专利名称：电子钥匙系统及电子钥匙的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子钥匙系统及用于该电子钥匙系统的电子钥匙，通过电子钥匙与车辆进行相互通信而允许车辆的车载装置进行动作。
背景技术：
以往，在大多数的车辆上搭载有一种电子钥匙系统，作为车钥匙使用能够通过无线方式发送ID代码的电子钥匙，通过无线方式对该电子钥匙和车辆执行ID校验(例如參见日本特开2007-118899号公报)。在上述公报的电子钥匙系统中，车辆发送要求信号，电子钥匙将该要求信号接收， 测定该要求信号的強度，将测定结果(要求信号接收强度)和ID代码自动发回给车辆，车辆执行ID校验。车辆的发送器向车室内和车室外发送要求信号。车载控制装置对从电子钥匙供给来的要求信号接收信号強度与预先设定的车室内阈值及车室外阈值分别进行比较。当要求信号接收强度大于车室内阈值吋，车载控制装置判断为电子钥匙位于车室内；当要求信号接收强度大于车室外阈值且在车室内阈值以下吋，车载控制装置判断为电子钥匙位于车室外。当电子钥匙位于车室外且ID校验成立吋，车载控制装置允许车门上锁和/或解锁。另一方面，当电子钥匙位于车室内且ID校验成立吋，车载控制装置允许发动机启动。然而，在上述公报的电子钥匙系统中，因车辆周边环境的关系，有时会有噪声混入到电子钥匙所接收的要求信号中。由于噪声的混入有时会导致电子钥匙的要求信号接收强度与原本的要求信号接收强度不同，所以车载控制装置有可能无法准确地判断电子钥匙的位置。另ー方面，也不希望为了判断噪声而导致电子钥匙的耗电增加。
发明内容
本发明的目的在干，提供ー种电子钥匙系统及电子钥匙，能够高精度地測定通信环境的噪声，井能够减少电子钥匙的耗电。本发明的第1方面所涉及的电子钥匙系统，通过ID校验用通信来校验电子钥匙的 ID，所述ID校验用通信通过从车辆发送无线信号而开始，在所述车辆和所述电子钥匙之间进行所述ID校验用通信，所述电子钥匙系统根据在所述ID校验用通信中使用的电波的接收强度来判断所述电子钥匙的位置，所述电子钥匙系统具备測定信号发送部，从所述车辆向所述电子钥匙发送信号強度測定信号；信号強度測定部，測定第1信号強度和第2信号强度，第1信号強度是所述电子钥匙接收到所述信号強度測定信号时的接收强度，第2信号强度是所述电子钥匙在所述ID校验用通信中的空闲时间的电波的接收强度；以及控制部，根据所述第1信号強度和所述第2信号強度的测定结果，控制所述电子钥匙的动作。根据第1方面，电子钥匙系统能够通过在ID校验用通信中測定第1信号強度和第 2信号強度，从而能够高精度地測定通信环境的噪声。另外，相比于在ID校验用通信中以外的期间进行噪声測定的其他系统，能够提高噪声的測定精度。另外，电子钥匙系统在ID校验用通信开始且电子钥匙为了进行ID校验用通信而动作的期间进行接收信号強度判断，所以无需为了噪声监视而始终起动电子钥匙。因此，能够将电子钥匙1的动作期间仅限定在ID校验用通信中，能够降低电子钥匙1的耗电。本发明的第2方面，在第1方面所述的电子钥匙中，所述空闲时间是到所述电子钥匙针对来自所述车辆的所述无线信号发回应答信号为止的待机时间。根据第2方面，电子钥匙系统在ID校验通信中的待机时间中执行第2信号強度的測定，所以能够高精度地測定通信环境的噪声，能够缩短通信时间。本发明的第3方面，在第1方面所述的电子钥匙中，所述电子钥匙还具有指向性不同的多个接收天线，所述信号強度測定部对每个所述接收天线测定所述第1信号強度和第 2信号強度。根据第3方面，电子钥匙系统对每个指向性不同的多个接收天线测定第1信号强度和第2信号強度。能够得到分別与各种指向性对应的各种测定結果，能够不受噪声影响， 測定第1信号強度和第2信号強度。能够高精度地判断电子钥匙的位置，能够高精度地判断通信环境的噪声。