JP4474683B2 - スマートキーレスシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車載機と、ユーザによって所持されうる携帯ユニットとを含み、携帯ユニットから送信されたＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う、いわゆるスマートキーレスシステムに関する。

携帯ユニットから送信されたＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う、車両における制御システムがある（例えば、特許文献１を参照）。携帯ユニットは従来のキーの役割を果たすが、従来のようにキーを手に持って操作する必要がなく、携帯ユニットをポケットやバッグなどに携帯しているだけで、車両の一連の操作を行うことができる。この点で、かかる制御システムはスマートキーレスシステムとよばれている。

スマートキーレスシステムを搭載していない場合には、エンジンの始動中はキーが物理的にキーシリンダ等に差し込まれているので、エンジン作動中にはキーを車外に持ち出すことはできない。すなわち、キーを持つべき乗員が車外に出るであろうエンジン停止時までは、ドアのロック／アンロック制御および／またはエンジン始動を可能にするキーが車外に持ち出されることはない。しかし、スマートキーレスシステムを搭載した場合には、従来のように物理的なキーを差し込む必要がなくなることに起因して種々の問題が生じうる。

たとえば、エンジンの作動中であっても携帯ユニットを車外に持ち出すことが可能である。もし、携帯ユニットがドライバー以外の者に持ち出され、この車外持ち出しにドライバーが気が付かない場合には、そのドライバーは次回にドアのロック／アンロック制御やエンジンの再始動を行おうとしても、携帯ユニットが手元にないためにできないという事態が生じる可能性がある。これに対処する機能として、少なくともエンジン作動中に携帯ユニットが車外に持ち出された場合に、そのことを乗員に知らせるべく警報を発生する、携帯ユニット車外持ち出し警報機能がある。この携帯ユニット車外持ち出し警報機能を実現する手法としては例えば、所定のタイミングで車載機から携帯ユニットにリクエスト信号を送信し、これに対する携帯ユニットからのＩＤ信号が受信されないままタイムアウトした場合、あるいは受信したＩＤ信号に対する認証が成立しなかった場合には、所定の警報を行う、という手法が考えられる。

特開２００３−２６９０１９号公報

ところが、携帯ユニットが電源ハーネスや車載電装品と近接した所に置かれていると、その電源ハーネスや車載電装品から発生される電磁ノイズにより、送信アンテナからのリクエスト信号が妨害されてしまい、車室内に携帯ユニットがあるにもかかわらず車内に携帯ユニットがないと誤検出してしまい、携帯ユニット車外持ち出し警報が発生してしまう。このように、かかる誤検出の場合にも携帯ユニット車外持ち出し警報が作動してしまうので、警報発生時に乗員は何をチェックすべきかが即座に分からないという問題点がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、電源ハーネスや車載電装品から発生される電磁ノイズの影響を回避することが可能なスマートキーレスシステムを提供することを目的とする。

本発明の一側面は、所定のＩＤ情報を含むリクエスト信号を無線送信する送信機と、ユーザによって携帯されうる携帯ユニットであって、前記所定のＩＤ情報を予め記憶しているメモリを備え、前記リクエスト信号を受信するとともに、当該リクエスト信号から前記メモリに記憶されている前記所定のＩＤ情報と一致するＩＤ情報が検出されたときにＩＤ信号を無線送信する携帯ユニットと、前記携帯ユニットから前記ＩＤ信号を受信する受信機と、所定条件成立時に前記送信機にリクエスト信号を送信させ、受信したＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う制御手段とを含むスマートキーレスシステムに係り、前記制御手段は、少なくともエンジンの作動時に、前記送信機にリクエスト信号を車内に送信させ、これにより受信したＩＤ信号の認証が成立しなかったときは第１の警報を行い、前記携帯ユニットは、前記リクエスト信号として受信した信号から、前記メモリに記憶されている前記所定のＩＤ情報と一致するＩＤ情報を検出できなかったときは、所定レベルを超える電磁ノイズを受信したことを示すノイズ受信信号を送信し、前記制御手段は、前記ノイズ受信信号を受信したときは、前記第１の警報とは異なる第２の警報を行うことを特徴とする。

かかる構成によれば、携帯ユニットによって所定レベルを超える電磁ノイズが検出された場合には、通常の携帯ユニットの持ち出し警報の仕方とは異なる警報が行われるので、ユーザは携帯ユニットの置き場所を変更する必要があることを容易に把握することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記携帯ユニットは、所定時間以上連続して前記ノイズ受信信号を送信することが禁止される。これにより、携帯ユニットのバッテリの早期消耗を防ぐことができる。

また、本発明の好適な実施形態によれば、前記携帯ユニットは、過去所定時間内にリクエスト信号を受信していない場合にはノイズ受信信号の送信が禁止される。車両から離れた場所に位置している携帯ユニットは、別の原因による電磁ノイズを受ける可能性があるところ、かかる構成によれば、携帯ユニットがノイズ受信信号を無駄に送信し続けてバッテリが消耗してしまうという事態を未然に防ぐことができる。

また、本発明の好適な実施形態によれば、前記携帯ユニットは、過去所定時間内に前記携帯ユニットに対するリクエスト信号を受信していない場合にはノイズ受信信号の送信が禁止される。これにより、受信したリクエスト信号が他の携帯ユニット宛である場合にまでノイズ受信信号を無駄に送信し続けてバッテリが消耗してしまうという事態を未然に防ぐことができる。

また、本発明の好適な実施形態によれば、前記携帯ユニットは、前記電磁ノイズの検出および前記ノイズ受信信号の送信を所定周期で繰り返す一方、前記携帯ユニットへの所定の操作が検出された場合には、前記所定周期による次の送信タイミングを待たずに前記電磁ノイズの検出を行い前記所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたときはノイズ受信信号を送信することが好ましい。この構成によれば、電磁ノイズの妨害を受けない携帯ユニットの置き場所を、次回の送信タイミングを待つことなく、直ちに決定することができ、利便性が向上する。

