電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置的製作方法

2023-12-05 06:52:16

專利名稱：電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，該鑰匙位置判斷裝置對電子 鑰匙的位置進行判斷。
背景技術：
在以往的車輛電子鑰匙系統中，電子鑰匙以無線方式將ID代碼發送至車輛，車輛 對所述ID代碼進行校驗。所述電子鑰匙系統的一個例子為免鑰匙作業系統。在免鑰匙操 作系統中，車輛以無線方式發送ID代碼回信要求信號(也稱為要求信號)，電子鑰匙對該要 求信號進行應答發回ID代碼，然後車輛對接收到的ID代碼進行校驗。所述免鑰匙操作系 統包括智能進入系統和一鍵式發動機啟動系統。智能進入系統在對從車外的電子鑰匙接收 到的ID代碼的校驗成立時，允許或者實行對車門的鎖閉或解鎖。一鍵式發動機啟動系統在 對從車內的電子鑰匙接收到的ID的校驗成立之後，在按動發動機開關按鈕時可以啟動發 動機。如圖9所示，以往的電子鑰匙系統包括設置於車輛80的各個車門81、82的天線 83、84，和對從這些天線83、84發送的電波信號進行應答的電子鑰匙85。駕駛座天線區域 86為從天線83發送的電波信號的到達範圍。副駕駛座天線區域87為從天線84發送的電 波信號的到達範圍。在車輛80中，設置在駕駛座車門81上的駕駛座天線83、和設置在副駕 駛座車門82上的副駕駛座天線84按順序發送要求信號。車輛80根據電子鑰匙85是否對 這些要求信號進行應答而發回了 ID代碼(也稱作應答狀況的邏輯判斷)來判斷鑰匙位置。 參照日本特開2004-84406號公報以及日本特開2005-763 號公報。例如，在電子鑰匙85對駕駛座天線83的要求信號做出應答，而電子鑰匙85對副 駕駛座天線84的要求信號沒有做出應答時，車輛80判斷電子鑰匙85位於車外。在從電子 鑰匙85對駕駛座天線83的要求信號沒有做出應答，而電子鑰匙85對副駕駛座天線84的 要求信號做出應答時，車輛80判斷電子鑰匙85位於車外。在電子鑰匙85對駕駛座天線83 的要求信號和副駕駛座天線84的要求信號均做出應答時，車輛80判斷電子鑰匙85位於車 內。一般在一輛車、即車輛80上登錄有例如1個主鑰匙和多個副鑰匙。所以，如圖10 所示，可能會發生多個電子鑰匙85中的一個位於駕駛座側車外，而另一個位於副駕駛座側 車外的狀況。然而，由於以往技術通過上述的應答狀況的邏輯判斷來判斷鑰匙位置，所以會 導致將圖10所示的狀況錯誤判斷為一個電子鑰匙85位於車內。圖11顯示在駕駛座車外、副駕駛座車外、和車內的3個地方同時存在電子鑰匙 85a、85b、85c的狀況。然而，天線83(84)有時構成為從優先順序高的電子鑰匙開始按順 序進行詢問。在這種情況下，在一個電子鑰匙應答了來自於一個天線的詢問的時點，天線 83(84)不將要求信號輸出至比所述電子鑰匙優先順序低的電子鑰匙。例如在電子鑰匙85a 的優先順序為最高、電子鑰匙8 的優先順序為第2位、以及電子鑰匙85c的優先順序為最 低的情況下，在電子鑰匙8 應答了來自於駕駛座天線83的要求信號的時點，駕駛座天線
483停止發送後續的要求信號。位於副駕駛座天線區域87外的電子鑰匙85a不應答來自於 副駕駛座天線84的要求信號，而優先順序為第2位的電子鑰匙85b應答來自於副駕駛座天 線84的要求信號。在該時點副駕駛座天線84停止發送後續的要求信號。所以，車輛80無 法識別電子鑰匙85c位於車內。

發明內容
本發明的目的在於提供一種，高精度地對電子鑰匙的位置進行判斷的裝置。在本發明的一個形態中，一種電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，具 備多個天線，其包括設置在鑰匙通信對象上的第一天線以及第二天線，所述第一天線的通 信區域與所述第二天線的通信區域至少部分地重疊而形成重疊通信區域，所述第一天線的 通信區域和所述第二天線的通信區域各自具有非重疊通信區域；第1詢問部，其由所述第 一天線對登錄在所述鑰匙通信對象中的各個電子鑰匙進行第1詢問；第2詢問部，其由所述 第二天線只對應答了所述第1詢問的電子鑰匙進行第2詢問；和鑰匙位置判斷部，其根據是 否從所述電子鑰匙接收到了對於所述第1詢問和所述第2詢問的應答，來判斷所述電子鑰 匙的位置。基於此構成，最初，第2詢問部只對應答了由第1詢問部實行的第1詢問的電子鑰 匙進行第2詢問。因此，由於即使電子鑰匙分別位於第一天線的通信區域和第二天線的通 信區域，也可以判斷電子鑰匙位於哪一個通信區域，所以能夠更加高精度地對電子鑰匙的 位置進行判斷。在一個例子中，所述第1詢問部在不切換使用天線的情況下對登錄在所述鑰匙通 信對象中的所有電子鑰匙進行所述第1詢問，並且使用同一天線完成所述第1詢問，所述第 2詢問部在所述第1詢問全部結束之後，只對應答了所述第1詢問的電子鑰匙進行所述第2 詢問。基於此構成，由於第1詢問部首先對登錄在鑰匙通信對象中的所有電子鑰匙進行 第1詢問，所以使用天線的切換僅為一次。因此，可以縮短鑰匙位置判斷所須的時間。例如 在多個電子鑰匙位於非重疊通信區域的情況下，可以縮短鑰匙位置判斷所須的時間。