(57)【要約】【課題】車載機器の配置位置や取付有無が変わっても、電子キー及び車両の間の通信の成立性を確保することができる通信エリア調整装置を提供する。【解決手段】照合ＥＣＵ４は、車両送信アンテナ１０（車内送信アンテナ１０ｂ）の通信エリアを調整するときに使用する設定パラメータ２３（マップ２３ａ）をメモリ９に備える。マップ２３ａには、シート１９の位置と車内送信アンテナ１０ｂの出力との関係が設定されている。エリア調整部２２は、シート位置検出部２１から入力する検出値Ｓstに基づき、マップ２３ａを参照して、車内送信アンテナ１０ｂの通信エリアを、シート位置に応じた適切なエリアに設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた送信アンテナが形成する通信エリアに電子キーが位置すると、当該車両及び電子キーのＩＤ照合の通信が実行され、当該通信エリアを調整するときに使用される通信エリア調整装置において、
車載機器の配置位置又は取付有無に応じて前記通信エリアを調整するにあたり、当該調整に必要な情報を収集する情報収集部と、
前記情報に基づき、前記送信アンテナの通信エリアを調整するエリア調整部と
を備えたことを特徴とする通信エリア調整装置。
【請求項２】
前記通信エリアは、車内送信アンテナが車内に形成する車内通信エリアである
ことを特徴とする請求項１に記載の通信エリア調整装置。
【請求項３】
前記車載機器としての可動式のシートの位置を検出するシート位置検出部を備え、
前記エリア調整部は、前記シート位置検出部の検出値を基に、前記送信アンテナの通信エリアを、シート位置に応じたエリアに調整する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信エリア調整装置。
【請求項４】
前記エリア調整部は、前記送信アンテナの出力強度又は指向性を切り替えることにより、前記送信アンテナの通信エリアを調整する
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通信エリア調整装置。
【請求項５】
前記車両のメモリに記憶され、それぞれのシート位置に応じて必要となる前記送信アンテナの出力設定値を特定することが可能な設定パラメータを備え、
前記エリア調整部は、前記シート位置検出部の検出値を基に、エリア調整に必要な前記出力設定値を前記設定パラメータから割り出し、当該出力設定値により前記送信アンテナの通信エリアを調整する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の通信エリア調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及び電子キーの間の通信エリアを調整する通信エリア調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子キーを無線によりＩＤ照合して車両を作動させる電子キーシステムが周知である（特許文献１等参照）。この種の電子キーシステムでは、車両に搭載された送信アンテナから例えばＬＦ（Low Frequency）帯の電波でリクエスト信号を送信する。電子キーは、このリクエスト信号を受信すると、自身に書き込まれているキーＩＤ信号を、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波で車両に送信する。車両の照合ＥＣＵは、電子キーから送信されたキーＩＤ信号を車両の受信アンテナで受信すると、このキーＩＤ信号を基にＩＤ照合を行い、ＩＤ照合の成立を確認できれば、例えば車両ドアの施解錠やエンジン始動等を許可又は実行する。
【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、車両には、シート等の可動部材が設けられているが、シートの位置を動かすと、シートの移動前と移動後とにおいて、車両の送信アンテナのエリアが切り替わってしまう現状がある。これは、シートの位置に応じて車両の通信エリアが変化してしまう問題に繋がり、通信の成立性を確保するのに支障を来していた。
【０００５】
本発明の目的は、車載機器の配置位置や取付有無が変わっても、電子キー及び車両の間の通信の成立性を確保することができる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通信エリア調整装置は、車両に設けられた送信アンテナが形成する通信エリアに電子キーが位置すると、当該車両及び電子キーのＩＤ照合の通信が実行され、当該通信エリアを調整するときに使用される構成において、車載機器の配置位置又は取付有無に応じて前記通信エリアを調整するにあたり、当該調整に必要な情報を収集する情報収集部と、前記情報に基づき、前記送信アンテナの通信エリアを調整するエリア調整部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、送信アンテナのエリア調整に必要な情報を収集し、その情報を基に、送信アンテナの通信エリアを調整する。このため、例えば車載機器の配置位置が切り替わったり、車載機器の有無が変更されたりしても、その時々に応じた最適な通信エリアが形成される。よって、車載機器の配置位置や取付有無が変わっても、車両及び電子キーの間の通信の成立性を確保することが可能となる。