また、本発明の好適な実施形態によれば、前記携帯ユニットは、検出された電磁ノイズが前記所定レベル未満である間は、前記電磁ノイズの検出を第１の周期で繰り返し、前記所定レベル以上の電磁ノイズが検出されたときは、前記所定レベル未満の電磁ノイズが検出されるまでの間、前記電磁ノイズの検出および前記ノイズ受信信号の送信を、前記第１の周期よりも短い第２の周期で繰り返すことが好ましい。この構成によれば、電磁ノイズの妨害を受けない携帯ユニットの置き場所をより早期に決定することができ、利便性が向上する。

さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記送信機によるリクエスト信号の送信周期と前記携帯ユニットによるノイズ受信信号の送信周期は不一致であって、前記制御手段は、前記ノイズ受信信号の受信時は、前記リクエスト信号の次回の送信タイミングまで警報を継続するとともに、ＩＤ信号の認証が成立したときは、前記リクエスト信号の次回の送信タイミングを待たずに前記警報を停止することが好ましい。これにより、携帯ユニットが電磁ノイズの妨害を受けない場所に置き直された時に、次回のリクエスト信号の送信タイミングを待つことなく早期に警報を停止することが可能になる。

本発明によれば、携帯ユニットによって所定レベル以上の電磁ノイズが検出されたときは、通常の携帯ユニット車外持ち出し警報とは異なる態様で警報されるので、乗員は携帯ユニットの置き場所を変更する必要があることを容易に把握でき、これにより利便性が向上する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

＜スマートキーレスシステムの構成＞
図１は、本発明のスマートキーレス制御装置が適用されるスマートキーレスシステムの車両における配置構成を示す図、図２は、このスマートキーレスシステムの構成を示すブロック図である。図示するように、スマートキーレスシステムは、車両に搭載される車載システム１００と、ユーザによって所持されうる携帯ユニットとしてのカードキー２００とを有する。この車載システム１００とカードキー２００とは電波によって通信可能に構成されている。

（カードキー）
カードキー２００は、具体的には、図２に示すように、このカードキーの処理をつかさどるＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１のワークエリアを提供するＲＡＭ２２、プログラムやデータを記憶しているＲＯＭ２３、ユーザによって操作されるロックボタン２４およびアンロックボタン２５、および、車載システム１００との通信を行うための通信回路２６を有している。加えて、後述する電磁ノイズ検出処理のためのノイズ検出ボタン２７も設けられている。ＲＯＭ２３は、例えば、車載システム１００との認証通信や電磁ノイズ検出制御を実現するための制御プログラムをはじめ、このカードキー２００に固有のＩＤ情報（カードＩＤ）や車載システム１００を特定するためのＩＤ情報（車載機ＩＤ）を記憶している。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ２２にロードして実行する。例えば、ユーザのボタン操作（ロックボタン２４またはアンロックボタン２５の操作）があった場合、あるいは、車載システム１００からのＬＦ信号を受信した場合に、通信回路２６を駆動して、カードＩＤを含むＲＦ（例えばＵＨＦ）信号を送信する。また、後述するように、電磁ノイズを検出して、その結果に応じて、通信回路２６を介してノイズ受信信号を送信する処理も行う。このカードキー２００は、例えば８０ｍｍ×５０ｍｍ×４ｍｍ程度のサイズのカード形状で構成され、これによりユーザはポケットやバッグなどに入れて容易に携帯することが可能である。

一方の車載システム１００は、以下の構成を有する。

（スマートキーレスコントローラ１）
１はスマートキーレス制御装置としてのスマートキーレスコントローラ１であり、このスマートキーレスシステムの制御をつかさどる。具体的には、これは図２に示すように、スマートキーレスＥＣＵによって実現される。スマートキーレスＥＣＵは、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１２をはじめ、ＲＦ受信アンテナ２ａを介してＲＦ信号を受信するＲＦ受信回路２、後述する例えば５個のＬＦ送信アンテナ（３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）のいずれかを選択するセレクタ３ｓ、このセレクタ３ｓを介してＬＦ信号を送信するＬＦ送信回路を備える。ＲＯＭ１２は、カードキー２００との認証通信を行い以下の各種構成要素を制御するための制御プログラム、この車載システム１００に固有のＩＤ情報（車載機ＩＤ）、およびカードキーを特定するためのＩＤ情報（カードＩＤ）を記憶している。なお、このカードＩＤは例えば最大６個まで登録することが可能である。つまり、図１および図２では、２００で示されたカードキーが１枚だけ示されているが、この他のカードキーをあと５枚まで、使用可能なカードキーとして登録することが可能である。ただし以下の説明では、登録されているカードキーは２００で示されたカードキー１枚だけで、従ってＲＯＭ１２に記憶されているカードＩＤはこのカードキー２００のカードＩＤだけであるとする。

（ＬＦ送信アンテナ）
上記のとおり、本実施形態では、例えば５個のＬＦ送信アンテナ（３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が設置される。３ｆは車室内前方に設けられる車内フロント用アンテナ、３ａは運転席（以下「Ｄ席」という。）近傍に設けられるＤ席用アンテナ、３ｂは助手席（以下「Ｐ席」という。）近傍に設けられるＰ席用アンテナ、３ｃはリアゲート近傍に設けられるリアゲート用アンテナ、そして、３ｄは後部座席の近傍に設けられる車内リア用アンテナである。目的に応じてこれらの送信アンテナを切り換えることにより、異なる送信エリア（すなわち、カードキーの検知エリア）が形成される。ここで、Ｄ席用アンテナ３ａおよびＰ席用アンテナ３ｂは車内および車外兼用のアンテナであり、ＬＦ送信回路３は、車外用出力、車内用出力の２つの送信モードを有し、この送信モードによって送信エリアが車内エリア、車外エリアに切り換えられる。