在一個例子中，所述第1詢問部由所述第一天線以規定的順序對所述多個電子鑰 匙進行第1詢問，在每次從電子鑰匙接收到對於所述第1詢問的應答時將使用天線從所述 第一天線切換到所述第二天線，所述第2詢問部由所述第二天線只對應答了所述第1詢問 的電子鑰匙進行所述第2詢問，並且在進行所述第2詢問之後將使用天線從所述第二天線 切換到所述第一天線，所述第1詢問、向第二天線的切換，所述第2詢問、以及向第一天線的 切換被反覆進行，直到對登錄在所述鑰匙通信對象中的所有電子鑰匙的詢問結束為止。基於此構成，無論電子鑰匙的登錄個數為幾個，例如在只使用1個電子鑰匙時，都 可以將鑰匙位置判斷所須的時間縮為最短。在一個例子中，所述鑰匙通信對象為車輛，所述重疊通信區域為車內，各個非重疊 通信區域為車外，所述鑰匙位置判斷部判斷電子鑰匙位於車內還是車外。基於此構成，由於可以更加正確地判斷電子鑰匙位於車內還是車外，所以不易出 現例如雖然電子鑰匙在車輛周圍但無法實行對車門的鎖閉或解鎖，或者雖然電子鑰匙在車 內但無法實行發動機的啟動操作的狀況。


圖1是第1實施方式的鑰匙位置判斷裝置的概略構成圖。圖2是通信區域的示意圖。圖3是用於判斷電子鑰匙位置的時間關係圖。

圖4是用於判斷電子鑰匙位置的時間關係圖。圖5是用於判斷電子鑰匙位置的時間關係圖。圖6是用於判斷第2實施方式中的電子鑰匙位置的時間關係圖。圖7是用於判斷電子鑰匙位置的時間關係圖。圖8是用於判斷電子鑰匙位置的時間關係圖。圖9是以往的通信區域的示意圖。圖10是顯示2個電子鑰匙位於駕駛座側車外通信區域以及副駕駛座側車外通信 區域的示意圖。圖11是顯示3個電子鑰匙位於駕駛座側車外通信區域、副駕駛座側車外通信區域 以及車內通信區域的示意圖。
具體實施例方式(第1實施方式)下面，參照圖1 圖5對將本發明具體化的電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置的 第1實施方式進行說明。如圖1所示，在車輛1上設有免鑰匙作業系統3，所述免鑰匙作業系統3為通 過無線進行鑰匙校驗的電子鑰匙系統的一種，其在電子鑰匙2接近車輛1時自動地實行 ID(Identification)校驗。所述免鑰匙作業系統3包括智能進入系統和一鍵式發動機啟動 系統，通過智能進入系統可以在不進行手動操作的狀態下實行對車門的鎖閉或解鎖，通過 一鍵式發動機啟動系統可以在按動設置於車內的發動機開關4時啟動發動機。車輛1有時 也稱為鑰匙通信對象。在車輛1上設置有實行電子鑰匙2的ID校驗的校驗E⑶9、管理門鎖的動作的門 鎖裝置6、和管理發動機的動作的發動機啟動裝置7，這些裝置通過車內母線8連接。校驗 ECU9有時也稱為鑰匙校驗裝置。在校驗ECU9的存儲器中登錄有與車輛1成組的電子鑰匙 2的ID代碼。ID代碼的個數與登錄在車輛1中的電子鑰匙2的個數相對應。在校驗ECU9上連接有駕駛座天線10、副駕駛座天線11、以及車輛接收器12。駕駛 座天線10以及副駕駛座天線11設置在車體上相對應的車門上。駕駛座天線10向車輛的 駕駛座側(例如右側)發送LF(Low Frequency)帶的電波信號。副駕駛座天線11向車輛 的副駕駛座側(例如左側)發送LF帶的電波信號。天線10、11以由校驗ECU9控制的時機 或者時間間隔間斷地發送要求信號Srq。在圖示的例子中，要求信號Srq為LF帶的電波信 號。要求信號Srq也稱為對電子鑰匙2的ID回信要求。天線10、11也稱為多個天線，所述 多個天線包括第一天線利第二天線。各個天線能夠配置在未予圖示的車外發送設備上。接著，對天線的通信區域進行說明。駕駛座天線10具有駕駛座天線區域E1，其向 所述駕駛座天線區域El發送要求信號Srq。副駕駛座天線11具有副駕駛座天線區域E2，其向所述副駕駛座天線區域E2發送要 求信號Srq。駕駛座天線區域El和副駕駛座天線區 域E2部分地重疊而形成車內通信區域Ec。將車內通信區域Ec也稱為重疊通信區域。將在 駕駛座天線區域El中除去了車內通信區域Ec的區域也稱為駕駛座車外通信區域Ea。將 在副駕駛座天線區域E2中除去了車內通信區域Ec的區域也稱為副駕駛座側車外通信區域 Eb0有時將駕駛座天線區域El以及副駕駛座天線區域E2分別簡稱為通信區域。有時將駕 駛座側車外通信區域Ea以及副駕駛座側車外通信區域Eb分別簡稱為非重疊通信區域。附 圖以更容易直觀地理解的形式用圓形示意地顯示各個通信區域的輪廓。然而，實際的各個 通信區域能夠適當的設定，以使車內通信區域Ec實質上與車內形狀一致。在電子鑰匙2上設置有集中控制電子鑰匙2的動作的通信控制部13。在通信控制 部13的存儲器13a中登錄有電子鑰匙2所固有的ID代碼。在通信控制部13上連接有可 以接收LF帶的電波信號的LF接收器14、和可以發送UHF帶的電波信號的UHF發送器15。 通信控制部13構成為，對LF接收器14接收到要求信號Srq進行應答，UHF發送器15將含 有ID代碼的ID信號Sid用UHF帶電波發送。按這樣的形式實施，電子鑰匙2對要求信號 Srq作出應答而發回ID信號Sid。圖1的要求信號Srq可以為從車輛1發送的信號的總稱。圖1的ID信號Sid可 以為對要求信號Srq作出應答而從電子鑰匙2發送的信號的總稱。校驗E⑶9由駕駛座天線10或副駕駛座天線11間斷地發送要求信號Srq，並且實 行ID校驗(所謂智能校驗)。