無線通信システム
【課題】スマートキーレスシステム性能の向上を図る。
【解決手段】車載機１は、ＣＰＵ１０と、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリ１１と、認証要求信号の送信回路１２と、認証応答信号の受信回路１３とを備え、携帯機２は、ＣＰＵ２０と、認証コードメモリ２２と、認証要求信号の受信回路２４と、認証応答信号の送信回路２３と、認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部２７とを備え、携帯機２は、車載機１からの認証要求信号を受信し、該認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して両電界強度を含む認証応答信号を送信し、車載機１は、認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較した結果に応じて認証要求信号の送信出力レベルを変更する。
【解決手段】車載機１は、ＣＰＵ１０と、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリ１１と、認証要求信号の送信回路１２と、認証応答信号の受信回路１３とを備え、携帯機２は、ＣＰＵ２０と、認証コードメモリ２２と、認証要求信号の受信回路２４と、認証応答信号の送信回路２３と、認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部２７とを備え、携帯機２は、車載機１からの認証要求信号を受信し、該認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して両電界強度を含む認証応答信号を送信し、車載機１は、認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較した結果に応じて認証要求信号の送信出力レベルを変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外乱ノイズの影響を受けにくいスマートキーレスエントリーシステムを実現するための無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアの施錠や解錠を、自動車のユーザーによって携帯される携帯無線装置からの遠隔操作によって行うことを可能とするキーレスエントリーシステムが知られている。また、携帯無線装置を操作することなく、ドアの施錠や解錠を行うスマートキーレスエントリーシステムが知られている。
【０００３】
特許文献１では、車載機と携帯機を有するキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機に内蔵したＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)機能を使用して、携帯機と車載機の距離を測定し、あらかじめ定められた距離の閾値を超えるかどうかで、ドアの施解錠の許可・禁止や、イグニション操作の許可・禁止を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＲＳＳＩ機能を用いて車載機と携帯機の間の距離を測定する上で、外乱ノイズの影響を受けて、正確な距離測定が困難となり、不本意なドアの施錠・解錠動作や、イグニション操作の許可・禁止や、誤ったブザー吹鳴などの警報出力を行うケースが考えられる。
【０００６】
また、スマートキーレスエントリーシステムでは、車内での携帯機の認証通信を行う上で、外乱ノイズの影響を受けることを防ぐために、車載機からの通信電力を大きめに出力する場合があり、これが車内で聴取中のラジオへのノイズ混入の原因になることが考えられる。
【０００７】
この発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、ＲＳＳＩ機能による距離測定を精度よく実施できるようにし、スマートキーレエントリースシステム性能の向上を実現した無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る無線通信システムは、車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較
することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能を有するものである。
【０００９】
また、車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能と、前記携帯機の受信感度を変更する指令を含む認証ＩＤを送信する機能とを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ＲＳＳＩ機能を用いたスマートキーレスシステムにおいて、車載機は、外乱ノイズが無線通信の妨害となるレベルであると判断された場合、無線信号の送信出力レベルの値を引き上げ、車載機と携帯機の間の距離判定閾値を引き上げて、Ｓ／Ｎ比を向上させるため、外乱ノイズの高い場合にのみ送信出力を上げることができるので、送信出力を上げる必要が無い場合に使用電力の低減や、ラジオノイズの低減が可能になる。
【００１１】
また、車載機は、携帯機で測定した外乱ノイズを、外乱ノイズのレベルを判定する閾値と比較することによって、外乱ノイズがＲＳＳＩ回路による通信距離測定結果の信頼性を損なうレベルであると判断された場合、ＲＳＳＩ回路を用いた携帯機から車載機までの距離測定方式を中断し、携帯機のＣＰＵを起動できる距離以内にあるかを判断する方式に切り替えることにより、大きな位置推定の誤りを防止することができる。
【００１２】
従って、この発明によれば、ＲＳＳＩ機能を用いたスマートキーレスシステムにおいて、外乱ノイズが大きい場合においても、携帯機と車載機との間の無線通信を継続することが可能となり、また、外乱ノイズが低い場合には車載機からの送信出力レベルを低減することが可能となり、車両消費電力の低減、ラジオノイズの低減を実現することが可能な無線通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの概略構成図である。
【図２】実施の形態１における車載機の回路構成図である。
【図３】実施の形態１における携帯機の回路構成図である。
【図４】実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するタイムチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態としてのスマートキーレスエントリーシステムについて詳細を説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るスマートキーレスエントリーシステムの構成を示している。スマートキーレスエントリーシステム３は、自動車等の車両に搭載されている無線通信装置１（以下、車載機１と称す）と、車両のユーザーによって携帯される無線通信装置２（以下、携帯機２と称す）とを含んで構成される。車載機１は、車両のイグニションスイッチに関する制御とドアの施錠・解錠を制御する装置４（以下、制御装置４と称す）に電気的に接続されている。
【００１５】
スマートキーレスエントリーシステム３では、携帯機２から送られてくる信号をＲＦ受信アンテナ１５を通して車載機１が受信し、受信した前記信号の内容に応じて、車載機１はイグニッション操作の許可・禁止を判断し、制御装置４にイグニション操作の許可または禁止を指示する。また、車載機１は携帯機２からの信号の内容に応じて、ドアの施錠・解錠を判断し、制御装置４にドアの施錠または解錠を指示する。さらに、車載機１は携帯機２からの信号の内容に応じて、携帯機２が車載機１との通信可能圏内にあるかを判断し、制御装置４に警報用ブザー吹鳴の許可・禁止、警告用ランプの点灯・消灯を指示する。
【００１６】
なお、本実施の形態１において、車載機１から携帯機２への通信はＬＦ通信方式(Low Frequency Communication Method)を使用して変調を行った信号を使用するものとして説明する。一方、携帯機２から携帯機１への通信はＲＦ通信方式(Radio Frequency Communication Method)を使用して変調を行った信号を使用するものとして説明する。ただし、前記通信方式はこれに限らず、例えばブルートゥース(Bluetooth：登録商標)やスペクトラム