図３は、各ＬＦ送信アンテナの送信エリアの例を示す図である。車内の領域Ｆ，Ａ，Ｂ，Ｄはそれぞれ、車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの送信エリアであり、これら４本のアンテナによって車内のすべてのエリアがカバーされる。一方、車両後方の車外領域Ｃは、リアゲート用アンテナ３ｃの送信エリアである。また、車外の領域Ａ’およびＢ’はそれぞれ、ＬＦ送信回路３の車外用出力モード時におけるＤ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂの送信エリアである。

（車外ブザー）
車外ブザー４は、スマートキーレスコントローラ１からの信号に応じて、車外にいるユーザに対して警報を発する。

（リクエストスイッチ）
ドア（リアゲートを含む。以下同じ。）のロック／アンロック制御開始のトリガを与えるためのリクエストスイッチ（以下「リクエストＳＷ」という。）が設けられる。図１において、５Ｄ、５Ｐ、５ＲがリクエストＳＷで、それぞれ、５Ｄの拡大図に示すように、ドアノブ（アウターハンドル）の付近に設けられている。

（ドアロックアクチュエータ）
８は、各ドアのロック／アンロック動作を行うドアロックアクチュエータである。後述するように、上記のリクエストＳＷを押下することで、対応するドアのドアロックアクチュエータ８が駆動され、ロック／アンロックが実行される。

（メータユニット）
メータユニット６は、車速メータ、エンジン回転数メータをはじめ、警報用のランプや車内ブザーを有し、スマートキーレスコントローラ１からの信号に応じて、車内ブザーの吹鳴やランプの点灯／点滅の制御を行う。

（ステアリングロックユニット）
ステアリングロックユニット７は、スマートキーレスコントローラ１からの信号に応じて、キーシリンダのロック制御を行う。図１における７の拡大図に示すように、このステアリングロックユニット７はイグニッションノブ７ａを備えている。このイグニッションノブ７ａは、図示のＬＯＣＫ位置から、アクセサリ（ＡＣＣ）、さらにイグニッション（ＩＧ）の位置へと回すことが可能である。また、このイグニッションノブ７ａには、スマートキーレスコントローラ１の許可がなければイグニッションノブ７ａを回すことができないノブロック機構も設けられている。加えて、このイグニッションノブ７ａは、ＬＯＣＫ位置においてこのノブを押下することのできる構造も有している。このノブの押下は、ノブロックの解除を要求するためのアクションとして使用される。

（センサ）
車両にはさまざまなセンサ類が使用されるが、本実施形態に関係するセンサとしては、図２に示すように、各ドアの開状態を検知するためのドアオープンセンサ９、車両の走行速度を検出する車速センサ１６、エンジンの回転数を検出する回転数センサ１７がある。

＜認証通信＞
本実施形態におけるスマートキーレスシステムの構成は概ね上記のようなものであるが、このような構成によって、スマートキーレスコントローラ１はカードキーとの認証通信を行うことができる。

認証通信は例えば、ＩＤ照合を行う第１認証処理、およびチャレンジ／レスポンス方式の認証を行う第２認証処理を含む。第１認証処理では、まず、スマートキーレスコントローラ１が、ＬＦ送信アンテナ３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから使用するアンテナを選択して、ＲＯＭ１２に記憶されている車載機ＩＤを含むＬＦ信号を、リクエスト信号として送信する。ＬＦ送信アンテナの選択基準は機能（用途）に応じ、送信パターンとして定められる。これについては後述する。

一方のカードキー２００は、ＬＦ信号を受信すると、そのＬＦ信号に含まれる車載機ＩＤを抽出し、これがメモリ２３に格納されている車載機ＩＤと一致するか否かを判定する。ここで両方の車載機ＩＤが一致した場合には、メモリ２３に格納されているカードＩＤと車載機ＩＤとを含むＲＦ信号をＩＤ信号として、通信回路２６により送信する。

スマートキーレスコントローラ１は、ＲＦ受信アンテナ２ａを介してＲＦ受信回路２によりこのＲＦ信号を受信した場合には、そのＲＦ信号に含まれるカードＩＤおよび車載機ＩＤがそれぞれ、ＲＯＭ１２に記憶されているカードＩＤおよび車載機ＩＤと一致するか否かを判定する。ここまでで、第１認証処理が終了する。

第１認証処理が成功すると、第２認証処理に移行する。第２認証処理では、まず、スマートキーレスコントローラ１が、任意のチャレンジデータをＬＦ信号に乗せて、第１認証処理において使用した同じＬＦ送信アンテナより送信する。

カードキー２００は、このＬＦ信号を受信すると、そのＬＦ信号に含まれるチャレンジデータを秘密鍵Ｋを用いて暗号化し、これをレスポンスデータとして、ＲＦ信号に含めて通信回路２６により送信する。

スマートキーレスコントローラ１は、ＲＦ受信アンテナ２ａを介してＲＦ受信回路２によりこのＲＦ信号を受信した場合には、そのＲＦ信号に含まれるレスポンスデータを秘密鍵Ｋを用いて復号化し、これがチャレンジデータと一致するかどうかを判定する。ここで一致が検出されれば認証が成立したことになる。一方、ここで不一致が検出された場合、あるいは、第１または第２認証処理においてＬＦ信号の送信後、カードキーからの応答が得られないままタイムアウト（所定時間が経過）した場合は、認証は失敗（不成立）に終わる。

このように、本実施形態における認証通信では、単純なＩＤの照合による第１認証に加え、暗号化技術を用いた第２認証を行うようにした。これにより、カードキーの偽造はより困難なものとなり、車両の盗難防止を図ることができる。もっとも、上記の認証通信の方法は一例であり、その他の認証技術を適用可能であることはいうまでもない。

