ドアロック制御システム
【課題】スマートキーまでの距離を高精度に導出できるドアロック制御システムを提供する。
【解決手段】ドアロック制御システム１０においては、車両１１側の車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信されると、これに応答してユーザ１２が携帯するスマートキー３から応答信号Ｓ２が返信される。この応答信号Ｓ２が車載アンテナ５に受信されると、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠される。応答信号Ｓ２には、周波数変調した連続波であるＦＭ−ＣＷが採用される。このため、応答時間を直接的に計時せずとも、ＦＭ−ＣＷから得られる周波数情報から応答時間を求めることができるため、スマートキー３までの距離が近くともその距離を高精度に導出できる。
【解決手段】ドアロック制御システム１０においては、車両１１側の車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信されると、これに応答してユーザ１２が携帯するスマートキー３から応答信号Ｓ２が返信される。この応答信号Ｓ２が車載アンテナ５に受信されると、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠される。応答信号Ｓ２には、周波数変調した連続波であるＦＭ−ＣＷが採用される。このため、応答時間を直接的に計時せずとも、ＦＭ−ＣＷから得られる周波数情報から応答時間を求めることができるため、スマートキー３までの距離が近くともその距離を高精度に導出できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車などの車両のドアの解錠（開錠）及び施錠（閉錠）を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムなどのドアロック制御システムが知られている。
【０００３】
このようなドアロック制御システムとしては、ユーザが携帯する携帯機器の位置を検出し、それに基づいてドアロックの開閉を制御するものが提案されている。例えば、特許文献１の技術では、携帯機器から送信される電波信号の伝搬時間に基づいて携帯機器までの距離を求め、求められた距離から車内外のいずれに携帯機器が存在するかを判断して、ドアロックの開閉を制御するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１４８３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドアロック制御システムにおいて検出対象となる距離、すなわち、車両側のアンテナからユーザが携帯する携帯機器までの距離は、約５ｍ以内と比較的近距離となる。このことから、アンテナと携帯機器との間の電波信号の伝搬時間は非常に短くなるため、特許文献１の技術のように伝搬時間のみに基づいて携帯機器の距離を正確に導出するには、ナノ秒を認識可能な非常に高い精度の計時性能が必要となる。このような計時性能の実現は困難かつ高価であり、特許文献１の技術をドアロック制御システムに現実的に採用することは難しかった。
【０００６】
また、車両側のアンテナで受信される電波信号には、携帯機器から直接的に伝搬する直接波の他に、車内などで反射した反射波も含まれている。したがって、このような直接波と反射波とが重畳された電波信号から、携帯機器の距離を正しく導出することは難しかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、携帯機器までの距離を簡易かつ高精度に導出できるドアロック制御システムを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、携帯機器からの信号が反射波を含む場合であっても、正確に携帯機器の距離を導出できるドアロック制御システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムであって、前記車両に搭載され、リクエスト信号を発信する発信手段と、前記リクエスト信号の受信に応答して、周波数変調した応答信号を発信するユーザが携帯可能な携帯機器と、前記車両に搭載され、前記応答信号を受信する受信手段と、前記応答信号から得られる周波数情報に基づいて、前記携帯機器の距離を導出する導出手段と、前記携帯機器の距離に基づいて前記車両のドアロックを制御する制御手段と、を備えている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のドアロック制御システムにおいて、前記導出手段は、前記周波数情報のうちの前記応答信号の直接波に係る情報を抽出し、前記直接波に係る情報のみに基づいて前記携帯機器の距離を導出する。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、前記発信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向への発信指向性を有するものであり、前記制御手段は、前記第１方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、前記第２方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御する。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、前記受信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向からの受信指向性を有するものであり、前記制御手段は、前記第１方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、前記第２方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし４の発明によれば、周波数変調した応答信号から得られる周波数情報に基づいて携帯機器の距離を導出するため、比較的近距離に存在する携帯機器の距離を高精度に導出することができる。
【００１４】
また、特に請求項２の発明によれば、直接波に係る情報を抽出して、その直接波に係る情報のみに基づいて携帯機器の距離を導出するため、応答信号が車内などで反射する場合であっても、その反射波の影響を排除して、正確に携帯機器の距離を導出することができる。
【００１５】
また、特に請求項３及び４の発明によれば、携帯機器の方向を特定できるため、各ドアにアンテナを設けることなく、ユーザが存在する側のドアのみのドアロックの制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜１．全体概要＞
図１は、本発明の実施の形態に係るドアロック制御システム１０の概要を示す図である。このドアロック制御システム１０は、車両（図中では自動車）１１の左右のドアにそれぞれ設けられたドアロック機構（左ドアロック機構９Ｌ及び右ドアロック機構９Ｒ）の解錠／施錠を制御するものである。
【００１７】
図に示すように、ドアロック制御システム１０は、車両１１側に搭載される車載装置２と、ユーザ１２側に携帯される携帯機器であるスマートキー（インテリジェントキー）３とに大別される。
【００１８】
