JP6580834B2 - 電子キーシステム - Google Patents

Description

本発明は、電子キーシステムに関する。

従来、特許文献１に開示される電子キーシステムのように、電子キーと車両との間で行う無線通信が成立する場合に車載機器を作動させるシステムが知られている。
この種の電子キーシステムでは、車両側から定期的にＩＤコードを要求するリクエスト信号が、電子キー側からリクエスト信号に対する応答としてＩＤコードを含むレスポンス信号が、それぞれ無線送信される。車両に設けられる制御部は、受信するＩＤコードの照合を行い、当該照合が成立する場合に、例えば車両のドアの施解錠やエンジンの始動等を許可又は実行する。

また、近年、車両のバッテリへ非接触給電する技術が開発されており、この技術を前述の電子キーシステムを使用する車両に採用しようと検討されている。

特開２００５−２６２９１５号公報

ところで、非接触給電では、磁気共鳴や電磁誘導等の原理を使用するため、これらの現象に伴い生じる電磁波が電子キーと車両との間で行う無線通信のノイズとして作用するおそれがある。電子キーと車両との間で行う無線通信が妨げられると、車載機器を作動させることができない。

なお、非接触給電に対応しない車両であっても電子キーシステムが搭載されていれば、近傍の車両における非接触給電の影響を受けるおそれがある。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両がノイズ環境下にあっても車載機器を作動させることができる電子キーシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、電子キーシステムは、車両と電子キーとの間で行う無線通信が成立するとき、車載機器の作動を許可する通信制御部と、前記無線通信を妨げる帯域の電磁波を検出する電磁波検出部と、を備え、前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じてあらかじめ設定される基準レベルの電磁波が検出されるとき、前記無線通信の成立の有無にかかわらず前記車載機器の作動を許可することを要旨とする。

このシステムによれば、電磁波が電子キーと車両との間で行う無線通信のノイズとして作用する場合であっても、車載機器の作動が許可されているので、当該車載機器を作動させることができる。

上記システムにおいて、前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じて検出される電磁波の強度が基準レベルを超える状態から基準レベルを下回る状態に変化したことを契機に前記無線通信を試み、当該試みによって前記無線通信が成立する場合には前記車載機器の作動の継続を許可することが好ましい。

このシステムによれば、車載機器を作動させているのが正規ユーザと推定できる場合には車載機器の作動が継続されるので、使い勝手が良い。
上記システムにおいて、ユーザの感覚に訴える報知部を備え、前記通信制御部は、試みた前記無線通信が成立しない場合に、その旨示す情報を前記報知部を通じてユーザの感覚に訴えることが好ましい。

このシステムによれば、ユーザは、電子キーと車両との間で行う無線通信が成立しないことを認識することができる。また、電子キーの位置を変更する等、ユーザに、電子キーと車両との間の無線通信の成立を促す行動が期待できる。

上記システムにおいて、前記通信制御部は、試みた前記無線通信が成立しない場合に、前記車載機器の作動の継続を許可しないことが好ましい。
このシステムによれば、車載機器を作動させているのが、第３者と推定できる場合には車載機器の作動が継続されないのでセキュリティ性が良い。

上記システムにおいて、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、外部装置に情報を無線送信する情報送信部と、を備え、前記通信制御部は、前記位置情報取得部を通じて取得される車両の位置情報を、前記情報送信部を通じて外部装置に無線送信することが好ましい。

このシステムによれば、無線通信が成立しない場合に車両の位置を外部から確認することができるので、例え車載機器が第３者に使用された場合でもセキュリティ性が良い。
上記システムの前記車載機器は、車両の走行用の駆動源であることが好ましい。

このシステムによれば、車両がノイズ環境下にあっても、ユーザは車両を使用しやすい。

本発明の電子キーシステムは、電子キーと車両との間で行う無線通信がノイズ環境下で行われても車載機器を作動させることができる。

電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 電子キーと車両との間の無線通信が隣接する車両の非接触給電に伴う電磁波により成立しにくい状態にあることを示すイメージ図。

以下、電子キーシステムの一実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、電子キーシステム１は、電子キー１０と車両２０との間の無線通信を通じて各種の車両制御を行う。

＜電子キーの構成＞
電子キー１０は、電子キー制御部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ送信部１３とを備える。ＬＦ受信部１２及びＵＨＦ送信部１３は、それぞれ電子キー制御部１１に電気的に接続され、当該電子キー制御部１１によって統括的に制御される。

ＬＦ受信部１２は、ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信するとともに、受信した信号を電気信号に復調する。
ＵＨＦ送信部１３は、電気信号をＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯に変調するとともに、変調した無線信号を送信する。

