(57)【要約】【課題】車内における配索を簡素化しつつ、誤動作の少ないドアロック制御を実現する。【解決手段】第１アンテナ１２からエリアＥ１に向けて負変調信号を含む電波を放射し、第２アンテナ１３ａ，１３ｂからエリアＥ２，Ｅ３に向けて正変調信号を含む電波を放射する。エリアＥ１とエリアＥ２，Ｅ３との重複領域（正変調信号と負変調信号が互いに変調成分をほぼうち消し合う領域）が、車両１０の車内と車外とを隔てる境界領域にほぼ一致するように、第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂを配置する。【選択図】図４
2006124935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのドアを有する車両において、前記ドアの施錠状態を制御するドアロック制御システムであって、
前記ドアを施錠するロック機構と、
基準クロックに同期するとともに所定の変調がされた第１信号を第１領域に発信するように前記車両に配置される第１アンテナと、
前記第１信号に対して逆変調された第２信号を第２領域に発信するように前記車両に配置される第２アンテナと、
操作者によって携帯可能であるとともに、受信した信号に応じて応答信号を発信する端末装置と、
前記端末装置から発信される前記応答信号に応じて、前記端末装置が前記車両の内外のいずれに存在しているか判定し、前記ロック機構を制御するコントローラと、
を備え、
前記第１領域と前記第２領域との重複領域が前記車両の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナが配置されていることを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のドアロック制御システムであって、
前記第１信号は、所定の振幅で負変調された信号であり、
前記第２信号は、前記所定の振幅で正変調された信号であることを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のドアロック制御システムであって、
前記コントローラは、前記端末装置が前記車両の内部に存在していると判定する状態から、前記車両の外部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のドアロック制御システムであって、
前記コントローラは、前記端末装置が前記車両の外部に存在していると判定する状態から、前記車両の内部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のドアロック制御システムであって、
前記端末装置は、前記車両の鍵であることを特徴とするドアロック制御システム。
【請求項６】
車両において、前記車両の鍵の位置を判別する位置判別方法であって、
基準クロックに同期しつつ所定の変調がされた第１信号を、第１アンテナから第１領域に発信する工程と、
前記第１信号対して逆変調された第２信号を、第２アンテナから第２領域に発信する工程と、
受信した信号に応じた応答信号を前記車両の鍵から発信する工程と、
前記車両の鍵から発信される応答信号に応じて、前記車両の鍵が前記車両の内外のいずれに存在しているか判定する工程と、
を有し、
前記第１領域と前記第２領域との重複領域が前記車両の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナが配置されていることを特徴とする位置判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアロック制御システムの技術に関する。より詳細には、ドアロック制御システムにおいて、車両の鍵の位置を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアの解錠（開錠）および施錠（閉錠）を自動的に制御するいわゆるスマートキーシステム（ドアロック制御システム）が考案されている。
【０００３】
このようなスマートキーシステムとしては、ユーザが携帯するスマートキーの存在位置を自動検出してドアロックの開閉を行うものが存在する。これによれば、ドアの解錠および施錠のためにスマートキーを鞄あるいはポケット等から取り出す必要もなく、ドアロックが自動的に制御されるので、非常に便利である。
【０００４】
このように近年車両用に実用化されているスマートキーシステムでは、車内におけるキーの存在判定が重要な課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなシステムにおいて、スマートキーが車内に存在するか否かの判定は、スマートキーとの極近接通信で行われることが一般的である。例えば図９に示すような一例が考えられる。
【０００６】
図９の概略斜視図に示すように自動車の各所に車載アンテナ（運転席ドアトリガアンテナ９１、助手席ドアトリガアンテナ９２、室内アンテナ９３、およびバックドアトリガアンテナ９４，９５）が配置され、これらの車載アンテナ９１〜９５からの電波が、ユーザによって携帯されるスマートキー９６に向けて送信される。スマートキー９６は、この電波（例えばＬＦ波）の受信に成功すると、今度は別の周波数帯域の応答電波（例えばＵＨＦ波）を用いた無線通信で、ＩＤコードを含む受信成功信号（応答信号）を車載制御ユニット９７へと返信する。車載制御ユニット９７は、受信した受信成功信号およびＩＤコードによって、スマートキー９６の車内外での存在位置を確認し、ドアロックを制御する。
