WO2021131713A9

WO2021131713A9 - 車両のスマートキー収納ケース

Info

Publication number: WO2021131713A9
Application number: PCT/JP2020/045896
Authority: WO
Inventors: 衛飯田
Original assignee: 株式会社システムデザイン
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-10-28
Also published as: US20220058899A1; WO2021131713A1; EP3971373B1; EP3971373A1; JP6864325B1; EP3971373A4; JP2021101523A; CN113905934A; TWI741901B; EP3971373C0; US11699313B2; CN113905934B; TW202124831A

Abstract

スマートキー収納ケースは、信号を遮蔽できる収納ケース本体と、車載機からの呼び出し信号を収納ケース本体内に放射させる伝送経路と、伝送経路を導通・遮断させるスイッチと、無線通信端末との間でデータ通信を行う無線通信部と、スイッチを制御する制御部と、収納ケース本体内部のスマートキーからの応答信号を外部に放射させる応答信号中継部とを備える。制御部は、無線通信端末が車両外部に存在するとき、車載機から車室内に送信された呼び出し信号が遮断され、車両外部に送信された呼び出し信号が伝送されるように、スイッチを制御する。

Description

車両のスマートキー収納ケース

関連出願の相互参照

　本国際出願は、２０１９年１２月２４日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１９－２３２９１４号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１９－２３２９１４号の全内容を本国際出願に参照により援用する。

　本開示は、車両のスマートキーを収納する収納ケースに関する。

　特許文献１には、車載機が定期的に呼び出し信号を送信し、呼び出し信号を受信した携帯機が応答信号を送信するように構成されたシステムが記載されている。

　このシステムは、スマートエントリシステムとも呼ばれ、車載機が、応答信号から携帯機（以下、スマートキーという）を認証し、認証結果に基づき車両の解錠及び施錠を制御する。

　このシステムにおいては、中継器により、車両から離れたスマートキーまで呼び出し信号を中継することにより、スマートキーから応答信号を送信させて、車両を不正に解錠させる、所謂リレーアタックが行われることがある。

　そこで、特許文献１には、車両の異なる位置に配置された複数の送信アンテナから測定用信号を含む呼び出し信号を送信し、スマートキー側では呼び出し信号を３軸アンテナにて受信することで、リレーアタックを判断することが記載されている。

　つまり、特許文献１に記載のシステムでは、スマートキー側で、車載機の複数の送信アンテナから送信された測定用信号の受信強度を、軸毎に測定する。そして、その測定用信号の軸毎の受信強度の類似度を求め、その類似度からリレーアタックが行われたか否か判定する。

　従って、特許文献１に記載のシステムでは、スマートキー側で、リレーアタックが行われたことを判定して、応答信号を送信しないようにすることができ、リレーアタックにより車両が盗難されるのを抑制することができる。

特開２０１９－２０３３２９号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載の対策では、車載機から複数の送信アンテナを介して測定用信号を含む呼び出し信号を送信したり、スマートキー側で、３軸アンテナにて受信された測定用信号の受信強度の類似度を求めたりする必要がある。このため、上記特許文献１に記載のシステムを実現するには、車載機やスマートキーをリレーアタック防止用のものに変更しなければならず、既存のキーレスエントリシステムに適用することができない。

　本開示の一局面の車両のスマートキー収納ケースは、既存のキーレスエントリシステムにて使用されている車載機やスマートキーを改良することなく、リレーアタックによる車両の盗難を抑制できるようにする。

　本開示の一局面の車両のスマートキー収納ケースは、車両の車室内にて、当該車両のキーレスエントリシステムの携帯機であるスマートキーを収納するためのものであり、スマートキーを収納できるように構成された収納ケース本体を備える。そして、収納ケース本体は、キーレスエントリシステムの車載機とスマートキーとの間で送受信される信号を遮蔽できるように構成されている。

　また、本開示のスマートキー収納ケースには、受信アンテナ、送信アンテナ、伝送経路、スイッチ、無線通信部、制御部、及び応答信号中継部が備えられている。

　ここで、受信アンテナは、収納ケース本体の外部に配置され、車載機から車両外部及び車室内にそれぞれ異なるタイミングで定期的に送信される呼び出し信号を受信するよう構成されている。

　また、送信アンテナは、収納ケース本体の内部に配置され、受信アンテナにて受信された呼び出し信号を、収納ケース本体の内部に放射し、伝送経路は、受信アンテナにて受信された呼び出し信号を送信アンテナまで伝送するよう構成されている。

　従って、受信アンテナ、送信アンテナ及び伝送経路は、収納ケース本体の外部から内部へ呼び出し信号を中継する呼び出し信号中継部として機能することになる。そして、伝送経路には、伝送経路の導通・遮断状態を切り替えるように構成されたスイッチが設けられている。

　次に、無線通信部は、収納ケース本体の外部で、予め登録された携帯型の無線通信端末との間でデータ通信ができるように構成されている。そして、制御部は、無線通信部にて無線通信端末から送信された所定データが受信されると、その受信された所定データの受信状況に応じて、スイッチをオンし、伝送経路を遮断状態から導通状態に切り替えるように構成されている。

　また、応答信号中継部は、収納ケース本体内部にて、送信アンテナから放射された呼び出し信号に応答してスマートキーから送信される応答信号を、収納ケース本体の外部に放射させるよう構成されている。

