(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ列をパルス幅変調して外部装置に対して送信する電子制御装置であって、
所定のオン時間とオフ時間とからなるパルスを生成し出力するＰＷＭ出力部と、
パルスのエッジタイミング毎に割り込みを発生させ、その割り込みにてそれ以降送信すべきデータ列のＰＷＭ出力パターンを設定する設定部と、を備え、
連続する２つのサイクルのパルス間に意図的に割り込みを発生させ、該割り込み時にて次サイクル以降のデータ送信の形態を決定する
ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記設定部は、ＰＷＭ出力パターンとして、次サイクル以降のパルスのサイクル時間、オン時間、オフ時間の何れかを設定する請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記設定部は、サイクル毎にサイクル時間を可変に設定する請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子制御装置において、
オフ固定のダミー信号を出力し、該ダミー信号の仮想的なエッジタイミングで割り込みを発生させる電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部装置に対して信号を送受する電子制御装置に係り、具体的には電子キー等の携帯用送受信機との間でデータ通信を行う車載電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なマイクロコンピュータが有している通信機能（通信リソース）としては、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter ）、シリアル通信Ｉ／Ｆが挙げられるが、符号化方式がＮＲＺ（Non-Return-to-Zero）であるため同期が難しい。よって、データ長が長く、クロックラインが設定できない無線通信には不向きであった。
【０００３】
これに対して、ＰＷＭ方式のデータ通信を採用して電波による無線通信を実現することが検討されており、このＰＷＭ方式によれば、ビット毎にエッジが発生するために同期が取りやすいといった利点があった。この場合、ＰＷＭデータ用の通信回路（ＰＷＭ通信リソース）を有するマイクロコンピュータを用いることにより、送信したいデータ列が所定のパルス幅を持った出力パターンに置き換えられ、外部装置に対して送出されるようになっていた。
【０００４】
しかしながら、ＰＷＭデータ通信回路を用いる場合、付加的な回路構成を要すると共にその回路規模が大きくなり、構成の複雑化を招く。また、上記通信回路を介して送出される出力パターンは自ずと固定されてしまい、出力パターンの多種多様化を図るにはコストアップが強いられることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、ＰＷＭ出力を行うといった汎用機能を用い、ＰＷＭ方式のデータ送信を好適に実施することができる電子制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、設定部は、パルスのエッジタイミング毎に割り込みを発生させ、その割り込みにてそれ以降送信すべきデータ列のＰＷＭ出力パターンを設定する。そして、ＰＷＭ出力部は、前記設定部にて設定された出力パターンに応じてパルスを生成し出力する。
【０００７】
要するに、マイクロコンピュータ等の一機能として設けられるＰＷＭ出力部は、一般に所定のデューティ比のパルスを連続して出力するものであり、例えば車載電子制御装置ではブザーの音量調節やライトの明るさ調節に用いられている。これに対し、上記の如く本発明では、エッジタイミング毎の割り込みにてＰＷＭ出力パターンを設定し、その出力パターンをＰＷＭ出力部を介して出力することにより、送信すべきデータ列に応じて任意のパルス波形を生成し出力できるようになる。つまり、送信すべきデータ列をＰＷＭ出力として容易に変換することが可能となる。これにより、ＰＷＭ出力を行うといった汎用機能を用い、ＰＷＭ方式のデータ送信を好適に実施することができるようになる。
