(57)【要約】【課題】ユーザの利便性を大きく損ねることなく、コストを抑えたキーレスエンジンスタートシステムを実現する。【解決手段】車載の制御モジュール２０とユーザが所持する携帯機４０でシステムを構築する。車両にはアンテナコイル１４が設けられており、ここからＬＦ送信で質問信号が携帯機４０に送信される。携帯機４０には、トランスポンダ回路５０とＲＦ送信回路４８とが内蔵されており、トランスポンダ回路５０で生成した応答信号はＲＦ送信回路４８に提供される。ここで応答信号をＲＦ信号に変換し、送信アンテナ４８ａからＲＦ送信する。ＲＦ信号に変換された応答信号は、車両側の受信アンテナ１２を通じてＲＦ受信回路３０により受信され、これを復調して元のＩＤコードを抽出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載機とユーザの所持する携帯機との間で非接触通信による認証が成立したことを条件に、エンジンの始動を許容する車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記携帯機に設けられ、前記車載機から送信される質問信号を受信して起動し、前記車載機に対する認証用の一次応答信号を発生するトランスポンダ回路と、
前記トランスポンダ回路とともに前記携帯機に設けられ、前記トランスポンダ回路により発生された一次応答信号を異なる波長域の送信信号に変換し、この送信信号を前記車載機に対する認証用の二次応答信号として送信する送信回路と
を備えた車両のエンジンスタートシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記車載機に設けられ、前記携帯機に対して質問信号を送信する一方、前記携帯機のトランスポンダ回路により発生される一次応答信号を受信する送受信回路と、
前記送受信回路とともに前記車載機に設けられ、前記携帯機の送信回路から送信される二次応答信号を受信する受信回路と、
前記送受信回路で受信された一次応答信号及び前記受信回路で受信された二次応答信号の少なくとも一方に基づいて認証を行う制御回路と
をさらに備えた車両のエンジンスタートシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
車両に設けられ、前記送受信回路による質問信号の送信及び一次応答信号の受信を行うためのコイルアンテナと、
前記コイルアンテナから分岐して車両に設けられ、前記送受信回路からの質問信号を前記コイルアンテナとは別の位置で送信するＬＦアンテナと
をさらに備えた車両のエンジンスタートシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記送受信回路からの質問信号を増幅して前記ＬＦアンテナに出力する増幅器をさらに備えた車両のエンジンスタートシステム。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記制御回路は、
前記一次応答信号及び前記二次応答信号のうち、いずれか一方に基づいて認証を行うことができた場合、他方に基づいて認証を行うことなくエンジンの始動を許容することを特徴とする車両のエンジンスタートシステム。
【請求項６】
請求項５に記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記制御回路は、
前記一次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合、前記二次応答信号に基づく認証を実行することなく、エンジンの始動を許容することを特徴とする車両のエンジンスタートシステム。
【請求項７】
請求項５に記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記制御回路は、
前記二次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合、前記一次応答信号に基づく認証を実行することなく、エンジンの始動を許容することを特徴とする車両のエンジンスタートシステム。
【請求項８】
請求項２から４のいずれかに記載の車両のエンジンスタートシステムにおいて、
前記制御回路は、
前記一次応答信号に基づいて認証を行うことができなかった場合であっても、前記二次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合はエンジンの始動を許容することを特徴とする車両のエンジンスタートシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された車載機とユーザの所持する携帯機との間で非接触通信による認証が成立したことを条件に、エンジンの始動を許容する車両のエンジンスタートシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のシステムは、一般にイモビライザと称される。イモビライザは、例えばメカニカルなキーをイグニッションスイッチ（キーシリンダ）に差し込んだ状態で車両側から近接通信用の質問信号を送信し、キーグリップ等に内蔵されたトランスポンダがこれに反応して応答信号を発生させると、車両側で受信した応答信号からキー固有のＩＤコードを抽出し、これが予め登録されたＩＤコードと一致した場合にのみエンジンの始動を許可するものである。
【０００３】
一方、このようなＩＤコードを用いた認証は、例えばパッシブ式のキーレスエントリー装置にも適用されている。キーレスエントリー装置は、車両に搭載された車載機のＩＤコードとユーザ（乗員）が携帯する携帯機のＩＤコードとが一致した場合にドアのロックやアンロックを自動で行うものである。
【０００４】