本发明的第4方面，在第3方面所述的电子钥匙中，所述控制部分别将使用所述多个接收天线测定到的多个第2信号強度与噪声判断用的预定的基准值进行比较，所述控制部将使用所述多个接收天线測定到的多个第1信号強度之中的、与比所述基准值小的第2 信号強度对应的第1信号強度作为所述电子钥匙的接收信号强度发送给所述车辆。根据第4方面，控制部在空闲时间对测定到的第2信号強度和预定值进行比较。若第2信号强度较高，则能够推测为存在噪声，所以控制部能够只比较第2信号強度和预定值就能够测定通信环境的噪声。另外，在电子钥匙的位置判断中使用与预定值以上的第2信号对应的第1信号強度，所以能够高精度地判断电子钥匙的位置。本发明的第5方面，在第3方面所述的电子钥匙中，所述控制部针对每个接收天线将第1信号強度与第2信号強度之差与噪声判断用的预定的基准值进行比较，所述控制部将使用所述多个接收天线測定到的多个第1信号強度之中的、与所述基准值以上的差对应的第1信号強度作为所述电子钥匙的接收信号强度发送给所述车辆。根据第5方面，控制部只通过对第1信号強度与第2信号強度之差和预定值进行比较，就能够区分第1信号強度的增减是由信号強度測定信号的強度变化而引起的、还是由噪声引起的。另外，由于在电子钥匙的位置判断中使用与预定值以上的差对应的第1信号強度，所以能够高精度地判断电子钥匙的位置。本发明的第6方面，在第3方面所述的电子钥匙中，所述信号強度測定部被设置在所述电子钥匙上，所述信号強度測定部依次使用所述多个接收天线，测定所述第1信号强度和第2信号強度。根据第6方面，信号強度測定部依次使用多个接收天线，所以能够减少最大耗电。本发明的第7方面，在第1方面所述的电子钥匙中，所述控制部从所述电子钥匙发送所述信号強度測定部的测定结果，将所述测定结果通知给所述车辆。根据第7方面，当电子钥匙处于噪声环境吋，能够执行对策动作。例如，能够催促用于移动电子钥匙。本发明的第8方面，在第1方面所述的电子钥匙中，所述控制部以无线方式从所述电子钥匙向所述车辆发送所述信号強度測定部的測定結果，所述车辆根据从所述电子钥匙
5以无线方式接收到的所述测定結果，判断所述ID校验用通信中的噪声状況。根据本发明的第8方面，由于车辆判断ID校验用通信中的噪声状況，所以电子钥匙无需进行噪声状况的判断处理，相应地电子钥匙的耗电減少。本发明的第9方面，在第1方面所述的电子钥匙中，所述信号強度測定信号是高电平和低电平交替組合的ニ值信号。根据第9方面，即使在通信环境下发生了极短时间的临时噪声的情况下，也能够根据接收到的信号強度測定信号中的高电平和低电平的解调结果，检测出该噪声的发生。 因此，即使针对临时噪声，也能够高精度地判断电子钥匙的位置。本发明的第10方面涉及ー种电子钥匙，用于电子钥匙系统，所述电子钥匙系统通过ID校验用通信来校验电子钥匙的ID，所述ID校验用通信通过从车辆发送无线信号而开始，在所述车辆和所述电子钥匙之间进行所述ID校验用通信，所述电子钥匙系统根据在所述ID校验用通信中使用的电波的接收强度来判断所述电子钥匙的位置，所述电子钥匙具备接收部，接收所述信号強度測定信号；信号強度測定部，測定第1信号強度和第2信号強度，第1信号強度是接收到所述信号強度測定信号时的接收强度，第2信号強度是所述ID 校验用通信中的空闲时间的电波的接收强度；以及控制部，根据所述第1信号強度和第2信号強度的测定结果，控制所述电子钥匙的动作的执行。根据第10方面，能够得到与第1方面相同的优点。
图1是电子钥匙系统的框图。
图2是车辆的通信区域的示意图。
图3是示出电子钥匙系统的通信动作的时间关系图。
图4是示出基于接收信号強度的电子钥匙的位置判断的阈值的图。
图5是示出电子钥匙系统的电子钥匙的动作的流程图。
图6是示出电子钥匙系统的车辆的动作的流程图。
图7是示出电子钥匙系统的车辆的动作的流程图。
