JP4181177B2 - 車載機器遠隔制御装置 - Google Patents

Description

この発明は車載機器遠隔制御装置に関し、特に携帯機との通信によるコード照合を行って、照合結果に基づいて車両の使用許可または不許可の制御などを行う車載機器遠隔制御装置に関する。

携帯機の操作部を操作して車両のドアの施錠／解錠を行う遠隔操作機能に加えて、前記操作部を操作することなく、車両側からの送信要求信号に対して返送コード信号を返送し、コードを照合することによりドアの施錠／解錠を行うスマートエントリシステムが従来から知られている。例えば特開平５−１０６３７６号公報（先行技術１）には、第１の受信手段で呼出信号が受信されると、応答信号を送信する第１の送信手段を備えた携帯無線装置と、所定の時間間隔で呼出信号を送信する第２の送信手段と、携帯無線装置から送信された応答信号が第２の受信手段で受信されると、車両のドアを解錠するための信号を出力し、応答信号が受信されなければ、所定時間経過後に車両のドアを施錠するための信号を出力する制御手段とを備えた車載無線装置とから構成されたシステムが記載されている。また、車両側からの送信要求信号に対して返送コード信号を返送し、コードを照合することによりステアリングロック機構の解錠とエンジン始動禁止装置の解除を行い、機械的キーを使用しないエンジン始動操作を可能にしたスマートスタートシステムが従来から知られている。例えば特開昭６３−１７６５号公報（先行技術２）には、携帯無線機に呼出信号を送信して、携帯無線機からの暗証コード信号を受信し、内部コードと照合して両コードが一致したときにはステアリングロック機構の解錠動作、イグニッションスイッチのスイッチング動作およびアクセサリスイッチのスイッチング動作を各々許可する手段から構成されたシステムが記載されている。

上記両方のシステムを合わせたシステムの名称として以下、スマートエントリ／スタートシステムと称す。スマートエントリ／スタートシステムでは、無線通信を使用しているが、無線通信を使用しているシステムは他にも多くあり、増加の傾向にある。異なるシステムで、使用周波数が近いと電波の干渉が発生して通信障害となりシステムが正常に動作できない場合が起きる。例えば、給油所には無線通信を使用した自動決済システムがあり、基地局（給油スタンド側）から車内にある給油カードに対してＬＦ（低周波）電波で送信して、給油カード側からはＵＨＦ（超高周波）電波で応答し、利用者を認証して無人給油サービスを提供するシステムである。この場合、スマートエントリ／スタートシステムの使用ＬＦ電波と自動決済システムの使用ＬＦ電波の周波数が近いため、電波の干渉が発生して、スマートエントリ／スタートシステムに通信障害が発生することがある。

このように同じ周波数帯での通信で干渉（衝突）が発生する場合、その干渉を回避する方法には、例えば特許３６６５２７０号公報（先行技術３）に記載されているようなキャリアセンス方式が良く知られている。
特開平５−１０６３７６号公報 特開昭６３−１７６５号公報 特許３６６５２７０号公報

しかしながら、電波の干渉（衝突）を回避するキャリアセンス方式では、送信側に、送信に利用する周波数帯の使用状況を検知するための受信手段が必要であるが、スマートエントリ／スマートスタートシステムでは、通常この手段は装備しておらず、装備すると高価となる。
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、新たな装置を追加してコストを増加することなく、電波干渉（衝突）を回避できる車載機器遠隔制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、携帯機に対して呼出信号を送信し、呼出信号を受信した携帯機から返送される応答信号を受信すると、携帯機に対して質問信号を送信し、質問信号を受信した携帯機から返送される回答信号の中の返送コードとのコード照合がなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、呼出信号送信から質問信号送信までは所定時間間隔で実施され、携帯機は、受信信号の強度を検知する受信信号強度検知手段と、この受信信号強度検知手段で検知した呼出信号の受信信号強度を記憶する記憶手段と、受信信号強度が受信に充分なレベルであるが受信不成功の場合に干渉モードと判定する干渉判定手段とを有し、干渉判定手段が干渉モードと判定した場合には、回答信号の代わりに否定応答信号を返信すると共に、妨害電波の受信信号強度が記憶した受信信号強度より低くなり干渉モードが解消されたときに再度、応答信号を送信するようにしたものである。

更にこの発明は、携帯機に対して呼出信号を送信し、呼出信号を受信した携帯機から返送される応答信号を受信すると、携帯機に対して質問信号を送信し、質問信号を受信した携帯機から返送される回答信号の中の返送コードとのコード照合がなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、車載機は、携帯機からの応答信号が無い場合又は回答信号が無い場合は干渉モードとする干渉検知手段と、干渉モードを検知した場合には干渉モード情報を含む呼出信号を送信する送信手段とを有し、携帯機は、干渉モード情報を含む呼出信号を受信した場合の受信信号強度を記憶し、その後、妨害電波の受信信号強度が記憶した受信信号強度に対して高いレベルから記憶強度に対して低いレベルになったときに、応答信号を送信するようにしたものである。

上述の如く、この発明は、車載機の送信周波数帯の妨害電波の有無を携帯機の干渉判定手段で検知し、妨害電波の無いタイミングで応答信号を送信することにより、車載機からの送信を行うようにしたので、車載機の送信周波数に近い周波数を使用している他のシステムが動作している環境でも、スマートエントリ／スマートスタートシステムが障害を受けることなく動作できる。また車載機側は送信周波数監視のための受信手段を追加することもないので安価に構成でき、携帯機側にもコストアップになる装置が不要で、従来のスマートエントリ／スマートスタートシステムからコストアップすることなく、電波干渉の障害を回避でき、より信頼性の高いシステムが実現できる。
またこの発明の別の発明では、携帯機からの返信がない状態では車載機側が干渉と検知し、電波干渉を回避するようにしたので、より早いタイミングで通信完了できる可能性が高くなり、システムの利便性が向上できる。また送信側に送信周波数監視のための受信手段を追加することなく安価に構成でき、他のシステムからの干渉電波のない状態を検知して通信できる妨害に強いシステムが実現できる。