　このように、本開示のスマートキー収納ケースは、収納ケース本体が、キーレスエントリシステムの車載機とスマートキーとの間で送受信される信号を遮蔽できるように構成されている。このため、収納ケース本体の内部にスマートキーを収納しておけば、車載機から送信された呼び出し信号がスマートキーに直接届くのを抑制できる。

　また、無線通信部に登録された無線通信端末を所持した使用者が車両に近づき、無線通信部が無線通信端末から送信された所定データを受信すると、その受信状況に応じて、制御部が、スイッチをオンし、伝送経路を遮断状態から導通状態に切り替える。

　そして、制御部によりスイッチがオンされると、車載機から送信され、受信アンテナにて受信された呼び出し信号が、伝送経路を介して送信アンテナに伝送され、送信アンテナから収納ケース本体内部に放射される。

　この結果、スマートキーは、呼び出し信号を受信して応答信号を送信するようになり、その応答信号は、応答信号中継部によって、収納ケース本体の外部に放射される。従って、車載機は、その応答信号に基づき車両の解錠及び施錠を制御することができるようになる。

　このように、本開示のスマートキー収納ケースによれば、無線通信部が、予め登録された無線通信端末から所定データを受信したときに限って、スマートキーが応答信号を送信できるようになる。

　従って、リレーアタック等により車載機が不正に制御されるのを抑制できる。また、使用者は、無線通信端末を所持していれば、スマートキーを持ち歩く必要がないため、スマートキーが盗まれ、不正使用されるのを抑制できる。

　なお、携帯型の無線通信端末としては、無線通信部と所定のデータ通信を実施できればよいため、携帯電話やスマートフォン等、使用者が通常持ち歩く無線通信端末を利用することができる。そして、データ通信の通信方式を、相互認証が必要で通信の安全性が高い通信方式にすることで、キーレスエントリシステムの車載機が不正に制御されるのをより確実に抑制できる。

　ところで、スマートキーは、車載機から車両外部に送信された呼び出し信号に対しては、車両の解錠・施錠を許可するための応答信号を送信し、車載機から車室内に送信された呼び出し信号に対しては、車両のエンジンの始動を許可するための応答信号を送信する。

　つまり、キーレスエントリシステムにおいて、車載機は、一定期間、車両の外部に呼び出し信号を送信し、その後、車室内に呼び出し信号を送信する、というように所定の送信パターンで、呼び出し信号を車両外部と車室内とに交互に定期送信する。

　そして、スマートキーは、車載機からの車両外部又は車室内へ送信された呼び出し信号に基づき、スマートキーが車室内にあるのか、車両外部にあるのかを判定し、上記応答信号を送信する。

　このため、受信アンテナが車室内で受信した呼び出し信号を、そのまま、伝送経路を介して送信アンテナに伝送するようにすると、スマートキーは、車載機に対し車両の解錠・施錠を許可する応答信号を送信しないようになる。この結果、車載機による車両の解錠・施錠の制御を実施できなくなる。

　そこで、制御部は、スイッチをオンして伝送経路を導通状態に切り替える際には、まず、無線通信部が所定データを受信したときの受信信号の信号強度に基づき、無線通信端末が車両外部に存在するのか車室内に存在するのかを識別するようにされている。

　そして、制御部は、無線通信端末が車室内に存在するときには、スイッチをオンして伝送経路を遮断状態から導通状態に切り替える。

　この結果、無線通信端末が車室内に存在するときには、受信アンテナにて受信された呼び出し信号が、収納ケース本体の内部にそのまま放射されることになる。従って、スマートキーは、２種類の呼び出し信号の信号強度等に基づき、スマートキーが車室内に存在すると判断して、エンジンの始動を許可する応答信号を送信することになる。

　このため、使用者は、エンジンのスタートボタンを操作して、エンジンの始動・停止は実施させることはできるものの、車両の外でキーレスエントリシステム用の解錠・施錠切り替えボタンを操作して、解錠・施錠を実施させることはできなくなる。

　一方、制御部は、無線通信端末が車両外部に存在するときには、車載機から車室内に送信された呼び出し信号が遮断され、車載機から車両外部に送信された呼び出し信号が選択的に伝送されるよう、スイッチのオン・オフ状態を制御する。

　従って、この場合、収納ケース本体の内部には、車載機から送信された呼び出し信号の内、車両外部に送信された呼び出し信号だけが放射され、車室内に送信された呼び出し信号は放射されないようになる。

　よって、無線通信端末が車両外部に存在するときには、スマートキーは、車載機から車両外部に送信された呼び出し信号に応答して、車両の解錠・施錠を許可する応答信号を送信することになる。このため、使用者は、車両の外でキーレスエントリシステム用の解錠・施錠切り替えボタンを操作することで、車両の解錠・施錠を行うことができるようになる。

　従って、本開示のスマートキー収納ケースによれば、リレーアタック等により車載機が不正に制御されるのを抑制できるだけでなく、使用者が所持する無線通信端末を利用して、キーレスエントリシステムを正常に機能させることができるようになる。

　ここで、無線通信端末が車両外部に存在するときに、伝送経路において、受信アンテナにて受信された呼び出し信号のうち、車載機から車室内に送信された呼び出し信号だけを選択的に伝送させるようにするには、制御部が、次のように構成されていてもよい。