車載装置２は、スマートキー３との間で電波信号の送受信を行う車載アンテナ５と、全体的な制御を担う制御ユニット４とを備えている。車載アンテナ５は、車両１１の左右のほぼ中心位置に位置し、かつ、ドア付近との間に電波信号を遮蔽する物体がなるべく存在しない位置（例えば、車内のダッシュボード上など）に配置される。一方、制御ユニット４は、車内のセンターコンソールなどに配置されるが、その配置位置は特に限定されない。
【００１９】
このドアロック制御システム１０は、スマートキー３を携帯するユーザ１２が車両１１に近づいたときに、ユーザ１２の鍵穴へのキーの差し込み操作を伴うことなく、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒを解錠する機能を有している。
【００２０】
この解錠動作にあたっては、まず、車載装置２の車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信される。このリクエスト信号Ｓ１がスマートキー３に受信されると、これに応答してスマートキー３から応答信号Ｓ２が返信される。この応答信号Ｓ２が車載アンテナ５で受信されると、この受信に基づいて制御ユニット４によりスマートキー３の存在が認識され、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠される。この解錠の際には、スマートキー３が車両１１の左右のいずれに存在しているかが制御ユニット４により判断され、スマートキー３が存在する側（ユーザ側）のみのドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠されるようになっている。
【００２１】
以下では、このような解錠動作を実現するドアロック制御システム１０の構成及び処理について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
＜２．制御ユニット＞
まず、制御ユニット４の構成について説明する。図２は、制御ユニット４の機能的構成を示すブロック図である。図に示すように、制御ユニット４は、その本体部となるＣＰＵ４１と、リクエスト信号Ｓ１の発信に係る処理を行う発信処理回路４２と、応答信号Ｓ２の受信に係る処理を行う受信処理回路４４とを備えている。また、発信処理回路４２と受信処理回路４４とはそれぞれサーキュレータ４３を介して車載アンテナ５に接続されている。
【００２３】
発信処理回路４２は、リクエスト信号Ｓ１を発生するリクエスト信号発生器６１を備えている。リクエスト信号Ｓ１としては、例えば、２．４５ＧＨｚの短パルス信号が用いられる。リクエスト信号発生器６１で発生されたリクエスト信号Ｓ１は、サーキュレータ４３を介して車載アンテナ５に伝送され、車載アンテナ５から車外へ向けて発信される。
【００２４】
また、車載アンテナ５で受信された応答信号Ｓ２は、サーキュレータ４３を介して受信処理回路４４に入力される。受信処理回路４４は、応答信号Ｓ２を処理するための回路として、増幅回路６２と、ミキサー６３と、Ａ／Ｄ変換器６４と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６５とを備えている。さらに、受信処理回路４４は、応答信号Ｓ２と同一の波形パターンを有する信号であるパターン信号Ｓ０を発生するパターン信号発生器６６を備えている。これらの受信処理回路４４の各部の処理により、車載アンテナ５からスマートキー３までの間の距離が導出されることになるが、その詳細については後述する。
【００２５】
これらの発信処理回路４２及び受信処理回路４４は、ＣＰＵ４１に電気的に接続されている。これにより、発信処理回路４２及び受信処理回路４４は、ＣＰＵ４１の制御下で動作するとともに、ＤＳＰ６５の演算結果はＣＰＵ４１に入力されるようになっている。また、ＣＰＵ４１は、車載アンテナ５と、左右のドアロック機構９Ｌ，９Ｒとにも電気的に接続される。これにより、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒの解錠／施錠はＣＰＵ４１により制御され、車載アンテナ５もＣＰＵ４１の制御下で動作する。
【００２６】
＜３．車載アンテナ＞
次に、車載アンテナ５の構成について説明する。車載アンテナ５は、指向性を変更可能なアンテナであり、本実施の形態では電子的に指向性を制御可能なエスパアンテナ（電子制御式アレーアンテナ／Electronically Steerable Passive Array Radiator Antennas）が採用されている。
【００２７】
図３は、エスパアンテナとして構成された車載アンテナ５の外観構成を示す図である。図３に示すように、車載アンテナ５は、円柱状のハウジング５１と、その一面から垂直に配置される７本の棒状素子５２，５３とを備えている。これらの棒状素子５２，５３のうち、中央の一本は励振素子５２であり、その周辺の６本はパラサイト素子（非励振素子）５３である。パラサイト素子５３は、中央の励振素子５２の位置を基準として、励振素子５２から所定距離だけ離れた円上に６０度ごとに配置される。励振素子５２はリクエスト信号Ｓ１の送信、及び、応答信号Ｓ２の受信を担い、一方で、パラサイト素子５３は車載アンテナ５の指向性を変更する役割を担うことになる。ここで、車載アンテナ５の指向性とは、リクエスト信号Ｓ１の発信指向性、及び、応答信号Ｓ２の受信指向性の双方の意を含む。
【００２８】
図４は車載アンテナ５の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、励振素子５２には、無線信号の送受信を行うための送受信回路５４が接続されている。この送受信回路５４はさらに、制御ユニット４のサーキュレータ４３に接続される。このような構成によって、リクエスト信号Ｓ１の送信、及び、応答信号Ｓ２の受信が励振素子５２によりなされることになる。
【００２９】
一方、６本のパラサイト素子５３にはそれぞれ可変容量ダイオード５５が接続されている。これらの可変容量ダイオード５５のそれぞれに印加する直流バイアス電圧を変更してそのリアクタンス値を調整することにより、車載アンテナ５の指向性が変化される。可変容量ダイオード５５への直流バイアス電圧は、ハウジング５１内部に配置される指向性制御回路５６によって変更される。また、この指向性制御回路５６は、制御ユニット４のＣＰＵ４１に電気的に接続され、ＣＰＵ４１からの信号に基づいて直流バイアス電圧を変更する。このような構成により、車載アンテナ５の指向性は、制御ユニット４のＣＰＵ４１によって制御されるようになっている。
【００３０】
本実施の形態の車載アンテナ５の指向性は、図５に示すように、車両１１の左側のドアへの方向８Ｌと右側のドアへの方向８Ｒとの２つの方向に変更されるようになっている。車載アンテナ５の指向性が左側方向８Ｌに向けられたときには、左側のドアの近傍範囲８０Ｌが、車載アンテナ５の電波信号の送受信の主な対象範囲となる。また逆に、指向性が右側方向８Ｒに向けられたときには、右側のドアの近傍範囲８０Ｒが、車載アンテナ５の電波信号の送受信の主な対象範囲となる。
【００３１】
＜４．スマートキー＞
次に、スマートキー３の構成について説明する。図６は、スマートキー３の機能的構成を示すブロック図である。図に示すように、スマートキー３は、アンテナ３１と、リクエスト信号Ｓ１を検出する信号検出回路３３と、応答信号Ｓ２を発生する応答信号発生器３４とを備えている。信号検出回路３３と応答信号発生器３４とは、サーキュレータ３２を介してアンテナ３１に接続される。