さらに近年、パッシブ式キーレスエントリー装置の認証手法を上記のイモビライザにも転用することで、ユーザが正規の携帯機を所持して乗車していれば（携帯機が車内にあれば）、メカニカルなキーを使わなくともエンジンの始動を許容するキーレスエンジンスタートシステムが実現されている。このようなシステムは、乗車したユーザがわざわざキーを取り出してこれをキーシリンダに差し込む手間が必要なくなるという利点がある。
【０００５】
特に、キーレスエントリー認証とイモビライザ認証とを車両に併設した場合、ユーザは先ず、キーレスエントリー認証によってキーを使用することなく車両に乗り込むことができる上、乗車後もイモビライザ認証によってそのままキーを取り出さずにエンジンを始動させることができるため、ユーザの利便性は極めて高いと考えられる。
【０００６】
このようなイモビライザによる認証機能とパッシブ式キーレスエントリー装置による認証機能とは、どちらも比較的近距離内だけに限られた通信（ＬＦ信号）を利用することから、両者の機能でアンテナや通信回路の一部を共用にした先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術によれば、車両にイモビライザ用とキーレスエントリー用とで別々のアンテナや通信機器を設けなくてもよいので、それだけ部品点数を削減することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１９６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した先行技術のように、パッシブ式キーレスエントリー装置の設備をイモビライザにも共用した場合、キーレスでドアのロック・アンロックが行える上にエンジンの始動もできるため、ユーザの利便性の面では確かにメリットがある。
【０００９】
しかしながら、パッシブ式のキーレスエントリー装置を実現するためには、車両の各所に多数のＬＦ送信用のアンテナ一式を設置する必要があるため、全体的に装備が大掛かりとなり、それだけコスト高になるということも決して無視することができない。
【００１０】
そうかといって、単純にイモビライザ機能だけを残してコストの低下を図ろうとしても、先行技術の手法ではＬＦアンテナ等を共用しているため、キーレスエントリー装置の設備を省略してしまうと、今度はＬＦアンテナを用いた認証ができなくなってしまう。この場合、イモビライザの認証にはキー内蔵のトランスポンダを使用する方式（キーレスは不可）に逆戻りしてしまうため、そこで大きくユーザの利便性を損ねてしまうという問題がある。
【００１１】
そこで本発明は、ユーザの利便性を大きく損ねることなく、コストを抑えることができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
本発明は、車両に搭載された車載機とユーザの所持する携帯機との間で非接触通信による認証が成立したことを条件に、エンジンの始動を許容する車両のエンジンスタートシステムである。
【００１３】
解決手段１：特に本発明のシステムは、ユーザの所持する携帯機に以下の特徴を有する。すなわち携帯機は、トランスポンダ回路とともに送信回路を有しており、トランスポンダ回路は車載機から送信される質問信号を受信して起動すると、認証用の応答信号を発生する。この応答信号には携帯機に固有のＩＤコードが含まれており、車載機側でこのＩＤコードを照合することにより、非接触通信による認証が成立する。
【００１４】
トランスポンダ回路から発せられた応答信号は、携帯機から一次応答信号として発信されるが、通常、トランスポンダ回路の発生する信号はパッシブ駆動のためバッテリ駆動に比較して強度が低く、その到達範囲は極近接距離（例えば０．１ｍ以下）に限られる。この場合、ユーザが普通に携帯機を所持しているだけでは車載機において認証が成立せず、エンジンの始動が許容されない。
【００１５】
そこで本発明では、送信回路によって一次応答信号を別の送信信号に変換して送信することにより、トランスポンダ回路から送信回路を経由してＩＤコードを車載機に到達させものとしている。二次応答信号は、一次応答信号とは波長域の異なる別の送信信号であり、バッテリ駆動によって生成できることから、一次応答信号に比較して強度が高く、より長い到達距離（例えば数ｍ〜数十ｍ）を有している。
【００１６】
これにより、ユーザが携帯機を普通に所持したままであっても、トランスポンダ回路の応答結果を送信回路経由で確実に車載機にまで到達させることができるため、車載機において認証が成立したことを条件にエンジンの始動が許容されることとなる。
【００１７】
解決手段２：また本発明のシステムは、車載機に以下の特徴を有する。すなわち車載機は、送受信回路や受信回路、制御回路を有している。このうち送受信回路は、携帯機に対して質問信号を送信したり、携帯機のトランスポンダ回路により発生される一次応答信号を受信したりするものである。また受信回路は、携帯機の送信回路から送信される二次応答信号を受信するものである。そして制御回路は、送受信回路で受信された一次応答信号及び受信回路で受信された二次応答信号の少なくとも一方に基づいて認証を行う機能を有する。
【００１８】
車載機側の送受信回路は、バッテリ駆動によって高い強度レベルの質問信号を送信することができるため、上記のようにユーザが普通に携帯機を所持したままであっても、これを携帯機に対して確実に到達させることができる。また携帯機側で質問信号を受信することができれば、トランスポンダ回路がパッシブに起動して上記の一次応答信号を発生させることができる。
【００１９】
このとき、車載機側で一次応答信号を送受信回路において受信できれば、そのまま制御回路において認証を行うことができる。ただし、送受信回路において一次応答信号の受信が可能となるのは、携帯機が極近接距離内に存在する場合であるから、上記のようにユーザが普通に携帯機を所持しているだけでは、両者の距離が大きく、送受信回路にて一次応答信号を受信することは難しい。
【００２０】