拡散通信方式(Spectrum Spread Communication)等、他の通信方式を用いることも可能で
ある。
【００１７】
図２は実施の形態１の車載機１の回路構成を示している。車載機１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ１１、ＬＦ送信回路１２、ＲＦ受信回路１３を含んで構成され、車載機１にはＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及びＲＦ受信アンテナ１５が接続される。
【００１８】
ＣＰＵ１０は、車載機１の統合的な制御を行い、メモリ１１に記憶されているプログラムを実行することで各種機能を実現する。
【００１９】
メモリ１１には、携帯機２から送信されてくるデータを認証するための認証コード１１０、携帯機２から送信されてくる車載機１と携帯機２との通信距離を判定するのに使用するデータで、車載機１から携帯機２への通信信号の電界強度を示すデータ（以下、ＦＳ値と称す）の閾値を記憶したＦＳ値閾値データ１１１、及び携帯機２から送信されてくる外乱ノイズの電界強度を示すデータ（以下、ＦＮ値と称す）の電界強度レベルを判定するための閾値を記憶したＦＮ値判定用閾値データ１１２がそれぞれ記憶されている。
【００２０】
ＬＦ送信回路１２は、ＣＰＵ１０から出力されてくる信号により、ＬＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号を生成する変調回路１２１と、送信信号を増幅する増幅回路１２２で構成され、送信信号を気中に送信するＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが接続される。これらアンテナの内、ＬＦ送信アンテナ１４ａは車室内への送信に使用し、ＬＦ送信アンテナ１４ｂ及び１４ｃは車外への送信に使用する。
【００２１】
ＲＦ受信回路１３は、気中の無線信号を受信するＲＦ受信アンテナ１５に接続され、ＲＦ受信アンテナ１５から入力される受信信号を増幅する増幅回路１３２と、受信信号を復調することにより生成される復調信号をＣＰＵ１０に出力する復調回路１３１で構成され
る。
【００２２】
図３は実施の形態１における携帯機２の回路構成を示している。携帯機２は、ＣＰＵ２０、入力回路２１、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ２２、ＬＦ受信回路２４、ＲＦ送信回路２３、ＬＦ受信アンテナ２６、ＲＦ送信アンテナ２５、電界強度測定部であるＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)回路２７を含んで構成される。
【００２３】
ＣＰＵ２０は、携帯機２の統合的な制御を行い、メモリ２２に記憶されているプログラムを実行することで各種機能を実現する。メモリ２２には、携帯機２から車載機１に送信されて、車載機１において携帯機２を認証するのに必要なデータである認証コード２２０が記憶されている。
【００２４】
ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０から出力されてくる信号により、ＲＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号を生成するＲＦ変調回路２３１と、送信信号を増幅する増幅回路２３２を備え、送信信号を気中に送信するＲＦ送信アンテナ２５に接続されている。
【００２５】
ＬＦ受信回路２４は、気中の無線信号を受信するＬＦ受信アンテナ２６に接続され、ＬＦ受信アンテナ２６から入力される受信信号を増幅する増幅回路２４２と、受信信号を復調することにより生成される復調信号をＣＰＵ２０に入力するＬＦ復調回路２４１とを含む。
【００２６】
入力回路２１は、携帯機２のユーザーによる、ドアやトランクを施錠または解錠する操作入力を検出し、操作入力に応じた信号をＣＰＵ２０へ出力する。
【００２７】
電界強度測定部であるＲＳＳＩ回路２７は、増幅回路２４２から入力される受信信号の電界強度をアナログ電圧信号に変換し、ＣＰＵ２０へ出力する。
【００２８】
以上のように構成されている無線通信システムにおいて、図１〜３、及び図４のフローチャートと図５のタイミングチャートを用いて、本実施の形態１に係るスマートキーレスエントリーシステム３の具体的な動作を説明する。なお、図４のフローチャートと図５のタイミングチャートは、携帯機２を持った車両ユーザーが車内においてイグニションスイッチをアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にした状態にして待機している場合を説明している。
【００２９】
先ず、イグニションスイッチがアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にあることを制御装置４が検出し、車載機１のＣＰＵ１０にイグニションスイッチの状態を入力する。前記信号が入力されると、ＣＰＵ１０は携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、無線信号（以下、認証要求信号と称す）の送信を開始する（Ｓ４００）。この認証要求信号の送信は一定間隔で繰り返し実施する。
【００３０】
ここで、携帯機２が認証要求信号を受信できる範囲内に存在する場合には、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６で捕らえられた認証要求信号は、増幅回路２４２によって増幅され、ＬＦ復調回路２４１によって復調されてＣＰＵ２０に入力される。
【００３１】
ＣＰＵ２０は、認証要求信号が入力されたかどうかを常に監視しており、認証要求信号が受信され始めたことを検出すると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ４０２）。認証要求信号の受信が完了すると（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される外乱ノイズの電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＮ値を算出する（Ｓ４０４）。その後、ＣＰＵ２０
は、ＲＦ送信回路２３を制御して、ＲＦ送信アンテナ２５から認証応答信号の送信を開始する（Ｓ４０５）。なお、認証応答信号は、メモリ２２に記憶された携帯機２の認証コード２２０と、認証要求信号の電界強度であるＦＳ値と、外乱ノイズの電界強度であるＦＮ値で構成されている。
【００３２】
携帯機２から送信された認証応答信号は車載機１のＲＦ受信アンテナ１５によって受信される。受信された認証応答信号は、増幅回路１３２によって増幅された後にＲＦ復調回路１３１によって復調され、その復調信号がＣＰＵ１０に入力される。車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視している（Ｓ４０６）。車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ４０７）、一致していれば（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値を、車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２と比較する（Ｓ４０８）。
【００３３】
前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも大きい場合は（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、認証要求信号の出力レベルが上げられている（アップ済み）かを判断し（Ｓ４０９）、認証要求信号の出力レベルが上げられていない場合は（Ｓ４０９：ＮＯ）、外乱ノイズが高いと判断して車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率を上げることで認証要求信号の出力レベルを上げ（アップさせ）（Ｓ４１０）、ＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げる（Ｓ４１１）。前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ４０８：ＮＯ）、認証要求信号の出力レベルを上げること及びＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げることはしない。
