JP4587064B2 - スマートキーレス制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯ユニットから送信されたＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行うスマートキーレス制御装置に関する。

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

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

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

特開２００３−２６９０１９号公報

ところが、車室内あるいは車室近傍に配置される電源ハーネスには発電機（オルタネータ）のサージノイズに起因した電磁ノイズが発生している。この電磁ノイズは妨害電波となり、例えば携帯ユニットがダッシュボードなどの電源ハーネスの近傍に置かれた場合には、携帯ユニットが車載機からのリクエスト信号を受信できない場合がある。その結果、携帯ユニットは実際には車内に存在しているにもかかわらず、その存在を車載機が認識できず、誤って警報を発してしまうという問題が生じる。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、発電機のサージノイズによって引き起こされる電磁ノイズの影響を回避して車内の携帯ユニットの検出を精度よく行い、もって誤警報を低減させることを目的とする。

本発明の一側面に係るスマートキーレス制御装置は、リクエスト信号を無線送信する送信機と、前記リクエスト信号を受信したときにＩＤ信号を無線送信する携帯ユニットから前記ＩＤ信号を受信する受信機と、所定条件成立時に前記送信機にリクエスト信号を発生させ、受信したＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う制御手段と、少なくとも車両のエンジン作動時に発電し、車室内あるいは車室近傍に配置された電装品に電源ハーネスを介して給電する発電機とを備え、前記制御手段は、少なくともエンジン作動時に前記送信機にリクエスト信号を送信させ、受信したＩＤ信号の認証が成立しなかったときは所定の警報を行うとともに、前記送信機がリクエスト信号を送信する際には、前記発電機の発電量を低下させる低下手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、送信手段がリクエスト信号を送信する際には、低下手段によって発電機の発電量が低下されるので、これに伴い発電機のサージノイズによって引き起こされる電磁ノイズも抑制される。このため、送信機からのリクエスト信号は電磁ノイズの妨害を受けることなく、携帯ユニットによって適切にそのリクエスト信号が受信されるようになる。これにより、誤警報の発生を減らすことができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記制御手段は、前記発電機の発電量を低下させてから所定時間経過後に、前記送信手段に前記リクエスト信号を送信させることが好ましい。この構成によれば、発電機のサージノイズが確実に低下した後にリクエスト信号が送信されるので、誤警報の発生可能性を更に抑制することができる。

また、本発明の好適な実施形態によれば、前記制御手段は、車両のドア開または車速が所定値以下の状態でリクエスト信号を送信させるとともに、前記低下手段は、前記ドア開または車速が前記所定値以下の状態となった時点で前記発電機の発電量を低下させることが好ましい。この構成によれば、ドア閉時や車速が所定速度よりも速いといったキーの車外持ち出しの可能性が少ないときには警報を行わず、ドア開時や車速が所定速度よりも遅いといったキーの車外持ち出しの可能性が大きいときに警報を行うようになっているので、車内における携帯ユニットの確実な検出と誤警報の抑止とを両立可能な、適切な発電機の発電量低下タイミングが設定される。

さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記車両は、前記発電機の発電により充電されるバッテリを更に備えており、前記制御手段は、前記バッテリの充電容量が所定レベル以下のときは、前記低下手段による前記発電機の発電量の前記低下を行わないことが好ましい。この構成によれば、バッテリ上がりを未然に防止することができる。

さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記制御手段は更に、前記送信手段によるリクエスト信号の送信後に前記発電機の発電量を復帰させる復帰手段を備え、前記発電機の発電量の前記低下時における低下速度は、前記復帰時における復帰速度よりも高速であることが好ましい。この構成によれば、リクエスト信号を早期に送信できる一方、発電機の発電量を復帰させる際のエンジントルクの急減を抑制することが可能である。

本発明によれば、発電機のサージノイズによって引き起こされる電磁ノイズの影響を回避して車内の携帯ユニットの検出が精度よく行われ、これにより誤警報の発生が低減される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