【００３２】
アンテナ３１は、無指向性のアンテナとして構成され、リクエスト信号Ｓ１の受信及び応答信号Ｓ２の発信を担う。アンテナ３１で受信されたリクエスト信号Ｓ１は、サーキュレータ３２を介して信号検出回路３３に入力される。信号検出回路３３は、リクエスト信号Ｓ１を検出すると、応答信号Ｓ２の発生を指示する指示信号を応答信号発生器３４に入力する。応答信号発生器３４は、これに応答して応答信号Ｓ２を発生する。発生された応答信号Ｓ２は、サーキュレータ３２を介してアンテナ３１に伝送され、アンテナ３１から発信される。このような構成により、スマートキー３は、リクエスト信号Ｓ１の受信に応答して応答信号Ｓ２を返信することになる。
【００３３】
＜５．距離の導出＞
スマートキー３の応答信号発生器３４で発生される応答信号Ｓ２としては、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated - Continuous Wave）が採用される。本実施の形態のドアロック制御システム１０では、このＦＭ−ＣＷを応答信号Ｓ２として利用することで、車載アンテナ５からスマートキー３までの距離を正確に導出できるようになっている。以下では、この車載アンテナ５からスマートキー３までの距離（以下、「キー距離」という。）を導出する原理について説明する。
【００３４】
ＦＭ−ＣＷは、周波数変調した連続波である。図７の上部は、ＦＭ−ＣＷの周波数の時系列的な変化を示し、図７の下部は、これと同一時間帯におけるＦＭ−ＣＷの波形の時系列的な変化を示している。図に示すように、ＦＭ−ＣＷは、時間の経過に従って周波数が高くなるように周波数変調した信号であり、チャープ信号とも呼ばれる。
【００３５】
ドアロック制御システム１０では、図８に示すように、車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が送信され、これに応答してスマートキー３から返信されるＦＭ−ＣＷの応答信号Ｓ２が車載アンテナ５で受信される。ここで、リクエスト信号Ｓ１が車載アンテナ５から発信されてからスマートキー３に到達するまでの時間をリクエスト時間Ｔ１とし、応答信号Ｓ２がスマートキー３から発信されてから車載アンテナ５に到達するまでの時間を応答時間Ｔ２とすると、これらリクエスト時間Ｔ１と応答時間Ｔ２とを加算したものが、車載アンテナ５がリクエスト信号Ｓ１を発信してから応答信号Ｓ２を受信するまでのトータル時間τとなる。このトータル時間τは、キー距離に比例した時間となり、キー距離が遠いほど長くなる。
【００３６】
ところで、制御ユニット４では、図７に示す応答信号Ｓ２と全く同一の波形パターンを有するＦＭ−ＣＷのパターン信号Ｓ０が、リクエスト信号Ｓ１の発信と同時にパターン信号発生器６６により発生される。以下、このパターン信号Ｓ０と、車載アンテナ５によって受信される応答信号Ｓ２とに注目する。
【００３７】
図９の上部は、パターン信号Ｓ０及び応答信号Ｓ２の周波数を同一時間軸に示したものである。図９（ａ）はキー距離が比較的近い場合、図９（ｂ）はキー距離が比較的遠い場合をそれぞれ示している。
【００３８】
応答信号Ｓ２は、パターン信号Ｓ０に対してトータル時間τだけ遅延する。ここで、パターン信号Ｓ０と応答信号Ｓ２との周波数の差分をとり、この周波数の差をビート周波数とすると、ビート周波数は、図９の下部に示すように、パターン信号Ｓ０と応答信号Ｓ２とが重なる時間帯においては一定の値となる。つまり、ＦＭ−ＣＷではその周波数が時間に対して比例するので、ビート周波数はトータル時間τに比例する一定の値となる。したがって、ビート周波数を求めることで正確なトータル時間τがわかり、さらに、トータル時間τからキー距離が導出できるわけである。
【００３９】
このような演算は、制御ユニット４のＤＳＰ６５及びＣＰＵ４１によってなされることになる。より具体的には、図２に示すように、車載アンテナ５にて受信された応答信号Ｓ２は増幅回路６２によって増幅されてミキサー６３に入力される。その一方で、リクエスト信号Ｓ１の発信と同時にパターン信号発生器６６にて発生されたパターン信号Ｓ０もミキサー６３に入力される。ミキサー６３から出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６４にてデジタル信号に変換されてＤＳＰ６５に入力される。ＤＳＰ６５は、時間領域の情報である入力信号に対して高速フーリエ変換アルゴリズム（ＦＦＴ）を用いて離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行い、入力信号を周波数領域の情報に変換する。これにより、図１０に示すように、信号の周波数ごとの受信強度を示す周波数情報が得られる。図１０に示す周波数情報においてピーク７となる位置の周波数が、ビート周波数に対応する。
【００４０】
このようにしてＤＳＰ６５にて導出された周波数情報はＣＰＵ４１に入力される。ＣＰＵ４１は、周波数情報のピーク７の位置からビート周波数を取得し、取得したビート周波数に基づいてトータル時間τを求め、さらにトータル時間τからキー距離を導出することになる。
【００４１】
以上のように本実施の形態のドアロック制御システム１０では、トータル時間τを直接的に計時せず、ビート周波数からトータル時間τを求めている。このため、非常に高い精度の計時性能が無くとも、比較的近距離に存在するスマートキー３までの距離を正確に導出することができることになる。
【００４２】
なお、図１０に示す周波数情報においては、ピーク７が２つ示されている。これらは、スマートキー３からの応答信号Ｓ２の直接波と反射波とに対応するものである。図１１に示すように、一回のリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２には、スマートキー３から直接的に車載アンテナ５に伝搬する直接波Ｓ２１と、車内で反射されてから車載アンテナ５に伝搬する反射波Ｓ２２とがある。つまり、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とが重畳されたものが、応答信号Ｓ２として車載アンテナ５に受信されることになる。このため、周波数情報においては、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とのそれぞれのビート周波数に対応するピーク７が生じることになる。
【００４３】
ここで、直接波に係る応答時間Ｔ２は比較的短く、一方で、反射波に係る応答時間Ｔ２は比較的長い。また、前述したように、ビート周波数は、リクエスト時間Ｔ１と応答時間Ｔ２とを加算したトータル時間τに比例する。このため、周波数情報において複数のピーク７が生じた場合は、それらのうちで最も周波数が小さいものが直接波に対応することになる。このため、ＣＰＵ４１は、周波数情報に複数のピーク７が存在するときは、それらが示す周波数で最も小さいものを直接波に対応するビート周波数として抽出し、このビート周波数に基づいてキー距離を導出するようになっている。これにより、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とが重畳された応答信号Ｓ２からであっても、正確にキー距離を導出することができるようになっている。
【００４４】
＜６．解錠動作＞