【００３４】
車載機１は、前記の通信距離が車外に至る（達する）距離であるかどうかを確認するために、前記ＦＳ値とＦＳ値閾値データ１１１とを比較し（Ｓ４１２）、前記ＦＳ値がＦＳ値閾値データ１１１よりも小さい場合は（Ｓ４１２：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ４１３）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。前記の通信距離が車外に至らない距離である場合は（Ｓ４１２：ＮＯ）、ＬＦ送信回路１２を制御して、再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。
【００３５】
前記のステップ（Ｓ４０６）において、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知しなかった場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、認証要求信号の出力レベルが上げられているかを判断し（Ｓ４１４）、認証要求信号の出力レベルが上げられていない場合は（Ｓ４１４：ＮＯ）、車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率をアップすることで認証要求信号の出力レベルを上げ（Ｓ４１５）、ＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げ（Ｓ４１６）、ステップＳ４１７に進む。認証要求信号の出力レベルが上げられている場合は（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ４１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ４１７：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。
【００３６】
前記のステップ（Ｓ４０７）において、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０が一致しなかった場合（Ｓ４０７：ＮＯ）は、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ４１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ４１７：ＮＯ）、
再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。認証要求信号の通信時間が規定時間を経過していれば（Ｓ４１７：ＹＥＳ）、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ４１３）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００３７】
このように、車載機１は、認証要求信号の送信に対して認証応答信号を受信できなかった場合には、認証要求信号の出力レベルを上げることによって双方向の無線通信を継続することが可能になり、さらに認証要求信号の電界強度ＦＳの判定閾値を、外乱ノイズの電界強度ＦＮの値から判断して上げることにより、正確な通信距離を算出することが可能となるため、携帯機２が車内に在るにもかかわらず、誤って車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信することを防止することができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態２に係る無線通信システムの構成は、図１〜図３と同じである。実施の形態２によるスマートキーレスエントリーシステム３の具体的な動作を、図６のフローチャートと図７のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図６のフローチャートと図７のタイミングチャートは、携帯機２を持った車両ユーザーが車内においてイグニションスイッチをアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にした状態にして待機している場合を説明している。
【００３９】
まず、イグニションスイッチがアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にあることを制御装置４が検出し、車載機１のＣＰＵ１０にイグニションスイッチの状態を入力する。前記信号が入力されると、ＣＰＵ１０は携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、認証ＩＤを含んだ無線信号（以下、認証要求信号と称す）の送信を開始する（Ｓ５００）。この認証要求信号の送信は、一定間隔で繰り返し実施する。認証ＩＤには第１ＩＤと第２ＩＤの２種類があり、第１ＩＤでは携帯機２側のＲＳＳＩ回路２７の受信感度を通常感度（以下、受信感度１と称す）に切り替える指令が含まれており、第２ＩＤでは携帯機２側のＲＳＳＩ回路２７の受信感度を通常よりも低い感度（以下、受信感度２と称す）に切り替える指令が含まれている。ステップＳ５００では第１ＩＤを含んだ認証要求信号を送信する。
【００４０】
ここで、携帯機２が認証要求信号を受信できる範囲内に存在する場合には、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６を通して受信された認証要求信号は、増幅回路２４２によって増幅され、ＬＦ復調回路２４１によって復調されてＣＰＵ２０に入力される。
【００４１】
ＣＰＵ２０は、認証要求信号が入力されたかどうかを常に監視しており、認証要求信号が受信され始めたことを検出すると（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、第１ＩＤ認証要求信号を受信したかどうかをＲＳＳＩ回路２７が判定し（Ｓ５０２）、第１ＩＤ認証要求信号を受信した場合は（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、受信信号レベルが受信感度１以上であるかを判定し（Ｓ５０４）、受信感度１未満であれば（Ｓ５０４：ＮＯ）ステップＳ５０１に戻り認証要求信号の受信開始待ちとなる。
【００４２】
受信感度１以上であれば（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ５０６）。認証ＩＤが第１ＩＤでない場合は（Ｓ５０２：ＮＯ）、第２ＩＤ認証要求信号を受信したかどうかをＲＳＳＩ回路２７が判定し（Ｓ５０３）、認証ＩＤが第２ＩＤである場合は（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、受信信号レベルが受信感度２以上であるかを判定し（Ｓ５０５）、受信感度２未満であれば（Ｓ５０５：ＮＯ）ステップＳ５０１に戻り認証要求信号の受信開始待ちとなる。受信感度２以上であれば（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部
回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ５０６）。
【００４３】
認証要求信号の受信が完了すると（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される外乱ノイズの電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＮ値を算出する（Ｓ５０８）。その後、ＣＰＵ２０は、ＲＦ送信回路２３を制御して、認証応答信号の送信を開始する（Ｓ５０９）。なお、認証応答信号は、メモリ２２に記憶された携帯機２の認証コード２２０と、認証要求信号の電界強度であるＦＳ値と、外乱ノイズの電界強度であるＦＮ値で構成されている。
【００４４】