さて、以上のような認証通信を利用することによって、登録された特定のカードキー（本実施形態ではカードキー２００）の所在を確認することができる。例えば、カードキー２００が車内に存在しているかどうかの確認（以下「車内認証」という。）は、次のようにして行われる。

先述したとおり、車内の全領域は、車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナによってカバーされる。したがって、例えば３ｆ，３ａ，３ｂ，３ｄのアンテナを順に選択してそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し応答があった場合には、少なくともカードキーが車内に存在していると判断できる。そして、最初に応答があったアンテナで上記の認証通信を行えば、その車内にあるカードキーは登録されたカードキー２００かどうかを判断することができる。他方、これら４本のいずれのアンテナからのＬＦ信号に応答がない場合には、カードキーは車内にないと判断できる。

＜スマートキーレスシステムの機能＞
認証通信のタイミングおよびＬＦ送信パターンを制御することによって実現される機能を以下に示す。

（スマートエントリー機能）
ユーザはカードキー２００を携帯していれば、ドアに設けられたリクエストＳＷを押すだけで、スマートキーレスコントローラ１とカードキー２００との通信を経てドアのロック／アンロックを行うことができる。これをスマートエントリー機能という。従来のキーレスエントリーでは、キーを取り出し、これを手に持って操作を行う必要があったが、このスマートエントリーではその必要がなく、カードキーをポケットやバッグなどに入れたままドアのロック／アンロック操作を行うことができる。ドアのロックおよびアンロックはそれぞれ、以下のような認証通信を経て実現される。

■ ドアアンロック ■
ドアアンロック時の認証通信の目的は、リクエストＳＷ５Ｄ、５Ｐ、５Ｒのいずれかが押されることによってＯＦＦからＯＮとなった時に、そのＯＮとなったリクエストＳＷに対応するドアの外側にカードキー２００が存在することを確認することである。この確認がとれた場合に、対応するドアのドアロックアクチュエータ８を駆動してアンロックを行う。

このときの認証開始条件は、例えば次の認証開始条件１のように規定される。

［認証開始条件１］
ロック状態にあるドアに対応するリクエストＳＷがＯＦＦからＯＮに変化したとき。

この認証開始条件１を満たした場合において、ＯＮとなったのが例えばリクエストＳＷ５Ｄであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｄ席用アンテナ３ａを選択して、送信エリアＡ’（図３を参照）にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。同様に、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｐであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｐ席用アンテナ３ｂを選択して、送信エリアＢ’にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。また、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｒであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、リアゲート用アンテナ３ｃを選択して、送信エリアＣにＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。

■ ドアロック ■
ドアロック時の認証通信の目的は、（１）ドアアンロック時と同様に、リクエストＳＷ５Ｄ、５Ｐ、５Ｒのいずれかが押されることによってＯＦＦからＯＮとなった時に、そのＯＮとなったリクエストＳＷに対応するドアの外側にカードキー２００が存在することを確認することに加え、（２）車内にカードキー２００がないことを確認すること、である。この２つの確認がとれた場合に、対応するドアのドアロックアクチュエータ８を駆動してロックを行う。

認証開始条件は、例えば次の認証開始条件２によって規定される。

［認証開始条件２］
アンロック状態にあるドアに対応するリクエストＳＷがＯＦＦからＯＮに変化したとき。

この認証開始条件２を満たした場合において、ＯＮとなったのが例えばリクエストＳＷ５Ｄであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｄ席用アンテナ３ａを選択して、送信エリアＡ’（図３を参照）にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。同様に、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｐであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、ＬＦ送信回路３を車外用出力モードとし、Ｐ席用アンテナ３ｂを選択して、送信エリアＢ’にＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。また、ＯＮとなったのがリクエストＳＷ５Ｒであったときは、スマートキーレスコントローラ１は、リアゲート用アンテナ３ｃを選択して、送信エリアＣにＬＦ信号を送信して認証通信を実行する。

本実施形態におけるスマートエントリー機能は以上のようなものであるが、これとは別に、カードキー２００に設けられているロックボタン２４またはアンロックボタン２５を操作することによって、従来のキーレスエントリーと同様に、ドアのロック／アンロックの遠隔操作を行うことも可能である。

（スマートスタート機能）
スマートスタート機能は、カードキー２００が車内にあるだけで、キーを取り出してイグニッションに差し込むことなくエンジンの始動を行える機能である。ここでは、上記したようなカードキー２００の車内認証を経てイグニッションノブ７ａのノブロックを解除することによりエンジンの始動許可を与える。

この機能における認証通信の目的は、イグニッションノブ７ａがＬＯＣＫ位置（図１を参照）にある場合に、車内にカードキー２００があるのを確認することである。この確認がとれた場合に、イグニッションノブ７ａのノブロックを解除する。

認証開始条件は、例えば次の認証開始条件３によって規定される。

［認証開始条件３］
ＡＣＣがＯＦＦ、かつ、ＩＧがＯＦＦの時（すなわち、イグニッションノブ７ａがＬＯＣＫ位置にある時）であって、以下の条件のいずれかが成立したこと。
（１）イグニッションノブ７ａが押し込まれたとき。
（２）エンジン回転数５００ｒｐｍ未満で全ドアが閉状態であるときに、いずれかのドアが開状態となったとき。
（３）エンジン回転数５００ｒｐｍ未満でいずれかのドアが開状態であるときに、全ドアが閉状態となったとき。
（４）ＡＣＣがＯＮ、かつ、ＩＧがＯＮの状態から、ＡＣＣがＯＦＦ、かつ、ＩＧがＯＦＦとなったとき。

上記の認証開始条件３を満たした時は、上記したような車内認証を実行する。すなわち、車室内の全域をカバーする車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナを順次切り換えてそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し最初に応答があったＬＦ送信アンテナを認証通信に用いるアンテナに決定する（アンテナ選択処理）。その後、選択したＬＦ送信アンテナを用いて認証通信を実行する。