次に、ドアロック制御システム１０による解錠動作について説明する。図１２は、ドアロック制御システム１０の解錠動作の流れを示す図である。この動作の開始時点においては、左右のドアロック機構９Ｌ，９Ｒは双方とも施錠状態となっているものとする。
【００４５】
ドアロック機構９Ｌ，９Ｒの施錠状態においては、所定の時間周期で車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信される（ステップＳＴ１）。この際、車載アンテナ５の指向性は、リクエスト信号Ｓ１を発信するごとに変更される（ステップＳＴ３）。したがって、リクエスト信号Ｓ１は左側方向８Ｌと右側方向８Ｒとに向けて交互に発信されることになる。このようなリクエスト信号Ｓ１の発信は、スマートキー３から応答信号Ｓ２が返信されるまで繰り返される（ステップＳＴ２にてＮｏ）。
【００４６】
スマートキー３からの応答信号Ｓ２が車載アンテナ５に受信されると（ステップＳＴ２にてＹｅｓ）、ＤＳＰ６５及びＣＰＵ４１等の上述した演算処理により、受信された応答信号Ｓ２に基づいてキー距離が導出される。導出されたキー距離は、第１距離とされる（ステップＳＴ４）。
【００４７】
続いて、車載アンテナ５の指向性が変更される。つまり、応答信号Ｓ２を受信した際の車載アンテナ５の指向性が左側方向８Ｌであれば右側方向８Ｒに、右側方向８Ｒであれば左側方向８Ｌにそれぞれ変更される（ステップＳＴ５）。そして、車載アンテナ５の指向性が変更された状態で、リクエスト信号Ｓ１がさらに発信される（ステップＳＴ６）。
【００４８】
このリクエスト信号Ｓ１に応答したスマートキー３からの応答信号Ｓ２は車載アンテナ５に受信され（ステップＳＴ７）、この応答信号Ｓ２に基づいて、キー距離が再び導出される。ここで導出されたキー距離は、第２距離とされる（ステップＳＴ８）。つまり、第１距離と第２距離とでは、対応する車載アンテナ５の指向性が互いに相違することになる。
【００４９】
ここで、ステップＳＴ５における変更前の指向性の方向を第１方向とし、変更後の指向性の方向を第２方向とすると、第１距離は第１方向へのリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であり、第２距離は第２方向へのリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離である。また、第１距離は第１方向から受信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であり、第２距離は第２方向から受信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であると表現することもできる。スマートキー３は、このような第１距離と第２距離とのうち短い距離に対応する指向性の方向に存在するとみなすことができる。
【００５０】
このため、第１距離と第２距離とが取得されると、次に、これらの距離が比較され、短い距離に対応する指向性の方向が、スマートキー３が存在する方向としてＣＰＵ４１により特定される（ステップＳＴ９）。スマートキー３が存在する方向が特定されると、特定した方向のドアロック機構９Ｌ，９ＲがＣＰＵ４１により解錠されることになる（ステップＳＴ１０）。
【００５１】
このように、ドアロック制御システム１０では、車載アンテナ５の指向性を２つの方向へ変化させ、変化の前後において得られる２つの距離を比較することで、スマートキー３が存在する方向を特定する。このため、各ドアにアンテナを設けるなどの複雑な構成を採用することなく、ユーザが存在する側（スマートキー３が存在する側）のみのドアロック機構を解錠することができる。
【００５２】
＜７．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５３】
上記実施の形態では、施錠状態において所定の時間周期でリクエスト信号Ｓ１が発信されると説明したが、例えば、ユーザによるドアスイッチの押下をトリガとしてリクエスト信号Ｓ１が発信されてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、車載アンテナとしてエスパアンテナを採用していたが、例えば、特定方向への指向性を有するアンテナを回転駆動させるものなど、少なくとも２つの方向への指向性を有するものであればどのようなアンテナを用いてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態では、リクエスト信号Ｓ１の発信と応答信号Ｓ２の受信とを一つの車載アンテナ５で行うようにしていたが、リクエスト信号Ｓ１の発信を担う発信用アンテナと、応答信号Ｓ２の受信を担う受信用アンテナとを別個に設けてもよい。またこの場合、発信用アンテナと受信用アンテナとのいずれか一方に少なくとも２つの方向への指向性を有するアンテナを採用し、他方に無指向性のアンテナを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ドアロック制御システムの概要を示す図である。
【図２】制御ユニットの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】車載アンテナの外観構成を示す図である。
【図４】車載アンテナの機能的構成を示すブロック図である。
【図５】車載アンテナの指向性を示す図である。
【図６】スマートキーの機能的構成を示すブロック図である。
【図７】ＦＭ−ＣＷの時間に対する周波数の変化を示す図である。
【図８】車載アンテナとスマートキーとの間の電波信号の送受信を示す図である。
【図９】パターン信号及び応答信号の周波数を示す図である。
【図１０】応答信号から得られる周波数情報を示す図である。
【図１１】応答信号の直接波と反射波とを示す図である。
【図１２】ドアロック制御システムの解錠動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
２ 車載装置
３ スマートキー
４ 制御ユニット
５ 車載アンテナ
１０ ドアロック制御システム
１１ 車両
１２ ユーザ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車などの車両のドアの解錠（開錠）及び施錠（閉錠）を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムなどのドアロック制御システムが知られている。
【０００３】
このようなドアロック制御システムとしては、ユーザが携帯する携帯機器の位置を検出し、それに基づいてドアロックの開閉を制御するものが提案されている。例えば、特許文献１の技術では、携帯機器から送信される電波信号の伝搬時間に基づいて携帯機器までの距離を求め、求められた距離から車内外のいずれに携帯機器が存在するかを判断して、ドアロックの開閉を制御するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１４８３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドアロック制御システムにおいて検出対象となる距離、すなわち、車両側のアンテナからユーザが携帯する携帯機器までの距離は、約５ｍ以内と比較的近距離となる。このことから、アンテナと携帯機器との間の電波信号の伝搬時間は非常に短くなるため、特許文献１の技術のように伝搬時間のみに基づいて携帯機器の距離を正確に導出するには、ナノ秒を認識可能な非常に高い精度の計時性能が必要となる。このような計時性能の実現は困難かつ高価であり、特許文献１の技術をドアロック制御システムに現実的に採用することは難しかった。