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

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

一方の車載システム１００は、以下の構成を有する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

（オルタネータＥＣＵ）
図１に示すように、本実施形態における車両は、エンジンの駆動によって発電を行う発電機（以下「オルタネータ」という。）３０、このオルタネータ３０とアースとの間に接続され、オルタネータ３０の発電により充電されるバッテリ３１を備える。バッテリ３１は例えばエンジン始動時におけるスタータの電源として使用される。そして、３２はオルタネータＥＣＵで、バッテリ３１の出力電圧、エンジン回転数等に応じて、オルタネータ３０の励磁電流を制御することによりその発電量を制御する。このオルタネータＥＣＵ３２は図２に示すようにスマートキーレスコントローラ１にも接続され、スマートキーレスコントローラ１からの制御信号に応じてオルタネータ３０の励磁電流の制御も行う。

ここで、オルタネータ３０は通常どのような制御を行っているのか、すなわち、何を基準に電流を上げ下げしているのか、について説明しておく。図７に示す制御回路において、ＣＰＵ７１は、オルタネータ３０の電流を大と微弱（ほぼ０）に切り換え制御する。具体的には、電流センサ７２の電流値が、想定された基準値（切り換え制御に応じて複数の基準値が設定される。）よりも大きいとき（すなわち、バッテリ３１が放電状態および／または電装品負荷７３が大のとき）には、オルタネータ７１の電流を大きくするよう制御する。一方、電流センサ７２の電流値がその基準値以下であるとき、すなわち、バッテリ３１が放電状態および／または電装品負荷７３が小さいときには、オルタネータ３０の電流を小さく（微弱に）するように制御する。

また、オルタネータ３０の電流が下がっている状態にあることは、例えば、ＣＰＵ７１からオルタネータ３０に出力される制御信号をみることによって検知される。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

このときの認証開始条件は、例えば次の認証開始条件１のように規定される。

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

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

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

認証開始条件は、例えば次の認証開始条件２によって規定される。

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

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

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

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

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

認証開始条件は、例えば次の認証開始条件３によって規定される。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

＜カードキー車外持ち出し警報制御における電磁ノイズ対策＞
カードキー車外持ち出し警報機能の基本処理は、概ね以上のとおりである。ところで、車両には、オーディオ機器やライトなどの車載電装品（電気負荷）が設けられており、これらはオルタネータ３０に対しバッテリ３１と並列に接続され、オルタネータ３０またはバッテリ３１から電源ハーネス３３を介して給電される。電源ハーネス３３は一般に車両内の数多くの箇所にて配線され、図１に示すように、例えば、カードキーが置かれる可能性のあるダッシュボード付近もその一部である。

ここで、オルタネータ３０は一般に、サージノイズを発生する。オルタネータがサージノイズが発生するしくみは概ね次のとおりである。オルタネータ３０は交流発電機であるので、交流電圧を発生する。ところが、バッテリ３１や車載電装品は直流に対応しているので、交流電圧を直流電圧に整流する必要があり、この整流を行う整流器にてスイッチングを行っている。このときに、図８に示すように、このスイッチングするタイミング（転流するタイミング）でサージノイズが発生する。このようなサージノイズは、スイッチングノイズ、あるいは転流ノイズともよばれる。

このように、オルタネータ３０はサージノイズを発生するので、電源ハーネス３３にはオルタネータ３０のサージノイズに起因する電磁ノイズが発生する。そして、これが妨害電波となりうることは先述したとおりである。このため、カードキーがこの電源ハーネスの近傍に置かれると、スマートキーレスコントローラ１からのＬＦ信号が電磁ノイズによる妨害を受け、カードキーがそのリクエスト信号を受信できない場合がある。その結果、カードキーが車内に存在しているにもかかわらず、その存在をスマートキーレスコントローラ１が検知できず、誤警報を発してしまう可能性がある。