【０００７】
また、このようなシステムにおいて、誤動作を防ぐため、スマートキー９６を携帯したユーザがドアに近づいただけでは解錠（開錠）動作を行わず、ドア付近に配置されたスイッチがユーザにより操作されたことをも解錠条件の１つに加えて、解錠動作を行うことが考えられる。すなわち、スイッチの操作とスマートキー９６の存在との両条件を満足するときにのみ、解錠動作を行うのである。これによれば、ユーザの意志に基づく確実な解錠動作を実現できる。
【０００８】
しかし、図９に示すスマートキーシステムでは、室内アンテナに加えて、車外の例えば各ドアごとに複数のアンテナを個別に配置させる必要があり、車内の配索作業が複雑になって、コストがかかるという問題があった。
【０００９】
これに対して、車両内だけに特有の電波を放射できれば、その電波を受信することでスマートキーの車両内の存在を判定することも可能になる。しかし、通常車内外を隔てるガラス等の遮蔽物では、電波を完全に遮断することは難しく、車内用の電波が車外へ放射されてしまうことを防止することができない。すなわち、一カ所から電波を送信しつつ、車内全域をカバーできるように電波の放射を行うと、電波の性質上、車外に電波が漏洩することを防ぎきれないという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、車内の配索を複雑化させることなく、より少ない配線で、スマートキーの車両内外の存在を判別することができるドアロック制御システムまたは判別方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、少なくとも１つのドアを有する車両において、前記ドアの施錠状態を制御するドアロック制御システムであって、前記ドアを施錠するロック機構と、基準クロックに同期するとともに所定の変調がされた第１信号を第１領域に発信するように前記車両に配置される第１アンテナと、前記第１信号に対して逆変調された第２信号を第２領域に発信するように前記車両に配置される第２アンテナと、操作者によって携帯可能であるとともに、受信した信号に応じて応答信号を発信する端末装置と、前記端末装置から発信される前記応答信号に応じて、前記端末装置が前記車両の内外のいずれに存在しているか判定し、前記ロック機構を制御するコントローラとを備え、前記第１領域と前記第２領域との重複領域が前記車両の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナが配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係るドアロック制御システムであって、前記第１信号は、所定の振幅で負変調された信号であり、前記第２信号は、前記所定の振幅で正変調された信号であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係るドアロック制御システムであって、前記コントローラは、前記端末装置が前記車両の内部に存在していると判定する状態から、前記車両の外部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係るドアロック制御システムであって、前記コントローラは、前記端末装置が前記車両の外部に存在していると判定する状態から、前記車両の内部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係るドアロック制御システムであって、前記端末装置は、前記車両の鍵であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６の発明は、車両において、前記車両の鍵の位置を判別する位置判別方法であって、基準クロックに同期しつつ所定の変調がされた第１信号を、第１アンテナから第１領域に発信する工程と、前記第１信号対して逆変調された第２信号を、第２アンテナから第２領域に発信する工程と、受信した信号に応じた応答信号を前記車両の鍵から発信する工程と、前記車両の鍵から発信される応答信号に応じて、前記車両の鍵が前記車両の内外のいずれに存在しているか判定する工程とを有し、前記第１領域と前記第２領域との重複領域が前記車両の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナが配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし６に記載の発明では、基準クロックに同期するとともに所定の変調がされた第１信号を第１領域に発信するように車両に配置される第１アンテナと、第１信号に対して逆変調された第２信号を第２領域に発信するように車両に配置される第２アンテナと、操作者によって携帯可能であるとともに、受信した信号に応じて応答信号を発信する端末装置と、端末装置から発信される応答信号に応じて、端末装置が車両の内外のいずれに存在しているか判定し、ロック機構を制御するコントローラとを備え、第１領域と第２領域との重複領域が車両の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、第１アンテナおよび第２アンテナが配置されていることにより、車両のドア数にかかわらず、比較的少数のアンテナでシステムを構築することができるため、車内の配索を簡素化しつつ、誤動作の少ないシステムを提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