【０００８】
前記通信エリア調整装置において、前記通信エリアは、車内送信アンテナが車内に形成する車内通信エリアであることが好ましい。この構成によれば、車載機器に位置変更や有無変更があっても、車内通信エリアを最適な通信エリアに適宜調整することが可能となる。よって、車内に位置する電子キーと車両とが通信を行うにあたり、この通信を確立させ易くすることが可能となる。
【０００９】
前記通信エリア調整装置において、前記車載機器としての可動式のシートの位置を検出するシート位置検出部を備え、前記エリア調整部は、前記シート位置検出部の検出値を基に、前記送信アンテナの通信エリアを、シート位置に応じたエリアに調整することが好ましい。この構成によれば、監視する車載機器を可動式のシートとし、シート位置に応じた通信エリアを設定する。よって、仮にシート位置が変更されても、変更後のシート位置に応じた最適な通信エリアを形成することが可能となる。
【００１０】
前記通信エリア調整装置において、前記エリア調整部は、前記送信アンテナの出力強度又は指向性を切り替えることにより、前記送信アンテナの通信エリアを調整することが好ましい。この構成によれば、送信アンテナの出力強度又は指向性を切り替えるという簡素な構成により、送信アンテナの通信エリアを切り替えることが可能となる。
【００１１】
前記通信エリア調整装置において、前記車両のメモリに記憶され、それぞれのシート位置に応じて必要となる前記送信アンテナの出力設定値を特定することが可能な設定パラメータを備え、前記エリア調整部は、前記シート位置検出部の検出値を基に、エリア調整に必要な前記出力設定値を前記設定パラメータから割り出し、当該出力設定値により前記送信アンテナの通信エリアを調整することが好ましい。この構成によれば、送信アンテナのエリア調整にあたっては、設定パラメータを参照するという簡素な処理によって調整を実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車載機器の配置位置や取付有無が変わっても、電子キー及び車両の間の通信の成立性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の通信エリア調整装置の構成図。
【図２】（ａ）は車外通信エリアの概要図、（ｂ）は車内通信エリアの概要図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は送信アンテナのエリア調整の流れを示す概要図。
【図４】設定パラメータの一例であるマップ図。
【図５】別例のエリア調整の仕方の一例を示す説明図。
【図６】別例のエリア調整の仕方の一例を示す説明図。
【図７】別例の電子キーシステムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、通信エリア調整装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、電子キー２と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステム３を備える。電子キーシステム３は、例えば狭域無線（通信距離：数ｍ）の双方向通信により、電子キー２を認証するキー操作フリーシステムであることが好ましい。
【００１５】
車両１は、電子キー２をＩＤ照合する照合ＥＣＵ（Electric control unit）４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン７を制御するエンジンＥＣＵ６とを備える。これらＥＣＵは、車両１に設けられた通信線８を通じて接続されることが好ましい。通信線８は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）であることが好ましい。照合ＥＣＵ４のメモリ９には、車両１に登録された電子キー２のＩＤ、すなわち電子キーＩＤが書き込み保存されている。
【００１６】
車両１は、車両１においてＩＤ照合の電波を送信可能とする送信アンテナ（車両送信アンテナ）１０と、車両１においてＩＤ照合の電波を受信可能とする車両受信アンテナ１１とを備える。これらは、照合ＥＣＵ４に電気接続されている。車両送信アンテナ１０は、車外に電波を送信可能な車外送信アンテナ１０ａと、車内に電波を送信可能な車内送信アンテナ１０ｂとを備えることが好ましい。車両送信アンテナ１０は、例えばＬＦ電波を送信可能であるとよい。車両受信アンテナ１１は、例えばＵＨＦ電波を受信可能であるとよい。
【００１７】