　すなわち、制御部は、受信アンテナにて受信された呼び出し信号の信号強度を検出し、信号強度が所定の閾値以下であるときスイッチをオンし、信号強度が所定の閾値を越えているときにはスイッチをオフするように構成されていてもよい。

　つまり、無線通信端末が車両外部に存在するときには、受信アンテナにて受信される呼び出し信号のうち、車載機から車室内に送信された呼び出し信号は、車載機から車両外部に送信された呼び出し信号に比べて、信号強度が大きくなる。

　このため、制御部において、受信アンテナにて受信された呼び出し信号の信号強度が閾値を越えているときに、スイッチをオフするようにすれば、伝送経路にて、車載機から車室内に送信された呼び出し信号が伝送されるのを抑制できる。

　次に、制御部は、受信アンテナにて受信される呼び出し信号の受信パターンから、車載機から車室内への呼び出し信号の送信期間を認識し、その送信期間内ではスイッチをオフし、送信期間外ではスイッチをオンするように構成されていてもよい。

　つまり、キーレスエントリシステムにおいて、車載機は、車両外部及び車室内にそれぞれ異なるタイミングで定期的に呼び出し信号を送信する。このため、無線通信端末が車両外部に存在するときには、受信アンテナにて受信される呼び出し信号の受信パターンから、車両外部及び車室内に送信された呼び出し信号を識別することができる。

　従って、制御部において、呼び出し信号の受信パターンから、車載機から車室内への呼び出し信号の送信期間を認識して、その送信期間中にスイッチをオフするようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

　一方、本開示のスマートキー収納ケースは、
　受信アンテナとして、車載機から車両外部及び車室内に送信された呼び出し信号を受信できる位置に配置された第１受信アンテナと、車載機から車室内に送信された呼び出し信号だけを受信できる位置に配置された第２受信アンテナと、を備え、
　スイッチとして、第１受信アンテナにて受信された呼び出し信号を送信アンテナまで伝送する第１伝送経路に設けられた第１スイッチと、第２受信アンテナにて受信された呼び出し信号を送信アンテナまで伝送する第２伝送経路に設けられた第２スイッチと、を備えていてもよい。

　この場合、制御部は、
　無線通信端末が車室内に存在するときには、第１スイッチをオフし、第２スイッチをオンすることで、第２受信アンテナにて受信された車室内の呼び出し信号を送信アンテナまで伝送させ、
　携帯型無線端末が車両外部に存在するときには、第２スイッチをオフし、第１スイッチを、第２受信アンテナにて車室内の呼び出し信号が受信される受信期間中にオフし、その受信期間外にオンする、
　ように構成されていてもよい。

　このようにすれば、無線通信端末が車両外部に存在するときには、車載機から車両外部に送信された呼び出し信号を送信アンテナへ選択的に伝送させることができるようになり、上記と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態のスマートキー収納ケースを含むキーレスエントリシステム全体の構成を表す説明図である。スマートキー収納ケースの外観を表す説明図である。中継ユニットの構成を表すブロック図である。制御部にて実行される制御処理を表すフローチャートである。車載機から送信される呼び出し信号、車室内での信号強度の変化、及びスイッチの状態変化、を表すタイムチャートである。第２実施形態の中継ユニットの構成を表すブロック図である。第２実施形態の制御部にて実行される制御処理を表すフローチャートである。第３実施形態の中継ユニットの構成を表すブロック図である。

　１…キーレスエントリシステム、２…車両、４…車室、１０…車載機、２０…スマートキー、３０…スマートキー収納ケース、３２…収納ケース本体、４０…中継ユニット、２２…受信アンテナ、２４…送信アンテナ、２６…伝送経路、４２，４３…受信アンテナ、４４…送信アンテナ、４６，４７…伝送経路、４８，５０…スイッチ、６０…制御部、７０…無線通信部、８０…無線通信端末。

　以下に本開示の例示的な実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
　図１に示すように、本実施形態のキーレスエントリシステム１は、車両２に搭載された車載機１０と、車載機１０との間で通信を行う携帯機であるスマートキー２０とにより構成されている。

　キーレスエントリシステム１において、車載機１０は、アンテナ１２，１４を介して、自車両のスマートキー２０に対し呼び出し信号Ｓ１を送信し、スマートキー２０は、その呼び出し信号Ｓ１に対応する応答信号Ｓ２を送信する。

　また、車載機１０は、自車両のスマートキー２０からの応答信号Ｓ２を、アンテナ１６を介して受信し、その応答信号Ｓ２から、スマートキー２０が車両２の外部にあるのか、車室４内にあるのかを判定する。

　そして、スマートキー２０が車両２の外部にある場合、車載機１０は、応答信号Ｓ２を受信することにより、車両２のドアのロック機構を解錠（アンロック）又は施錠（ロック）させる制御装置６に、ドアの解錠・施錠を許可する許可信号を出力する。

　なお、解錠・施錠制御装置６によるドアの解錠・施錠は、使用者が運転席や後方のドアに設けられた解錠・施錠切り替え用のボタンを操作することにより行われる。そして、車載機１０は、許可信号を出力することで、制御装置６がロック機構を解錠又は施錠するのを許可する。