、第１信号は、所定の振幅で負変調された信号であり、第２信号は、所定の振幅で正変調された信号であることにより、重複領域において、変調成分が互いにうち消されるため、端末装置の位置を容易に判定することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明では、コントローラは、端末装置が車両の内部に存在していると判定する状態から、車両の外部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することにより、端末装置が車外に搬出されたことを検出できるため、操作者の降車動作を検出することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、コントローラは、端末装置が車両の外部に存在していると判定する状態から、車両の内部に存在していると判定する状態へ変化したことにより、端末装置が車内に搬入されたことを検出できるため、操作者の乗車動作を検出することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、端末装置は、車両の鍵であることにより、端末装置と鍵とを別々に携帯する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２３】
＜１．  実施の形態＞
図１は、本発明に係るスマートキーシステム１の構成を示す図である。図１に示すように、スマートキーシステム１は、車両１０に搭載されるシステムであって、コントローラ１１、第１アンテナ１２、一対の第２アンテナ１３ａ，１３ｂ、周辺機器１４（図２）およびスマートキー２０から構成される。
【００２４】
このような構成により、詳細は後述するが、スマートキーシステム１は、車両１０のドアロックを制御するシステムとして機能する。すなわち、スマートキーシステム１が本願発明におけるドアロック制御システムに相当する。
【００２５】
なお、図１には１つのスマートキー２０のみ図示しているが、スマートキー２０の数はこれに限られるものではなく、スマートキーシステム１は、コントローラ１１によって個々に認識可能な複数のスマートキー２０を備えていてもよい。また、周辺機器１４は、コントローラ１１からの制御信号によって制御される機器や、コントローラ１１に対して何らかのデータを出力する機器の総称である。スマートキーシステム１では、周辺機器１４として、少なくとも車両１０のドア（複数であってもよい）を施錠するロック装置や、各種データを記憶する記憶装置およびドアの開閉状態を検出するセンサ等が含まれるが、これに限られるものではない。例えば、空調システム、車内灯、車載エンジン、オーディオ装置等が周辺機器１４としてコントローラ１１によってなんらかの制御（あるいは監視）を受けるように構成してもよい。
【００２６】
図２は、コントローラ１１の構成のうち、特に信号送信に係る構成を示すブロック図である。コントローラ１１は、中央制御回路１１０、通信制御回路１１１、送信データ生成部１１２、データ変調部１１３、高周波発振部１１４、高周波分配回路１１５、振幅変調発振部１１６、負振幅変調回路１１７、および正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂを備える。これにより、コントローラ１１は、スマートキー２０の位置を識別する信号（以下、「領域識別信号」と称する）および送信データを含んだ信号を第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂから電波として放射させる機能を有している。
【００２７】
中央制御回路１１０は、所定のプログラム等に従って動作することにより、コントローラ１１に接続された周辺機器１４や、通信制御回路１１１を制御する。また、周辺機器１４からの入力をうけて各種データの演算等を行う。特に、中央制御回路１１０は、スマートキー２０から受信する応答信号に応じて、スマートキー２０の位置を判定する。また、この判定結果に応じて周辺機器１４のロック装置を制御する。これにより、車両１０のドアの施錠状態が制御される。
【００２８】
通信制御回路１１１は、中央制御回路１１０による制御に従って、主にコントローラ１１における通信を制御する。なお、図２では図示を省略しているが、通信制御回路１１１は、スマートキー２０から受信した応答電波（応答信号）に応じて、中央制御回路１１０に信号を出力する機能をも有している。
【００２９】
送信データ生成部１１２は、スマートキー２０に向けて送信するデータを生成する。送信するデータとしては、車両１０とスマートキー２０との間の識別データ（ＩＤコード）や、基準クロックＷ０（図３）に関するデータなどが含まれる。このように送信データ生成部１１２は、コントローラ１１とスマートキー２０との間でやり取りすべき情報を状況に応じて生成して、データ変調部１１３に出力する。これにより、コントローラ１１とスマートキー２０とは、任意のデータを送受信することができるため、比較的高度な情報処理が可能となる。
【００３０】
図３は、基準クロックＷ０、負変調信号Ｗ１および正変調信号Ｗ２の例を示す図である。図３に示すように、基準クロックＷ０、負変調信号Ｗ１および正変調信号Ｗ２は、相互に同期する信号である。基準クロックＷ０とは、スマートキー２０において、後述する正負判定を行うための指標となる信号であって、所定の間隔でハイ・ローを繰り返す矩形信号である。このようにコントローラ１１から送信される送信データに基準クロックＷ０に関する情報が含まれることによって、スマートキー２０において基準クロックＷ０を再生することが可能となる。