車両１は、車両電源を切り替えるときに操作するエンジンスイッチ１２を備える。エンジンスイッチ１２は、例えばモーメンタリスイッチからなり、操作信号を照合ＥＣＵ４に出力する。車両電源は、エンジンスイッチ１２の操作に応じて、例えばＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートのいずれかに切り替えられる。ボディＥＣＵ５は、車両ドアの施解錠を切り替えるメカ部位であるドアロック機構１３の作動を制御する。
【００１８】
電子キー２は、電子キー２の動作を制御するキー制御部１４と、電子キー２において電波を受信可能なキー受信アンテナ１５と、電子キー２において電波を送信可能なキー送信アンテナ１６とを備える。キー制御部１４のメモリ１７には、電子キー２の固有ＩＤとして電子キーＩＤが書き込み保存されている。キー受信アンテナ１５は、例えばＬＦ電波を受信可能であることが好ましい。キー送信アンテナ１６は、例えばＵＨＦ電波を送信可能であることが好ましい。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、車外送信アンテナ１０ａが車外にＬＦ電波の通信エリアＥ（車外通信エリアＥａ）を形成するとき、電子キー２がこの通信エリアに進入すると、車外スマート通信が実行される。具体的には、車外送信アンテナ１０ａから送信されたウェイク信号を電子キー２が受信すると、電子キー２が起動してアックを返信し、続く通信課程において、車両コード照合、チャレンジレスポンス認証、電子キーＩＤ照合の各種照合を実行する。車両コード照合は、車両１（照合ＥＣＵ４）の固有ＩＤである車両コードを電子キー２に送信し、電子キー２に車両コードを確認させる照合である。チャレンジレスポンス認証は、送信の度にコードが毎回変わるチャレンジコードを車両１から電子キー２に送信して電子キー２の暗号鍵に通し、このレスポンスコードを車両１に返信させ、車両１において同様に演算したレスポンスコードにより、電子キー２のレスポンスコードの正当性を確認する照合である。電子キーＩＤ照合は、電子キー２に登録された電子キーＩＤの正当性を車両１で確認する照合である。照合ＥＣＵ４は、これら照合が全て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、ボディＥＣＵ５による車両ドアの施解錠を許可又は実行する。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、電子キー２が車内送信アンテナ１０ｂの通信エリアＥ（車内通信エリアＥｂ）に進入すると、車外送信アンテナ１０ａを車内送信アンテナ１０ｂに代えて、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。照合ＥＣＵ４は、車内に位置する電子キー２との間で車内スマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１２の操作による車両電源の切り替え（エンジン始動操作）を許可する。
【００２１】
図１に示すように、電子キーシステム３は、車両送信アンテナ１０の通信エリアＥを調整可能な通信エリア調整機能（通信エリア調整装置１８）を備える。通信エリア調整装置１８は、車両送信アンテナ１０の通信エリアＥを調整することにより、車両１及び電子キー２の間のＩＤ照合の通信可能エリアを変更する。通信エリア調整装置１８は、車両１に設けられた可動式のシート１９の配置位置に応じて、車内送信アンテナ１０ｂの車内通信エリアＥｂを調整することが好ましい。シート１９は、例えば電動シートであることが好ましい。シート１９は、例えば運転席シート１９ａや助手席シート１９ｂを対象とするとよい。
【００２２】
通信エリア調整装置１８は、車載機器（一例はシート１９）の配置位置又は取付位置に応じて通信エリアＥを調整するにあたって、その調整に必要な情報を収集する情報収集部２０を備える。情報収集部２０は、例えば照合ＥＣＵ４に設けられることが好ましい。情報収集部２０が入力する情報は、例えばシート１９の位置を検出可能なシート位置検出部２１から出力される検出値Ｓstであることが好ましい。シート位置検出部２１は、シート１９の位置を所定間隔ごとに段階的に検出するものでもよいし、シート１９の位置を細かい分解能で連続的に検出するものでもよい。シート位置検出部２１は、センサやスイッチのいずれを用いてもよい。
【００２３】
通信エリア調整装置１８は、情報収集部２０により取得された情報に基づき、送信アンテナ（一例は車内送信アンテナ１０ｂ）の通信エリアＥ（一例は車内通信エリアＥｂ）を調整するエリア調整部２２を備える。エリア調整部２２は、例えば照合ＥＣＵ４に設けられることが好ましい。エリア調整部２２は、例えばシート１９の配置位置に応じて、車内送信アンテナ１０ｂが形成する車内通信エリアＥｂを調整することが好ましい。エリア調整部２２は、車内送信アンテナ１０ｂの出力強度又は指向性を切り替えることにより、車内通信エリアＥｂを調整することが好ましい。
【００２４】