　また、スマートキー２０が車室４内にある場合には、車載機１０は、自車両のスマートキー２０から応答信号Ｓ２を受信することにより、車両２のエンジン制御装置８が、運転者によるスタートスイッチの操作に応じてエンジンを始動又は停止させるのを許可する。

　なお、スタートスイッチは、運転席の近傍に設けられ、運転者がスタートスイッチを操作することにより、エンジンを始動させたり、停止させたりするのに利用される。

　次に、車載機１０は、スマートキー２０が車両２の外部にあるのか車室４内にあるのかを識別できるように、アンテナ１２を介して、車両２の外部に呼び出し信号Ｓ１を送信し、アンテナ１４を介して、車室４内に呼び出し信号Ｓ１を送信する。

　なお、各アンテナ１２，１４から送信される呼び出し信号Ｓ１の周波数は、３０～３００ｋＨｚの長波帯（所謂ＬＨ帯）に設定されており、各アンテナ１２，１４は、長波帯の呼び出し信号Ｓ１を送信できるように、コイルアンテナにて構成されている。

　また、車載機１０は、一定期間、車両２の外部に呼び出し信号Ｓ１を送信し、その後、車室４内に呼び出し信号を送信する、というように、各アンテナ１２，１４から、所定の送信パターンで、呼び出し信号Ｓ１を車両２の外部と車室４内とに交互に定期送信する。

　これに対し、スマートキー２０は、各アンテナ１２，１４から送信される呼び出し信号の受信状況に基づき、スマートキー２０は車両２の外部に存在するのか、車室４内に存在するのかを認識する。そして、スマートキー２０は、その認識結果に応じて、ドアの解錠・施錠、又は、エンジンの始動・停止、を許可する応答信号Ｓ２を送信する。

　この結果、車載機１０は、スマートキー２０から送信された応答信号Ｓ２により、ドアの解錠・施錠を許可するか、エンジンの始動・停止を許可するかを切り替えることができる。

　ところで、スマートキー２０が車両２から離れ、呼び出し信号Ｓ１が届かない位置にあっても、中継器を使って、車載機１０から車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１をスマートキー２０に送信すれば、スマートキー２０は応答信号Ｓ２を送信する。

　そして、応答信号Ｓ２の周波数は、０．３～３ＧＨｚ帯の極超短波帯（所謂ＵＨＦ帯）に設定されていることから、スマートキー２０から送信された応答信号Ｓ２は、車載機１０に届き、車載機１０が、その応答信号Ｓ２に従いドアの解錠・施錠を許可することがある。

　このように、中継器を使って、車両２から離れたスマートキー２０に、車載機１０から車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１を送信し、ドアの解錠・施錠を許可させる行為は、上述したリレーアタックと呼ばれ、車両２を盗むための不正行為である。

　そこで、本実施形態では、こうした不正行為が実施されないように、車両２の車室４内には、スマートキー収納ケース３０が設けられ、このスマートキー収納ケース３０内にスマートキー２０を収納できるようにされている。

　スマートキー収納ケース３０は、スマートキー２０を外から収納できるように一部（図では上方）が開口され、その開口を閉じるための蓋部３４を有する収納ケース本体３２を備える。

　なお、図２において、収納ケース本体３２は矩形の箱形状になっているが、収納ケース本体３２は、蓋部３４にて内部空間を閉塞でき、スマートキー２０を収納できる形状であればよく、例えば、円形若しくは楕円形の箱形状等、任意の形状にすればよい。

　そして、蓋部３４を含む収納ケース本体３２は、車載機１０とスマートキー２０との間で送受信される呼び出し信号Ｓ１及び応答信号Ｓ２を遮蔽できるように、鉄等の強磁性体を含む材料にて構成されている。

　従って、収納ケース本体３２内にスマートキー２０を収納すれば、スマートキー２０は車載機１０からの呼び出し信号Ｓ１を受信することができず、応答信号Ｓ２を送信することもないので、上述したリレーアタックによって車両２が盗まれるのを抑制できる。

　しかし、収納ケース本体３２内にスマートキー２０を収納して車室４内に設けただけでは、リレーアタックによる不正行為を抑制することはできるものの、スマートキー２０を、キーレスエントリシステム１の携帯機として利用することができない。

　そこで、収納ケース本体３２（図では蓋部３４）の外側には、車載機１０からの呼び出し信号Ｓ１を収納ケース本体３２の内部に放射し、スマートキー２０からの応答信号Ｓ２を収納ケース本体３２の外部に放射するための中継ユニット４０が設けられている。

　図３に示すように、中継ユニット４０は、スマートキー２０からの応答信号Ｓ２を収納ケース本体３２の外部に放射する応答信号中継部として、受信アンテナ２２と、送信アンテナ２４と、伝送経路２６を備える。

　受信アンテナ２２は、スマートキー２０から送信された応答信号Ｓ２を受信できるように、収納ケース本体３２の内部に設けられている。また、送信アンテナ２４は、受信アンテナ２２にて受信された応答信号Ｓ２を、アンテナ１６に向けて放射できるように、収納ケース本体３２の外部に設けられている。

　なお、受信アンテナ２２及び送信アンテナ２４は、極超短波帯の応答信号Ｓ２を送受信できるように、小型のＵＨＦアンテナにて構成されている。また、車載機１０に設けられたアンテナ１６も、これら各アンテナ２２，２４と同様に構成されている。