この場合、車載機は受信回路で携帯機からの二次応答信号を受信することができるため、結果的に携帯機との間では、送受信回路からトランスポンダ回路、トランスポンダ回路から送信回路、送信回路から受信回路という往路とは別の復路を経由した非接触通信が可能となる。そして制御回路は、二次応答信号に基づいて認証を行うこともできるため、システムにおいてエンジンの始動を許容することができる。
【００２１】
解決手段３：また車両には、以下のアンテナを設けることが好ましい。先ず、送受信回路による質問信号の送信及び一次応答信号の受信を行うためのコイルアンテナである。コイルアンテナは、極近接距離内での通信を行う用途に適しており、基本的には携帯機に対して質問信号を送信し、トランスポンダ回路からの一次応答信号を受信できるだけの能力があればよい。
【００２２】
この他にシステムには、コイルアンテナから分岐してＬＦアンテナを車両に設けることができ、このＬＦアンテナは、コイルアンテナとは別の位置で送受信回路からの質問信号を送信するものとする。これにより、コイルアンテナだけでは質問信号が到達しにくい位置に携帯機があったとしても、ＬＦアンテナからも質問信号を送信することにより、車内の複数の場所で携帯機（トランスポンダ回路）に応答信号を受信させることができる。
【００２３】
解決手段４：コイルアンテナから分岐したＬＦアンテナを設ける場合、送受信回路からの質問信号を増幅してＬＦアンテナに出力する増幅器を追加することもできる。これにより、質問信号の到達エリアをさらに拡大することができるため、コイルアンテナやＬＦアンテナから携帯機までの距離がある程度離れていた場合であっても、質問信号を確実に携帯機（トランスポンダ回路）に到達させることができる。
【００２４】
なお上記のＬＦアンテナは、単純に携帯機に質問信号を到達させるだけでよいため、パッシブ式キーレスエントリー装置のように車両の各所に設ける必要はない。したがって、たとえＬＦアンテナを設置したとしても、システム全体として設備が大掛かりになることはない。
【００２５】
解決手段５：車載機側の制御回路は、以下のロジックで制御を行うことができる。すなわち制御回路は、一次応答信号及び二次応答信号のうち、いずれか一方に基づいて認証を行うことができた場合、他方に基づいて認証を行うことなくエンジンの始動を許容する。
【００２６】
このようなロジックであれば、一次応答信号と二次応答信号という異なる２つの信号（ＬＦ信号とＲＦ信号）の競合を防止して、いずれか一方だけで認証を行うことができる。この場合、以下の２パターンによる制御が可能となる。
【００２７】
（１）解決手段６：制御回路は、一次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合、二次応答信号に基づく認証を実行することなくエンジンの始動を許容する。
【００２８】
このパターンは、携帯機とコイルアンテナとの距離が極近接している場合に有効である。またこのパターンでは一次応答信号による認証を基本としているため、携帯機においてバッテリが消耗していた場合（二次応答信号を送信不可の場合）にも認証を行うことができる点で有効である。
【００２９】
（２）解決手段７：制御回路は、二次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合、一次応答信号に基づく認証を実行することなくエンジンの始動を許容する。
【００３０】
このパターンは、信号到達距離の長い順に認証の序列を定めたものであり、一次応答信号の到達距離を超えて携帯機とコイルアンテナとが離れている場合に有効である。
【００３１】
解決手段８：あるいは、制御回路は以下のロジックで制御を行ってもよい。制御回路は、一次応答信号に基づいて認証を行うことができなかった場合であっても、二次応答信号に基づいて認証を行うことができた場合はエンジンの始動を許容するものとする。
【００３２】
このようなロジックは、信号到達距離の短い順に認証の序列を定めたものであり、一次応答信号による認証を基本とする考え方である。すなわち、先ずは基本通りに送受信回路とトランスポンダ回路との間で一次応答信号による認証を試み、そこでは信号の不達等で認証を行うことができなかったとしても、次に送信回路と受信回路を用いた経路で二次応答信号による認証を行うことができた場合、エンジンの始動が許容されることになる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように本発明の車両のエンジンスタートシステムは、大掛かりな設備を必要とすることなく、簡素な構成でキーレスによるエンジンスタート動作を可能にする。これにより、低コストで利便性の高いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態のエンジンスタートシステムの概略的な構成を示す図である。
【図２】エンジンスタートシステムの制御に関する構成を概略的に示したブロック図である。
【図３】エンジンスタートシステムの第１制御例を示すフローチャートである。
【図４】車両の室内に携帯機が存在する場合の位置関係を概略的に示した図である。
【図５】エンジンスタートシステムの第２制御例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態のエンジンスタートシステムの制御に関する構成を概略的に示すブロックで図である。
【図７】第２実施形態において好適な使用例となる配置を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００３６】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のエンジンスタートシステムの概略的な構成を示す図である。第１実施形態のエンジンスタートシステムは、例えばアクティブ式のキーレスエントリー装置と併用して車両１０に搭載することができる。アクティブ式キーレスエントリー装置は、例えばユーザが所持する携帯機４０をドアロック・ロック解除用のリモコンとして利用するものであり、ユーザは車両１０から離れた位置でキー５６を使用することなく、携帯機４０の操作でドアロックを解除したり、逆にドアロックを掛けたりすることができる。
