JP2010138626A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子キーの電池の電力がなくなった場合でも、電子キーによってドアを制御可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る無線通信システムは、第１の無線信号４９を送信する通信装置４と、通信装置４から送信された第１の無線信号４９の電力に基づく電力を用いて、当該第１の無線信号４９の受信に応じて、車両１００に固有の暗証コードを含む第２の無線信号５９を送信する電子キー５とを備える。そして、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致しているかを照合するスマートＥＣＵ６と、その照合の結果、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致した場合に、ドア１を制御するボディＥＣＵ７１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーと車両との間で無線通信を行う無線通信システムに関するものである。

電子キーと、車両が備える通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムに関して様々な提案がされている。そのような無線通信システムには、特許文献１に記載された発明のように、電子キーと車両の通信装置との間の無線通信を用いて、ユーザが携帯している電子キーが、車両に対応する電子キーであるかを確認するための照合が行われ、その照合の結果に応じてドアが制御されるものがある。

特開２００４−２７６７６０号公報

従来の無線通信システムでは、電子キーの電池に電力があるときには、電子キーと車両が備える通信装置との間の無線通信により上述の照合が行われる。しかしながら、電子キーの電池の電力がなくなったときには、電子キーは、通信装置との無線通信に用いられる無線信号を送信することができない。そのため、電子キーの電池の電力がなくなったときには、ユーザは、ドアをロック／アンロックするたびに、電池切れの際のバックアップとして電子キーのケース内に備え付けられているメカキーを、いちいち取り出さなければならなかった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電子キーの電池の電力がなくなった場合でも、電子キーによってドアを制御可能な無線通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、無線通信システムであって、車両に備えられたドアと、前記車両に備えられ、第１の無線信号を送信する通信装置と、前記通信装置から送信された前記第１の無線信号の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、当該第１の無線信号の受信に応じて、前記車両に固有の暗証コードを含む第２の無線信号を送信する電子キーと、前記車両に備えられ、前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致しているかを照合する照合部と、前記車両に備えられ、前記照合部における照合の結果、前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致した場合に、前記ドアを制御する制御部とを備える。

請求項２の発明は、請求項１に記載の無線通信システムであって、前記車両に備えられた操作部を備え、前記通信装置は、前記操作部が操作されたときにのみ、前記第１の無線信号を送信する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の無線通信システムであって、前記操作部は、前記ドアに設けられたドアノブと、前記車両の外表面に設けられたボタンとを含み、前記制御部は、前記ドアノブが操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアをアンロックし、前記ボタンが操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアをロックする。

請求項４の発明は、請求項２に記載の無線通信システムであって、前記車両に備えられたエンジンをさらに備え、前記操作部は、前記ドアに対応する第１の操作部と、前記エンジンに対応する第２の操作部とを有し、前記通信装置は、前記第１の無線信号を送信し、前記電子キーからの前記第２の無線信号を受信するための一のアンテナを有し、前記制御部は、前記第１の操作部が操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアを制御し、前記第２の操作部が操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記エンジンを制御する。

請求項１乃至請求項４の発明によれば、電子キーは、車両が備える通信装置からの第１の無線信号の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、暗証コードを含む第２の無線信号を送信する。これにより、電子キーの電池の電力がなくなった場合でも、電子キーによってドアを制御することができる。

また、請求項２，３の発明によれば、定期的に第１の無線信号を送信するのではなく、操作部が操作されたときにのみ、第１の無線信号を送信する。これにより、通信装置により長期的に消費される電力を低減することができる。

また、請求項４の発明によれば、第１の操作部が操作された場合には、ドアを制御し、第２の操作部が操作された場合には、エンジンを制御する。これにより、通信装置が有するアンテナが１つであっても、ドアの制御とエンジンの制御とを切り分けて行うことができる。その結果、車両に設けるアンテナの数を減らすことができるため、車両にかかるコストを抑制することができる。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、ドア１と、ハンドル２と、エンジン３と、通信装置４と、電子キー５と、照合部であるスマートＥＣＵ（Engine Control Unit）６と、ドア１、ハンドル２およびエンジン３を制御する制御部７とを備える。ドア１、ハンドル２、エンジン３、通信装置４、スマートＥＣＵ６および制御部７は、車両１００に備えられる。

通信装置４は、リクエスト情報を含む第１の無線信号４９を送信する。本実施の形態に係る通信装置４は、ドア１に対応するアンテナ４１と、ハンドル２およびエンジン３に対応するアンテナ４２を有する。通信装置４は、２つのアンテナ４１，４２のそれぞれから、定期的に第１の無線信号４９を外部に送信する。

