電子キーシステムの通信エリア調整装置
【課題】高精度の部品を使用しなくとも、最適な通信エリアを設定することができる電子キーシステムの通信エリア調整装置を提供する。
【解決手段】通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにした状態で、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、このコマンド信号Ｓcmにて、電子キー２の受信強度を１段階高くする。そして、スマート通信が成立するか否かを確認し、スマート通信が成立しなければ、コマンド信号Ｓcmを再送信し、スマート通信が確立するまでコマンド信号Ｓcmの送信を繰り返す。
【解決手段】通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにした状態で、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、このコマンド信号Ｓcmにて、電子キー２の受信強度を１段階高くする。そして、スマート通信が成立するか否かを確認し、スマート通信が成立しなければ、コマンド信号Ｓcmを再送信し、スマート通信が確立するまでコマンド信号Ｓcmの送信を繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線送信された電波にてＩＤ照合が可能な電子キーシステムの通信エリア調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、車両からの通信を契機に狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キーとＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムが搭載されている（特許文献１等参照）。キー操作フリーシステムでは、車両からリクエスト信号を電子キーに送信し、このリクエスト信号により起動した電子キーが返信してきたＩＤ信号でＩＤ照合を行う。そして、車外に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠が許可／実行され、車内に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、車内のエンジンスイッチの単なる押し操作のみでのエンジン始動が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両において、車内又は車外で必要となる通信エリアは、作動エリアの確保及び車内外誤判定の防止のため、厳密なエリア形成が必要となる。そのため、車両アンテナや電子キーともども、性能ばらつきを小さくする必要がある。よって、高精度の部品を使用したり、製造時に個別チューニングが必要となったりするので、コストや手間がかかる問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、高精度の部品を使用しなくとも、最適な通信エリアを設定することができる電子キーシステムの通信エリア調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、車両からの通信を契機に無線通信により電子キーをＩＤ照合する電子キーシステムの通信エリア調整装置において、前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合時に車両側からの電波を送信する車両側送信手段の送信強度を切り換え可能な送信強度切換手段と、前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合の通信時において前記電子キーからの応答結果を基に、前記電子キーの受信強度を規定量変化させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段から前記電子キーに送信する受信強度切換要求手段と、前記電子キーに設けられ、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を切り換えて、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する受信強度切換手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明の構成によれば、通常のＩＤ照合の通信において、車両が電子キーからの受ける通信の応答結果を基に、電子キーの受信強度を規定量変化させるコマンド信号を電子キーに送信する。そして、このコマンド信号にて電子キーの受信強度を切り換えて、車両と電子キーとの間の通信エリアを調整する。このため、車両から単にコマンド信号を電子キーに送信するだけで通信エリアの調整が可能となるので、高精度な部品を使用しなくとも通信エリアを最適範囲に調整することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記ＩＤ照合の通信時において当該車両が前記電子キーからの応答を受信できないとき、前記電子キーの受信強度を規定量増加させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段の送信強度を高くして該車両側送信手段から前記電子キーに送信し、前記受信強度切換手段は、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を高くして、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整することを要旨とする。この構成によれば、通常のＩＤ照合の通信において車両が電子キーからの応答を受信できないとき、車両側送信手段の送信強度を高くした状態で、電子キーの受信強度を規定量増加させるコマンド信号を電子キーに送信する。そして、このコマンド信号にて電子キーの受信強度を高くして、車両と電子キーとの間の通信エリアを調整する。このため、車両から単にコマンド信号を電子キーに送信するだけで、通信エリアの所定範囲に広げることが可能となる。
【０００９】
本発明では、前記車両側送信手段から前記コマンド信号を前記電子キーに送信して該電子キーの受信強度を１段階ずつ増加させる処理を、前記ＩＤ照合の通信において前記電子キーから応答が得られるまで繰り返し実行するリトライ手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、車両から電子キーにコマンド信号を送信して電子キーの受信強度を１段階ずつ上げていく処理が、通常のＩＤ照合の通信が成立するまで繰り返し継続されるので、通信エリアの最適化に一層効果が高くなる。
【００１０】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、実行した１回目の前記ＩＤ照合の通信で通信確立を確認したとき、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号を当該電子キーに送信することにより、当該コマンド信号にて前記受信強度切換手段に前記電子キーの受信強度を低くすることを要旨とする。この構成によれば、１回目（最初）でＩＤ照合の通信が確立するとき、電子キーの受信強度を規定量低下させるコマンド信号を電子キーに送信して、電子キーの受信強度を低くする。このため、電子キーが無駄に起動しなくなるので、電子キーの電源を省電力化することが可能となる。
【００１１】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号の送信を、前記車両が前記電子キーから応答を受信できなくなるまで繰り返し行い、前記電子キーの受信強度を、前記車両が前記電子キーから前記応答を受信することができなくなった直前の値に設定することを要旨とする。この構成によれば、車両から電子キーにコマンド信号を送信して電子キーの受信強度を１段階ずつ下げていく処理が、通常のＩＤ照合の通信成立しなくなるまで繰り返し実行される。このため、電子キーの受信強度が通信確立に最低限必要な強度に設定されるので、電子キーの電源の省電力化に一層効果が高くなる。
【００１２】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記車両側送信手段の送信強度を通常送信強度とした状態下で前記電子キーの受信強度を下げきっても、いまだ前記ＩＤ照合の通信が確立するとき、前記車両側送信手段の送信強度を弱送信強度に切り換えて、前記コマンド信号の送信を行うことにより、前記電子キーの受信強度の調整を再実行することを要旨とする。この構成によれば、車両側送信手段の送信強度を切り換えることによっても通信エリアを調整するので、通信エリアの範囲最適化に一層効果が高くなる。
【００１３】
本発明では、前記通信エリアの調整は、前記電子キーが車内に位置するか否かを確認するときに必要な車内通信エリアと、前記電子キーが車外に存在するか否かを確認するときに必要な車外通信エリアとの少なくともいずれか一方の調整であることを要旨とする。この構成によれば、車内通信エリアや車外通信エリアを、好適な範囲に設定することが可能となる。よって、電子キーが車外や車内に位置することを、より精度よく判定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度の部品を使用しなくとも、電子キーシステムにおいて最適な通信エリアを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のキー操作フリーシステムのブロック図。
【図２】車外通信エリア及び車内通信エリアの領域例を示す模式図。
【図３】（ａ）は通常のスマート通信のタイムチャート、（ｂ）はコマンド信号送信時のスマート通信のタイムチャート。
【図４】通信エリア調整時に車両の送信機が実行するフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを広げる様子を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを狭くする様子を示す説明図。
【図７】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを狭くする様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムの通信エリア調整装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両１からの通信を契機に狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キー２とＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載されている。キー操作フリーシステム３には、車外に位置する電子キー２とＩＤ照合が成立すると、乗降車する一連の操作過程の中で車両ドアが自動で施解錠されるエントリ機能がある。また、キー操作フリーシステム３には、車内に位置する電子キー２とＩＤ照合が成立すると、車内のプッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ４を単に押し操作するのみでエンジン５を始動することが可能なエンジン始動機能がある。
【００１７】
この場合、車両１には、電子キー２とのＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ６と、車載電装品の動作を管理するボディＥＣＵ７と、エンジン５を制御するエンジンＥＣＵ８とが設けられ、これらが車内バス９を通じて接続されている。照合ＥＣＵ６のメモリ１０には、車両１に登録された電子キー２のＩＤコードが記憶されている。照合ＥＣＵ６には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外送信機１１と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内送信機１２と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両受信機１３とが接続されている。なお、車外送信機１１及び車内送信機１２が車両側送信手段を構成する。
【００１８】
電子キー２には、電子キー２の動作を制御するキー制御部１４が設けられている。キー制御部１４のメモリ１５には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。本例のメモリ１５は、データ書き換え可能な不揮発性メモリが使用されている。キー制御部１４には、ＬＦ電波を受信可能な受信部１６と、ＵＨＦ電波を送信可能な送信部１７とが接続されている。
