JP6358210B2 - スマートキーシステム - Google Patents

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Description

本発明は、スマートキーシステムに関する。
従来から、スマートキーシステムが知られている。スマートキーシステムでは、携帯機(スマートキー)を所持するユーザが、例えばドアハンドルのタッチセンサに接触したり、エンジンスタートボタンを押下げたり等の予め規定された操作を行うと、車載機は、車室内或いは車室外の限定されたエリアにリクエスト信号を無線送信する。そして、車載機は、リクエスト信号を受信した携帯機から無線送信されるレスポンス信号を受信し、レスポンス信号に含まれる認証用情報と車載機に登録された認証用情報との間での照合が取れると、携帯機を認証する。これにより、携帯機の認証に基づくドアの開錠・施錠やエンジン始動等を実現することができる。
このようなスマートキーシステムに関して、リレーアタックと称する車両の盗難手法が知られている。車載機から送信されるリクエスト信号は、車室内或いは車室外の車両周辺の限定されたエリアだけに到達するように送信されるため、かかるエリアから外れて位置するユーザが所有する携帯機は、リクエスト信号を受信できない。これに対して、リレーアタックでは、携帯機を所有するユーザが上記エリア外に存在するにも関わらず、悪意を持った第三者が中継器を用いて、車載機から送信されるリクエスト信号を携帯機に中継することにより、ドアの開錠やエンジン始動等を行うことが可能になってしまう。そのため、リレーアタックを防止するための技術が様々に提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、携帯機は、車載機からリクエスト信号を受信すると、通常のリモートキーレスエントリ機能における開錠信号を送信するときよりも利得が低いアンテナを用いてレスポンス信号を送信する。特許文献1の構成によれば、車載機からのリクエスト信号に応じて、携帯機から送信されるレスポンス信号の出力が抑制されるため、車載機の通信可能エリア外にいる携帯機が車載機からのリクエスト信号を受信できても、携帯機から送信されるリクエスト信号が車載機に到達しないようにし、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。
なお、本願におけるリレーアタックは、中継器を用いて、車載機から無線送信されるリクエスト信号のみを中継する態様に限定する意味で使用し、中継器を用いて、携帯機から無線送信されるレスポンス信号を中継する態様は含まない。
特開2012−54662号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、携帯機から送信されるレスポンス信号の出力が抑えられるため、ノイズ環境下における耐ノイズ性の低下を回避できない。
そこで、上記課題に鑑み、ノイズ環境下での通信性能の確保を図りつつ、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることが可能なスマートキーシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1態様において、スマートキーシステムは、
車両に搭載される車載機と、予め規定された強度で電波を出力可能な送信機を含み、前記車載機と無線通信可能な携帯機と、を含むスマートキーシステムであって、
前記車載機は、
予め規定された操作を受け付ける操作受付部と、
予め登録された携帯機に関する第1認証用情報を記憶する記憶部と、
前記携帯機が無線送信する主レスポンス信号の電波帯域におけるノイズを測定するノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部の測定結果に基づき、前記予め規定された強度より低い範囲で、前記ノイズが大きい程大きくなるように、前記主レスポンス信号の送信強度を決定する送信強度決定部と、
前記送信強度決定部により決定された送信強度を指示する指示情報を含む主リクエスト信号を、予め規定された領域内に無線送信する第1送信部と、
前記主レスポンス信号を受信する第1受信部と、
前記記憶部に記憶された前記第1認証用情報及び、前記主レスポンス信号に含まれる第2認証用情報に基づき、前記携帯機の認証を行う認証部と、
前記操作受付部が前記予め規定された操作を受け付け且つ前記認証部が前記携帯機を認証した場合、前記車両の開錠、又は前記車両の起動を行う制御部と、を備え、
前記携帯機は、
前記主リクエスト信号を受信する第2受信部と、
前記主リクエスト信号に含まれる前記指示情報に基づき、前記主レスポンス信号の送信強度を設定する送信強度設定部と、
前記第2受信部が前記主リクエスト信号を受信した場合、前記送信強度設定部により設定された送信強度で、前記第2認証用情報を含む前記主レスポンス信号を無線送信する第2送信部と、を備える。
「予め規定された強度」とは、送信機における最大出力で電波を出力する場合の強度(携帯機が送信機を介して信号を無線送信する際の通常の強度)であり、例えば、リモート開錠機能(リモート施錠機能)における開錠信号を携帯機から送信する際の送信強度である。「第1認証用情報」とは、車両の開錠や起動を行うために、車載機に予め登録された各携帯機に関する認証用情報等であり、例えば、各携帯機に固有のID(Identification)情報やチャレンジレスポンス認証用の暗号鍵等である。「予め規定された操作」とは、例えば、車両を開錠するため、ユーザが車両のドアハンドルのタッチセンサに接触する操作やドアハンドルに設けられるトリガスイッチを押す操作等である。また、例えば、車両を起動するため、ユーザがステアリング近辺に配置される車両起動スイッチ(エンジン車におけるエンジン始動スイッチ)を押す操作等である。また、「第2認証用情報」とは、認証を受けようとする携帯機の内部に記憶される固有のID情報やチャレンジレスポンス認証における暗号コードの解読結果等である。
このように、本発明の第1態様によれば、車載機のノイズ測定部が、携帯機から送信される主レスポンス信号の電波帯域におけるノイズを測定し、車載機の送信強度決定部が、ノイズ測定部の測定結果に基づき、送信機の最大出力に対応する予め規定された強度より低い範囲で、前記ノイズが大きい程大きくなるように、主レスポンス信号の送信強度を決定し、車載機の第1送信部が、送信強度決定部により決定される送信強度を指示する指示情報を含む主リクエスト信号を、予め規定された領域内に無線送信する。そして、携帯機の第2受信部が、主リクエスト信号を受信し、携帯機の送信強度設定部が、主リクエスト信号に含まれる指示情報に基づき、主レスポンス信号の送信強度を設定し、携帯機の第2送信部が、送信強度設定部により設定された送信強度で、主レスポンス信号を無線送信する。従って、携帯機(第2送信部)から送信される主レスポンス信号の送信強度が、送信機の最大出力に対応する予め規定された強度より低く抑えられるため、中継器を用いて、主リクエスト信号が予め規定された領域外に存在する携帯機に到達したとしても、主レスポンス信号が車載機まで到達しにくくなり、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。また、携帯機(第2送信部)から送信される主レスポンス信号の送信強度が、同信号の電波帯域におけるノイズのレベルが大きくなる程大きくなるように設定されるため、ノイズ環境下における通信性能の悪化(送信強度を比較的低く抑えることにより、車載機が、予め規定された領域に存在する携帯機から送信される主レスポンス信号を受信できない事態の発生)を抑制することができる。即ち、ノイズ環境下における通信性能を確保しつつ、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。
また、本発明の第態様において、スマートキーシステムは、
前記第1送信部は、前記主リクエスト信号に先立って、事前リクエスト信号を、前記予め規定された領域に無線送信し、
前記第2受信部は、前記事前リクエスト信号を受信し、
前記第2送信部は、前記第2受信部が前記事前リクエスト信号を受信した場合、前記予め規定された強度で、事前レスポンス信号を無線送信し、
前記第1受信部は、前記事前レスポンス信号を受信し、
前記ノイズ測定部は、前記第1受信部が前記事前レスポンス信号を受信した場合、前記ノイズを測定し、
前記送信強度決定部は、前記ノイズ測定部の測定結果、及び前記第1受信部が受信した前記事前レスポンス信号の受信強度に基づき、前記予め規定された強度より低い範囲で、前記ノイズが大きい程大きく且つ前記受信強度が小さい程大きくなるように、前記主レスポンス信号の送信強度を決定することを特徴とする。
本発明の第態様によれば、車載機の第1送信部が、主レスポンス信号に先立って、事前リクエスト信号を無線送信し、携帯機の第2受信部が事前リクエスト信号を受信した場合、携帯機の第2送信部が事前レスポンス信号を予め規定された強度(通常の送信強度)で無線送信する。そして、車載機の第2送信部が事前レスポンス信号を受信した場合、車載機のノイズ測定部がノイズ測定を行い、車載機の送信強度決定部が、ノイズ測定部の測定結果及び第1受信部が受信した事前レスポンス信号の受信強度に基づき、予め規定された強度より低い範囲で、ノイズのレベルが大きい程大きく且つ受信強度が小さい程大きくなるように、主レスポンス信号の送信強度を決定する。従って、携帯機(第2送信部)から送信される事前レスポンス信号の受信強度が低くなる程、主レスポンス信号の送信強度が高く設定されるため、ノイズ環境下における通信性能をより適切に確保することができる。例えば、携帯機を所持するユーザが存在する位置の周辺環境によっては、携帯機からの信号の車載機における受信強度が弱まってしまう可能性がある。また、携帯機の電池の容量低下によっても、かかる受信強度が弱まってしまう可能性がある。そのため、携帯機(第2送信部)から送信される事前レスポンス信号の受信強度が低くなる程、主レスポンス信号の送信強度を大きく設定することにより、ノイズ環境下における通信性能の悪化を抑制することができる。
