JP5428320B2 - キーレスエントリーシステム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンキーを用いずに車両ドアのロック／アンロック等を遠隔操作で行うキーレスエントリーシステムに関し、特に、複数のビットレートの信号を送信可能なキーレスエントリーシステムに関するものである。

従来、車両のキーレスエントリーシステムは、乗員が携帯する電子キー等の携帯用送受信装置（携帯機）と車両に搭載される車両側送受信装置（車載機）との間で無線交信を行い、携帯機から送信されてきたＩＤコードが車両側の正規のＩＤコードと認証されたときにドアの電磁アクチュエータが作動しアンロックされるよう構成されている。

特許文献１は、携帯機から出力されるドアのロック／アンロックを制御する遠隔操作信号とタイヤの空気圧を監視するための空気圧監視信号とを受信する車載機を設け、この車載機のローパスフィルタのカットオフ周波数をイグニッションスイッチのオンオフ状態に応じて切替え可能とした技術を提案している。

特許文献１では、カットオフ周波数をイグニッションスイッチのオンオフ状態に応じて切替え可能としたため、キーレスエントリーシステムの車載機をタイヤの空気圧の監視用受信機に兼用することが可能となり、受信機としての車載機の効率的使用を図ることができる。

特開２００５−１２０６５６号公報

一方、近年、車両の電子化が急速に進んでおり、各種の電子制御機構が車両に搭載されている。また、キーレスエントリーシステムやタイヤの空気圧監視機構のように、無線による所定信号を送受信する制御機構も多数存在し、例えば、遠距離からエンジンを自動的に始動させる、所謂エンジン遠隔始動機構もその１つである。

一般的に、エンジン遠隔始動機構は、専用の携帯機から送信されるＩＤコードを認証して正規のＩＤコードと一致したとき、エンジンの始動が許可される仕様となっている。特許文献１において車載機を兼用させたように、専用の携帯機をキーレスエントリーシステムの携帯機と兼用させることで乗員の利便性を向上させることが可能となる。

ところで、キーレスエントリーシステムはドアのロック／アンロックが主目的とされることから、キーレスエントリーシステムにおける送受信機の通信可能距離は、乗員がドア付近に接近したときを想定して近距離とされている。

これに対して、エンジン遠隔始動機構では、エンジンの暖気やオートエアコンの始動等の観点から、乗員が自車両に到達するまでに時間の掛るような離れた場所からの作動が要求されており、キーレスエントリーシステムの通信可能距離に比べてその通信可能距離が遠距離とされる。

図５に示すように、通信可能距離と信号の伝送レート、所謂ビットレート（送信ビット数／ｓｅｃ）との関係は、ビットレートが速いほど通信可能距離は短くなる特性を有している。従って、エンジン遠隔始動機構のようにビットレートを遅くすることで、ドアロック機構についても遠距離からの作動操作が可能とできる。

しかしながら、ビットレートを一様に遅くした場合、乗員が近距離から通常の操作をしたとき、送信信号が遅く、乗員のアンロック釦の操作から実際にドアがアンロック作動されるまで時間が掛かることから、乗員に遅滞感を与えてしまうという新たな問題が生じる。

本発明の目的は、通信可能距離と車載制御機器の応答速度とを両立可能なキーレスエントリーシステムを提供することである。

本発明のキーレスエントリーシステムは、乗員が携帯する携帯機と、この携帯機から送信された信号を受信可能な車載機とを有し、前記車載機が前記携帯機から送信され且つ複数の構成信号から構成された所定信号を受信することで車載制御機器を作動可能とされる。

請求項１の発明は、前記携帯機は、第２ビットレートの第２信号の構成信号内にこの第２ビットレートよりも速い第１ビットレートの複数の構成信号から構成された第１信号を組み込んだ第２信号を作成可能な信号形成手段を有し、前記車載機は、受信した前記第２信号から前記第１信号を検出可能なフィルタ手段を有し、前記車載制御機器は、車両の近距離から作動させる第１制御機器と、この第１制御機器より遠い距離から作動させる第２制御機器とを備え、前記第１制御機器は前記第１ビットレートの第１信号で作動可能とされると共に、前記第２制御機器は前記第２ビットレートの第２信号で作動可能とされたことを特徴とする。