智能校驗可以在例如發動機停止且車門處於鎖閉狀態的車 輛停車期間內，按照控制的周期間斷地實行，也可以在操作設置於車輛門把手上的車門鎖 閉實行按鈕(圖示略)時作出應答而實行。加之，例如在通過設置於車輛1上的門控開關 (圖示略)檢測到駕駛者進入車內時也會進行智能校驗。校驗ECU9按順序由駕駛座天線10以及副駕駛座天線11進行要求信號Srq的發 送。根據對於由各個天線發送出的要求信號Srq是否有ID信號Sid發回來確定電子鑰匙2 的位置。基本上，只要對在由兩個天線10、11發送出的要求信號Srq中的一個要求信號Srq 作出應答並有ID信號Sid發回時，校驗ECU9就會判斷電子鑰匙2位於車外。在對來自於 兩個天線10、11的要求信號Srq作出應答並有ID信號Sid發回時，校驗ECU9就會判斷電 子鑰匙2位於車內。在車輛調諧器或者車輛接收器12接收到來自於車外的電子鑰匙2的ID信號Sid 時，確立智能通信(車外通信)。在這種情況下，校驗E⑶9作為車外的智能校驗實行車外校 驗。在所述車外校驗成立時，通過門鎖裝置6允許或者實行對車門的鎖閉或解鎖。另外，在 車輛接收器12接收到來自於車內的電子鑰匙2的ID信號Sid時，確立智能通信(車內通 信)。在這種情況下，校驗ECU9實行車內的智能校驗或者車內校驗。在所述車內校驗成立 時，允許通過發動機開關4 (發動機啟動裝置7)進行電源操作以及發動機啟動操作。然而，在車輛1上登錄有多個電子鑰匙2，即主鑰匙以及多個副鑰匙。例如，圖4顯 示電子鑰匙2a、2b位於駕駛座側車外通信區域Ea以及副駕駛座側車外通信區域Eb的兩側 的狀況。圖5顯示電子鑰匙2a、2b、2c位於駕駛座側車外通信區域Ea、副駕駛座側車外通信 區域Eb以及車內通信區域Ec的狀況。如參照圖10以及圖11進行的說明，由於在圖4以 及圖5的狀況時，以往技術只通過電子鑰匙2對各個天線10、11的應答狀況的邏輯性來判 斷電子鑰匙的位置，所以無法正確地判斷電子鑰匙2是位於車外還是位於車內。
在此，在圖示例子的免鑰匙作業系統3上設有鑰匙位置判斷裝置16。鑰匙位置判斷裝置16由2個天線10、11中的一個天線對登錄於校驗ECU (車輛1)中的所有電子鑰匙2 以鑰匙為單位進行詢問。鑰匙位置判斷裝置16進一步由天線10、11中的另一個天線只對 應答了所述詢問的電子鑰匙2進行詢問。鑰匙位置判斷裝置16根據這2個詢問的結果判 斷電子鑰匙2的位置。鑰匙位置判斷裝置16可以納入校驗E⑶9中。鑰匙位置判斷裝置16包括第1詢 問部17、第2詢問部18、以及鑰匙位置判斷部19。第1詢問部17由2個天線10、11中的一 個天線進行要求信號Srq的發送、即詢問(以下，記載為第1詢問)。第1詢問部17對登錄 於校驗ECU9中的所有鑰匙號碼為1 N(N為整數)的電子鑰匙進行詢問。只有位於與所 述一個天線對應的天線區域(El或者E2)內的電子鑰匙2對第1詢問作出應答。第1詢問 部17存儲應答了詢問的電子鑰匙2的鑰匙號碼、即發回了 ID信號Sid的電子鑰匙2的ID 代碼。第2詢問部18由天線10、11中的另一個天線只對應答第1詢問並發回了 ID信號 Sid的電子鑰匙2進行詢問。第2詢問被構成為只有應答了第1詢問的車輛電子鑰匙才能 正確處理和應答的形式。具體地講，第2詢問部18在第1詢問實行之後，通過天線10、11 中的另一個天線發送在第1詢問中存儲的電子鑰匙2的鑰匙號碼來進行詢問，並確認有無 對該詢問作出應答。在位於與所述一個天線對應的天線區域(El或者E2)內的電子鑰匙2 中，只有也位於與所述另一個天線對應的天線區域(El或者E2)內的電子鑰匙2對第2詢 問作出應答。鑰匙位置判斷部19根據第2詢問部18的詢問結果判斷鑰匙位置。鑰匙位置判斷 部19會判斷只應答了第1詢問而沒有應答第2詢問的電子鑰匙2位於車外。鑰匙位置判 斷部19會判斷應答了第1詢問並進一步應答了第2詢問的電子鑰匙2位於車內。接著，參照圖3 圖5對本例子的鑰匙位置判斷裝置16的動作進行說明。在圖示 的例子中，鑰匙位置判斷裝置16以與所謂質詢 響應認證方式相似的流程來判斷電子鑰匙 位於車內還是位於車外。首先，如圖3所示，設想為電子鑰匙2隻進入駕駛座側車外通信區域Ea的情況。駕 駛座天線10以及副駕駛座天線11交替地發送喚醒信號20。喚醒信號20為將處於待機狀 態的電子鑰匙2切換到起動狀態的指令。在電子鑰匙2進入駕駛座側車外通信區域Ea並 接收喚醒信號20時，所述電子鑰匙2從待機狀態切換到起動狀態，並以UHF帶電波的形式 發送Ack信號。Ack信號21也稱為對於喚醒信號20的肯定應答信號。校驗E⑶9在從發送了喚醒信號20的時點起在限制時間內，一接收到Ack信號21， 就認為電子鑰匙2在車輛周圍。之後，第1詢問部17首先由2個天線10、11中的一個天線 發送質詢(challenge) 22而開始第1詢問(query)，這個天線為發送了引起Ack信號21的 喚醒信號20的天線(在圖示的例子中為駕駛座天線10)。在質詢22中含有向電子鑰匙2 發送的動作命令(以下稱命令)、用於質詢響應認證的隨機代碼、和顯示鑰匙的優先順序的 鑰匙號碼。電子鑰匙2在接收到質詢22時，用該質詢22所含的鑰匙號碼實行鑰匙號碼校驗。 如果電子鑰匙2的鑰匙號碼為鑰匙號碼1的話，在接收到由駕駛座天線10最初發送的第1 質詢22a時由該電子鑰匙2實行的鑰匙號碼校驗成立。