本実施の形態によれば、ノイズ環境下での通信性能の確保を図りつつ、リレーアタックによる車両盗難を防止することが可能なスマートキーシステムを提供することができる。
第1実施形態に係るスマートキーシステムの構成の一例を概略的に示す構成図である。 車載機から送信されるLF信号のフォーマットの一例を示す図である。 携帯機から送信される第2RF信号の送信強度を決定する手法の一例を説明する図である。 第1実施形態に係る車載機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 第1実施形態に係る携帯機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 第2実施形態に係るスマートキーシステムの構成の一例を概略的に示す構成図である 第2実施形態に係る車載機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 第3実施形態に係るスマートキーシステムの構成の一例を概略的に示す構成図である。 第3実施形態に係る車載機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 第3実施形態に係る携帯機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 第4実施形態に係るスマートキーシステムの構成の一例を概略的に示す構成図である。 第4実施形態に係る車載機による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係るスマートキーシステム1の構成の一例を概略的に示す構成図である。
スマートキーシステム1は、車両2に搭載される車載機10と、車載機10と無線通信可能な携帯機(スマートキー)20と、を含む。また、車両2は、スマートキーシステム1に関連する構成要素として、ECU30を含む。
スマートキーシステム1では、携帯機20を所持したユーザが車両2に対して予め規定された操作を行うと、車載機10が車室内或いは車室外の予め規定され領域にLF(Low Frequency:低周波)信号を無線送信し、LF信号を受信した携帯機20が、固有の認証用情報を含むRF(Radio Frequency:高周波)信号を無線送信する。そして、車載機10が、RF信号に含まれる送信認証用情報と自身に予め登録されたマスター認証用情報とに基づき、携帯機20の認証を行う。かかる認証機能を用いることで、携帯機20を所持するユーザが車両2のドアハンドルのタッチセンサに触れたり、トリガスイッチを押したり等の予め規定された操作を行うだけで、車両2のドアの開錠・施錠が可能なスマートエントリ機能を実現することができる。また、かかる認証機能を用いることで、携帯機20を所持するユーザが車両2に乗車する際、キーの差し込み操作等を行うことなく、ステアリング周辺に配置された車両起動用のボタンを押す等の予め規定された操作を行うだけで、車両2を起動させることが可能な機能(以下、キーレス車両起動機能と称する)を実現することができる。
また、携帯機20には、操作部(不図示)が設けられ、かかる操作部に対するユーザの操作に応じて、携帯機20は、車載機10に開錠信号(施錠信号)を送信し、車載機10は、開錠信号(施錠信号)を受信すると、車両2のドアを開錠(施錠)する。即ち、スマートキーシステム1は、リモート開錠機能(リモート施錠機能)を有する。
なお、「車両の起動」とは、車両を、運転者の操作に応じた走行が可能な状態にすることを意味し、例えば、エンジン車におけるイグニッションオン(IG−ON)や、電動車両(ハイブリッド車、レンジエクステンダ車等を含む)における車両全体を協調制御する制御装置(例えば、HV−ECU等)を起動すること等を含む概念である。
車載機10は、送信制御ECU(Electrical Control Unit)11、受信制御ECU12、送信機13、受信機14を含む。
なお、送信制御ECU11と受信制御ECU12とは、任意の通信手段(例えば、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)によるシリアル通信やCAN(Controller Area Network)等の車載ネットワーク)により相互に通信可能に接続される。また、送信制御ECU11の機能と受信制御ECU12の機能は、1つのECUにより実現されてもよい。
送信制御ECU11は、送信機13と通信可能に接続され、LF信号を、送信機13を介して無線送信するための制御処理を実行する電子制御ユニットである。送信制御ECU11は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実現する。送信制御ECU11は、ROM内の対応する1つ以上のプログラムをCPU上で実行することにより実現される機能部として、操作受付部110、LF信号送信部111、RF信号強度決定部112、RF信号判定部113、認証部114、制御部115を含む。また、送信制御ECU11は、内部の不揮発性メモリ(例えば、EEPROM((Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)等に設けられる記憶領域により実現される記憶部116を含む。
操作受付部110は、車両2において、携帯機20の認証に基づく予め規定された機能を実行させるための予め規定された操作を受け付ける。予め規定された操作には、上述の如く、ユーザが、携帯機20の認証に基づき車両2のドアを車室外から開錠・施錠する(スマートエントリ機能を実行する)ために、車両2のドアハンドルのタッチセンサに触れたり、トリガスイッチを押したりする操作等が含まれる。また、予め規定された操作には、上述の如く、ユーザが、携帯機20の認証に基づき車両2を起動する(キーレス車両起動機能を実行する)ために、車両2のステアリング周辺に設けられる車両起動用のボタンを押す操作等が含まれる。操作受付部110は、予め規定された操作を受け付けた場合、かかる予め規定された操作を受け付けた旨をLF信号送信部111に通知する。
なお、携帯機20の認証に基づく予め規定された機能には、スマートエントリ機能やキーレス車両起動機能以外の任意の機能が含まれてよい。
LF信号送信部111は、LF信号を、送信機13を介して予め規定された領域(車両2の周辺領域)に無線送信する処理を実行する。予め規定された領域とは、例えば、スマートエントリ機能を実現する場合、車両2のドアに内蔵される送信機13(の送信アンテナ)から車室外に向けた半径数mの範囲内である。また、予め規定された領域とは、例えば、キーレス車両起動機能を実現する場合、車両2のセンターコンソール等に内蔵される送信機13(の送信アンテナ)を含む車室内に相当する範囲内である。
LF信号送信部111は、操作受付部110から予め規定された操作を受け付けた旨の通知を受けた場合、第1LF信号(事前リクエスト信号の一例)を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。また、LF信号送信部111は、受信制御ECU12(の後述するRF信号受信部120)が、携帯機20から送信される第1RF信号(事前レスポンス信号の一例)を受信した場合、RF信号強度決定部112により決定される第2RF信号(主レスポンス信号の一例)の送信強度を指示する指示情報(送信強度指示情報)を含む、第2LF信号(主リクエスト信号の一例)を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。具体的には、第1LF信号は、受信待ち状態(受信機能以外がスリープ状態)にある携帯機20(後述する携帯機ECU21)を起床させるウェイク信号である。また、第2LF信号は、携帯機20の認証を行うための送信認証用情報を含むレスポンス信号(第2RF信号)の送信を要求するリクエスト信号(主リクエスト信号)である。以下、図2を参照して、LF信号のフォーマットについて説明する。
なお、LF信号送信部111は、RF信号判定部113からの通知に基づき、RF信号受信部120が第1RF信号を受信した旨を認識することができる。
図2は、LF信号(第1LF信号、第2LF信号)のフォーマットの一例を表す図である。
LF信号は、ウェイクバースト(Wake Burst)、スタートビット(Start)、認証用コマンド、送信強度指示情報を含む。
ウェイクバーストは、携帯機20を起床させる(ウェイク状態に遷移させる)信号部である。
スタートビットは、認証用コマンドや送信強度指示情報が含まれることを認識させるための信号部である。
認証用コマンドは、送信認証用情報を返信するように要求するコマンドである。認証用コマンドには、暗号化された、車両2(車載機10)に固有の識別コードが含まれる。
送信強度指示情報は、上述の如く、RF信号強度決定部112により決定される第2RF信号(送信認証用情報を返信するRF信号)の送信強度を指示するための指示情報である。
なお、第1LF信号には、送信強度指示情報は含まれない(第1LF信号の送信強度指示情報に相当する信号部は、空の状態である)。
図1に戻り、RF信号強度決定部112は、測定結果通知部122(後述)から通知される、RFノイズ測定部121(後述)によるRF信号の電波帯域(RF帯:300MHz〜3GHz)におけるノイズの測定結果に基づき、第2RF信号の送信強度を決定する。以下、図3を参照して、送信強度の決定手法について説明する。
図3は、第2RF信号の送信強度を決定する手法の一例を説明する図である。具体的には、ユーザによる操作状態(図3(a))、RF帯におけるノイズ状態(図3(b))、受信制御ECU12の動作状態(図3(c))、ノイズの測定結果の状態(図3(d))、RF信号強度決定部112による送信強度指示値の状態(図3(e))、それぞれの時間変化を表す図である。以下の説明において、RFノイズ測定部121は、測定したRF帯におけるノイズが予め規定された強度I1より低い場合、測定結果"ノイズ無"を出力し、かかるノイズが強度I1以上且つ予め規定された強度I2(>I1)未満である場合、測定結果"ノイズ小"を出力し、かかるノイズが強度I2以上である場合、測定結果"ノイズ大"を出力する。また、強度A0は、携帯機20(後述する送信機23)の最大出力で電波を送信する際の送信強度(携帯機20がRF信号を送信する際の通常の送信強度)であり、例えば、携帯機20がリモート開錠機能(リモート施錠機能)における開錠信号(施錠信号)を送信する際の送信強度である。