【００１９】
電子キー２が車外にあるとき、車外送信機１１は、車外に数ｍの電波の通信エリア（図２に示す車外通信エリアＥot）を形成して車外スマート通信を実行する。このとき、図３に示すように、車外送信機１１は、待機状態の電子キー２を起動状態に切り換えるウェイク信号ＳwkをＬＦ電波によって断続的に送信する。電子キー２は、車外通信エリアＥotに進入してウェイク信号Ｓwkを受信すると、起動状態に切り換わる。電子キー２は、起動状態に切り換わると、その旨を通知すべくアック信号Ｓac1をＵＨＦ電波により送信する。
【００２０】
照合ＥＣＵ６は、ウェイク信号Ｓwkを送信してから一定時間内にアック信号Ｓac1を受信すると、車外スマート通信が確立したと認識し、ＩＤ照合として車外スマート照合を開始する。本例の場合、車外スマート照合には、例えばチャレンジレスポンス認証やＩＤコード認証等が含まれる。
【００２１】
照合ＥＣＵ６は、アック信号Ｓac1を受信すると、ビークルＩＤ認証を行うためにビークルＩＤ信号ＳvhをＬＦ電波により送信する。ビークルＩＤ信号Ｓvhには、車体固有のＩＤであるビークルＩＤが含まれている。電子キー２は、ビークルＩＤ信号Ｓvhを受信すると、ビークルＩＤ信号Ｓvh内のビークルＩＤでビークルＩＤ認証を行い、この認証が成立すれば、アック信号Ｓac2をＵＨＦ電波により送信する。
【００２２】
照合ＥＣＵ６は、ビークルＩＤ信号Ｓvhを送信してから一定時間内にアック信号Ｓac2を受信すると、ビークルＩＤ認証が成立したと認識し、続いてチャレンジレスポンス認証及びキーＩＤ認証を開始する。このとき、照合ＥＣＵ６は、少なくともチャレンジコード及びキー番号を含むチャレンジ信号ＳchをＬＦ電波により送信する。チャレンジコードは、送信の度に毎回値が切り換わる乱数である。キー番号は、電子キー２が車両１に登録された何番目のキーかを表す情報である。ちなみに、照合ＥＣＵ６は、チャレンジ信号Ｓchに対する応答を電子キー２から受け付けることができるまで、キー番号を順次繰り上げて、チャレンジ信号Ｓchの送信を繰り返す。
【００２３】
電子キー２は、チャレンジ信号Ｓchを受信すると、チャレンジ信号Ｓch内のキー番号が合致すれば、レスポンスコードの演算に移行する。このとき、電子キー２は、チャレンジコードを自身の暗号鍵に通してレスポンスコードを演算する。電子キー２は、レスポンスコードの演算後、レスポンスコード及びＩＤコードを含むレスポンス信号ＳrsをＵＨＦ電波により送信する。
【００２４】
照合ＥＣＵ６は、電子キー２にチャレンジ信号Ｓchを送信する際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジコードを通してレスポンスコードを演算する。よって、照合ＥＣＵ６は、チャレンジ信号Ｓchを送信してから一定時間内にレスポンス信号Ｓrsを受信すると、自ら演算したレスポンスコードと電子キー２のレスポンスコードとを比較するチャレンジレスポンス認証を実行する。また、このとき、照合ＥＣＵ６は、電子キー２から受け付けたＩＤコードを認証するＩＤコード認証も併せて実行する。そして、照合ＥＣＵ６は、チャレンジレスポンス認証及びＩＤコード認証の両方が成立することを確認すると、車外スマート照合を成立として処理し、ボディＥＣＵ７によるドアロック施解錠を許可／実行させる。
【００２５】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ（図示略）等により検出されると、車外送信機１１に代えて今度は車内送信機１２からＬＦ電波の送信が開始され、車内に通信エリア（図２に示す車内通信エリアＥin）が形成されて車内スマート通信が開始される。このとき、電子キー２が車内通信エリアＥinに進入すると、ＩＤ照合として車外スマート照合と同様の車内スマート照合が実行される。そして、車内スマート照合が成立すると、エンジンスイッチ４による電源遷移操作／エンジン始動操作が許可される。
【００２６】
図１に示すように、本例のキー操作フリーシステム３には、キー操作フリーシステム３の通信エリア（図２に示す車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥin）を最適範囲に調整する通信エリア調整装置１８が設けられている。ちなみに、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinは、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度（図５〜図７に示す送信エリアＥtr）と、電子キー２の受信強度（図５〜図７に示す受信エリアＥrc）との組み合わせで決まるものである。
【００２７】
本例の通信エリア調整装置１８は、例えば電子キー２の受信強度（受信感度）や、車外送信機１１又は車内送信機１２の送信強度（出力強度）を、スマート通信（車外スマート通信、車内スマート通信）を利用して、その時々の状態に応じた値に設定することにより、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinを最適範囲に調整する。また、本例の場合、電子キー２の受信強度が弱すぎるときは高い値に切り換え、電子キー２の受信強度が強すぎるときは低い値に切り換えることにより、キー操作フリーシステム３の通信エリアを最適範囲に設定する。
【００２８】
また、本例の通信エリア調整装置１８では、スマート通信の際、電子キー２の受信強度を規定量（一定量）変化させる指令（コマンド信号Ｓcm）を電子キー２に送って、電子キー２に受信強度を切り換えさせ、電子キー２が所望の受信強度をとるまで、コマンド信号Ｓcmの送信による受信強度の所定量切り換えを繰り返し行うものである。なお、本例の通信エリア調整装置１８では、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が最大で、かつ電子キー２の受信強度が最大となっているときに、通信が必ず成立することを前提とする。また、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が最小で、かつ電子キー２の受信強度が最小となっているときに、通信が成立しないことも条件とする。
【００２９】
この場合、照合ＥＣＵ６には、車外送信機１１及び車内送信機１２の送信強度を切り換える送信強度切換部１９が設けられている。送信強度切換部１９は、車外送信機１１及び車内送信機１２の送信強度（送信エリアＥtr）を、複数段階（例えば通常レベル、強レベル、弱レベルの３段階）に設定可能となっている。車外送信機１１や車内送信機１２は、自身に流れる電流の高低により、送信強度の強弱が切り換わる。よって、送信強度切換部１９は、例えば車外送信機１１や車内送信機１２のスイッチ（図示略）を切り換えてアンテナに流れる電流を制御することで、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を切り換える。なお、送信強度切換部１９が送信強度切換手段に相当する。
【００３０】
照合ＥＣＵ６には、通常のスマート通信の際、照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受信できたか否かを確認する応答確認部２０が設けられている。通常のスマート通信とは、コマンド信号Ｓcmを含まない単にＩＤ照合を目的とする認証通信である。応答確認部２０は、スマート通信時、ウェイク信号Ｓwkに対する電子キー２からの応答であるアック信号Ｓac1を受信できたか否かを確認することにより、応答有無を判定する。なお、応答確認部２０が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３１】
照合ＥＣＵ６には、スマート通信時において照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受信できなかったとき、電子キー２の受信強度（受信エリアＥrc）を規定量変化させるためのコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信させるコマンド送信部２１が設けられている。コマンド信号Ｓcmは、電子キー２の受信強度を１段階切り換える指令信号（要求信号）の一種であって、例えば電子キー２の受信強度を１段階高くする指令や、電子キー２の受信感度を１段階低くする指令である。なお、コマンド送信部２１が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３２】
コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を通常レベルにして最初に行うスマート通信時に、照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受けることができないと、電子キー２の受信強度を高い値に切り換える処理（受信強度増加処理）を実行する。このとき、コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルに切り換えた上で、電子キー２の受信強度を規定量高くするコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。本例の場合、コマンド送信部２１は、スマート通信を再実行させ、このコマンド送信スマート通信時においてコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送り渡す。また、本例のコマンド信号Ｓcmは、チャレンジ信号Ｓchに含められて電子キー２に送信される。
【００３３】
キー制御部１４のメモリ１５には、電子キー２の受信強度を設定するのに必要な受信強度設定データＤｘが書き込まれている。電子キー２の受信強度は、メモリ１５内の受信強度設定データＤｘの書き込み値に基づく値に設定される。本例の場合、メモリ１５はデータの上書きが可能であるので、電子キー２の受信強度はメモリ設定、つまり受信強度設定データＤｘの書き換えにより、自由に設定可能である。なお、受信強度設定データＤｘが受信強度切換手段を構成する。
【００３４】
キー制御部１４には、車両１から受信したコマンド信号Ｓcmを基に電子キー２の受信強度を切り換える受信強度切換部２２が設けられている。受信強度切換部２２は、車両１から受信したコマンド信号Ｓcmを基に、メモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換えることにより、電子キー２の受信強度を設定する。また、本例の受信強度切換部２２は、コマンド信号Ｓcmに準ずる規定量だけ受信強度を切り換えるべく受信強度設定データＤｘを書き換える。なお、受信強度切換部２２が受信強度切換手段に相当する。
【００３５】
照合ＥＣＵ６には、コマンド信号Ｓcmにより電子キー２の受信強度を切り換えさせた後、通常のスマート通信を再実行し、電子キー２が所望の受信強度をとるまで処理を繰り返させる動作確認部２３が設けられている。動作確認部２３は、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を高く切り換えた後、通常のスマート通信を再度実行（リトライ）し、電子キー２から応答を得ることができるか否かを確認する。このとき、動作確認部２３は、電子キー２から応答を受け付けることができなければ、電子キー２の受信強度をもう１段階上げるために、受信強度増加処理を再度実行する。そして、コマンド送信部２１は、電子キー２から応答が得られるまで、受信強度増加処理を繰り返し実行する。なお、動作確認部２３が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３６】
また、コマンド送信部２１は、１回目（最初）の通常のスマート通信時に、電子キー２から応答を受けることができると、電子キー２の受信強度を低い値に切り換える処理（受信強度低下処理）を実行する。これは、電子キー２の受信強度を極力低い値に切り換えておくことで、電子キー２が無駄に電波応答しないようにし、電子キー２の電源を省電力化するためである。
【００３７】
このとき、コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を通常レベル（強レベルに切り換えるのも可）に維持した上で、電子キー２の受信強度を規定量低くするコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。この場合も、コマンド送信部２１は、スマート通信を利用して、電子キー２の受信強度を規定量下げるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送り渡す。