電子キー制御部１１のメモリ１１ａには、車両２０と共通のＩＤコードが記憶されている。
電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２を通じて後述のリクエスト信号を受信すると、リクエスト信号の受信を示す情報及びメモリ１１ａに記憶されたＩＤコードを含ませたレスポンス信号を生成する。当該生成されたレスポンス信号は、ＵＨＦ送信部１３において変調された後、無線送信される。

＜車両の構成＞
図１に示すように、車両２０は、通信制御部３０と、ハイブリッド制御部４０と、ボデー制御部５０と、バッテリ制御部６０と、メータ制御部７０と、を備えている。これら各制御部３０，４０，５０，６０，７０は、バス型ネットワーク通信線であるバス２１を介して相互通信が可能とされている。

通信制御部３０には、ＬＦ送信部３１と、ＵＨＦ受信部３２とが、それぞれ電気的に接続され、これらＬＦ送信部３１及びＵＨＦ受信部３２は、通信制御部３０によって統括的に制御される。

ＬＦ送信部３１は、通信制御部３０が生成する電気信号をＬＦ帯の無線信号に変調するとともに、変調した無線信号を車両の周囲に設定される通信エリアに向けて送信する。
ＵＨＦ受信部３２は、ＵＨＦ帯の無線信号を受信するとともに、受信した信号を電気信号に復調する。

通信制御部３０のメモリ３０ａには、電子キー１０と共通のＩＤコードが記憶されている。
通信制御部３０は、ＩＤコードの送信を要求する情報を含ませたリクエスト信号を定期的に生成する。当該リクエスト信号は、ＬＦ送信部３１により変調され、無線送信される。

通信制御部３０は、ＵＨＦ受信部３２を通じてリクエスト信号に対する応答としてのレスポンス信号を受信すると、このレスポンス信号に含まれるＩＤコードとメモリ３０ａに記憶されているＩＤコードとを照合する。通信制御部３０は、ＩＤ照合が成立すれば、ＩＤ照合が成立した旨を示す照合成立信号をバス２１に出力する。

また、通信制御部３０には、ノイズ作用信号受信部３３が接続されている。ノイズ作用信号受信部３３は、電子キー１０と車両２０との間の無線通信にノイズとして作用するおそれのある帯域の信号（ここでは、ＬＦ帯の信号）を受信する。このノイズ作用信号受信部３３は、受信した信号強度を検出する信号強度検出部３４を有する。ノイズ作用信号受信部３３は、受信した無線信号を復調するとともに、その信号強度を示す情報を通信制御部３０に出力する。

また、通信制御部３０には、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するとともにこれを復調するＧＰＳ受信機３５と、インターネット通信部３６と、がそれぞれ接続されている。通信制御部３０は、ＧＰＳ衛星から送信される電波の伝搬時間から自車の位置を演算する。また、通信制御部３０は、インターネット通信部３６を通じて外部のインターネット接続機器との間で車両情報をはじめとする各種の情報を授受する。

通信制御部３０のメモリ３０ａには、ノイズ作用信号受信部３３により受信される無線信号が電子キー１０と車両２０との間の無線通信の成立を阻害するようなノイズとして作用するか否かを判断するためのノイズ判断強度基準３７が記憶されている。

通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じて受信した信号が、自身のリクエスト信号か否かを判断し、自身のリクエスト信号でない場合には、その信号強度がノイズ判断強度基準３７を超えているか否かを判断する。そして、その信号強度がノイズ判断強度基準３７を超えている場合には、車両２０がノイズ環境下にあることを示すノイズ環境下信号をバス２１に出力する。

通信制御部３０は、後述するノイズ環境下始動信号を認識している状態にある場合、常時、ノイズ作用信号受信部３３を通じて、車両２０が電子キー１０との間の無線通信がノイズ環境下に有るか否かを判断する。ノイズ環境下にないと判断される場合には、リクエスト信号を生成し、電子キー１０との間のＩＤ照合を試みる。通信制御部３０は、当該試みによってＩＤ照合が成立すればＩＤ照合が成立した旨を示す照合成立信号を、ＩＤ照合が成立しなければＩＤ照合不成立を示す第１の照合不成立信号を、それぞれ生成する。

なお、通信制御部３０は、第１の照合不成立信号の生成後も、あらかじめ設定される時間（例えば、数分）が経過するまで、電子キー１０との間のＩＤ照合を試みる。通信制御部３０は、当該試みによってＩＤ照合が成立すればＩＤ照合が成立した旨を示す照合成立信号を、設定時間が経過するまでにＩＤ照合が成立しなければＩＤ照合不成立を示す第２の照合不成立信号を、それぞれ生成する。また、通信制御部３０は、第２の照合不成立信号を生成するとき、当該信号の生成に加えて、自車の位置情報をインターネット通信部３６を通じてインターネット接続機器へ無線送信する。