図２は、本実施の形態に係る車両１００が備える主要な構成要素の一部の配置を示す図である。この図では、アンテナ４１が、電子キー５から送信された後述する第２の無線信号を受信できる領域４５と、アンテナ４２が、電子キー５から送信された後述する第２の無線信号を受信できる領域４６とが示されている。

図に示すように、領域４５，４６が互いに重複しないように、２つのアンテナ４１，４２は、車両１００において互いに離れた場所に設けられる。そのため、通信装置４は、２つのアンテナ４１，４２のいずれか一つのみを介して、電子キー５からの第２の無線信号５９を受信することができる。本実施の形態では、領域４５は、アンテナ４１が、車両１００の外側で、電子キー５の第２の無線信号５９を受信できる範囲に設けられている。領域４６は、アンテナ４２が、車両１００の内側で、電子キー５の第２の無線信号５９を受信できる範囲に設けられている。

なお、本実施の形態では、アンテナ４１は、ドア１、または、ドア１周辺に設けられる。また、アンテナ４２は、ハンドル２の周辺に配置された、エンジン開始を行うためのプッシュボタン周辺に設けられる。図に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、車両１００のドアに設けられたドアノブ８１と、車両１００の室内に設けられたフットブレーキ８３とをさらに備える。

電子キー５は、車両１００に対応して設けられる。図３は、本実施の形態に係る電子キー５の構成を示すブロック図である。図に示すように、電子キー５は、電池５１と、マイコン５２と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）アンテナ５３と、ＬＦ（Low Frequency）アンテナ５４とを備える。ＬＦアンテナ５４は、コイルで構成されている。電子キー５は、ＬＦアンテナ５４において、車両１００の通信装置４から送信される第１の無線信号４９を受信する。マイコン５２は、自身が属する電子キー５に対応する車両１００に固有の暗証コードを記憶する。

電池５１の電力が残存している場合には、マイコン５２は、電池５１の電力を用いて、ＬＦアンテナ５４での第１の無線信号４９の受信に応じて、記憶する暗証コードを含む第２の無線信号５９を生成する。マイコン５２は、電池５１の電力を用いて、その第２の無線信号５９をＵＨＦアンテナ５３から送信する。第２の無線信号５９に含まれる暗証コードは、当該第２の無線信号を送信する電子キー５に固有のものである。したがって、互いに異なる電子キー５からは、互いに異なった暗証コードが送信される。

電池５１の電力がなくなった場合には、コイルであるＬＦアンテナ５４は、第１の無線信号４９の電波を受信すると、電磁誘導により起電力を生じる。マイコン５２は、ＬＦアンテナ５４で発生した電力を用いて、ＬＦアンテナ５４での第１の無線信号４９の受信に応じて、暗証コードを含む第２の無線信号５９を生成する。そして、マイコン５２は、ＬＦアンテナ５４で発生した電力を用いて、その第２の無線信号５９をＬＦアンテナ５４から送信する。こうして、本実施の形態に係る電子キー５は、電池５１の電力がなくなった場合には、通信装置４から送信された第１の無線信号４９の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、当該第１の無線信号４９の受信に応じて、暗証コードを含む第２の無線信号５９を送信する。

２つのアンテナ４１，４２のいずれか一方において受信された無線信号は、通信装置４に入力される。図１に係る通信装置４は、２つのアンテナ４１，４２のいずれか一方で受信された無線信号に含まれる暗証コードをスマートＥＣＵ６に出力する。スマートＥＣＵ６は、車両１００に固有の暗証コードが予め記憶されている。

照合部であるスマートＥＣＵ６は、２つのアンテナ４１，４２のいずれか一方で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、スマートＥＣＵ６に予め記憶された暗証コードと一致しているかを照合する。ユーザが、電子キー５を携帯して、領域４５，４６のいずれか一方の範囲内に入ったときには、これら暗証コードは互いに一致する。これにより、ユーザが携帯している電子キーが、車両１００に対応する電子キー５であることが確認される。一方、ユーザが、車両１００に対応する電子キー５と異なる電子キー５を携帯して、領域４５，４６のいずれか一方の範囲内に入ったときには、それら暗証コードは互いに異なる。これにより、ユーザが携帯している電子キー５が、車両１００に対応する電子キー５でないことが確認される。