【００３８】
受信強度切換部２２は、受信強度を下げるコマンド信号Ｓcmを車両１から受信すると、このコマンド信号Ｓcmを基にメモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換え、電子キー２の受信強度を規定量低下させる。よって、電子キー２の受信強度が規定量低い値に切り換わる。
【００３９】
動作確認部２３は、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を低く切り換えた後、通常のスマート通信を再度実行（リトライ）し、電子キー２から応答を得ることができるか否かを確認する。このとき、動作確認部２３は、電子キー２から応答を受け付けると、電子キー２の受信強度をもう１段階下げるために、受信強度低下処理を再度実行する。そして、コマンド送信部２１は、電子キー２からの応答がなくなるまで、受信強度低下処理を繰り返し実行する。
【００４０】
動作確認部２３は、受信強度低下処理の際、電子キー２の受信強度を最小値まで低くしても応答が得られてしまう場合、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を弱レベルに切り換えて、受信強度低下処理を再実行する。つまり、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が弱レベルに下げられ、この状況下で電子キー２がどの受信強度でスマート通信が成立するのかが確認される。そして、この確認時、スマート照合が成立しなくなった１つ前の受信強度が電子キー２の受信強度として設定される。
【００４１】
次に、本例のキー操作フリーシステム３の通信エリア調整装置１８の動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、車内スマート通信を例に挙げて説明することとし、例えば電子キー２が確実に車内に存在する車両走行時に、通信エリア調整装置１８に動作を実行させることにする。
【００４２】
ステップ１０１において、車内送信機１２は、送信強度を通常レベルにした状態で、通常の車内スマート通信を実行する。
ステップ１０２において、応答確認部２０は、通常の車内スマート通信時において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。本例の場合、応答確認部２０は、電子キー２が起動状態に切り換わったときに送信してくるアック信号Ｓac1の有無を確認することにより、電子キー２の応答有無を判定する。そして、このとき、電子キー２からの応答がなければステップ１０３に移行し、電子キー２からの応答があればステップ１０６に移行する。
【００４３】
ところで、図５（ａ）に示すように、車内送信機１２の送信強度が通常レベルのときに届く電波の送信エリアをＥtr1とした場合、この送信エリアＥtr1の電波が届かない領域に電子キー２が位置していると、電子キー２は車内送信機１２からの電波を受信することができない。よって、電子キー２は通常のスマート通信を実行することができず、照合ＥＣＵ６は電子キー２から応答を受けることができないので、車内スマート通信が成立しないことを確認する。よって、図５（ａ）の例では、ステップ１０２の判定のとき、ステップ１０３に移行する。
【００４４】
ステップ１０３において、図５（ｂ）に示すように、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度増加処理を行うために、電子キー２の受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このとき、コマンド送信部２１は、車内送信機１２の送信強度を強レベルに切り換えて、車内送信機１２の送信エリアをＥtr2に拡張した状態で車内スマート通信を実行し、チャレンジ信号Ｓchにコマンド信号Ｓcmを付加して、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、車内送信機１２から離れた位置に電子キー２が位置していても、この電子キー２にコマンド信号Ｓcmが届くことになる。
【００４５】
このとき、電子キー２は、車内スマート通信の通信過程においてコマンド信号Ｓcmを取得する。そして、受信強度切換部２２は、受信したコマンド信号Ｓcmを基にメモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換えて、電子キー２の受信強度を１段階高い値に設定する。なお、受信強度切換部２２は、車内スマート照合の通信成立を条件に、受信強度設定データＤｘの上書きを実行する。
【００４６】
ステップ１０４において、動作確認部２３は、車内送信機１２の送信強度を通常レベルにした状態で、通常の車内スマート通信を再度実行する。つまり、受信強度を１段階上げた電子キー２で、通常の車内スマート通信が確立するか否かを確認する。
【００４７】
ステップ１０５において、応答確認部２０は、通常の車内スマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、受信強度を１段階上げた電子キー２で通常の車内スマート通信が成立すれば、電子キー２が充分な受信強度を有しているとして、受信強度増加処理を終了する。
【００４８】
一方、電子キー２の受信強度を１段階上げても車内スマート通信が確立しない場合には、ステップ１０３に戻り、電子キー２の受信強度を１段階上げるために、コマンド信号Ｓcmを再送信する。つまり、電子キー２の受信強度を、もう１段階上げる処理を実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立するまで、電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げていく処理を繰り返し実行する。これにより、車内スマート通信が確立する受信強度が、電子キー２の最終的な受信強度として電子キー２に設定される。
【００４９】
また、図６（ａ）に示すように、送信強度が通常レベルの車内送信機１２の送信エリアＥtr1と電子キー２の受信エリアＥrcとが重なっていて、電子キー２が車内送信機１２の車内通信エリアＥinに予め位置している場合には、最初（１回目）の通常の車内スマート通信で通信が確立する。よって、図６（ａ）の例では、ステップ１０２の判定のとき、ステップ１０６に移行する。
【００５０】
本例の場合、ステップ１０６以降では、電子キー２からの電子キー２の受信強度を目一杯まで下げるために、受信強度低下処理を実行する。これは、電子キー２の受信強度を極力小さな値に設定することにより、無駄に起動してしまう状況を押さえて、電子キー２の電源を省電力化するためである。
【００５１】
ステップ１０６において、図６（ｂ）に示すように、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度低下処理を行うために、電子キー２の受信強度を１段階低下させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このとき、コマンド信号Ｓcmの送信強度は、通常レベル又は強レベルのどちらでもよい。また、コマンド送信部２１は、このときもコマンド信号Ｓcmをチャレンジ信号Ｓchに付加して、電子キー２に送信する。
【００５２】
電子キー２は、車内スマート通信の通信課程においてコマンド信号Ｓcmを取得すると、受信強度切換部２２にて電子キー２の受信強度を１段階低下させる。つまり、受信強度切換部２２は、受信したコマンド信号Ｓcmを基に受信強度設定データＤｘを書き換えて、電子キー２の受信強度を１段階低い値に設定する。なお、このときも、車内スマート照合の成立を条件に、受信強度設定データＤｘの上書きを行う。
【００５３】
ステップ１０７において、動作確認部２３は、電子キー２の受信強度を１段階下げた状態で通常のスマート通信が成立するか否かを確認するために、車内送信機１２の送信強度を通常レベルにした状態で通常の車内スマート通信を実行する。
【００５４】
ステップ１０８において、応答確認部２０は、通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答があればステップ１０９に移行し、電子キー２からの応答がなければステップ１１０に移行する。
【００５５】
このとき、電子キー２からの応答をいまだ受信すれば、ステップ１０９に移行する。ステップ１０９において、コマンド送信部２１は、車内送信機１２の送信強度が通常レベルの状況下で、電子キー２の受信強度を最小値まで下げたか否かを判定する。つまり、車内送信機１２の送信強度が通常レベルのとき、電子キー２の受信強度を、最も低い値まで下げきったか否かを判定する。このとき、電子キー２の受信強度を最小値まで下げきっていれば、ステップ１１１に移行する。
【００５６】
一方、電子キー２の受信強度を最小値まで下げきっていなければ、ステップ１０６に戻り、電子キー２の受信強度がもう１段階下げられる。つまり、電子キー２の受信強度を１段階下げても車内スマート通信がまだ確立する場合には、ステップ１０６に戻り、電子キー２の受信強度を１段階下げるコマンド信号Ｓcmの送信を再実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立しなくなるまで、コマンド信号Ｓcmを送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げていく処理を繰り返し実行する。これにより、車内スマート通信が成立しなくなる１つ手前の受信強度が、電子キー２の最終的な受信強度として電子キー２に設定される。
【００５７】
ステップ１０８の判定でステップ１１０に移行したとき、ステップ１１０において、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度を最後調整値の１つ前の値に戻すために、受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、電子キー２の受信強度が必要最小限の低い値に設定される。
【００５８】
また、図７（ａ）に示すように、電子キー２が車内送信機１２の極近傍に位置する場合は、車内送信機１２の送信強度が通常レベルの状況下で電子キー２の受信強度を下げきっても、車内スマート通信が確立する状態が維持されてしまう。このため、図７（ａ）の例では、ステップ１０９の判定のとき、ステップ１１１に移行する。
【００５９】
ステップ１１１において、まずコマンド送信部２１は、受信強度を最小値まで下げきってしまった電子キー２の受信強度を所定値まで戻すために、受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。なお、このとき、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に複数回送って、所定量回復させてもよい。
【００６０】
ステップ１１２において、動作確認部２３は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルに切り換えて、車内送信機１２の送信エリアをＥtr3にした状態で、通常の車内スマート通信を再度実行する。つまり、車内送信機１２の送信強度を弱めた状態で、通常の車内スマート通信が確立するか否かを確認する。
【００６１】
ステップ１１３において、応答確認部２０は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルに下げた通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答を受信しなければ、電子キー２が最低限必要な受信強度に切り換わったとして、ステップ１１０に移行し、受信強度低下処理を終了する。一方、電子キー２からの応答をいまだ受信していれば、ステップ１１４に移行する。
【００６２】
ステップ１１４において、コマンド送信部２１は、送信強度が弱レベルの車内送信機１２から、電子キー２の受信強度を１段階低下させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このときも、コマンド送信部２１は、スマート通信を利用してコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。
【００６３】
ステップ１１５において、動作確認部２３は、送信強度が弱レベルの車内送信機１２で、受信強度を更に下げた電子キー２とスマート通信が成立するか否かを確認するために、車内送信機１２の送信強度を弱レベルにした状態で通常の車内スマート通信を実行する。
【００６４】
