JP2015137502A - 車載装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車載装置において、消費電力を可能な限り抑制しつつも、認証処理を実現可能とすること。【解決手段】自動車に搭載され、少なくとも1つの携帯機との間で無線通信を実行した結果に基づいて、少なくとも認証処理を実行する車載装置に関する。車載装置が実行する車載機処理では、規定された送信間隔、かつ、設定された送信レベルにて、問合信号を送信する(S110)。そして、規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には(S150:YES)、問合信号の送信レベルを低下させる(S160)。さらに、低下された送信レベルにて問合信号を送信する(S110)。その問合信号に対する応答信号を受信し、さらに、規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には(S150:YES)、問合信号の送信レベルをさらに低下させる。【選択図】図2

Description

本発明は、電子キーシステムを構成する車載装置に関する。
従来、少なくとも一つの携帯機と、自動車に搭載される一つの車載装置とを備え、携帯機と車載装置との間の無線通信による情報通信の結果に基づいて認証処理を実行する電子キーシステムが知られている(特許文献1参照)。
この種の電子キーシステムにおける車載装置は、予め規定された送信レベルで問合信号を送信する。そして、問合信号を受信した携帯機は、当該問合信号に対して応答信号を送信する。
特開2012−17558号公報
また、車載装置では、自動車に搭載されたライトを点灯したり、シートポジションを移動させたりするウェルカム機能を、認証処理による認証に成功した場合に実現している。
一般的な電子キーシステムにおいては、認証処理による認証は、携帯機からの応答信号に含まれる識別情報を、車載装置に予め登録された登録IDに照合することでなされる。
ここで、一般的な電子キーシステムにおいて、車載装置からの問合信号は、固定された送信レベルで送信される。このため、問合信号を有効に受信可能な通信範囲は、車載装置から一定の範囲となる。
そして、従来の電子キーシステムでは、家の駐車場に自動車を駐車し、携帯機を家の中に保管している場合であっても、車載装置からの問合信号を有効に受信可能な通信範囲に携帯機が存在していれば、その携帯機は、問合信号を受信するごとに応答信号を返答する。
このため、従来の電子キーシステムでは、車載装置及び携帯機の双方で、不要な電力を消費してしまうという課題が生じる。
この課題を解決するための方法として、車載装置において、携帯機からの応答信号を予め規定された規定時間継続して未受信であれば、問合信号の出力を停止する節電制御を実行することが考えられる。
しかしながら、車載装置において節電制御を実行した場合、自動車の所有者が自動車を運転しようとして自動車に近づいた場合であっても、車載装置から問合信号が出力されない。このため、一度節電制御の実行を開始した車載装置においては、認証処理、ひいては、ウェルカム機能を実現できないという課題が生じる。
つまり、従来の電子キーシステムにおいては、消費電力を可能な限り抑制しつつも、認証処理を実現可能とすることが困難であるという課題があった。
そこで、本発明では、車載装置において、消費電力を可能な限り抑制しつつも、認証処理を実現可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明は、自動車に搭載される車載装置であって、少なくとも1つの携帯機(50)との間で無線通信を実行した結果に基づいて、少なくとも認証処理を実行する車載装置(10)に関する。
本発明の車載装置は、信号送信手段(14,32,S110)と、応答受信手段(12,32,S120)と、送信制御手段(32,S130〜S170)とを備える。
このうち、信号送信手段は、携帯機の存在を確認する問合信号を、設定された送信間隔で無線通信により繰り返し送信する。応答受信手段は、信号送信手段からの問合信号を受信した携帯機が応答した応答信号を受信する。
そして、送信制御手段は、応答受信手段にて規定期間継続して応答信号を受信したものとみなせる場合、信号送信手段が送信する問合信号の送信レベルを低下させる。
このような車載装置では、応答受信手段にて規定期間継続して応答信号を受信したものとみなせる場合、信号送信手段からの問合信号の送信レベルを低下できる。つまり、本発明の車載装置によれば、車載装置からの有効な問合信号を受信可能な範囲が狭くなるように送信レベルを変更できる。
よって、保管場所が変更されていない携帯機が存在する場合、送信レベルを低下させる前には車載装置からの問合信号を有効に受信可能な通信範囲に、その携帯機が存在していたとしても、送信レベルを低下させた後には、携帯機が存在する場所を、車載装置からの問合信号を有効に受信可能な通信範囲外とすることができる。
この結果、本発明の車載装置によれば、不要な応答信号を当該携帯機が返答することを防止でき、当該携帯機における不要な電力の消耗を低減できる。
また、本発明の車載装置によれば、問合信号の送信レベルが低下されるため、当該車載装置における不要な消費電力を低減できる。