【００３１】
データ変調部１１３は、送信データ生成部１１２から入力された送信データに基づいて、高周波発振部１１４を制御する。この制御に応じて、高周波発振部１１４は、送信データを示す信号を含んだ高周波を生成して高周波分配回路１１５に出力する。
【００３２】
高周波分配回路１１５は、高周波発振部１１４によって生成された高周波（送信データに関する信号を含む）を分配して、負振幅変調回路１１７および正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂに出力する。これにより、送信データは、すべてのアンテナ（第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂ）から等しく送信されることとなる。
【００３３】
また、送信データ生成部１１２は、正負変調する信号と基準クロックＷ０とのフレーム同期等に必要な制御信号を振幅変調発振部１１６に出力する機能をも有する。振幅変調発振部１１６は、この制御信号に応じて、基準クロックＷ０に同期した信号（領域識別信号の元となる信号）を生成して、負振幅変調回路１１７および正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂに出力する。
【００３４】
負振幅変調回路１１７は、振幅変調発振部１１６により生成された信号の振幅を負変調する。以下、このようにして負振幅変調回路１１７によって負変調された信号を「負変調信号Ｗ１」と称する。負変調信号Ｗ１は、本願発明における第１信号に相当する。
【００３５】
さらに、負振幅変調回路１１７は、負変調信号Ｗ１に高周波分配回路１１５から入力された信号を合成して、第１アンテナ１２から電波ＦＡとして放射させる。これにより、第１アンテナ１２から放射される電波ＦＡには負変調信号Ｗ１が含まれる。
【００３６】
正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂは、振幅変調発振部１１６により生成された信号の振幅を正変調する。以下、このようにして正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂによって正変調された信号を「正変調信号Ｗ２」と称する。正変調信号Ｗ２は、本願発明における第２信号に相当する。
【００３７】
さらに、正振幅変調回路１１８ａ，１１８ｂは、正変調信号Ｗ２に高周波分配回路１１５から入力された信号を合成して、それぞれ第２アンテナ１３ａ，１３ｂから電波ＦＢ１，ＦＢ２として放射させる。すなわち、本実施の形態におけるスマートキーシステム１において、第２アンテナ１３ａから放射される電波ＦＢ１は、第２アンテナ１３ｂから放射される電波ＦＢ２とほぼ等しい電波となる。また、電波ＦＢ１，ＦＢ２には、いずれも共通の正変調信号Ｗ２が含まれる。
【００３８】
先述のように、振幅変調発振部１１６で生成される信号は、基準クロックＷ０に同期した信号である。したがって、この信号の振幅を変調することにより生成された負変調信号Ｗ１および正変調信号Ｗ２は、図３に示すように、いずれも基準クロックＷ０に同期した信号となる。
【００３９】
図３において比較してみれば明らかなように、正変調信号Ｗ２は、負変調信号Ｗ１における負の変調量に相当する正の変調量をかけた信号となっている。すなわち、正変調信号Ｗ２は負変調信号Ｗ１に対して逆変調された信号である。なお、詳細は後述するが、スマートキーシステム１では、負変調信号Ｗ１および正変調信号Ｗ２を領域識別信号として利用する。
【００４０】
第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂは、構造のほぼ等しいアンテナであって、スマートキー２０との間で電波による双方向通信を行う機能を備えている。また、第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂは、いずれも電波を所定の方向に放射することが可能な指向性アンテナである。
【００４１】
図４は、第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂの配置例を示す図である。図５は、図４に示すIIV−IIV線におけるエリアＥ１ないしＥ３の部分断面図である。本実施の形態における第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂは、いずれも車両１０の内部に設けられたインストゥルメントパネル上に配置され、図１および図２に示すように、コントローラ１１とケーブルで接続されている。
【００４２】
すなわち、本実施の形態におけるスマートキーシステム１は、スマートキー２０に向けて電波を放射する各アンテナが、コントローラ１１と比較的近いインストゥルメントパネル上に配置されるとともに、わずか３つのアンテナでシステム構築が可能である。したがって、図１と図９とを比較すれば明らかなように、従来の例に比べて、車両１０内の配索を複雑化させることなく、システムを構築することができる。
【００４３】
第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂは、前述のように、所定の方向に電波を放射することが可能な指向性アンテナである。したがって、各アンテナの配置と電波を放射する方向とを適宜調整することによって、各アンテナから放射される電波の到達エリアが所定の領域となるように割り当てることができる。