儘管鑰匙號碼1以外的電子鑰匙也取得第1質詢22所含的隨機代碼，但由鑰匙號碼1以外的電子鑰匙實行的鑰匙號碼校驗不 成立。電子鑰匙2在確認鑰匙號碼校驗成立時，使用第1質詢22a所含的隨機代碼進行 計算而生成響應代碼。通過將隨機代碼代入到登錄在電子鑰匙2中的密碼式中來算出響應 代碼。電子鑰匙2在完成響應代碼的算出時，會生成含有登錄於自身的ID代碼和所述響應 代碼的信號，並將此信號作為響應23以UHF帶電波的形式發送。電子鑰匙2在發送完響應 23時，會從起動狀態回到原來的待機狀態。校驗E⑶9在發送第1質詢22a之前，其自身也使用第1質詢22a的隨機代碼和自 身的密碼鍵來計算響應代碼並進行存儲。在車輛接收器12接收響應23時，校驗ECU9將該 響應23所含的ID代碼與登錄於自身的ID代碼進行校驗。在確認所述ID代碼校驗成立時， 校驗ECU9將所述響應23所含的響應代碼與由自身計算出的響應代碼進行校驗。校驗ECU9 在確認ID代碼校驗以及響應代碼校驗兩者成立時，認為智能校驗成立。第1詢問部17為了對登錄在校驗ECU9 中的所有電子鑰匙2進行詢問，按順序改 變鑰匙號碼並反覆發送質詢22。在圖3的例子中，在發送第1質詢22a之後，繼續發送包 含命令和鑰匙號碼2的第2質詢22b，反覆發送質詢22直到發送包含命令和鑰匙號碼N的 第η質詢22η為止。鑰匙號碼N為登錄在車輛中的電子鑰匙2的總數。通常，主鑰匙的優 先順序最高，按照第1輔助鑰匙、第2輔助鑰匙...的順序優先順序依次變低。質詢22的 鑰匙號碼與電子鑰匙的優先順序對應，從具有優先順序高的鑰匙號碼的電子鑰匙按順序發 送質詢22。第1詢問部17在接收了對第1質詢22a的響應23時，等待該響應23的接收完成 後發送第2質詢22b。第1詢問部17從發送第2質詢22b的時點起在限制時間內無法接收 響應23時，在經過所述限制時間的時點開始發送下一個質詢，並使上述的動作反覆與鑰匙 號碼的個數相應的次數。第1詢問部17將應答了質詢22的電子鑰匙2的鑰匙號碼、即電 子鑰匙2的ID代碼存儲在第1詢問部17的存儲器中。在除去第1質詢22a的質詢22b 22η中不含有隨機代碼，只有命令以及鑰匙號 碼被發送。這是因為在多個電子鑰匙2進入同一個通信區域內時，即使鑰匙號碼不同也可 以接收第1質詢22a，並可以取得所述第1質詢22a所含的隨機代碼，所以以通信的吞吐量 為目的從第2個之後的質詢22b 22η省略隨機代碼。在通過第1詢問部17結束第1詢問之後，第2詢問部18將使用天線從駕駛座天 線10切換到副駕駛座側天線11，並開始對與在第1詢問中存儲的ID代碼對應的電子鑰匙 2進行第2詢問。這時，第2詢問部18首先發送喚醒信號20而使位於副駕駛座天線區域 Ε2內的電子鑰匙2起動。然後，第2詢問部18按順序發送質詢22，並確認是否有應答，而該質詢22具有與 應答了第1詢問的電子鑰匙2相對應的鑰匙號碼。在一個例子中，以從具有應答了第1詢 問的電子鑰匙2的鑰匙號碼中的、優先順序高的鑰匙號碼的質詢22，到具有優先順序低的 鑰匙號碼的質詢22的順序，發送質詢22。在圖3的例子中，由於只有鑰匙號碼1的電子鑰 匙2應答了第1詢問，所以第2詢問部18由副駕駛座天線11發送具有鑰匙號碼1的第1 質詢22a。第2詢問部18無論電子鑰匙2是否對喚醒信號20進行了 Ack回復，都會實行第 1質詢22a的發送。在圖3的例子中，由於在副駕駛座天線區域E2內不存在電子鑰匙2，所以第2詢問部18不會接收到電子鑰匙2對第1質詢22a的應答。這就表示，在駕駛座天線 區域El內存在電子鑰匙2，該電子鑰匙2不位於副駕駛座天線區域E2內。鑰匙位置判斷部19根據第1詢問以及第2詢問的結果來判斷電子鑰匙2的鑰匙 位置。例如電子鑰匙2隻在第1詢問中有應答的情況下，鑰匙位置判斷部19會判斷電子鑰 匙2位於車外。鑰匙位置判斷部19在有電子鑰匙2應答了第1詢問以及第2詢問兩者的 情況下，會判斷電子鑰匙2位於車內。在駕駛座側車外通信區域Ea內存在一個電子鑰匙2 的圖3的例子中，由於鑰匙位置判斷部19接收由電子鑰匙2隻對第1詢問作出的應答，所 以會判斷電子鑰匙2位於車外。圖4顯示第1電子鑰匙2a (鑰匙號碼1)位於駕駛座側車外通信區域Ea、第2電子 鑰匙2b(鑰匙號碼2)位於副駕駛座側車外通信區域Eb的狀況。例如，假設對於由駕駛座 天線10發送的喚醒信號20，第1電子鑰匙2a做了應答。這時，第1詢問部17由駕駛座天 線10從優先順序高的鑰匙號碼開始依次發送質詢22a、22b...，開始進行第1詢問。由於第1電子鑰匙2a位於駕駛座側車外通信區域Ea，所以第1詢問部17在發送 了第1質詢22a時接收來自於電子鑰匙2a的應答，而在這之後的質詢22b...中不會收到 應答。因此，第1詢問部17將應答了詢問的鑰匙號碼1的第1電子號碼2a的ID代碼存儲 在存儲器中。在第1詢問結束之後，第2詢問部18由副駕駛座天線11隻對應答了第1詢問的 電子鑰匙2進行第2詢問。詳細地講，首先，第2詢問部18為了使位於駕駛座天線區域E2 內的鑰匙起動而由副駕駛座天線11發送喚醒信號20，在經過規定時間後，由同一駕駛座天 線11發送第1質詢22a。由於圖4的第1電子鑰匙2a位於副駕駛天線區域E2的外部，所 以不會接收到喚醒信號20和第1質詢22a。