図3(a)、(c)に示すように、操作受付部110がユーザによる操作M1を受け付けることで、LF信号送信部111が第1LF信号を送信し、RF信号受信部120が第1LF信号に応じて携帯機20から無線送信された第1RF信号を受信している。図3(c)、(d)に示すように、RFノイズ測定部121は、RF信号受信部120による第1RF信号の受信後、ノイズ測定を行い、ノイズ状態(図3(b)参照)に応じた"ノイズ無"の測定結果を出力している。これに応じて、RF信号強度決定部112は、図3(e)に示すように、第2RF信号の送信強度の指示値(送信強度指示値)を、強度A0より小さい強度A1に設定する。
また、図3(a)、(c)に示すように、操作受付部110がユーザによる操作M2を受け付けることで、LF信号送信部111が第1LF信号を送信し、RF信号受信部120が第1LF信号に応じて携帯機20から無線送信された第1RF信号を受信している。図3(c)、(d)に示すように、RFノイズ測定部121は、RF信号受信部120による第1RF信号の受信後、ノイズ測定を行い、ノイズ状態(図3(b)参照)に応じた"ノイズ小"の測定結果を出力している。これに応じて、RF信号強度決定部112は、図3(e)に示すように、送信強度指示値を、強度A0より小さい強度A2(>A1)に設定する。
また、図3(a)、(c)に示すように、操作受付部110がユーザによる操作M3を受け付けることで、LF信号送信部111が第1LF信号を送信し、RF信号受信部120が第1LF信号に応じて携帯機20から無線送信された第1RF信号を受信している。図3(c)、(d)に示すように、RFノイズ測定部121は、RF信号受信部120による第1RF信号の受信後、ノイズ測定を行い、ノイズ状態(図3(b)参照)に応じた"ノイズ大"の測定結果を出力している。これに応じて、RF信号強度決定部112は、図3(e)に示すように、送信強度指示値を、強度A0より小さい強度A3(>A2)に設定する。
このように、RF信号強度決定部112は、RFノイズ測定部121の測定結果に基づき、予め規定された強度A0より小さい範囲で、RF帯のノイズが大きいほど大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定する。
なお、第2RF信号の送信強度は、3段階で設定されるが、2段階で設定されてもよいし、4段階以上の多段階で設定されてもよい。また、第2RF信号の送信強度は、RFノイズ測定部121により測定されたノイズが大きくなるほど連続的に大きくなるように、設定されてもよい。
図1に戻り、RF信号判定部113は、RF信号受信部120から通知される受信結果に基づき、RF信号受信部120が第1RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113は、かかる判定結果をLF信号送信部111に通知する。
また、RF信号判定部113は、RF信号受信部120から通知される受信結果に基づき、RF信号受信部120が第2RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113は、かかる判定結果を認証部114に通知する。
認証部114は、RF信号受信部120が第2RF信号を受信した場合、記憶部116に予め記憶されるマスター認証用情報(第1認証用情報)、及び第2RF信号に含まれる送信認証用情報(第2認証用情報)に基づき、携帯機20の認証を行う。認証部114は、例えば、マスター認証用情報に含まれるマスターID(予め登録された携帯機20に固有のID)と、送信認証用情報に含まれる携帯機20に記憶される固有のIDとを照合し、一致する場合、携帯機20の認証を行ってよい。また、認証部114は、例えば、マスター認証用情報に含まれる携帯機20に固有の暗号鍵により、解読可能な暗号コード(第2LF信号により携帯機20に無線送信される暗号コード)の解読結果と、送信認証用情報に含まれる暗号コードの解読結果(第2LF信号を受信した携帯機20による暗号コードの解読結果)を照合し、一致する場合、携帯機20の認証を行ってもよい(チャレンジレスポンス認証)。また、認証部114は、IDの照合、及び暗号コードの解読結果の照合(チャレンジレスポンス認証)の双方により、携帯機20の認証の成否判断を行ってよい。
なお、認証部114は、IDの照合、及び暗号コードの解読結果の照合以外の認証方法により、携帯機20の認証を行ってもよい。また、第2RF信号に含まれる送信認証用情報(携帯機20に固有のID等)は、暗号化されてもよく、かかる場合、認証部114は、記憶部116に予め登録された暗号鍵を用いて、暗号化された送信認証用情報を復号する。
制御部115は、操作受付部110が予め規定された操作を受け付けたことをトリガとする車載機10と携帯機20との信号のやり取りに基づき、認証部114が携帯機20を認証した場合、操作受付部110が受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令をECU30に出力する。即ち、制御部115は、操作受付部110が予め規定された操作を受け付け且つ認証部114が携帯機20を認証した場合、かかる制御指令をECU30に出力する。操作受付部110が受け付けた、予め規定された操作が、スマートエントリ機能を実行するために、ドアハンドルのタッチセンサを触ったり、トリガスイッチを押したり等する操作である場合、制御部115は、ドア開錠要求或いはドア施錠要求をECU30に出力する。また、操作受付部110が受け付けた、予め規定された操作が、車両2を起動するために、車両2のステアリング周辺に設けられる車両起動用のボタンを押す操作等である場合、制御部115は、車両起動要求をECU30に出力する。
記憶部116は、予め登録されたマスター認証用情報を記憶する。
なお、マスター認証用情報の登録は、例えば、車両2に設けられるDLC3コネクタ等を介してCAN等の車載ネットワークに接続された、故障診断用ツール等により実行される。具体的には、送信制御ECU11が、故障診断用ツールから車載ネットワークを経由して送信されるコマンドに応じて、故障診断用ツールから送信される携帯機20に固有の認証用情報(ID情報や暗号鍵等)をマスター認証用情報として記憶部116に記憶させることにより、かかる登録が実行される。
受信制御ECU12は、受信機14と通信可能に接続され、受信機14を介してRF信号を受信する処理を実行する。受信制御ECU12は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実現する。受信制御ECU12は、ROM内の対応する1つ以上のプログラムをCPU上で実行することにより実現される機能部として、RF信号受信部120、RFノイズ測定部121、測定結果通知部122を含む。
RF信号受信部120は、受信機14を介して、携帯機20から送信されるRF信号(第1RF信号、第2RF信号)を受信する処理を実行する。RF信号受信部120は、RF信号の受信結果を、送信制御ECU11のRF信号判定部113に通知する。また、RF信号受信部120は、携帯機20から第1RF信号を受信した場合、RFノイズ測定部121に第1RF信号を受信した旨を通知する。
RFノイズ測定部121は、RF信号受信部120から、第1RF信号を受信した旨の通知を受けた場合、携帯機20から送信されるRF信号の電波帯域(RF帯)におけるノイズを測定する処理を実行する。具体的には、RF信号を受信していない状況で、受信機14における受信信号にFFT(Fast Foulier Transfer)処理を施すことにより、周波数スペクトルを算出する。そして、かかる周波数スペクトルを用いて、RF帯におけるノイズを計測する。RFノイズ測定部121は、測定結果(ノイズレベル)を測定結果通知部122に通知する。
測定結果通知部122は、RFノイズ測定部121による測定結果を、送信制御ECU11のRF信号強度決定部112に通知する処理を実行する。
送信機13は、送信アンテナを含み、LF信号送信部111から出力されるLF信号(第1LF信号、第2LF信号)をLF帯の電波に変調して、予め規定された領域内に到達する送信強度で無線送信する。送信機13は、例えば、スマートエントリ機能を実現するため、上述の如く、各ドアハンドルに内蔵される。また、送信機13は、例えば、キーレス車両起動機能を実現するため、上述の如く、車室内のセンターコンソール内に配置される。
なお、LF帯の電波には、周波数が30kHz〜300kHzの電波が含まれる。
受信機14は、受信アンテナを含み、RF帯の電波で無線送信されるRF信号(第1RF信号、第2RF信号)を受信すると共に、復調して、復調したRF信号を受信制御ECU12に入力する。
携帯機20は、携帯機ECU21、受信機22、送信機23を含む。
携帯機ECU21は、受信機22、送信機23と通信可能に接続され、受信機22を介して、車載機10から無線送信されるLF信号(第1LF信号、第2LF信号)を受信する制御処理を実行すると共に、送信機23を介して、RF信号(第1RF信号、第2RF信号)を無線送信する制御処理を実行する電子制御ユニットである。携帯機ECU21は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実現することができる。携帯機ECU21は、ROM内の対応する1つ以上のプログラムをCPU上で実行することにより実現される機能部として、LF信号受信部210、RF信号送信部211、LF信号判定部212、RF信号強度設定部213を含む。