【０００６】
また、車両側のアンテナで受信される電波信号には、携帯機器から直接的に伝搬する直接波の他に、車内などで反射した反射波も含まれている。したがって、このような直接波と反射波とが重畳された電波信号から、携帯機器の距離を正しく導出することは難しかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、携帯機器までの距離を簡易かつ高精度に導出できるドアロック制御システムを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、携帯機器からの信号が反射波を含む場合であっても、正確に携帯機器の距離を導出できるドアロック制御システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムであって、前記車両に搭載され、リクエスト信号を発信する発信手段と、前記リクエスト信号の受信に応答して、周波数変調した応答信号を発信するユーザが携帯可能な携帯機器と、前記車両に搭載され、前記応答信号を受信する受信手段と、前記応答信号から得られる周波数情報に基づいて、前記携帯機器の距離を導出する導出手段と、前記携帯機器の距離に基づいて前記車両のドアロックを制御する制御手段と、を備えている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のドアロック制御システムにおいて、前記導出手段は、前記周波数情報のうちの前記応答信号の直接波に係る情報を抽出し、前記直接波に係る情報のみに基づいて前記携帯機器の距離を導出する。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、前記発信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向への発信指向性を有するものであり、前記制御手段は、前記第１方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、前記第２方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御する。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、前記受信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向からの受信指向性を有するものであり、前記制御手段は、前記第１方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、前記第２方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし４の発明によれば、周波数変調した応答信号から得られる周波数情報に基づいて携帯機器の距離を導出するため、比較的近距離に存在する携帯機器の距離を高精度に導出することができる。
【００１４】
また、特に請求項２の発明によれば、直接波に係る情報を抽出して、その直接波に係る情報のみに基づいて携帯機器の距離を導出するため、応答信号が車内などで反射する場合であっても、その反射波の影響を排除して、正確に携帯機器の距離を導出することができる。
【００１５】
また、特に請求項３及び４の発明によれば、携帯機器の方向を特定できるため、各ドアにアンテナを設けることなく、ユーザが存在する側のドアのみのドアロックの制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜１．全体概要＞
図１は、本発明の実施の形態に係るドアロック制御システム１０の概要を示す図である。このドアロック制御システム１０は、車両（図中では自動車）１１の左右のドアにそれぞれ設けられたドアロック機構（左ドアロック機構９Ｌ及び右ドアロック機構９Ｒ）の解錠／施錠を制御するものである。
【００１７】
図に示すように、ドアロック制御システム１０は、車両１１側に搭載される車載装置２と、ユーザ１２側に携帯される携帯機器であるスマートキー（インテリジェントキー）３とに大別される。
【００１８】
車載装置２は、スマートキー３との間で電波信号の送受信を行う車載アンテナ５と、全体的な制御を担う制御ユニット４とを備えている。車載アンテナ５は、車両１１の左右のほぼ中心位置に位置し、かつ、ドア付近との間に電波信号を遮蔽する物体がなるべく存在しない位置（例えば、車内のダッシュボード上など）に配置される。一方、制御ユニット４は、車内のセンターコンソールなどに配置されるが、その配置位置は特に限定されない。
【００１９】
このドアロック制御システム１０は、スマートキー３を携帯するユーザ１２が車両１１に近づいたときに、ユーザ１２の鍵穴へのキーの差し込み操作を伴うことなく、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒを解錠する機能を有している。
【００２０】
この解錠動作にあたっては、まず、車載装置２の車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信される。このリクエスト信号Ｓ１がスマートキー３に受信されると、これに応答してスマートキー３から応答信号Ｓ２が返信される。この応答信号Ｓ２が車載アンテナ５で受信されると、この受信に基づいて制御ユニット４によりスマートキー３の存在が認識され、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠される。この解錠の際には、スマートキー３が車両１１の左右のいずれに存在しているかが制御ユニット４により判断され、スマートキー３が存在する側（ユーザ側）のみのドアロック機構９Ｌ，９Ｒが解錠されるようになっている。
【００２１】
以下では、このような解錠動作を実現するドアロック制御システム１０の構成及び処理について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
＜２．制御ユニット＞
まず、制御ユニット４の構成について説明する。図２は、制御ユニット４の機能的構成を示すブロック図である。図に示すように、制御ユニット４は、その本体部となるＣＰＵ４１と、リクエスト信号Ｓ１の発信に係る処理を行う発信処理回路４２と、応答信号Ｓ２の受信に係る処理を行う受信処理回路４４とを備えている。また、発信処理回路４２と受信処理回路４４とはそれぞれサーキュレータ４３を介して車載アンテナ５に接続されている。
【００２３】
発信処理回路４２は、リクエスト信号Ｓ１を発生するリクエスト信号発生器６１を備えている。リクエスト信号Ｓ１としては、例えば、２．４５ＧＨｚの短パルス信号が用いられる。リクエスト信号発生器６１で発生されたリクエスト信号Ｓ１は、サーキュレータ４３を介して車載アンテナ５に伝送され、車載アンテナ５から車外へ向けて発信される。
【００２４】