携帯機２から送信された認証応答信号は車載機１にＲＦ受信アンテナ１５を通して受信される。受信された認証応答信号は、増幅回路１３２によって増幅された後にＲＦ復調回路１３１によって復調され、その復調信号がＣＰＵ１０に入力される。
【００４５】
車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視している（Ｓ５１０）。車載機１のＣＰＵ１０は、前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ５１１）、一致していれば（Ｓ５１１：ＹＥＳ）前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値を、車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２と比較する（Ｓ５１２）。前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも大きい場合は（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、外乱ノイズが過大であると判断し、車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率をアップし、送信電力１に切り替える（Ｓ５１３）。
【００４６】
引き続き、ＣＰＵ１０は、携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、第２ＩＤを含んだ認証要求信号の送信を開始する（Ｓ５１４）。引き続き、車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視し（Ｓ５１５）、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ５１５：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ５１６）、一致していれば（Ｓ５１６：ＹＥＳ）、繰り返し第２ＩＤを含んだ認証要求信号の送信を実施する（Ｓ５１４）。携帯機２の受信感度はステップＳ５０８で低感度である受信感度２に設定されているため、携帯機２が認証応答信号を車載機１へ返信できる通信距離が、車内のような狭いエリアに限定される。
【００４７】
その後、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ５１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過した場合は（Ｓ５１７：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００４８】
前記のステップ（Ｓ５１０）において、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知しなかった場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ５２０：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。前記のステップ（Ｓ５１１）において、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０が一致しなかった場合（Ｓ５１１：ＮＯ）は、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ５２０）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ５２０：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過して
いれば（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００４９】
前記のステップ（Ｓ５１２）において、前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ５１２：ＮＯ）、車載機１は、前記の通信距離が車外に至る距離であるかどうかを確認するために前記ＦＳ値とＦＳ値閾値データ１１２とを比較し（Ｓ５１８）、前記ＦＳ値がＦＳ値閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ５１８：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。前記の通信距離が車外に至らない距離である場合は（Ｓ５１８：ＮＯ）、ＬＦ送信回路１２を制御して、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。
【００５０】
このように、車載機１が、外乱ノイズが過大であると判断した場合は、ＲＳＳＩ方式を用いず、通信可能エリアを限定した無線通信方式に切り替えることによって双方向の無線通信を継続することが可能になり、携帯機２が車内に在るにもかかわらず、誤って車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信することを防止することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車載機、 ２ 携帯機、
３ スマートキーレスエントリーシステム概略構成、
４ 制御装置、 １０ ＣＰＵ、
１１ メモリ、 １２ ＬＦ送信回路、
１３ ＲＦ受信回路、 １４ａ ＬＦ送信アンテナ、
１４ｂ ＬＦ送信アンテナ、 １４ｃ ＬＦ送信アンテナ、
１５ ＲＦ受信アンテナ、 ２０ ＣＰＵ、
２１ 入力回路、 ２２ メモリ、
２３ ＲＦ送信回路、 ２４ ＬＦ受信回路、
２５ ＲＦ送信アンテナ、 ２６ ＬＦ受信アンテナ、
２７ ＲＳＳＩ回路、 １１０ 認証コード、
１１１ ＦＳ値閾値データ、 １１２ ＦＮ値判定用閾値データ、
１２１ 変調回路、 １２２ 増幅回路、
１３１ 復調回路、 １３２ 増幅回路、
２２０ 認証コード、 ２３１ 変調回路、
２３２ 増幅回路、 ２４１ 復調回路、
２４２ 増幅回路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外乱ノイズの影響を受けにくいスマートキーレスエントリーシステムを実現するための無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアの施錠や解錠を、自動車のユーザーによって携帯される携帯無線装置からの遠隔操作によって行うことを可能とするキーレスエントリーシステムが知られている。また、携帯無線装置を操作することなく、ドアの施錠や解錠を行うスマートキーレスエントリーシステムが知られている。
【０００３】
特許文献１では、車載機と携帯機を有するキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機に内蔵したＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)機能を使用して、携帯機と車載機の距離を測定し、あらかじめ定められた距離の閾値を超えるかどうかで、ドアの施解錠の許可・禁止や、イグニション操作の許可・禁止を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＲＳＳＩ機能を用いて車載機と携帯機の間の距離を測定する上で、外乱ノイズの影響を受けて、正確な距離測定が困難となり、不本意なドアの施錠・解錠動作や、イグニション操作の許可・禁止や、誤ったブザー吹鳴などの警報出力を行うケースが考えられる。
【０００６】
また、スマートキーレスエントリーシステムでは、車内での携帯機の認証通信を行う上で、外乱ノイズの影響を受けることを防ぐために、車載機からの通信電力を大きめに出力する場合があり、これが車内で聴取中のラジオへのノイズ混入の原因になることが考えられる。
【０００７】
この発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、ＲＳＳＩ機能による距離測定を精度よく実施できるようにし、スマートキーレエントリースシステム性能の向上を実現した無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る無線通信システムは、車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較
することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能を有するものである。
【０００９】
また、車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能と、前記携帯機の受信感度を変更する指令を含む認証ＩＤを送信する機能とを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ＲＳＳＩ機能を用いたスマートキーレスシステムにおいて、車載機は、外乱ノイズが無線通信の妨害となるレベルであると判断された場合、無線信号の送信出力レベルの値を引き上げ、車載機と携帯機の間の距離判定閾値を引き上げて、Ｓ／Ｎ比を向上させるため、外乱ノイズの高い場合にのみ送信出力を上げることができるので、送信出力を上げる必要が無い場合に使用電力の低減や、ラジオノイズの低減が可能になる。
【００１１】
また、車載機は、携帯機で測定した外乱ノイズを、外乱ノイズのレベルを判定する閾値と比較することによって、外乱ノイズがＲＳＳＩ回路による通信距離測定結果の信頼性を損なうレベルであると判断された場合、ＲＳＳＩ回路を用いた携帯機から車載機までの距離測定方式を中断し、携帯機のＣＰＵを起動できる距離以内にあるかを判断する方式に切り替えることにより、大きな位置推定の誤りを防止することができる。
【００１２】
従って、この発明によれば、ＲＳＳＩ機能を用いたスマートキーレスシステムにおいて、外乱ノイズが大きい場合においても、携帯機と車載機との間の無線通信を継続することが可能となり、また、外乱ノイズが低い場合には車載機からの送信出力レベルを低減することが可能となり、車両消費電力の低減、ラジオノイズの低減を実現することが可能な無線通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの概略構成図である。
【図２】実施の形態１における車載機の回路構成図である。
【図３】実施の形態１における携帯機の回路構成図である。
【図４】実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するタイムチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係るスマ−トキーレスエントリーシステムの動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態としてのスマートキーレスエントリーシステムについて詳細を説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るスマートキーレスエントリーシステムの構成を示している。スマートキーレスエントリーシステム３は、自動車等の車両に搭載されている無線通信装置１（以下、車載機１と称す）と、車両のユーザーによって携帯される無線通信装置２（以下、携帯機２と称す）とを含んで構成される。車載機１は、車両のイグニションスイッチに関する制御とドアの施錠・解錠を制御する装置４（以下、制御装置４と称す）に電気的に接続されている。
【００１５】
スマートキーレスエントリーシステム３では、携帯機２から送られてくる信号をＲＦ受信アンテナ１５を通して車載機１が受信し、受信した前記信号の内容に応じて、車載機１はイグニッション操作の許可・禁止を判断し、制御装置４にイグニション操作の許可または禁止を指示する。また、車載機１は携帯機２からの信号の内容に応じて、ドアの施錠・解錠を判断し、制御装置４にドアの施錠または解錠を指示する。さらに、車載機１は携帯機２からの信号の内容に応じて、携帯機２が車載機１との通信可能圏内にあるかを判断し、制御装置４に警報用ブザー吹鳴の許可・禁止、警告用ランプの点灯・消灯を指示する。
【００１６】
なお、本実施の形態１において、車載機１から携帯機２への通信はＬＦ通信方式(Low Frequency Communication Method)を使用して変調を行った信号を使用するものとして説明する。一方、携帯機２から携帯機１への通信はＲＦ通信方式(Radio Frequency Communication Method)を使用して変調を行った信号を使用するものとして説明する。ただし、前記通信方式はこれに限らず、例えばブルートゥース(Bluetooth：登録商標)やスペクトラム
拡散通信方式(Spectrum Spread Communication)等、他の通信方式を用いることも可能で
ある。
【００１７】
図２は実施の形態１の車載機１の回路構成を示している。車載機１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ１１、ＬＦ送信回路１２、ＲＦ受信回路１３を含んで構成され、車載機１にはＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及びＲＦ受信アンテナ１５が接続される。
【００１８】
ＣＰＵ１０は、車載機１の統合的な制御を行い、メモリ１１に記憶されているプログラムを実行することで各種機能を実現する。
【００１９】
メモリ１１には、携帯機２から送信されてくるデータを認証するための認証コード１１０、携帯機２から送信されてくる車載機１と携帯機２との通信距離を判定するのに使用するデータで、車載機１から携帯機２への通信信号の電界強度を示すデータ（以下、ＦＳ値と称す）の閾値を記憶したＦＳ値閾値データ１１１、及び携帯機２から送信されてくる外乱ノイズの電界強度を示すデータ（以下、ＦＮ値と称す）の電界強度レベルを判定するための閾値を記憶したＦＮ値判定用閾値データ１１２がそれぞれ記憶されている。
【００２０】
ＬＦ送信回路１２は、ＣＰＵ１０から出力されてくる信号により、ＬＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号を生成する変調回路１２１と、送信信号を増幅する増幅回路１２２で構成され、送信信号を気中に送信するＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが接続される。これらアンテナの内、ＬＦ送信アンテナ１４ａは車室内への送信に使用し、ＬＦ送信アンテナ１４ｂ及び１４ｃは車外への送信に使用する。
【００２１】
ＲＦ受信回路１３は、気中の無線信号を受信するＲＦ受信アンテナ１５に接続され、ＲＦ受信アンテナ１５から入力される受信信号を増幅する増幅回路１３２と、受信信号を復調することにより生成される復調信号をＣＰＵ１０に出力する復調回路１３１で構成され
る。
【００２２】
図３は実施の形態１における携帯機２の回路構成を示している。携帯機２は、ＣＰＵ２０、入力回路２１、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ２２、ＬＦ受信回路２４、ＲＦ送信回路２３、ＬＦ受信アンテナ２６、ＲＦ送信アンテナ２５、電界強度測定部であるＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)回路２７を含んで構成される。
【００２３】
ＣＰＵ２０は、携帯機２の統合的な制御を行い、メモリ２２に記憶されているプログラムを実行することで各種機能を実現する。メモリ２２には、携帯機２から車載機１に送信されて、車載機１において携帯機２を認証するのに必要なデータである認証コード２２０が記憶されている。
【００２４】
ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０から出力されてくる信号により、ＲＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号を生成するＲＦ変調回路２３１と、送信信号を増幅する増幅回路２３２を備え、送信信号を気中に送信するＲＦ送信アンテナ２５に接続されている。
【００２５】
ＬＦ受信回路２４は、気中の無線信号を受信するＬＦ受信アンテナ２６に接続され、ＬＦ受信アンテナ２６から入力される受信信号を増幅する増幅回路２４２と、受信信号を復調することにより生成される復調信号をＣＰＵ２０に入力するＬＦ復調回路２４１とを含む。
【００２６】