因此，第2詢問部18不會接收到對於第1質詢 22a的應答。在所述第2詢問進行時，通過由副駕駛座天線11發送的喚醒信號20，位於副駕駛 座天線區域E2內的第2電子鑰匙2b切換到起動狀態並發回Ack信號24。然而，由於第2 電子鑰匙2b鑰匙號碼的不同，所以不對第1質詢22a作出應答。因此，雖然第2電子2b在 第2詢問時起動，但與第2詢問無關。因此，鑰匙位置判斷部19得到第1電子鑰匙2a對第1詢問作出應答、而第1電子 鑰匙2a不對第2詢問作出應答的結果。鑰匙位置判斷部19根據這個結果，判斷電子鑰匙 2位於車外而不位於車內。所以，即使在以往難以判斷的圖4的狀況下，鑰匙位置判斷部19 也可正確地判斷有鑰匙位於車外、沒有鑰匙位於車內。 圖5顯示第1鑰匙2a (鑰匙號碼1)位於駕駛座側車外通信區域Ea、第2鑰匙2b (鑰 匙號碼2)位於副駕駛座側車外通信區域Eb、第3電子鑰匙2c (鑰匙號碼3)位於車內通信 區域Ec的狀況。第1電子鑰匙2a對由駕駛座天線10發送的喚醒信號20作出應答。第1 詢問部17由駕駛座天線10以優先順序高的順序發送質詢22a、22b...，來實行第1詢問。 由於第3電子鑰匙2c也由喚醒信號20起動並發回Ack信號25，所以也可以基於該Ack信 號25開始發送質詢22。由於第1電子鑰匙2a位於駕駛座側車外通信區域Ea、第3電子鑰匙2c位於車內 通信區域Ec，所以第1詢問部17從第1電子鑰匙2a接收對於第1質詢22a的應答，並從第 3電子鑰匙2c接收對於第3質詢22c的應答。因此，第1詢問部17存儲登錄於車輛1中的多個電子鑰匙2a、2b...中的、作出應答的第1電子鑰匙2a和第3電子鑰匙2c的ID代碼。在第1詢問結束之後，第2詢問部18使用副駕駛座天線11隻對應答了第1詢問 的第1電子鑰匙2a以及第3電子鑰匙2c實行第2詢問。第2詢問部18為了起動位於副 駕駛座天線區域E2內的電子鑰匙，由副駕駛座天線11發送喚醒信號20，並在經過規定時間 之後，由同一副駕駛座天線11從具有應答了第1詢問的電子鑰匙2的鑰匙號碼中的、優先 順序高的鑰匙號碼的質詢22，到具有優先順序低的鑰匙號碼的質詢22的順序發送質詢22。 在此，最先發送具有鑰匙號碼1的第1質詢22a，接著發送具有鑰匙號碼3的第3質詢22c。位於副駕駛座天線區域E2內的第2電子鑰匙2b以及第3電子鑰匙2c對由副駕 駛座天線11發送的喚醒信號20作出應答，而分別發回Ack信號24和Ack信號25。然而， 第2詢問部18無論是否接收到這些Ack信號24、25，都會開始發送質詢22a、22c。由於第1電子鑰匙2a位於副駕駛座天線區域E2的外部、且第3電子鑰匙2c位於 副駕駛座天線區域E2的位置，所以第2詢問部18不會接收到由第1電子鑰匙2a作出的應 答，而只會接收到由第3電子鑰匙2c作出的應答。因此，鑰匙位置判斷部19根據這樣的結 果、即從第3電子鑰匙2c收到了對於第1詢問以及第2詢問兩者的應答，會認為電子鑰匙 2c位於車內。這樣，圖5的狀況在以往技術中是無法正確地判斷的，但鑰匙位置判斷裝置 16可正確地判斷出電子鑰匙2位於車外及車內。在以上的說明中，雖然在2個天線10、11中，駕駛座天線10比副駕駛座天線11先 發送了喚醒信號20，但在副駕駛座天線11比駕駛座天線10先發送喚醒信號20的情況下也 可以進行同樣的動作。因此，省略對副駕駛座天線11先發送喚醒信號20的情況的說明。如上所述，即使在以往難以判斷的圖4的狀況下，鑰匙位置判斷部19也可判斷有 電子鑰匙位於車內、沒有電子鑰匙位於車內。另外，即使在以往難以判斷的圖5的狀況下， 鑰匙位置判斷部19也可正確地判斷有電子鑰匙位於車外和車內。因此，本例子的鑰匙位置 判斷裝置16可以提高判斷電子鑰匙2的位置的精度。基於本實施方式的構成，可以獲得以下所記載的效果。(1)第1詢問部17由駕駛座天線10對登錄在校驗ECU9中的所有電子鑰匙2進行 第1詢問。第2詢問部18由副駕駛座天線11僅對應答了第1詢問部17的第1詢問的電 子鑰匙2進行第2詢問。鑰匙位置判斷部19在接收到應答第1詢問和第2詢問的情況下， 會判斷電子鑰匙2位於車內，而在接收到只對第1詢問應答的情況下，會判斷電子鑰匙2位 於車外。因此，由於即使電子鑰匙2位於圖4或圖5那樣的位置，鑰匙位置判斷裝置16也 可以正確地判斷電子鑰匙2的位置，所以與以往技術相比可提高電子鑰匙2位置的判斷精 度。(2)第1詢問部17使用1個天線對所有電子鑰匙依次進行第1詢問。在第1詢問 之後，第2詢問部18使用另外的天線進行第2詢問。由於使用天線的切換隻有一次，所以 可以縮短鑰匙位置判斷所要的時間。因此，例如在多個電子鑰匙2位於車外通信區域Ea、 Eb的情況下，可以縮短鑰匙位置判斷所要的時間。(3)鑰匙位置判斷裝置16正確地判斷電子鑰匙位於車內還是位於車外。因此，不 易出現例如雖然電子鑰匙在車輛周圍但無法實行對車門的鎖閉或解鎖，或者雖然電子鑰匙 在車內但無法實行發動機的啟動操作的狀況。 (4)鑰匙位置判斷裝置16使用2個天線、即駕駛座天線10和副駕駛座天線11來判斷電子鑰匙2位於車內還是車外。天線10、11各自都具有跨越車外和車內的通信區域。 因此，由於不須要分別準備例如駕駛座側車外用天線、副駕駛座側車外用天線、以及車內用 天線，所以可以減少設置在車體上的天線的個數。