請求項１の発明では、通信可能距離と信号の伝送レートとが図５に示す関係があること、及び遅いビットレートの信号の構成信号に速いビットレートの信号を組み込むことが可能であることに着目して、遠距離通信可能な第２信号で応答速度重視の第１信号を送信可能とすることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１制御機器は、車両ドアのロック／アンロック作動を行うドアロック手段と、車両ドアの開閉作動を行うドア作動手段と、車両ドアガラスの開閉作動を行うウインド開閉手段のうち、少なくとも何れかであることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第２制御機器は、車両のエンジンを遠隔始動するエンジン遠隔始動手段と、車両の駐車位置を検知可能な車両位置検知手段と、車載制御機器の状態を前記携帯機に表示させる車両状態表示手段のうち、少なくとも何れかであることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明において、前記フィルタ手段は、第１ビットレートの第１信号を検出可能な第１フィルタと、第２ビットレートの第２信号を検出可能な第２フィルタとからなり、前記第１フィルタと第２フィルタとは、受信した前記第２信号に対して並列に接続されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、通信可能距離と車載制御機器の応答速度とを両立することができる。つまり、遠距離通信可能な第２信号の構成信号で応答速度重視の第１信号を送信するため、近距離からの応答速度を確保しつつ、遠距離からの第１信号送信を可能にできる。しかも、キーレスエントリーシステムの既存の伝送形態を変更するため、大規模なシステム変更を必要としない。

しかも、前記第１制御機器は前記第１ビットレートの第１信号で作動可能とされると共に、前記第２制御機器は前記第２ビットレートの第２信号で作動可能とされるため、第１制御機器は応答速度を維持した作動が可能となる。また、第２制御機器は、遠距離からの操作であっても、第２信号によって作動が可能となる。

請求項２の発明によれば、前記第１制御機器は、ドアロック手段とドア作動手段とウインド開閉手段のうち、少なくとも何れかであるため、第１制御機器の近距離からの応答速度を確保しつつ、遠距離からの作動を可能にできる。

請求項３の発明によれば、前記第２制御機器は、エンジン遠隔始動手段と車両位置検知手段と車両状態表示手段のうち、少なくとも何れかであるため、第２制御機器の近距離からの応答速度を確保しつつ、遠距離からの作動を可能にできる。

請求項４の発明によれば、前記フィルタ手段は、第１ビットレートの第１信号を検出可能な第１フィルタと、第２ビットレートの第２信号を検出可能な第２フィルタとからなり、前記第１フィルタと第２フィルタとは、受信した前記第２信号に対して並列に接続されているため、簡易な構造で第２信号から第１信号を検出することができる。

以下、本発明を実施する為の最良の形態について説明する。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。図１は本キーレスエントリーシステムＳを示し、図２は本実施例に係る携帯用送受信装置（携帯機）の外観図を示す。

図１に示すように、乗員が携帯可能な携帯機１は、水晶発振子を有する発信部２、変調部３、制御部４、通常オフとされオンオフ操作可能な８つの操作スイッチ５ａ，５ｂ…５ｇからなるトランスミッタスイッチ５、送信アンテナ６、図示しない電源とから構成している。尚、制御部４が、各種送信信号を作成可能な信号形成手段に相当している。

また、図２に示すように、携帯機１の表面には、液晶表示部７、車両Ｖに搭載される各種車載制御機器を遠隔作動させる操作釦８ａ，８ｂ…８ｇが設置されている。尚、操作釦８ａ，８ｂ…８ｇの夫々は、操作スイッチ５ａ，５ｂ…５ｇと夫々連動されており、例えば、操作釦８ａがオン操作、所謂プッシュ操作されたとき、トランスミッタスイッチ５の操作スイッチ５ａがオン作動するように構成している。

