JP5173927B2 - 電子キーの通信可否設定システム及び通信可否設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子キー及び車両を通信対称とする電子キーシステムに係り、詳しくはこれら２者間の無線通信を成立させるのか、或いは成立させないのかを設定する電子キーの通信可否設定システム及び通信可否設定方法に関する。

従来、車両のキーシステムとしては、利便性等の面から、車両キーである電子キーからキーコードとしてＩＤコードを無線通信により車両に発信して、車両にＩＤ照合を実行させる電子キーシステムが広く使用されている。この種の電子キーシステムには、車両からのリクエストに応答してＩＤコードを車両に自動発信して車両にＩＤ照合を実行させるキー操作フリーシステムがある。同システムには、車外でＩＤ照合が成立すれば実際のキー操作無しにドアロックが施解錠されるスマートエントリーシステムや、車内でＩＤ照合が成立すればエンジンスイッチの単なる押し操作のみでエンジンがかかるワンプッシュエンジンスタートシステムがある。

ところで、スマートエントリーシステムの一種には、リクエスト発信の開始条件を、例えば車外ドアハンドルノブのタッチ操作やボタン操作とするトリガ式がある。このようなトリガ式の場合、ドアロックの施解錠は、運転席ドアと助手席ドアとで動作が切り分けられることが多い。例えば、ドアロックが施錠状態の際、運転席の車外ドアハンドルノブがタッチ操作されると、運転席ドアに配設された車外発信機からリクエストが発信され、このときのＩＤ照合が成立すれば、ドアロックが解錠される。また、ドアロックが施錠状態の際に、助手席の車外ドアハンドルノブがタッチ操作された際には、助手席ドアに配設された車外発信機からリクエストが発信され、このときのＩＤ照合が成立すれば、ドアロックが解錠される。

ここで、図１２に示すように、リクエストの通信エリア８１は、現実のところ細かいエリア設定ができない現状があるので、必ずしも操作側ドアのみに形成される訳ではない。即ち、同図に示すように、例えば運転席ドアの車外ドアハンドルノブがタッチ操作された際には、通信エリア８１は運転席ドアの周囲のみに形成されずに、実際のところは反対側の助手席ドアまで漏れる現状がある。こうなると、仮にユーザが運転席ドア側にいて電子キーが助手席ドア側にあった場合でも、電子キーが正確にリクエストを受け取ってこれら２者間の通信が成立してしまい、ユーザの意図しないドア解錠に繋がる問題が生じる。

そこで、このような問題に対応する技術として、例えば反操作側ドア（トリガ非発生箇所）の車外発信機から妨害信号を発信することにより、反操作側ドアに位置する電子キーが、操作側ドア（トリガ発生箇所）の車外発信機から発信される正規信号を受け付けないようにする技術（特許文献１，２）が開示されている。この技術は、図１３に示すように、操作側ドアの車外発信機から正規信号であるリクエストが発信された際、リクエストを構築する２値情報の「０」「１」のうち、「０」のタイミングのときに反操作側ドアの車外発信機から妨害信号として「１」の電波を発信することにより、電子キーにリクエストを受け取らせないようにするものである。

特開２００５−２０７２２３号公報 特開２００３−２０８３８号公報

ここで、車両と電子キーとの間の通信性能を測るための一特性値として、例えば信号（Ｓ）とノイズ（Ｎ）との比をとったＳ／Ｎ比（単位：dB）というものが知られている。このＳ／Ｎ比は理論上、雑音が無ければ限りなく大きな値をとることからも分かるように、数値の高い方が通信性能確保という面において好ましい。よって、このＳ／Ｎ比が高い値をとれば、信号とノイズとで、そもそもの出力値の差が大きくなるので、信号とノイズとの区分けが明確になり、車両から送り渡したい信号を問題なく電子キーに送ることが可能である。

ところで、車両周囲においては、正規信号に対して妨害電波が比較的大きな値をとる箇所があり、このような箇所では、例えばＳを正規信号、Ｎを妨害電波とすると、Ｓ／Ｎ比が低くなってしまうことが分かる。この場合、例えばユーザと電子キーとが同じドア側に位置していて、電子キーが正規信号を受け付けようとしても、妨害信号の出力が正規信号と同等に近い値をとって、正規信号を正確に認識することができない状況に陥る。こうなると、２者間の通信が成立せず、車両周囲にこのようなヌルポイントが発生するということは、その分だけ正規信号の通信エリアが小さくなる問題に繋がるので、何らかの対処策が要望されていた。

本発明の目的は、ユーザと反対側の発信機に電子キーがある場合には、電子キーに正規信号を受け取らせないようにすることができ、しかもユーザと同じ側の発信機に電子キーがある場合には、その発信機から出される正規信号を充分な通信エリアで確保することができる電子キーの通信可否設定システム及び通信可否設定方法を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、電子キーの通信対象に複数の発信機が各々異なる位置に設けられ、前記電子キーを応答させる正規信号を前記発信機から当該電子キーに向けて発信しつつ、当該正規信号を受信して動作状態に入った電子キーが返信してきたＩＤコードにより、当該電子キーの正否を見るＩＤ照合が実行可能な電子キーの通信可否設定システムにおいて、前記通信対象に設けられ、前記正規信号を発信した発信機以外の発信機から、当該正規信号と同期してダミー信号を発信させるダミー信号発信手段と、前記電子キーに設けられ、前記正規信号と前記ダミー信号とを合成しつつ、その合成信号の高低変化に基づく特性信号を出力する信号出力手段と、前記電子キーに設けられ、当該電子キーがどの発信機側に位置するのかを、前記特性信号の変化の追従値から判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、所定の発信機から正規信号が発信された際、これ以外の発信機からはダミー信号が正規信号に同期して発信される。このとき、電子キーは正規信号とダミー信号の合成信号を受信するが、もし仮に正規信号を発信した発信機の近くにユーザが位置するものの、この発信機から離れた位置に電子キーが位置する場合には、電子キーはダミー信号に寄った成分の合成信号を受信するので、正規信号を正しく受け取れず、通信が成立しない。よって、ユーザと電子キーとが離れた位置をとる際には通信が成立しないので、ユーザが意図しない通信成立を生じ難くすることが可能となる。