(第2實施方式) 接著，參照圖6 圖8對第2實施方式進行說明。第2實施方式只有在改變了鑰 匙位置判斷形式這點上與第1實施方式不同。因此，由於基本的構成與第1實施方式一樣， 所以省略有關相同部分的詳細說明，僅對不同的部分進行詳細說明。第2實施方式的鑰匙位置判斷裝置16在智能校驗時，由2個天線10、11中的一個 天線對登錄在校驗ECU9(車輛1)中的電子鑰匙2以鑰匙為單位進行第1詢問。在電子鑰 匙2應答了第1詢問的時點，鑰匙位置判斷裝置16將使用天線切換到另一個天線，並對應 答了第1詢問的同一電子鑰匙2進行第2詢問。如果對第2詢問作出應答的話，鑰匙位置 判斷裝置16就會判斷所述電子鑰匙2位於車內。如果沒有對第2詢問作出應答的話，鑰匙 位置判斷裝置16就會將使用天線再次切換到原來的天線，並再次開始第1詢問。然後，對 所有已登錄的電子鑰匙進行以上的動作。以下，對幾個例子進行說明。如圖6所示，設想為電子鑰匙2 (鑰匙號碼1)只進入駕駛座側車外通信區域Ea的 情況。例如，駕駛座天線10發送喚醒信號20，接著第1詢問部17由駕駛座天線10依次發 送多個質詢22a、22b...，來實行第1詢問。多個質詢22a、22b各自含有鑰匙號碼。鑰匙號 碼與電子鑰匙2的優先順序對應。第1詢問部17按照優先順序發送質詢22a、22b。在此， 鑰匙號碼1的電子鑰匙2對喚醒信號作出應答並發回Ack信號21。鑰匙號碼1的電子鑰匙 2的優先順序最高。鑰匙位置判斷裝置16發送第1詢問22a之後，立即從電子鑰匙2接收 響應23。在從電子鑰匙2接收到響應23後，第2詢問部18立即將使用天線切換到副駕駛 座天線11，並且為了使位於副駕駛座天線區域E2內的電子鑰匙2起動，而由副駕駛座天線 11發送喚醒信號20。然後，第2詢問部18在從發送喚醒信號20起經過預定時間之後，由 副駕駛座天線11發送具有應答了第1詢問的電子鑰匙2的鑰匙號碼1的第1質詢22a。第 2詢問部18無論有無電子鑰匙2對喚醒信號20的Ack回復，都會由副駕駛座天線11實行 第1質詢22a的發送。由於圖6的電子鑰匙2位於副駕駛座天線區域E2外，所以第2詢問部18不會接 收到對來自於副駕駛座天線11的第1質詢22a的應答。如果鑰匙位置判斷部19確認從電 子鑰匙2沒有接收對第2詢問的應答，就會判斷電子鑰匙2不位於車內。然後，鑰匙位置判 斷部19將使用天線切換到原來的駕駛座天線10，並再次開始發送後續鑰匙號碼的質詢22， 來繼續進行之後的詢問。因此，第1詢問部17由駕駛座天線10再次發送喚醒信號20，並且在從發送所述喚 醒信號20起經過規定時間之後，按順序發送第2質詢22b、第3質詢22c，直到第η質詢22η 的發送完成為止反覆進行質詢22的發送。如果在鑰匙號碼2的電子鑰匙2位於駕駛座天 線區域El內的情況下，在發送第3質詢22c之前進行天線切換，並按照上述的順序進行基 於鑰匙號碼2的第2詢問。第1詢問部17可以在與Ack信號21的接收無關的情況下開始第2質詢22b的發 送。鑰匙位置判斷部19在確認接收到了對來自於駕駛座天線10的質詢22的應答、而沒有接收對來自於副駕駛座天線11的同一質詢22的應答時，會判斷電子鑰匙2位於車外。圖7顯示第1電子鑰匙2a (鑰匙號碼1)位於駕駛座側車外通信區域Ea、第2電子 鑰匙2b (鑰匙號碼2)位於副駕駛座車外通信區域Eb的狀況。第1詢問部17例如由駕駛 座天線10發送喚醒信號20。第1詢問部17由駕駛座天線10最先發送具有優先順序最高 的鑰匙號碼的質詢22，來開始第1詢問。在此，由於鑰匙號碼1的第1電子鑰匙2a位於駕 駛座車外通信區域Ea，所以第1詢問部17在剛剛發送具有鑰匙號碼1的第1質詢22a之 後，從第1電子鑰匙2a接收響應23。在從第1電子鑰匙2a接收到應答後，第2詢問部18立即將天線切換到副駕駛座 天線11並發送喚醒信號20，然後再次發送具有鑰匙號碼1的第1質詢22a。由於第1電子 鑰匙2a位於副駕駛座天線區域E2的外部， 所以第1電子鑰匙2a不對第1質詢22a作出應 答。另外，雖然第2電子鑰匙2b位於副駕駛座天線E2內，但由於第1質詢22a的鑰匙號碼 1與第2電子鑰匙2b的鑰匙號碼2不同，所以第2電子鑰匙2b不對第1質詢22a作出應 答。因此，第2詢問部18不會接收對於第2詢問的應答。在所述第2詢問進行時，通過由副駕駛座天線11發送的喚醒信號20，位於副駕駛 座天線區域E2內的第2電子鑰匙2b切換到起動狀態並發回Ack信號24。然而，由於第2 電子鑰匙2b鑰匙號碼不同，所以無法進行對第1質詢22a的應答動作。因此，雖然第2電 子2b在第2詢問時成為起動狀態，但與第2詢問無關。鑰匙位置判斷部19在確定接收到了對第1詢問的應答、而沒有接收到對第2詢問 的應答時，會判斷電子鑰匙2位於車外。鑰匙位置判斷部19在電子鑰匙2沒有對第2詢問 作出應答的情況下，將通信天線再次更改為駕駛座天線10，並發送下一個優先順序高的鑰 匙號碼的第2質詢22b。像這樣，按照優先順序發送質詢22。在圖7的例子中，由於不存在 對第2質詢22b之後的質詢進行應答的電子鑰匙，所以鑰匙位置判斷裝置16會認為車內沒 有電子鑰匙2、而只位於車外。