　そして、伝送経路２６は、極超短波帯の応答信号Ｓ２を伝送することのできる同軸ケーブル等にて構成されており、受信アンテナ２２にて受信された応答信号Ｓ２を送信アンテナ２４まで伝送することで、応答信号Ｓ２を、送信アンテナ２４から放射させる。

　また、中継ユニット４０は、車載機１０からの呼び出し信号Ｓ１を収納ケース本体３２の内部に放射する呼び出し信号中継部として、受信アンテナ４２と、送信アンテナ４４と、伝送経路４６を備える。

　受信アンテナ４２は、車載機１０のアンテナ１２，１４から車両２の外部及び車室４内にそれぞれ異なるタイミングで定期的に送信される呼び出し信号Ｓ１を受信できるように、収納ケース本体３２の外側に設けられている。

　また、送信アンテナ４４は、受信アンテナ４２にて受信された呼び出し信号Ｓ１を、収納ケース本体３２の内部に放射できるように、収納ケース本体３２の内部に設けられている。

　そして、受信アンテナ４２及び送信アンテナ４４は、アンテナ１２，１４と同様、長波帯の信号を送受信できるコイルアンテナ等にて構成されている。

　また、伝送経路４６は、受信アンテナ４２にて受信された呼び出し信号Ｓ１を送信アンテナ４４まで伝送するためのものである。そして、伝送経路４６には、伝送経路４６の導通・遮断状態を切り替えるよう構成されたスイッチ４８，５０が設けられている。

　スイッチ４８，５０は、駆動信号にてオン・オフ状態を切り替えることができる電子スイッチにて構成されている。そして、これら各スイッチ４８，５０は、少なくとも一方がオン状態であれば、伝送経路４６を導通させて呼び出し信号Ｓ１を伝送できるように、互いに並列接続されている。

　なお、スイッチ４８，５０は、駆動信号がハイレベルであるとき、オン状態となり、駆動信号がローレベルであるとき、オフ状態となる。

　また、伝送経路４６において、スイッチ４８，５０と受信アンテナ４２との間には、受信アンテナ４２にて受信された呼び出し信号Ｓ１を増幅する増幅器５２と、増幅器５２で増幅された呼び出し信号Ｓ１の一部を分岐させる分岐器５４が設けられている。

　次に、中継ユニット４０には、スイッチ４８，５０のオン・オフ状態を制御するための制御部６０、携帯型の無線通信端末８０との間で無線通信を行う無線通信部７０、及び、これら各部に電力供給を行う電源部７２が備えられている。

　電源部７２は、中継ユニット４０に設けられた電池、若しくは、車載バッテリから電力供給を受けて、制御部６０、無線通信部７０，及び、増幅器５２等に供給する電源電圧（直流定電圧）を生成するためのものである。

　また、無線通信部７０は、予め通信対象機器として予め登録された無線通信端末８０との間で、相互認証できる通信方式であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による無線通信を行うように構成されている。

　なお、外部の無線通信端末８０としては、車両２の使用者が所有する携帯型の無線通信端末、具体的には、携帯電話やスマートフォン、或いは、タブレット端末等が使用される。

　そして、無線通信部７０は、登録された無線通信端末８０が接近してきて無線通信ができるようになると、無線通信端末８０との間でデータ通信を行う。また、無線通信部７０は、無線通信端末８０とのデータ通信時の無線信号の受信レベルを検出できるように構成されている。

　次に、制御部６０には、分岐器５４にて分岐された呼び出し信号Ｓ１を包絡線検波して、信号レベルを検出する検波器６４と、検波器６４から出力される呼び出し信号Ｓ１の信号レベルと、閾値Ｖｔｈとを比較する比較器６６が備えられている。

　比較器６６は、呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈ以上であるときローレベル、呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈよりも低いときにハイレベル、となる信号を出力するように構成されている。そして、比較器６６からの信号は、ＡＮＤ回路６８の一方の入力端子に入力される。

　ＡＮＤ回路６８は、スイッチ５０の駆動信号を生成するものである。つまり、ＡＮＤ回路６８は、比較器６６からの信号がハイレベルであり、他方の入力端子に入力される制御信号がハイレベルであるとき、スイッチ５０の駆動信号としてハイレベルの信号を出力する。

　この結果、スイッチ５０は、呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈよりも低く、制御信号がハイレベルであるときに、オン状態となり、呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈ以上であるときには、オフ状態となる。

　また、制御部６０には、ＡＮＤ回路６８に入力される制御信号、比較器６６に入力される閾値Ｖｔｈ、及び、スイッチ４８をオンさせる駆動信号、を生成して出力するマイコン６２が備えられている。

　マイコン６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い、図４に示す制御処理を実行する。

　この制御処理において、マイコン６２は、まず、Ｓ１１０にて、無線通信部７０から、登録された無線通信端末８０との間の通信データを取得し、Ｓ１２０の処理に移行する。

　Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて取得した通信データから、無線通信端末８０との間で無線通信ができているか否か、つまり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信可能範囲内に登録された無線通信端末８０が存在するか否か、を判断する。

　Ｓ１２０にて、無線通信端末８０との間で無線通信ができていると判断されると、Ｓ１３０に移行し、そうでなければ、Ｓ１１０に戻り、無線通信端末８０と無線通信ができるようになるのを待機する。