また、正規信号を発信する発信機から離れた場所に位置する電子キーに対し、正規信号を受け取らせなくするために機能する本構成のダミー信号は、正規信号と同期して発信されるので、正規信号のＳ／Ｎ比（正規信号（Ｓ）とノイズ（Ｎ）との比）は、ダミー信号に影響を受けないものとなる。よって、正規信号の通信エリアに電波の弱い場所があっても、この場所がダミー信号に影響を受けて通信成立しない場所とはならずに済む。このため、正規信号の通信エリアを、より広い範囲で確保することが可能という効果も得られることになる。

本発明では、前記信号出力手段は、自動的に出力の利得を調整してこのレベルを一定に保つ自動利得制御回路であり、前記位置判定手段は、当該自動利得制御回路の出力値が閾値に対して高低のどちらの値をとるか否かを見ることにより前記電子キーの位置を判定することを要旨とする。

この構成によれば、自動利得制御回路の出力には、出力が常に一定値に向かうように追従して変化する特性があるので、本構成のように自動利得制御回路を使用すれば、この出力の特性変化を利用して電子キーの位置を判定することが可能となる。また、電子キーに受信電波の増幅回路として既に自動利得制御回路を搭載している場合には、この回路の出力を利用して電子キーの位置判定を行うことも可能である。

本発明では、前記正規信号は、前記電子キーを起動させつつ該電子キーを安定させるプリアンブル信号を含み、前記ダミー信号は、当該プリアンブル信号と同期パルスをとる成分から構成されていることを要旨とする。

この構成によれば、正規信号にプリアンブル信号が含まれる場合、プリアンブル信号と同期パルスをとる信号をダミー信号としたので、プリアンブル信号に続くビット信号により、電子キーの位置を判定することが可能となる。

本発明では、前記正規信号は、前記電子キーを起動させつつ該電子キーを安定させるプリアンブル信号と、当該プリアンブル信号の後に続くとともに当該正規信号の情報内容を示すデータ信号とを含み、前記ダミー信号は、前記プリアンブル信号と同期パルスをとる第１成分と、前記データ信号の最初のビット信号と同期パルスをとる第２成分とから構成されていることを要旨とする。

この構成によれば、合成信号の前後ビットに短い時間間隔で大きな振幅の高低差をつけることが可能となるので、出力変化を好適なものとすることが可能となる。よって、電子キーの位置判定を、より精度よく行うことが可能となる。

本発明では、電子キーの通信対象に複数の発信機が各々異なる位置に設けられ、前記電子キーを応答させる正規信号を前記発信機から当該電子キーに向けて発信しつつ、当該正規信号を受信して動作状態に入った電子キーが返信してきたＩＤコードにより、当該電子キーの正否を見るＩＤ照合が実行可能な電子キーの通信可否設定方法において、前記正規信号を発信した発信機以外の発信機から、当該正規信号と同期してダミー信号を発信させ、前記電子キーが前記正規信号及び前記ダミー信号を受信した際、当該正規信号と当該ダミー信号とを合成しつつ、その合成信号の高低変化に基づく特性信号を求め、当該特性信号の追従性に基づき、前記電子キーがどの発信機側に位置するのかを判定することを要旨とする。

本発明によれば、ユーザと反対側の発信機に電子キーがある場合には、電子キーに正規信号を受け取らせないようにすることができ、しかもユーザと同じ側の発信機に電子キーがある場合には、その発信機から出される正規信号を充分な通信エリアで確保することができる。

一実施形態における電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 運転席側車外発信機の車外通信エリアを示す概念図。 助手席側車外発信機の車外通信エリアを示す概念図。 電子キーシステムの通信内容を示すタイムチャート。 通信可否設定システムの概略構成を示すブロック図。 ダミー信号の信号内容を示す波形図。 ＡＧＣ回路の出力特性を示す説明図。 ユーザと反対側の車両ドアに電子キーが位置するときのシステムの動作内容を示す説明図。 ユーザと同じ側の車両ドアに電子キーが位置するときのシステムの動作内容を示す説明図。 ダミー信号の他の例を示す波形図。 別例におけるリファレンス追従回路の出力特性を示す波形図。 従来における電子キーシステムの概略構成を示す概念図。 同じく妨害信号の例を示す波形図。

以下、本発明を具体化した電子キーの通信可否設定システム及び通信可否設定方法の一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両キーとして使用される電子キー２との間で無線通信によりキー照合を行って、このキー照合の成立を条件にドアロックの施解錠やエンジン始動等が許可又は実行される電子キーシステム３が設けられている。また、電子キー２は、車両１との間で狭域無線通信が可能であって、電子キー２が固有に持つＩＤコードをキーコードとして無線通信により車両１に発信して車両１にキー照合を行わせることが可能なキーのことをいう。なお、車両１が通信対象に相当する。