ステップ１１６において、応答確認部２０は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルとした状態での通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答を受信しなければ、電子キー２が最低限必要な受信強度に切り換わったとして、受信強度低下処理を終了する。
【００６５】
一方、電子キー２からの応答をいまだ受信していれば、ステップ１１４に戻り、もう１段階下げる処理を実行する。つまり、電子キー２の受信強度を１段階下げても車内スマート通信がまだ確立する場合には、ステップ１１４に戻り、電子キー２の受信強度を１段階下げるコマンド信号Ｓcmの送信を再実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立しなくなるまで、電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げていく処理を繰り返し実行し、電子キー２の受信強度を最小限必要な値に設定する。
【００６６】
なお、以上は、車内通信エリアＥinの調整の説明であるが、車外通信エリアＥotの調整の場合も、調整の基本的な動作は車内通信エリアＥinのときと同じである。よって、車外通信エリアＥotの調整の説明は、車内通信エリアＥinの調整の説明をもって省略する。
【００６７】
以上により、本例においては、通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにして、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、電子キー２の受信強度を１段階引き上げる。そして、電子キー２の受信強度を上げた後、通常のスマート通信を実行して通信が確立するか否かを確認し、通常のスマート通信が確立するまで、コマンド信号Ｓcmの送信を繰り返して、電子キー２の受信強度を１段階ずつ引き上げる。
【００６８】
このため、電子キー２がどの位置にあっても、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinはスマート通信が確立する最適の範囲に調整されるので、スマート通信の成立性が確保される。また、通常のスマート通信が成立するまで車両１から電子キー２にコマンド信号Ｓcmを繰り返し送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げていくという簡単な処理にてエリア調整が可能となるので、高精度の部品を使用しなくても最適なエリア範囲を設定することも可能である。
【００６９】
従って、電子キー２の出荷時に、受信性能の公差を広くすることが可能となるので、低コスト部品の使用が可能となる。また、車両１ごとに通信エリアＥot，Ｅinの個別調整が不要となるので、製造工程の簡素化にも効果が高くなる。つまり、出荷検査の簡便化も可能となる。
【００７０】
また、１回目の通常のスマート通信で通信が確立する場合には、電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信し、電子キー２の受信強度を１段階下げる。そして、通常のスマート通信が確立しなくなるまで、コマンド信号Ｓcmの送信を繰り返して、電子キー２の受信強度を１段階ずつ引き下げ、電子キー２の受信強度を必要最小限の値に調整する。このため、電子キー２が無駄に起動しなくなるので、電子キー２の電源の省電力化が可能となる。
【００７１】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにした状態で、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。そして、このコマンド信号Ｓcmにて、電子キー２の受信強度を１段階高くして通信エリアＥot，Ｅinを調整する。このため、車両１から単にコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信するだけで通信エリアＥot，Ｅinの調整が可能となるので、高精度な部品を使用しなくとも通信エリアＥot，Ｅinを最適範囲に調整することができる。
【００７２】
（２）電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げる場合、この処理を通常のスマート通信が成立するまで繰り返し実行する。よって、通信エリアＥot，Ｅinはスマート通信が成立する必要最低限のエリアに設定されるので、通信エリアＥot，Ｅinの最適化に一層効果が高くなる。
【００７３】
（３）１回目（最初）のスマート通信で通信が確立するとき、電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して、電子キー２の受信強度を低くする。このため、電子キー２の受信エリアＥrcが狭くなることにより、電子キー２が無駄に起動しなくなるので、電子キー２の電源を省電力化することができる。
【００７４】
（４）電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げる場合、この処理を通常のスマート通信が成立しなくなるまで繰り返し実行される。このため、電子キー２の受信強度が通信確立に最低限必要な強度に設定されるので、電子キー２の電源の省電力化に一層効果が高くなる。
【００７５】
（５）車内送信機１２（車外送信機１１）の送信強度を通常レベルとした状態下で電子キー２の受信強度を下げきったとき、今度は車内送信機１２（車外送信機１１）の送信強度を弱レベルに切り換えて、同様の受信強度低下処理を実行する。このため、車内通信エリアＥin（車外通信エリアＥot）の範囲最適化に一層効果が高くなる。
【００７６】
（６）車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinを好適な範囲に設定することが可能となるので、電子キー２が車外や車内に位置することを、より精度よく判定することができる。
【００７７】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・コマンド信号Ｓcmは、スマート通信を用いるとき、チャレンジ信号Ｓchに含まれて電子キー２に送信されることに限定されず、例えばビークルＩＤ信号Ｓvhに付加してもよい。
【００７８】
・コマンド信号Ｓcmの送信は、通常のスマート通信が成立（不成立）となるまで繰り返し実行されることに限らず、１度きりの送信としてもよい。
・コマンド信号Ｓcmは、スマート通信を利用して電子キー２に送信される形態をとることに限定されず、他の通信に変更してもよい。
【００７９】
・コマンド信号Ｓcmは、毎回同じ信号内容のものが送信されることに限定されず、例えば、送信の度に増加量（低下量）が異なる信号としてもよい。
・電子キー２の受信強度変更は、メモリ１５の設定変更により行う形式に限定されず、他の形式に適宜変更可能である。
【００８０】
・キー操作フリーシステム３は、往路と復路で電波の周波数が異なることに限定されず、例えば同じとしてもよい。
・キー操作フリーシステム３は、車外と車内とで区別された送信機（車外送信機１１、車内送信機１２）を用いたものに限定されない。例えば、車両１の運転席側と助手席側とに送信機を設け、これら送信機からの電波送信に対する電子キー２の応答の判定ロジックにより、電子キー２の車内外判定を行うものでもよい。
【００８１】
・キー操作フリーシステム３は、車両１からウェイク信号Ｓwk、ビークルＩＤ信号Ｓvh、チャレンジ信号Ｓchが、電子キー２からの応答に応じて順番に送信されることに限定されず、これらが一度に電子キー２に送信されてもよい。
【００８２】
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、他の認証システムに適宜変更可能である。
・電子キーシステムで使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限定されず、例えばＨＦ（High Frequency）などの他の周波数に変更してもよい。
【００８３】
・車外送信機１１や車内送信機１２の配置位置や個数は、適宜変更可能である。
・通信エリア調整装置１８は、車外通信エリアＥot及び車内通信エリアＥinの少なくとも一方の調整に適用されればよい。
【００８４】
・通信エリア調整装置１８は、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinの調整に使用されることに限らず、他のエリア調整に適宜使用可能である。
・通信エリア調整装置１８は、受信強度増加処理及び受信強度低下処理の少なくとも一方を実行する装置であればよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両、２…電子キー、１１…車両側送信手段を構成する車外送信機、１２…車両側送信手段を構成する車内送信機、１８…通信エリア調整装置、１９…送信強度切換手段としての送信強度切換部、２０…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する応答確認部、２１…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成するコマンド送信部、２２…受信強度切換手段としての受信強度切換部、２３…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する動作確認部、Ｓcm…コマンド信号、Ｄｘ…受信強度切換手段を構成する受信強度設定データ、Ｅin…車内通信エリア、Ｅot…車外通信エリア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線送信された電波にてＩＤ照合が可能な電子キーシステムの通信エリア調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、車両からの通信を契機に狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キーとＩＤ照合を行うキー操作フリーシステムが搭載されている（特許文献１等参照）。キー操作フリーシステムでは、車両からリクエスト信号を電子キーに送信し、このリクエスト信号により起動した電子キーが返信してきたＩＤ信号でＩＤ照合を行う。そして、車外に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠が許可／実行され、車内に位置する電子キーとＩＤ照合が成立すれば、車内のエンジンスイッチの単なる押し操作のみでのエンジン始動が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両において、車内又は車外で必要となる通信エリアは、作動エリアの確保及び車内外誤判定の防止のため、厳密なエリア形成が必要となる。そのため、車両アンテナや電子キーともども、性能ばらつきを小さくする必要がある。よって、高精度の部品を使用したり、製造時に個別チューニングが必要となったりするので、コストや手間がかかる問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、高精度の部品を使用しなくとも、最適な通信エリアを設定することができる電子キーシステムの通信エリア調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、車両からの通信を契機に無線通信により電子キーをＩＤ照合する電子キーシステムの通信エリア調整装置において、前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合時に車両側からの電波を送信する車両側送信手段の送信強度を切り換え可能な送信強度切換手段と、前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合の通信時において前記電子キーからの応答結果を基に、前記電子キーの受信強度を規定量変化させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段から前記電子キーに送信する受信強度切換要求手段と、前記電子キーに設けられ、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を切り換えて、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する受信強度切換手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明の構成によれば、通常のＩＤ照合の通信において、車両が電子キーからの受ける通信の応答結果を基に、電子キーの受信強度を規定量変化させるコマンド信号を電子キーに送信する。そして、このコマンド信号にて電子キーの受信強度を切り換えて、車両と電子キーとの間の通信エリアを調整する。このため、車両から単にコマンド信号を電子キーに送信するだけで通信エリアの調整が可能となるので、高精度な部品を使用しなくとも通信エリアを最適範囲に調整することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記ＩＤ照合の通信時において当該車両が前記電子キーからの応答を受信できないとき、前記電子キーの受信強度を規定量増加させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段の送信強度を高くして該車両側送信手段から前記電子キーに送信し、前記受信強度切換手段は、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を高くして、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整することを要旨とする。この構成によれば、通常のＩＤ照合の通信において車両が電子キーからの応答を受信できないとき、車両側送信手段の送信強度を高くした状態で、電子キーの受信強度を規定量増加させるコマンド信号を電子キーに送信する。そして、このコマンド信号にて電子キーの受信強度を高くして、車両と電子キーとの間の通信エリアを調整する。このため、車両から単にコマンド信号を電子キーに送信するだけで、通信エリアの所定範囲に広げることが可能となる。