图8是示出电子钥匙系统的电子钥匙的动作的流程图。
图9是示出电子钥匙系统的电子钥匙的动作的流程图。
图10是示出电子钥匙系统的通信动作的时间关系图。
图11是信号強度測定信号的解调结果的示意图。
图12是示出电子钥匙系统的通信动作的时间关系图。
图13是示出电子钥匙系统的通信动作的时间关系图。
具体实施例方式(第1实施方式)下面，參照图1 图7，说明将本发明具体化为车辆的电子钥匙系统的第1实施方式。如图1所示，在车辆2上搭载有电子钥匙系统3。电子钥匙系统3使用电子钥匙1 作为车钥匙。电子钥匙1通过无线通信发送固有的ID代码(钥匙代码)。电子钥匙系统3通过由车辆2和电子钥匙1进行的短距离无线通信(通信范围几米)执行ID校验。在 ID校验成立的情况下，驾驶者不对车钥匙进行操作，也能够执行车门的上锁和解锁、发动机的启动和停止等车辆动作。电子钥匙系统3包括免钥匙操作系统，当电子钥匙1向车辆2靠近时、或从车辆2 远离时，免钥匙操作系统自动执行ID校验，允许车门上锁和/或解锁。下面说明免钥匙操作系统。在车辆2上设置有校验ECU (Electronic Control Unit，电子控制单元)21和主体 E⑶31。在校验E⑶21上连接有前侧LF发送器22、后侧LF发送器23、及UHF接收器对，前侧LF发送器22被埋设在车室内的地板等，向车室内的前侧发送LF(Low Frequency,低频) 带的无线信号，后侧LF发送器23向车室内的后侧发送LF带的无线信号，UHF接收器M被埋设在车室内后方的车体等上，接收UHF(Ultra High Frequency，超高频)带的无线信号。 校验ECU21对通过上述短距离无线通信(下面称为“智能通信”)接收到的电子钥匙1的 ID代码执行ID校验。主体ECU31通过车室内LAN (Local Area Network，局域网)30与校验ECU21连接，例如对车辆2的电源系统及车门的上锁和/或解锁进行管理。在电子钥匙1上设置有通信控制部11，通信控制部11对在电子钥匙1与车辆2 之间进行的电子钥匙系统的无线通信进行控制。通信控制部11具备存储器11a，在存储器 Ila中存储上述固有的ID代码(钥匙代码)。在通信控制部11上连接有LF接收部12和 UHF发送部13，LF接收部12接收电子钥匙1外部的LF带的信号，UHF发送部13依照通信控制部11的指令发送UHF带的信号。另外，LF接收部12相当于接收部。LF接收部12包括对无线信号的接收强度进行測定的接收信号強度測定 (Received Signal Strength Indicator，下面简称为 RSSI)电路 17、18、19。在 LF 接收部 12上设置有接收天线14、15、16。接收天线14、15、16分別在互不相同(优选相互正交)的 X轴、Y轴、Z轴上接收电波(无线信号)。各个接收天线14、15、16由棒型天线或线圈型天线构成。接收天线14、15、16分別与RSSI电路17、18、19连接。在本实施例中，LF接收部 12在接收无线信号时使RSSI电路17、18、19依次ー个ー个动作，依次測定无线信号的強度 (接收信号強度)。对于该順序，可以是按照RSSI电路17、18、19的順序，然而本发明限于该顺序。而且，LF接收部12将这些RSSI电路17、18、19測定到的接收信号強度(測定结果)提供给通信控制部11。另外，RSSI电路17、18、19作为信号強度測定部发挥作用。在校验E⑶21上连接有在将车门上锁时由用户操作的右侧锁闭传感器25及左侧锁闭传感器27;和在将车门解锁时由用户操作的右侧解锁传感器沈及左侧解锁传感器观。校验E⑶21在被控制的正时间歇性地使前侧LF发送器22和后侧LF发送器23发送要求信号Srq，以尝试智能通信是否成立。