実施の形態１
この発明の実施の形態１における車載機器遠隔制御装置の構成を示す図１〜図４について説明する。図１は車載機のブロック図を、図２は携帯機のブロック図を、図３は携帯機の詳細ブロック図を、図４は車載アンテナと携帯機の通信の模式図を示している。
図１において、車載機１０は、車内用アンテナ１１として第１車内送信アンテナ１１ａ及び第２車内送信アンテナ１１ｂの２つのアンテナを有し、また車外用アンテナ１２として第１〜第４車外送信アンテナ１２ａ〜１２ｄの４つのアンテナを有し、合計６つの送信アンテナを有している。図４（ｂ）に示すように、車内用アンテナ１１ａは車室内のセンターコンソールに設置され、車内用アンテナ１１ｂは後部座席下付近に設置されている。一方、車外用アンテナ１２ａ〜１２ｄは、それぞれ車両（４輪車）の例えば前後左右のドアの取っ手に設けられている。各送信アンテナ１１、１２は送信部１７に接続され、送信部１７はＥＣＵ（電子制御装置）２０に接続されている。

ＥＣＵ２０は送信部１７に送信コードと送信アンテナ１１、１２のうちの一つを指定する信号を供給し、この送信コードが変調された周波数例えば１３４ｋＨｚ（ＬＦ波）のコード要求信号としての質問信号が、指定された図２に示す携帯機５０に対して送信される。また、車両には受信アンテナ１８が設けられており、この受信アンテナ１８で受信された携帯機５０よりの周波数例えば３１５ＭＨｚ（ＵＨＦ波）の信号は受信部１９で復調されてＥＣＵ２０に供給される。

ＥＣＵ２０にはメモリ２４が内蔵されており、このメモリ２４には後述する呼出信号、質問信号用およびイモビライザ用のＩＤコードと、イモビライザ用および回答コードの復号用の暗号キーが格納されている。メモリ２４はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、電源が遮断されてもその記憶内容は保持される。操作検出部２１はユーザによる各種スイッチ操作を検出するものであり、例えば各アウタドアハンドルに設置された起動スイッチ（コード要求信号の送信を開始するための信号源）や、エンジンスイッチを押すことでロック解除のための交信を起動するためのキーノブスイッチや、エンジンスイッチの（始動、イグニッションオン、アクセサリオン、オフそしてロックなどの）位置を検出し、その操作検出信号をＥＣＵ２０に供給する。ドア開閉検出部２２は全てのドアの個別の開閉および全てのドアの個別の施錠／解錠状態を検出し、その検出信号をＥＣＵ２０に供給する。センサ群２３は、車速や変速位置やエンジン運転状態を検出する各種センサであり、これらの各種センサの検出信号はＥＣＵ２０に供給される。

また、ＥＣＵ２０には、ステアリングロック部３２、イモビライザ部３４、ドアロック部３６、シフトロック部３８、報知部２５が接続されている。ステアリングロック部３２はエンジンスイッチのＬｏｃｋ位置からの回動ロック機構を解除すると同時に、ステアリング操作の機械的ロック機構も解除する。エンジンスイッチがロック位置に戻されると両ロック機構はロック状態になる。イモビライザ部３４はエンジン４０への燃料供給及びイグニッション動作を禁止する機構である。ドアロック部３６は全てのドアのロック／アンロックを行う機構である。シフトロック部３８は変速機ギアシフト機構でパーキングレンジからその他のレンジへの移行を禁止するロック装置で、ＥＣＵ２０からロック解除の許可／不許可の信号を出す。報知部２５はドアロック／アンロックをした場合のいわゆるアンサーバックとしての車両のライト点灯やホーン吹鳴を行うアンサーバック装置や、各種警報のためのブザーの発音する警報装置や、状態表示のための表示装置を含んでいる。また、ＥＣＵ２０はエンジン制御部３０が接続されており、エンジン制御部３０はセルモータを利用してエンジン４０の始動を制御すると共に、エンジン４０の駆動停止も制御できる。
このようにＥＣＵ２０は、エンジン制御部３０からシフトロック部３８までの車載機器の作動状態を制御しており、これらを制御する作動制御手段として機能している。

図２はこの発明の実施の形態１の携帯機５０のブロック図を示し、図２において、ＥＣＵ５２にはメモリ５３が内蔵されており、このメモリ５３には、正規であれば上記車載機１０のメモリ２４に格納されているのと同じ、ＩＤコード、暗号キーが格納されている。携帯機５０は、送信アンテナ５６と受信アンテナ５８を有している。送信アンテナ５６は送信部５５に、受信アンテナ５８は受信部５７にそれぞれ接続され、送信部５５と受信部５７はＥＣＵ５２に接続されている。この受信アンテナ５８で受信された車載機１０よりの周波数例えば１３４ｋＨｚの質問信号は受信部５７で復調されてＥＣＵ５２に供給される。また、ＥＣＵ５２は前記質問信号に対応した暗号キーをメモリ５３から読み出し、前記質問信号中の質問コードを暗号化して、回答信号を作成し送信部５５に供給し、送信部５５で変調されて、周波数例えば３１５ＭＨｚの信号として送信アンテナ５６から車載機１０に対して送信される。また、携帯機５０にはキーレスエントリ機能としての、ドアのロック／アンロックの遠隔操作をするＬＯＣＫキー／ＵＮＬＯＣＫキーなどがあって、これらの信号は操作検出部５１よりＥＣＵ５２に入力される。報知部５４は、車載機から送信されてくる各種警報のためのブザーなどの警報装置や、状態表示のための表示装置を含んでいる。