　次に、Ｓ１３０では、無線通信部７０から、無線通信端末８０からの受信信号の信号レベルを取得し、その信号レベルに基づき、無線通信端末８０が車両２の外部に位置するのか、車室４内に位置するのかを識別する、位置検出処理を行う。

　つまり、受信信号の信号レベルが高い場合には、無線通信端末８０は車室４内にあると判断し、受信信号の信号レベルが低い場合には、無線通信端末８０は車両２の外部にあると判断する。

　そして、続くＳ１４０では、Ｓ１３０による位置検出結果から、無線通信端末８０は、車両２の外部にあるのか否かを判断し、無線通信端末８０が車両２の外部にある場合には、Ｓ１５０に移行し、そうでなければ、Ｓ１６０に移行する。

　Ｓ１５０では、無線通信端末８０が車両２の外部にあるので、車載機１０から車室４内に放射された呼び出し信号が届くことのないよう、スイッチ４８をオフ状態とし、スイッチ５０をオン・オフさせる制御を行う。

　具体的には、比較器６６に予め設定された閾値Ｖｔｈを出力し、ＡＮＤ回路６８にハイレベルの制御信号を出力することで、呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈよりも低い場合に、スイッチ５０をオン状態にする。

　なお、このように、無線通信端末８０が車両２の外部にある場合に、スイッチ５０をオン・オフ制御するのは、伝送経路４６において、車載機１０から車室４内に送信された呼び出し信号Ｓ１を遮断させるためである。

　つまり、車載機１０からアンテナ１２，１４を介して車両２の外部及び車室４内に送信される呼び出し信号Ｓ１は、図５に示すように、所定の送信パターンで交互に定期送信される。

　そして、その呼び出し信号Ｓ１を、車室４内の受信アンテナ４２にて受信すると、車室４内に送信された呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが高く、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが低くなる。

　これは、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１は、車両２のフロントガラス、リヤガラス、ドアガラス等を通って車室４内に周り込み、その回り込みにより減衰されるからである。

　そして、無線通信端末８０を所持した使用者が、車両２の外からドアの解錠・施錠を行うには、スマートキー２０に対し、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１の方が、車室４内に送信された呼び出し信号Ｓ１に比べて高レベルで届くようにする必要がある。

　そこで、本実施形態では、受信アンテナ４２にて受信された呼び出し信号Ｓ１の信号レベルが閾値Ｖｔｈ以上であるとき、スイッチ５０をオフさせることで、スマートキー２０に、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１が選択的に入力されるようにしている。

　この結果、スマートキー２０は、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１に対応する応答信号Ｓ２を送信するようになり、車載機１０は、その応答信号Ｓ２に従い、解錠・施錠制御装置６に対し、ドアの施錠・解錠を許可するようになる。

　一方、Ｓ１６０では、無線通信端末８０が車室４内にあるので、ＡＮＤ回路６８に出力する制御信号をローレベルにすることで、スイッチ５０をオフ状態にし、スイッチ４８に駆動信号を出力することで、スイッチ４８をオン状態にする。

　なお、Ｓ１５０及びＳ１６０の処理は所定時間実行され、所定時間経過後は、Ｓ１１０に移行することで、Ｓ１１０以降の処理を再度実行する。つまり、マイコン６２は、Ｓ１１０～Ｓ１６０の処理を所定時間毎に繰り返し実行する。

　Ｓ１６０の処理により、受信アンテナ４２で受信された呼び出し信号Ｓ１は、そのまま送信アンテナ４４から送信されることになり、スマートキー２０は、その呼び出し信号Ｓ１の受信パターンや信号レベルから、スマートキー２０が車室４内にあると認識する。

　従って、スマートキー２０からは、エンジンの始動・停止を許可する応答信号Ｓ２が送信され、その応答信号Ｓ２は、受信アンテナ２２、伝送経路２６、及び送信アンテナ２４にて構成される応答信号中継部を介して、車室４内に放射される。

　すると、車載機１０は車室４内に放射された応答信号Ｓ２に従い、エンジン制御装置８に、スタートスイッチの操作に伴うエンジンの始動・停止を許可するようになる。

　このため、本実施形態のスマートキー収納ケース３０によれば、リレーアタック等による車載機１０の不正制御を抑制できるだけでなく、使用者が所持する無線通信端末８０を利用して、キーレスエントリシステム１を正常に機能させることができるようになる。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態のスマートキー収納ケース３０について説明する。

　図６に示すように、本実施形態のスマートキー収納ケース３０は、第１実施形態と基本構成は同じであり、第１実施形態と異なる点は、中継ユニット４０内の制御部６０の構成及び動作である。

　そこで、以下の説明では、制御部６０の構成及び動作について説明する。

　図６に示すように、制御部６０には、検波器６４と、マイコン６２が備えられており、マイコン６２が、スイッチ４８及びスイッチ５０に駆動信号を出力することで、各スイッチ４８，５０のオン・オフ状態を制御する。

　すなわち、本実施形態において、マイコン６２は、図７に示す手順で制御処理を実行する。

　この制御処理において、マイコン６２は、図４に示した制御処理と同様の手順で、Ｓ１１０～Ｓ１４０の処理を実行する。

　そして、Ｓ１４０にて、無線通信端末８０は車室４内にあると判断された場合には、Ｓ１６０に移行して、スイッチ５０をオフ状態にし、スイッチ４８にオン状態にする。

　この結果、無線通信端末８０が車室４内にある場合には、受信アンテナ４２で受信された呼び出し信号Ｓ１が、送信アンテナ４４からそのまま送信される。従って、スマートキー２０は、その呼び出し信号Ｓ１からスマートキー２０が車室４内にあることを認識し、エンジンの始動・停止を許可する応答信号Ｓ２を送信することになる。