另外，在用户已下车时，校验E⑶21以右侧锁闭传感器25或左侧锁闭传感器27被进行了操作为触发，开始从前侧LF发送器22及后侧LF 发送器23间歇性地发送要求信号Srq，从而开始智能通信。电子钥匙1在LF接收部12接收到要求信号Srq吋，UHF发送部13发回包括登录在存储器Ila中的ID代码的ID代码信号Sid。校验ECU21对从电子钥匙1发回的ID代码信号Sid内的ID代码和登录在存储器 21a中的ID代码进行校验。在电子钥匙系统3中，电子钥匙1測定从车辆2发送来的要求信号Srq的信号强度，将包含測定结果(信号強度)的ID代码信号Sid发回。然后，车辆2对该信号強度与图4所示的车室内阈值Bthi及车室外阈值Btho进行比较，从而判断电子钥匙1的位置，根据电子钥匙1的位置，控制车门的上锁和/或解锁、发动机的启动和/或停止。如图2所示，前侧LF发送器22和后侧LF发送器23形成车辆2的通信区域Ac。 在图示的例子中，前侧LF发送器22向包括车辆2前部的前侧通信区域Af内发送无线信号， 后侧LF发送器23向包括车辆2后部的后侧通信区域Ar内发送无线信号。由这些前侧通信区域Af和后侧通信区域Ar形成车辆2的通信区域Ac。在校验E⑶21上设置有測定信号发送部21b，測定信号发送部21b从车辆2向电子钥匙1发送信号強度測定信号Srs。电子钥匙1和车辆2为了进行智能通信，从车辆2发送使电子钥匙1起动的要求信号Srq，測定信号发送部21b在该要求信号Srq上附加信号強度測定信号Srs进行发送。在信号強度測定信号Srs的前头包含有使电子钥匙1执行接收信号強度測定的起始位。測定信号发送部21b在发送了要求信号Srq之后立即连续发送信号強度測定信号Srs。另外，測定信号发送部21b作为测定信号发送部发挥作用。在电子钥匙1的通信控制部11上设置有信号強度取得部lib。信号強度取得部 lib从各个RSSI电路17、18、19取得检测结果(接收信号強度)。信号強度取得部lib在电子钥匙1正在接收要求信号Srq(信号強度測定信号Srs)的期间取得由各个RSSI电路
17、18、19測定到的接收中信号強度Bi。另外，信号強度取得部lib在从电子钥匙1接收要求信号Srq起到发回ID代码信号Sid为止的回信待机期间Tw取得由各个RSSI电路17、
18、19測定到的非接收时信号強度B2。在图3中，从要求信号Srq的发送开始到ID代码信号Sid的发送完成为止的无线通信也称为ID校验用通信。回信待机期间Tw是ID校验用通信中的空闲时间的ー个例子， 也称为非接收时期间。接收中信号強度Bl有时被称为第1信号強度。非接收时信号強度 B2有时被称为第2信号強度、空闲时间信号強度或者背景信号(kickgroimd signal)強度。在通信控制部11上设置有測定通信环境下的噪声的噪声測定部11c。该噪声测定部Ilc通过对回信待机期间Tw的非接收时信号強度B2和信号強度測定信号Srs的接收中信号強度Bl进行比较，从而测定噪声。具体地讲，噪声測定部Ilc计算接收中信号強度 Bl与非接收时信号強度B2的信号強度差C，将计算出的信号強度差C和预定值Cth进行比较，判断信号強度差C是否大于预定值Cth。预定值Cth也被称为第1基准值，用于判断要求信号Srq中是否混入有噪声。若要求信号Srq中混入有噪声，则非接收时信号強度B2增大，但是接收中信号強度Bl不怎么会因噪声的影响而改变，所以信号強度差C变小。因此， 噪声測定部Ilc根据信号強度差C与预定值Cth的比较結果，判断电子钥匙1是否处于噪声环境。当信号強度差C在预定值Cth以上吋，电子钥匙1将接收天线14、15、16的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq (信号強度測定信号Srs)的信号强度采用。