LF信号受信部210は、受信機22を介して、車載機10(LF信号送信部111)から送信されるLF信号(第1LF信号、第2LF信号)を受信する処理を実行する。LF信号受信部210は、LF信号の受信結果をLF信号判定部212に通知する。
なお、LF信号受信部210は、第1LF信号を受信した場合、第1LF信号のウェイクバースト(図2参照)に応じて、携帯機20(携帯機ECU21)を起床させる処理を実行する。
RF信号送信部211は、送信機23を介して、RF信号(第1RF信号、第2RF信号)を無線送信する処理を実行する。
RF信号送信部211は、LF信号受信部210が第1LF信号を受信した場合(LF信号判定部212から、LF信号受信部210が第1LF信号を受信した旨の判定結果の通知を受けた場合)、送信機23を介して、第1RF信号を予め規定された強度A0で無線送信する。第1RF信号は、携帯機20(LF信号受信部210)が第1LF信号を受信し、ウェイク状態に遷移した旨を表すレスポンス信号(事前レスポンス信号)である。
RF信号送信部211は、LF信号受信部210が、後述する正規の第2LF信号を受信した場合(RF信号強度設定部213から、LF信号受信部210が正規の第2LF信号を受信した旨の判定結果の通知を受けた場合)、送信機23を介して、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報で指示される送信強度(送信強度指示情報に基づきRF信号強度設定部213が設定した送信強度)で、第2RF信号を送信する。第2RF信号は、第2LF信号に含まれる認証用コマンドに応じて、送信認証用情報を含む態様で生成される。
なお、第2LF信号に含まれる送信認証用情報は、上述の如く、暗号化されてもよい。
LF信号判定部212は、LF信号受信部210から通知される受信結果に基づき、LF信号受信部210が第1LF信号を受信したか否かを判定する。LF信号判定部212は、かかる判定結果をRF信号送信部211に通知する。
また、LF信号判定部212は、LF信号受信部210から通知される受信結果に基づき、LF信号受信部210が第2LF信号を受信したか否かを判定する。また、LF信号判定部212は、LF信号受信部210が第2LF信号を受信したと判定した場合、第2LF信号の認証用コマンドに含まれる車載機10に固有の識別コードと、携帯機ECU21の内部メモリ等に予め記憶される識別コードとの照合を行い、一致するか否かを判定する。LF信号判定部212は、LF信号受信部210が第2LF信号を受信したと判定し且つかかる識別コードの照合が一致したと判定した場合、"正規の第2LF信号"を受信した旨の判定結果を出力し、そうでない場合、"正規の第2LF信号"を受信していない旨の判定結果を出力する。LF信号判定部212は、かかる判定結果をRF信号強度設定部213に通知する。
なお、認証用コマンドに含まれる車載機10に固有の識別コードは、上述の如く、暗号化されているため、LF信号判定部212は、携帯機ECU21の内部メモリ等に予め記憶される暗号鍵により、暗号化された識別コードを復号してから照合を行う。
RF信号強度設定部213は、LF信号判定部212から、LF信号受信部210が正規の第2LF信号を受信した旨の判定結果の通知を受けた場合、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報に基づき、RF信号送信部211が第2RF信号を送信する際の送信強度を設定する。即ち、RF信号強度設定部213は、RF信号送信部211が第2RF信号を送信する際の送信強度を、送信強度指示情報で指示される送信強度に設定する。RF信号強度設定部213は、LF信号受信部210が正規の第2LF信号を受信した旨の判定結果、及び第2RF信号の送信強度の設定値をRF信号送信部211に通知する。
受信機22は、受信アンテナを含み、LF帯の電波で無線送信されるLF信号(第1LF信号、第2LF信号)を受信すると共に、復調して、復調したLF信号を携帯機ECU21に入力する。
送信機23は、送信アンテナを含み、RF信号送信部211から出力されるRF信号(第1RF信号、第2RF信号)をRF帯の電波に変調して、無線送信する。具体的には、送信機23は、RF信号送信部211から出力される第1RF信号をRF帯の電波に変調して、予め規定された強度A0で無線送信する。また、送信機23は、RF信号送信部211から出力される第2RF信号をRF帯の電波に変調して、RF信号強度設定部213により設定された送信強度で無線送信する。
ECU30は、車両2に搭載され、送信制御ECU11(制御部115)から出力される制御指令に応じて、かかる制御指令に対応する制御処理を実行する電子制御ユニットである。例えば、制御部115からドア開錠要求或いはドア施錠要求を受信した場合、ECU30は、ドアの開錠及び施錠を行うアクチュエータ(ドアロックモータ)に作動指令を出力する。また、例えば、車両2がエンジン車であり、制御部115から車両起動要求を受信した場合、エンジン始動要求(及び車両起動に付随するステアリングロック開錠要求、イモビライザ解除要求等)を他のECU(エンジンECU等)に出力する。
次に、図4、図5を参照して、車載機10、携帯機20のそれぞれにおける制御処理について説明する。
図4は、本実施形態に係る車載機10による制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、車両2の停止状態において、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
なお、車両2の停止状態とは、運転者の操作に応じた走行が不可能な状態を意味し、エンジン車におけるイグニッションオフ(IG−OFF)状態や、電動車両における車両全体を協調制御する制御装置(例えば、HV−ECU等)の停止状態等を含む概念である。
ステップS102にて、送信制御ECU11は、リトライ回数を表す値N1,N2を0に設定する。
ステップS104にて、操作受付部110は、ユーザ操作待ち受け状態に遷移する。
ステップS106にて、操作受付部110は、予め規定された操作を受け付けたか否かを判定する。操作受付部110は、予め規定された操作を受け付けた場合、ステップS108に進み、受け付けなかった場合、今回の処理を終了する。
ステップS108にて、LF信号送信部111は、送信機13を介して、第1LF信号を予め規定された領域に無線送信する。
ステップS110にて、RF信号判定部113は、RF信号受信部120が携帯機20からの第1RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113は、RF信号受信部120が携帯機20からの第1RF信号を受信した場合、ステップS112に進み、第1RF信号を受信しなかった場合、ステップS124に進む。
ステップS112にて、RFノイズ測定部121は、RF帯におけるノイズを測定し、測定結果通知部122は、測定結果をRF信号強度決定部112に通知する。
ステップS114にて、RF信号強度決定部112は、RFノイズ測定部121によるRF帯におけるノイズの測定結果に基づき、携帯機20が送信する第2RF信号の送信強度を決定する。具体的には、上述の如く、RF信号強度決定部112は、予め規定された強度A0より小さい範囲で、RF帯のノイズが大きいほど大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定する。
ステップS116にて、LF信号送信部111は、送信機13を介して、RF信号強度決定部112が決定した第2RF信号の送信強度を指示する送信強度指示情報を含む第2LF信号を、予め規定された領域に無線送信する。
ステップS118にて、RF信号判定部113は、RF信号受信部120が携帯機20からの第2RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113は、RF信号受信部120が携帯機20からの第2RF信号を受信した場合、ステップS120に進み、第2RF信号を受信しなかった場合、ステップS128に進む。
ステップS120にて、認証部114は、上述の如く、記憶部116に予め記憶されるマスター認証用情報、及び第2RF信号に含まれる送信認証用情報に基づき、携帯機20の認証の成否(IDの照合や暗号コードの解読内容の照合を行い、一致するか否か)を判定する。認証部114は、携帯機20の認証が成功した場合、ステップS122に進み、携帯機20の認証が成功しなかった場合、ステップS128に進む。
ステップS122にて、制御部115は、ステップS102で操作受付部110が受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令(スマートエントリ機能に基づく開錠要求或いは施錠要求やキーレス車両起動機能に基づく車両起動要求等)をECU30に出力し、今回の処理を終了する。
一方、ステップS124にて、送信制御ECU11は、リトライ回数を表す値N1がリトライ回数の上限を表す所定閾値Nth1より小さいか否かを判定する。送信制御ECU11は、値N1が所定閾値Nth1より小さい場合、ステップS126に進み、値N1が所定閾値Nth1より小さくない場合、今回の処理を終了する。
そして、ステップS126にて、送信制御ECU11は、値N1をインクリメントすると共に、ステップS108に戻り、ステップS108以降の処理を繰り返す。
即ち、LF信号送信部111が第1LF信号を無線送信しても、RF信号受信部120が第1RF信号を受信できない場合(ステップS110でNの場合)は、携帯機20からの第1RF信号の返信があるまで、所定閾値Nth回を上限としてリトライを実行する。これにより、ノイズ等の影響で携帯機20からの第1RF信号を車載機10で一時的に受信できない場合や、電池容量不足等により携帯機20から無線送信される第1RF信号自体の送信強度が比較的弱い場合でも、第1RF信号の受信が可能になる。
また、ステップS128にて、送信制御ECU11は、リトライ回数を表す値N2がリトライ回数の上限を表す所定閾値Nth2より小さいか否かを判定する。送信制御ECU11は、値N2が所定閾値Nth2より小さい場合、ステップS130に進み、値N2が所定閾値Nth2より小さくない場合、今回の処理を終了する。