制御部７は、スマートＥＣＵ６における照合の結果、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致した場合に、車両１００のドア１、ハンドル２、エンジン３を制御する。本実施の形態では、制御部７は、アンテナ４１に対応するボディＥＣＵ７１と、アンテナ４２に対応するステアリングＥＣＵ７２およびエンジンＥＣＵ７３とを有する。

アンテナ４１で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致している場合には、制御部７を構成するボディＥＣＵ７１は、ドア１のロック／アンロックを制御する。上述したように、本実施の形態に係るアンテナ４１は、ドア１、または、ドア１周辺に設けられているので、この制御が容易に行われる。アンテナ４２で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致している場合には、制御部７を構成するステアリングＥＣＵ７２は、ハンドル２のステアリングのロック／アンロックを制御する。その制御と並行して、制御部７を構成するエンジンＥＣＵ７３は、エンジン３の始動／停止を制御する。上述したように、本実施の形態に係るアンテナ４２は、ハンドル２の周辺に配置された、エンジン開始を行うためのプッシュボタン周辺に設けられているので、この制御が容易に行われる。

以上のような本実施の形態に係る無線通信システムによれば、電子キー５の電池５１の電力がなくなった場合でも、電子キー５は、車両１００が備える通信装置４からの第１の無線信号４９の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、暗証コードを含む第２の無線信号５９を送信する。これにより、電子キー５の電池５１の電力がなくなった場合でも、電子キー５と、通信装置４との間の無線通信により、ユーザが携帯している電子キー５が、車両１００に対応する電子キー５であることが確認できる。そして、ユーザが携帯している電子キー５が、車両１００に対応する電子キー５であることが確認された場合に、ドアを制御することができる。

また、電子キー５から、電池５１の電力がなくなった際のバックアップとして用いられていたメカキーを省くことができるため、電子キー５の小型化・コスト低減、車両１００のコスト低減を実現することもできる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１に係る無線通信システムでは、ドア１の制御と、ハンドル２およびエンジン３の制御を切り分けて行うために、図２に示したように、領域４５，４６が互いに重複しないように、２つのアンテナ４１，４２が、通信装置４に設けられていた。この構成では、車両１００に複数のアンテナが必要であるため、車両１００のコストがかかる。そこで、本実施の形態では、通信装置４が有するアンテナが１つであっても、ドア１の制御と、ハンドル２およびエンジン３の制御を切り分けることを可能にすることを目的とする。

図４は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線通信システムの構成と大きく異なる点は、通信装置４が、第１の無線信号４９を送信し、電子キー５からの第２の無線信号５９を受信するための一のアンテナ４３を有している点と、車両１００の外表面に設けられたボタン８２をさらに備える点である。

本実施の形態では、第１の操作部であるドアノブ８１およびボタン８２と、第２の操作部であるフットブレーキ８３とは、操作部８を構成している。この操作部８は、車両１００に備えられる。ドアノブ８１およびボタン８２は、スマートＥＣＵ６を介してボディＥＣＵ７１と電気的に接続されてる。フットブレーキ８３は、スマートＥＣＵ６を介してステアリングＥＣＵ７２およびエンジンＥＣＵ７３と電気的に接続されている。

図５は、本実施の形態に係る車両１００が備える主要な構成要素の一部の配置を示す図である。この図に係る領域４７は、一のアンテナ４３が、電子キー５からの第２の無線信号５９を受信できる領域である。領域４７は、一のアンテナ４３が、車両１００の外側、および、内側において、電子キー５の第２の無線信号５９を受信できる範囲に設けられている。

図４に係る通信装置４は、ドアノブ８１，ボタン８２，フットブレーキ８３のいずれか一つが操作されたときにのみ、一のアンテナ４３を介して、第１の無線信号４９を外部に送信する。以下、ドアノブ８１，ボタン８２，フットブレーキ８３のそれぞれが操作されたときの無線通信システムの動作を説明する。

まず、ドアノブ８１が操作されたときの動作について説明する。ドアノブ８１が操作されたときに、通信装置４は、一のアンテナ４３を介して、第１の無線信号４９を外部に送信する。電子キー５は、通信装置４から送信された第１の無線信号の受信に応じて、車両１００に固有の暗証コードを含む第２の無線信号５９を送信する。通信装置４は、一のアンテナ４３で受信された無線信号に含まれる暗証コードをスマートＥＣＵ６に出力する。スマートＥＣＵ６は、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致しているかを照合する。制御部７を構成するボディＥＣＵ７１は、ドアノブ８１が操作された後に通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、ドア１をアンロックする。