【００４４】
図４に示すように、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、第１アンテナ１２によって放射される電波ＦＡの到達エリアはエリアＥ１である。また、第２アンテナ１３ａによって放射される電波ＦＢ１の到達エリアはエリアＥ２であり、第２アンテナ１３ｂによって放射される電波ＦＢ２の到達エリアはエリアＥ３である。
【００４５】
なお、電波の到達エリアとは、スマートキー２０が当該電波を受信することができる領域を意味する。したがって、例えば、エリアＥ１内にスマートキー２０が存在している場合には、スマートキー２０は電波ＦＡを受信することができる。一方で、スマートキー２０がエリアＥ１外に存在していれば、スマートキー２０は電波ＦＡを受信することができない。
【００４６】
図４および図５に示す各エリアについてさらに詳細に説明すると、エリアＥ１は車両１０の車内領域をすべて含むように設定される領域である。一般に、車両１０の車内と車外との境界領域にはガラス窓やドアが存在しているが、これらの物体は完全に電波を遮断することはできない。したがって、スマートキーシステム１においても車内領域をすべて含みつつ、かつ車外領域を含まない領域としてエリアＥ１を設定することはできず、図４に示すように、エリアＥ１は一部車外領域を含む領域となる。
【００４７】
一方、エリアＥ２は主に車両１０の右側の車外領域（特に車両１０の右側近傍）をカバーするように設定される領域である。また、エリアＥ３は主に車両１０の左側の車外領域（特に車両１０の左側近傍）をカバーするように設定される領域である。第２アンテナ１３ａ，１３ｂは、前述のように、配線等を複雑化させないために、いずれも車内に配置される。したがって、放射された電波ＦＢ１，ＦＢ２は、車外に到達するまでの間は、車内領域を進行するため、エリアＥ２，Ｅ３のいずれについても、車外領域のみを含む領域としてこれらの電波の到達エリアを設定することはできない。したがって、図４に示すように、エリアＥ２，Ｅ３はそれぞれ一部車内領域を含む領域となる。
【００４８】
このように、車内領域と車外領域とにそれぞれ異なる電波を放射して、受信端末が受信した電波に応じて、受信端末の位置を判断しようとする場合、車内領域を示す電波が車外領域に漏れる、あるいは車外領域を示す電波が車内領域にも放射されることによって、誤った判断をする可能性がある。
【００４９】
しかし、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、領域識別信号のうち車内領域を示す信号として負変調信号Ｗ１を用い、この信号を含む電波ＦＡをエリアＥ１に放射している。また、領域識別信号のうち車外領域を示す信号として正変調信号Ｗ２を用い、この信号を含む電波として電波ＦＢ（ＦＢ１，ＦＢ２）をエリアＥ２，Ｅ３に放射している。そして、正変調信号Ｗ２は、負変調信号Ｗ１における負変調に対して逆変調をかけた信号であるから、電波ＦＡおよび電波ＦＢの両方の電波が受信される領域（エリアＥ１とエリアＥ２，Ｅ３との重複領域）は、互いの信号の変調成分がほぼうち消されるヌル領域となる。
【００５０】
スマートキーシステム１では、図４に示すように、ヌル領域が車両１０の車内と車外とを隔てる境界領域とほぼ一致するように設定されている。したがって、電波ＦＡが放射されるエリアＥ１のうち、車外領域に相当する領域はヌル領域となり、この領域において負変調信号Ｗ１は検出されない。また、電波ＦＢが放射されるエリアＥ２，Ｅ３のうち、車内領域に相当する領域もヌル領域となり、この領域において正変調信号Ｗ２は検出されない。
【００５１】
すなわち、スマートキーシステム１では、スマートキー２０がエリアＥ１内に存在しており、かつエリアＥ２，Ｅ３のいずれとも重複しない領域に存在している場合にのみ負変調信号Ｗ１を受信する。一方、スマートキー２０がエリアＥ２，Ｅ３内のいずれかに存在しており、かつエリアＥ１と重複しない領域に存在してる場合にのみ正変調信号Ｗ２を受信する。
【００５２】
図６は、スマートキー２０の構成を示すブロック図である。スマートキー２０は、操作者によって容易に携帯できる大きさの構造物であって、制御部２１とアンテナ２２とから構成される端末装置である。また、制御部２１は、周波数変換回路２１０、データ復調回路２１１、データ処理回路２１２、振幅復調回路２１３、正負判定回路２１４および通信制御回路２１５から構成される。また、スマートキー２０は、車両１０の鍵および車両１０の車載エンジンを駆動する駆動鍵としての機能を有する。
【００５３】
周波数変換回路２１０は、アンテナ２２が受信した電波を中間周波数に変換した後、復調してデジタル信号とする回路である。周波数変換回路２１０によって変換された信号は、それぞれデータ復調回路２１１と振幅復調回路２１３とに入力される。
【００５４】
データ復調回路２１１は、周波数変換回路２１０から入力された信号から、送信データに関する信号を復調する。先述のように、アンテナ１２，１３ａ，１３ｂから送信される電波には、送信データに関する信号と領域識別信号とが合成されているが、データ復調回路２１１によって、受信した合成信号から送信データに関する信号が取り出される。データ復調回路２１１は、送信データをデータ処理回路２１２に出力する。
【００５５】