この認証が成功すれば、スマートキーレスコントローラ１はステアリングロックユニット７にイグニッションノブ７ａのノブロックを解除するためのロック解除信号を出力する。これによってイグニッションノブ７ａのノブロックが解除され、ユーザはイグニッションノブ７ａをＬＯＣＫ位置からＡＣＣがＯＮの位置、さらにはＩＧがＯＮの位置へと回すことが可能になり、エンジンの始動操作を行うことができる。

上記の車内認証（アンテナ選択処理および認証通信）は、以下の終了条件１が成立するまでの間、所定時間毎に繰り返し行われる。

［終了条件１］
次のいずれかの条件が成立すること。
（１）（認証が成立し、）ＡＣＣがＯＮまたはＩＧがＯＮとなったとき。
（２）全てのドアが閉状態で、なおかつ、ＡＣＣがＯＦＦかつＩＧがＯＦＦの状態で、認証が連続３回失敗に終わったとき。

なお、処理量節約の観点から、処理の繰り返し周期である上記所定時間を、認証失敗時と成功時とで切り換えるようにしてもよい（例えば、認証失敗時は１秒毎、認証成功時は３秒毎）。

（カードキー車外持ち出し警報機能）
カードキー車外持ち出し警報機能は、エンジン作動中などの特定の場面で、カードキー２００が車外に持ち出された場合に警報を発する機能である。この機能によれば、例えばカードキーが持ち出されてしまったために次回にエンジンを再始動することができない、という事態が起こるのを未然に防ぐことができる。

カードキーの車外持ち出しが行われるのは、典型的にはドアの開閉時である。したがって、ドアの開閉動作があったときに車内認証を行い車内にカードキー２００があることを確認することになる。加えて、たとえドアが閉じられた状態であっても、窓を開けてカードキーが持ち出される場合もあるので、ドアの閉動作のみならずドアが閉じられた後も継続的に車内認証を行う必要がある。

まず、ドア開時の処理を説明する。この場合の認証開始条件は、例えば次の認証開始条件４のように定めることができる。

［認証開始条件４］
ＡＣＣがＯＮまたはＩＧがＯＮの状態で、いずれかのドアが開状態となったとき。

そして、この認証開始条件４を満たした時に、車内認証を行う。すなわち、車室内の全域をカバーする車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナを順次切り換えてそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し最初に応答があったＬＦ送信アンテナを認証通信に用いるアンテナに決定する（アンテナ選択処理）。その後、選択したＬＦ送信アンテナを用いて認証通信を実行する。

この認証が失敗した場合には、車外ブザー４および／またはメータユニット６における車内ブザーによって警報を発する。このときの警報音は単純なチャイム音などでもよいが、音声メッセージを出力するようにしてもよい。この音声メッセージの内容は例えば、「カードキーが車外に持ち出されています。確認してください。」といったものである。また、併せてメータユニット６における表示ランプを点滅させてもよいであろう。

上記の車内認証は、以下の終了条件２が成立するまでの間、所定時間毎に繰り返し行われる。また、上記の警報は、認証が成功するまで、あるいは、以下の終了条件２が成立するまで、継続される。

［終了条件２］
以下のいずれかの条件が成立したこと。
（１）当該ドアが閉状態となったとき。
（２）イグニッションノブ７ａがＬＯＣＫ位置に戻されたとき。

なお、処理量節約の観点から、処理の繰り返し周期である上記所定時間を、認証失敗時と成功時とで切り換えるようにしてもよい（例えば、認証失敗時は３秒毎、認証成功時は５秒毎）。

次に、ドア閉時の処理を説明する。この場合の具体的な認証開始条件は、例えば次の認証開始条件５のようなものである。

［認証開始条件５］
以下の全ての条件が成立したこと。
（１）イグニッションノブ７ａがＬＯＣＫ位置にないとき。
（２）車速が５ｋｍ／ｈ未満であるとき。
（３）少なくともいずれかのドアが開いた状態から、全てのドアが閉状態となったとき。

この認証開始条件５を満たした時に、車内認証を実行する。すなわち、車室内の全域をカバーする車内フロント用アンテナ３ｆ、Ｄ席用アンテナ３ａ、Ｐ席用アンテナ３ｂ、車内リア用アンテナ３ｄの４本のアンテナを順次切り換えてそれぞれＬＦ信号を送信し、これに対し最初に応答があったＬＦ送信アンテナを認証通信に用いるアンテナに決定する（アンテナ選択処理）。その後、選択したＬＦ送信アンテナを用いて認証通信を実行する。

この認証が失敗した場合には、車外ブザー４および／またはメータユニット６における車内ブザーによって所定時間、上記のような警報を発する。

上記の車内認証は、以下の終了条件３が成立するまでの間、所定時間毎に繰り返し行われる。また、警報はドア開時における警報と同様で、認証が成功するまで、あるいは、以下の終了条件３が成立するまで、継続される。

［終了条件３］
次のいずれかの条件が成立したこと。
（１）いずれかのドアが開状態となったとき。
（２）イグニッションノブ７ａがＬＯＣＫ位置に戻されたとき。
（３）車速が１０ｋｍ／ｈ以上となったとき。

なお、処理量節約の観点から、処理の繰り返し周期である上記所定時間を、認証失敗時と成功時とで切り換えるようにしてもよい（例えば、認証失敗時から３０秒間は５秒毎、それ以外の時は３０秒毎）。