図３は、図２の受信部５７の内部ブロックと、ＥＣＵ５２及び受信アンテナ５８との接続状態を示したものである。受信部５７は、受信アンテナ５８で受信された後述する図５（ａ）、（ｃ）に示す信号のプリアンブル部分で、所定の周波数成分が復調可能レベル以上になった場合、ＥＣＵ５２に対してｗａｋｅ信号を出力する起動検知部５７ａと、プリアンブル部分以降のコード部分を復調してＥＣＵ５２にｄａｔｅ信号を出力する復調部５７ｂと、同じくプリアンブル部分で受信レベルを保持してＥＣＵ５２にＲＳＳＩ（受信信号強度）信号として出力する受信磁界強度検出部５７ｃと、ｒｅｓｅｔ信号が入力されると次の新しい受信に備えて起動検知部５７ａ、受信磁界強度検出部５７ｃをリセットする制御部５７ｄから構成される。またＥＣＵ５２のメモリ５３は、受信磁界強度検出部５７ｃが検出した受信信号強度を記憶する記憶手段としても機能する。ＥＣＵ５２の干渉判定手段５７ｅは受信信号強度が受信に充分なレベルであるが、車載機１０から送信される信号が受信不成功の場合に干渉モードと判定するものである。

図４に車載機１０の各送信アンテナ１１、１２と携帯機５０との通信を模式的に示す。図４（ａ）は携帯機５０が車外にある場合、同図（ｂ）は携帯機５０が車内にある場合の説明図である。携帯機５０が正規登録機かどうかを確認する方式（相手認証方式）は、例としていわゆるチャレンジ・レスポンス方式（秘密鍵暗号ベース相手認証方式）で説明している。
図４において、車載機１０の各送信アンテナ１１、１２からは、周波数１３４ｋＨｚのコード要求信号（質問信号）が送信され、携帯機５０はこの質問信号を受信すると、受信した質問信号に応じた暗号キーと質問コード（平文）から作成した回答コード（暗号文）で変調した周波数３１５ＭＨｚの回答信号を返送する。車載機１０の受信アンテナ１８で受信された周波数３１５ＭＨｚの信号は受信部１９で復調されてＥＣＵ２０に供給され、ＥＣＵ２０は上記回答信号を分析する。車載機１０は、送信した質問コード（平文）を対応した暗号キーで作成した暗号文と受信した回答コードを照合して、携帯機が正規登録機であるかどうかを確認する。
車載機１０の各送信アンテナ１１、１２から携帯機５０へは、低周波（以下ＬＦと略す）信号を使用しているのは、携帯機の位置を確認しやすいように電磁波の内でその強度が距離の３乗に逆比例する磁界成分を利用するためで、通常通信距離は１ｍ程度である。一方、携帯機５０から車載機１０の受信アンテナ１８への通信はＵＨＦ帯が使用されていて、通常５〜２０ｍの通信距離である。

次にこの発明の実施の形態１における動作について説明する。図５はこの発明に使用される通信信号の構成例であり、図６は車載機１０のＥＣＵ２０が実行する携帯機５０との通信に係わる部分のフローチャートを、図７は携帯機５０のＥＣＵ５２が実行する車載機１０との通信に係る部分のフローチャートを、図８は車載機と携帯機間の通信例のタイムチャートを示している。

図５は車載機１０および携帯機５０が送信する通信信号の一例で、呼出信号、応答信号、質問信号、回答信号および遠隔制御信号の構成例を示す。同図（ａ）は車載機１０から携帯機５０に送信される呼出信号の構成で、プリアンブル（例えば５ｍｓ程度のバースト信号）、固定長のＩＤ情報からなる固定ＩＤコード（例えば２０ビット）、同じＩＤを持つ携帯機の番号ビット、呼出信号であることを示すビット、干渉モードかどうかのビットを含む付加コード（例えば５ビット）、及びパリティビットから構成される。同図（ｂ）は携帯機５０から車載機１０に送信される応答信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、受信の成功／不成功を示すビットと、携帯機番号等の情報を含む付加コード（例えば４ビット）、及びパリティビットから構成される。同図（ｃ）は車載機１０から携帯機５０に送信される質問信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、質問信号であることを示すビット、応答すべき携帯機の番号を含む付加コード、毎回ランダムに生成される平文（例えば32ビット）である質問コード、及びパリティビットから構成される。同図（ｄ）は携帯機５０から車載機１０に送信される回答信号の構成で、プリアンブル、固定ＩＤコード、回答信号を示すビット、携帯機番号等の情報を含む付加コード、受信した質問コードを暗号キーで暗号化した暗号文である回答コード、及びパリティビットから構成される。

なお、携帯機５０に設けてあるボタンを押すことで車両のドアのロック／アンロックを制御するキーレスエントリを行う場合の遠隔制御信号は、図５（ｅ）に示すように回答コードの代わりにローリングコードを設定する。ローリングコードは携帯機が電波を送信する毎にカウントアップされる値であり、車載機側では前回において携帯機から受信した所定のコードに含まれるローリングコードを記憶しておき、今回受信した所定のコードに含まれるローリングコードが前回のローリングコードの値から所定の範囲内であるとき今回のローリングコードは正しいと判別し、受信した所定のコードが特定コードに一致すると判別する。この遠隔制御信号の付加コードには応答信号と遠隔制御信号の識別情報が含まれている。