通信エリア調整装置１８は、それぞれのシート位置に応じて必要となる通信エリアＥの出力設定値Ｐを特定することが可能な設定パラメータ２３を備えることが好ましい。設定パラメータ２３は、例えば照合ＥＣＵ４のメモリ９に書き込まれることが好ましい。設定パラメータ２３は、現在のシート位置と、各シート位置において使用すべき出力設定値Ｐとが対応付けられたマップ２３ａであることが好ましい。
【００２５】
次に、図３及び図４を用いて、通信エリア調整装置１８の動作を説明する。
図３（ａ）に示すように、車内送信アンテナ１０ｂは、車両１に複数搭載されている。本例のように、２つの車内送信アンテナ１０ｂ−１，１０ｂ−２が搭載される場合、一方の車内送信アンテナ１０ｂ−１が車体前部中央位置に配置され、他方の車内送信アンテナ１０ｂ−２が車体後方中央位置に配置されることが好ましい。車内送信アンテナ１０ｂ−１，１０ｂ−２は、交互に電波送信を実行するとよい。車内送信アンテナ１０ｂ−１，１０ｂ−２の車内通信エリアＥｂ−１，Ｅｂ−２は、例えば運転席シート１９ａ及び助手席シート１９ｂがともに基準位置にあるとき、最適設定されていることとする。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、例えば運転席シート１９ａが基準位置から後に下げられ、助手席シート１９ｂが基準位置から前に移動されたとする。このとき、運転席シート１９ａ及び助手席シート１９ｂが基準位置にあるときに最適設定されていた車内通信エリアＥｂ−１，Ｅｂ−２は、変更されたシート位置に影響を受けて、エリアが変動してしまう。すなわち、車内においてＩＤ照合の通信が確立しない領域が発生してしまう。
【００２７】
そこで、図３（ｃ）に示すように、エリア調整部２２は、変更された後のシート位置に応じて、車内送信アンテナ１０ｂ−１，１０ｂ−２の車内通信エリアＥｂ−１，Ｅｂ−２を調整する。具体的にいうと、情報収集部２０は、シート位置検出部２１から出力された検出値Ｓstを入力する。エリア調整部２２は、シート位置検出部２１の検出値Ｓstを基に、メモリ９に記憶された設定パラメータ２３を参照して、車内送信アンテナ１０ｂ−１，１０ｂ−２の車内通信エリアＥｂ−１，Ｅｂ−２を調整する。
【００２８】
図４に、設定パラメータ２３としてのマップ２３ａを図示する。マップ２３ａは、どのシート位置のときに、車内送信アンテナ１０ｂの出力設定値Ｐを、どのように設定すればよいのかを決めるためのものである。出力設定値Ｐは、例えば車内送信アンテナ１０ｂの共振回路（抵抗、コンデンサ、コイル等）の設定パラメータであることが好ましい。エリア調整部２２は、シート位置検出部２１の検出値Ｓstを基に、このマップ２３ａを参照することにより、このときに必要な出力設定値Ｐを割り出し、この出力設定値Ｐによって車内通信エリアＥｂを設定する。
【００２９】
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）電子キーシステム３は、シート位置に応じて車両送信アンテナ１０の通信エリアＥを調整する通信エリア調整機能を備える。このため、シート１９の配置位置が切り替わっても、その時々のシート位置に応じた最適な通信エリアＥが形成される。よって、シート１９の配置位置が変わっても、車両１及び電子キー２の通信の成立性を確保することができる。
【００３０】
（２）シート位置に応じて調整する通信エリアＥは、車内送信アンテナ１０ｂが形成する車内通信エリアＥｂ（Ｅｂ−１，Ｅｂ−２）である。よって、シート位置に変更があっても、車内通信エリアＥｂを最適な通信エリアに適宜調整することができる。よって、車内に位置する電子キー２と車両１とが車内照合の通信を行うにあたり、この通信を確立させ易くすることができる。
【００３１】
（３）監視する車載機器を可動式のシート１９とし、シート位置に応じた通信エリアＥを設定する。よって、仮にシート位置が変更されても、変更後のシート位置に応じた最適な通信エリアＥを形成することができる。
【００３２】
（４）車内送信アンテナ１０ｂのエリア調整は、車内送信アンテナ１０ｂの出力強度又は指向性を切り替えることにより実現される。よって、車内送信アンテナ１０ｂの出力強度又は指向性を切り替えるという簡素な構成により、車内通信エリアＥｂを切り替えることができる。
【００３３】
（５）照合ＥＣＵ４は、シート位置に対して送信アンテナ１０の出力をどのように設定すればよいのかがまとめられた設定パラメータ２３（マップ２３ａ）を備える。エリア調整部２２は、車内送信アンテナ１０ｂのエリア調整を行うにあたり、設定パラメータ２３から割り出される出力設定値Ｐに従い、車内送信アンテナ１０ｂの通信エリアＥを調整する。よって、車内送信アンテナ１０ｂのエリア調整にあたっては、設定パラメータ２３を参照するという簡素な処理によって調整を実行することができる。
【００３４】
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。
・送信アンテナ１０のエリア調整は、送信アンテナ１０の出力強度を切り替える方式に限らず、例えばアンテナの指向性を変更するなど、他の方式に変更可能である。