【００３７】
上記のようなアクティブ式キーレスエントリー装置を構築するため、車両１０には受信アンテナ１２（ＲＦ受信アンテナ）が設けられている。なおこの例では、車両１０のインストルメントパネル７０内に受信アンテナ１２が設置されているが、その他の配置でもよい。また携帯機４０には、アクティブ信号（ＲＦ信号）を送信するための送信回路が内蔵されており、例えば携帯機４０のプッシュボタン（参照符号なし）をユーザが操作（押下）すると、携帯機４０からＩＤコードを変調したＲＦ信号が送信される。
【００３８】
また車両１０には、エンジンスタートシステムを構築するためにコイルアンテナ１４が設置されている。この例では、図示しないイグニッションスイッチ（キーシリンダ）の周囲にコイルアンテナ１４が設置されているが、その他の配置であってもよい。
【００３９】
さらに第１実施形態では、例えばインストルメントパネル７０内にＬＦアンテナ１８が設置されている。このＬＦアンテナ１８は、上記のコイルアンテナ１４と同じくエンジンスタートシステムを構成する一部である。なお、これらの具体的な構成についてはさらに後述する。
【００４０】
車両１０の室内には制御モジュール（ＢＣＭ）２０が設置されており、上記の受信アンテナ１２やコイルアンテナ１４、ＬＦアンテナ１８は、図示しない配線類を通じて制御モジュール２０に接続されている。制御モジュール２０には図示しない車両側の通信回路が組み込まれており、通信回路はユーザの所持する携帯機４０との間で無線通信を行う機能を有している。通信回路の構成についてもさらに後述する。
【００４１】
なお、ここではキーレスエントリー装置をアクティブ式としているため、パッシブ式のように車両１０の各所（例えば左右のフロントドア１０ｂ，１０ｃやリアドア１０ｄ，１０ｅ、バックドア１０ｆ、ルーフ内等）にＬＦ送信アンテナは内蔵されていない。
【００４２】
図２は、キーレスエントリー装置とともにエンジンスタートシステムの制御に関する構成を概略的に示したブロック図である。以下、各構成要素について説明する。
【００４３】
〔車載機〕
上記の制御モジュール２０は、例えば中央処理装置であるＣＰＵ２２をはじめ、ＥＥＰＲＯＭ２４やＲＡＭ２６等のメモリデバイス、入出力ドライバ（Ｉ／Ｏ）２８等の周辺ＩＣを備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ２２に内蔵されたＲＯＭ（図示していない）には、キーレスエントリー装置及びエンジンスタートシステムの動作に必要な制御プログラムが書き込まれており、ＣＰＵ２２は、内蔵ＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出し、その命令に従った処理を実行する。またＥＥＰＲＯＭ２４には、予め割り当てられたユニークなＩＤコードが書き込まれている。ＲＡＭ２６は、例えばＣＰＵ２２のメインメモリとして利用可能な揮発性メモリであり、また入出力ドライバ２８は、制御モジュール２０と他の電子機器との間で各種信号を入出力するためのものである。
【００４４】
また制御モジュール２０は、車両側の通信回路としてＲＦ受信回路３０及びＬＦ送受信回路３２を備えている。このうちＲＦ受信回路３０には上記の受信アンテナ１２が接続されており、ＲＦ受信回路３０は受信アンテナ１２を通じて携帯機４０から送信されるＲＦ信号を受信する。ＲＦ受信回路３０は、例えば受信したＲＦ信号に含まれるＩＤコードを復調し、その値（例えば１〜２バイトのワード長）をＣＰＵ２２に提供する。
【００４５】
ＬＦ送受信回路３２には、上記のコイルアンテナ１４が接続されているほか、第１実施形態においては増幅器１６を介してＬＦアンテナ１８が接続されている。ＬＦ送受信回路３２はＣＰＵ２２からの指示に基づいて動作し、コイルアンテナ１４を通じて携帯機４０に質問信号（ＬＦ信号）を送信する。ＬＦアンテナ１８はコイルアンテナ１４から分岐して設けられており、増幅器１６は、主にコイルアンテナ１４から送信される質問信号（ＬＦ信号）を増幅してＬＦアンテナ１８から送信させる。これにより、コイルアンテナ１４からの送信出力では質問信号が到達しにくい距離に携帯機４０が位置していても、ＬＦアンテナ１８から増幅された送信出力で質問信号を到達させることができる。
【００４６】
また制御モジュール２０は、車内において別の制御ユニット６０に接続されている。制御ユニット６０もまた、例えば図示しないＣＰＵやＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有したマイクロコンピュータであり、この制御ユニット６０は、制御モジュール２０と協働して車両１０の動作を制御する。このため制御ユニット６０には、例えばイグニッションスイッチ６２やエンジンスタータ６４、ドアのロックアクチュエータ６６等が接続されている。
【００４７】
イグニッションスイッチ６２は、例えば図示しないキーシリンダ又はエンジンスタートボタン等と連動してＯＮ／ＯＦＦされるスイッチである。またエンジンスタータ６４は、例えば図示しないエンジンのクランキングを行うモータやフューエルインジェクタ（燃料噴射弁）等である。制御ユニット６０は、制御モジュール２０からエンジンスタート許可信号を受信した場合にイグニッションスイッチ６２の操作を有効化し、この状態でユーザによりイグニッションスイッチ６２が操作された場合にエンジンスタータ６４を作動させる制御を行う。
【００４８】
またロックアクチュエータ６６は、例えば各ドア１０ｂ〜１０ｆのロック又はアンロック機構を作動させるモータ又はソレノイドである。制御ユニット６０は図示しない車内ドアハンドルやロックピンが操作された場合にロックアクチュエータ６６を作動させるほか、キーレスエントリー装置の制御モジュール２０からキーレスエントリー信号を受信した場合にもロックアクチュエータ６６を作動させる制御を行う。