電子キーシステム３には、電子キー２からキーコードとしてＩＤコードを発信するときに個別のキー操作が不要であるキー操作フリーシステムが含まれている。このキー操作フリーシステムには、ドアロックの施解錠操作の際にキー操作を必要としない機能としてスマートエントリーシステムがある。この場合、車両１には、電子キー２との間でキー照合（ＩＤ照合）を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、車両１の電源系を管理するメインボディＥＣＵ５とが設けられ、これらＥＣＵ４，５が車内の一ネットワークであるＬＩＮ（Local Interconnect Network）６を介して接続されている。照合ＥＣＵ４には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波（約134KHz）を発信可能な車外発信機７と、車内に同様のＬＦ電波を発信可能な車内発信機８と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の一種であるＲＦ（Radio Frequency：約312MHz）の電波を受信可能な車両チューナ９とが接続されている。車外発信機７は、車両１の各ドア（運転席ドア１ａや助手席ドア１ｂ等）に各々配置されている。また、メインボディＥＣＵ５には、ドアロックの施解錠を実行するときの駆動源としてドアロックモータ１０が接続されている。

また、電子キー２には、電子キー２の各種動作を統括制御する通信制御部１１が設けられている。この通信制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２やメモリ１３等の各種デバイスを持ち、電子キー２が持つ固有のキーコードとしてＩＤコードがメモリ１３に登録されている。通信制御部１１には、ＬＦ電波を受信可能なキー受信機１４と、ＲＦ電波を発信可能なキー発信機１５とが接続されている。通信制御部１１は、キー受信機１４においての電波受信有無を逐次監視するとともに、キー発信機１５からの電波発信の動作を管理する。

照合ＥＣＵ４は、ドアロックが施錠状態の際、車外ドアハンドルノブに埋め込まれたタッチセンサ１６からセンサ信号Ｓtcを入力すると、ドアトリガ操作としてノブタッチ操作が有ったと認識し、ＩＤコード返信要求としてＬＦ帯のリクエスト信号Ｓrqの発信を開始する。なお、本例の場合、リクエスト信号Ｓrqの発信動作は、運転席側と助手席側とで切り分けられている。よって、運転席ドア１ａの車外ドアハンドルノブがタッチ操作されると、図２に示すように、運転席側車外発信機７ａからリクエスト信号Ｓrqが発信され、運転席側車外通信エリアＥａが運転席ドア１ａの周囲に形成される。一方、助手席ドアの車外ドアハンドルノブがタッチ操作されると、図３に示すように、助手席側車外発信機７ｂからリクエスト信号Ｓrqが発信され、助手席側車外通信エリアＥｂが助手席ドア１ｂの周囲に形成される。なお、車外発信機７（７ａ，７ｂ）が発信機に相当する。

照合ＥＣＵ４は、このように車外発信機７からリクエスト信号Ｓrqを断続的に発信させることにより、車両周辺にリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアを形成して、狭域無線通信（以降、スマート通信と記す）の成立を試みる。電子キー２がこの車外通信エリアに入り込んでリクエスト信号Ｓrqを受信すると、電子キー２はリクエスト信号Ｓrqに応答する形で、自身のメモリ１３に登録されたＩＤコードを乗せたＩＤ信号ＳidをＲＦ電波で返信する。照合ＥＣＵ４は、車両チューナ９でＩＤ信号Ｓidを受信してスマート通信（車外通信）が確立すると、自身のメモリ１７に登録されたＩＤコードと電子キー２のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合、いわゆるスマート照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ４は、この車外照合が成立したことを確認すると、メインボディＥＣＵ５にドアロックを解錠させる。

一方、照合ＥＣＵ４は、ドアロックが解錠状態の際、車外ドアハンドルの隣にあるロックボタン１８からオン信号Ｓonを入力すると、ドアトリガ操作としてロックボタン１８の押し操作があったと認識し、解錠動作時と同様に車外発信機７からリクエスト信号Ｓrqを発信させて、車外の電子キー２との間でＩＤ照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ４は、電子キー２との間のＩＤ照合が成立することを確認すると、メインボディＥＣＵ５にドアロックを施錠させる。

また、キー操作フリーシステムには、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン１９の始動停止操作を行うことが可能な機能としてワンプッシュエンジンスタートシステムがある。この場合、メインボディＥＣＵ５には、エンジン１９の点火制御や燃料噴射制御を管理するエンジンＥＣＵ２０が、車内の一ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）２１を介して接続されている。また、車内には、同システムの操作系としてプッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ２２が設けられ、同スイッチ２２がメインボディＥＣＵ５に接続されている。エンジンスイッチ２２の操作機能には、エンジン始動停止機能の他に、電源遷移機能も割り当てられている。また、メインボディＥＣＵ５には、車載アクセサリに繋がるＡＣＣ（Accessory）リレー２３と、走行系の各種電装品に繋がるＩＧ（Ignition）リレー２４と、エンジンスタータ（図示略）に繋がるスタータリレー２５とが接続されている。

照合ＥＣＵ４は、例えばカーテシスイッチ（図示略）により運転者の車内への乗車を確認すると、今度は車内発信機８からリクエスト信号Ｓrqを発信して、車内全域に車内通信エリアを形成する。照合ＥＣＵ４は、電子キー２がこの車内通信エリアに入り込んで返信してきたＩＤ信号Ｓidを車両チューナ９で受信してスマート通信（車内通信）が確立すると、自身に登録されたＩＤコードと電子キー２のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合、いわゆるスマート照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ４は、この車内照合が成立したことを確認すると、エンジンスイッチ２２のプッシュ操作による電源状態切り換えを許可する。