さらに、データ復調回路２１１は、受信レベル情報を正負判定回路２１４に出力する。受信レベル情報とは、予め設定された受信レベル値に対して、大小の判定を行い、正しい受信領域を判定するための情報であって、具体的には、送信データに関する信号の受信レベル値と、所定の閾値とが含まれる。
【００５６】
振幅復調回路２１３は、周波数変換回路２１０から入力された信号（合成信号）から、領域識別信号を復調して、正負判定回路２１４に出力する。これにより、スマートキー２０において、負変調信号Ｗ１や正変調信号Ｗ２が復調され、正負判定回路２１４に入力される。
【００５７】
データ処理回路２１２は、データ復調回路２１１から転送された送信データに応じて、通信制御回路２１５を制御する。例えば、送信データに含まれるＩＤデータに基づいて、スマートキー２０とコントローラ１１との間の識別処理を行う。また、送信データに含まれる基準クロックＷ０に関する情報に応じて、基準クロックＷ０を再生し、フレーム同期信号を正負判定回路２１４に出力する。
【００５８】
正負判定回路２１４は、データ復調回路２１１から入力される受信レベル値に応じて、所定の閾値を用いた大小判定を行い、スマートキー２０と車両１０との間で通信可能な状態か否かを判定する。
【００５９】
スマートキーシステム１において、送信データに関する電波信号は、コントローラ１１から所定のレベル値で送信される。また、電波は送信されるアンテナから離れるに従って減衰するため、アンテナから遠い位置で受信するほど受信レベル値が低下する性質がある。したがって、送信データを受信した際の受信レベル値をデータ復調回路２１１から受け取って、正負判定回路２１４が大小比較することにより、スマートキーシステム１は、スマートキー２０とコントローラ１１との間で通信可能か否かを判定することができる。
【００６０】
また、正負判定回路２１４は、データ処理回路２１２から入力されるフレーム同期信号を指標として、振幅復調回路２１３から入力される領域識別信号の正負を判定し、この判定結果を通信制御回路２１５に出力する。なお、フレーム同期信号とは、基準クロックＷ０と復調信号（負変調信号Ｗ１、正変調信号Ｗ２）とに同期した信号である。
【００６１】
通信制御回路２１５は、図６において信号の流れに関する図示を省略しているが、データ処理回路２１２の制御に従って、正負判定回路２１４の判定結果を含む応答信号を生成して、コントローラ１１に向けてアンテナ２２から応答電波を送信させる機能を有する。
【００６２】
以上が、スマートキーシステム１の構成および機能についての説明である。次に、スマートキーシステム１の動作について簡単に説明する。
【００６３】
図７は、スマートキーシステム１の主にスマートキー２０における動作を示す流れ図である。また、図８は、スマートキーシステム１の主にコントローラ１１の動作を示す流れ図である。
【００６４】
まず、スマートキー２０は、コントローラ１１からの電波を受信したかを監視しつつ待機する（ステップＳ１１）。このとき、スマートキー２０は、受信する様々な電波に含まれる信号をデータ復調回路２１１で復調し、その中にＩＤコードが含まれるか否かを判定することによって、コントローラ１１からの電波（電波ＦＡ，ＦＢ１，ＦＢ２）を識別する。
【００６５】
コントローラ１１からの電波を検出すると、正負判定回路２１４は、受信レベル値を所定の閾値と比較して、受信レベル値が当該閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００６６】
スマートキー２０では、スマートキー２０が車両１０から離れている場合（エリアＥ２，Ｅ３より外にある場合）には、電波が減衰するために領域識別信号を検出することができない状態となる。また、スマートキー２０がヌル領域に存在している場合にも、負変調信号Ｗ１と正変調信号Ｗ２とが変調成分を互いにうち消し合うために、領域識別信号を検出することができない状態となる。しかし、ヌル領域にスマートキー２０が存在する場合には、コントローラ１１とスマートキー２０との距離が比較的近いため、受信レベル値は閾値以上となる。一方、スマートキー２０がエリアＥ２，Ｅ３の外にある場合は、コントローラ１１とスマートキー２０との距離が比較的遠くなり、電波が減衰するため、受信レベル値は閾値未満となる。
【００６７】
したがって、スマートキー２０は、受信レベル値が閾値未満の場合（ステップＳ１２においてＮｏ）は、スマートキー２０が車両１０から充分に離れていて通信困難であると判定する。そして、この場合には、応答信号を発信する必要がないので、ステップＳ１３，Ｓ１４をスキップして待機状態に戻る。
【００６８】
一方、受信レベル値が閾値以上の場合（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、スマートキー２０がエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３内に存在していると判定し、正負判定回路２１４は、さらに振幅復調回路２１３から入力される領域識別信号の正負を判定する（ステップＳ１３）。
【００６９】
このように、スマートキーシステム１では、正負判定回路２１４がデータ復調回路２１１から入力される受信レベル値を閾値と比較して判定することにより、スマートキー２０がエリアＥ２，Ｅ３より外に存在する場合と、ヌル領域に存在する場合とを適切に判定することができ、誤動作を抑制することができる。
【００７０】