入力回路２１は、携帯機２のユーザーによる、ドアやトランクを施錠または解錠する操作入力を検出し、操作入力に応じた信号をＣＰＵ２０へ出力する。
【００２７】
電界強度測定部であるＲＳＳＩ回路２７は、増幅回路２４２から入力される受信信号の電界強度をアナログ電圧信号に変換し、ＣＰＵ２０へ出力する。
【００２８】
以上のように構成されている無線通信システムにおいて、図１〜３、及び図４のフローチャートと図５のタイミングチャートを用いて、本実施の形態１に係るスマートキーレスエントリーシステム３の具体的な動作を説明する。なお、図４のフローチャートと図５のタイミングチャートは、携帯機２を持った車両ユーザーが車内においてイグニションスイッチをアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にした状態にして待機している場合を説明している。
【００２９】
先ず、イグニションスイッチがアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にあることを制御装置４が検出し、車載機１のＣＰＵ１０にイグニションスイッチの状態を入力する。前記信号が入力されると、ＣＰＵ１０は携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、無線信号（以下、認証要求信号と称す）の送信を開始する（Ｓ４００）。この認証要求信号の送信は一定間隔で繰り返し実施する。
【００３０】
ここで、携帯機２が認証要求信号を受信できる範囲内に存在する場合には、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６で捕らえられた認証要求信号は、増幅回路２４２によって増幅され、ＬＦ復調回路２４１によって復調されてＣＰＵ２０に入力される。
【００３１】
ＣＰＵ２０は、認証要求信号が入力されたかどうかを常に監視しており、認証要求信号が受信され始めたことを検出すると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ４０２）。認証要求信号の受信が完了すると（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される外乱ノイズの電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＮ値を算出する（Ｓ４０４）。その後、ＣＰＵ２０
は、ＲＦ送信回路２３を制御して、ＲＦ送信アンテナ２５から認証応答信号の送信を開始する（Ｓ４０５）。なお、認証応答信号は、メモリ２２に記憶された携帯機２の認証コード２２０と、認証要求信号の電界強度であるＦＳ値と、外乱ノイズの電界強度であるＦＮ値で構成されている。
【００３２】
携帯機２から送信された認証応答信号は車載機１のＲＦ受信アンテナ１５によって受信される。受信された認証応答信号は、増幅回路１３２によって増幅された後にＲＦ復調回路１３１によって復調され、その復調信号がＣＰＵ１０に入力される。車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視している（Ｓ４０６）。車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ４０７）、一致していれば（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値を、車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２と比較する（Ｓ４０８）。
【００３３】
前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも大きい場合は（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、認証要求信号の出力レベルが上げられている（アップ済み）かを判断し（Ｓ４０９）、認証要求信号の出力レベルが上げられていない場合は（Ｓ４０９：ＮＯ）、外乱ノイズが高いと判断して車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率を上げることで認証要求信号の出力レベルを上げ（アップさせ）（Ｓ４１０）、ＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げる（Ｓ４１１）。前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ４０８：ＮＯ）、認証要求信号の出力レベルを上げること及びＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げることはしない。
【００３４】
車載機１は、前記の通信距離が車外に至る（達する）距離であるかどうかを確認するために、前記ＦＳ値とＦＳ値閾値データ１１１とを比較し（Ｓ４１２）、前記ＦＳ値がＦＳ値閾値データ１１１よりも小さい場合は（Ｓ４１２：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ４１３）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。前記の通信距離が車外に至らない距離である場合は（Ｓ４１２：ＮＯ）、ＬＦ送信回路１２を制御して、再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。
【００３５】
前記のステップ（Ｓ４０６）において、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知しなかった場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、認証要求信号の出力レベルが上げられているかを判断し（Ｓ４１４）、認証要求信号の出力レベルが上げられていない場合は（Ｓ４１４：ＮＯ）、車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率をアップすることで認証要求信号の出力レベルを上げ（Ｓ４１５）、ＦＳ値閾値データ１１１の閾値を上げ（Ｓ４１６）、ステップＳ４１７に進む。認証要求信号の出力レベルが上げられている場合は（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ４１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ４１７：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。
【００３６】
前記のステップ（Ｓ４０７）において、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０が一致しなかった場合（Ｓ４０７：ＮＯ）は、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ４１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ４１７：ＮＯ）、
再び認証要求信号を送信する（Ｓ４００）。認証要求信号の通信時間が規定時間を経過していれば（Ｓ４１７：ＹＥＳ）、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ４１３）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００３７】
このように、車載機１は、認証要求信号の送信に対して認証応答信号を受信できなかった場合には、認証要求信号の出力レベルを上げることによって双方向の無線通信を継続することが可能になり、さらに認証要求信号の電界強度ＦＳの判定閾値を、外乱ノイズの電界強度ＦＮの値から判断して上げることにより、正確な通信距離を算出することが可能となるため、携帯機２が車内に在るにもかかわらず、誤って車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信することを防止することができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態２に係る無線通信システムの構成は、図１〜図３と同じである。実施の形態２によるスマートキーレスエントリーシステム３の具体的な動作を、図６のフローチャートと図７のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図６のフローチャートと図７のタイミングチャートは、携帯機２を持った車両ユーザーが車内においてイグニションスイッチをアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にした状態にして待機している場合を説明している。