また、本発明では、連続する２つのサイクルのパルス間に意図的に割り込みが発生され、該割り込み時にて次サイクル以降のデータ送信の形態が決定される。この場合、後続のデータ送信形態を決定するための割り込みを新たに設けることにより、送信内容を変更する、或いはデータ送信を継続又は中止するなど、データ送信形態が任意に制御できるようになる。例えば、種々の要因や外部装置との間の通信状態等に応じて後続のデータ送信の要否が適切に判断でき、不要なデータ送信を行わせないようにすることができる。
【０００８】
この場合、請求項２に記載したように、ＰＷＭ出力パターンとして、次サイクル以降のパルスのサイクル時間、オン時間、オフ時間の何れかを設定したり、請求項３に記載したように、サイクル毎にサイクル時間を可変に設定したりすると良い。
【００１１】
上記の如く、意図的に割り込みを発生させ、後続のデータ送信の要否等を判定する場合、請求項４に記載したように、オフ固定のダミー信号を出力し、該ダミー信号の仮想的なエッジタイミングで割り込みを発生させると良い。実際には、ダミー信号の開始のタイミングで割り込みを発生させることが考えられる。この場合、ダミー信号により任意のタイミングで割り込みを発生させることができる。また、ダミー信号は、オン時間が無く常時オフの信号であるため、余分なパルスがデータ送信されることはなく、通信に支障を来すことはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、携帯用送受信機（外部装置）として電子キーを用い、その電子キーにより車両のロック・アンロックや始動許可等を行う電子キーシステムについて具体化する。また特に、車両に搭載された電子制御装置（以下、ＥＣＵという）と電子キーとの間で無線通信を行い、その無線通信の結果から車室外又は車室内の電子キーの有無を照合するキー照合を行う。以下、その詳細を説明する。
【００１４】
図１は、車両用電子キーシステムの概要を示す構成図である。図１において、車両には、本電子キーシステムを構成するセキュリティＥＣＵ１１が搭載されており、このセキュリティＥＣＵ１１には、車両毎に固有の電子キー２３との間で双方向に無線通信を行うための発信機２１と受信機２２とが接続されている。本ＥＣＵ１１は、発信機２１及び受信機２２を介して電子キー２３と無線通信を行うことにより車室外又は車室内のキー照合を行う。なお、発信機２１は、車両の搭乗用ドアやリアトランクゲートに設けられ、車室外の電子キーに対して電波を発信するための車外送信アンテナと、車室内に設けられ、車室内の電子キーに対して電波を発信するための車内送信アンテナとを有する。
【００１５】
ここで、セキュリティＥＣＵ１１はマイコン１２を主体に構成されており、該マイコン１２は、電子キー２３との間の通信制御を司るＣＰＵ１３と、通信データとしてのパルスを生成し出力するＰＷＭ出力部１４とを備える。ＣＰＵ１３は、前記受信機２２からの信号を受信し解析するための受信処理を行うと共に、その都度出力するコードについて出力パターンを設定するための出力処理を行う。そして、ＰＷＭ出力部１４は、ＣＰＵ１３により設定された出力パターンに従い、所定のオン時間とオフ時間とからなるパルスを生成し、該パルスを発信機２１に対して出力する。なお、本実施の形態では、ＣＰＵ１３が本発明の「設定部」に相当する。
【００１６】
この際、ＰＷＭ出力部１４は、パルスのエッジ毎にＣＰＵ１３に対して割り込み要求を出力し、ＣＰＵ１３は割り込み要求に応じてＰＷＭ出力パターンの設定を行う。より具体的には、図２に示す如くパルスが生成される場合において、それぞれの立ち上がりエッジにて割り込み要求がかかり、その時々の割り込み処理にて次回サイクルのＰＷＭ出力パターンが設定される。例えば、図の割り込み１では、次回サイクルのサイクル時間Ｔａとオン時間Ｔｂとが設定され、続く割り込み２では、次回サイクルのサイクル時間Ｔｃとオン時間Ｔｄとが設定される。
【００１７】