図４に、ＩＤ照合の通信形式を更に詳しく述べる。同図に示すように、照合ＥＣＵ４は、車両周囲に電子キー２が存在するか否かを確認すべく、車外発信機７からウェイク信号ＳwkをＬＦ電波により断続的に発信させる。このウェイク信号Ｓwkには、電子キー２を起動状態としてこれを安定させるバースト信号２６と、所定コード列を持つウェイクパターン２７とが含まれている。電子キー２は、この車外通信エリアに入り込んでウェイク信号Ｓwkをキー受信機１４で受信すると、まずはバースト信号２６により待機状態から起動状態に切り換わる。なお、ウェイク信号Ｓwkが正規信号に相当し、バースト信号２６がプリアンブル信号に相当し、ウェイクパターン２７がデータ信号に相当する。

起動状態後、電子キー２は、続くウェイクパターン２７のコード列を識別し、ウェイクパターン２７が自身と同じ値をとるものであれば、動作を継続する。一方、ウェイクパターン２７が自身と異なるものであれば、電子キー２はこのウェイクパターン２７に応答せず、動作を強制終了する。電子キー２は、受信したウェイクパターン２７が自身のものと一致して、ウェイクパターン照合が成立したことを認識すると、その旨を通知すべくアック信号２８をＲＦ電波により車両１に返信する。

照合ＥＣＵ４は、ウェイク信号Ｓwkを発信した後の所定時間内にアック信号２８を受信すると、車両周囲に電子キー２が存在すると認識する。そして、照合ＥＣＵ４は、続いて車両固有のＩＤとしてビークルＩＤ２９を、車外発信機７からＬＦ電波で発信させる。電子キー２は、このビークルＩＤ２９を受け付けると、この車両１が正常コードであるか否かを見る確認としてビークルＩＤ照合を行い、このときにスマート通信を行っている車両１が正規車両であるのか否かの判定を行う。このように、ビークルＩＤ照合を実施するのは、電子キー２の周囲に車両が複数存在して通信が混在する状況になっても、この中の正規車両のみとスマート通信を行うためである。電子キー２は、このビークルＩＤ照合が成立したことを確認すると、その旨を通知すべくアック信号３０をＲＦ電波により車両１に返信する。

照合ＥＣＵ４は、ビークルＩＤ２９を発信した後の所定時間内にアック信号３０を受信すると、ビークルＩＤ照合が成立したことを認識する。そして、照合ＥＣＵ４は、続いてチャレンジレスポンス認証を開始し、まずはチャレンジ３１をＬＦ電波により発信させる。チャレンジ３１には、発信の度に毎回値が変わるチャレンジコード（乱数コード）と、電子キー２のキー番号とが含まれている。なお、キー番号は、何番目のマスターキーであるのかや、何番目のサブキーであるのかを通知するものである。このように、キー番号の照合を実施するのは、もし仮に通信エリア内にマスターキー及びサブキーの両方が存在していても、これらが同時に通信を開始しないようにするためである。

電子キー２は、車両１からチャレンジ３１を受信すると、まずはこのチャレンジ３１の中のキー番号の正否を見る番号照合を実行し、自身がこのときのスマート通信の通信対象であるか否かを判断する。そして、この番号照合が成立すると、電子キー２は、同じチャレンジ３１内に含まれるチャレンジコードを、自身の暗号鍵によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。電子キー２は、レスポンスの生成作業が終了すると、自身のメモリ１７に登録されたＩＤコードとこのレスポンスコードとを、レスポンス３２として車両１にＲＦ電波により返信する。

照合ＥＣＵ４は、チャレンジ３１を電子キー２に発信する際、自身が持つ暗号鍵によってチャレンジコードを演算して、自らもレスポンスコードを作成する。そして、照合ＥＣＵ４は、電子キー２からレスポンス３２を受信すると、電子キー２のレスポンスコードと、自身が演算したレスポンスコードとを照らし合わせて、レスポンス照合を実行する。照合ＥＣＵ４は、このレスポンス照合が成立することを確認すると、同じレスポンス３２内に含まれるＩＤコードの正否を照合する。そして、照合ＥＣＵ４は、レスポンス照合及びＩＤ照合の両方が成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理し、車両１のドアロックの施解錠を実行させる。

図５に示すように、車両１には、車外から車両ドアにドアトリガ操作が行われた際に、ドアトリガ操作側のドアに電子キー２が位置するときにのみＩＤ照合の通信を成立させる通信可否設定システム３３が設けられている。本例の通信可否設定システム３３は、リクエスト信号Ｓrq（即ち、ウェイク信号Ｓwk）の発信時に、同ウェイク信号Ｓwkを発信していない発信機７からダミー信号Ｓdmを同期発信させ、ウェイク信号Ｓwkとこのダミー信号Ｓdmとの合成信号Ｓｘを電子キー２に受け取らせる。そして、この合成信号Ｓｘがとる波形変化を見て、電子キー２に自位置を判別させる。

この場合、照合ＥＣＵ４には、ウェイク信号Ｓwkを発信していない他の車外発信機７からダミー信号Ｓdmを発信させるダミー信号発信部３４が設けられている。ダミー信号発信部３４は、ドアトリガ操作が行われた車両ドア（操作側ドア）の車外発信機７がウェイク信号Ｓwkを発信する際、ドアトリガ操作が行われなかった車両ドア（非操作側ドア）の車外発信機７から、ウェイク信号Ｓwkに同期したタイミングでダミー信号Ｓdmを発信させる。例えば、運転席側車外発信機７ａからウェイク信号Ｓwkが発信される際には、助手席側車外発信機７ｂからウェイク信号の発信タイミングでダミー信号Ｓdmが発信される。また、照合ＥＣＵ４には、リクエスト信号Ｓrqを発信させて通常のスマート照合を実行させる正規信号発信部４ａも設けられている。なお、ダミー信号発信部３４がダミー信号発信手段に相当する。