そこで、本実施形態におけるカードキー車外持ち出し警報処理にはこのような電磁ノイズへの対策処理を組み込む。

図４は、本実施形態におけるスマートキーレスコントローラ１によって行われるカードキー車外持ち出し警報制御処理を示すフローチャートである。

まず、上記したような認証開始条件４または認証開始条件５が成立したかどうかを監視する（ステップＳ１）。認証開始条件４または認証開始条件５が成立すると、オルタネータ３０の発電量を低下させるためのオルタネータ発電量低下制御を行う（ステップＳ２）。この制御内容の詳細は後述する。

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

次に、上記の終了条件が成立したかどうかを判断し（ステップＳ６）、終了条件が成立していなければステップＳ２に戻って、認証の繰り返し周期である所定時間を待って、処理を繰り返す。終了条件が成立した場合には、オルタネータの発電量を復帰させるためのオルタネータ発電量復帰制御を行い（ステップＳ７）、その後、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。

図５は、ステップＳ２におけるオルタネータ発電量低下制御の内容を示すフローチャートである。

まず、エンジン作動中かどうかを判断する（ステップＳ２１）。具体的には例えば、回転数センサ１７により検出されるエンジン回転数が５００ｒｐｍ以上ある場合にはエンジン作動中と判断し、そうでなければエンジンは停止状態であると判断する。エンジンが停止状態であれば、オルタネータ３０はそもそも発電を行うことができないので、そのままこの処理を抜ける。

エンジン作動中であれば、ステップＳ２２に進む。換言すると、ステップＳ２２以降の処理が行われるのは、ステップＳ１で認証開始条件４または認証開始条件５が成立し、なおかつ、ステップＳ２１でエンジン作動中であるという条件が成立した場合である。例えば、エンジン作動中であって認証開始条件４を満たす場合とは、すなわち、エンジン作動中にドア開が検出された場合であるといえる。なお、このようなステップＳ１とステップＳ２１との組み合わせによる条件設定は一例であって、その他の条件を設定してもよい。例えば、認証開始条件４または５を検証するかわりに、エンジン作動中であって、車速が所定速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以下に低下したことをステップＳ２２に進む条件として設定してもよいであろう。

さて、このステップＳ２２では、オルタネータ３０の現在の励磁電流は既に低下されている状態かどうかをチェックする。既に低下されている状態であれば、これ以上オルタネータ３０の励磁電流を低下させる必要はないで、この場合もそのままこの処理を抜ける。

さらに、オルタネータＥＣＵ３２よりバッテリ３１の電圧値を取得し、これが所定値より低下しているかどうかをチェックすることが好ましい（ステップＳ２３）。これにより、バッテリ３１の充電容量が所定レベル以下に低下しているかどうかを判断する。ここで、バッテリ３１の充電容量が所定レベル以下に低下している場合には、オルタネータ３０の発電量を低下させてしまうと、バッテリ３１はオルタネータ３０から充電されなくなってしまいバッテリ上がりを起こす可能性があるので、この場合も、そのままこの処理を抜ける。

そして、以上のステップＳ２１〜Ｓ２３の判断条件をクリアした場合に、オルタネータ３０の発電量を低下させるべく、励磁電流を低下させる（ステップＳ２４）。例えば、オルタネータ３０の励磁電流を通常時の１／２に低下させる。あるいは、オルタネータ３０の励磁電流を０に落として、発電を停止させてもよい。より具体的には、このステップでは、スマートキーレスコントローラ１がオルタネータＥＣＵ３２に対して、上記のように励磁電流を低下させるための制御信号を出力し、これを受けたオルタネータＥＣＵ３２がオルタネータ３０の励磁電流を低下させる処理を行うことになる。もっとも、スマートキーレスコントローラ１は、オルタネータＥＣＵ３２の機能を含むように構成することも可能である。この場合には、スマートキーレスコントローラ１が直接、オルタネータ３０の励磁電流を制御することになる。

基本的には以上でこの処理を抜けるが、ステップＳ２４で励磁電流を低下させてから一定時間（例えば、１秒間）待機した後に（ステップＳ２５）、この処理を抜けることが好ましい。この一定時間の待機によってオルタネータ３０のサージノイズが確実に低下した後に、ステップＳ３の車内認証に移行することができるからである。