但し、前記割り込みにて設定されるＰＷＭ出力パターンとしては、上述したサイクル時間及びオン時間の組み合わせの他に、オン時間とオフ時間との組み合わせでも良い。また、割り込み要求をかけるタイミングは、上述した立ち上がりエッジの他に、立ち下がりエッジでも良い。
【００１８】
また、セキュリティＥＣＵ１１には、ステアリングロックを実施及び解除するためのステアリングロックＥＣＵ２４と、各ドアを施錠及び開錠（ロック・アンロック）するためのドアＥＣＵ２５とが接続されている。ドアＥＣＵ２５には、車両各ドアの開閉状態を検知するためのドア開閉スイッチ２６が接続されると共に、運転者等による操作によりキー照合を行わせるためのトリガスイッチ２７が接続されており、これら各スイッチの信号はドアＥＣＵ２５を介してセキュリティＥＣＵ１１に入力される。
【００１９】
上記図１の構成の電子キーシステムでは、ドア開閉スイッチ２６やトリガスイッチ２７等の各種入力情報に基づき、セキュリティＥＣＵ１１がキー照合を実施する。このとき、セキュリティＥＣＵ１１は、電子キー２３の照合を実施すべく発信機２１に対してコード情報等を出力し（図１の丸数字１）、このコード情報に応じて発信機２１が電波を発信する（図１の丸数字２）。例えば、運転者によりトリガスイッチ２７が押されると、車室外及び車室内のキー照合を実施すべくコード情報が発信機２１に出力され、これにより、車外送信アンテナ及び車内送信アンテナから電波が発信される。
【００２０】
発信機２１から発信される電波を電子キー２３が受信すると、電子キー２３がこれに対する応答信号を返信する（図１の丸数字３）。例えば、正規の電子キー２３を携帯した運転者が車両近くの所定の発信エリア内にいた場合、電子キー２３から応答信号が返信される。そして、電子キー２３からの電波を受信機２２で受信すると、受信機２２はその受信電波を波形整形し、セキュリティＥＣＵ１１に対して出力する（図１の丸数字４）。なお、セキュリティＥＣＵ１１は、電子キー２３からの応答信号に基づいて当該電子キー２３が正規なものかどうかを判断し、正規なものであれば、ドアロックを自動的に解除（アンロック）するドアロック制御や、エンジン始動許可等の処理を適宜実施する。
【００２１】
次に、本電子キーシステムにおけるキー照合の概要について、図３のタイムチャートに従い説明する。本実施の形態では、セキュリティ性を向上させる観点から、４段階のステップからなるキー照合がセキュリティＥＣＵ１１により実施されるようになっており、図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、車両側（セキュリティＥＣＵ１１）から送信される第１〜第４段階の送信信号を示す。
【００２２】
先ず第１段階として、車両側から（Ａ）に示す電子キー起動信号が発信され、それに対する電子キー２３の返信（応答）の有無により、所定の発信エリア内での電子キー２３の有無が確認される。このとき、車両側からの電子キー起動信号に対し、電子キー２３からの応答が有れば、電子キー２３が所定の発信エリア内に有ると判断される。
【００２３】
また、第２段階として、車両側から（Ｂ）に示す車両コードが発信され、それに対する電子キー２３の応答により、発信エリア内にある電子キー２３の持つ車両コードが車両側のコードと同一かどうかが確認される。同一の場合、電子キー２３より応答信号が返信される。
【００２４】
また、第３段階として、車両側から（Ｃ）に示すキーコードが発信され、それに対する電子キー２３の応答により、発信エリア内にある電子キー２３の持つキーコードが車両側に登録済みのコードかどうかが確認される。このとき、スペアキーにも対応すべく、車両側には複数のキーコードが登録されており、車両側からは登録済みのキーコードが順に発信され、その発信されたキーコードと電子キー２３のキーコードとが一致すると電子キー２３より応答信号が返信される。
【００２５】
最後に、第４段階として、車両側から（Ｄ）に示す乱数コードが発信され、それを電子キー２３が暗号化して返信する。そして、車両側では、電子キー２３から返信された暗号化信号が解読され、その結果が正しければ、キー照合が正しい、すなわち通信相手が車両に登録済みの電子キーであると判定される。なお、第２〜第４段階において各種コードが車両側から発信される際、その最後にはＳＴＯＰビットがそれぞれ付与されるようになっている。