図６のフローチャートに基づき、携帯機５０との通信に係わる車載機１０のＥＣＵ２０の動作を説明する。このフローチャートは、ＥＣＵが起動後、起動ＳＷ、キーノブＳＷ、エンジンスイッチのイグニッションＯＮ位置（以下ＩＧオンと称す）の各スイッチがオン状態になったときに実行されるプログラムである。

ステップ２００でスタートしたら、ステップ２０１で、前記実行条件のどの条件であるかが確認される。起動ＳＷがオンであった場合、ステップ２０２で、呼出送信回数が確認され所定回数（例えば３回）を越える場合は携帯機が存在しないと判断してステップ２９９で終了する。ステップ２０２で呼出送信回数が所定回数以下ならばステップ２０３で起動スイッチに対応した車外アンテナ（例えば右前ドアのアウタハンドル起動ＳＷがオンなら車外アンテナは１２ａ）から呼出信号が送信される。ステップ２０４では、この呼出信号に対する携帯機からの応答信号の返信を確認する。返信が無ければステップ２０２に戻り再送するかどうか判断する。応答信号の返信があればステップ２０５で、同じ車外アンテナから質問信号を送信する。呼出信号の送信から質問信号の送信までの間隔は登録されている携帯機の数で予め決められた時間（＝時間間隔条件Ａ）になっている。ステップ２０６で受信信号が携帯機からの回答信号かどうか確認し、回答信号ならばステップ２０７で、この質問信号に対する回答信号の内容を確認（照合）する。返信の回答が不正解ならばステップ２９９で終了する。返信の回答が正解ならば、ステップ２０８でドアがアンロック状態かどうか確認する。ロック状態ならばステップ２１４でドア開錠出力を指示し、ステップ２９９で終了する。アンロック状態ならばステップ２０９で、エンジンスイッチがＬｏｃｋ位置かつ全ドアが閉まっているかどうか（条件１）確認する。条件１が成立しておれば、ステップ２１０で全車内アンテナから呼出信号を送信して、ステップ２１１で携帯機が車内に無い（返信が無い）ことが確認できれば、ステップ２１２でドア施錠出力を指示し、ステップ２９９で終了する。ステップ２０９で条件１が不成立の場合、又はステップ２１１で応答信号の返信がある場合にステップ２１３で、ロック操作が出来ないことを知らせるため警報出力を指示しステップ２９９で終了する。

ステップ２０６で受信信号が（否定）応答信号の場合、携帯機が干渉モードになったことを知らせているので、ステップ２１５では次の応答信号を確認する。なおこの否定応答信号応答信号は携帯機５０が干渉モードと判定した場合に、携帯機５０が回答信号の代わりに送信して来るもので、詳細は後述する。応答信号がない場合、ステップ２１６で応答待ちの制限時間内かどうかを確認する。制限時間内であればステップ２１５に戻る。ステップ２１６で制限時間オーバーの場合はステップ２９９で終了する。ステップ２１５で応答があれば、干渉電波がない状態という連絡なのでステップ２０５に戻り質問信号を再送する。ステップ２０６で受信信号が応答信号、回答信号ともに無い場合はステップ２０２に戻り再送信を開始するかどうか確認する。

キーノブＳＷ、又はＩＧがオンであった場合、ステップ２５０で呼出送信回数が確認され所定回数（例えば３回）を越える場合は携帯機が存在しないと判断してステップ２９９で終了する。ステップ２５０で呼出送信回数が所定回数以下ならばステップ２５１で全車内アンテナから呼出信号が送信される。ステップ２５２では、この呼出信号に対する応答信号の返信を確認する。返信が無ければステップ２５０に戻り再送するかどうか判断する。返信があればステップ２５３で全車内アンテナから質問信号を送信する。ステップ２５４で受信信号が回答信号かどうか確認し、回答信号ならばステップ２５５でこの質問信号に対する回答信号の内容を確認（照合）する。返信の回答が不正解ならばステップ２９９で終了する。返信の回答が正解ならば、ステップ２５６で、キーノブＳＷかＩＧＳＷかを確認する。キーノブＳＷがオンならばステップ２５７で、エンジンＳＷロック解除を出力する。ＩＧオンならば、ステップ２５８でエンジン始動許可を指示するし、ステップ２９９で終了する。

ステップ２５４で受信信号が（否定）応答信号の場合、携帯機が干渉モードになったことを知らせているので、ステップ２５９では次の応答信号を確認する。応答信号がない場合、ステップ２６０で応答待ちの制限時間内かどうかを確認する。制限時間内であればステップ２５９に戻る。ステップ２６０で制限時間オーバーの場合はステップ２９９で終了する。ステップ２５９で応答があれば、干渉電波がない状態という連絡なのでステップ２５３に戻り質問信号を再送する。ステップ２５４で受信信号が応答信号、回答信号ともに無い場合はステップ２５０に戻り再送信開始するかどうか確認する。

一方、従来のキーレスエントリ機能である、携帯機からの遠隔制御信号（ドアのＬＯＣＫ信号／ＵＮＬＯＣＫ信号）を受信した場合は、図６のフローとは無関係にドアのロック／アンロックが実施される。