ハイブリッド制御部４０には、走行用の駆動源として作用するエンジン４１と、同じく走行用の駆動源として作用するモータ４２と、ハイブリッドシステムスイッチ４３とが、それぞれ接続され、これらエンジン４１及びモータ４２からなるハイブリッドシステム４４は、ハイブリッド制御部４０によって統括的に制御される。ハイブリッド制御部４０は、ハイブリッドシステムが停止した状態且つ照合成立信号を認識している状態でハイブリッドシステムスイッチ４３が操作された場合にハイブリッドシステム４４を始動させる。そして、ハイブリッド制御部４０は、正常にハイブリッドシステム４４を始動させた旨を示す正常始動信号をバス２１に出力する。

また、ハイブリッド制御部４０は、ハイブリッドシステム４４が停止した状態且つノイズ環境下信号を認識している状態でハイブリッドシステムスイッチ４３が操作された場合にハイブリッドシステム４４を始動させる。そして、ハイブリッド制御部４０は、ノイズ環境下でハイブリッドシステム４４を始動させた旨示すノイズ環境下始動信号をバス２１に出力する。

また、ハイブリッド制御部４０は、第２の照合不成立信号を認識すると、車両が停車したことを契機にハイブリッドシステム４４を停止させる。これ以降、ハイブリッド制御部４０は、照合成立信号を認識しない限り、ハイブリッドシステム４４を始動させない。

なお、ハイブリッド制御部４０は、アクセル開度や後述するバッテリ６１の充電状態に応じてエンジン４１及びモータ４２の駆動配分を切り替える。さらに、ハイブリッド制御部４０は、エンジン４１及びモータ４２の制御情報（ハイブリッドシステム４４が停止している場合には停止状態）を示す制御信号をバス２１に出力する。

ボデー制御部５０には、車両ドアに設けられるドアスイッチ５１と、車両ドアのロック／アンロックを切り替えるドアロック装置５２とが、それぞれ電気的に接続され、ドアロック装置５２は、ボデー制御部５０によって制御される。ボデー制御部５０は、ハイブリッドシステム４４が停止且つＩＤ照合が成立した状態でドアスイッチ５１が操作された場合に、車両ドアのロック／アンロックを切り替える。ボデー制御部５０は、ドアのロック状態及びアンロック状態を示すドア状態信号をバス２１に出力する。

バッテリ制御部６０には、バッテリ６１が接続されている。当該バッテリ６１は、モータ４２及び受電部６２と接続されている。受電部６２は、外部の非接触給電装置９０から供給される電磁波を、磁気共鳴や電磁誘導等により直流に変換する。バッテリ６１は、モータ４２へ電力を供給するとともに、受電部６２を通じて外部の非接触給電装置９０から充電される。バッテリ制御部６０は、バッテリ６１からモータ４２への送電及びバッテリ６１の充電を統括的に制御する。バッテリ制御部６０は、バッテリ６１からモータ４２への送電状態及びバッテリ６１の充電状態を示すバッテリ状態信号をバス２１に出力する。

メータ制御部７０には、メータディスプレイ７１が接続され、当該メータディスプレイ７１は、メータ制御部７０により統括的に制御される。メータ制御部７０は、図示しない速度計等から得られる車両の走行速度等を表示する。

また、メータ制御部７０は、第１の照合不成立信号を認識している状態にあるときには、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立していない旨示す情報をメータディスプレイ７１に表示させる。

また、メータ制御部７０は、第２の照合不成立信号、及びハイブリッドシステム４４が停止している状態を認識した場合には、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立しない限り、ハイブリッドシステム４４を始動させない旨示す情報をメータディスプレイ７１に表示させる。

＜電子キーシステムの作用＞
次に、電子キーシステム１の作用について説明する。なお、説明の前提として、車両２０は、ハイブリッドシステム４４が停止状態であるものとする。また、図２に示すように、車両２０に隣接して駐車してある車両１００が非接触給電されているものとする。このような場合、車両２０は、車両１００の非接触給電に伴い発生する電磁波により電子キー１０との間の無線通信（ＩＤ照合）の成立が困難なノイズ環境下にある。

通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じて、受信される電磁波の信号強度がノイズ判断強度基準３７を超える場合、ノイズ環境下信号を生成する。これにより、電子キー１０と車両２０との間のＩＤ照合が成立しなくても、ハイブリッドシステムスイッチ４３を操作すれば、ハイブリッドシステム４４が始動する。そして、車両２０を移動させることができる。