【００２６】
上記の通りキー照合は第１〜第４段階から成り、それぞれの段階にて出力すべきコードを発信機２１を通じて出力している。またこの場合、車両側（セキュリティＥＣＵ１１）から出力した信号に対して規定時間内に電子キー２３より返信があった場合のみ、次段階に進むことができるようにしており、その詳細を以下に説明する。
【００２７】
図４は、前記図３中の点線で囲む期間についてデータ送受信内容の詳細を示すタイムチャートである。図４では、前記図３に（Ｂ）で示す第２段階の終了後において、その第２段階での車両コードの送信に応答して電子キー２３からの返信があれば、セキュリティＥＣＵ１１にて返信有りの返信履歴がセットされる。そして、電子キー２３からの返信履歴がセキュリティＥＣＵ１１にて確認され、返信有りの場合、後続の通信処理が継続される。
【００２８】
ここで図４では便宜上、車両側の送信データをサイクル１〜サイクル５で示しており、各サイクル開始時のエッジタイミングにてＣＰＵ１３に割り込みが発生し、この割り込みではＰＷＭ出力パターンの設定や、返信履歴の判定が実施される。すなわち、図のｔ１の割り込みでは、第２段階でのＳＴＯＰビットを出力すべく、オン時間＝ａ２、オフ時間＝ｂ２からなるサイクル２の出力パターンがセットされる。また、ｔ２の割り込みでは、返信履歴判定のための次の割り込みを発生させるべく、オン時間＝０、オフ時間＝ｂ３からなるサイクル３の出力パターンがセットされる。この場合、サイクル３では、オフ固定（デューティ比＝０％）のダミー信号が出力されることとなり、このダミー信号によりｔ３が仮想的なエッジタイミングとなる。
【００２９】
ｔ３の割り込みでは、電子キー２３からの返信履歴が判定され、図示するように、返信履歴が確認できた場合のみ、それ以降のデータ送信が継続される。また、このｔ３の割り込みでは、第３段階（キーコード）の１ビット目をセットすべく、オン時間＝ａ４、オフ時間＝ｂ４からなるサイクル４の出力パターンがセットされる。更に、ｔ４の割り込みでは、オン時間＝ａ５、オフ時間＝ｂ５からなるサイクル５の出力パターンがセットされる。
【００３０】
図５は、キー照合時におけるデータ出力手順を示すフローチャートであり、この処理はセキュリティＥＣＵ１１により所定時間毎に実施される。
図５において、ステップ１０１〜１０３では、上記第１〜第４段階のうちでどの段階のデータ出力を行うかを判別する。そして、第１段階のデータ出力時であればステップ１０４に進み、第１段階のデータ出力の処理を行う。これにより、前記図３の（Ａ）に示すように、電子キー起動信号が発信される。
【００３１】
また、ステップ１０５では第２段階のデータ出力の処理を行い、ステップ１０６では第３段階のデータ出力の処理を行い、ステップ１０７では第４段階のデータ出力の処理を行う。これにより、前述した通り、車両コード、キーコード、乱数コードが順次発信される。
【００３２】
図６は、ＰＷＭ出力の各エッジタイミングでＣＰＵ１３により起動される割り込み処理を示すフローチャートであり、その都度のエッジタイミングでは、図６に並列に示す個々の割り込み処理のうち、何れかが選択的に実施されるようになっている。
【００３３】
つまり、ステップ２０１〜２１０では、その都度の割り込み要求に応じて出力コードの１ビット目から最終ビットまでを順次セットする。ステップ２１１では、ＳＴＯＰビットをセットする。また、ステップ２１２では、返信履歴判定のための割り込みタイミングを設定すべく、オフ固定（デューティ比０％）のダミー出力をセットする。
【００３４】
この場合、ダミー出力の仮想エッジタイミングでは、ステップ２１３〜２１５の割り込み処理が実施される。すなわち、ステップ２１３では返信履歴を確認し、返信履歴有りの場合、キー照合を継続すべく次出力コードの１ビット目をセットする（ステップ２１４）。また、返信履歴無しの場合、キー照合をその時点で終了する（ステップ２１５）。