図６に示すように、ダミー信号Ｓdmは、基本的にウェイク信号Ｓwkのバースト信号２６と同期パルスをとる疑似バースト信号３５から構築されている。疑似バースト信号３５は、バースト信号２６と同一発信タイミング及びビット長をとり、例えば１０ビットの時間長に設定されている。なお、バースト信号２６（疑似バースト信号３５）の振幅は、必ずしもバースト信号２６と同じ値をとることに限らず、これよりも高くても低くてもどちらでもよく、好ましくはバースト信号２６よりも大きな値をとるものがよい。また、ダミー信号Ｓdmは、車外通信機７からリクエスト信号Ｓrqを発信するときと同等の通信エリアで発信される。なお、疑似バースト信号３５が第１成分を構成する。

また、図５に示すように、キー受信機１４には、受信電波の増幅回路としてＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路３６が設けられている。ＡＧＣ回路３６は、受信電波の強度に応じて自動で増幅率（感度、利得）を調整して、入力が変動しても増幅出力を一定に保つ回路である。例えば、図７に示すように、最初は振幅が大きく、その後は振幅が小さくなった複数ビットの受信電波３７がＡＧＣ回路３６に入力されると、最初のビットの増幅値を基準として、後に続くビットが徐々に振幅を上げていく応答性をとった出力信号３８に変換されて、ＡＧＣ回路３６から出力される。ＡＧＣ回路３６は、図５に示すように、キー受信機１４で受け付けた合成信号Ｓｘを増幅し、増幅後の信号を自動利得増幅信号Ｓｋとして通信制御部１１に出力する。ＡＧＣ回路３６は、受信電波の信号エネルギーを増幅する目的で、キー受信機１４（即ち、電子キー２）に元から搭載されているものである。なお、ＡＧＣ回路３６が信号出力手段及び自動利得制御回路に相当し、自動利得増幅信号Ｓｋが特性信号を構成する。

通信制御部１１には、ＡＧＣ回路３６から出力される自動利得増幅信号Ｓｋを基に、電子キー２が操作側ドア及び非操作側ドアのどちらにあるのかを判定するキー位置判定部３９が設けられている。キー位置判定部３９は、自動利得増幅信号Ｓｋにおいてダミー信号Ｓdmの増幅分であるダミー信号増幅値４０（図８参照）の後に、ウェイク信号Ｓwkの増幅分としてウェイク信号増幅値４１（各ビット４２，４２…）を受け付け、このウェイク信号増幅値４１と位置判定用の閾値（判定閾値）Ｋとを比較することにより、電子キー２の位置を判定する。判定閾値Ｋは、ＡＧＣ回路３６が持つ出力の応答性（追従性）に応じて設定される。なお、キー位置判定部３９が位置判定手段に相当し、ビット４２が追従値に相当し、判定閾値Ｋが閾値に相当する。

次に、本例の通信可否設定システム３３の動作を図８及び図９に従って説明する。
まずは、図８に示すように、ユーザが運転席ドア１ａ側に位置し、電子キー２が助手席ドア１ｂ側に位置する状態で、ユーザが運転席ドア１ａの車外ドアハンドルノブに手を触れた場合を想定する。このとき、運転席側車外発信機７ａからは、車外ドアハンドルノブのタッチ操作を操作トリガとしてウェイク信号Ｓwkが発信され、運転席ドア１ａ側において車外照合が成立するか否かの無線通信が試みられる。

運転席側車外発信機７ａからリクエスト信号Ｓrqが発信された際、助手席側車外発信機７ｂからは、ウェイク信号Ｓwkと同期してダミー信号Ｓdmが発信される。これら信号Ｓwk，Ｓdmの発信時、電子キー２はウェイク信号Ｓwk及びダミー信号Ｓdmの合成信号Ｓx1を受信する。このとき、電子キー２は助手席ドア１ｂ側に位置するので、ダミー信号Ｓdmは強い電波のまま電子キー２に到達するものの、ウェイク信号Ｓwkは大きく減衰して電子キー２に到達する。よって、合成信号Ｓx1は、ウェイク信号Ｓwk及びダミー信号Ｓdmの２者のうち、ダミー信号Ｓdmに大きく寄る成分をとる。即ち、合成信号Ｓx1においてダミー信号相当分４３のビットは大きな振幅をとりつつも、このダミー信号相当分４３の後に続くウェイク信号相当分４４のビット列（ウェイクパターン２７のビット列部分）は小さい値をとる。

この合成信号Ｓx1は、キー受信機１４で受信された後、ＡＧＣ回路３６により増幅されて、自動利得増幅信号Ｓk1として出力される。この自動利得増幅信号Ｓk1は、ダミー信号相当分４３の増幅値であるダミー信号増幅値４０に向かって、その後に続くウェイク信号相当分４４の増幅値、つまりウェイク信号増幅値４１が追従しながら徐々に値が増幅されていく信号波形をとる。即ち、ダミー信号増幅値４０は大きい値をとるものの、このダミー信号増幅値４０が終わってから最初に立ち上がるウェイク信号増幅値４１の先頭ビット４２ａは比較的小さな値をとり、この後に続くビット４２、４２…がダミー信号増幅値４０を目指して徐々に大きくなっていく信号波形をとる。