また、車載アンテナ５で受信された応答信号Ｓ２は、サーキュレータ４３を介して受信処理回路４４に入力される。受信処理回路４４は、応答信号Ｓ２を処理するための回路として、増幅回路６２と、ミキサー６３と、Ａ／Ｄ変換器６４と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６５とを備えている。さらに、受信処理回路４４は、応答信号Ｓ２と同一の波形パターンを有する信号であるパターン信号Ｓ０を発生するパターン信号発生器６６を備えている。これらの受信処理回路４４の各部の処理により、車載アンテナ５からスマートキー３までの間の距離が導出されることになるが、その詳細については後述する。
【００２５】
これらの発信処理回路４２及び受信処理回路４４は、ＣＰＵ４１に電気的に接続されている。これにより、発信処理回路４２及び受信処理回路４４は、ＣＰＵ４１の制御下で動作するとともに、ＤＳＰ６５の演算結果はＣＰＵ４１に入力されるようになっている。また、ＣＰＵ４１は、車載アンテナ５と、左右のドアロック機構９Ｌ，９Ｒとにも電気的に接続される。これにより、ドアロック機構９Ｌ，９Ｒの解錠／施錠はＣＰＵ４１により制御され、車載アンテナ５もＣＰＵ４１の制御下で動作する。
【００２６】
＜３．車載アンテナ＞
次に、車載アンテナ５の構成について説明する。車載アンテナ５は、指向性を変更可能なアンテナであり、本実施の形態では電子的に指向性を制御可能なエスパアンテナ（電子制御式アレーアンテナ／Electronically Steerable Passive Array Radiator Antennas）が採用されている。
【００２７】
図３は、エスパアンテナとして構成された車載アンテナ５の外観構成を示す図である。図３に示すように、車載アンテナ５は、円柱状のハウジング５１と、その一面から垂直に配置される７本の棒状素子５２，５３とを備えている。これらの棒状素子５２，５３のうち、中央の一本は励振素子５２であり、その周辺の６本はパラサイト素子（非励振素子）５３である。パラサイト素子５３は、中央の励振素子５２の位置を基準として、励振素子５２から所定距離だけ離れた円上に６０度ごとに配置される。励振素子５２はリクエスト信号Ｓ１の送信、及び、応答信号Ｓ２の受信を担い、一方で、パラサイト素子５３は車載アンテナ５の指向性を変更する役割を担うことになる。ここで、車載アンテナ５の指向性とは、リクエスト信号Ｓ１の発信指向性、及び、応答信号Ｓ２の受信指向性の双方の意を含む。
【００２８】
図４は車載アンテナ５の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、励振素子５２には、無線信号の送受信を行うための送受信回路５４が接続されている。この送受信回路５４はさらに、制御ユニット４のサーキュレータ４３に接続される。このような構成によって、リクエスト信号Ｓ１の送信、及び、応答信号Ｓ２の受信が励振素子５２によりなされることになる。
【００２９】
一方、６本のパラサイト素子５３にはそれぞれ可変容量ダイオード５５が接続されている。これらの可変容量ダイオード５５のそれぞれに印加する直流バイアス電圧を変更してそのリアクタンス値を調整することにより、車載アンテナ５の指向性が変化される。可変容量ダイオード５５への直流バイアス電圧は、ハウジング５１内部に配置される指向性制御回路５６によって変更される。また、この指向性制御回路５６は、制御ユニット４のＣＰＵ４１に電気的に接続され、ＣＰＵ４１からの信号に基づいて直流バイアス電圧を変更する。このような構成により、車載アンテナ５の指向性は、制御ユニット４のＣＰＵ４１によって制御されるようになっている。
【００３０】
本実施の形態の車載アンテナ５の指向性は、図５に示すように、車両１１の左側のドアへの方向８Ｌと右側のドアへの方向８Ｒとの２つの方向に変更されるようになっている。車載アンテナ５の指向性が左側方向８Ｌに向けられたときには、左側のドアの近傍範囲８０Ｌが、車載アンテナ５の電波信号の送受信の主な対象範囲となる。また逆に、指向性が右側方向８Ｒに向けられたときには、右側のドアの近傍範囲８０Ｒが、車載アンテナ５の電波信号の送受信の主な対象範囲となる。
【００３１】
＜４．スマートキー＞
次に、スマートキー３の構成について説明する。図６は、スマートキー３の機能的構成を示すブロック図である。図に示すように、スマートキー３は、アンテナ３１と、リクエスト信号Ｓ１を検出する信号検出回路３３と、応答信号Ｓ２を発生する応答信号発生器３４とを備えている。信号検出回路３３と応答信号発生器３４とは、サーキュレータ３２を介してアンテナ３１に接続される。
【００３２】
アンテナ３１は、無指向性のアンテナとして構成され、リクエスト信号Ｓ１の受信及び応答信号Ｓ２の発信を担う。アンテナ３１で受信されたリクエスト信号Ｓ１は、サーキュレータ３２を介して信号検出回路３３に入力される。信号検出回路３３は、リクエスト信号Ｓ１を検出すると、応答信号Ｓ２の発生を指示する指示信号を応答信号発生器３４に入力する。応答信号発生器３４は、これに応答して応答信号Ｓ２を発生する。発生された応答信号Ｓ２は、サーキュレータ３２を介してアンテナ３１に伝送され、アンテナ３１から発信される。このような構成により、スマートキー３は、リクエスト信号Ｓ１の受信に応答して応答信号Ｓ２を返信することになる。
【００３３】
＜５．距離の導出＞
スマートキー３の応答信号発生器３４で発生される応答信号Ｓ２としては、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated - Continuous Wave）が採用される。本実施の形態のドアロック制御システム１０では、このＦＭ−ＣＷを応答信号Ｓ２として利用することで、車載アンテナ５からスマートキー３までの距離を正確に導出できるようになっている。以下では、この車載アンテナ５からスマートキー３までの距離（以下、「キー距離」という。）を導出する原理について説明する。
【００３４】
ＦＭ−ＣＷは、周波数変調した連続波である。図７の上部は、ＦＭ−ＣＷの周波数の時系列的な変化を示し、図７の下部は、これと同一時間帯におけるＦＭ−ＣＷの波形の時系列的な変化を示している。図に示すように、ＦＭ−ＣＷは、時間の経過に従って周波数が高くなるように周波数変調した信号であり、チャープ信号とも呼ばれる。
【００３５】
ドアロック制御システム１０では、図８に示すように、車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が送信され、これに応答してスマートキー３から返信されるＦＭ−ＣＷの応答信号Ｓ２が車載アンテナ５で受信される。ここで、リクエスト信号Ｓ１が車載アンテナ５から発信されてからスマートキー３に到達するまでの時間をリクエスト時間Ｔ１とし、応答信号Ｓ２がスマートキー３から発信されてから車載アンテナ５に到達するまでの時間を応答時間Ｔ２とすると、これらリクエスト時間Ｔ１と応答時間Ｔ２とを加算したものが、車載アンテナ５がリクエスト信号Ｓ１を発信してから応答信号Ｓ２を受信するまでのトータル時間τとなる。このトータル時間τは、キー距離に比例した時間となり、キー距離が遠いほど長くなる。
【００３６】
ところで、制御ユニット４では、図７に示す応答信号Ｓ２と全く同一の波形パターンを有するＦＭ−ＣＷのパターン信号Ｓ０が、リクエスト信号Ｓ１の発信と同時にパターン信号発生器６６により発生される。以下、このパターン信号Ｓ０と、車載アンテナ５によって受信される応答信号Ｓ２とに注目する。
【００３７】
図９の上部は、パターン信号Ｓ０及び応答信号Ｓ２の周波数を同一時間軸に示したものである。図９（ａ）はキー距離が比較的近い場合、図９（ｂ）はキー距離が比較的遠い場合をそれぞれ示している。
【００３８】