【００３５】
例えば、前記図４のｔ１では、ステップ２１１の割り込みが起動され、ｔ２では、ステップ２１２の割り込みが起動される。また、ｔ３では、ステップ２１３〜２１５の割り込みが起動される。
【００３６】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
ＰＷＭ出力のエッジタイミング毎の割り込みにてそれ以降送信すべきデータ列の出力パターンを設定し、その出力パターンをＰＷＭ出力部１４を介して出力するようにしたので、送信すべきデータ列に応じて任意のパルス波形を生成し出力できるようになる。つまり、送信すべきデータ列をＰＷＭ出力として容易に変換することが可能となる。その結果、ＰＷＭ出力を行うといった汎用機能（ＰＷＭ出力部１４）を用い、ＰＷＭ方式のデータ送信を好適に実施することができるようになる。
【００３７】
また、複数段階のコード出力によりキー照合を行う上記電子キーシステムにおいて、１段階分のコード出力が終わる毎に電子キー２３からの応答の有無を返信履歴により確認し、応答が有る場合にのみ次段階のコード出力を行うようにした。この場合、電子キー２３からの応答が無ければその時点で照合処理を中止することにより、不要なデータ送受信が行われることはない。それ故に、車両側の消費電力を低減させることが可能となる。
【００３８】
返信履歴を確認する際、ダミー信号の仮想的なエッジタイミングで割り込みを発生させるので、余分なパルスがデータ送信されて通信に支障を来すようなことはなく、所望の割り込みを発生させることができる。
【００３９】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、連続する２つのサイクルのパルス間に意図的に割り込みを発生させ（例えば、図４のｔ３の割り込み）、その割り込みで電子キー２３からの返信履歴を確認したが、これに代えて、例えば、セキュリティＥＣＵ１１の通信状態をモニタしたり、車両のドアが開放されたかどうかを判定したりするようにし、その結果によりデータ送信を継続するか中止するかを判断しても良い。
【００４０】
また、上記意図的な割り込みに際し、データ送信を継続又は中止するといった処理の他に、データ送信内容を変更する等の処理を実施しても良く、広義には、次サイクル以降のデータ送信の形態を決定するための処理を実施すれば良い。この場合、データ送信形態が任意に制御できるようになる。
【００４１】
携帯用送受信機として、上記の電子キー以外に、カード式の送受信機を用いても良い。また、送信相手となる外部装置は、電子キー等の携帯用送受信機のみならず、受け手側のマイクロコンピュータであっても良い。
【００４２】
上記実施の形態では、無線通信により実現される電子キーシステムについて本発明を具体化したが、他システムへの適用も任意である。例えば、有線通信システムに適用したり、送信のみを行う通信システムに適用することも可能である。何れにしても、本発明を採用することにより、ＰＷＭ出力を行うといった汎用機能を用い、ＰＷＭ方式のデータ送信を好適に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子キーシステムの電気的構成を示すブロック図。
【図２】セキュリティＥＣＵから送出されるパルス波形を示す図。
【図３】キー照合の概要を示すタイムチャート。
【図４】データ送受信内容の詳細を示すタイムチャート。
【図５】キー照合時におけるデータ出力手順を示すフローチャート。
【図６】エッジタイミング毎の割り込み処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…セキュリティＥＣＵ、１３…ＣＰＵ、１４…ＰＷＭ出力部、２３…電子キー（携帯用送受信機）。
【図１】
0003843718.tif 000002
【図２】
0003843718.tif 000003
【図３】
0003843718.tif 000004
【図４】
0003843718.tif 000005
【図５】
0003843718.tif 000006
【図６】
0003843718.tif 000007