このとき、キー位置判定部３９は、自動利得増幅信号Ｓk1の先頭ビット４２ａが判定閾値Ｋを下回ることを確認するので、電子キー２が助手席ドア１ｂ側に位置すると判定する。即ち、キー位置判定部３９は、ドアトリガ操作された車両ドアとは反対側のドア、更に言い換えるならばユーザに対して反対側のドアに、電子キー２が位置していると認識する。キー位置判定部３９がこのような判定を下すと、電子キー２はウェイク信号Ｓwkを受信してもこれに応答する動作をとらず、車外通信を成立させる動作をとらない。

今度は、図９に示すように、ユーザが電子キー２を所持した状態、即ち運転席ドア１ａ側にユーザと電子キー２とが両方とも位置する状態で、ユーザが運転席ドア１ａの車外ドアハンドルノブに手を触れた場合を想定する。このときも、図８の例の場合と同様に、運転席側車外発信機７ａからはウェイク信号Ｓwkが発信されて、運転席ドア１ａ側において車外照合が成立するか否かの無線通信が試みられ、助手席側車外発信機からはウェイク信号Ｓwkと同期してダミー信号Ｓdmが発信される。

このとき、電子キー２は、これら信号Ｓwk，Ｓdmの合成信号Ｓx2を受信する。ところで、この場合は、運転席ドア１ａ側に電子キー２が存在するので、ウェイク信号Ｓwkは強い電波のまま電子キー２に到達するものの、ダミー信号Ｓdmは大きく減衰して電子キー２に到達する。よって、合成信号Ｓx2は、ウェイク信号Ｓwk及びダミー信号Ｓdmの２者のうち、ウェイク信号Ｓwkに大きく寄る成分をとる。即ち、合成信号Ｓx2においてダミー信号相当分４３及びウェイク信号相当分４４のビットが、両方とも大きい値をとる。

この合成信号Ｓx2は、キー受信機１４で受信された後、ＡＧＣ回路３６により増幅されて、自動利得増幅信号Ｓk2として出力される。この自動利得増幅信号Ｓk2は、入力信号である合成信号Ｓx2の各ビットが一律に同じ振幅をとるので、ダミー信号増幅値４０及びウェイク信号増幅値４１がともに同じレベルをとる信号波形をとる。即ち、ダミー信号増幅値４０が大きな値をとりつつ、しかもウェイク信号増幅値４１も、先頭ビット４２ａのときから既に、ダミー信号増幅値４０と同等レベルの大きさの振幅をとった信号波形をとる。

このとき、キー位置判定部３９は、自動利得増幅信号Ｓk2の各ビット４２，４２…が何れも判定閾値Ｋを下回ることがないので、電子キー２が運転席ドア１ａ側に位置すると判定する。即ち、キー位置判定部３９は、ドアトリガ操作された車両ドアと同じ側のドア、更に言い換えるならばユーザと同じ側のドアに、電子キー２が位置していると認識する。キー位置判定部３９がこのような判定を下すと、電子キー２はウェイク信号Ｓwkを受信した際に、同信号Ｓwkに応答する動作をとって、車外通信を成立させる。

従って、本例においては、ドアトリガ操作のあった車両ドアの車外発信機７がウェイク信号Ｓwk（リクエスト信号Ｓrq）を発信する際、ドアトリガ操作のない車両ドアの車外発信機７から、ウェイク信号Ｓwkに同期してダミー信号Ｓdmを発信する。そして、ウェイク信号Ｓwkとダミー信号Ｓdmの合成信号Ｓｘを電子キー２に受信させ、この合成信号ＳｘをＡＧＣ回路３６に通した後の増幅信号Ｓｋから電子キー２の位置を判定し、ドアトリガ操作のあった車両ドアの反対側のドアに電子キー２があった場合には、通信を成立させないようにする。これにより、ユーザと反対側のドアに電子キー２が位置していた場合には、ＩＤ照合が成立しないので、ユーザが意図しないドアロック解錠を防ぐことが可能となる。

また、電子キーシステム３の通信性能の良さを見るための特性値として、背景技術でも述べたように、信号（Ｓ）とノイズ（Ｎ）との比をとったＳ／Ｎ比（単位：dB）というものがある。ところで、本例の場合、反対側のドアから発信されたウェイク信号Ｓwkを電子キー２が受け取らないようにするために、ダミー信号Ｓdmを妨害電波の一種として発信しているが、これはウェイク信号Ｓwkと同期して発信されるので、ウェイク信号ＳwkのＳ／Ｎ比は、ダミー信号Ｓdmに影響を受けるものとはならない。よって、車外通信エリアがダミー信号Ｓdmに影響を受けて狭くなってしまう状況とならずに済み、安定したエリア範囲を確保することも可能となる。

ところで、前述したダミー信号Ｓdmは、単に１つの疑似バースト信号３５から構築される信号としたが、実際のところＡＧＣ回路３６の応答性を考慮に入れた信号とする必要がある。即ち、図８の例の場合、例えば合成信号Ｓｘにおいてダミー信号相当分４３が終わってからウェイク信号相当分４４が来るまでの時間をＴ（図８参照）とすると、この時間Ｔがあまりに長いと、ＡＧＣ回路３６の出力追従が判定閾値Ｋに追いつき、先頭ビット４２ａが判定閾値Ｋを超えてしまうことになる。こうなると、ウェイク信号相当分４４の増幅値である各ビット４２，４２…がどれも判定閾値Ｋを下回らず、正確なキー位置の判定を行うことができない。よって、この時間ＴはＡＧＣ回路３６の応答性に比べて充分に短く設定する必要があり、短い時間間隔の前後ビットにおいてある程度の振幅の高低差を持たせる必要が出てくる。