【００４９】
例えば、アンロック動作時のキーレス動作許可信号は、上記のように携帯機４０からＲＦ信号を受信し、制御モジュール２０においてＩＤコードを用いた認証が成立した場合に制御モジュール２０から制御ユニット６０に出力される。また、ロック動作時のキーレス動作許可信号は、例えば上記のように携帯機４０からＲＦ信号を受信し、制御モジュール２０においてＩＤコードを用いた認証が成立した場合に制御モジュール２０から制御ユニット６０に出力されるものとする。なお、このようなアクティブ式キーレスエントリー装置の動作については公知であるため、ここではその詳細な制御手法についての説明を省略する。
【００５０】
〔携帯機〕
携帯機４０は、ユーザが所持しやすいコンパクトな形態であり、例えば図示のようにキー５６に連結するキーホルダ型のものがある。なお携帯機４０は、キー５６のグリップ部分と一体化されたものであってもよい。
【００５１】
携帯機４０は、制御ＩＣ４２やＥＥＰＲＯＭ４４を内蔵する他、駆動用のバッテリ４６やＲＦ送信回路４８、トランスポンダ回路５０を内蔵している。なお携帯機４０には、必要に応じて復調回路５２（図中に点線で示す）を内蔵してもよい。また携帯機４０には、上記のようにプッシュスイッチ５４が付属している。制御ＩＣ４２の記憶領域には制御プログラムが組み込まれており、制御ＩＣ４２はその命令にしたがって携帯機４０の動作（ＲＦ送信回路４８によるＲＦ送信）を制御する。
【００５２】
また携帯機４０には、送信アンテナ（ＲＦアンテナ）４８ａ及びコイルアンテナ５０ａが内蔵されている。このうち送信アンテナ４８ａはＲＦ送信回路４８に接続されており、一方、コイルアンテナ５０ａはトランスポンダ回路５０に接続されている。ＲＦ送信回路４８は、プッシュスイッチ５４が操作された時のアクティブキーレスエントリー信号（ＲＦ信号）の送信に必要な構成を有している。
【００５３】
〔キーレスエントリー装置としての構成〕
先ず携帯機４０は、例えば１台の車両１０について複数個を用意することができ、また各携帯機４０にはそれぞれ固有のＩＤコードが割り当てられている。固有のＩＤコードは予めＥＥＰＲＯＭ４４に書き込まれており、このＩＤコードは車両側のＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれているＩＤコードと対になっている。制御ＩＣ４２はＥＥＰＲＯＭ４４から読み出したＩＤコードを変調し、その変調信号をＲＦ送信回路４８に出力する。携帯機４０と車両側の制御モジュール２０との間の通信において、これらＩＤコードを信号に含めることにより、制御モジュール２０のＣＰＵ２２において携帯機４０の認証を行うことができ、さらに携帯機４０の個体をも識別することができる。
【００５４】
携帯機４０をキーレスエントリー装置のリモコンとして利用する場合、上記のようにＲＦ送信回路４８からロック解除又はロック用のＩＤコードを含むキーレスエントリー信号（ＲＦ信号）が出力され、送信アンテナ４８ａを通じて送信される。
【００５５】
〔エンジンスタートシステムとしての構成〕
一方、トランスポンダ回路５０は、コイルアンテナ５０ａを用いた質問信号の受信やパッシブ駆動による電力の生成、応答信号（ＬＦ信号）の発生及び送信に必要な構成（特に図示しない）を有している。このようなトランスポンダ回路５０は、例えば１チップのＩＣで構成されており、その内蔵メモリには、携帯機４０又はキー５６に固有のＩＤコードが記憶されている。トランスポンダ回路５０は、車両１０側から質問信号を受信すると起動（電力生成）して、固有のＩＤコードを変調して応答信号を生成し、これをコイルアンテナ５０ａから送出させる動作を行う。
【００５６】
〔一次応答信号の発生〕
携帯機４０をエンジンスタートシステムのイモビライザ認証用キーとして利用する場合、上記のように車両１０側からの質問信号を受信するとトランスポンダ回路５０で応答信号が生成され、これが一次応答信号としてコイルアンテナ５０ａから送信されることになる。
【００５７】
〔二次応答信号への変換及び送信〕
加えて第１実施形態では、携帯機４０内部でトランスポンダ回路５０からの応答信号をＲＦ信号に変換し、ＲＦ送信回路４８から送信するための構成を有している。携帯機４０内部では、トランスポンダ回路５０で生成された応答信号（ＬＦ波長域の信号）をＲＦ送信回路４８に提供する。そしてＲＦ送信回路４８は、受け取った応答信号をＲＦ変調してＲＦ波長域の応答信号に変換し、これを二次応答信号として送信アンテナ４８ａから送信することができる。
【００５８】
また、トランスポンダ回路５０によっては応答信号を復調する必要がある場合もあり、そのような場合は、トランスポンダ回路５０で生成された応答信号（ＬＦ波長域の信号）を一度復調回路５２（図中点線）で復調し、これをＲＦ送信回路４８に提供することとしてもよい。
【００５９】
その他に携帯機４０には、例えば図示しない動作モニタ用のＬＥＤが内蔵されていてもよい。例えばバッテリ４６の消耗時やＲＦ送信回路４８又はトランスポンダ回路５０による送受信の実行時、制御ＩＣ４２は図示しないＬＥＤを点灯させる制御を行う。なおＬＥＤはＲＦ送信回路４８やトランスポンダ回路５０に接続されていてもよい。
【００６０】
〔エンジンスタートシステムの制御例〕
次に、第１実施形態においてエンジンスタートシステムとしての動作を制御する場合の手法について、いくつか例を挙げて説明する。
【００６１】
〔第１制御例〕
図３は、エンジンスタートシステムの第１制御例を示すフローチャートである。制御モジュール２０のＣＰＵ２２は、例えばタイマ割込処理として図３に示されるイモビライザ認証処理を内蔵ＲＯＭから呼び出して実行し、以下の第１制御例によりエンジンスタートシステムの動作を制御する。
【００６２】