図７のフローチャートに基づき、携帯機５０の動作を説明する。電池交換などでＥＣＵ５２がリセット状態から始まる場合はＳＴＡＲＴ（ステップ５００）より始まり、ステップ５０１でＥＣＵ５２の初期設定を行いステップ５０２の待機になる。
ステップ５０３でＬＯＣＫキー入力があれば、ＷＡＫＥ ＵＰ（ステップ５０４）して遠隔操作信号であるＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ５０５）。送信終了後、ステップ５０２に戻る。ステップ５０３でＬＯＣＫキー入力がなければステップ５０６に行く。

ステップ５０６でＵＮＬＯＣＫキー入力があれば、ＷＡＫＥ ＵＰ（ステップ５０７）して遠隔操作信号であるＵＮＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ５０８）。送信終了後、ステップ５０２に戻る。ステップ５０６でＵＮＬＯＣＫキー入力がなければステップ５０９に行く。

ステップ５０９で車載機からの受信（ＬＦ受信）があれば、ＷＡＫＥ ＵＰ（ステップ５１０）し、ステップ５１１で受信信号が呼出信号かどうかを確認する。呼出信号でなければ質問信号と判断し、ステップ５１２で質問信号に含まれている携帯機番号が自己の番号と一致しているかどうか確認する。番号が一致している場合は、受信した質問コードから回答コードを生成して回答信号を送信し（ステップ５１３）、送信終了後、ステップ５０２に戻る。ステップ５１２で携帯機番号が不一致の場合はステップ５０２に戻る。ステップ５１１で呼出信号の受信であれば、ステップ５１４で、このときの受信信号強度を記憶（＝記憶受信信号強度）し、応答信号を送信して、ステップ５１５で質問信号受信時刻（前記時間間隔条件Ａに対応）まで待ち、ステップ５１６で質問信号が受信出来たかどうか確認する。受信できた場合はステップ５１２に移る。受信できなかった場合は、ステップ５１７で、受信時の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が受信できるレベルかどうか確認する。受信可能レベル以上の場合はステップ５１８で、妨害電波による電波干渉があったと判断して、回答信号の代わりに受信失敗を連絡する否定応答信号（応答信号中の受信の成功／不成功を示すビット＝０）を送信しステップ５１９に移る。ステップ５１９では妨害電波の動向を観察する制限時間のタイムアウト条件を確認し、タイムアウトの場合はステップ５０２に戻る。タイムアウトでない場合は、ステップ５２０で妨害電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が受信障害にならないレベル（例えば前記記憶受信信号強度の２０％以下）に低下したかどうかを確認し、低下した場合はステップ５２１で、再度、応答信号を送信しステップ５０２に戻る。妨害電波の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が受信障害にならないレベルまで低下しない場合はステップ５１９に戻る。

この発明の実施の形態１として、車載機の動作を図６に示すフローチャートで、携帯機の動作を図７に示すフローチャートで説明したが、図８は車載機と携帯機間の通信例を示したタイムチャートである。
図８において、横方向は時間の流れで、右が未来、左が過去である。実線の各箱は送信の電波が存在する状態を表して、破線の各箱は、正常ならこの時間に送信の電波が存在することを表している。各箱の中の記号（ａ〜ｄ）は信号の種類を表し、図５の符号と対応している。携帯機（ＲＳＳＩ）は携帯機が受信する受信信号強度を表している。妨害電波は、車載機が送信する周波数に近いもので、携帯機の受信に干渉する条件で、携帯機が送信する電波には妨害とはならない条件である。

図８において、車載機からの＃１、＃２の呼出信号ａは、妨害電波＃１と干渉するため携帯機は受信できないので、正常受信した場合の応答信号ｂの送信、すなわち破線の＃１、＃２は送信しないが、携帯機のＲＳＳＩは受信可能レベルになっている。車載機よりの呼出信号ａ＃３は、妨害電波のない区間のため携帯機は正常受信して応答信号ｂ＃３を送信する。携帯機はこの呼出信号ａ＃３の受信信号強度（ＲＳＳＩ）＃２を記憶する。車載機は応答信号ｂ＃３の受信を受け、質問信号ｃ＃４を送信する。しかし、このタイミングでは、妨害信号の干渉を受けるため携帯機は正常受信できない。携帯機は、車載機の呼出信号ａの送信＃３から前記時間間隔条件Ａ後に、車載機の質問信号ｃの送信＃４が受信されることを知っているので、受信信号強度（ＲＳＳＩ）が受信可能レベルにあるにもかかわらず、このタイミングで受信できないことは妨害電波の干渉と判断し、質問信号ｃ＃４の受信不成功＝干渉モード情報を含む応答信号ｂ＃４（＝否定応答信号）を送信する。車載機はこの応答信号＃４を受信し干渉モードになったので、次の応答信号を待つ状態になる。妨害信号＃２がなくなり、携帯機のＲＳＳＩの＃３が低下すると、妨害電波がなくなったことを知らせる携帯機からの応答信号ｂ＃５が送信され、続いて車載機から質問信号ｃ＃５が送信される。妨害信号のない区間であるから、質問信号を正常受信した携帯機は回答信号ｄ＃６を送信し、一連の通信が完了する。

以上のように、この発明の実施の形態１は、車載機の送信周波数帯の妨害電波の有無を携帯機の干渉判定手段で検知し、妨害電波の無いタイミングで応答信号を送信することにより、車載機からの送信を行うようにしたので、車載機の送信周波数に近い周波数を使用している他のシステムが動作している環境でも、スマートエントリ／スマートスタートシステムが障害を受けることなく動作できる。また車載機側は送信周波数監視のための受信手段を追加することもないので安価に構成できる。