次に、ボタン８２が操作されたときの動作について説明する。ボタン８２が操作されたときに、通信装置４は、一のアンテナ４３を介して、第１の無線信号４９を外部に送信する。通信装置４が第１の無線信号４９を外部に送信してから、スマートＥＣＵ６が、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致しているかを照合するまでの動作は、上述と同じである。制御部７を構成するボディＥＣＵ７１は、ボタン８２が操作された後に通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、ドア１をロックする。

次に、フットブレーキ８３が操作されたときの動作について説明する。フットブレーキ８３が操作されたときに、通信装置４は、一のアンテナ４３を介して、第１の無線信号４９を外部に送信する。通信装置４が第１の無線信号４９を外部に送信してから、スマートＥＣＵ６が、通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致しているかを照合するまでの動作は、上述と同じである。制御部７を構成するステアリングＥＣＵ７２は、フットブレーキ８３が操作された後に通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、ハンドル２のステアリングをアンロックする。また、制御部７を構成するエンジンＥＣＵ７３は、フットブレーキ８３が操作された後に通信装置４で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、エンジン３を始動する。

以上のような本実施の形態に係る無線通信システムによれば、実施の形態１に係る無線通信システムと同様、電子キー５は、車両１００が備える通信装置４からの第１の無線信号４９の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、暗証コードを含む第２の無線信号５９を送信する。そのため、実施の形態１に係る無線通信システムにより得られた効果と同じ効果が得られる。

また、本実施の形態では、制御部７は、ドアノブ８１またはボタン８２が操作された後に、一のアンテナ４３で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、ドア１を制御する。一方、制御部７は、フットブレーキ８３が操作された後に、一のアンテナ４３で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、車両１００に固有の暗証コードと一致するとスマートＥＣＵ６で判定された場合には、ハンドル２およびエンジン３を制御する。これにより、通信装置４が有するアンテナが１つであっても、ドア１の制御と、ハンドル２およびエンジン３の制御とを切り分けて行うことができる。その結果、車両１００に設けるアンテナの数を減らすことができるため、車両１００にかかるコストを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る通信装置４は、実施の形態１に係る無線通信システムのように、定期的に第１の無線信号４９を送信するのではなく、操作部８が操作されたときにのみ、第１の無線信号４９を送信する。これにより、第１の無線信号４９を送信する場合に比べて、本実施の形態に係る無線通信システムでは、通信装置４により長期的に消費される電力を低減することができる。

実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係る電子キーの構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。

符号の説明

１ ドア
２ ハンドル
３ エンジン
４ 通信装置
５ 電子キー
６ スマートＥＣＵ
７ 制御部
８ 操作部
４３ アンテナ
４９ 第１の無線信号
５９ 第２の無線信号
８１ ドアノブ
８２ ボタン
８３ フットブレーキ
１００ 車両

Claims (4)

1. 車両に備えられたドアと、
   前記車両に備えられ、第１の無線信号を送信する通信装置と、
   前記通信装置から送信された前記第１の無線信号の電力に基づいて送信用の電力を生成し、当該電力を用いて、当該第１の無線信号の受信に応じて、前記車両に固有の暗証コードを含む第２の無線信号を送信する電子キーと、
   前記車両に備えられ、前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致しているかを照合する照合部と、
   前記車両に備えられ、前記照合部における照合の結果、前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致した場合に、前記ドアを制御する制御部と、
   を備える、無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記車両に備えられた操作部を備え、
   前記通信装置は、前記操作部が操作されたときにのみ、前記第１の無線信号を送信する、無線通信システム。
3. 請求項２に記載の無線通信システムであって、
   前記操作部は、前記ドアに設けられたドアノブと、前記車両の外表面に設けられたボタンとを含み、
   前記制御部は、
   前記ドアノブが操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアをアンロックし、
   前記ボタンが操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアをロックする、無線通信システム。
4. 請求項２に記載の無線通信システムであって、
   前記車両に備えられたエンジンをさらに備え、
   前記操作部は、前記ドアに対応する第１の操作部と、前記エンジンに対応する第２の操作部とを有し、
   前記通信装置は、前記第１の無線信号を送信し、前記電子キーからの前記第２の無線信号を受信するための一のアンテナを有し、
   前記制御部は、
   前記第１の操作部が操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記ドアを制御し、
   前記第２の操作部が操作された後に前記通信装置で受信された無線信号に含まれる暗証コードが、前記車両に固有の暗証コードと一致すると前記照合部で判定された場合には、前記エンジンを制御する、無線通信システム。

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