図１に示すように、本実施例の車両Ｖは、遠隔操作によって作動可能な各種車載制御機器を複数有している。車両Ｖは、ドアロックの電磁アクチュエータを作動させてドアロック／アンロック可能なドアロック機構９（ドアロック手段）と、同様にスライドドアを開作動可能なスライドドア作動機構１０（ドア作動手段）と、ドアの電磁モータを作動させてドアウインドを開閉作動可能なウインド開閉機構１１（ウインド開閉手段）とを有している。

また、車両Ｖは、エンジンを始動可能なエンジン遠隔始動機構１２（エンジン遠隔始動手段）と、ナビゲーションシステムからのＧＰＳ情報に基づき自車両Ｖの位置を検出し、この位置情報を携帯機１に送信可能な車両位置検知機構１３（車両位置検知手段）と、各種車両制御機器の状態を携帯機１に表示させる車両状態表示機構１４（車両状態表示手段）とを有している。尚、図示しないが、車両Ｖの仕様によって、リフトゲートやトランクを開作動可能なリア部材作動機構、オートエアコンを作動可能なオートエアコン作動機構等を搭載することも可能である。

車両位置検知機構１３は、自車両Ｖの位置と乗員の携帯する携帯機１の位置に基づき、携帯機１の表示部７に自車両Ｖの位置方向を矢印等で表示するよう構成している。車両状態表示機構１４は、乗員による操作釦８ａ，８ｂ…８ｇの操作後、各制御機器の作動完了状態を検出し、作動完了有無を携帯機１の表示部７に表示するよう構成している。

前記操作釦８ａ，８ｂ…８ｈは、前記各種車載制御機器の作動に対応して設定されている。操作釦８ａはドアロック機構９のアンロック作動、操作釦８ｂはドアロック機構９のロック作動、操作釦８ｃはスライドドア作動機構１０の開作動、操作釦８ｄはウインド開閉機構１１の作動、操作釦８ｅはエンジン遠隔始動機構１２のエンジン始動、操作釦８ｆは車両位置検知機構１３の位置情報送信、操作釦８ｇは車両状態表示機構１４の情報送信が夫々設定されている。

車両Ｖに搭載される車両側送受信装置（車載機）２０は、制御ユニット２１、携帯機１から送信される信号を受信するアンテナ２２、受信アンテナ２２で受信された信号から所定の変調信号を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２３（フィルタ手段）から構成する。尚、車載機２０側の受信アンテナ２２は携帯機１側の送信アンテナ６に比べて大型とされ、例えば、車両Ｖのインパネ内部に配置されている。

制御ユニット２１は、図示しない高周波アンプ、ミキサ、局部発信器及び受信信号強度検出回路（ＲＳＳＩ回路）等を有しており、携帯機１から送信される所定の変調信号を復調するよう構成されている。尚、制御ユニットの構成は公知であるため、説明を省略する。

ＢＰＦ２３は、カットオフ周波数の高い、所謂速い第１ビットレートの信号を抽出するＢＰＦ２３ａと、ＢＰＦ２３ａよりもカットオフ周波数の低い、所謂遅い第２ビットレートの信号を抽出するＢＰＦ２３ｂとから構成している。

各ＢＰＦ２３ａ，２３ｂは、受信アンテナ２２で受信された信号に対して夫々並列に接続され、所定の信号が受信されたとき、双方のＢＰＦ２３ａ，２３ｂに入力されるよう構成されている。また、本実施例のＢＰＦ２３の個数は、使用される信号のビットレート数としているが、検出周波数を可変とするアクティブフィルタとすることで、フィルタ数を減少することも可能である。

図３に示すように、本キーレスエントリーシステムＳでは、乗員による操作位置、遅滞感、盗難防止性等を考慮して、各種車載制御機器を車両Ｖからの距離に基づき分類している。つまり、各種車載制御機器を、乗員が近距離から操作する可能性が高く、最も応答性が要求される第１制御機器、第１制御機器程応答性が要求されず、乗員が遠距離から操作する可能性が高い第２制御機器に分類している。