実施の形態２
この発明の実施の形態２の車載機器遠隔制御装置について説明する。実施の形態１は携帯機側が干渉モードを認識する例を示したが、実施の形態２は車載機側が干渉モードを認識する例である。
図９はこの発明の実施の形態２における車載機器遠隔制御装置の車載機のブロック図を示す。携帯機のブロック図は、基本的には実施の形態１の図３に示す構成と同じなので省略する。
図９に示す実施の形態２における車載機器遠隔制御装置の車載機のブロック図は、基本的には実施の形態１の図１に示す構成とほぼ同じものであるが、ＥＣＵ２０に干渉検知手段２６を備えている点が実施の形態１と異なるだけで、他の構成は同じにつき説明を省略する。

次にこの発明の実施の形態２における動作をフローチャートに基づき説明する。図１０は車載機１０のＥＣＵ２０が実行する携帯機５０との通信に係わる部分のフローチャートを、図１１は携帯機５０のＥＣＵ５２が実行する車載機１０との通信に係る部分のフローチャートを、図１２は車載機と携帯機間の通信例のタイムチャートを示している。
図１０において、このフローチャートは、ＥＣＵが起動後、起動ＳＷ、キーノブＳＷ、エンジンスイッチのイグニッションＯＮ位置（以下ＩＧオンと称す）の各スイッチがオン状態になったときに実行されるプログラムである。ステップ３００でスタートし、ステップ３０１で、前記実行条件のどの条件であるかが確認される。

起動ＳＷがオンであった場合、ステップ３０２で、呼出送信回数が確認され所定値２（例えば３回）を越える場合は携帯機が存在しないと判断してステップ３９９で終了する。ステップ３０２で呼出送信回数が所定値１（例えば１回）以下ならばステップ３０３で起動スイッチに対応した車外アンテナ（例えば右前ドアのアウタハンドル起動ＳＷがオンなら車外アンテナは１２ａ）から干渉モードｂｉｔが０の呼出信号が送信される。ステップ３０２で呼出送信回数が所定値１を超え所定値２以下ならば、電波の干渉が起きたと判断し、ステップ３０５で、起動スイッチに対応した車外アンテナ（例えば右前ドアのアウタハンドル起動ＳＷがオンなら車外アンテナは１２ａ）から干渉モードｂｉｔを１にした呼出信号が送信される。ステップ３０４では、この呼出信号に対する応答信号の返信を確認する。応答信号の返信が無ければステップ３０２に戻り再送するかどうか判断する。応答信号の返信があればステップ３０６で、同じ車外アンテナから質問信号を送信する。呼出信号の送信から質問信号の送信までの間隔は登録されている携帯機の数で予め決められた時間（＝時間間隔条件Ａ）になっている。ステップ３０７で受信信号が回答信号かどうか確認し、回答信号ならばステップ３０８でこの質問信号に対する回答信号の内容を確認（照合）する。返信の回答が不正解ならばステップ３９９で終了する。返信の回答が正解ならば、ステップ３０９でドアがアンロック状態かどうか確認する。ロック状態ならばステップ３１５でドア開錠出力を指示しステップ３９９で終了する。アンロック状態ならばステップ３１０で、エンジンスイッチがＬｏｃｋ位置かつ全ドアが閉まっているかどうか（条件１）確認する。条件１が成立しておれば、ステップ３１１で全車内アンテナから呼出信号を送信して、ステップ３１２で携帯機が車内に無い（返信が無い）ことが確認できればステップ３１３でドア施錠出力を指示し、ステップ３９９で終了する。ステップ３１０で条件１が不成立の場合、又はステップ３１２で返信がある場合はステップ３１４で、ロック操作が出来ないことを知らせるため警報出力を指示し、ステップ３９９で終了する。

ステップ３０７で受信信号が（否定）応答信号の場合、携帯機が干渉モードになったことを知らせているので、ステップ３１６では次の応答信号を確認する。応答信号がない場合、ステップ３１７で応答待ちの制限時間内かどうかを確認する。制限時間内であればステップ３１６に戻る。ステップ３１７で制限時間オーバーの場合はステップ３９９で終了する。ステップ３１６で応答があれば、干渉電波がない状態という連絡なのでステップ３０６に戻り質問信号を再送する。ステップ３０７で受信信号が応答信号、回答信号ともに無い場合はステップ３０２に戻り、再送信を開始するかどうか確認する。

キーノブＳＷ、又はＩＧがオンであった場合、ステップ３５０で呼出送信回数が確認され所定値２（例えば３回）を越える場合は携帯機が存在しないと判断してステップ３９９で終了する。ステップ３５０で呼出送信回数が所定値１（例えば１回）以下ならばステップ３５１で干渉モードｂｉｔが０の呼出信号が送信される。ステップ３５０で呼出送信回数が所定値１を超え所定値２以下ならばステップ３５３で干渉モードｂｉｔを１にした呼出信号が全車内アンテナから送信される。ステップ３５２では、この呼出信号に対する応答信号の返信を確認する。返信が無ければステップ３５０に戻り再送するかどうか判断する。返信があれば全車内アンテナから質問信号を送信する（ステップ３５４）。ステップ３５５で受信信号が回答信号かどうか確認し、回答信号ならばステップ３５６でこの質問信号に対する回答信号の内容を確認（照合）する。返信の回答が不正解ならばステップ３９９で終了する。返信の回答が正解ならば、ステップ３５７で、キーノブＳＷかＩＧＳＷかを確認する。キーノブＳＷがオンならばステップ３５８で、エンジンＳＷロック解除を出力する。ＩＧオンならば、ステップ３５９でエンジン始動許可を指示し、ステップ３９９で終了する。