ステップＳ１０：ＣＰＵ２２はエンジンスタートシステムとしての制御を開始すると、先ずＬＦ送受信処理を実行する。この処理では、ＣＰＵ２２は制御モジュール２０のＬＦ送受信回路３２を起動し、コイルアンテナ５０ａから質問信号を送信させるとともに、合わせてＬＦアンテナ１８からも増幅した質問信号を送信させる。
【００６３】
そして、ある程度の送信期間（例えば数十ｍｓ）が経過すると、ＣＰＵ２２は送受信回路３２を受信側に切り換え、携帯機４０からの応答信号（一次応答信号）を待ち受ける。このときＬＦ送受信回路３２が応答信号を受信すると、ＣＰＵ２２はその復調した値（イモビライザ認証用のＩＤコード）をＲＡＭ２６に保存する。
【００６４】
ある程度の受信期間（例えば数十ｍｓ）が経過すると、ＣＰＵ２２は再びＬＦ送受信回路３２を送信モードに切り換え、送信期間内で質問信号の送信を実行させる。また送信期間が経過すると、ＣＰＵ２２はＬＦ送受信回路３２を受信モードに切り換え、受信期間内で応答信号の待ち受けを実行させる。なお、ここでは送信モードと受信モードを１回ずつ実行するだけでもよいし、複数回ずつ実行してもよい。また、送信期間と受信期間とは同じ長さでなくてもよい。
【００６５】
ステップＳ１２：ＬＦ送受信処理から復帰すると、次にＣＰＵ２２はトランスポンダ回路５０からの一次応答信号をＬＦ送受信回路３２で受信した結果に基づいて認証が成立したか否かを確認する。ここで認証が成立するのは、（１）一次応答信号を受信できていることと、（２）ＲＡＭ２６に保存されているＩＤコードがＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれているＩＤコードと一致したこと、の２つの条件がともに満たされた場合である。これら２つの条件がともに満たされていれば、ＣＰＵ２２はここで認証が成立したことを確認し（Ｙｅｓ判定）、次にステップＳ１４を実行する。
【００６６】
ステップＳ１４：この場合、ＣＰＵ２２はキーレスによるエンジンスタートを許可する。これにより、制御モジュール２０から制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号が送信されることになる。
【００６７】
これに対し、先のステップＳ１２で（１）（２）の条件が１つでも満たされず、認証の成立を確認できなかった場合（Ｎｏ判定）、ＣＰＵ２２は次にステップＳ１６に進む。
【００６８】
ステップＳ１６：この場合、ＣＰＵ２２はＲＦ受信処理を実行する。この処理では、ＣＰＵ２２は制御モジュール２０のＲＦ受信回路３０を起動し、携帯機４０から送信される二次応答信号（ＲＦ信号）の受信を行う。なお、ＲＦ受信回路３０が応答信号を受信すると、ＣＰＵ２２はその復調した値（イモビライザ認証用のＩＤコード）をＲＡＭ２６に保存する。
【００６９】
ステップＳ１８：ＲＦ受信処理から復帰すると、ＣＰＵ２２は二次応答信号をＲＦ受信回路３０経由で受信した結果に基づき、認証が成立したか否かを確認する。ここで認証が成立するのは、（１）二次応答信号を受信できていることと、（２）ＲＡＭ２６に保存されているＩＤコードがＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれているＩＤコードと一致したこと、の２つの条件がともに満たされた場合である。これら２つの条件がともに満たされていれば、ＣＰＵ２２はここで認証が成立したことを確認し（Ｙｅｓ判定）、次にステップＳ１４を実行する。この場合、上記と同様に制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号が送信されることとなる。
【００７０】
これに対し、ステップＳ１８で（１）（２）の条件が１つでも満たされずに、認証の成立を確認できなかった場合（Ｎｏ判定）、ＣＰＵ２２は次にステップＳ２０に進む。
【００７１】
ステップＳ２０：この場合、ＣＰＵ２２はキーレスによるエンジンスタートを禁止（不許可）する。したがって、制御モジュール２０から制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号は送信されないので、キー５６を用いないエンジンの始動は許容されない。
【００７２】
〔動作例１〕
以上の第１制御例を実行した場合の動作について、例（動作例１）を挙げて説明する。図４は、車両１０の室内に携帯機４０が存在する場合の位置関係を概略的に示した図である。
【００７３】
例えば、乗員であるユーザが携帯機４０を所持した状態で運転席に着座した場合を想定する。この場合、上記のイモビライザ認証処理の実行に伴い、先ずコイルアンテナ１４及びＬＦアンテナ１８から質問信号が送信される（ステップＳ１０）。
【００７４】
これら質問信号を携帯機４０が受信すると、上記のように内蔵のトランスポンダ回路５０にて一次応答信号が生成されるが、この動作例１のように携帯機４０からコイルアンテナ１４までの距離が大きいと（例えば０．１ｍ以上）、一次応答信号はコイルアンテナ１４に到達できない。したがって、制御モジュール２０（ＣＰＵ２２）では一次応答信号による認証が成立しない（ステップＳ１２：Ｎｏ）。
【００７５】
ただし、本実施形態では携帯機４０からＲＦ信号に変換した二次応答信号が送信されるため、これを受信アンテナ１２で受信することにより（ステップＳ１６）、ＣＰＵ２２が認証の成立を確認することができる（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）。
【００７６】
〔キーレスエンジンスタートの例〕
車両１０には、例えばインストルメントパネル７０内にエンジンスタートボタン７６が設置されている。なおエンジンスタートボタン７６は、例えばステアリングホイール７２の右側位置に設けられている。
【００７７】