另ー方面，当信号強度差C小于预定值Cth吋，电子钥匙1不将接收天线14、15、16的接收中信号強度Bl 作为要求信号Srq (信号強度測定信号Srs)的信号强度采用。另外，噪声測定部Ilc被包括在本发明的控制部中。在通信控制部11上设置有測定结果通知部lld，该测定结果通知部Ild在智能通信中将噪声測定部Ilc測定到的信号強度測定结果发送给车辆2。在电子钥匙1响应于要求信号Srq而向车辆2发回ID代码信号Sid时，测定结果通知部Ild在该ID代码信号Sid 上附加信号强度测定结果D并发送给车辆2。如图3所示，信号强度测定结果D包括X轴接收天线14的接收信号強度测定值Dx、Y轴接收天线15的接收信号強度测定值Dy、Z轴接收天线16的接收信号強度测定值Dz、以及噪声測定结果Dn。噪声测定结果Dn包括作为要求信号Srq的信号强度采用的接收天线14、15、16的接收中信号強度Bl (1个以上)。另外，測定结果通知部Ild被包括在本发明的控制部中。如图1所示，在车辆2的校验E⑶21上设置有钥匙位置判断部21c，该钥匙位置判断部21c判断电子钥匙1是位于车室外还是位于车室内。钥匙位置判断部21c根据从电子钥匙1发送来的信号强度测定结果D来判断电子钥匙1的位置。具体地讲，如图4所示，若接收中信号強度Bl为车室外阈值Btho以下，则钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于通信区域Acタト，若接收中信号強度Bl大于车室外阈值Btho且在车室内阈值Bthi以下， 则钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于车室外。另外，若接收中信号強度Bl大于车室内阈值Bthi，则钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于车室内。在此，如图2所示， 车室内是指与将从前侧LF发送器22起大致等距离的车室内区域Ai及从后侧LF发送器23 起大致等距离的车室内区域Ai加起来的阴影表示的区域相等的区域。车室外是指与通信区域Ac的除了车室内区域Ai之外的区域相等的区域。在校验E⑶21上设置有噪声通知部21e，噪声通知部21e用于依照被附加在ID代码信号Sid上的噪声测定结果Dn，向用户通知通信环境下有噪声。在通过钥匙位置判断部 21c判断出电子钥匙1处于噪声环境时，噪声通知部21e指示主体E⑶31，例如使显示器35 显示催促电子钥匙1移动的消息。在此，之所以向用户通知处于噪声环境是因为，钥匙位置判断部21c在噪声环境下不能准确地判断电子钥匙1的位置。另外，在校验E⑶21上设置有动作允许部21d，动作允许部21d根据由钥匙位置判断部21c判断出的电子钥匙1的位置，允许车门的上锁动作及解锁动作、发动机的动作等。 另外，动作允许部21d也可以被包括在本发明的控制部中。在钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于车室外而不是位于车室内的情况下，动作允许部21d允许车门上锁和/或解锁。然后，当右侧解锁传感器沈或左侧解锁传感器观检测到了触摸操作吋，校验ECU21指示主体ECU31驱动车门锁闭装置34将车门解锁。当右侧锁闭传感器25或左侧锁闭传感器27检测到了触摸操作吋，校验ECU21指示主体ECU31驱动车门锁闭装置34将车门上锁。也就是说，只要持有电子钥匙1的用户靠近车辆2并触摸解锁传感器沈、28，车门就被解锁。另ー方面，在钥匙位置判断部21c判断出电子钥匙1位于车室内的情况下，动作允许部21d不允许车门上锁和/或解锁。在这种情况下，校验E⑶21向用户通知电子钥匙1 位于车室内。接着说明智能开始系统(Smartstart system)。