さらに、本発明の車載装置においては、応答信号を未受信であっても、問合信号の送信を繰り返す。このため、携帯機において、問合信号を未受信な状態から受信可能な状態へと切り替わることがあり、切り替わった場合には、車載装置において、認証処理、ひいては、ウェルカム機能を実行することができる。
換言すれば、本発明の車載装置によれば、消費電力を可能な限り抑制しつつも、認証処理を実現可能とすることを達成できる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
また、本発明は、前述した車載装置の他、自動車に搭載されるコンピュータが実行するプログラム、問合信号の送信方法等、種々の形態で実現することができる。
本発明が適用された車載装置を含む電子キーシステムの概略構成を示すブロック図である。 車載ECUのマイコンが実行する車載機処理の処理手順を示すフローチャートである。 送信レベルの低下について説明するグラフである。 送信間隔の短縮について説明する説明図である。 実施形態の効果を説明する説明図である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈電子キーシステム〉
図1に示す電子キーシステム1は、車両に搭載される1つの車載装置10と、車両の使用者が所持する少なく1つの携帯機50,…,50とを備えている。そして、電子キーシステム1は、携帯機50と車載装置10との間での情報通信に基づく認証に成功すると、車載装置10が各種機能を実現するシステムである。
ここで言う各種機能には、車両に設けられたドアのアンロック等の制御を実行する機能(いわゆるスマートエントリー機能)、携帯機50でのボタン操作に応じてドアのロック/アンロック等の制御を実行する機能(いわゆるリモートキーレスエントリー機能)を含む。ここで言う各種機能には、自車のライトを点灯したり、携帯機50の所有者に応じたシートポジションへとシートを調整したりするウェルカム機能を含む。
さらに、ここで言う各種機能には、車両に搭載された内燃機関の始動を許可する機能を含んでも良い。
すなわち、電子キーシステム1は、車両の利用者が所持する特定の携帯機50が車両周囲の無線通信エリア内に存在し、かつ携帯機50と車載装置10との間の情報通信に基づく認証に成功すると、ウェルカム機能を実現する。さらに、電子キーシステム1は、認証に成功すると、ドアの解錠・施錠を許可する。
〈車載装置〉
車載装置10は、UHF受信部12、LF送信部14、ドアアンテナ16、トランク内アンテナ18、トランク外アンテナ20、室内アンテナ22、電子制御装置(ECU)32などを備えている。
LF送信部14は、携帯機50に対して無線信号を送信する。このLF送信部14から送信される無線信号は、車載ドアの各々に設けられたドアアンテナ16(実施形態では4つ)、トランク内アンテナ18、トランク外アンテナ20、及び室内アンテナ22を介して、それぞれ限られた通信エリア内に到達するようになっている。UHF受信部12は、携帯機50から送信された無線信号を受信する。
電子制御装置32は、記憶装置34と、マイコン36とを備えている。記憶装置34は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。マイコン36は、ROM、RAM、CPUを少なくとも備えた周知のマイクロコンピュータである。
〈携帯機〉
携帯機50は、それぞれ、LF受信部52、UHF通信部54、プッシュスイッチ56,58、制御回路62を備えている。
LF受信部52は、車載装置10からの無線信号を受信する。UHF通信部54は、車載装置10に対して無線信号を送信する。
プッシュスイッチ56,58は、主にリモートキーレスエントリー機能を利用するためのトリガーとなるキーとして用意されたもので、プッシュスイッチ56がオンされるとドアがロックされ、プッシュスイッチ58がオンされるとドアがアンロックとなる。
制御回路62は、記憶装置64と、マイコン66とを備えている。記憶装置64は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。マイコン66は、ROM、RAM、CPUを少なくとも備えた周知のマイクロコンピュータである。
〈電子キーシステムの動作概要〉
このように構成された電子キーシステム1において実行されるポーリング処理について説明する。このポーリング処理は、車載装置10の電子制御装置32が実行する車載機処理と、各携帯機50の制御回路62が実行する携帯機処理とによって実現される。
このポーリング処理における車載機処理では、まず、車載装置10が、LF送信部14を介して、当該車載装置10が搭載された車両を識別する情報(以下、「車両コード」と称す)と返答タイミングとを含む問合信号を送信する。この問合信号は、携帯機50の存在を確認するものであり、ポーリング信号として機能する。
なお、返答タイミングとは、携帯機50が携帯コードを返答するタイミングを表す情報であり、携帯機50ごとに規定されている。
各携帯機50は、LF受信部52での受信強度が所定値以上である問合信号を受信すると、当該携帯機50自身に登録されている車両コード、及び当該携帯機50自身に登録されている返答タイミングに、車載装置10から受信した車両コード及び返答タイミングを照合する。そして、照合の結果、一致していれば、携帯機50は、UHF通信部54を介して、自身に登録されている返答タイミングに、自身に割り当てられている携帯コードを含む応答信号を送信する。