そして、ステップS130にて、送信制御ECU11は、値N2をインクリメントすると共に、ステップS108に戻り、ステップS108以降の処理を繰り返す。
即ち、LF信号送信部111が第2LF信号を無線送信しても、RF信号受信部120が第2RF信号を受信できない場合(ステップS118でNの場合)は、再度、第1LF信号の送信からリトライを繰り返す。これにより、ノイズ等の影響で携帯機20からの第2RF信号を車載機10で一時的に受信できない場合や、電池容量不足等により携帯機20から無線送信される第2RF信号自体の送信強度が比較的弱い場合でも、第2RF信号の受信が可能になる。同様に、第2RF信号に含まれる送信認証用情報に基づく携帯機20の認証が成功しない場合(ステップS120でNの場合)は、再度、第1LF信号の送信からリトライを繰り返す。これにより、例えば、たまたま携帯機20と同じタイプ(同じ車種に対応する)他の携帯機からの第2RF信号を受信して、認証の成否判断を行ってしまった場合でも、携帯機20からの第2RF信号の受信を行うことが可能になる。また、第1LF信号の送信まで戻って、リトライを行うことにより、最新の状況で、再度、ステップS112のRF帯におけるノイズ測定を行うことができるため、最新の状況に沿った第2RF信号の送信強度の決定を行うことができる。
なお、所定閾値Nth1,Nth2は、予め設定される適合値である。また、リトライ処理を簡略化して、ステップS130の処理の後は、ステップS116に戻る構成を採用してもよい。即ち、ステップS114で、1度、第2RF信号の送信強度を決定すると、リトライの際は、送信強度指示情報を変更することなく、第2LF信号を送信して(ステップS116)、リトライ(ステップS118、S120の処理)を繰り返す構成であってもよい。
続いて、図5は、本実施形態に係る携帯機20における制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
ステップS202にて、LF信号受信部210は、第1LF信号の受信待ち状態に遷移する。
ステップS204にて、LF信号判定部212は、LF信号受信部210が、車両2(車載機10)から第1LF信号を受信したか否かを判定する。LF信号判定部212は、LF信号受信部210が第1LF信号を受信した場合、ステップS206に進み、受信していない場合、今回の処理を終了する。
なお、駐車場等では、LF帯の電波を用いて車両2と同様のLF信号を無線送信する他の車両(異なる車種の車両や車両2と異なる同車種の車両等)が近辺に存在する場合がある。そのため、ステップS204にて、LF信号判定部212は、第1LF信号のフォーマット(図2参照)が対応する車両(車両2を含む同じフォーマットのLF信号を送信する車両)からのものであるか否かを含めて判定を行っている。後述するステップS212における処理においても同様である。
ステップS206にて、携帯機ECU21は、所定時間T1でタイムアウトするタイマをセットする。
なお、所定時間T1は、例えば、携帯機20のウェイク状態を継続することによる電流消費等を考慮して適宜決定される適合値である。
ステップS208にて、RF信号送信部211は、送信機23を介して、第1RF信号を予め規定された強度A0で無線送信する。
ステップS210にて、LF信号受信部210は、第2LF信号の受信待ち状態に遷移する。
ステップS212にて、LF信号判定部212は、LF信号受信部210が、車両2(車載機10)から第2LF信号を受信したか否かを判定する。LF信号判定部212は、LF信号受信部210が第2LF信号を受信した場合、ステップS214に進み、受信していない場合、ステップS220に進む。
ステップS214にて、LF信号判定部212は、第2LF信号の認証用コマンドに含まれる車載機10に固有の識別コードと、携帯機ECU21の内部メモリ等に予め記憶される識別コードとの照合を行い、一致するか否かを判定する。LF信号判定部212は、一致する場合、ステップS216に進み、一致しない場合、ステップS220に進む。
ステップS216にて、RF信号強度設定部213は、第2RF信号の送信強度を、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報で指示される送信強度に設定する。
ステップS218にて、RF信号送信部211は、送信機23を介して、送信認証用情報を含む第2RF信号を、ステップS216で設定された送信強度で無線送信し、今回の処理を終了する。
一方、ステップS220にて、携帯機ECU21は、タイマがタイムアウトしたか否かを判定する。携帯機ECU21は、タイマがタイムアウトしていない場合、ステップS210に戻り、ステップS210以降の処理を繰り返し、タイムアウトしている場合、今回の処理を終了する。
即ち、LF信号受信部210が第2LF信号を受信できない場合(ステップS212でNの場合)は、LF信号受信部210が第1LF信号を受信してから所定時間T1の間、リトライを繰り返す。これにより、例えば、ノイズの影響や、携帯機20を所持するユーザが第2LF信号の到達する距離の境界付近に存在する等の理由で、第2LF信号を受信しにくい状況でも、複数回のリトライで第2LF信号を受信することが可能になる。同様に、LF信号受信部210が正規の第2LF信号を受信できない場合(ステップS214でNの場合)は、LF信号受信部210が第1LF信号を受信してから所定時間T1の間、リトライを繰り返す。これにより、例えば、たまたま車両2の近辺に駐車されている同じ車種である他の車両から無線送信された第2LF信号を受信してしまった場合であっても、複数回のリトライで正規の第2LF信号を受信することが可能になる。
このように、本実施形態では、車載機10のRFノイズ測定部121が、携帯機20から送信されるRF信号(第2RF信号)の電波帯域(RF帯)におけるノイズを測定し、車載機10のRF信号強度決定部112が、RFノイズ測定部121の測定結果に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、ノイズが大きいほど大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定し、車載機10のLF信号送信部111が、RF信号強度決定部112により決定された送信強度を指示する指示情報(送信強度指示情報)を含む第2LF信号を、予め規定された領域内に無線送信する。そして、携帯機20のLF信号受信部210が、第2LF信号を受信し、携帯機20のRF信号強度設定部213が、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報に基づき、第2RF信号の送信強度を設定し、携帯機20のRF信号送信部211が、RF信号強度設定部213により設定された送信強度で、第2RF信号を無線送信する。従って、携帯機20(RF信号送信部211)から送信される第2RF信号の送信強度が予め規定された強度A0より低く抑えられるため、中継器を用いて、第2LF信号が予め規定された領域外に存在する携帯機20に到達したとしても、第2RF信号が車載機10まで到達しにくくなり、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。また、携帯機20(RF信号送信部211)から送信される第2RF信号の送信強度が、同信号の電波帯域(RF帯)におけるノイズのレベルが大きくなる程大きくなるように設定されるため、ノイズ環境下における通信性能の悪化(送信強度を比較的低く抑えることにより、車載機10が、予め規定された領域に存在する携帯機20から送信される第2RF信号を受信できない事態の発生)を抑制することができる。即ち、ノイズ環境下における通信性能を確保しつつ、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。また、大幅な処理能力、通信能力の増強を図ることなく、車載機10におけるRFノイズ測定部121及びRF信号強度決定部112の機能、及び携帯機20におけるRF信号強度設定部213の機能を追加するのみで、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。即ち、コストアップを抑制しつつ、リレーアタックによる車両盗難を困難にすることができる。
また、本実施形態では、RF信号強度決定部112が、RFノイズ測定部121によるRF帯におけるノイズの測定結果に基づき、第2RF信号の送信強度を決定するが、更に、RF信号受信部120における第1RF信号の受信強度も考慮して、第2RF信号の送信強度を決定することもできる。具体的には、RF信号強度決定部112は、RFノイズ測定部121によるRF帯のノイズの測定結果、及びRF信号受信部120における第1RF信号の受信強度に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、RF帯におけるノイズのレベルが大きい程大きく、且つ第1RF信号の受信強度が小さい程大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定する。これにより、携帯機20(RF信号送信部211)から送信される第1RF信号の受信強度が小さくなる程、第2RF信号の送信強度が大きく設定されるため、ノイズ環境下における通信性能をより適切に確保することができる。例えば、携帯機20を所持するユーザが存在する位置の周辺環境によっては、携帯機20からのRF信号の車載機10(RF信号受信部120)における受信強度が弱まってしまう可能性がある。また、携帯機20の電池の容量低下によっても、かかる受信強度が弱まってしまう可能性がある。そのため、携帯機20(RF信号送信部211)から送信される第1RF信号の受信強度が小さくなる程、第2RF信号の送信強度を大きく設定することにより、ノイズ環境下における通信性能の悪化を抑制することができる。