ステップ３５５で受信信号が（否定）応答信号の場合、携帯機が干渉モードになったことを知らせているので、ステップ３６０では次の応答信号を確認する。応答信号がない場合、ステップ３６１で応答待ちの制限時間内かどうかを確認する。制限時間内であればステップ３６０に戻る。ステップ３６１で制限時間オーバーの場合はステップ３９９で終了する。ステップ３６０で応答があれば、干渉電波がない状態という連絡なのでステップ３５４に戻り質問信号を再送する。ステップ３５５で受信信号が応答信号、回答信号ともに無い場合はステップ３５０に戻り再送信を開始するかどうか確認する。

上記では１回の呼出信号に対する応答信号がない場合、干渉モードと判断し、干渉モードｂｉｔを１にしているが、２回又はそれ以上の呼出信号に対する応答がない場合に干渉モードと判断してもよい。また質問信号に対する回答信号がない場合も、干渉モードと判断し、干渉モードｂｉｔを１にすることは、呼出信号の場合と同様である。ここで車載機１０のＥＣＵ２０にある干渉検知手段２６は、この干渉ビットの処理をすることである。

図１１のフローチャートに基づき、実施の形態２の携帯機５０の動作を説明する。電池交換などでＥＣＵ５２がリセット状態から始まる場合はＳＴＡＲＴ（ステップ６００）より始まり、ステップ６０１でＥＣＵ５２の初期設定を行い、ステップ６０２の待機になる。ステップ６０３でＬＯＣＫキー入力があれば、ステップ６０４でＷＡＫＥ ＵＰして遠隔操作信号であるＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ６０５）。送信終了後、ステップ６０２に戻る。ステップ６０３でＬＯＣＫキー入力がなければステップ６０６に行く。

ステップ６０６でＵＮＬＯＣＫキー入力があれば、ステップ６０７でＷＡＫＥ ＵＰして遠隔操作信号であるＵＮＬＯＣＫ信号を送信する（ステップ６０８）。送信終了後、ステップ６０２に戻る。ステップ６０６でＵＮＬＯＣＫキー入力がなければステップ６０９に行く。ステップ６０９で車載機からの受信（ＬＦ受信）があれば、ステップ６１０でＷＡＫＥ ＵＰし、ステップ６１１で受信信号が呼出信号かどうかを確認する。呼出信号でなければ質問信号と判断し、ステップ６１２で質問信号に含まれている携帯機番号が自己の番号と一致しているかどうか確認する。番号が一致している場合は、受信した質問コードから回答コードを生成して回答信号を送信し（ステップ６１３）、送信終了後、ステップ６０２に戻る。ステップ６１２で携帯機番号不一致の場合はステップ６０２に戻る。

ステップ６１１で呼出信号の受信であれば、ステップ６１４で、このときの受信信号強度を記憶（＝記憶受信信号強度）し、応答信号を送信して、ステップ６１５で受信した呼出信号内の干渉モードｂｉｔを確認し、干渉モードでなければステップ６０２に戻る。干渉モードであればステップ６１６では現在の受信信号強度が前記記憶受信信号強度に対して受信障害となるレベルより大きい（例えば記憶受信信号強度の５０％以上）状態になったかどうか（ステップ６１７）を観測する制限時間のタイムアウトかどうかを確認する。タイムアウトならステップ６０２に戻る。タイムアウトでないならステップ６１７で現在の受信信号強度が前記記憶受信信号強度に対して受信障害となるレベルより大きいかどうか確認して、大きければステップ６１８に進む。小さければステップ６１６に戻る。ステップ６１８では、現在の受信信号強度が前記記憶受信信号強度に対して受信障害とならないレベルより小さい（例えば記憶受信信号強度の２０％以下）状態になったかどうか（ステップ６１９）を観測する制限時間のタイムアウトかどうかを確認する。タイムアウトならステップ６０２に戻る。タイムアウトでないならステップ６１９で現在の受信信号強度が前記記憶受信信号強度に対して受信障害とならないレベルより小さいかどうか確認して、小さければステップ６２０で妨害電波の無い区間になったことを知らせる応答信号を送信してステップ６０２に戻る。大きければステップ６１８に戻る。
このように妨害電波の受信信号強度が記憶受信信号強度に対して高いレベルから低いレベルになることを検出する理由は、妨害電波は連続していない前提であると、妨害信号が途絶えた直後のタイミング（妨害電波の受信信号強度レベル高→低）で通信すると、電波の衝突（干渉）する確率が低い為である。

この発明の実施の形態２として車載機の動作を図１０に示すフローチャートで、携帯機の動作を図１１に示すフローチャートで説明したが、図１２は車載機と携帯機間の通信例を示したタイムチャートである。

図１２において、車載機からの＃１、＃２の呼出信号ａは、妨害電波＃１と干渉するため携帯機は受信できないので、正常受信した場合の応答信号ｂの送信、すなわち破線の＃１、＃２は送信しないが、携帯機のＲＳＳＩは受信可能レベルになっている。車載機側は最初の呼出信号ａの送信＃１に対して応答がないことを確認した時点で干渉モードと判定し、呼出信号ａの送信＃２と続く送信＃３には、干渉モードｂｉｔを１にした呼出信号ａを送信している。車載機よりの呼出信号ａ＃３は、妨害電波のない区間のため携帯機は正常受信して応答信号ｂ＃３を送信する。携帯機はこの呼出信号ａ＃３の受信信号強度（ＲＳＳＩ）＃２を記憶する。車載機は応答信号ｂ＃３の受信を受け、質問信号の送信タイミングを知らせる携帯機からの応答信号を待つことになる。携帯機は、妨害電波のＲＳＳＩ信号を観測することで、ＲＳＳＩ信号の＃３から妨害電波の出現と終了を検知し、応答信号ｂ＃４を送信する。続いて車載機から質問信号ｃ＃４が送信される。妨害信号のない区間であるから、質問信号を正常受信した携帯機は回答信号ｄ＃５を送信し、一連の通信が完了する。