応答信号Ｓ２は、パターン信号Ｓ０に対してトータル時間τだけ遅延する。ここで、パターン信号Ｓ０と応答信号Ｓ２との周波数の差分をとり、この周波数の差をビート周波数とすると、ビート周波数は、図９の下部に示すように、パターン信号Ｓ０と応答信号Ｓ２とが重なる時間帯においては一定の値となる。つまり、ＦＭ−ＣＷではその周波数が時間に対して比例するので、ビート周波数はトータル時間τに比例する一定の値となる。したがって、ビート周波数を求めることで正確なトータル時間τがわかり、さらに、トータル時間τからキー距離が導出できるわけである。
【００３９】
このような演算は、制御ユニット４のＤＳＰ６５及びＣＰＵ４１によってなされることになる。より具体的には、図２に示すように、車載アンテナ５にて受信された応答信号Ｓ２は増幅回路６２によって増幅されてミキサー６３に入力される。その一方で、リクエスト信号Ｓ１の発信と同時にパターン信号発生器６６にて発生されたパターン信号Ｓ０もミキサー６３に入力される。ミキサー６３から出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６４にてデジタル信号に変換されてＤＳＰ６５に入力される。ＤＳＰ６５は、時間領域の情報である入力信号に対して高速フーリエ変換アルゴリズム（ＦＦＴ）を用いて離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行い、入力信号を周波数領域の情報に変換する。これにより、図１０に示すように、信号の周波数ごとの受信強度を示す周波数情報が得られる。図１０に示す周波数情報においてピーク７となる位置の周波数が、ビート周波数に対応する。
【００４０】
このようにしてＤＳＰ６５にて導出された周波数情報はＣＰＵ４１に入力される。ＣＰＵ４１は、周波数情報のピーク７の位置からビート周波数を取得し、取得したビート周波数に基づいてトータル時間τを求め、さらにトータル時間τからキー距離を導出することになる。
【００４１】
以上のように本実施の形態のドアロック制御システム１０では、トータル時間τを直接的に計時せず、ビート周波数からトータル時間τを求めている。このため、非常に高い精度の計時性能が無くとも、比較的近距離に存在するスマートキー３までの距離を正確に導出することができることになる。
【００４２】
なお、図１０に示す周波数情報においては、ピーク７が２つ示されている。これらは、スマートキー３からの応答信号Ｓ２の直接波と反射波とに対応するものである。図１１に示すように、一回のリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２には、スマートキー３から直接的に車載アンテナ５に伝搬する直接波Ｓ２１と、車内で反射されてから車載アンテナ５に伝搬する反射波Ｓ２２とがある。つまり、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とが重畳されたものが、応答信号Ｓ２として車載アンテナ５に受信されることになる。このため、周波数情報においては、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とのそれぞれのビート周波数に対応するピーク７が生じることになる。
【００４３】
ここで、直接波に係る応答時間Ｔ２は比較的短く、一方で、反射波に係る応答時間Ｔ２は比較的長い。また、前述したように、ビート周波数は、リクエスト時間Ｔ１と応答時間Ｔ２とを加算したトータル時間τに比例する。このため、周波数情報において複数のピーク７が生じた場合は、それらのうちで最も周波数が小さいものが直接波に対応することになる。このため、ＣＰＵ４１は、周波数情報に複数のピーク７が存在するときは、それらが示す周波数で最も小さいものを直接波に対応するビート周波数として抽出し、このビート周波数に基づいてキー距離を導出するようになっている。これにより、直接波Ｓ２１と反射波Ｓ２２とが重畳された応答信号Ｓ２からであっても、正確にキー距離を導出することができるようになっている。
【００４４】
＜６．解錠動作＞
次に、ドアロック制御システム１０による解錠動作について説明する。図１２は、ドアロック制御システム１０の解錠動作の流れを示す図である。この動作の開始時点においては、左右のドアロック機構９Ｌ，９Ｒは双方とも施錠状態となっているものとする。
【００４５】
ドアロック機構９Ｌ，９Ｒの施錠状態においては、所定の時間周期で車載アンテナ５からリクエスト信号Ｓ１が発信される（ステップＳＴ１）。この際、車載アンテナ５の指向性は、リクエスト信号Ｓ１を発信するごとに変更される（ステップＳＴ３）。したがって、リクエスト信号Ｓ１は左側方向８Ｌと右側方向８Ｒとに向けて交互に発信されることになる。このようなリクエスト信号Ｓ１の発信は、スマートキー３から応答信号Ｓ２が返信されるまで繰り返される（ステップＳＴ２にてＮｏ）。
【００４６】
スマートキー３からの応答信号Ｓ２が車載アンテナ５に受信されると（ステップＳＴ２にてＹｅｓ）、ＤＳＰ６５及びＣＰＵ４１等の上述した演算処理により、受信された応答信号Ｓ２に基づいてキー距離が導出される。導出されたキー距離は、第１距離とされる（ステップＳＴ４）。
【００４７】
続いて、車載アンテナ５の指向性が変更される。つまり、応答信号Ｓ２を受信した際の車載アンテナ５の指向性が左側方向８Ｌであれば右側方向８Ｒに、右側方向８Ｒであれば左側方向８Ｌにそれぞれ変更される（ステップＳＴ５）。そして、車載アンテナ５の指向性が変更された状態で、リクエスト信号Ｓ１がさらに発信される（ステップＳＴ６）。
【００４８】
このリクエスト信号Ｓ１に応答したスマートキー３からの応答信号Ｓ２は車載アンテナ５に受信され（ステップＳＴ７）、この応答信号Ｓ２に基づいて、キー距離が再び導出される。ここで導出されたキー距離は、第２距離とされる（ステップＳＴ８）。つまり、第１距離と第２距離とでは、対応する車載アンテナ５の指向性が互いに相違することになる。
【００４９】
ここで、ステップＳＴ５における変更前の指向性の方向を第１方向とし、変更後の指向性の方向を第２方向とすると、第１距離は第１方向へのリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であり、第２距離は第２方向へのリクエスト信号Ｓ１に応答して返信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離である。また、第１距離は第１方向から受信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であり、第２距離は第２方向から受信される応答信号Ｓ２に基づいて導出される距離であると表現することもできる。スマートキー３は、このような第１距離と第２距離とのうち短い距離に対応する指向性の方向に存在するとみなすことができる。
【００５０】
このため、第１距離と第２距離とが取得されると、次に、これらの距離が比較され、短い距離に対応する指向性の方向が、スマートキー３が存在する方向としてＣＰＵ４１により特定される（ステップＳＴ９）。スマートキー３が存在する方向が特定されると、特定した方向のドアロック機構９Ｌ，９ＲがＣＰＵ４１により解錠されることになる（ステップＳＴ１０）。
【００５１】