电子钥匙系统3包括智能开始系统，在进行发动机启动和/或停止操作时无需使用车钥匙进行锁芯(key cylinder)的物理操作，能够通过针对启动开关部件的简单操作进行发动机启动和/或停止操作。在车辆2 上设置有发动机E⑶32，发动机E⑶32在校验E⑶21的ID校验成立之后，进行发动机的点火控制及燃料喷射控制。发动机E⑶32通过车室内LAN30与校验E⑶21及主体E⑶31等各种 E⑶连接。在车辆2的驾驶席上设置有为了切換车辆2的电源状态(电源位置)而被操作的发动机开关33。发动机开关33被连接在主体ECU31上。发动机开关33是例如按压式开关。发动机开关33—旦被按压操作，主体E⑶31就向校验E⑶21输出操作信号。校验E⑶21被输入了该操作信号吋，使前侧LF发送器22及后侧LF发送器23发送要求信号Srq， 执行ID校验。然后，钥匙位置判断部21c判断电子钥匙1是否位于车室内。校验E⑶21确认到电子钥匙1位于车室内吋，使主体E⑶31允许发动机开关33的操作。在电子钥匙1位于车室内的情况下，当发动机开关33毎次被按压操作吋，主体ECU31 使电源状态按照ACC接通ヰIG接通ヰ电源断开的顺序循环转移。另外，在电子钥匙1位于车室内的情况下，若在发动机停止时刹车踏板被进行了踩踏操作的状态下发动机开关33 被操作，则主体ECU31使发动机ECU32启动发动机。接着，说明本例的电子钥匙系统3的动作。如图3所示，校验E⑶21从LF发送器22、23发送包含信号強度測定信号Srs的要求信号Srq，开始智能通信。要求信号Srq隔着一定间隔从LF发送器22、23反复发送。包含信号強度測定信号Srs的要求信号Srq用于电子钥匙1的ID校验、及电子钥匙1的位置监视。要求信号Srq包含使电子钥匙1起动的起动信号和车辆2固有的车辆ID。校验 E⑶21的測定信号发送部21b将信号強度測定信号Srs与发送要求信号Srq —起从LF发送器22、23发送。若电子钥匙1位于通信区域Ac(參见图2)，则能够接收要求信号Srq。该电子钥匙1的LF接收部12接收起动信号，将通信控制部11从此前的睡眠状态(待机状态)切換为起动状态。如图5所示，电子钥匙1起动后，LF接收部12使接收天线14、15、16依次分别进行包括信号強度的測定及测定值与基准值的比较在内的动作(图5的Sl S6)。在本例中， 能够按照接收天线14、15、16的顺序执行，但本发明不限于该顺序。下面，说明针对X轴接收天线14的处理。由于针对Y轴接收天线15及Z轴接收天线16的处理与针对X轴接收天线14的处理相同，所以在此省略说明。在电子钥匙1起动而将信号強度測定信号Srs接收时，第IRSSI电路17測定X轴接收天线14的接收中信号強度Bl (步骤Si)。第IRSSI电路17将测定到的接收中信号强度Bl输出到通信控制部11。电子钥匙1发回针对要求信号Srq的应答信号、即ID代码信号Sid。第IRSSI电路17在从接收到信号強度測定信号Srs到发回ID代码信号Sid为止的回信待机期间Tw， 測定X轴接收天线14上的非接收时信号強度B2 (步骤S》。第IRSSI电路17将测定到的非接收时信号強度B2输出到通信控制部11。通信控制部11的信号強度取得部lib取得接收中信号強度Bl和非接收时信号强度B2。然后，电子钥匙1使用強度Bi、B2，测定噪声程度，决定是否将测定到的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的信号强度采用。例如，噪声測定部Ilc计算通过X轴接收天线 14取得的接收中信号強度Bl与非接收时信号強度B2的信号強度差C (步骤S3)。接着，噪声測定部Ilc判断计算出的信号強度差C是否大于预定值Cth (步骤S4)。当信号強度差C 在预定值Cth以上、即无噪声时(步骤S4 是)，电子钥匙1将X轴接收天线14上的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq (信号強度測定信号Srs)的信号强度采用(步骤S5)。