なお、携帯コードとは、携帯機50を識別する識別情報であり、携帯機50ごとに予め割り当てられている。この携帯機50における一連の制御は、携帯機処理を実行することで実現される。
そして、車載機処理では、携帯機50からの応答信号をUHF受信部12にて受信すると、車載装置10自身に登録されている携帯コードに、その受信した携帯コードを照合する。この照合の結果、認証に成功すると(一致する携帯コードが登録されていれば)、各種機能を実現するための制御が実行される。
ただし、車載機処理では、予め規定された時間長である規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には、問合信号の送信レベルを低下させる。
〈車載機処理〉
次に、車載装置10の電子制御装置32におけるマイコン36が実行する車載機処理の詳細について説明する。
この車載機処理は、車載装置10が搭載された自動車において、イグニッションスイッチがオフされ、かつ、ドアがロックされると起動される。
そして、車載機処理は起動されると、電子制御装置32におけるマイコン36は、図2に示すように、設定された送信レベルにて問合信号(いわゆるLFWAKEコマンド)をLF送信部14に送信させる(S110)。
続いて、マイコン36は、携帯機50からの応答信号を受信したか否かを判定する(S120)。このS120での判定の結果、応答信号を受信していなければ(S120:NO)、S110へと戻る。そのS110では、マイコン36は、問合信号を前回送信してから、設定された送信間隔が経過すると、LF送信部14に問合信号を再度送信させる。
すなわち、S120では、マイコン36は、応答信号を受信するまで待機する。
そして、マイコン36は、携帯機50からの応答信号を受信すると(S120:YES)、その受信した応答信号に含まれる携帯コードを、車載装置10自身に登録されている携帯コードに照合する(S130)。この照合の結果、一致する携帯コードが車載装置10自身に登録されていれば(即ち、認証に成功すると)、マイコン36は、さらに、他の条件を満たした場合に、各種機能を実現するための制御を実行する。ここで言う各種機能を実現するための制御とは、例えば、リモートキーレスエントリー機能を実現する制御や、ウェルカム機能を実現する制御である。そして、他の条件とは、リモートキーレスエントリー機能やウェルカム機能を実現する制御の開始条件であり、予め規定された条件である。
さらに、マイコン36は、送信レベル変更履歴の有無を判定する(S140)。ここで言う送信レベル変更履歴とは、車載機処理において、問合信号の送信レベルを変更したことがあることを表す情報である。この送信レベル変更履歴は、後述するS180を実行することで記憶装置34に格納されるものであり、特許請求の範囲におけるレベル変更履歴の一例である。
そして、S140の判定の結果、記憶装置34に送信レベル変更履歴が格納されていなければ(S140:YES)、マイコン36は、規定期間t1以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせるか否かを判定する(S150)。
なお、ここで言う「継続して」とは、規定期間t1に相当する問合信号の全ての送信周期において、特定の携帯機50からの応答信号を受信したことを含む意味である。
そして、S150での判定の結果、規定期間t1以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせなければ(S150:NO)、マイコン36は、車載機処理をS110へと戻す。そのS110では、マイコン36は、問合信号を前回送信してから、設定された送信間隔が経過すると、LF送信部14に問合信号を再度送信させる。
一方、S150での判定の結果、規定期間t1以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせれば(S150:YES)、マイコン36は、S160へと車載機処理を移行させる。
そのS160では、マイコン36は、LF送信部14からの問合信号の送信レベルを再設定する。このS160における送信レベルの再設定では、S160へと移行した時点で設定されている送信レベルから、予め規定された規定レベルを低下させたものを、新たな送信レベルとして設定する。したがって、問合信号の送信レベル(磁界強度)は、図3に示すように、S160へと移行するごとに段階的に低下される。
続いて、車載機処理では、マイコン36は、問合信号の送信間隔を短縮する(S170)。このS170では、具体的には、図4に示すように、問合信号の送信レベルを低下させる前と、車載装置10における消費電力が同一レベルとみなせるものとして予め規定された規定電力範囲内に維持されるように、送信間隔を短縮する。例えば、送信レベルを1/2とした場合、送信間隔を1/2としても良い。
さらに、マイコン36は、送信レベル変更履歴を記憶装置34に格納する(S180)。
その後、マイコン36は、車載機処理をS110へと移行させる。そのS110では、マイコン36は、S160にて設定された送信レベル(即ち、低下された送信レベル)、かつ、S170で設定(短縮)された送信間隔にて問合信号をLF送信部14に送信させる。