ステップＳ１３が実行されると、さらに通信制御回路２１５が、正負判定の結果に応じて、当該判定結果を示す信号（応答信号）を含む応答電波をコントローラ１１に向けて放射するようアンテナ２２等を制御する（ステップＳ１４）。
【００７１】
すなわち、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、スマートキー２０から放射される応答電波（応答信号）には、
１）負変調信号Ｗ１を受信したこと、
２）正変調信号Ｗ２を受信したこと、
３）領域識別信号を検出しなかったこと、
のいずれかが示される。
【００７２】
ステップＳ１４を実行すると、スマートキー２０はステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。以上が、主にスマートキー２０における動作の説明である。
【００７３】
次に、主にコントローラ１１における動作について、図８を用いて説明する。コントローラ１１は、図８において図示しない初期設定動作を終了すると、負変調信号Ｗ１を含んだ電波ＦＡをアンテナ１２からエリアＥ１に向けて放射する。また、正変調信号Ｗ２を含んだ電波ＦＢ１，ＦＢ２をアンテナ１３ａ，１３ｂからエリアＥ２，Ｅ３に向けて放射する（ステップＳ２１）。なお、例えば、コントローラ１１（中央制御回路１１０）によって、車両１０の車載エンジンの動作状況を監視しておき、当該車載エンジンが停止したときにステップＳ２１を実行するのが好ましいが、もちろんそのような手順に限られるものではない。
【００７４】
次に、コントローラ１１は、スマートキー２０から発信される応答信号を監視しながら（ステップＳ２２）、履歴作成処理（ステップＳ２５）を実行しつつ待機する。ここで、履歴作成処理とは、ロック装置の制御状況（ドアの施錠状態）を示す情報や、スマートキー２０の現在位置に関する情報、周辺機器１４の状態に関する情報など（以下、「履歴情報」と称する。）を時系列的に保存する処理であって、履歴情報は周辺機器１４の記憶装置に記憶され、適宜参照される。
【００７５】
コントローラ１１が応答信号を検出すると（ステップＳ２２においてＹｅｓ）、位置判定処理（ステップＳ２３）を実行する。
【００７６】
図４および図５において示したように、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、負変調信号Ｗ１を含む電波ＦＡはエリアＥ１に放射され、正変調信号Ｗ２を含む電波ＦＢ１，ＦＢ２はエリアＥ２，Ｅ３に放射されている。そして、エリアＥ１とエリアＥ２，Ｅ３とが重複する領域は、負変調信号Ｗ１と正変調信号Ｗ２とが互いに変調成分をほぼうち消し合うために領域識別信号を検出しない領域、すなわちヌル領域となっている。また、ヌル領域は、車両１０の車外と車内とを隔てる境界領域とほぼ一致するように設定されているので、エリアＥ１のうちヌル領域を除いた領域は車内領域であり、エリアＥ２，Ｅ３のうちヌル領域を除いた領域は車外領域（車両１０の左右近傍）となっている。
【００７７】
したがって、コントローラ１１は、応答信号に、「スマートキー２０が負変調信号Ｗ１を受信したこと」が示されていれば、スマートキー２０は車内領域に存在していると判定する。また、応答信号に、「スマートキー２０が正変調信号Ｗ２を受信したこと」が示されていれば、スマートキー２０は車外領域に存在していると判定する。また、応答信号に、「領域識別信号を検出しなかったこと」が示されていれば、スマートキー２０は境界領域（ヌル領域）に存在していると判定する。
【００７８】
ステップＳ２３の位置判定により、スマートキー２０の位置を検出すると、コントローラ１１はロック制御処理（ステップＳ２４）を実行する。ロック制御処理とは、スマートキー２０の位置情報と履歴情報とに応じて、周辺機器１４のロック装置を制御して、車両１０のドアの施錠状態を制御する処理である。なお、ドアを施錠する際には、ドアが閉じられていることをセンサによって確認してから行うものとする。
【００７９】
スマートキーシステム１では、正確にスマートキー２０の位置を検出することができるので、検出した位置情報に応じて車両１０のドアの施錠状態を任意に制御することができる。以下に、ロック制御処理の具体例をいくつか示す。
【００８０】
スマートキーシステム１は、車載エンジンが切られたことを検出し、かつスマートキー２０が車内領域に存在している場合には、操作者（運転手）が降車しようとしていると判断して、車両１０のドアを開錠状態とする。
【００８１】
車載エンジンが切られている状態で、かつスマートキー２０が車内領域に存在している場合は、操作者が乗車した直後とほぼ同じ状態でもある。しかし、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、履歴情報を参照することにより、車載エンジンが直前まで駆動していたことを知得できるため、操作者の動作を正確に予測して、適切なドアロック制御を行うことができる。
【００８２】
スマートキー２０が車内領域に存在してる状態から、車外領域に存在してる状態に移行したことを検出すると、操作者が降車したと判定して、車両１０のドアが閉じられたことを確認した後、施錠状態とする。一方、応答信号を受信していない状態から、スマートキー２０が車外領域に存在している状態に移行したことを検出すると、スマートキーシステム１は操作者が車両１０に戻ってきたと判定して、ドアを開錠状態とする。
【００８３】