図６は、ステップＳ７におけるオルタネータ発電量復帰制御の内容を示すフローチャートである。

まず、オルタネータ３０の現在の励磁電流が、ステップＳ２のオルタネータ発電量低下処理によって低下された状態かどうかをチェックする（ステップＳ７１）。励磁電流が低下されておらず、通常時の状態であれば、そのままこの処理を抜ける。そして、オルタネータ３０の現在の励磁電流が低下された状態である場合には、その励磁電流を通常の電流値に復帰させる（ステップＳ７２）。

なお、ステップＳ２４でオルタネータ３０の励磁電流を低下させるときの低下速度は、ステップＳ７２でオルタネータ３０の励磁電流を通常時に復帰させるときの復帰速度よりも高速とすることが好ましい。その理由は、ステップＳ２４での励磁電流の低下速度が速いほど、早期にステップＳ３の車内認証を実行でき、これにより、カードキーが車外に持ち出された場合の警報（ステップＳ５）をいちはやく発生させることができるからであり、その一方で、オルタネータ３０の励磁電流を復帰させる際には、エンジントルクが急減し、最悪の場合エンジンストールを起こす可能性もあるので、その対策として励磁電流の復帰速度は遅くすることが好ましいからである。

以上説明したカードキー車外持ち出し警報制御処理によれば、ステップＳ３の車内認証を行う前に、オルタネータ３０の発電量が低下され、これによりオルタネータ３０のサージノイズに起因する電磁ノイズを低減させることができる。このため、ステップＳ３の車内認証において、ＬＦ信号は電磁ノイズの妨害を受けることがなくなり、誤警報の発生が防止されることになる。

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

本発明のスマートキーレス制御装置が適用される実施形態におけるスマートキーレスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるスマートキーレスシステムの車両における配置構成を示す図である。 本発明の実施形態における各ＬＦ送信アンテナの送信エリアの例を示す図である。 本発明の実施形態におけるカードキー車外持ち出し警報制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるオルタネータ発電量低下制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるオルタネータ発電量復帰制御を示すフローチャートである。 オルタネータの制御回路の例を示す図である。 オルタネータのサージノイズの発生のしくみを説明する図である。

Claims (5)

1. リクエスト信号を無線送信する送信機と、
   前記リクエスト信号を受信したときにＩＤ信号を無線送信する携帯ユニットから前記ＩＤ信号を受信する受信機と、
   所定条件成立時に前記送信機にリクエスト信号を発生させ、受信したＩＤ信号の認証が成立したときにドアのロック／アンロック制御あるいはエンジンの始動の許可を行う制御手段と、
   少なくとも車両のエンジン作動時に発電し、車室内あるいは車室近傍に配置された電装品に電源ハーネスを介して給電する発電機とを備え、
   前記制御手段は、少なくともエンジン作動時に前記送信機にリクエスト信号を送信させ、受信したＩＤ信号の認証が成立しなかったときは所定の警報を行うとともに、前記送信機がリクエスト信号を送信する際には、前記発電機の発電量を低下させる低下手段を備えることを特徴とするスマートキーレス制御装置。
2. 前記制御手段は、前記発電機の発電量を低下させてから所定時間経過後に、前記送信手段にリクエスト信号を送信させることを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレス制御装置。
3. 前記制御手段は、車両のドア開または車速が所定値以下の状態でリクエスト信号を送信させるとともに、前記低下手段は、前記ドア開または車速が前記所定値以下の状態となった時点で前記発電機の発電量を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載のスマートキーレス制御装置。
4. 前記車両は、前記発電機の発電により充電されるバッテリを更に備え、
   前記制御手段は、前記バッテリの充電容量が所定レベル以下のときは、前記低下手段による前記発電機の発電量の前記低下を行わないことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のスマートキーレス制御装置。
5. 前記制御手段は更に、前記送信手段によるリクエスト信号の送信後に前記発電機の発電量を復帰させる復帰手段を備え、
   前記発電機の発電量の前記低下時における低下速度は、前記復帰時における復帰速度よりも高速であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のスマートキーレス制御装置。

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