このように、ドアロック制御システム１０では、車載アンテナ５の指向性を２つの方向へ変化させ、変化の前後において得られる２つの距離を比較することで、スマートキー３が存在する方向を特定する。このため、各ドアにアンテナを設けるなどの複雑な構成を採用することなく、ユーザが存在する側（スマートキー３が存在する側）のみのドアロック機構を解錠することができる。
【００５２】
＜７．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５３】
上記実施の形態では、施錠状態において所定の時間周期でリクエスト信号Ｓ１が発信されると説明したが、例えば、ユーザによるドアスイッチの押下をトリガとしてリクエスト信号Ｓ１が発信されてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、車載アンテナとしてエスパアンテナを採用していたが、例えば、特定方向への指向性を有するアンテナを回転駆動させるものなど、少なくとも２つの方向への指向性を有するものであればどのようなアンテナを用いてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態では、リクエスト信号Ｓ１の発信と応答信号Ｓ２の受信とを一つの車載アンテナ５で行うようにしていたが、リクエスト信号Ｓ１の発信を担う発信用アンテナと、応答信号Ｓ２の受信を担う受信用アンテナとを別個に設けてもよい。またこの場合、発信用アンテナと受信用アンテナとのいずれか一方に少なくとも２つの方向への指向性を有するアンテナを採用し、他方に無指向性のアンテナを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ドアロック制御システムの概要を示す図である。
【図２】制御ユニットの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】車載アンテナの外観構成を示す図である。
【図４】車載アンテナの機能的構成を示すブロック図である。
【図５】車載アンテナの指向性を示す図である。
【図６】スマートキーの機能的構成を示すブロック図である。
【図７】ＦＭ−ＣＷの時間に対する周波数の変化を示す図である。
【図８】車載アンテナとスマートキーとの間の電波信号の送受信を示す図である。
【図９】パターン信号及び応答信号の周波数を示す図である。
【図１０】応答信号から得られる周波数情報を示す図である。
【図１１】応答信号の直接波と反射波とを示す図である。
【図１２】ドアロック制御システムの解錠動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
２ 車載装置
３ スマートキー
４ 制御ユニット
５ 車載アンテナ
１０ ドアロック制御システム
１１ 車両
１２ ユーザ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムであって、
前記車両に搭載され、リクエスト信号を発信する発信手段と、
前記リクエスト信号の受信に応答して、周波数変調した応答信号を発信するユーザが携帯可能な携帯機器と、
前記車両に搭載され、前記応答信号を受信する受信手段と、
前記応答信号から得られる周波数情報に基づいて、前記携帯機器の距離を導出する導出手段と、
前記携帯機器の距離に基づいて前記車両のドアロックを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記導出手段は、前記周波数情報のうちの前記応答信号の直接波に係る情報を抽出し、前記直接波に係る情報のみに基づいて前記携帯機器の距離を導出することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記発信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向への発信指向性を有するものであり、
前記制御手段は、
前記第１方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、
前記第２方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、
特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記受信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向からの受信指向性を有するものであり、
前記制御手段は、
前記第１方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、
前記第２方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、
特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項１】
車両のドアロックを無線通信を用いて制御するドアロック制御システムであって、
前記車両に搭載され、リクエスト信号を発信する発信手段と、
前記リクエスト信号の受信に応答して、周波数変調した応答信号を発信するユーザが携帯可能な携帯機器と、
前記車両に搭載され、前記応答信号を受信する受信手段と、
前記応答信号から得られる周波数情報に基づいて、前記携帯機器の距離を導出する導出手段と、
前記携帯機器の距離に基づいて前記車両のドアロックを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記導出手段は、前記周波数情報のうちの前記応答信号の直接波に係る情報を抽出し、前記直接波に係る情報のみに基づいて前記携帯機器の距離を導出することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記発信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向への発信指向性を有するものであり、
前記制御手段は、
前記第１方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、
前記第２方向への前記リクエスト信号に応答して前記携帯機器から返信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、
特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載のドアロック制御システムにおいて、
前記受信手段は、少なくとも第１方向及び第２方向からの受信指向性を有するものであり、
前記制御手段は、
前記第１方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第１距離と、
前記第２方向から受信される前記応答信号に基づいて導出される第２距離とを比較して前記携帯機器の方向を特定し、
特定した前記携帯機器の方向に基づいて前記車両のドアロックを制御することを特徴とするドアロック制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１０４８５９（Ｐ２００６−１０４８５９Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９５５６７（Ｐ２００４−２９５５６７）
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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