なお、S140での判定の結果、記憶装置34に送信レベル変更履歴が格納されていれば(S140:NO)、マイコン36は、設定期間t2以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせるか否かを判定する(S190)。ここで言う設定期間t2とは、予め規定された時間長であり、規定期間t1よりも短い時間長である。
ここで言う「継続して」とは、設定期間t2に相当する問合信号の全ての送信周期において、特定の携帯機50からの応答信号を受信したことを含む意味である。
そして、S190での判定の結果、設定期間t2以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせなければ(S190:NO)、マイコン36は、車載機処理をS110へと戻す。そのS110では、マイコン36は、問合信号を前回送信してから、設定された送信間隔が経過すると、LF送信部14に問合信号を再度送信させる。
一方、S190での判定の結果、設定期間t2以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせれば(S190:YES)、マイコン36は、車載機処理をS160へと移行させる。
このS190を経て移行したS160では、問合信号の送信レベルが低下するように再設定する。この送信レベルの再設定は、S160へと移行するごとに段階的に低下しても良いし、送信レベル変更履歴と対応付けられた送信レベルへと変更することで実現しても良い。後者の場合、送信レベル変更履歴には、当該送信レベル変更履歴と対応付けられた送信レベルの大きさが含まれている必要がある。
その後、車載機処理では、S170,S180を実行した後、S110へと戻る。
つまり、車載機処理では、規定された送信間隔、かつ、設定された送信レベルにて、問合信号を送信する。そして、車載機処理では、規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には、問合信号の送信レベルを低下させる。
さらに、車載機処理では、低下された送信レベルにて問合信号を送信する。そして、その問合信号に対する応答信号を受信したか否かを判定する。この判定の結果、応答信号を受信し、さらに、規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には、車載機処理では、図3に示すように、問合信号の送信レベルをさらに低下させる。
車載機処理では、携帯機50からの応答信号を受信しなくなるまで、この一連の処理を繰り返す。
しかも、車載機処理では、送信レベルを低下させると、問合信号の送信間隔を短縮する。この送信間隔の短縮は、図4に示すように、問合信号の送信レベルを低下させる前と、車載装置10における消費電力が同一レベルとみなせるものとして予め規定された規定電力範囲内に維持されるようになされる(例えば、送信レベルを1/2とした場合、送信間隔を1/2としても良い)。
[実施形態の効果]
本実施形態の車載機処理においては、規定期間t1以上継続して、携帯機50からの応答信号を受信しているものとみなせる場合には、問合信号の送信レベルを低下させる。このため、携帯機50における受信強度が所定値以上となる通信範囲は、送信レベルを低下する前よりも狭くなる。
したがって、図5に示すように、送信レベルを低下させる前には、車載装置10からの問合信号を所定値以上の受信強度で受信可能な通信範囲に、その携帯機50が存在していたとしても、送信レベルを低下させた後には、車載装置からの問合信号を所定値以上の受信強度で受信可能な通信範囲外とすることができる。
この結果、携帯機50が、不要な応答信号を返答することを低減でき、当該携帯機50における不要な電力の消耗を低減できる。
また、車載装置10においては、問合信号の送信レベルを低下するため、車載装置10における不要な電力の消費を低減できる。
さらに、車載装置10においては、携帯機50からの応答信号を未受信であっても、問合信号の送信を繰り返す。このため、車載装置10によれば、携帯機50からの応答信号が未受信から受信へと切り替わった場合に、認証、ひいては、ウェルカム機能を実行できる。
すなわち、車載装置10によれば、消費電力を可能な限り抑制しつつも、認証を実現可能とすることを達成できる。
ところで、車載装置10によれば、従来の車載装置における消費電力を維持しつつも、携帯機からの応答性を向上させることができる。
すなわち、車載機処理において、問合信号の送信レベルを低下させた場合、携帯機50が問合信号を受信可能な通信範囲は狭くなる。このため、車載装置10に近づかなければ、携帯機50は、応答信号を返答しなくなる。このような場合に、問合信号の送信間隔が長いと、受信強度が所定値以上の問合信号を受信可能な範囲に携帯機50が入ってから、当該携帯機50が問合信号を受信して応答信号を返答するまでに、車載装置10が搭載された自動車に携帯機50の所有者が到達してしまう可能性がある。そして、ウェルカム機能の実行タイミングが、携帯機50の所有者が自動車に到達して以降となると、当該ウェルカム機能が携帯機の所有者にとって有効な機能となり得ない。
しかしながら、本実施形態の車載機処理においては、送信レベルを低下させた場合、問合信号の送信レベルを低下させる前と、車載装置10における消費電力が同一レベルとみなせるものとして予め規定された規定電力範囲内に維持されるように、問合信号の送信間隔を短縮する。