なお、RF信号強度決定部112が、第2RF信号の送信強度を決定する際に、第1RF信号の受信強度を考慮しない場合は、図4のフローチャートにおけるステップS130の処理の後は、ステップS112に戻る構成であってもよい。
[第2実施形態]
次いで、第2実施形態について説明する。
図6は、本実施形態に係るスマートキーシステム1Aの構成の一例を概略的に示す構成図である。
本実施形態に係るスマートキーシステム1Aは、車載機10(送信制御ECU11)が、車載機10A(送信制御ECU11A)に置換される点で、第1実施形態と異なる。具体的には、操作受付部110、LF信号送信部111、及び制御部115が、操作受付部110A、LF信号送信部111A、及び制御部115Aに置換される。以下、第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
操作受付部110Aは、予め規定された操作を受け付けた場合、第1実施形態と異なり、かかる予め規定された操作を受け付けた旨を制御部115に通知する。
LF信号送信部111Aは、第1実施形態と異なり、所定周期毎に、第1LF信号を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。また、LF信号送信部111は、第1実施形態と同様、受信制御ECU12(RF信号受信部120)が、携帯機20から送信される第1RF信号を受信した場合、RF信号強度決定部112により決定される第2RF信号の送信強度を指示する送信強度指示情報を含む、第2LF信号を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。
なお、第1LF信号、第2LF信号のフォーマットは、第1実施形態と同様(図2参照)である。
制御部115Aは、認証部114が携帯機20を認証した場合、その後、所定時間T2の間で、操作受付部110Aから予め規定された操作を受け付けた旨の通知があると、操作受付部110Aが受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令(ドア開錠・施錠要求や車両起動要求等)をECU30に出力する。即ち、制御部115Aは、認証部114が携帯機20を認証し且つ操作受付部110Aが予め規定された操作を受け付けた場合、かかる制御指令をECU30に出力する。
次に、図7を参照して、車載機10Aにおける制御処理について説明する。
なお、携帯機20における制御処理は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る車載機10Aによる制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、第1実施形態(図4参照)と同様、車両2の停止状態において、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
本フローチャートは、図4のフローチャートにおけるステップS104、S106を省略し、ステップS120とステップS122の間に、ステップS132〜S138を追加したものである。以下、異なる部分を中心に説明する。
ステップS120にて、認証部114は、第1実施形態と同様、記憶部116に予め記憶されるマスター認証用情報、及び第2RF信号に含まれる送信認証用情報に基づき、携帯機20の認証の成否を判定する。認証部114は、携帯機20の認証が成功した場合、第1実施形態と異なり、ステップS132に進み、携帯機20の認証が成功しなかった場合、第1実施形態と同様、ステップS128に進む。
ステップS132にて、送信制御ECU11Aは、所定時間T2でタイムアウトするタイマをセットする。
なお、所定時間T2は、上述の如く、操作受付部110Aにおけるユーザによる予め規定された操作の待ち時間であり、本フローチャートの実行周期より十分短い時間に設定される。
ステップS134にて、操作受付部110Aは、ユーザによる予め規定された操作の待ち受け状態に遷移する。
ステップS136にて、操作受付部110Aは、予め規定された操作を受け付けたか否かを判定する。操作受付部110Aは、予め規定された操作を受け付けた場合、ステップS122に進み、受け付けなかった場合、ステップS138に進む。
ステップS122にて、制御部115Aは、ステップS136で操作受付部110Aが受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令(スマートエントリ機能に基づく開錠要求或いは施錠要求やキーレス車両起動機能に基づく車両起動要求等)をECU30に出力し、今回の処理を終了する。
一方、ステップS138にて、送信制御ECU11Aは、タイマがタイムアウトしたか否かを判定する。送信制御ECU11Aは、タイマがタイムアウトしていない場合、ステップS134に戻り、タイムアウトするまでステップS134、S136の処理を繰り返し、タイマがタイムアウトしている場合、今回の処理を終了する。
このように、本実施形態では、車載機10A(LF信号送信部111A)からの第1LF信号の送信が所定周期毎に行われる点、及び認証部114が携帯機20を認証した後のある一定期間で、操作受付部110Aが予め規定された操作を受け付けた場合に、制御部115Aが制御指令(ドア開錠・施錠要求、車両起動要求等)を出力する点が、主に第1実施形態と異なり、かかる構成以外は、第1実施形態と同様である。即ち、車載機10AのRFノイズ測定部121が、RF帯におけるノイズを測定し、車載機10AのRF信号強度決定部112が、RFノイズ測定部121の測定結果に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、RF帯におけるノイズのレベルが大きい程大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定し、車載機10AのLF信号送信部111Aが、RF信号強度決定部112により決定された送信強度を指示する送信強度指示情報を含む第2LF信号を、予め規定された領域内に無線送信する。そして、携帯機20のLF信号受信部210が、第2LF信号を受信し、携帯機20のRF信号強度設定部213が、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報に基づき、第2RF信号の送信強度を設定し、携帯機20のRF信号送信部211が、RF信号強度設定部213により設定された送信強度で、第2RF信号を無線送信する。従って、本実施形態においても、第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。
また、第1実施形態と同様、RF信号受信部120における第1RF信号の受信強度も考慮して、第2RF信号の送信強度を設定することもできる。具体的には、RF信号強度決定部112は、RFノイズ測定部121によるRF帯のノイズの測定結果、及びRF信号受信部120における第1RF信号の受信強度に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、RF帯におけるノイズのレベルが大きい程大きく且つ第1RF信号の受信強度が小さい程大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定する。これにより、携帯機20(RF信号送信部211)から送信される第1RF信号の受信強度が小さくなる程、第2RF信号の送信強度が大きく設定されるため、ノイズ環境下における通信性能をより適切に確保することができる。
なお、第1実施形態と同様、RF信号強度決定部112が、第2RF信号の送信強度を決定する際に、第1RF信号の受信強度を考慮しない場合は、図7のフローチャートにおけるステップS130の処理の後は、ステップS112に戻る構成であってもよい。
[第3実施形態]
次いで、第3実施形態について説明する。
図8は、本実施形態に係るスマートキーシステム1Bの構成の一例を概略的に示す構成図である。
本実施形態に係るスマートキーシステム1Bは、車載機10(送信制御ECU11、受信制御ECU12)、携帯機20(携帯機ECU21)が、車載機10B(送信制御ECU11B、受信制御ECU12B)、携帯機20B(携帯機ECU21B)に置換される点で、第1実施形態と異なる。具体的には、第1実施形態における操作受付部110、LF信号送信部111、RF信号判定部113、RF信号受信部120、及びRFノイズ測定部121が、操作受付部110B、LF信号送信部111B、RF信号判定部113B、RF信号受信部120B、及びRFノイズ測定部121Bに置換される。また、第1実施形態におけるLF信号受信部210、RF信号送信部211、及びLF信号判定部212が、LF信号受信部210B、RF信号送信部211B、及びLF信号判定部212Bに置換される。以下、第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
操作受付部110Bは、予め規定された操作を受け付けた場合、第1実施形態と異なり、かかる予め規定された操作を受け付けた旨をRFノイズ測定部121Bに通知する。
LF信号送信部111Bは、第1実施形態と異なり、第1LF信号(事前レスポンス信号の一例)を送信せず、第2LF信号(主リクエスト信号の一例)のみを送信する。具体的には、LF信号送信部111は、RF信号強度決定部112により決定される第2RF信号(主レスポンス信号の一例)の送信強度を指示する送信強度指示情報を含む、第2LF信号を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。本実施形態における第2LF信号は、第1実施形態と異なり、受信待ち状態の携帯機20(携帯機ECU21B)を起床させるウェイク信号であり、且つ、携帯機20の認証を行うための送信認証用情報を含むレスポンス信号(第2RF信号)の送信を要求するリクエスト信号(主リクエスト信号)である。
なお、第2LF信号のフォーマットは、第1実施形態と同様(図2参照)である。
