。
・各トランシーバ３１による距離の測定結果に関わらず、反射波の数を測定し、距離の測定結果と反射波の数とに基づいて、車両キー２の位置を判定してもよい。

次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）キー位置判定装置において、車載器は、呼び掛け信号を送信してから応答信号の直接波を受信するまでの応答時間に基づいて、自器から車両キーまでの距離を測定すること。

（ロ）キー位置判定装置において、判定手段は、車載器により測定された距離が、車両キーが車室内外の境界付近にあることを示唆する距離である場合に限り、反射波の数に基づいて、車両キーの位置を判定すること。

１…電子キーシステム（キー位置判定装置）、２…車両キー（車両キー）、３…セキュリティ装置、２１…通信アンテナ、２２…通信回路、２３…マイコン、２３ａ…メモリ、３１…トランシーバ（車載器）、３２…照合ＥＣＵ（判定手段）、３２ａ…メモリ。

Claims (3)

1. 車両キーが車室内外のいずれに位置しているのかを判定するキー位置判定装置において、
   車載器から呼び掛け信号が送信され、この呼び掛け信号の送信エリアに車両キーが存在するとき、この車両キーから呼び掛け信号に対する応答信号が送信されることを前提に、前記応答信号の直接波に続く反射波の数が閾値を超えたとき、車両キーが車室内にあると判定し、前記反射波の数が前記閾値以下のとき、車両キーが車室外にあると判定する判定手段を備える
   ことを特徴とするキー位置判定装置。
2. 前記車載器は、前記呼び掛け信号を送信してから前記応答信号を受信するまでの時間として規定される応答時間に基づいて、自器から車両キーまでの距離を測定し、
   前記判定手段は、前記車載器により測定された距離が、車両キーが車室内外の境界付近にあることを示唆する距離であるとき、前記反射波の数に基づいて、車両キーの位置を判定する
   請求項１に記載のキー位置判定装置。
3. 前記車載器は、車室外に車両キーがあることを前提に、この車両キーからの応答信号が直接届く場所として規定されるピラー上部或いは天井或いはウインドウガラスに設けられる
   請求項１又は２に記載のキー位置判定装置。