　そして、この応答信号Ｓ２は、受信アンテナ２２、伝送経路２６、及び送信アンテナ２４からなる応答信号中継部を介して車室４内に放射され、車載機１０は、その応答信号Ｓ２に従い、エンジン制御装置８に対し、エンジンの始動・停止を許可するようになる。

　一方、Ｓ１４０にて、無線通信端末８０は車両２の外部にあると判断された場合には、Ｓ１５２に移行して、検波器６４にて包絡線検波された呼び出し信号Ｓ１のレベル変化から、呼び出し信号Ｓ１の受信パターンを検出する。

　そして、続くＳ１５４では、Ｓ１５２で検出された受信パターンに基づき、車載機１０から車室４内への呼び出し信号Ｓ１の送信期間を認識し、その期間中だけ、スイッチ５０をオフして呼び出し信号Ｓ１を遮断するよう、スイッチ５０の制御パターンを設定する。

　また、続くＳ１５６では、Ｓ１５４にて設定された制御パターンに従い、スイッチ５０をオン・オフさせることで、受信アンテナ４２にて受信された呼び出し信号Ｓ１のうち、車載機１０から車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１を選択的に通過させる。なお、Ｓ１５６では、スイッチ４８をオフ状態に制御する。

　この結果、無線通信端末８０が車両２の外部にあるとき、送信アンテナ４４からは、上記実施形態と同様、車載機１０から車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１だけが放射されることになる。

　従って、スマートキー２０は、その呼び出し信号Ｓ１に対応する応答信号Ｓ２を送信し、車載機１０は、その応答信号Ｓ２に従い、解錠・施錠制御装置６に対し、ドアの解錠・施錠を許可するようになる。

　よって、本実施形態においても、無線通信端末８０が車両２の外部にあるときと、車室４内にあるときとで、中継ユニット４０を介して受信アンテナ２２に伝送される呼び出し信号Ｓ１を切り替えることができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
［第３実施形態］
　次に、第３実施形態のスマートキー収納ケース３０について説明する。

　図８に示すように、本実施形態のスマートキー収納ケース３０は、第１実施形態と基本構成は同じであり、第１実施形態と異なる点は、呼び出し信号Ｓ１を受信する受信アンテナとして、２つの受信アンテナ４２，４３を備えている点である。

　この２つの受信アンテナのうち、一方の受信アンテナ４２は、第１実施形態と同様、車載機１０から車両２の外部及び車室４内に送信された呼び出し信号Ｓ１を受信できる位置に配置されており、本開示の第１受信アンテナの一例に相当する。

　つまり、受信アンテナ４２は、車室内で、車両２の外部から周り込んだ呼び出し信号Ｓ１を受信できる位置、つまり、車両２のフロントガラスやリヤガラス或いはドアガラス等の開口部に近い位置、に配置されている。

　また、他方の受信アンテナ４３は、車室４内で、車載機１０から車室４内に送信された呼び出し信号Ｓ１だけを受信できる位置、例えば、車両２の座席の下など、車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１が周り込み難い位置、に配置されている。なお、受信アンテナ４３は、本開示の第２受信アンテナの一例に相当する。

　そして、受信アンテナ４２は、伝送経路４６を介して、送信アンテナ４４と接続され、受信アンテナ４３は、伝送経路４７を介して、送信アンテナ４４と接続されている。なお、伝送経路４６は、本開示の第１伝送経路の一例に相当し、伝送経路４７は、本開示の第２伝送経路の一例に相当する。

　また、伝送経路４６には、増幅器５２と、スイッチ５０とが設けられており、スイッチ５０がオン状態であるときにだけ、受信アンテナ４２で受信された呼び出し信号Ｓ１が送信アンテナ４４に伝送される。

　また、伝送経路４７には、増幅器５３、分岐器５５、及び、スイッチ４８が設けられており、スイッチ４８がオン状態にあるときにだけ、受信アンテナ４３で受信された呼び出し信号Ｓ１が送信アンテナ４４に伝送される。

　なお、本実施形態において、スイッチ４８は、本開示の第１スイッチの一例に相当し、スイッチ５０は、本開示の第２スイッチの一例に相当する。

　そして、伝送経路４７に設けられた分岐器５５にて分岐された呼び出し信号Ｓ１は、制御部６０の検波器６４に入力される。

　制御部６０は、第１実施形態と同様に構成されており、マイコン６２は、図４に示した制御処理を実行することで、無線通信端末８０が車両２の外部にあるときには、スイッチ４８をオフ状態に保持し、スイッチ５０をオン・オフ制御する。また、無線通信端末８０が車室４内にあるときには、スイッチ５０をオフ状態に保持し、スイッチ４８をオン状態に保持する。

　この結果、無線通信端末８０が車両２の外部にあるときには、受信アンテナ４２で受信された呼び出し信号Ｓ１のうち、車載機１０から車両２の外部に送信された呼び出し信号Ｓ１だけが、選択的に送信アンテナ４４に伝送されることになる。