【０００９】
本発明では、前記車両側送信手段から前記コマンド信号を前記電子キーに送信して該電子キーの受信強度を１段階ずつ増加させる処理を、前記ＩＤ照合の通信において前記電子キーから応答が得られるまで繰り返し実行するリトライ手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、車両から電子キーにコマンド信号を送信して電子キーの受信強度を１段階ずつ上げていく処理が、通常のＩＤ照合の通信が成立するまで繰り返し継続されるので、通信エリアの最適化に一層効果が高くなる。
【００１０】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、実行した１回目の前記ＩＤ照合の通信で通信確立を確認したとき、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号を当該電子キーに送信することにより、当該コマンド信号にて前記受信強度切換手段に前記電子キーの受信強度を低くすることを要旨とする。この構成によれば、１回目（最初）でＩＤ照合の通信が確立するとき、電子キーの受信強度を規定量低下させるコマンド信号を電子キーに送信して、電子キーの受信強度を低くする。このため、電子キーが無駄に起動しなくなるので、電子キーの電源を省電力化することが可能となる。
【００１１】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号の送信を、前記車両が前記電子キーから応答を受信できなくなるまで繰り返し行い、前記電子キーの受信強度を、前記車両が前記電子キーから前記応答を受信することができなくなった直前の値に設定することを要旨とする。この構成によれば、車両から電子キーにコマンド信号を送信して電子キーの受信強度を１段階ずつ下げていく処理が、通常のＩＤ照合の通信成立しなくなるまで繰り返し実行される。このため、電子キーの受信強度が通信確立に最低限必要な強度に設定されるので、電子キーの電源の省電力化に一層効果が高くなる。
【００１２】
本発明では、前記受信強度切換要求手段は、前記車両側送信手段の送信強度を通常送信強度とした状態下で前記電子キーの受信強度を下げきっても、いまだ前記ＩＤ照合の通信が確立するとき、前記車両側送信手段の送信強度を弱送信強度に切り換えて、前記コマンド信号の送信を行うことにより、前記電子キーの受信強度の調整を再実行することを要旨とする。この構成によれば、車両側送信手段の送信強度を切り換えることによっても通信エリアを調整するので、通信エリアの範囲最適化に一層効果が高くなる。
【００１３】
本発明では、前記通信エリアの調整は、前記電子キーが車内に位置するか否かを確認するときに必要な車内通信エリアと、前記電子キーが車外に存在するか否かを確認するときに必要な車外通信エリアとの少なくともいずれか一方の調整であることを要旨とする。この構成によれば、車内通信エリアや車外通信エリアを、好適な範囲に設定することが可能となる。よって、電子キーが車外や車内に位置することを、より精度よく判定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度の部品を使用しなくとも、電子キーシステムにおいて最適な通信エリアを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のキー操作フリーシステムのブロック図。
【図２】車外通信エリア及び車内通信エリアの領域例を示す模式図。
【図３】（ａ）は通常のスマート通信のタイムチャート、（ｂ）はコマンド信号送信時のスマート通信のタイムチャート。
【図４】通信エリア調整時に車両の送信機が実行するフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを広げる様子を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを狭くする様子を示す説明図。
【図７】（ａ），（ｂ）は車内通信エリアを狭くする様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムの通信エリア調整装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両１からの通信を契機に狭域無線通信（通信距離：数ｍ）により電子キー２とＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載されている。キー操作フリーシステム３には、車外に位置する電子キー２とＩＤ照合が成立すると、乗降車する一連の操作過程の中で車両ドアが自動で施解錠されるエントリ機能がある。また、キー操作フリーシステム３には、車内に位置する電子キー２とＩＤ照合が成立すると、車内のプッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ４を単に押し操作するのみでエンジン５を始動することが可能なエンジン始動機能がある。
【００１７】
この場合、車両１には、電子キー２とのＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ６と、車載電装品の動作を管理するボディＥＣＵ７と、エンジン５を制御するエンジンＥＣＵ８とが設けられ、これらが車内バス９を通じて接続されている。照合ＥＣＵ６のメモリ１０には、車両１に登録された電子キー２のＩＤコードが記憶されている。照合ＥＣＵ６には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外送信機１１と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内送信機１２と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両受信機１３とが接続されている。なお、車外送信機１１及び車内送信機１２が車両側送信手段を構成する。
【００１８】
電子キー２には、電子キー２の動作を制御するキー制御部１４が設けられている。キー制御部１４のメモリ１５には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。本例のメモリ１５は、データ書き換え可能な不揮発性メモリが使用されている。キー制御部１４には、ＬＦ電波を受信可能な受信部１６と、ＵＨＦ電波を送信可能な送信部１７とが接続されている。
【００１９】
電子キー２が車外にあるとき、車外送信機１１は、車外に数ｍの電波の通信エリア（図２に示す車外通信エリアＥot）を形成して車外スマート通信を実行する。このとき、図３に示すように、車外送信機１１は、待機状態の電子キー２を起動状態に切り換えるウェイク信号ＳwkをＬＦ電波によって断続的に送信する。電子キー２は、車外通信エリアＥotに進入してウェイク信号Ｓwkを受信すると、起動状態に切り換わる。電子キー２は、起動状態に切り換わると、その旨を通知すべくアック信号Ｓac1をＵＨＦ電波により送信する。
【００２０】
照合ＥＣＵ６は、ウェイク信号Ｓwkを送信してから一定時間内にアック信号Ｓac1を受信すると、車外スマート通信が確立したと認識し、ＩＤ照合として車外スマート照合を開始する。本例の場合、車外スマート照合には、例えばチャレンジレスポンス認証やＩＤコード認証等が含まれる。
【００２１】
照合ＥＣＵ６は、アック信号Ｓac1を受信すると、ビークルＩＤ認証を行うためにビークルＩＤ信号ＳvhをＬＦ電波により送信する。ビークルＩＤ信号Ｓvhには、車体固有のＩＤであるビークルＩＤが含まれている。電子キー２は、ビークルＩＤ信号Ｓvhを受信すると、ビークルＩＤ信号Ｓvh内のビークルＩＤでビークルＩＤ認証を行い、この認証が成立すれば、アック信号Ｓac2をＵＨＦ電波により送信する。
【００２２】
照合ＥＣＵ６は、ビークルＩＤ信号Ｓvhを送信してから一定時間内にアック信号Ｓac2を受信すると、ビークルＩＤ認証が成立したと認識し、続いてチャレンジレスポンス認証及びキーＩＤ認証を開始する。このとき、照合ＥＣＵ６は、少なくともチャレンジコード及びキー番号を含むチャレンジ信号ＳchをＬＦ電波により送信する。チャレンジコードは、送信の度に毎回値が切り換わる乱数である。キー番号は、電子キー２が車両１に登録された何番目のキーかを表す情報である。ちなみに、照合ＥＣＵ６は、チャレンジ信号Ｓchに対する応答を電子キー２から受け付けることができるまで、キー番号を順次繰り上げて、チャレンジ信号Ｓchの送信を繰り返す。
【００２３】
電子キー２は、チャレンジ信号Ｓchを受信すると、チャレンジ信号Ｓch内のキー番号が合致すれば、レスポンスコードの演算に移行する。このとき、電子キー２は、チャレンジコードを自身の暗号鍵に通してレスポンスコードを演算する。電子キー２は、レスポンスコードの演算後、レスポンスコード及びＩＤコードを含むレスポンス信号ＳrsをＵＨＦ電波により送信する。
【００２４】
照合ＥＣＵ６は、電子キー２にチャレンジ信号Ｓchを送信する際、自らも自身の暗号鍵にチャレンジコードを通してレスポンスコードを演算する。よって、照合ＥＣＵ６は、チャレンジ信号Ｓchを送信してから一定時間内にレスポンス信号Ｓrsを受信すると、自ら演算したレスポンスコードと電子キー２のレスポンスコードとを比較するチャレンジレスポンス認証を実行する。また、このとき、照合ＥＣＵ６は、電子キー２から受け付けたＩＤコードを認証するＩＤコード認証も併せて実行する。そして、照合ＥＣＵ６は、チャレンジレスポンス認証及びＩＤコード認証の両方が成立することを確認すると、車外スマート照合を成立として処理し、ボディＥＣＵ７によるドアロック施解錠を許可／実行させる。
【００２５】
また、運転者が乗車したことが例えばカーテシスイッチ（図示略）等により検出されると、車外送信機１１に代えて今度は車内送信機１２からＬＦ電波の送信が開始され、車内に通信エリア（図２に示す車内通信エリアＥin）が形成されて車内スマート通信が開始される。このとき、電子キー２が車内通信エリアＥinに進入すると、ＩＤ照合として車外スマート照合と同様の車内スマート照合が実行される。そして、車内スマート照合が成立すると、エンジンスイッチ４による電源遷移操作／エンジン始動操作が許可される。
【００２６】
図１に示すように、本例のキー操作フリーシステム３には、キー操作フリーシステム３の通信エリア（図２に示す車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥin）を最適範囲に調整する通信エリア調整装置１８が設けられている。ちなみに、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinは、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度（図５〜図７に示す送信エリアＥtr）と、電子キー２の受信強度（図５〜図７に示す受信エリアＥrc）との組み合わせで決まるものである。
【００２７】