次に、車両２０が移動した場合、すなわち、車両２０の近傍に車両１００がない場合について説明する。
車両２０が移動すると、当該車両２０の周囲における電磁波が弱まる。

通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じて受信される電磁波の信号強度がノイズ判断強度基準３７を超える状態から当該ノイズ判断強度基準３７以下に変化したことを契機に、リクエスト信号を生成し、電子キー１０との間のＩＤ照合を試みる。当該ＩＤ照合が成立する場合、通信制御部３０は、照合成立信号を生成する。ハイブリッド制御部４０は、当該照合成立信号の認識後も、ハイブリッドシステム４４の駆動を継続する。ユーザが電子キー１０を所持している場合には、ハイブリッドシステム４４の駆動が継続されるので、ユーザの使い勝手がよい。

一方、ＩＤ照合が成立しない場合、通信制御部３０は、第１の照合不成立信号を生成するとともに、あらかじめ設定される時間だけ電子キー１０のＩＤ照合を試みる。
メータ制御部７０は、第１の照合不成立信号を認識すると、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立していない旨示す情報をメータディスプレイ７１に表示させる。これにより、ユーザは、電子キー１０の位置を変更する等の対応が促される。ユーザの対応により、ＩＤ照合が成立する場合、通信制御部３０は、照合成立信号を生成する。そして、ハイブリッドシステム４４の駆動を継続する。

電子キー１０との間のＩＤ照合が成立していない旨示す情報をメータディスプレイ７１に表示してもＩＤ照合が成立しない状態が設定時間の間継続する場合、通信制御部３０は、第２の照合不成立信号を生成するとともに、インターネット通信部３６を通じて自車の位置情報をインターネット接続機器へ無線送信する。これにより、第３者が車両２０を運転する場合でも、外部から車両２０の位置を検出することができる。

ハイブリッド制御部４０は、第２の照合不成立信号の認識後、車両２０が停車したことを契機にハイブリッドシステム４４を停止させる。これにより、第３者による車両２０の持ち去りを抑制することができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）車両２０に、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立するとき、ハイブリッドシステム４４の作動を許可する照合成立信号を生成する通信制御部３０と、電子キー１０との間の無線通信にノイズとして作用する信号を受信するノイズ作用信号受信部３３を設けた。そして、通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じてノイズ判断強度基準３７を超える信号を受信するとき、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立しなくてもハイブリッドシステム４４の作動を許可するノイズ環境下信号を生成するようにした。

これにより、車両２０がノイズ環境下にあっても、ハイブリッドシステムスイッチ４３を操作すれば、ハイブリッドシステム４４が始動することができるので、車両２０の使い勝手がよい。

（２）通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じて受信する信号強度がノイズ判断強度基準３７を超える状態からノイズ判断強度基準３７以下に変化したことを契機に電子キー１０との間のＩＤ照合を試みるようにした。そして、当該試みによるＩＤ照合が成立する場合にはハイブリッドシステム４４の作動の継続を許可する照合成立信号を、ＩＤ照合が成立しない場合にはハイブリッドシステム４４の作動の継続を許可しない第２の照合不成立信号を、それぞれ生成するようにした。これにより、ハイブリッドシステム４４を作動させているのが正規ユーザと推定できる場合には当該ハイブリッドシステム４４の作動が継続され、第３者と推定できる場合にはハイブリッドシステム４４が停止するのでセキュリティ性が良い。

（３）ＩＤ照合が成立しないとき、その旨示す情報を表示するメータディスプレイ７１を設けた。これにより、ユーザは、電子キー１０と車両２０との間のＩＤ照合が成立しないことを認識することができる。また、電子キー１０の位置を変更する等、ユーザに、電子キー１０と車両２０との間のＩＤ照合の成立を促す行動が期待できる。

（４）車両２０の位置情報を取得するＧＰＳ受信機３５と、車両２０の位置情報を外部装置に無線送信するインターネット通信部３６と、を設けた。通信制御部３０は、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立しないとき、車両２０の位置情報を取得して外部装置に無線送信する。これにより、例え車両２０が第３者に使用された場合でもセキュリティ性が良い。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、通信制御部３０は、ノイズ作用信号受信部３３を通じて受信する信号の信号強度がノイズ判断強度基準３７を超える状態から下回る状態に変化したことを契機に電子キー１０との間のＩＤ照合を試みたが、ＩＤ照合を試みるタイミングはこれに限らない。例えば、所定の時間間隔でＩＤ照合を試みてもよい。