【００３９】
まず、イグニションスイッチがアクセサリー位置またはエンジン停止状態でＩＧ位置にあることを制御装置４が検出し、車載機１のＣＰＵ１０にイグニションスイッチの状態を入力する。前記信号が入力されると、ＣＰＵ１０は携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、認証ＩＤを含んだ無線信号（以下、認証要求信号と称す）の送信を開始する（Ｓ５００）。この認証要求信号の送信は、一定間隔で繰り返し実施する。認証ＩＤには第１ＩＤと第２ＩＤの２種類があり、第１ＩＤでは携帯機２側のＲＳＳＩ回路２７の受信感度を通常感度（以下、受信感度１と称す）に切り替える指令が含まれており、第２ＩＤでは携帯機２側のＲＳＳＩ回路２７の受信感度を通常よりも低い感度（以下、受信感度２と称す）に切り替える指令が含まれている。ステップＳ５００では第１ＩＤを含んだ認証要求信号を送信する。
【００４０】
ここで、携帯機２が認証要求信号を受信できる範囲内に存在する場合には、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６を通して受信された認証要求信号は、増幅回路２４２によって増幅され、ＬＦ復調回路２４１によって復調されてＣＰＵ２０に入力される。
【００４１】
ＣＰＵ２０は、認証要求信号が入力されたかどうかを常に監視しており、認証要求信号が受信され始めたことを検出すると（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、第１ＩＤ認証要求信号を受信したかどうかをＲＳＳＩ回路２７が判定し（Ｓ５０２）、第１ＩＤ認証要求信号を受信した場合は（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、受信信号レベルが受信感度１以上であるかを判定し（Ｓ５０４）、受信感度１未満であれば（Ｓ５０４：ＮＯ）ステップＳ５０１に戻り認証要求信号の受信開始待ちとなる。
【００４２】
受信感度１以上であれば（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ５０６）。認証ＩＤが第１ＩＤでない場合は（Ｓ５０２：ＮＯ）、第２ＩＤ認証要求信号を受信したかどうかをＲＳＳＩ回路２７が判定し（Ｓ５０３）、認証ＩＤが第２ＩＤである場合は（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、受信信号レベルが受信感度２以上であるかを判定し（Ｓ５０５）、受信感度２未満であれば（Ｓ５０５：ＮＯ）ステップＳ５０１に戻り認証要求信号の受信開始待ちとなる。受信感度２以上であれば（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される認証要求信号の電界強度をＣＰＵ２０の内部
回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＳ値を算出する（Ｓ５０６）。
【００４３】
認証要求信号の受信が完了すると（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、ＲＳＳＩ回路２７からＣＰＵ２０に入力される外乱ノイズの電界強度をＣＰＵ２０の内部回路でＡ／Ｄ変換し、ＦＮ値を算出する（Ｓ５０８）。その後、ＣＰＵ２０は、ＲＦ送信回路２３を制御して、認証応答信号の送信を開始する（Ｓ５０９）。なお、認証応答信号は、メモリ２２に記憶された携帯機２の認証コード２２０と、認証要求信号の電界強度であるＦＳ値と、外乱ノイズの電界強度であるＦＮ値で構成されている。
【００４４】
携帯機２から送信された認証応答信号は車載機１にＲＦ受信アンテナ１５を通して受信される。受信された認証応答信号は、増幅回路１３２によって増幅された後にＲＦ復調回路１３１によって復調され、その復調信号がＣＰＵ１０に入力される。
【００４５】
車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視している（Ｓ５１０）。車載機１のＣＰＵ１０は、前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ５１１）、一致していれば（Ｓ５１１：ＹＥＳ）前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値を、車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２と比較する（Ｓ５１２）。前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも大きい場合は（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、外乱ノイズが過大であると判断し、車載機１のＣＰＵ１０の増幅率切替信号によりＬＦ送信回路１２の増幅回路１２２の増幅率をアップし、送信電力１に切り替える（Ｓ５１３）。
【００４６】
引き続き、ＣＰＵ１０は、携帯機２が車内に存在するかどうかを確認するためにＬＦ送信回路１２を制御して、第２ＩＤを含んだ認証要求信号の送信を開始する（Ｓ５１４）。引き続き、車載機１のＣＰＵ１０は、認証応答信号が入力されたかどうかを常に監視し（Ｓ５１５）、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知すると（Ｓ５１５：ＹＥＳ）、前記の認証応答信号が携帯機２からのデータであるかどうかを、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０と比較し（Ｓ５１６）、一致していれば（Ｓ５１６：ＹＥＳ）、繰り返し第２ＩＤを含んだ認証要求信号の送信を実施する（Ｓ５１４）。携帯機２の受信感度はステップＳ５０８で低感度である受信感度２に設定されているため、携帯機２が認証応答信号を車載機１へ返信できる通信距離が、車内のような狭いエリアに限定される。
【００４７】
その後、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ５１７）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過した場合は（Ｓ５１７：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００４８】
前記のステップ（Ｓ５１０）において、車載機１のＣＰＵ１０は前記復調信号が入力されたことを検知しなかった場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ５２０：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。前記のステップ（Ｓ５１１）において、前記の認証応答信号に含まれる認証コード２２０と車載機１のメモリ１１に記憶している認証コード１１０が一致しなかった場合（Ｓ５１１：ＮＯ）は、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過したかどうかを確認し（Ｓ５２０）、認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過していなければ（Ｓ５２０：ＮＯ）、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。認証応答信号の待ち時間が規定時間を経過して
いれば（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。
【００４９】