以上のカードキー車外持ち出し警報機能を実現する制御処理をまとめると、図４に示すフローチャートのようになる。

まず、上記したような認証開始条件４または認証開始条件５が成立したかどうかを監視する（ステップＳ１）。認証開始条件４または認証開始条件５が成立すると、上述した車内認証を行い（ステップＳ３）、認証が成功したか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで認証が失敗した場合には、上記したとおり、車外ブザー４および／またはメータユニット６における車内ブザーによって、所定時間警報を発する（ステップＳ５）。この警報は、認証が成功するまで、あるいは、ステップＳ１で成立した認証開始条件に対応する終了条件（終了条件２または終了条件３）が成立するまで、継続される。

次に、上記の終了条件が成立したかどうかを判断し（ステップＳ６）、終了条件が成立していなければステップＳ３に戻って、認証の繰り返し周期である所定時間を待って、処理を繰り返す。終了条件が成立した場合には、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。

＜カードキー車外持ち出し警報制御における電磁ノイズ対策＞
カードキー車外持ち出し警報機能の基本処理は、概ね以上のとおりである。ところで、図１に示すように、車両には、エンジンの駆動によって発電を行う発電機（以下「オルタネータ」という。）３０、このオルタネータ３０とアースとの間に接続され、オルタネータ３０の発電量で充電されるバッテリ３１が備わっている。バッテリ３１は例えばエンジン始動時におけるスタータの電源として使用される。３２はオルタネータＥＣＵで、バッテリ３１の出力電圧、エンジン回転数等に応じて、オルタネータ３０の発電量を制御する。そして、この車両には、オーディオ機器やライトなどの車載電装品（電気負荷）が設けられており、これらはオルタネータ３０に対しバッテリ３１と並列に接続され、オルタネータ３０またはバッテリ３１から電源ハーネス３３を介して給電される。電源ハーネス３３は一般に車両内の数多くの箇所にて配線され、図１に示すように、例えば、カードキーが置かれる可能性のあるダッシュボード付近もその一部である。

ここで、カードキーが電源ハーネス３３や車載電装品と近接した所に置かれていると、その電源ハーネス３３や車載電装品から発生される電磁ノイズにより、送信アンテナからのリクエスト信号が妨害されてしまい、車室内にカードキーがあるにもかかわらず車内にカードキーがないと誤検出してしまい、カードキー車外持ち出し警報が発生してしまう。このように、かかる誤検出の場合にもカードキー車外持ち出し警報が作動してしまうので、警報発生時に乗員は何をチェックすべきかが即座に分からないという問題点がある。

このような電磁ノイズには、例えばオルタネータ３０のサージノイズに起因した電磁ノイズも含まれる。オルタネータ３０からサージノイズが発生するしくみは概ね次のとおりである。オルタネータ３０は交流発電機であるので、交流電圧を発生する。ところが、バッテリ３１や車載電装品は直流に対応しているので、交流電圧を直流電圧に整流する必要があり、この整流を行う整流器にてスイッチングを行っている。このときに、図９に示すように、このスイッチングするタイミング（転流するタイミング）でサージノイズが発生する。このようなサージノイズは、スイッチングノイズ、あるいは転流ノイズともよばれる。

本実施形態におけるスマートキーレスシステムでは、このような電磁ノイズへの対策処理を施す。

図５は、カードキー２００によって行われる電磁ノイズ検出制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムはＲＯＭ２３に記憶されている制御プログラムに含まれ、ＣＰＵ２１によって実行されるものである。

この制御における主要な処理は、ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理である（ステップＳ１１については後述する。）。すなわち、ステップＳ１２では電磁ノイズを検出し、ステップＳ１３では、検出した電磁ノイズが所定レベルを超えているか否かを判定する。このステップＳ１２およびＳ１３の処理は、具体的には次のように行われる。まず、通信回路２６は各アンテナ３ａ〜３ｆからのＬＦ信号（車載機ＩＤを含む）を受信するとともに、電源ハーネスや車載電装品からの電磁ノイズがあればそれも直接、受信する。その上で、車載機ＩＤが検出されればＬＦ信号を受信したと判断し、車載機ＩＤが検出されなければ所定レベルを超える電磁ノイズを受信したと判断する。

このようにして所定レベルを超える電磁ノイズが検出された場合には、ステップＳ１４で、所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたことを示すノイズ受信信号および、カードＩＤの情報を含むＲＦ信号を送信する。詳細は後述するが、このＲＦ信号はスマートキーレスコントローラ１によって受信されて警報が発せられることになる。

このような電磁ノイズの検出処理は、所定の周期で繰り返し行われる。この繰り返し周期は常時一定でもよいが、所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたときと検出されなかったときとで切り換えるようにしたほうが、カードキー２００のバッテリの使用効率の点で有利である。このような処理の繰り返しを実現するのが、ステップＳ１５、Ｓ１６である。

ステップＳ１５は、電磁ノイズの検出周期（上記所定の周期）を設定する処理ステップである。例えば、ステップＳ１２，Ｓ１３で、所定レベルを超える電磁ノイズが検出されないかぎり、検出周期は３０秒に設定され、所定レベルを超える電磁ノイズが検出された場合には、検出周期が３秒に設定される。

そして、ステップＳ１６では、ステップＳ１５で設定された検出周期に対応する時間だけ待機し、その後、処理を繰り返す。

ただし、以上のような処理、とりわけノイズ受信信号の送信、を無制限に繰り返すことは、カードキー２００のバッテリの早期消耗の原因となる。そこで、ステップＳ１４でのノイズ受信信号の送信が所定回数以上連続して（すなわち、所定時間以上連続して）行われた場合には、以後のノイズ受信信号の送信を禁止するようにすることが好ましいであろう。なお、この送信禁止の解除は特定のイベント（例えば、ロックボタン２４が押されたこと、所定時間（例えば５分間）が経過したこと、など）の検出をもってなされるようにすればよい。