圖8顯示第1電子鑰匙2a (鑰匙號碼1)位於駕駛座側車外通信區域Ea、第2電 子鑰匙2b (鑰匙號碼2)位於副駕駛座側車外通信區域Eb、第3電子鑰匙2c (鑰匙號碼3) 位於車內通信區域Ec的狀況。第1詢問部17由駕駛座天線10發送喚醒信號20。第1詢 問部17由駕駛座天線10最先發送具有優先順序最高的鑰匙號碼的質詢22，來實行第1詢 問。在此，雖然第1電子鑰匙2a位於駕駛座側車外通信區域Ea、且第3電子鑰匙2c位於車 內通信區域Ec，但第1詢問部17最先從第1電子鑰匙2a接收對於第1詢問的應答。在從第1電子鑰匙2a接收到應答後，第2詢問部18將通信天線切換到副駕駛座 天線11，這次由副駕駛座天線11發送第1質詢22a。在此，由於第1電子鑰匙2a不位於副 駕駛座天線區域E2內，所以第2詢問部18無法通過車輛接收器12接收到對於所述第1質 詢22a的應答。這時，鑰匙位置判斷部19雖然接收在第1詢問中電子鑰匙2作出的應答， 但因無法接收在第2詢問中的應答，所以在這個時點會判斷電子鑰匙2位於車外。然後，鑰 匙位置判斷部19通過校驗E⑶9來實行對第2個之後的鑰匙號碼的電子鑰匙2的詢問。接著，第1詢問部17將使用天線從副駕駛座天線11再次切換到駕駛座天線10， 並由駕駛座天線10再次開始第2質詢22b之後的發送。這時，由於第2電子鑰匙2b不位 於駕駛座天線區域El內，所以無法對所述第2質詢22b作出應答。因此，第1詢問部17在 經過規定的限制時間之後，接著由駕駛座天線10發送第3質詢22c。由於第3電子鑰匙2c位於駕駛座天線區域El內，所以其對所述第3質詢22c作出應答並發迴響應23。因此，第1詢問部17接收對於第3質詢22c的應答。在接收對第3質詢22c的應答時，第2詢問部18將使用天線再次切換到副駕駛座 天線11，並由副駕駛座天線11發送相同的第3質詢22c。由於第3電子鑰匙2c位於副駕 駛座天線區域E2內，所以第2詢問部18會接收到對於所述第3質詢22c的應答。因此，由 於鑰匙位置判斷部19在第1詢問中接收對於第3質詢22c的應答，進一步在第2詢問中也 接收對於第3質詢22c的應答，所以以此判斷電子鑰匙2位於車內。然後，鑰匙位置裝置19 在識別電子鑰匙2位於車內的時點停止發送質詢22，從而結束鑰匙位置判斷。因此，在本例子中，由於即使電子鑰匙處於圖7以及圖8的位置狀態也可以準確地 確定電子鑰匙2的位置，所以能高精度地判斷電子鑰匙2的位置。另外，即使登錄在車輛1 中的電子鑰匙2的登錄個數增加，也會在判斷出電子鑰匙2位於車內的時點結束鑰匙位置 判斷。因此，在由天線10(11)進行詢問時，由於不須要發送登錄在車輛1中所有的電子鑰 匙2的質詢22，所以可以縮短鑰匙位置判斷所要的時間。基於本實施方式的構成，除了第1實施方式的(1)、(3)、(4)的效果，還可以得到以 下的效果。(5)無論登錄在車輛1中的電子鑰匙2的登錄個數為幾個，例如在只使用1個電子 鑰匙2時，都可以將鑰匙位置判斷所須的時間縮為最短。實施方式並不僅限於上述的構成，也可以更改為以下的形式。在第1以及第2實施方式中，喚醒信號20可以定期地發送，也可以對預定操作作 出應答而發送。在第1以及第2實施方式中，也可以將鑰匙位置判斷裝置16應用於對車鑰匙是否 遺忘在車內進行檢測。在第1以及第2實施方式中，並不僅限於在進行詢問中發送質詢22的時候，在與 接收Ack回復無關的情況下發送質詢22，也能以接收到來自於電子鑰匙2的Ack的回覆作 為條件來發送質詢22。並不僅限於在切換天線之後無條件地進行質詢22的發送，例如也能以接收到對 於喚醒信號20的Ack應答作為條件來進行質詢22的發送。在第1以及第2實施方式中，天線10、11的配置位置並不限定於車門，例如也可以 為車身立柱(pillar)。在第1以及第2實施方式中，天線10、11的個數並不僅限為設置在駕駛座以及副 駕駛座上的2個，例如也可以設置在行李車廂門上、合計為3個。在第1以及第2實施方式中，鑰匙位置判斷裝置16判斷電子鑰匙2位於車內還是 車外。並不僅限於此，例如也可以在車內被分割成多個分割區域的情況下，鑰匙位置判斷裝 置16判斷電子鑰匙位於哪一個分割區域。在第1以及第2實施方式中，也可以在智能校驗時，將作為車輛固有ID的車輛ID 從車輛1發送至電子鑰匙，並實行所述ID的校驗。在第1以及第2實施方式中，免鑰匙作業系統3在從車輛1至電子鑰匙2的往路 通信、和從電子鑰匙2至車輛1的復路通信分別使用不同的周波數，但並不僅限於此，也可 以使用相同的周波數。
在第1以及第2實施方式中，在通信中使用的周波數並不僅限於LF或者UHF，也可 以為其他的波段。在第1以及第2實施方式中，並不僅限於在分別對電子鑰匙2實行詢問時，以質詢 22所含的鑰匙號碼來確定電子鑰匙2。例如也可以從車輛1發送個別的記號等來確定鑰匙 號碼，總之可以採用各種形式來確定電子鑰匙2。在第1以 及第2實施方式中的鑰匙位置判斷裝置16也可以搭載在車輛1以外的 機器或者裝置上。其次，關於從上述實施方式以及其他例子能夠掌握的技術特徵及其效果補記如 下。所述第1詢問和所述第2詢問分別包括質詢，該質詢用於對所述電子鑰匙的正當 性以質詢響應方式來認證，並在將電子鑰匙從待機狀態切換到起動狀態的喚醒信號之後被 發送，所述質詢包含鑰匙號碼，從而限定可以對所述詢問進行正確地處理並應答的電子鑰 匙。在這種構成中，由於以往一直被使用的質詢內的鑰匙號碼用於限定能夠應答詢問的電 子鑰匙，所以不須要在無線信號中追加新的標記。