第１制御機器は、乗員が近距離から操作する可能性が高い制御機器であり、ドアのロック／アンロックを行うドアロック機構９、スライドドアオープンを行うスライドドア作動機構１０、ウインド開閉作動を行うウインド開閉機構１１とされる。第２制御機器は、遠距離から操作する可能性が高く、応答性が要求されない制御機器であり、エンジン始動を行うエンジン遠隔始動機構１２、自車両位置の検知を行う車両位置検知機構１３、制御機器の状態表示を行う車両状態表示機構１４とされる。

次に、本キーレスエントリーシステムＳに係る各種車載制御機器の操作について説明する。

（第１制御機器操作）
図４（ａ）に示すように、乗員が、第１制御機器操作に対応する携帯機１の操作釦８ａをオン操作すると、トランスミッタスイッチ５の操作スイッチ５ａがオン状態となり、制御部４から変調部３にドアロック機構９のアンロック作動に応じたコード信号が出力される。発信部２はキャリア信号用の３１４．３５ＭＨｚの水晶発振子を有しており、変調部３はこのキャリア信号をコード信号に基づき変調して変調信号を作成後、送信アンテナ６から速い第１ビットレートの第１信号Ａを送信している。

第１信号Ａは７つの構成信号ａ１〜ａ７から構成され、構成信号ａ１〜ａ７内に認証用ＩＤコード、同期信号及びドアアンロック指令を含む各種データが格納されている。

また、制御部４は、第１信号Ａの作成と同期して、第１信号Ａの第１ビットレートよりも遅い第２ビットレートの第２信号Ｂを作成するよう構成している。第２信号Ｂは、第１信号Ａと同様に、７つの構成信号ｂ１〜ｂ７から構成されている。

図４（ｂ）に示すように、第２信号Ｂの構成信号ｂ１〜ｂ７は第１信号Ａの構成信号ａ１〜ａ７よりも大きな構成要素とされ、構成信号ｂ１〜ｂ７は第１信号Ａの構成信号ａ１〜ａ７を夫々組み込んだ構成とされている。尚、図４（ｃ）は、構成信号ｂ１の拡大図を示す。

前述したように、操作釦８ａがオン操作されると、携帯機１から第１ビットレートの第１信号Ａが送信されると共に、第１信号Ａに連続して、第１信号Ａが組み込まれた第２ビットレートの第２信号Ｂが送信される。つまり、第１信号Ａが送信された後、第２信号Ｂの構成信号数分、所謂７回連続して第１信号Ａが送信される。

近距離からの釦操作の場合、受信アンテナ２２で受信された先頭の第１信号Ａは、ＢＰＦ２３ａ，２３ｂに分配され、ＢＰＦ２３ａによって検出される。ＢＰＦ２３ａによって検出されたドアアンロック指令は、ドアロック機構９に送られ、アンロック作動を行う。

遠距離からの釦操作の場合、先頭の第１信号Ａは通信可能距離が短く、受信アンテナ２２で受信されない。しかし、次に続く第１信号Ａが組み込まれた第２ビットレートの第２信号Ｂが受信アンテナ２２に受信される。

受信された第２信号Ｂに組み込まれた第１信号Ａは、ＢＰＦ２３ａ，２３ｂに分配され、ＢＰＦ２３ｂによって検出される。ＢＰＦ２３ｂによって検出されたドアアンロック指令は、ドアロック機構９に送られ、アンロック作動を行う。他の第１制御機器であるスライドドア作動機構１０、及びウインド開閉機構１１の作動についても、前述と同様とされる信号の送受信が行われる。