ところで、ユーザによって携帯されるカードキー２００は、例えば家電製品から発せられる電磁ノイズなど、車両とは無関係の電磁ノイズに晒される環境に置かれる可能性もある。このような環境において所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたためにノイズ受信信号を発信し続けるのは無駄である。そこで、ステップＳ１１として、過去所定時間内（例えば、３分以内）にスマートキーレスコントローラ１からのＬＦ信号を受信したか否かを判断し、過去所定時間内にＬＦ信号を受信した履歴がない場合にはステップＳ１２〜Ｓ１４をスキップすることにより、ノイズ受信信号の送信を禁止することが好ましい。これにより、カードキー２００がノイズ受信信号を無駄に送信し続けてバッテリが消耗してしまうという事態を未然に防ぐことができる。

また、ステップＳ１１では、過去所定時間内（例えば、３分以内）に自身宛のＬＦ信号を受信したか否かを判断することがより好ましい。自身宛かどうかは、上述した第１認証処理の過程で、ＬＦ信号に含まれる車載機ＩＤがメモリ２３に格納されている車載機ＩＤと一致するか否かによって判断可能である。

本実施形態におけるカードキー２００は、以上のような制御処理によって、所定レベルを超える電磁ノイズを検出した場合にノイズ受信信号を発信する。これに対してスマートキーレスコントローラ１におけるＣＰＵ１１は、上述のカードキー車外持ち出し警報制御の実行中に、受信したＲＦ信号からノイズ受信信号が検出された場合（ノイズ受信信号検出イベント）、これに応じた割り込み処理を実行する用意がある。

図７は、スマートキーレスコントローラ１におけるＣＰＵ１１による、ノイズ受信信号検出イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。

まず、受信したＲＦ信号にノイズ受信信号と共に含まれているカードＩＤを抽出し、これをＲＯＭ１２に記憶されているカードＩＤと照合する（ステップＳ３１）。この照合で不一致が検出された場合には（ステップＳ３２、ｎｏ）、このＲＦ信号を発信したカードキーは正規に登録されたカードキーではないと判断してそのままこの割り込み処理を抜け、カードキー車外持ち出し警報制御に戻る。一方、この照合で一致が検出された場合には（ステップＳ３２、ｙｅｓ）、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、この車両が停車しているかどうかを判断する。例えば、車速センサ１６の出力に基づいて、車速が５ｋｍ／ｈ以下であれば停車していると判断する。

走行中であればステップＳ３４、停車中であればステップＳ３５に進み、それぞれノイズ受信警報を発生させる。ステップＳ３４でのノイズ受信警報は、例えばメータユニット６の表示ランプを点滅させることにより行う。あるいは、図示しないカーナビゲーションシステムの表示装置等に、例えば「カードキーが通信不良を起こしています。置き場所を変えてみてください。」といったメッセージを表示するようにしてもよい。一方、ステップＳ３５でのノイズ受信警報は、上記ステップＳ３４での表示による警報に加え、車外ブザー４および／またはメータユニット６における車内ブザーを用いた警報を行う。ここで、上記の表示メッセージを音声によって知らせるようにしてもよいであろう。なお、このように、ステップＳ３３で車両が停車中か走行中かを判断して、その結果に応じてノイズ受信警報の警報の仕方を変えるようにしたのは、車両走行時の安全を確保するためである。

ここで、ステップＳ３４，Ｓ３５のいずれのノイズ受信警報も、上述したカードキー車外持ち出し警報とは異なる態様の警報とすることが重要である。このようにカードキー車外持ち出し警報（第１の警報）とは異なる態様のノイズ受信警報（第２の警報）によって、ユーザはカードキーの置き場所を変更するなどして、電磁ノイズの影響を回避する必要があることを容易に把握することができる。

カードキー２００はこの間にも上述の電磁ノイズ検出制御を繰り返し実行しており、ステップＳ３６では、所定時間内に次のノイズ受信信号が検出されたかどうかを判断する。上記の例では、カードキー２００における電磁ノイズの検出周期は、所定レベルを超える電磁ノイズが検出された場合には３秒に設定されるから、ここではそれに対応する時間（例えば４秒）以内に次のノイズ受信信号が検出されたかどうかを判断する。ここで所定時間内に次のノイズ受信信号が検出されたときは、そのままこの割り込み処理を抜け、カードキー車外持ち出し警報制御に戻る。一方、所定時間内に次のノイズ受信信号が検出されなかった場合には、電磁ノイズのレベルが低下したと判断して、ステップＳ３７に進み、ステップＳ３４またはステップＳ３５のノイズ受信警報を解除して、この割り込み処理を抜け、カードキー車外持ち出し警報制御に戻る。

さて、ステップＳ３４またはステップＳ３５のノイズ受信警報を受けたユーザは、カードキー２００の置き場所を変えるなどして、ステップＳ３７においてノイズ受信警報が解除されるよう対処をとることになる。しかし、ステップＳ３７に進んでノイズ受信警報が解除されるかどうかが判るは、ステップＳ３６での次のノイズ受信信号が検出されたかの判断処理を終えた後である。ユーザにとってはこの待ち時間は煩わしいものとなりうる。

そこで、ユーザがカードキー２００の置き場所を変えるなどの対処をとった後、カードキー２００のノイズ検出ボタン２７を押すことにより、ただちにその対処の効果を確認できるようにする。これは以下の処理によって実現される。

図６は、カードキー２００において、ノイズ検出ボタン２７が押されたことにより発行されるノイズ検出操作イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムはＲＯＭ２３に記憶されている制御プログラムに含まれ、ＣＰＵ２１によって実行されるものである。

ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３はそれぞれ、上述の電磁ノイズ検出制御におけるステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４と同様の処理である。すなわち、ステップＳ２１では、通信回路２６を介して電磁ノイズを検出し、ステップＳ２２で、検出した電磁ノイズが所定レベルを超えているか否かを判定する。この電磁ノイズが所定レベルを超えている場合には、ステップＳ２３で、ノイズ受信信号および、カードＩＤの情報を含むＲＦ信号を送信する。一方、ステップＳ２２で、検出した電磁ノイズは所定レベルを超えるものではないと判断されたときは、ステップＳ２４に進み、電磁ノイズが所定レベル以下になったことを示す復帰信号を送信する。こうしてこの割り込み処理を抜け、電磁ノイズ検出制御に戻る。