另ー 方面，在信号強度差C小于预定值Cth、即混入了噪声而导致信号強度差C明显较小时(步骤S4 否)，电子钥匙1不将该接收天线14上的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的接收信号强度采用(步骤S6)。电子钥匙1对其余的接收天线15及16也同样进行步骤Sl S6。有时2个以上的接收天线上的接收中信号強度Bl被作为接收信号强度采用。电子钥匙1在对各个接收天线14、15、16进行了接收信号強度的測定及比较之后， 将包含所采用的接收中信号強度Bl和各个接收天线14、15、16的測定结果的信号強度測定结果D包括在ID代码信号Sid中，从UHF发送部13发回包含信号强度测定结果D的ID代码信号Sid(步骤S7)。另外，电子钥匙1对包含在要求信号Srq内的车辆ID进行车辆ID 校验，当是电子钥匙1自身所登录的车辆2吋，发回ID代码信号Sid。如图6所示，校验E⑶21接收到ID代码信号Sid时，从包含在ID代码信号Sid中的信号强度测定结果D取得接收中信号強度Bl (噪声测定结果Dn)(步骤Sll)。另外，在采用了多个接收信号強度的情况下，校验ECU21在步骤Sll中将最大的接收信号強度或多个接收信号強度的平均值作为代表性接收中信号強度取得。校验ECU21通过对接收中信号強度Bl和阈值Bthi、Btho进行比较来判断电子钥匙1的位置。也就是说，钥匙位置判断部 21c判断接收中信号強度Bl是否在车室内噪声阈值Bthi以下(步骤S12)。在接收中信号強度Bl大于车室内阈值Bthi的情况下(步骤S12 否)、即电子钥匙1位于车室内区域Ai 的位置Y的情况下，钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于车室内(步骤S15)，结束图 6的处理。另ー方面，在接收中信号強度Bl为车室内阈值Bthi以下的情况下(步骤S12: 是)，钥匙位置判断部21c接着判断接收中信号強度Bl是否在车室外阈值Btho以下(步骤 S13)。在接收中信号強度Bl大于车室外阈值Btho的情况下(步骤S13:否)，例如在电子钥匙1处于通信区域Ac内的位置X(图2)的情况下，钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙 1位于车室外(步骤S16)，结束图6的处理。另ー方面，在接收中信号強度Bl为车室外阈值Btho以下的情况下(步骤S13 是)，钥匙位置判断部21c判断为电子钥匙1位于通信区域Ac外(步骤S14)，结束图6的处理。接着，如图7所示，校验E⑶21对接收到的ID代码信号Sid中包含的ID代码进行 ID校验，判断ID校验是否成立(步骤S21)。校验E⑶21在ID校验成立时(步骤S21 是)， 基于钥匙位置判断部21c的判断結果，允许车载装置动作。另外，通过校验ECU21判断为ID 校验不成立的情况下(步骤S21 否)，结束图7的处理。动作允许部21d确认电子钥匙1是否位于车室外(步骤S22)。例如在电子钥匙1 位于位置X且在通信环境下无噪声的情况下，钥匙位置判断部21c判断电子钥匙1位于车室外。动作允许部21d根据钥匙位置判断部21c的判断結果，确认到电子钥匙1位于车室外(步骤S22:是)，通过主体E⑶31允许车门锁闭装置34将车门上锁和/或解锁(步骤 S23)。在该允许状态下，在右侧锁闭传感器25或左侧锁闭传感器27检测到触摸操作吋，主体ECU31使车门锁闭装置34将车门上锁，在右侧解锁传感器沈或左侧解锁传感器观检测到触摸操作吋，主体ECU31使车门锁闭装置34将车门解锁。