權利要求
1.一種電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，具備多個天線，其包括設置在鑰匙通信對象上的第一天線以及第二天線，所述第一天線的 通信區域與所述第二天線的通信區域至少部分地重疊而形成重疊通信區域，所述第一天線 的通信區域和所述第二天線的通信區域各自具有非重疊通信區域；第1詢問部，其由所述第一天線對登錄在所述鑰匙通信對象中的各個電子鑰匙進行第 1詢問；第2詢問部，其由所述第二天線只對應答了所述第1詢問的電子鑰匙進行第2詢問；和 鑰匙位置判斷部，其根據是否從所述電子鑰匙接收到了對於所述第1詢問和所述第2 詢問的應答，來判斷所述電子鑰匙的位置。
2.根據權利要求1所述的電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，所述第1詢問部在不切換使用天線的情況下對登錄在所述鑰匙通信對象中的所有電 子鑰匙進行所述第1詢問，並且使用同一天線完成所述第1詢問，所述第2詢問部在所述第1詢問全部結束之後，只對應答了所述第1詢問的電子鑰匙 進行所述第2詢問。
3.根據權利要求1所述的電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，所述第1詢問部由所述第一天線以規定的順序對所述多個電子鑰匙進行第1詢問，在 每次從電子鑰匙接收到對於所述第1詢問的應答時將使用天線從所述第一天線切換到所 述第二天線，所述第2詢問部由所述第二天線只對應答了所述第1詢問的電子鑰匙進行所述第2詢 問，並且在進行所述第2詢問之後將使用天線從所述第二天線切換到所述第一天線，所述第1詢問、向第二天線的切換，所述第2詢問、以及向第一天線的切換被反覆進行， 直到對登錄在所述鑰匙通信對象中的所有電子鑰匙的詢問結束為止。
4.根據權利要求1所述的電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，所述鑰匙通信對象為車輛，所述重疊通信區域為車內，各個非重疊通信區域為車外，所 述鑰匙位置判斷部判斷電子鑰匙位於車內還是車外。
5.根據權利要求1所述的電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置，其特徵在於，所述鑰匙位置判斷部根據是否從所述電子鑰匙中的一個鑰匙接收到了對於所述第1 詢問和所述第2詢問的應答，來判斷所述電子鑰匙中的一個鑰匙是位於所述重疊通信區 域、還是位於所述第一天線的非重疊通信區域、還是位於所述第二天線的非重疊通信區域。
6.一種車輛電子鑰匙系統，其具備多個車輛電子鑰匙和可以與所述多個車輛電子鑰匙 進行無線通信的鑰匙位置判斷裝置，其中，所述鑰匙位置判斷裝置包括可以與所述多個車輛電子鑰匙進行無線通信的第一以及第二天線，所述第一天線的通 信區域與所述第二天線的通信區域部分重疊，在車內形成重疊通信區域，所述第一天線的 通信區域和所述第二天線的通信區域各自在車外具有非重疊通信區域；第1詢問部，其將第1詢問從所述第一天線發送至所述第一天線的通信區域； 第2詢問部，其在所述第1詢問之後，將只有應答了所述第1詢問的車輛電子鑰匙才能 正確處理和應答的第2詢問從所述第二天線發送至第二天線的通信區域；和鑰匙位置判斷部，其根據是否從車輛電子鑰匙接收到了對於所述第1詢問的應答和對於所述第2詢問的應答，來判斷有沒有電子鑰匙位於車內、以及有沒有電子鑰匙位於車外。
7.根據權利要求6所述的電子鑰匙系統，其特徵在於，所述第1詢問和所述第2詢問含有與所述多個電子鑰匙中的一個電子鑰匙相對應的鑰 匙號碼，所述第2詢問所含的鑰匙號碼為與應答了所述第1詢問的車輛電子鑰匙相對應的鑰匙號碼。
8.根據權利要求6所述的電子鑰匙系統，其特徵在於， 所述多個電子鑰匙分別具有固有的ID代碼，所述第1詢問和所述第2詢問含有與所述多個電子鑰匙中的一個電子鑰匙的ID代碼 相對應的鑰匙號碼，所述應答含有所述車輛電子鑰匙的ID代碼。
9.根據權利要求8所述的電子鑰匙系統，其特徵在於，各個電子鑰匙在接收到的詢問中所含的鑰匙號碼與所述電子鑰匙自身的ID代碼對應 的情況下，將含有自身ID代碼的無線信號發回作為所述應答，而在接收到的詢問中所含的鑰匙號碼與所述電子鑰匙自身的ID代碼不對應的情況 下，不將含有自身ID代碼的無線信號作為對於所述詢問的應答發回。
全文摘要
一種電子鑰匙系統的鑰匙位置判斷裝置(16)，其具備設置在車輛上的第一天線(10)以及第二天線(11)；第1詢問部(17)，其由所述第一天線(10)發送質詢(22)；第2詢問部(18)，其由所述第二天線(11)只對應答了所述質詢(22)的電子鑰匙發送質詢(22)；和鑰匙位置判斷部(19)，其基於是否從電子鑰匙接收到了對於來自所述第一以及第二天線的質詢(22)的應答，來判斷所述電子鑰匙的位置。
文檔編號E05B49/00GK102071842SQ201010570260
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月10日 優先權日2009年11月11日
發明者佐口信也 申請人:株式會社東海理化電機製作所