図８は、スマートキーレスコントローラ１のＣＰＵ１１による、復帰信号検出イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。

まず、受信したＲＦ信号に復帰信号と共に含まれているカードＩＤを抽出し、これをＲＯＭ１２に記憶されているカードＩＤと照合する（ステップＳ４１）。この照合で不一致が検出された場合には（ステップＳ４２、ｎｏ）、このＲＦ信号を発信したカードキーは正規に登録されたカードキーではないと判断してそのままこの割り込み処理を抜ける。一方、この照合で一致が検出された場合には（ステップＳ４２、ｙｅｓ）、ステップＳ４３に進み、ステップＳ３７と同様にノイズ受信警報を解除する。

以上の処理によれば、ユーザがカードキー２００の置き場所を変えるなどの対処をとった後、カードキー２００のノイズ検出ボタン２７を押すことにより、カードキー２００による次回の電磁ノイズの検出タイミングを待つことなく、ただちにその対処の効果を確認できるようになる。

また、先述したとおり、ステップＳ３６（図７を参照）で所定時間内に次のノイズ受信信号が検出されたときは、そのままその割り込み処理を抜け、カードキー車外持ち出し警報制御に戻る。この場合、カードキー車外持ち出し警報制御においては（図４を参照）、ノイズ受信警報が継続されたまま、ステップＳ３の車内認証（カードキー２００が車内に存在するか否かの判断）が繰り返されることになる。この間、ユーザがカードキー２００の置き場所を変えるなどの対処をとったために、ステップＳ４で車内認証に成功した場合には、次回の車内認証を待たずに、すなわち、次のＬＦ信号の送信タイミングを待たずに、ノイズ受信警報を停止するよう制御することが好ましい。そうすれば、カードキー２００が電磁ノイズの妨害を受けない場所に置き直された時に、直ちに警報を停止することが可能になる。

以上、本発明の実施形態を詳しく説明したが、上述の実施形態は好適な一例として示したにすぎないものであり、その構成または処理内容について、種々の変形が可能であることはいうまでもない。

本発明のスマートキーレス制御装置が適用される実施形態におけるスマートキーレスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるスマートキーレスシステムの車両における配置構成を示す図である。 本発明の実施形態における各ＬＦ送信アンテナの送信エリアの例を示す図である。 本発明の実施形態におけるカードキー車外持ち出し警報制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における電磁ノイズ検出制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるノイズ検出操作イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるスマートキーレスコントローラのＣＰＵによる、ノイズ受信信号検出イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における復帰信号検出イベントに応じた割り込み処理を示すフローチャートである。 オルタネータのサージノイズの発生のしくみを説明する図である。

Claims (7)

1. 所定のＩＤ情報を含むリクエスト信号を無線送信する送信機と、
   ユーザによって携帯されうる携帯ユニットであって、前記所定のＩＤ情報を予め記憶しているメモリを備え、前記リクエスト信号を受信するとともに、当該リクエスト信号から前記メモリに記憶されている前記所定のＩＤ情報と一致するＩＤ情報が検出されたときにＩＤ信号を無線送信する携帯ユニットと、
   前記携帯ユニットから前記ＩＤ信号を受信する受信機と、
   所定条件成立時に前記送信機にリクエスト信号を送信させ、受信したＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う制御手段とを含むスマートキーレスシステムであって、
   前記制御手段は、少なくともエンジンの作動時に、前記送信機にリクエスト信号を車内に送信させ、これにより受信したＩＤ信号の認証が成立しなかったときは第１の警報を行い、
   前記携帯ユニットは、前記リクエスト信号として受信した信号から、前記メモリに記憶されている前記所定のＩＤ情報と一致するＩＤ情報を検出できなかったときは、所定レベルを超える電磁ノイズを受信したことを示すノイズ受信信号を送信し、
   前記制御手段は、前記ノイズ受信信号を受信したときは、前記第１の警報とは異なる第２の警報を行う
   ことを特徴とするスマートキーレスシステム。
2. 前記携帯ユニットは、所定時間以上連続して前記ノイズ受信信号を送信することが禁止されることを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
3. 前記携帯ユニットは、過去所定時間内にリクエスト信号を受信していない場合にはノイズ受信信号の送信が禁止されることを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
4. 前記携帯ユニットは、過去所定時間内に前記携帯ユニットに対するリクエスト信号を受信していない場合にはノイズ受信信号の送信が禁止されることを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
5. 前記携帯ユニットは、前記電磁ノイズの検出および前記ノイズ受信信号の送信を所定周期で繰り返す一方、前記携帯ユニットへの所定の操作が検出された場合には、前記所定周期による次の送信タイミングを待たずに前記電磁ノイズの検出を行い前記所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたときはノイズ受信信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
6. 前記携帯ユニットは、検出された電磁ノイズが前記所定レベル以下である間は、前記電磁ノイズの検出を第１の周期で繰り返し、前記所定レベルを超える電磁ノイズが検出されたときは、前記所定レベル以下の電磁ノイズが検出されるまでの間、前記電磁ノイズの検出および前記ノイズ受信信号の送信を、前記第１の周期よりも短い第２の周期で繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。
7. 前記送信機によるリクエスト信号の送信周期と前記携帯ユニットによるノイズ受信信号の送信周期は不一致であって、
   前記制御手段は、前記ノイズ受信信号の受信時は、前記リクエスト信号の次回の送信タイミングまで前記第２の警報を継続するとともに、ＩＤ信号の認証が成立したときは、前記リクエスト信号の次回の送信タイミングを待たずに前記第２の警報を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスシステム。

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