制御モジュール２０（ＣＰＵ２２）において認証の成立が確認できた状態で、ユーザがエンジンスタートボタン７６を押下すると、制御ユニット６０は、（１）イグニッションスイッチ６２がＯＮになったことと、（２）エンジンスタート許可信号を受信したことの２つの条件がともに満たされていることから、エンジンスタータ６４を作動させる制御を行う。これにより、キー５６をキーシリンダ７４に差し込むことなく、図示しないエンジンを始動することが可能となる。
【００７８】
なお、上記（１）（２）のどちから１つでも条件を満たさなければ、制御ユニット６０はエンジンスタータ６４を作動させない。あるいは、このとき制御ユニット６０はスタートボタン７６の押下を無効化してもよい。
【００７９】
〔第２制御例〕
次に図５は、エンジンスタートシステムの第２制御例を示すフローチャートである。この第２制御例は、図３に示される第１制御例のステップＳ１０，Ｓ１２とステップＳ１６，Ｓ１８との順序を入れ替え、最初にＬＦ送信処理（ステップＳ１１）を追加したものである。以下、第２制御例によりエンジンスタートシステムの動作を制御する場合の手順について説明する。
【００８０】
ステップＳ１１：第２制御例では先ず、ＣＰＵ２２はＬＦ送信処理を実行する。この処理では、ＣＰＵ２２はＬＦ送受信回路３２を起動し、質問信号の送信だけを実行させる。
【００８１】
ステップＳ１６：そしてＣＰＵ２２は、一次応答信号の受信（ＬＦ受信）より先にＲＦ受信処理を実行する。なお処理の内容は、既に説明したものと同じである。
【００８２】
ステップＳ１８：ＲＦ受信処理から復帰すると、ＣＰＵ２２はＲＦ受信回路３０経由で二次応答信号を受信した結果に基づき、認証が成立したか否かを確認する。ここで認証が成立したことを確認した場合（Ｙｅｓ判定）、ＣＰＵ２２は次にステップＳ１４を実行する。この場合、上記と同様に制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号が送信されることとなる。
【００８３】
これに対し、ステップＳ１８で認証の成立を確認できなかった場合（Ｎｏ判定）、ここで初めてＣＰＵ２２はステップＳ１０を実行する。
【００８４】
ステップＳ１０：そしてＣＰＵ２２は、ここでＬＦ送受信処理を実行する。処理の内容は、既に説明したものと同じである。
【００８５】
ステップＳ１２：ＬＦ送受信処理から復帰すると、次にＣＰＵ２２は一次応答信号をＬＦ送受信回路３２で受信した結果に基づいて認証が成立したか否かを確認する。ここで認証が成立したことを確認した場合（Ｙｅｓ判定）、ＣＰＵ２２は次にステップＳ１４を実行する。
【００８６】
ステップＳ１４：この場合、ＣＰＵ２２はキーレスによるエンジンスタートを許可する。これにより、制御モジュール２０から制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号が送信されることになる。
【００８７】
これに対し、先のステップＳ１２で認証の成立を確認できなかった場合（Ｎｏ判定）、ＣＰＵ２２は次にステップＳ２０に進む。
【００８８】
ステップＳ２０：この場合、ＣＰＵ２２はキーレスによるエンジンスタートを禁止（不許可）する。したがって、制御モジュール２０から制御ユニット６０に対してエンジンスタート許可信号は送信されないので、キー５６を用いないエンジンの始動は許容されない。
【００８９】
〔動作例２〕
以上の第２制御例を実行した場合の動作について、例（動作例２）を挙げて説明する。ここでも同様に、図４に示されるように乗員であるユーザが携帯機４０を所持した状態で運転席に着座した場合を想定する。この場合、上記のイモビライザ認証処理の実行に伴い、先ずコイルアンテナ１４及びＬＦアンテナ１８から質問信号が送信される（ステップＳ１１）。
【００９０】
これら質問信号を携帯機４０が受信すると、上記のように内蔵のトランスポンダ回路５０にて一次応答信号が生成されるが、この動作例２ではＬＦ送受信回路３２による一次応答信号の受信より先に、ＲＦ受信回路３０による二次応答信号の受信が行われる（ステップＳ１６）。
【００９１】
そして、この段階で二次応答信号に基づいて認証が成立すれば（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、そのままキーレスによるエンジンスタートが許可されることになる。
【００９２】
一方、二次応答信号に基づいて認証が成立しなかった場合であっても（ステップＳ１８：Ｎｏ）、第２制御例では次に一次応答信号に基づいて認証が成立した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）それによってエンジンスタートが許可される。二次応答信号に基づく認証が成立しないのは、携帯機４０のＩＤコードが一致しない場合を除外して考えると、通常は携帯機４０のバッテリ４６が消耗した場合に起こり得る。すなわちバッテリ４６が消耗すると、ＲＦ送信回路４８による送信出力が低下し、二次応答信号を受信アンテナ１２に到達させることができなくなる。
【００９３】
ただし、携帯機４０からコイルアンテナ１４までの距離が大きければ（例えば０．１ｍ以上）、動作例１の場合と同様に一次応答信号はコイルアンテナ１４に到達できないが、例えばユーザが携帯機４０をコイルアンテナ１４に近接（例えば数ｃｍ程度の距離）させることで、一次応答信号に基づく認証が成立したことを確認することができる（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。これにより、バッテリ４６が消耗した場合であっても、キーレスによるエンジンスタートを許可することができる。
【００９４】
上述した第１実施形態のエンジンスタートシステムによれば、車両１０にパッシブ式のキーレスエントリー装置に必要な装備（多数のＬＦ送信アンテナ）を設けなくても、パッシブ式と同様のキーレスによるエンジンスタート動作を実現することができる。これにより、エンジンスタートシステムの構成を簡素化し、その実現コストを低く抑えることができる。
【００９５】