RF信号判定部113Bは、RF信号受信部120Bから通知される受信結果に基づき、RF信号受信部120Bが第2RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113Bは、かかる判定結果を認証部114に通知する。
RF信号受信部120Bは、受信機14を介して、携帯機20Bから送信される第2RF信号を受信する処理を実行する。RF信号受信部120Bは、第2RF信号の受信結果を、送信制御ECU11BのRF信号判定部113Bに通知する。
RFノイズ測定部121Bは、操作受付部110Bから、予め規定された操作を受け付けた旨の通知を受けた場合、RF帯におけるノイズを測定する処理を実行する。RFノイズ測定部121Bは、測定結果(ノイズレベル)を測定結果通知部122に通知する。
LF信号受信部210Bは、受信機22を介して、車載機10B(LF信号送信部111B)から送信される第2LF信号を受信する処理を実行する。LF信号受信部210Bは、第2LF信号の受信結果をLF信号判定部212Bに通知する。
なお、LF信号受信部210Bは、第2LF信号を受信した場合、第2LF信号のウェイクバースト(図2参照)に応じて、携帯機20B(携帯機ECU21B)を起床させる処理を実行する。
RF信号送信部211Bは、LF信号受信部210Bが、正規の第2LF信号を受信した場合(RF信号強度設定部213から、LF信号受信部210Bが正規の第2LF信号を受信した旨の判定結果の通知を受けた場合)、送信機23を介して、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報で指示される送信強度(送信強度指示情報に基づきRF信号強度設定部213が設定した送信強度)で、第2RF信号を送信する。第2RF信号は、第1実施形態と同様、第2LF信号に含まれる認証用コマンドに応じて、送信認証用情報を含む態様で生成される。
LF信号判定部212Bは、LF信号受信部210Bから通知される受信結果に基づき、LF信号受信部210Bが第2LF信号を受信したか否かを判定する。また、LF信号判定部212Bは、LF信号受信部210Bが第2LF信号を受信したと判定した場合、第2LF信号の認証用コマンドに含まれる車載機10Bに固有の識別コードと、携帯機ECU21Bの内部メモリ等に予め記憶される識別コードとの照合を行い、一致するか否かを判定する。LF信号判定部212Bは、LF信号受信部210Bが第2LF信号を受信したと判定し且つかかる識別コードの照合が一致したと判定した場合、"正規の第2LF信号"を受信した旨の判定結果を出力し、そうでない場合、"正規の第2LF信号"を受信していない旨の判定結果を出力する。LF信号判定部212Bは、かかる判定結果をRF信号強度設定部213に通知する。
次に、図9、図10を参照して、車載機10B、携帯機20Bのそれぞれにおける制御処理について説明する。
図9は、本実施形態に係る車載機10Bによる制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、第1実施形態(図4参照)と同様、車両2の停止状態において、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
本フローチャートは、図4のフローチャートにおけるステップS102の処理をステップS103の処理に置換すると共に、ステップS110、S112、S124、S126の処理を省略したものである。以下、異なる部分を中心に説明する。
ステップS103にて、送信制御ECU11Bは、値N2を0に設定する。
ステップS104の処理は、第1実施形態(図4参照)と同様である。
ステップS106にて、操作受付部110Bが予め規定された操作を受け付けたと判定した場合、ステップS112にて、RFノイズ測定部121は、RF帯におけるノイズを測定し、測定結果通知部122は、測定結果をRF信号強度決定部112に通知する。
ステップS112〜S122、S128、S130の処理は、第1実施形態(図4参照)と同様である。
続いて、図10は、本実施形態に係る携帯機20における制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、第1実施形態(図5参照)と同様、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
本フローチャートは、図5のフローチャートにおけるステップS202〜S208、及びステップS220の処理を省略したものである。そのため、これ以上の説明は省略する。
このように、本実施形態では、車載機10B(LF信号送信部111B)からの第1LF信号の送信、及び携帯機20B(RF信号送信部211B)からの第1RF信号の送信が省略され、車載機10B(LF信号送信部111B)からの第2LF信号が、ウェイク信号(携帯機20Bをウェイク状態に遷移させる機能)を兼用する点が主に第1実施形態と異なり、かかる構成以外は、第1実施形態と同様である。即ち、車載機10BのRFノイズ測定部121Bが、RF帯におけるノイズを測定し、車載機10BのRF信号強度決定部112が、RFノイズ測定部121Bの測定結果に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、RF帯におけるノイズのレベルが大きい程大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定し、車載機10BのLF信号送信部111Bが、RF信号強度決定部112により決定された送信強度を指示する送信強度指示情報を含む第2LF信号を、予め規定された領域内に無線送信する。そして、携帯機20BのLF信号受信部210Bが、第2LF信号を受信し、携帯機20BのRF信号強度設定部213が、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報に基づき、第2RF信号の送信強度を設定し、携帯機20BのRF信号送信部211Bが、RF信号強度設定部213により設定された送信強度で、第2RF信号を無線送信する。従って、本実施形態においても、第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。
[第4実施形態]
次いで、第4実施形態について説明する。
図11は、本実施形態に係るスマートキーシステム1Cの構成の一例を概略的に示す構成図である。
本実施形態に係るスマートキーシステム1Cは、車載機10(送信制御ECU11、受信制御ECU12)、携帯機20(携帯機ECU21)が、車載機10C(送信制御ECU11C、受信制御ECU12C)、携帯機20C(携帯機ECU21C)に置換される点で、第1実施形態と異なる。具体的には、第1実施形態における操作受付部110、LF信号送信部111、RF信号判定部113、制御部115、RF信号受信部120、及びRFノイズ測定部121が、操作受付部110C、LF信号送信部111C、RF信号判定部113C、制御部115C、RF信号受信部120C、及びRFノイズ測定部121Cに置換される。また、第1実施形態におけるLF信号受信部210、RF信号送信部211、及びLF信号判定部212が、LF信号受信部210C、RF信号送信部211C、及びLF信号判定部212Cに置換される。以下、第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
操作受付部110Cは、予め規定された操作を受け付けた場合、第2実施形態と同様、かかる予め規定された操作を受け付けた旨を制御部115Cに通知する。
LF信号送信部111Cは、第3実施形態と同様、第1LF信号(事前レスポンス信号の一例)を送信せず、第2LF信号(主リクエスト信号の一例)のみを送信する。また、LF信号送信部111Cは、所定周期毎に、第2LF信号を送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。具体的には、LF信号送信部111Cは、RF信号強度決定部112により決定される第2RF信号(主レスポンス信号の一例)の送信強度を指示する送信強度指示情報を含む、第2LF信号を、所定周期毎に送信機13に出力し、送信機13を介して、予め規定された領域に無線送信する処理を実行する。本実施形態における第2LF信号は、第3実施形態と同様、受信待ち状態の携帯機20C(携帯機ECU21C)を起床させるウェイク信号であり、且つ、携帯機20Cの認証を行うための送信認証用情報を含むレスポンス信号(第2RF信号)の送信を要求するリクエスト信号(主リクエスト信号)である。
なお、第2LF信号のフォーマットは、第1実施形態と同様(図2参照)である。
RF信号判定部113Cは、RF信号受信部120Cから通知される受信結果に基づき、RF信号受信部120Cが第2RF信号を受信したか否かを判定する。RF信号判定部113Cは、かかる判定結果を認証部114に通知する。
制御部115Cは、第2実施形態と同様、認証部114が携帯機20を認証した場合、その後、所定時間T2の間で、操作受付部110Aから予め規定された操作を受け付けた旨の通知があると、操作受付部110Cが受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令(ドア開錠・施錠要求や車両起動要求等)をECU30に出力する。即ち、制御部115Cは、認証部114が携帯機20を認証し且つ操作受付部110Cが予め規定された操作を受け付けた場合、かかる制御指令をECU30に出力する。
RF信号受信部120Cは、受信機14を介して、携帯機20から送信される第2RF信号を受信する処理を実行する。RF信号受信部120は、第2RF信号の受信結果を、送信制御ECU11CのRF信号判定部113Cに通知する。
RFノイズ測定部121Cは、所定周期毎に第2LF信号が無線送信されるのに応じて、RF帯におけるノイズを測定する処理を所定周期毎に実行する。RFノイズ測定部121Cは、測定結果(ノイズレベル)を測定結果通知部122に通知する。