前記のステップ（Ｓ５１２）において、前記の認証応答信号に含まれるＦＮ値が車載機１のメモリ１１に記憶しているＦＮ値判定用閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ５１２：ＮＯ）、車載機１は、前記の通信距離が車外に至る距離であるかどうかを確認するために前記ＦＳ値とＦＳ値閾値データ１１２とを比較し（Ｓ５１８）、前記ＦＳ値がＦＳ値閾値データ１１２よりも小さい場合は（Ｓ５１８：ＹＥＳ）、前記の通信距離が車外に至る距離であると判断し、車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信し（Ｓ５１９）、制御装置４は持ち出し禁止警報としてブザーの吹鳴や警告ランプの点灯を行う。前記の通信距離が車外に至らない距離である場合は（Ｓ５１８：ＮＯ）、ＬＦ送信回路１２を制御して、再び認証要求信号を送信する（Ｓ５００）。
【００５０】
このように、車載機１が、外乱ノイズが過大であると判断した場合は、ＲＳＳＩ方式を用いず、通信可能エリアを限定した無線通信方式に切り替えることによって双方向の無線通信を継続することが可能になり、携帯機２が車内に在るにもかかわらず、誤って車載機１から制御装置４に車外持ち出し禁止警報信号を送信することを防止することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車載機、 ２ 携帯機、
３ スマートキーレスエントリーシステム概略構成、
４ 制御装置、 １０ ＣＰＵ、
１１ メモリ、 １２ ＬＦ送信回路、
１３ ＲＦ受信回路、 １４ａ ＬＦ送信アンテナ、
１４ｂ ＬＦ送信アンテナ、 １４ｃ ＬＦ送信アンテナ、
１５ ＲＦ受信アンテナ、 ２０ ＣＰＵ、
２１ 入力回路、 ２２ メモリ、
２３ ＲＦ送信回路、 ２４ ＬＦ受信回路、
２５ ＲＦ送信アンテナ、 ２６ ＬＦ受信アンテナ、
２７ ＲＳＳＩ回路、 １１０ 認証コード、
１１１ ＦＳ値閾値データ、 １１２ ＦＮ値判定用閾値データ、
１２１ 変調回路、 １２２ 増幅回路、
１３１ 復調回路、 １３２ 増幅回路、
２２０ 認証コード、 ２３１ 変調回路、
２３２ 増幅回路、 ２４１ 復調回路、
２４２ 増幅回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能と、前記携帯機の受信感度を変更する指令を含む認証ＩＤを送信する機能とを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記認証要求信号は、前記携帯機の受信感度を通常感度に指令する認証ＩＤと、通常感度より低い感度に指令する認証ＩＤとを含むものからなることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記電界強度測定部は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）回路を用いて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記車載機は、警報用ブザーの吹鳴、及び／または警告用ランプの点灯を制御する制御装置に接続され、前記外乱ノイズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に警報用のブザー及び／または警告ランプの動作を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記車載機は、車両のイグニション操作に関する制御を行う制御装置に接続され、前記外乱ノイズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に前記イグニション操作の許可・禁止を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記車載機は、車両のドアの施錠・解錠を制御する制御装置に接続され、前記外乱ノイ
ズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に前記ドアの施錠・解錠を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値は、無信号状態での空間の外乱ノイズの電界強度を判定するための値であって、前記車載機と前記携帯機間の通信距離の測定精度に影響を及ぼす電界強度値であることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項１】
車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
車両に搭載される、無線通信機能を有する車載機と、車両ユーザーによって携帯される、無線通信機能を有する携帯機とで構成される無線通信システムであって、前記車載機は、ＣＰＵと、認証コード、認証要求信号の電界強度閾値、及び外乱ノイズの電界強度判定用閾値を記憶するメモリと、認証要求信号を送信する送信回路と、認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記携帯機は、ＣＰＵと、認証コードを記憶するメモリと、前記認証要求信号を受信する受信回路と、前記認証応答信号を送信する送信回路と、前記認証要求信号の電界強度と外来ノイズの電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された認証要求信号を受信し、前記認証要求信号の電界強度と外乱ノイズの電界強度を測定して前記両電界強度を含む認証応答信号を送信し、前記車載機は、前記認証応答信号を受信して、該認証応答信号に含まれる外乱ノイズの電界強度レベルを前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値と比較することにより、前記外乱ノイズの電界強度レベルに応じて、認証要求信号の送信出力レベルを変更する機能と、前記携帯機の受信感度を変更する指令を含む認証ＩＤを送信する機能とを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記認証要求信号は、前記携帯機の受信感度を通常感度に指令する認証ＩＤと、通常感度より低い感度に指令する認証ＩＤとを含むものからなることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記電界強度測定部は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）回路を用いて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記車載機は、警報用ブザーの吹鳴、及び／または警告用ランプの点灯を制御する制御装置に接続され、前記外乱ノイズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に警報用のブザー及び／または警告ランプの動作を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記車載機は、車両のイグニション操作に関する制御を行う制御装置に接続され、前記外乱ノイズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に前記イグニション操作の許可・禁止を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記車載機は、車両のドアの施錠・解錠を制御する制御装置に接続され、前記外乱ノイ
ズの電界強度レベルと前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値との比較結果に応じて、前記制御装置に前記ドアの施錠・解錠を指示する信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記外乱ノイズの電界強度判定用閾値は、無信号状態での空間の外乱ノイズの電界強度を判定するための値であって、前記車載機と前記携帯機間の通信距離の測定精度に影響を及ぼす電界強度値であることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２２３４９９（Ｐ２０１１−２２３４９９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３０５９（Ｐ２０１０−９３０５９）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]