また第１実施形態のエンジンスタートシステムは、例えば既存のアクティブ式キーレスエントリー装置で用いられる携帯機４０にトランスポンダ回路５０を追加し、また必要に応じて復調回路５２を追加したり、制御プログラムを書き換えたりするだけでよいので、少ない追加で安価にシステムを提供することができる。
【００９６】
〔第２実施形態〕
次にエンジンスタートシステムの第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態のエンジンスタートシステムの制御に関する構成を概略的に示すブロックで図である。
【００９７】
第２実施形態のエンジンスタートシステムにおいても、車内にコイルアンテナ１４から分岐したＬＦアンテナ１８を設置しているが、第１実施形態のように増幅器１６が設けられていない。このような構成であっても、車内でコイルアンテナ１４とは別の位置にＬＦアンテナ１８を設置することにより、それぞれが複数の場所で質問信号を送信することができる。なお、その他の構成は第１実施形態と共通であり、ここでは共通する構成要素に同じ符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。
【００９８】
〔使用例〕
図７は、第２実施形態において好適な使用例となる配置を概略的に示した図である。第２実施形態においても、例えばインストルメントパネル７０と一体のセンタコンソール７０ａ内にＬＦアンテナ１８を設置することができる。また合わせてセンタコンソール７０ａには、ビルトイン型のキーボックス７８（コンソールボックス）が設けられている。
【００９９】
キーボックス７８はセンタコンソール７０ａの前面にて開口しており、そこから車両前方に向かってある程度の奥行きを有している。このようなキーボックス７８は、例えば携帯機４０とともにキー５６を収納したり、ユーザが携帯機４０及びキー５６を容易に出し入れしたりすることができる程度の大きさを有している。
【０１００】
第２実施形態においては、上記のように増幅器は設けられていないが、キーボックス７８の近傍位置（例えば真下、真上、両隣）にＬＦアンテナ１８を配置することができる。これにより、キーボックス７８内に携帯機４０を収納した状態で、ＬＦアンテナ１８から送信した質問信号を確実に携帯機４０（コイルアンテナ５０ａ）に到達させることができる。
【０１０１】
この場合の動作例は、以下のようになる。すなわち、コイルアンテナ１４と携帯機４０との距離が大きく離れているので、携帯機４０は主に、近接位置に配置されたＬＦアンテナ１８から質問信号を受信する。次に携帯機４０は、トランスポンダ回路５０にて一次応答信号を生成すると、これをＲＦ信号に変換して二次応答信号を送信する。そして、これを車両１０側の受信アンテナ１２で受信することにより、制御モジュール２０のＣＰＵ２２において認証の成立を確認することができる。
【０１０２】
この後は第１実施形態と同様に、ユーザがエンジンスタートボタン７６を押下することで、制御ユニット６０は、（１）イグニッションスイッチ６２がＯＮになったことと、（２）エンジンスタート許可信号を受信したことの２つの条件がともに満たされていることから、エンジンスタータ６４を作動させる制御を行う。これにより、キーボックス７８内に携帯機４０及びキー５６を収納した状態であっても、図示しないエンジンを始動することが可能となる。
【０１０３】
このように第２実施形態では、特に増幅器を設ける必要がないので、さらに全体の構成を簡素にすることができる。この場合、ユーザが携帯機４０及びキー５６をポケット等に入れたままの状態ではなく、一旦は取り出した状態でのキーレスエンジンスタートとなるが、ユーザ自ら携帯機４０及びキー５６の所在を明確にし、これらをキーボックス７８内に置いておくだけでエンジンスタートが可能になるという利点がある。
【０１０４】
なおＬＦアンテナ１８は、キーボックス７８の内部（収納空間内）に配置されていてもよい。またキーボックス７８は、センタコンソール７０ａ以外の場所に配置されていてもよい。例えば、キーボックス７８をエンジンスタートボタン７６の周辺に配置し、合わせてＬＦアンテナ１８をキーボックス７８の近傍位置に配置してもよい。
【０１０５】
上述した第１及び第２実施形態では、車両１０にＬＦアンテナ１８を設置した例を挙げているが、特にＬＦアンテナ１８を設けなくてもよい。ただし、第１実施形態のように増幅器１６とともにＬＦアンテナ１８を設置すれば、パッシブ式と同等に距離が離れていても確実に携帯機４０に対して質問信号を到達させることができるため、それだけシステム全体の応答性を向上することができるという利点がある。
【０１０６】
また第１及び第２実施形態では、キーシリンダ７４の周囲にコイルアンテナ１４を配置した例を挙げているが、例えばエンジンスタートボタン７６の周囲にコイルアンテナ１４を配置してもよい。また携帯機４０の内部構成は、上記のようにキー５６のグリップ部分に内蔵されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１０    車両
１２    受信アンテナ
１４    コイルアンテナ
１６    増幅器
１８    ＬＦアンテナ
２０    制御モジュール（車載機）
２２    ＣＰＵ（制御回路）
３０    ＲＦ受信回路（受信回路）
３２    ＬＦ送受信回路（送受信回路）
４０    携帯機
４２    制御ＩＣ
４８    ＲＦ送信回路（送信回路）
５０    トランスポンダ回路
５２    復調回路
【図１】
2010247770.tif 000003
【図２】
2010247770.tif 000004
【図３】
2010247770.tif 000005
【図４】
2010247770.tif 000006
【図５】
2010247770.tif 000007
【図６】
2010247770.tif 000008
【図７】
2010247770.tif 000009