・上記実施形態において、エンジン４１及びモータ４２からなるハイブリッドシステム４４を車両２０の走行用の駆動源として説明したが、エンジン４１及びモータ４２のどちらか一方のみを走行用の駆動源とする車両であってもよい。

・上記実施形態において、エンジン４１及びモータ４２からなるハイブリッドシステム４４を車載機器として説明したが、車載機器はこれらに限らない。例えは、車載機器は、音響装置や空調装置であってもよい。

・上記実施形態において、車両２０は、受電部６２を備え、非接触給電装置９０からの非接触給電に対応するものであったが、受電部６２が省略された、すなわち非接触給電に対応しない車両であってもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、電子キー１０との間のＩＤ照合が成立しない場合に、その旨示す情報をメータディスプレイ７１に表示しなくてもよい。
・上記実施形態において、ＩＤ照合が成立しない旨示す情報は、メータディスプレイ７１に限らず、ナビゲーション画面等に表示してもよい。また、当該情報は、表示に限らず例えば音響装置から音によって報知してもよい。

・上記実施形態において、通信制御部３０は、車両２０がノイズ環境下にないと判断される場合のみリクエスト信号を生成したが、ノイズ環境下にあると判断される場合にもリクエスト信号を生成してもよい。すなわち、電子キー１０との間のＩＤ照合を試みてもよい。

１…電子キーシステム、１０…電子キー、１１…電子キー制御部、１２…ＬＦ受信部、１３…ＵＨＦ送信部、２０…車両、２１…バス、３０…通信制御部、３１…ＬＦ送信部、３２…ＵＨＦ受信部、３３…ノイズ作用信号受信部、３４…信号強度検出部、３５…ＧＰＳ受信機、３６…インターネット通信部、３７…ノイズ判断強度基準、４０…ハイブリッド制御部、４１…エンジン、４２…モータ、４３…ハイブリッドシステムスイッチ、４４…ハイブリッドシステム、５０…ボデー制御部、５１…ドアスイッチ、５２…ドアロック装置、６０…バッテリ制御部、６１…バッテリ、６２…受電部、７０…メータ制御部、７１…メータディスプレイ、９０…非接触給電装置。

Claims (6)

1. 車両と電子キーとの間で行う無線通信が成立するとき、車載機器の作動を許可する通信制御部と、
   前記無線通信に用いられる帯域の電磁波を検出する電磁波検出部と、を車両に備え、
   前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じて受信した信号が、自身のリクエスト信号か否かを判断し、自身のリクエスト信号でない場合には、その信号強度がノイズ判断強度基準を超えているか否かを判断し、あらかじめ設定される基準レベルを超える強度の電磁波が検出されるとき、前記無線通信の成立の有無にかかわらず前記車載機器の作動を許可する電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じて検出される電磁波の強度が基準レベルを超える状態から基準レベルを下回る状態に変化したことを契機に前記無線通信を試み、当該試みによって前記無線通信が成立する場合には前記車載機器の作動の継続を許可する電子キーシステム。
3. 請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   ユーザの感覚に訴える報知部を備え、
   前記通信制御部は、試みた前記無線通信が成立しない場合に、その旨示す情報を前記報知部を通じてユーザの感覚に訴える電子キーシステム。
4. 請求項２又は３に記載の電子キーシステムにおいて、
   車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   外部装置に情報を無線送信する情報送信部と、を備え、
   前記通信制御部は、前記位置情報取得部を通じて取得される車両の位置情報を、前記情報送信部を通じて外部装置に無線送信する電子キーシステム。
5. 前記車載機器は、車両の走行用の駆動源である請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子キーシステム。
6. 車両と電子キーとの間で行う無線通信が成立するとき、車載機器の作動を許可する通信制御部と、
   前記無線通信に用いられる帯域の電磁波を検出する電磁波検出部と、を車両に備え、
   前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じて受信した信号が、自身のリクエスト信号か否かを判断し、自身のリクエスト信号でない場合には、その信号強度がノイズ判断強度基準を超えているか否かを判断し、あらかじめ設定される基準レベルの電磁波が検出されるとき、前記無線通信の成立の有無にかかわらず前記車載機器の作動を許可するとともに、
   前記通信制御部は、前記電磁波検出部を通じて検出される電磁波の強度が基準レベルを超える状態から基準レベルを下回る状態に変化したことを契機に前記無線通信を試み、当該試みによって前記無線通信が成立する場合には前記車載機器の作動の継続を許可し、
   前記通信制御部は、試みた前記無線通信が成立しない場合に、前記車載機器の作動の継続を許可しないとともに、当該車両が停車したことを契機に前記車載機器の作動を停止させる電子キーシステム。