本例の通信エリア調整装置１８は、例えば電子キー２の受信強度（受信感度）や、車外送信機１１又は車内送信機１２の送信強度（出力強度）を、スマート通信（車外スマート通信、車内スマート通信）を利用して、その時々の状態に応じた値に設定することにより、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinを最適範囲に調整する。また、本例の場合、電子キー２の受信強度が弱すぎるときは高い値に切り換え、電子キー２の受信強度が強すぎるときは低い値に切り換えることにより、キー操作フリーシステム３の通信エリアを最適範囲に設定する。
【００２８】
また、本例の通信エリア調整装置１８では、スマート通信の際、電子キー２の受信強度を規定量（一定量）変化させる指令（コマンド信号Ｓcm）を電子キー２に送って、電子キー２に受信強度を切り換えさせ、電子キー２が所望の受信強度をとるまで、コマンド信号Ｓcmの送信による受信強度の所定量切り換えを繰り返し行うものである。なお、本例の通信エリア調整装置１８では、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が最大で、かつ電子キー２の受信強度が最大となっているときに、通信が必ず成立することを前提とする。また、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が最小で、かつ電子キー２の受信強度が最小となっているときに、通信が成立しないことも条件とする。
【００２９】
この場合、照合ＥＣＵ６には、車外送信機１１及び車内送信機１２の送信強度を切り換える送信強度切換部１９が設けられている。送信強度切換部１９は、車外送信機１１及び車内送信機１２の送信強度（送信エリアＥtr）を、複数段階（例えば通常レベル、強レベル、弱レベルの３段階）に設定可能となっている。車外送信機１１や車内送信機１２は、自身に流れる電流の高低により、送信強度の強弱が切り換わる。よって、送信強度切換部１９は、例えば車外送信機１１や車内送信機１２のスイッチ（図示略）を切り換えてアンテナに流れる電流を制御することで、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を切り換える。なお、送信強度切換部１９が送信強度切換手段に相当する。
【００３０】
照合ＥＣＵ６には、通常のスマート通信の際、照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受信できたか否かを確認する応答確認部２０が設けられている。通常のスマート通信とは、コマンド信号Ｓcmを含まない単にＩＤ照合を目的とする認証通信である。応答確認部２０は、スマート通信時、ウェイク信号Ｓwkに対する電子キー２からの応答であるアック信号Ｓac1を受信できたか否かを確認することにより、応答有無を判定する。なお、応答確認部２０が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３１】
照合ＥＣＵ６には、スマート通信時において照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受信できなかったとき、電子キー２の受信強度（受信エリアＥrc）を規定量変化させるためのコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信させるコマンド送信部２１が設けられている。コマンド信号Ｓcmは、電子キー２の受信強度を１段階切り換える指令信号（要求信号）の一種であって、例えば電子キー２の受信強度を１段階高くする指令や、電子キー２の受信感度を１段階低くする指令である。なお、コマンド送信部２１が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３２】
コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を通常レベルにして最初に行うスマート通信時に、照合ＥＣＵ６が電子キー２からの応答を受けることができないと、電子キー２の受信強度を高い値に切り換える処理（受信強度増加処理）を実行する。このとき、コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルに切り換えた上で、電子キー２の受信強度を規定量高くするコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。本例の場合、コマンド送信部２１は、スマート通信を再実行させ、このコマンド送信スマート通信時においてコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送り渡す。また、本例のコマンド信号Ｓcmは、チャレンジ信号Ｓchに含められて電子キー２に送信される。
【００３３】
キー制御部１４のメモリ１５には、電子キー２の受信強度を設定するのに必要な受信強度設定データＤｘが書き込まれている。電子キー２の受信強度は、メモリ１５内の受信強度設定データＤｘの書き込み値に基づく値に設定される。本例の場合、メモリ１５はデータの上書きが可能であるので、電子キー２の受信強度はメモリ設定、つまり受信強度設定データＤｘの書き換えにより、自由に設定可能である。なお、受信強度設定データＤｘが受信強度切換手段を構成する。
【００３４】
キー制御部１４には、車両１から受信したコマンド信号Ｓcmを基に電子キー２の受信強度を切り換える受信強度切換部２２が設けられている。受信強度切換部２２は、車両１から受信したコマンド信号Ｓcmを基に、メモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換えることにより、電子キー２の受信強度を設定する。また、本例の受信強度切換部２２は、コマンド信号Ｓcmに準ずる規定量だけ受信強度を切り換えるべく受信強度設定データＤｘを書き換える。なお、受信強度切換部２２が受信強度切換手段に相当する。
【００３５】
照合ＥＣＵ６には、コマンド信号Ｓcmにより電子キー２の受信強度を切り換えさせた後、通常のスマート通信を再実行し、電子キー２が所望の受信強度をとるまで処理を繰り返させる動作確認部２３が設けられている。動作確認部２３は、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を高く切り換えた後、通常のスマート通信を再度実行（リトライ）し、電子キー２から応答を得ることができるか否かを確認する。このとき、動作確認部２３は、電子キー２から応答を受け付けることができなければ、電子キー２の受信強度をもう１段階上げるために、受信強度増加処理を再度実行する。そして、コマンド送信部２１は、電子キー２から応答が得られるまで、受信強度増加処理を繰り返し実行する。なお、動作確認部２３が受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する。
【００３６】
また、コマンド送信部２１は、１回目（最初）の通常のスマート通信時に、電子キー２から応答を受けることができると、電子キー２の受信強度を低い値に切り換える処理（受信強度低下処理）を実行する。これは、電子キー２の受信強度を極力低い値に切り換えておくことで、電子キー２が無駄に電波応答しないようにし、電子キー２の電源を省電力化するためである。
【００３７】
このとき、コマンド送信部２１は、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を通常レベル（強レベルに切り換えるのも可）に維持した上で、電子キー２の受信強度を規定量低くするコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。この場合も、コマンド送信部２１は、スマート通信を利用して、電子キー２の受信強度を規定量下げるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送り渡す。
【００３８】
受信強度切換部２２は、受信強度を下げるコマンド信号Ｓcmを車両１から受信すると、このコマンド信号Ｓcmを基にメモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換え、電子キー２の受信強度を規定量低下させる。よって、電子キー２の受信強度が規定量低い値に切り換わる。
【００３９】
動作確認部２３は、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を低く切り換えた後、通常のスマート通信を再度実行（リトライ）し、電子キー２から応答を得ることができるか否かを確認する。このとき、動作確認部２３は、電子キー２から応答を受け付けると、電子キー２の受信強度をもう１段階下げるために、受信強度低下処理を再度実行する。そして、コマンド送信部２１は、電子キー２からの応答がなくなるまで、受信強度低下処理を繰り返し実行する。
【００４０】
動作確認部２３は、受信強度低下処理の際、電子キー２の受信強度を最小値まで低くしても応答が得られてしまう場合、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を弱レベルに切り換えて、受信強度低下処理を再実行する。つまり、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度が弱レベルに下げられ、この状況下で電子キー２がどの受信強度でスマート通信が成立するのかが確認される。そして、この確認時、スマート照合が成立しなくなった１つ前の受信強度が電子キー２の受信強度として設定される。
【００４１】
次に、本例のキー操作フリーシステム３の通信エリア調整装置１８の動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、車内スマート通信を例に挙げて説明することとし、例えば電子キー２が確実に車内に存在する車両走行時に、通信エリア調整装置１８に動作を実行させることにする。
【００４２】
ステップ１０１において、車内送信機１２は、送信強度を通常レベルにした状態で、通常の車内スマート通信を実行する。
ステップ１０２において、応答確認部２０は、通常の車内スマート通信時において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。本例の場合、応答確認部２０は、電子キー２が起動状態に切り換わったときに送信してくるアック信号Ｓac1の有無を確認することにより、電子キー２の応答有無を判定する。そして、このとき、電子キー２からの応答がなければステップ１０３に移行し、電子キー２からの応答があればステップ１０６に移行する。
【００４３】
ところで、図５（ａ）に示すように、車内送信機１２の送信強度が通常レベルのときに届く電波の送信エリアをＥtr1とした場合、この送信エリアＥtr1の電波が届かない領域に電子キー２が位置していると、電子キー２は車内送信機１２からの電波を受信することができない。よって、電子キー２は通常のスマート通信を実行することができず、照合ＥＣＵ６は電子キー２から応答を受けることができないので、車内スマート通信が成立しないことを確認する。よって、図５（ａ）の例では、ステップ１０２の判定のとき、ステップ１０３に移行する。
【００４４】
ステップ１０３において、図５（ｂ）に示すように、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度増加処理を行うために、電子キー２の受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このとき、コマンド送信部２１は、車内送信機１２の送信強度を強レベルに切り換えて、車内送信機１２の送信エリアをＥtr2に拡張した状態で車内スマート通信を実行し、チャレンジ信号Ｓchにコマンド信号Ｓcmを付加して、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、車内送信機１２から離れた位置に電子キー２が位置していても、この電子キー２にコマンド信号Ｓcmが届くことになる。
【００４５】
このとき、電子キー２は、車内スマート通信の通信過程においてコマンド信号Ｓcmを取得する。そして、受信強度切換部２２は、受信したコマンド信号Ｓcmを基にメモリ１５の受信強度設定データＤｘを書き換えて、電子キー２の受信強度を１段階高い値に設定する。なお、受信強度切換部２２は、車内スマート照合の通信成立を条件に、受信強度設定データＤｘの上書きを実行する。
【００４６】
ステップ１０４において、動作確認部２３は、車内送信機１２の送信強度を通常レベルにした状態で、通常の車内スマート通信を再度実行する。つまり、受信強度を１段階上げた電子キー２で、通常の車内スマート通信が確立するか否かを確認する。
【００４７】