以上のように、この発明の実施の形態２は、携帯機から応答信号または回答信号の返信がない場合は、車載機側が干渉モードと検知する干渉検知手段を有して、干渉モード情報を含む呼出信号を送信するようにし、携帯機は受信信号強度が低いレベルとなったときに応答信号を送信して、電波干渉を回避するようにしたので、より早いタイミングで通信完了できる可能性が高くなり、システムの利便性が向上できる。また車載機側に送信周波数監視のための受信手段を追加することも必要なく安価に構成できる。

実施の形態１及び実施の形態２とも、車載機の呼出信号ａ＃１、＃２、＃３の送信間隔は、一定間隔でなく、通常干渉回避策として使用されるランダム間隔にすることは、より好適な方法である。また、呼出信号は衝突確率を低くするために、できるだけ通信時間を短くする（通信速度を速くする、通信文を短くする）ことはより好適である。

この発明は車両のドアの施錠／解錠を行うスマートエントリシステムおよびステアリングロック機構の解錠とエンジン始動禁止装置の解除を行い、機械的キーを使用しないエンジン始動操作を可能にするスマートスタートシステムなどに利用できる。

この発明の実施の形態１の車載機のブロック図である。 この発明の実施の形態１の携帯機のブロック図である。 この発明の実施の形態１の携帯機の詳細ブロック図である。 この発明の実施の形態１における車載アンテナと携帯機の通信の模式図である。 この発明の実施の形態１に使用される各種通信信号の構成例である。 この発明の実施の形態１の車載機が行う制御のフローチャートの例である。 この発明の実施の形態１の携帯機が行う制御のフローチャートの例である。 この発明の実施の形態１の車載機と携帯機の通信のタイミングチャートの例である。 この発明の実施の形態２の車載機のブロック図である。 この発明の実施の形態２の車載機が行う制御のフローチャートの例である。 この発明の実施の形態２の携帯機が行う制御のフローチャートの例である。 この発明の実施の形態２の車載機と携帯機の通信のタイミングチャートの例である。

符号の説明

１０：車載機 １１：車内送信アンテナ
１２：車外送信アンテナ １７：送信部（車載機）
１８：受信アンテナ（車載機） １９：受信部（車載機）
２０：ＥＣＵ（車載機） ２１：操作検出部（車載機）
２２：ドア開閉検出部 ２３：センサ群（車載機）
２４：メモリ（車載機） ２５：報知部（車載機）
２６：干渉検知手段（車載機） ３０：エンジン制御部
３２：ステアリングロック部 ３４：イモビライザ部
３６：ドアロック部 ３８：シフトロック部
５０：携帯機 ５１：操作検出部（携帯機）
５２：ＥＣＵ（携帯機） ５３：メモリ／記憶手段（携帯機）
５４：報知部（携帯機） ５５：送信部（携帯機）
５６：送信アンテナ（携帯機） ５７：受信部（携帯機）
５７ｃ：受信磁界強度検出部 ５７ｅ：干渉判定手段（携帯機）
５８：受信アンテナ（携帯機）

Claims (4)

1. 携帯機に対して呼出信号を送信し、前記呼出信号を受信した携帯機から返送される応答信号を受信すると、前記携帯機に対して質問信号を送信し、前記質問信号を受信した携帯機から返送される回答信号の中の返送コードとのコード照合がなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、前記呼出信号送信から前記質問信号送信までは所定時間間隔で実施され、携帯機は、受信信号の強度を検知する受信信号強度検知手段と、この受信信号強度検知手段で検知した呼出信号の受信信号強度を記憶する記憶手段と、受信信号強度が受信に充分なレベルであるが受信不成功の場合に干渉モードと判定する干渉判定手段とを有し、前記干渉判定手段が干渉モードと判定した場合には、前記回答信号の代わりに否定応答信号を返信すると共に、妨害電波の受信信号強度が前記記憶した受信信号強度より低くなり前記干渉モードが解消されたときに再度、応答信号を送信することを特徴とする車載機器遠隔制御装置。
2. 携帯機に対して呼出信号を送信し、前記呼出信号を受信した携帯機から返送される応答信号を受信すると、前記携帯機に対して質問信号を送信し、前記質問信号を受信した携帯機から返送される回答信号の中の返送コードとのコード照合がなされたとき車載機器の作動状態を制御する作動制御手段を有する車載機器遠隔制御装置において、車載機は、携帯機からの応答信号が無い場合又は回答信号が無い場合は干渉モードとする干渉検知手段と、干渉モードを検知した場合には干渉モード情報を含む呼出信号を送信する送信手段とを有し、携帯機は、干渉モード情報を含む呼出信号を受信した場合の受信信号強度を記憶し、その後、妨害電波の受信信号強度が前記記憶した受信信号強度に対して高いレベルから前記記憶強度に対して低いレベルになったときに、応答信号を送信することを特徴とする車載機器遠隔制御装置。
3. 呼出信号の送信間隔をランダム間隔とした請求項１または請求項２の車載機器遠隔制御装置。
4. 呼出信号の送信から質問信号の送信までの時間間隔は、登録されている携帯機の数によって予め決めた時間になっていることを特徴とする請求項１または請求項２の車載機器遠隔制御装置。
   
   

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