この結果、車載装置10によれば、従来の車載装置における消費電力を維持しつつも、携帯機からの応答性を向上させることができる。
換言すれば、車載装置10によれば、携帯機50の所有者が自動車に到達する前に、認証、ひいてはウェルカム機能を実行でき、そのウェルカム機能の実現を携帯機50の所有者にとって有効なものとすることができる。
なお、本実施形態の車載機処理においては、記憶装置34に送信レベル変更履歴が格納されており、かつ、設定期間t2以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせる場合には、車載装置10と携帯機50との位置関係が、家の駐車場に自動車を駐車し、携帯機を家の中に保管していることを表しているものとして、問合信号の送信レベルをより早期に低下させている。
このように、車載装置と携帯機との位置関係が、家の駐車場に自動車を駐車し、携帯機を家の中に保管していることを表している場合、車載装置50と携帯機50との間で無線信号を送受信する必要性が低い。
このため、このような場合に問合信号の送信レベルをより早期に低下させることで、車載装置10によれば、当該車載装置10における不要な電力の消費をより低減できる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に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において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、上記実施形態の車載機処理では、問合信号の送信レベルを低下させた場合、S170において、問合信号の送信間隔を短縮していたが、本発明においては、S170は省略されていても良い。
すなわち、本発明においては、問合信号の送信レベルを低下させることだけを実現しても良い。
また、上記実施形態の車載機処理においては、S180にて送信レベル変更履歴を記憶装置34に格納し、S140にて、送信レベル変更履歴が記憶装置34に格納されていることを確認した場合、S190にて、設定期間t2以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせるか否かを判定していた。
しかしながら、本発明においては、これらのS140,S180,S190は省略されていても良い。
すなわち、本発明においては、規定期間t1以上継続して特定の携帯機50からの応答信号を受信したものとみなせる場合にだけ、問合信号の送信レベルを低下させても良い。
なお、車載機処理おいては、起動されるごとに、問合信号の送信レベル及び送信間隔を、予め設定された初期値へと戻しても良い。また、問合信号の送信レベル及び送信間隔を初期値へと戻す条件は、スイッチ(例えば、携帯機50のスイッチ)や機器(例えば、車載ナビゲーション装置)の操作を受け付けた場合としても良い。
なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
1…電子キーシステム 10…車載装置 12…UHF受信部 14…LF送信部 16,18,20,22…アンテナ 32…電子制御装置 34…記憶装置 36…マイコン 50…携帯機 52…LF受信部 54…通信部 56,58…プッシュスイッチ 62…制御回路 64…記憶装置 66…マイコン

Claims (3)

  1. 自動車に搭載され、少なくとも1つの携帯機(50)との間で無線通信を実行した結果に基づいて、少なくとも認証処理を実行する車載装置(10)であって、
    前記携帯機の存在を確認する問合信号を、設定された送信間隔で無線通信により繰り返し送信する信号送信手段(14,32,S110)と、
    前記信号送信手段からの前記問合信号を受信した携帯機が応答した応答信号を受信する応答受信手段(12,32,S120)と、
    前記応答受信手段にて規定期間継続して応答信号を受信したものとみなせる場合、前記信号送信手段が送信する前記問合信号の送信レベルを低下させる送信制御手段(32,S140〜S190)と
    を備えることを特徴とする車載装置。
  2. 前記送信制御手段は、
    前記問合信号の送信レベルを低下させた場合、前記問合信号の送信レベルを低下させる前と消費電力が同一レベルとみなせるものとして予め規定された規定電力範囲内に維持されるように、前記送信間隔を短縮する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車載装置。
  3. 前記送信制御手段は、
    前記問合信号の送信レベルを低下させた場合、前記送信レベルを低下させたことを表すレベル変更履歴を記憶部(34)に記憶する記憶制御手段(32,S180)を備え、
    前記記憶部にレベル変更履歴が記憶されていれば、前記規定期間よりも短い時間長である設定期間継続して前記応答受信手段にて応答信号を受信したものとみなせる場合に、前記信号送信手段からの前記問合信号の送信レベルを低下させる
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車載装置。
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