【００３５】
・車内スマート通信を実行できる通信エリアの調整は、送信アンテナ１０の出力（出力強度、指向性等）を変更することで実現することに限定されない。例えば、車両受信アンテナ１１の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）の閾値を変更することにより実現してもよい。
【００３６】
・図５に示すように、電子キー２の電子キーＩＤを用い、電子キーＩＤごとに送信アンテナ１０のエリア調整を行ってもよい。すなわち、シート位置に応じて送信アンテナ１０の通信エリアＥを切り替えるのではなく、電子キーＩＤに応じて通信エリアＥを切り替えてもよい。
【００３７】
・図６に示すように、シート位置検出部２１の過去の検出値（位置データ）Ｓstを蓄積し、検出値がＳst→Ｓst’に切り替わったとき、通信エリアＥの調整を実行するようにしてもよい。これは、例えば車両１のユーザ（持ち主）が変わることを想定しており、新たなユーザに応じた通信エリアＥを設定する。また、同様の考え方により、例えば照合結果（ＩＤ照合が成立した電子キーＩＤ）を蓄積しておき、照合結果に切り替わりがあったときに、通信エリアＥの調整を実行してもよい。
【００３８】
・図７に示すように、電子キーシステム３は、車両１の各車両送信アンテナ１０から送信された電波に対する電子キー２の応答の組み合わせを確認することにより、電子キー２の位置を判定する方式をとるものでもよい。具体的にいうと、例えば車両１の左右に送信アンテナ１０ｃ，１０ｄが配置される。これら送信アンテナ１０ｃ，１０ｄは、例えばピラー（Ｂピラー）に配置されるとよい。そして、右側送信アンテナ１０ｃの電波に対してのみ電子キー２から応答があれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定され、左側送信アンテナ１０ｄの電波に対してのみ電子キー２から応答があれば、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定され、送信アンテナ１０ｃ，１０ｄの電波の両方に対して電子キー２から応答があれば、電子キー２が室内に位置すると判定される。送信アンテナ１０ｃ，１０ｄがピラーに配置される場合、例えば送信アンテナ１０ｃ，１０ｄの電波はシートベルトの金具に影響を受け易くなるが、この金具を考慮に入れた通信エリアが形成されるので、この点で効果が高い。
【００３９】
・電子キー２は、キー専用の端末に限らず、例えば高機能携帯電話、タブレット端末、ＩＣカードなど、種々の端末に変更することが可能である。
・監視対象のシート１９は、１つでもよい。また、後部座席のシートを監視対象に含んでもよい。
【００４０】
・車両送信アンテナ１０のエリア調整は、車載機器の位置に応じて調整を実行する方式に限定されない。例えば、車載機器（例えばカーナビゲーション装置）の取付有無に応じて、車両送信アンテナ１０の通信エリアＥを調整するようにしてもよい。
【００４１】
・マップ２３ａは、ある範囲のシート位置ごとに出力設定値Ｐが決まる方式に限らず、例えばシート位置の１値と出力設定値Ｐとが一義的に関係付けられたマップでもよい。
・設定パラメータ２３は、マップ２３ａに限らず、例えば計算式など、他の方式に変更可能である。
【００４２】
・車載機器は、シート１９に限らず、例えばチルトテレスコピック装置など、他の機器に変更可能である。
・エリア調整する送信アンテナは、車外送信アンテナ１０ａとしてもよい。
【００４３】
・エリア調整に必要な情報は、シート位置検出部２１の検出値Ｓstに限らず、監視対象に応じて種々のものが採用できる。
・エリア調整は、例えば車両受信アンテナ１１の受信の閾値を変更することにより実現してもよい。
【００４４】
・エリア調整は、車両１側で実行されることに限らず、例えば電子キー２側で実行されてもよい。この場合、例えば電子キー２の受信閾値を変更することなどにより実現することが可能である。
【００４５】
・電子キーシステム３は、キー操作フリーシステム以外の種々のシステムに変更できる。また、通信に使用する周波数も種々の周波数を採用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１…車両、２…電子キー、１０…送信アンテナ（車両送信アンテナ）、１０ａ…車外送信アンテナ、１０ｂ…車内送信アンテナ、１８…通信エリア調整装置、１９（１９ａ，１９ｂ）…車載機器の一例であるシート、２０…情報収集部、２１…シート位置検出部、２２…エリア調整部、２３…設定パラメータ、２３ａ…マップ、Ｅ…通信エリア、Ｅａ…車外通信エリア、Ｅｂ（Ｅｂ−１，Ｅｂ−２）…車内通信エリア、Ｓst…エリア調整に必要な情報の一例である検出値、Ｐ…出力設定値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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