LF信号受信部210Cは、受信機22を介して、車載機10C(LF信号送信部111C)から送信される第2LF信号を受信する処理を実行する。LF信号受信部210Cは、第2LF信号の受信結果をLF信号判定部212Cに通知する。
なお、LF信号受信部210Cは、第3実施形態と同様、第2LF信号を受信した場合、第2LF信号のウェイクバースト(図2参照)に応じて、携帯機20C(携帯機ECU21C)を起床させる処理を実行する。
RF信号送信部211Cは、LF信号受信部210Cが、正規の第2LF信号を受信した場合(RF信号強度設定部213から、LF信号受信部210Cが正規の第2LF信号を受信した旨の判定結果の通知を受けた場合)、送信機23を介して、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報で指示される送信強度(送信強度指示情報に基づきRF信号強度設定部213が設定した送信強度)で、第2RF信号を送信する。第2RF信号は、第1実施形態と同様、第2LF信号に含まれる認証用コマンドに応じて、送信認証用情報を含む態様で生成される。
LF信号判定部212Cは、LF信号受信部210Cから通知される受信結果に基づき、LF信号受信部210Cが第2LF信号を受信したか否かを判定する。また、LF信号判定部212Cは、LF信号受信部210Cが第2LF信号を受信したと判定した場合、第2LF信号の認証用コマンドに含まれる車載機10Cに固有の識別コードと、携帯機ECU21Cの内部メモリ等に予め記憶される識別コードとの照合を行い、一致するか否かを判定する。LF信号判定部212Cは、LF信号受信部210Cが第2LF信号を受信したと判定し且つかかる識別コードの照合が一致したと判定した場合、"正規の第2LF信号"を受信した旨の判定結果を出力し、そうでない場合、"正規の第2LF信号"を受信していない旨の判定結果を出力する。LF信号判定部212Cは、かかる判定結果をRF信号強度設定部213に通知する。
次に、図12を参照して、車載機10Cにおける制御処理について説明する。
なお、携帯機20Cにおける制御処理は、第3実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図12は、本実施形態に係る車載機10Cによる制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。かかるフローチャートによる処理は、第1実施形態(図4参照)と同様、例えば、車両2の停止状態において、予め規定された時間間隔で繰り返し実行される。
本フローチャートは、図4のフローチャートにおけるステップS102を、第3実施形態と同様、ステップS103に置換し、ステップS104〜S110を省略し、ステップS120とステップS122の間に、第2実施形態と同様、ステップS132〜S138を追加したものである。以下、異なる部分を中心に説明する。
ステップS103にて、第3実施形態と同様、送信制御ECU11は、値N2を0に設定する。
ステップS112〜S118の処理は、第1実施形態(図4参照)と同様である。
ステップS120にて、認証部114は、第1実施形態と同様、記憶部116に予め記憶されるマスター認証用情報、及び第2RF信号に含まれる送信認証用情報に基づき、携帯機20の認証の成否を判定する。認証部114は、携帯機20の認証が成功した場合、第2実施形態と同様、ステップS132に進み、携帯機20の認証が成功しなかった場合、第1実施形態と同様、ステップS128に進む。
ステップS132にて、送信制御ECU11Cは、第2実施形態と同様、所定時間T2でタイムアウトするタイマをセットする。
ステップS134にて、操作受付部110Cは、第2実施形態と同様、ユーザによる予め規定された操作の待ち受け状態に遷移する。
ステップS136にて、操作受付部110Cは、第2実施形態と同様、予め規定された操作を受け付けたか否かを判定する。操作受付部110Aは、予め規定された操作を受け付けた場合、ステップS122に進み、受け付けなかった場合、ステップS138に進む。
ステップS122にて、制御部115Cは、第2実施形態と同様、ステップS136で操作受付部110Aが受け付けた、予め規定された操作に基づく制御指令(スマートエントリ機能に基づく開錠要求或いは施錠要求やキーレス車両起動機能に基づく車両起動要求等)をECU30に出力し、今回の処理を終了する。
一方、ステップS138にて、送信制御ECU11Cは、第2実施形態と同様、タイマがタイムアウトしたか否かを判定する。送信制御ECU11Cは、タイマがタイムアウトしていない場合、ステップS134に戻り、タイムアウトするまでステップS134、S136の処理を繰り返す。
このように、本実施形態では、車載機10C(LF信号送信部111C)からの第1LF信号の送信、及び携帯機20C(RF信号送信部211C)からの第1RF信号の送信が省略され、車載機10C(LF信号送信部111C)からの第2LF信号の送信が所定周期毎に行われる点、及び認証部114が携帯機20を認証した後のある一定期間で、操作受付部110Cが予め規定された操作を受け付けた場合に、制御部115Cが制御指令(ドア開錠・施錠要求、車両起動要求等)を出力する点が、主に第1実施形態と異なり、かかる構成以外は、第1実施形態と同様である。即ち、車載機10CのRFノイズ測定部121Cが、RF帯におけるノイズを測定し、車載機10AのRF信号強度決定部112が、RFノイズ測定部121Cの測定結果に基づき、予め規定された強度A0より低い範囲で、RF帯におけるノイズのレベルが大きい程大きくなるように、第2RF信号の送信強度を決定し、車載機10CのLF信号送信部111Cが、RF信号強度決定部112により決定された送信強度を指示する送信強度指示情報を含む第2LF信号を、予め規定された領域内に無線送信する。そして、携帯機20CのLF信号受信部210Cが、第2LF信号を受信し、携帯機20CのRF信号強度設定部213が、第2LF信号に含まれる送信強度指示情報に基づき、第2RF信号の送信強度を設定し、携帯機20CのRF信号送信部211Cが、RF信号強度設定部213により設定された送信強度で、第2RF信号を無線送信する。従って、本実施形態においても、第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
1,1A,1B,1C スマートキーシステム
2 車両
10,10A,10B,10C 車載機
11,11B,11C 送信制御ECU
12,12B,12C 受信制御ECU
13 送信機
14 受信機
20,20B,20C 携帯機
21,21B,21C 携帯機ECU
22 受信機
23 送信機
30 ECU
110,110A,110B,110C 操作受付部
111,111A,111B,111C LF信号送信部(第1送信部)
112 RF信号強度決定部(送信強度決定部)
113,113B,113C RF信号判定部
114 認証部
115,115A,115C 制御部
116 記憶部
120,120B,120C RF信号受信部(第1受信部)
121,121B,121C RFノイズ測定部(ノイズ測定部)
122 測定結果通知部
210,210B,210C LF信号受信部(第2受信部)
211,211B,211C RF信号送信部(第2送信部)
212,212B,212C LF信号判定部
213 RF信号強度設定部(送信強度設定部)

Claims (1)

  1. 車両に搭載される車載機と、予め規定された強度で電波を出力可能な送信機を含み、前記車載機と無線通信可能な携帯機と、を含むスマートキーシステムであって、
    前記車載機は、
    予め規定された操作を受け付ける操作受付部と、
    予め登録された携帯機に関する第1認証用情報を記憶する記憶部と、
    前記携帯機が無線送信する主レスポンス信号の電波帯域におけるノイズを測定するノイズ測定部と、
    前記ノイズ測定部の測定結果に基づき、前記予め規定された強度より低い範囲で、前記ノイズが大きい程大きくなるように、前記主レスポンス信号の送信強度を決定する送信強度決定部と、
    前記送信強度決定部により決定された送信強度を指示する指示情報を含む主リクエスト信号を、予め規定された領域内に無線送信する第1送信部と、
    前記主レスポンス信号を受信する第1受信部と、
    前記記憶部に記憶された前記第1認証用情報及び、前記主レスポンス信号に含まれる第2認証用情報に基づき、前記携帯機の認証を行う認証部と、
    前記操作受付部が前記予め規定された操作を受け付け且つ前記認証部が前記携帯機を認証した場合、前記車両の開錠、又は前記車両の起動を行う制御部と、を備え、
    前記携帯機は、
    前記主リクエスト信号を受信する第2受信部と、
    前記主リクエスト信号に含まれる前記指示情報に基づき、前記主レスポンス信号の送信強度を設定する送信強度設定部と、
    前記第2受信部が前記主リクエスト信号を受信した場合、前記送信強度設定部により設定された送信強度で、前記第2認証用情報を含む前記主レスポンス信号を無線送信する第2送信部と、を備え、
    前記第1送信部は、前記主リクエスト信号に先立って、事前リクエスト信号を、前記予め規定された領域に無線送信し、
    前記第2受信部は、前記事前リクエスト信号を受信し、
    前記第2送信部は、前記第2受信部が前記事前リクエスト信号を受信した場合、前記予め規定された強度で、事前レスポンス信号を無線送信し、
    前記第1受信部は、前記事前レスポンス信号を受信し、
    前記ノイズ測定部は、前記第1受信部が前記事前レスポンス信号を受信した場合、前記ノイズを測定し、
    前記送信強度決定部は、前記ノイズ測定部の測定結果、及び前記第1受信部が受信した前記事前レスポンス信号の受信強度に基づき、前記予め規定された強度より低い範囲で、前記ノイズが大きい程大きく且つ前記受信強度が小さい程大きくなるように、前記主レスポンス信号の送信強度を決定する、
    スマートキーシステム。
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