ステップ１０５において、応答確認部２０は、通常の車内スマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、受信強度を１段階上げた電子キー２で通常の車内スマート通信が成立すれば、電子キー２が充分な受信強度を有しているとして、受信強度増加処理を終了する。
【００４８】
一方、電子キー２の受信強度を１段階上げても車内スマート通信が確立しない場合には、ステップ１０３に戻り、電子キー２の受信強度を１段階上げるために、コマンド信号Ｓcmを再送信する。つまり、電子キー２の受信強度を、もう１段階上げる処理を実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立するまで、電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げていく処理を繰り返し実行する。これにより、車内スマート通信が確立する受信強度が、電子キー２の最終的な受信強度として電子キー２に設定される。
【００４９】
また、図６（ａ）に示すように、送信強度が通常レベルの車内送信機１２の送信エリアＥtr1と電子キー２の受信エリアＥrcとが重なっていて、電子キー２が車内送信機１２の車内通信エリアＥinに予め位置している場合には、最初（１回目）の通常の車内スマート通信で通信が確立する。よって、図６（ａ）の例では、ステップ１０２の判定のとき、ステップ１０６に移行する。
【００５０】
本例の場合、ステップ１０６以降では、電子キー２からの電子キー２の受信強度を目一杯まで下げるために、受信強度低下処理を実行する。これは、電子キー２の受信強度を極力小さな値に設定することにより、無駄に起動してしまう状況を押さえて、電子キー２の電源を省電力化するためである。
【００５１】
ステップ１０６において、図６（ｂ）に示すように、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度低下処理を行うために、電子キー２の受信強度を１段階低下させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このとき、コマンド信号Ｓcmの送信強度は、通常レベル又は強レベルのどちらでもよい。また、コマンド送信部２１は、このときもコマンド信号Ｓcmをチャレンジ信号Ｓchに付加して、電子キー２に送信する。
【００５２】
電子キー２は、車内スマート通信の通信課程においてコマンド信号Ｓcmを取得すると、受信強度切換部２２にて電子キー２の受信強度を１段階低下させる。つまり、受信強度切換部２２は、受信したコマンド信号Ｓcmを基に受信強度設定データＤｘを書き換えて、電子キー２の受信強度を１段階低い値に設定する。なお、このときも、車内スマート照合の成立を条件に、受信強度設定データＤｘの上書きを行う。
【００５３】
ステップ１０７において、動作確認部２３は、電子キー２の受信強度を１段階下げた状態で通常のスマート通信が成立するか否かを確認するために、車内送信機１２の送信強度を通常レベルにした状態で通常の車内スマート通信を実行する。
【００５４】
ステップ１０８において、応答確認部２０は、通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答があればステップ１０９に移行し、電子キー２からの応答がなければステップ１１０に移行する。
【００５５】
このとき、電子キー２からの応答をいまだ受信すれば、ステップ１０９に移行する。ステップ１０９において、コマンド送信部２１は、車内送信機１２の送信強度が通常レベルの状況下で、電子キー２の受信強度を最小値まで下げたか否かを判定する。つまり、車内送信機１２の送信強度が通常レベルのとき、電子キー２の受信強度を、最も低い値まで下げきったか否かを判定する。このとき、電子キー２の受信強度を最小値まで下げきっていれば、ステップ１１１に移行する。
【００５６】
一方、電子キー２の受信強度を最小値まで下げきっていなければ、ステップ１０６に戻り、電子キー２の受信強度がもう１段階下げられる。つまり、電子キー２の受信強度を１段階下げても車内スマート通信がまだ確立する場合には、ステップ１０６に戻り、電子キー２の受信強度を１段階下げるコマンド信号Ｓcmの送信を再実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立しなくなるまで、コマンド信号Ｓcmを送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げていく処理を繰り返し実行する。これにより、車内スマート通信が成立しなくなる１つ手前の受信強度が、電子キー２の最終的な受信強度として電子キー２に設定される。
【００５７】
ステップ１０８の判定でステップ１１０に移行したとき、ステップ１１０において、コマンド送信部２１は、電子キー２の受信強度を最後調整値の１つ前の値に戻すために、受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、電子キー２の受信強度が必要最小限の低い値に設定される。
【００５８】
また、図７（ａ）に示すように、電子キー２が車内送信機１２の極近傍に位置する場合は、車内送信機１２の送信強度が通常レベルの状況下で電子キー２の受信強度を下げきっても、車内スマート通信が確立する状態が維持されてしまう。このため、図７（ａ）の例では、ステップ１０９の判定のとき、ステップ１１１に移行する。
【００５９】
ステップ１１１において、まずコマンド送信部２１は、受信強度を最小値まで下げきってしまった電子キー２の受信強度を所定値まで戻すために、受信強度を１段階増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。なお、このとき、コマンド信号Ｓcmを電子キー２に複数回送って、所定量回復させてもよい。
【００６０】
ステップ１１２において、動作確認部２３は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルに切り換えて、車内送信機１２の送信エリアをＥtr3にした状態で、通常の車内スマート通信を再度実行する。つまり、車内送信機１２の送信強度を弱めた状態で、通常の車内スマート通信が確立するか否かを確認する。
【００６１】
ステップ１１３において、応答確認部２０は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルに下げた通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答を受信しなければ、電子キー２が最低限必要な受信強度に切り換わったとして、ステップ１１０に移行し、受信強度低下処理を終了する。一方、電子キー２からの応答をいまだ受信していれば、ステップ１１４に移行する。
【００６２】
ステップ１１４において、コマンド送信部２１は、送信強度が弱レベルの車内送信機１２から、電子キー２の受信強度を１段階低下させるコマンド信号Ｓcmを、車内スマート通信を利用して電子キー２に送信する。このときも、コマンド送信部２１は、スマート通信を利用してコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。
【００６３】
ステップ１１５において、動作確認部２３は、送信強度が弱レベルの車内送信機１２で、受信強度を更に下げた電子キー２とスマート通信が成立するか否かを確認するために、車内送信機１２の送信強度を弱レベルにした状態で通常の車内スマート通信を実行する。
【００６４】
ステップ１１６において、応答確認部２０は、車内送信機１２の送信強度を弱レベルとした状態での通常のスマート通信において、電子キー２からの応答を受信できたか否かを判定する。このとき、電子キー２からの応答を受信しなければ、電子キー２が最低限必要な受信強度に切り換わったとして、受信強度低下処理を終了する。
【００６５】
一方、電子キー２からの応答をいまだ受信していれば、ステップ１１４に戻り、もう１段階下げる処理を実行する。つまり、電子キー２の受信強度を１段階下げても車内スマート通信がまだ確立する場合には、ステップ１１４に戻り、電子キー２の受信強度を１段階下げるコマンド信号Ｓcmの送信を再実行する。そして、通常の車内スマート通信が確立しなくなるまで、電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げていく処理を繰り返し実行し、電子キー２の受信強度を最小限必要な値に設定する。
【００６６】
なお、以上は、車内通信エリアＥinの調整の説明であるが、車外通信エリアＥotの調整の場合も、調整の基本的な動作は車内通信エリアＥinのときと同じである。よって、車外通信エリアＥotの調整の説明は、車内通信エリアＥinの調整の説明をもって省略する。
【００６７】
以上により、本例においては、通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにして、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。これにより、電子キー２の受信強度を１段階引き上げる。そして、電子キー２の受信強度を上げた後、通常のスマート通信を実行して通信が確立するか否かを確認し、通常のスマート通信が確立するまで、コマンド信号Ｓcmの送信を繰り返して、電子キー２の受信強度を１段階ずつ引き上げる。
【００６８】
このため、電子キー２がどの位置にあっても、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinはスマート通信が確立する最適の範囲に調整されるので、スマート通信の成立性が確保される。また、通常のスマート通信が成立するまで車両１から電子キー２にコマンド信号Ｓcmを繰り返し送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げていくという簡単な処理にてエリア調整が可能となるので、高精度の部品を使用しなくても最適なエリア範囲を設定することも可能である。
【００６９】
従って、電子キー２の出荷時に、受信性能の公差を広くすることが可能となるので、低コスト部品の使用が可能となる。また、車両１ごとに通信エリアＥot，Ｅinの個別調整が不要となるので、製造工程の簡素化にも効果が高くなる。つまり、出荷検査の簡便化も可能となる。
【００７０】
また、１回目の通常のスマート通信で通信が確立する場合には、電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信し、電子キー２の受信強度を１段階下げる。そして、通常のスマート通信が確立しなくなるまで、コマンド信号Ｓcmの送信を繰り返して、電子キー２の受信強度を１段階ずつ引き下げ、電子キー２の受信強度を必要最小限の値に調整する。このため、電子キー２が無駄に起動しなくなるので、電子キー２の電源の省電力化が可能となる。
【００７１】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）通常のスマート通信時、車両１が電子キー２から応答を受信できないとき、車外送信機１１や車内送信機１２の送信強度を強レベルにした状態で、電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信する。そして、このコマンド信号Ｓcmにて、電子キー２の受信強度を１段階高くして通信エリアＥot，Ｅinを調整する。このため、車両１から単にコマンド信号Ｓcmを電子キー２に送信するだけで通信エリアＥot，Ｅinの調整が可能となるので、高精度な部品を使用しなくとも通信エリアＥot，Ｅinを最適範囲に調整することができる。
【００７２】
（２）電子キー２の受信強度を規定量増加させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ上げる場合、この処理を通常のスマート通信が成立するまで繰り返し実行する。よって、通信エリアＥot，Ｅinはスマート通信が成立する必要最低限のエリアに設定されるので、通信エリアＥot，Ｅinの最適化に一層効果が高くなる。
【００７３】
（３）１回目（最初）のスマート通信で通信が確立するとき、電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して、電子キー２の受信強度を低くする。このため、電子キー２の受信エリアＥrcが狭くなることにより、電子キー２が無駄に起動しなくなるので、電子キー２の電源を省電力化することができる。
【００７４】
（４）電子キー２の受信強度を規定量低下させるコマンド信号Ｓcmを車両１から電子キー２に送信して電子キー２の受信強度を１段階ずつ下げる場合、この処理を通常のスマート通信が成立しなくなるまで繰り返し実行される。このため、電子キー２の受信強度が通信確立に最低限必要な強度に設定されるので、電子キー２の電源の省電力化に一層効果が高くなる。