このように、スマートキー２０が車外領域に存在していることを検出したのみでは、操作者が降車したのか乗車しようとしているのか判断することはできないが、本実施の形態におけるスマートキーシステム１では、履歴情報を参照することにより、スマートキー２０の移動方向を検出することができるので、適切なドアロック制御を行うことができる。
【００８４】
以上のように、本実施の形態におけるスマートキーシステム１は、少なくとも１つのドアを有する車両１０において、基準クロックＷ０に同期するとともに負変調がされた負変調信号Ｗ１をエリアＥ１に発信するように配置される第１アンテナ１２と、負変調信号Ｗ１に対して逆変調された正変調信号Ｗ２をエリアＥ２，Ｅ３に発信するように配置される第２アンテナ１３ａ，１３ｂとを備えるとともに、エリアＥ１とエリアＥ２，Ｅ３との重複領域が車両１０の内外を隔てる境界領域とほぼ一致するように、第１アンテナ１２および第２アンテナ１３ａ，１３ｂが配置されており、受信した信号に応じてスマートキー２０から発信される応答信号に応じて、当該スマートキー２０が車両１０の内外のいずれに存在しているか判定して、ロック装置を制御することにより、車両のドア数にかかわらず、比較的少数のアンテナでシステムを構築することができるため、車内の配索を簡素化しつつ、誤動作の少ないシステムを提供することができる。
【００８５】
また、コントローラ１１は、スマートキー２０が車両１０の内部に存在していると判定する状態から、車両１０の外部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することにより、スマートキー２０が車外に搬出されたことを検出できるため、操作者の降車動作を検出することができる。
【００８６】
また、コントローラ１１は、スマートキー２０が車両１０の外部に存在していると判定する状態から、車両１０の内部に存在していると判定する状態へ変化したことを検出することにより、スマートキー２０が車内に搬入されたことを検出できるため、操作者の乗車動作を検出することができる。
【００８７】
スマートキー２０は、車両１０の鍵であり、特に車両１０の車載エンジンを駆動するための駆動鍵であることにより、操作者はスマートキー２０と駆動鍵とを別々に携帯する必要がない。
【００８８】
なお、スマートキーシステム１は、車両１０の車載エンジンが駆動を開始したことを検出した場合に、電波ＦＡ，ＦＢ１，ＦＢ２の放射を停止してもよい。車載エンジンが駆動している間は、当該車載エンジンの駆動鍵であるスマートキー２０は車内領域に存在していることが明らかであり、位置検出の必要がないからである。
【００８９】
＜２．  変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００９０】
例えば、第２アンテナ１３ａ，１３ｂが放射する電波ＦＢ１，ＦＢ２を互いに時間差をつけて交互に放射するように構成してもよい。この場合、基準クロックＷ０を用いてタイミングを図ることによって、スマートキー２０側で電波ＦＢ１と電波ＦＢ２とを区別することができるので、左右いずれの車外にスマートキー２０が存在しているかを判定することができる。その場合、スマートキーシステム１は、運転席から操作者が乗車するのか、助手席から操作者が乗車するのかを判定することができる。
【００９１】
また、上記実施の形態に示すロック制御処理として示した動作は、スマートキー２０の位置を検出した際の動作例であって、制御動作はこのような例に限られるものではない。
【００９２】
また、スマートキー２０は、操作者が操作するボタンを備えていてもよい。この場合、スマートキーシステム１は、上記実施の形態に示すような自動ドアロック制御のみならず、操作者のボタン操作に基づく手動ドアロック制御をも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係るスマートキーシステムの構成を示す図である。
【図２】コントローラの構成のうち、特に信号送信に係る構成を示すブロック図である。
【図３】基準クロック、負変調信号および正変調信号を示す図である。
【図４】第１アンテナおよび第２アンテナの配置例を示す図である。
【図５】図４に示すIIV−IIV線におけるエリアＥ１ないしＥ３の部分断面図である。
【図６】スマートキーの構成を示すブロック図である。
【図７】主にスマートキーにおける動作を示す流れ図である。
【図８】主にコントローラにおける動作を示す流れ図である。
【図９】従来例におけるスマートキーシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  スマートキーシステム
１０  車両
１１  コントローラ
１２  第１アンテナ
１３ａ，１３ｂ  第２アンテナ
２２  アンテナ
１４  周辺機器（ロック機構）
２０  スマートキー（端末装置）
２１  制御部
Ｅ１  エリア（第１領域）
Ｅ２，Ｅ３  エリア（第２領域）
Ｗ０  基準クロック
Ｗ１  負変調信号
Ｗ２  正変調信号
【図１】
2006124935.tif 000003
【図２】
2006124935.tif 000004
【図３】
2006124935.tif 000005
【図４】
2006124935.tif 000006
【図５】
2006124935.tif 000007
【図６】
2006124935.tif 000008
【図７】
2006124935.tif 000009
【図８】
2006124935.tif 000010
【図９】
2006124935.tif 000011