（第２制御機器操作）
第２制御機器操作についても、前記第１制御機器と同様の信号の送受信が行われる。
例えば、第２制御機器操作に対応する携帯機１の操作釦８ｅをオン操作すると、トランスミッタスイッチ５の操作スイッチ５ｅがオン状態となり、制御部４から変調部３にエンジン遠隔始動機構１２のエンジン始動に応じたコード信号が出力される。発信部２はキャリア信号用の３１４．３５ＭＨｚの水晶発振子を有しており、変調部３はこのキャリア信号をコード信号に基づき変調して変調信号を作成後、送信アンテナ６から速い第１ビットレートの第１信号Ａを送信する。

第１信号Ａは７つの構成信号ａ１〜ａ７から構成され、構成信号ａ１〜ａ７内に認証用ＩＤコード、同期信号及びエンジン始動指令を含む各種データが格納されている。

また、制御部４は、第１信号Ａの作成と同期して、第１信号Ａの第１ビットレートよりも遅い第２ビットレートの第２信号Ｂを作成するよう構成している。尚、第２信号Ｂは、第１信号Ａと同様に、７つの構成信号ｂ１〜ｂ７から構成されている。第１信号Ａの構成信号よりも大きな構成要素とされる構成信号ｂ１〜ｂ７は、第１信号Ａの構成信号ａ１〜ａ７を夫々組み込んだ構成とされている。

操作釦８ｅがオン操作されると、携帯機１から第１ビットレートの第１信号Ａが送信されると共に、第１信号Ａに連続して、第１信号Ａが組み込まれた第２ビットレートの第２信号Ｂが送信される。つまり、第１信号Ａが送信された後、第２信号Ｂの構成信号数、所謂６回連続して第１信号Ａが送信される。

近距離からの釦操作の場合、受信アンテナ２２で受信された先頭の第１信号Ａは、ＢＰＦ２３ａ，２３ｂに分配され、ＢＰＦ２３ａによって検出される。ＢＰＦ２３ａによって検出されたエンジン始動指令は、エンジン遠隔始動機構１２に送られ、エンジン始動を行う。

遠距離からの釦操作の場合、先頭の第１信号Ａは通信可能距離が短く、受信アンテナ２２で受信されない。しかし、次に続く第１信号Ａが組み込まれた第２ビットレートの第２信号Ｂが受信アンテナ２２に受信される。

受信された第２信号Ｂに組み込まれた第１信号Ａは、ＢＰＦ２３ａ，２３ｂに分配され、ＢＰＦ２３ｂによって検出される。ＢＰＦ２３ｂによって検出されたエンジン始動指令は、エンジン遠隔始動機構１２に送られ、エンジン始動を行う。他の第２制御機器である車両位置検知機構１３、及び車両状態表示機構１４の作動についても、前述と同様とされる信号の送受信が行われる。

次に、本実施例に係る本キーレスエントリーシステムＳの作用、効果を説明する。
遠距離通信可能な第２信号Ｂの構成信号ｂ１をビットレートの速い第１信号Ａを送信するための伝送手段に利用したため、遠距離からの操作であっても、ビットレートの速い第１信号Ａを受信器２０に送信することが可能となる。

また、第１信号Ａのビットレート自体変更していないため、近距離からの第１制御機器の操作の場合、第１制御機器の応答速度を確保でき、乗員の遅滞感を防止できる。しかも、キーレスエントリーシステムの既存の伝送形態を変更するため、大規模なシステム変更を必要としない。

ＢＰＦ２３は、第１ビットレートの第１信号Ａを検出可能なＢＰＦ２３ａと、第２ビットレートの第２信号Ｂを検出可能なＢＰＦ２３ｂとからなり、ＢＰＦ２３ａとＢＰＦ２３ｂとは、受信した第２信号Ｂに対して並列に接続されているため、簡易な構造で第１信号Ａと第２信号Ｂとを検出することができる。

第１制御機器は、ドアロック機構９とスライドドア作動機構１０とウインド開閉機構１１であるため、乗員が近距離から第１制御機器を作動する場合の応答速度を確保しつつ、遠距離からの作動を可能にできる。