【００７５】
（５）車内送信機１２（車外送信機１１）の送信強度を通常レベルとした状態下で電子キー２の受信強度を下げきったとき、今度は車内送信機１２（車外送信機１１）の送信強度を弱レベルに切り換えて、同様の受信強度低下処理を実行する。このため、車内通信エリアＥin（車外通信エリアＥot）の範囲最適化に一層効果が高くなる。
【００７６】
（６）車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinを好適な範囲に設定することが可能となるので、電子キー２が車外や車内に位置することを、より精度よく判定することができる。
【００７７】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・コマンド信号Ｓcmは、スマート通信を用いるとき、チャレンジ信号Ｓchに含まれて電子キー２に送信されることに限定されず、例えばビークルＩＤ信号Ｓvhに付加してもよい。
【００７８】
・コマンド信号Ｓcmの送信は、通常のスマート通信が成立（不成立）となるまで繰り返し実行されることに限らず、１度きりの送信としてもよい。
・コマンド信号Ｓcmは、スマート通信を利用して電子キー２に送信される形態をとることに限定されず、他の通信に変更してもよい。
【００７９】
・コマンド信号Ｓcmは、毎回同じ信号内容のものが送信されることに限定されず、例えば、送信の度に増加量（低下量）が異なる信号としてもよい。
・電子キー２の受信強度変更は、メモリ１５の設定変更により行う形式に限定されず、他の形式に適宜変更可能である。
【００８０】
・キー操作フリーシステム３は、往路と復路で電波の周波数が異なることに限定されず、例えば同じとしてもよい。
・キー操作フリーシステム３は、車外と車内とで区別された送信機（車外送信機１１、車内送信機１２）を用いたものに限定されない。例えば、車両１の運転席側と助手席側とに送信機を設け、これら送信機からの電波送信に対する電子キー２の応答の判定ロジックにより、電子キー２の車内外判定を行うものでもよい。
【００８１】
・キー操作フリーシステム３は、車両１からウェイク信号Ｓwk、ビークルＩＤ信号Ｓvh、チャレンジ信号Ｓchが、電子キー２からの応答に応じて順番に送信されることに限定されず、これらが一度に電子キー２に送信されてもよい。
【００８２】
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、他の認証システムに適宜変更可能である。
・電子キーシステムで使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限定されず、例えばＨＦ（High Frequency）などの他の周波数に変更してもよい。
【００８３】
・車外送信機１１や車内送信機１２の配置位置や個数は、適宜変更可能である。
・通信エリア調整装置１８は、車外通信エリアＥot及び車内通信エリアＥinの少なくとも一方の調整に適用されればよい。
【００８４】
・通信エリア調整装置１８は、車外通信エリアＥotや車内通信エリアＥinの調整に使用されることに限らず、他のエリア調整に適宜使用可能である。
・通信エリア調整装置１８は、受信強度増加処理及び受信強度低下処理の少なくとも一方を実行する装置であればよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両、２…電子キー、１１…車両側送信手段を構成する車外送信機、１２…車両側送信手段を構成する車内送信機、１８…通信エリア調整装置、１９…送信強度切換手段としての送信強度切換部、２０…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する応答確認部、２１…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成するコマンド送信部、２２…受信強度切換手段としての受信強度切換部、２３…受信強度切換要求手段及びリトライ手段を構成する動作確認部、Ｓcm…コマンド信号、Ｄｘ…受信強度切換手段を構成する受信強度設定データ、Ｅin…車内通信エリア、Ｅot…車外通信エリア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両からの通信を契機に無線通信により電子キーをＩＤ照合する電子キーシステムの通信エリア調整装置において、
前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合時に車両側からの電波を送信する車両側送信手段の送信強度を切り換え可能な送信強度切換手段と、
前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合の通信時において前記電子キーからの応答結果を基に、前記電子キーの受信強度を規定量変化させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段から前記電子キーに送信する受信強度切換要求手段と、
前記電子キーに設けられ、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を切り換えて、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する受信強度切換手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項２】
前記受信強度切換要求手段は、前記ＩＤ照合の通信時において当該車両が前記電子キーからの応答を受信できないとき、前記電子キーの受信強度を規定量増加させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段の送信強度を高くして該車両側送信手段から前記電子キーに送信し、
前記受信強度切換手段は、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を高くして、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項３】
前記車両側送信手段から前記コマンド信号を前記電子キーに送信して該電子キーの受信強度を１段階ずつ増加させる処理を、前記ＩＤ照合の通信において前記電子キーから応答が得られるまで繰り返し実行するリトライ手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項４】
前記受信強度切換要求手段は、実行した１回目の前記ＩＤ照合の通信で通信確立を確認したとき、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号を当該電子キーに送信することにより、当該コマンド信号にて前記受信強度切換手段に前記電子キーの受信強度を低くする
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項５】
前記受信強度切換要求手段は、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号の送信を、前記車両が前記電子キーから応答を受信できなくなるまで繰り返し行い、前記電子キーの受信強度を、前記車両が前記電子キーから前記応答を受信することができなくなった直前の値に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項６】
前記受信強度切換要求手段は、前記車両側送信手段の送信強度を通常送信強度とした状態下で前記電子キーの受信強度を下げきっても、いまだ前記ＩＤ照合の通信が確立するとき、前記車両側送信手段の送信強度を弱送信強度に切り換えて、前記コマンド信号の送信を行うことにより、前記電子キーの受信強度の調整を再実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項７】
前記通信エリアの調整は、前記電子キーが車内に位置するか否かを確認するときに必要な車内通信エリアと、前記電子キーが車外に存在するか否かを確認するときに必要な車外通信エリアとの少なくともいずれか一方の調整である
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項１】
車両からの通信を契機に無線通信により電子キーをＩＤ照合する電子キーシステムの通信エリア調整装置において、
前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合時に車両側からの電波を送信する車両側送信手段の送信強度を切り換え可能な送信強度切換手段と、
前記車両に設けられ、前記ＩＤ照合の通信時において前記電子キーからの応答結果を基に、前記電子キーの受信強度を規定量変化させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段から前記電子キーに送信する受信強度切換要求手段と、
前記電子キーに設けられ、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を切り換えて、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する受信強度切換手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項２】
前記受信強度切換要求手段は、前記ＩＤ照合の通信時において当該車両が前記電子キーからの応答を受信できないとき、前記電子キーの受信強度を規定量増加させる旨のコマンド信号を、前記車両側送信手段の送信強度を高くして該車両側送信手段から前記電子キーに送信し、
前記受信強度切換手段は、前記車両側送信手段から受信した前記コマンド信号を基に、前記電子キーの受信強度を高くして、前記車両側送信手段及び前記電子キーの間の通信エリアを調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項３】
前記車両側送信手段から前記コマンド信号を前記電子キーに送信して該電子キーの受信強度を１段階ずつ増加させる処理を、前記ＩＤ照合の通信において前記電子キーから応答が得られるまで繰り返し実行するリトライ手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項４】
前記受信強度切換要求手段は、実行した１回目の前記ＩＤ照合の通信で通信確立を確認したとき、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号を当該電子キーに送信することにより、当該コマンド信号にて前記受信強度切換手段に前記電子キーの受信強度を低くする
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項５】
前記受信強度切換要求手段は、前記電子キーの受信強度を規定量低下させる旨のコマンド信号の送信を、前記車両が前記電子キーから応答を受信できなくなるまで繰り返し行い、前記電子キーの受信強度を、前記車両が前記電子キーから前記応答を受信することができなくなった直前の値に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項６】
前記受信強度切換要求手段は、前記車両側送信手段の送信強度を通常送信強度とした状態下で前記電子キーの受信強度を下げきっても、いまだ前記ＩＤ照合の通信が確立するとき、前記車両側送信手段の送信強度を弱送信強度に切り換えて、前記コマンド信号の送信を行うことにより、前記電子キーの受信強度の調整を再実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【請求項７】
前記通信エリアの調整は、前記電子キーが車内に位置するか否かを確認するときに必要な車内通信エリアと、前記電子キーが車外に存在するか否かを確認するときに必要な車外通信エリアとの少なくともいずれか一方の調整である
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムの通信エリア調整装置。
【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２０１３−２１１４（Ｐ２０１３−２１１４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３４８９（Ｐ２０１１−１３３４８９）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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