そこで、例えば、図１０に示すように、ダミー信号Ｓdmは、単純に疑似バースト信号３５から構築されることに限らず、バースト信号２６に続くウェイクパターン２７の最初の１ビット信号２７ａを含む信号としてもよい。即ち、ダミー信号Ｓdmに、１ビット信号２７ａの同期パルスからなる疑似ビット信号４５を含ませてもよい。こうすれば、合成信号Ｓｘにおいて隣り合うビットを、短い時間間隔で、しかもある程度の振幅差を持った信号波形とすることが可能となる。よって、図８のようなユーザと電子キー２と別々のドア側に存在する場合において、ウェイク信号増幅値４１のビット４２を、より確実に判定閾値Ｋを下回らせることが可能となる。なお、疑似ビット信号４５が第２成分に相当する。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ドアトリガ操作のあった車両ドアの車外発信機７がウェイク信号Ｓwk（リクエスト信号Ｓrq）を発信する際、ドアトリガ操作のない車両ドアの車外発信機７から、ウェイク信号Ｓwkに同期してダミー信号Ｓdmを発信して、ドアトリガ操作のない車両ドア側に電子キー２が位置する場合に、この電子キー２と車両１との間の通信を成立させないようにする。このため、ユーザと電子キー２とが互いに反対のドアにいる際には通信が成立しないので、ユーザが意図しない通信成立を生じ難くすることができる。また、電子キー２にウェイク信号Ｓwkを受け取らせなくするダミー信号Ｓdmを、ウェイク信号Ｓwkと同期して発信するので、ウェイク信号ＳwkのＳ／Ｎ比は、ダミー信号Ｓdmに影響を受けないものになる。よって、もし仮に車外通信エリアに電波の弱い場所があっても、この場所がダミー信号Ｓdmに影響を受けて通信が成立しない場所とならずに済み、ウェイク信号Ｓwkの車外通信エリアを、より広い範囲で確保することもできる。

（２）電子キー２の位置判定用の信号を出力する回路としてＡＧＣ回路３６を使用したので、出力が常に一定値に向かって追従する変化をとる波形により、電子キー２の位置判定を実行することができる。また、電子キー２に増幅回路としてＡＧＣ回路３６が予め搭載されているのであれば、このＡＧＣ回路３６の出力を利用して電子キー２の位置判定を行うこともできる。

（３）ダミー信号Ｓdmとして疑似バースト信号を３５発信するので、ウェイク信号Ｓwkにおいてバースト信号２６の後に続くウェイクパターン２７の振幅変化により、電子キー２の位置判定を行うことができる。

（４）ダミー信号Ｓdmを疑似バースト信号３５とそれに続く疑似ビット信号４５とから構築した場合、合成信号Ｓｘの連続する前後ビットに、短い時間間隔で大きな高低差を付けることが可能となる。このため、ＡＧＣ回路３６の出力を位置判定のための好適な波形とすることが可能となり、電子キー２の位置判定を、より精度よく行うことができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ 信号出力手段は、必ずしもＡＧＣ回路３６であることに限定されない。例えば、図１１に示すように、合成信号Ｓｘの振幅変化に追従して閾値（可変閾値）Ｘが変化するリファレンス追従回路（閾値可変型）を使用してもよい。この場合、合成信号Ｓｘの振幅（レベル）と可変閾値Ｘとを逐次比較し、合成信号Ｓｘの振幅が可変閾値Ｘを下回ることを検出すると、電子キー２がユーザと反対側の車両ドアにあると認識する。なお、この例においては、可変閾値Ｘが特性信号に相当する。

・ 正規信号は、必ずしもウェイク信号Ｓwkであることに限定されず、車両１から発信される信号であれば、種々のものが採用可能である。
・ ダミー信号Ｓdmは、単純に疑似バースト信号３５のみからなるものや、疑似バースト信号３５及び疑似ビット信号４５から構築されるものに限定されない。要は、リクエスト信号Ｓrqのビットと同期をとる信号であれば、その信号内容は特に限定されない。

・ ウェイク信号Ｓwkは、トリガ操作があった際、１回のみ発信されることに限定されず、複数回発信されてもよい。
・ 通信可否設定システム３３は、必ずしもドアロックの解錠にのみ限定されるものではなく、ドアロックの施錠に応用してもよい。

・ 疑似バースト信号３５は、ウェイク信号Ｓwkのバースト信号２６よりも長いビット長（時間長）に設定されてもよい。
・ プリアンブル信号は、ＡＧＣ回路３６の出力基準となるバースト信号２６に限定されず、要は電子キー２の電源となり得る信号であれば、どのような種のものでもよい。

・ 電子キーシステム３で使用する電波の周波数は、ＬＦ帯やＲＦ帯のものを用いることに限らず、種々の帯域の周波数が採用可能である。
・ 電子キーシステム３の双方向通信は、必ずしも往路と復路で使用周波数が異なることに限らず、同じとしてもよい。

・ 電子キーシステム３は、キー操作フリーシステムであることに限定されず、例えばイモビライザーシステム等の他のシステムも採用可能である。
・ 電子キーシステム３は、ドアトリガ操作があった際にウェイク信号Ｓwk（リクエスト信号Ｓrq）の発信を開始するトリガ式に限定されない。例えば、ウェイク信号Ｓwkを常時発信して、車両周辺に電子キー２が存在することを逐次監視する自動式でもよい。