第２制御機器は、エンジン遠隔始動機構１２と車両位置検知機構１３と車両状態表示機構１４であるため、乗員が近距離から第２制御機器を作動する場合の応答速度を確保しつつ、遠距離からの作動を可能にできる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、車載機に並列とされるＢＰＦを２つ有する例を説明したが、少なくとも、通信可能距離の異なるビットレートを仕様に応じて設ければ良く、また、カットオフ周波数を変更可能とすることで単一のＢＰＦで構成することも可能である。

２〕前記実施例においては、第２信号の構成信号全てに第１信号を組み込む例を説明したが、必要な数だけ組み込むことも可能である。更に、第２信号の構成信号の夫々に異なる制御機器の操作信号を組み込むことも可能である。

３〕前記実施例においては、先頭の第１信号を１回送信する例を説明したが、複数回第１信号を送信した後、第１信号のビットレートよりも遅いビットレートの第２信号を送信することも可能である。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例に係るキーレスエントリーシステムの図である。 実施例に係る携帯機の外観図である。 乗員が携帯機を操作する車両からの距離に基づき車載制御機器を分類した表である。 実施例に係る携帯機の送信信号の説明図であって、（ａ）は第１信号の説明図、（ｂ）は第１信号が組み込まれた第２信号の説明図、（ｃ）は第２信号の構成信号の拡大図である。 送信信号のビットレートと通信可能距離との特性図である。

Ｖ 車両
Ｓ キーレスエントリーシステム
Ａ 第１信号
ａ１〜ａ７ （第１信号）構成信号
Ｂ 第２信号
ｂ１〜ｂ７ （第２信号）構成信号
１ 携帯機
４ 制御部
５ａ〜５ｇ 操作スイッチ
８ａ〜８ｇ 操作釦
９ ドアロック機構
１０ スライドドア作動機構
１１ ウインド開閉機構
１２ エンジン遠隔始動機構
１３ 車両位置検知機構
１４ 車両状態表示機構
２０ 車載機
２１ 制御ユニット
２３ａ，２３ｂ ＢＰＦ

Claims (4)

1. 乗員が携帯する携帯機と、この携帯機から送信された信号を受信可能な車載機とを有し、前記車載機が前記携帯機から送信され且つ複数の構成信号から構成された所定信号を受信することで車載制御機器を作動可能なキーレスエントリーシステムにおいて、
   前記携帯機は、第２ビットレートの第２信号の構成信号内にこの第２ビットレートよりも速い第１ビットレートの複数の構成信号から構成された第１信号を組み込んだ第２信号を作成可能な信号形成手段を有し、
   前記車載機は、受信した前記第２信号から前記第１信号を検出可能なフィルタ手段を有し、
   前記車載制御機器は、車両の近距離から作動させる第１制御機器と、この第１制御機器より遠い距離から作動させる第２制御機器とを備え、
   前記第１制御機器は前記第１ビットレートの第１信号で作動可能とされると共に、前記第２制御機器は前記第２ビットレートの第２信号で作動可能とされたことを特徴とするキーレスエントリーシステム。
2. 前記第１制御機器は、車両ドアのロック／アンロック作動を行うドアロック手段と、車両ドアの開閉作動を行うドア作動手段と、車両ドアガラスの開閉作動を行うウインド開閉手段のうち、少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１に記載のキーレスエントリーシステム。
3. 前記第２制御機器は、車両のエンジンを遠隔始動するエンジン遠隔始動手段と、車両の駐車位置を検知可能な車両位置検知手段と、車載制御機器の状態を前記携帯機に表示させる車両状態表示手段のうち、少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１または２に記載のキーレスエントリーシステム。
4. 前記フィルタ手段は、第１ビットレートの第１信号を検出可能な第１フィルタと、第２ビットレートの第２信号を検出可能な第２フィルタとからなり、前記第１フィルタと第２フィルタとは、受信した前記第２信号に対して並列に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のキーレスエントリーシステム。