[規則91に基づく訂正 02.06.2021]　
　また、車載機１０から車室４内に送信されて、受信アンテナ４３にて受信された呼び出し信号Ｓ１が、送信アンテナ４４に伝送されることになる。

　従って、本実施形態のスマートキー収納ケース３０においても、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
［変形例］
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示のスマートキー収容ケースは、上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。

　例えば、第１、第２実施形態では、呼び出し信号Ｓ１の伝送経路４６に、並列接続された２つのスイッチ４８，５０を設けて、無線通信端末８０の位置に応じて、伝送経路４６を導通させるのに用いるスイッチを切り替えるようにしている。

　しかし、伝送経路４６には、スイッチを一つ設け、マイコン６２が、無線通信端末８０の位置に応じて、スイッチのオン・オフ状態を直接制御するようにしてもよい。

　また、例えば、上記各実施形態では、無線通信部７０は、無線通信端末８０との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による無線通信を行うものとして説明した。しかし、この無線通信の通信方式は、セキュリティ性の高い通信方式であればよく、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）等、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）以外の通信方式を適用してもよい。

　また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

Claims

　車両の車室内にて、当該車両のキーレスエントリシステムの携帯機であるスマートキーを収納するためのスマートキー収納ケースであって、
　前記スマートキーを収納でき、且つ、前記キーレスエントリシステムの車載機と前記スマートキーとの間で送受信される信号を遮蔽できるように構成された収納ケース本体と、
　前記収納ケース本体の外部に配置され、前記車載機から車両外部及び前記車室内にそれぞれ異なるタイミングで定期的に送信される呼び出し信号を受信するよう構成された受信アンテナと、
　前記収納ケース本体の内部に配置され、前記受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号を、前記収納ケース本体の内部に放射するよう構成された送信アンテナと、
　前記受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号を前記送信アンテナまで伝送する伝送経路と、
　前記伝送経路に設けられ、前記伝送経路の導通・遮断状態を切り替えるよう構成されたスイッチと、
　前記収納ケース本体の外部で、予め登録された携帯型の無線通信端末との間でデータ通信ができるように構成された無線通信部と、
　前記無線通信部にて前記無線通信端末から送信された所定データが受信されると、該所定データの受信状況に応じて、前記スイッチをオンし、前記伝送経路を遮断状態から導通状態に切り替えるように構成された制御部と、
　前記収納ケース本体内部にて、前記送信アンテナから放射された前記呼び出し信号に応答して前記スマートキーから送信される応答信号を、前記収納ケース本体の外部に放射させるよう構成された応答信号中継部と、
　を備え、前記制御部は、
　前記無線通信部にて前記所定データが受信されると、該所定データ受信時の信号強度に基づき、前記無線通信端末が前記車両外部に存在するのか前記車室内に存在するのかを識別し、
　前記無線通信端末が前記車室内に存在するときには、前記スイッチをオンして前記伝送経路を遮断状態から導通状態に切り替え、
　前記無線通信端末が前記車両外部に存在するときには、前記受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号のうち、前記車載機から前記車室内に送信された前記呼び出し信号が遮断され、前記車載機から前記車両外部に送信された前記呼び出し信号が選択的に伝送されるよう、前記スイッチのオン・オフ状態を制御する、
　よう構成されている、スマートキー収納ケース。
　前記制御部は、
　前記無線通信端末が前記車両外部に存在するときには、前記受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号の信号強度を検出し、該信号強度が所定の閾値以下であるとき、前記スイッチをオンし、該信号強度が所定の閾値を越えているとき、前記スイッチをオフするように構成されている、請求項１に記載のスマートキー収納ケース。
　前記制御部は、
　前記無線通信端末が前記車両外部に存在するときには、前記受信アンテナにて受信される前記呼び出し信号の受信パターンから、前記車載機から前記車室内への前記呼び出し信号の送信期間を認識し、該送信期間内では前記スイッチをオフし、該送信期間外では前記スイッチをオンするように構成されている、請求項１に記載のスマートキー収納ケース。
　前記受信アンテナとして、前記車載機から前記車両外部及び前記車室内に送信された前記呼び出し信号を受信できる位置に配置された第１受信アンテナと、前記車載機から前記車室内に送信された前記呼び出し信号だけを受信できる位置に配置された第２受信アンテナと、を備えると共に、
　前記スイッチとして、前記第１受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号を前記送信アンテナまで伝送する第１伝送経路に設けられた第１スイッチと、前記第２受信アンテナにて受信された前記呼び出し信号を前記送信アンテナまで伝送する第２伝送経路に設けられた第２スイッチと、を備え、
　前記制御部は、
　前記無線通信端末が前記車室内に存在するときには、前記第１スイッチをオフし、前記第２スイッチをオンすることで、前記第２受信アンテナにて受信された前記車室内の前記呼び出し信号を前記送信アンテナまで伝送させ、
　前記無線通信端末が前記車両外部に存在するときには、前記第２スイッチをオフし、前記第１スイッチを、第２受信アンテナにて前記車室内の前記呼び出し信号が受信される受信期間中にオフし、該受信期間外にオンすることで、前記車載機から前記車両外部に送信された前記呼び出し信号を前記送信アンテナへ選択的に伝送させる、
　ように構成されている、請求項１に記載のスマートキー収納ケース。