・ 通信可否設定システム３３は、車外通信にのみ採用されることに限定されず、例えば車内通信にも応用してもよい。
・ 通信可否設定システム３３は、必ずしも車両１に適用されることに限らず、２者において双方向の無線通信を行うものであれば、その採用対象は特に限定されない。よって、通信対象も車両１に限定されるものではなく、種々の機器や装置が採用可能である。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記ＩＤ照合の無線通信は、前記通信対象の室外に位置する該電子キーと当該通信対象とにおいて行われる室外の通信である。この構成によれば、室外通信を誤成立し難いものとすることが可能となる。

（ロ）請求項１〜４及び前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記通信対象は、車両である。この構成によれば、電子キー及び車両の間の無線通信を、誤成立し難いものとすることが可能となる。

（ハ）請求項１〜４及び前記技術的思想（イ），（ロ）のいずれかにおいて、前記発信機は、自身と組をなす操作手段が操作されて操作トリガを得たことを条件に、前記正規電波の発信を実行する。この構成によれば、常時通信を試みる動作をとらないので、本システムを省電力システムとすることが可能となる。

（ニ）車両の少なくとも運転席とそれ以外とに、車外に向けて電波発信可能な発信機が各々設けられ、電子キーを応答させる正規信号を前記発信機から車外の当該電子キーに向けて発信しつつ、当該正規信号を受信して動作状態に入った電子キーが返信してきたＩＤコードにより、当該電子キーの正否を見るＩＤ照合が実行可能な電子キーの通信可否設定システムにおいて、前記車両に設けられ、前記正規信号を発信した発信機以外の発信機から、当該正規信号と同期してダミー信号を発信させるダミー信号発信手段と、前記電子キーに設けられ、前記正規信号と前記ダミー信号とを合成しつつ、その合成信号の高低変化に基づく特性信号を出力する信号出力手段と、前記電子キーに設けられ、当該電子キーがどの発信機側に位置するのかを前記特性信号の変化の追従性から判定する位置判定手段とを備えたことを特徴とする電子キーの通信可否設定システム。

１…通信対象としての車両、２…電子キー、７（７ａ，７ｂ）…発信機としての車外発信機、２６…プリアンブル信号としてのバースト信号、２７…データ信号としてのウェイクパターン、２７ａ…最初のビット信号、３３…通信可否設定システム、３４…ダミー信号発信手段としてのダミー信号発信部、３５…成分、第１成分を構成する疑似バースト信号、３６…信号出力手段、自動利得制御回路を構成するＡＧＣ回路、３９…位置判定手段としてのキー位置判定部、４２（４２ａ）…追従値、出力値を構成するビット、４５…第２成分としての疑似ビット信号、Ｓwk…正規信号としてのウェイク信号、Ｓdm…ダミー信号、Ｓｘ（Ｓx1，Ｓx2）…合成信号、Ｓｋ（Ｓk1，Ｓk2）…特性信号を構成する自動利得増幅信号、Ｘ…特性信号を構成する可変閾値、Ｋ…閾値としての判定閾値。

Claims (5)

1. 電子キーの通信対象に複数の発信機が各々異なる位置に設けられ、前記電子キーを応答させる正規信号を前記発信機から当該電子キーに向けて発信しつつ、当該正規信号を受信して動作状態に入った電子キーが返信してきたＩＤコードにより、当該電子キーの正否を見るＩＤ照合が実行可能な電子キーの通信可否設定システムにおいて、
   前記通信対象に設けられ、前記正規信号を発信した発信機以外の発信機から、当該正規信号と同期してダミー信号を発信させるダミー信号発信手段と、
   前記電子キーに設けられ、前記正規信号と前記ダミー信号とを合成しつつ、その合成信号の高低変化に基づく特性信号を出力する信号出力手段と、
   前記電子キーに設けられ、当該電子キーがどの発信機側に位置するのかを、前記特性信号の変化の追従値から判定する位置判定手段と
   を備えたことを特徴とする電子キーの通信可否設定システム。
2. 前記信号出力手段は、自動的に出力の利得を調整してこのレベルを一定に保つ自動利得制御回路であり、前記位置判定手段は、当該自動利得制御回路の出力値が閾値に対して高低のどちらの値をとるか否かを見ることにより前記電子キーの位置を判定することを特徴とする請求項１に記載の電子キーの通信可否設定システム。
3. 前記正規信号は、前記電子キーを起動させつつ該電子キーを安定させるプリアンブル信号を含み、前記ダミー信号は、当該プリアンブル信号と同期パルスをとる成分から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーの通信可否設定システム。
4. 前記正規信号は、前記電子キーを起動させつつ該電子キーを安定させるプリアンブル信号と、当該プリアンブル信号の後に続くとともに当該正規信号の情報内容を示すデータ信号とを含み、
   前記ダミー信号は、前記プリアンブル信号と同期パルスをとる第１成分と、前記データ信号の最初のビット信号と同期パルスをとる第２成分とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーの通信可否設定システム。
5. 電子キーの通信対象に複数の発信機が各々異なる位置に設けられ、前記電子キーを応答させる正規信号を前記発信機から当該電子キーに向けて発信しつつ、当該正規信号を受信して動作状態に入った電子キーが返信してきたＩＤコードにより、当該電子キーの正否を見るＩＤ照合が実行可能な電子キーの通信可否設定方法において、
   前記正規信号を発信した発信機以外の発信機から、当該正規信号と同期してダミー信号を発信させ、前記電子キーが前記正規信号及び前記ダミー信号を受信した際、当該正規信号と当該ダミー信号とを合成しつつ、その合成信号の高低変化に基づく特性信号を求め、当該特性信号の追従性に基づき、前記電子キーがどの発信機側に位置するのかを判定することを特徴とする電子キーの通信可否設定方法。

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