另ー方面，动作允许部21d在确认到电子钥匙1没有位于车室外的情况下(步骤 S22:否)，确认电子钥匙1是否位于车室内(步骤S24)。例如，如果电子钥匙1位于位置Y 且在通信环境下无噪声，则钥匙位置判断部21c判断电子钥匙1位于车室内。动作允许部 21d根据钥匙位置判断部21c的判断結果，确认到电子钥匙1位于车室内(步骤S24 是)， 通过主体E⑶31允许发动机E⑶32执行发动机的启动和/或停止(步骤S20。主体E⑶31依照发动机开关33的按压操作，使发动机ECU32执行发动机的启动或停止。另ー方面，动作允许部21d在确认到电子钥匙1没有位于车室内的情况下(步骤 S24:否)，结束图7的处理。动作允许部21d在根据信号强度测定结果D确认到电子钥匙1位于噪声环境下的情况下，通过主体E⑶31在显示器35上显示“请移动电子钥匙1”等消息，催促电子钥匙1 移动。另外，显示器35也可以仅在用户乘车时显示消息。而且，本例的电子钥匙系统3通过对接收到从车辆2发送来的信号強度測定信号 Srs时的接收中信号強度Bl和到发回ID代码信号Sid为止的非接收时信号強度B2进行比较，从而测定通信环境中是否有噪声。电子钥匙1采用与判断为没有受噪声影响的接收天线对应的接收中信号強度Bi，向车辆2发回包含该接收中信号強度Bl的ID代码信号Sid。 车辆2若取得判断为电子钥匙1没有受噪声影响的接收中信号強度Bi，就会对该接收中信号強度Bl和阈值进行比较，判断电子钥匙1的位置。然后，若ID校验成立，车辆2就根据电子钥匙1的位置进行车门的上锁和/或解锁、发动机的启动和/或停止。根据以上说明的实施方式，能够发挥如下的作用效果。(1)本实施方式的电子钥匙系统3測定接收到信号強度測定信号Srs时的接收中信号強度Bi、以及回信待机期间Tw的、即没有接收到信号強度測定信号Srs时的非接收时信号強度B2。电子钥匙系统3通过在ID校验用通信中測定这两个信号強度B1、B2，从而能够测定通信环境的噪声。因此，本实施方式的电子钥匙系统3相比于在ID校验用通信中以外的期间进行噪声測定的其他电子钥匙系统，能够提高測定精度。另外，电子钥匙系统3在 ID校验用通信开始且电子钥匙1为了进行ID校验用通信而动作的期间进行接收信号強度判断，所以无需为了噪声监视而始终使电子钥匙1动作。由此，能够将电子钥匙1的动作期间仅限定在ID校验用通信中，能够减少电子钥匙1的耗电。其結果，电子钥匙1的电池更换频度有所減少。(2)回信待机期间Tw是ID校验用通信中的空闲时间。噪声測定部Ilc在不进行 ID校验用的无线信号的发送及接收的空闲时间測定信号強度B2。该信号強度B2被用于噪声的判断。由此，能够有效地进行信号強度的測定，通信时间变短。(3)LF接收部12測定指向性不同的多个接收天线14、15、16的每个接收天线的接收中信号強度Bl及非接收时信号強度B2。能够得到分別与各种指向性对应的各种测定结果(0レ07、02)，不受噪声影响，能够测定到两个信号强度81、82的可能性变高。其结果，噪声的判断及电子钥匙1的位置的判断的精度和稳定性有所提高。(4)噪声測定部Ilc对接收中信号強度Bl与非接收时信号強度B2的信号強度差 C和预定值Cth进行比较。因此，能够确认到接收信号強度的增减是由信号強度測定信号 Srs引起的、还是由噪声引起的，只要与阈值进行比较就能够判断出混入有噪声。由于将与信号強度差C为预定值Cth以上的接收天线14、15、16对应的接收中信号強度Bl用于电子钥匙1的位置判断，所以能够高精度地判断电子钥匙1的位置。(5) UHF发送部13将各个接收天线14、15、16接收到的要求信号Srq的接收中信号強度Bl包括到ID代码信号Sid中而发回，所以能够在车辆2侧掌握电子钥匙1的接收天线14、15、16的接收状況。因此，在对电子钥匙1的接收造成障碍的情况下，例如能够催促用户移动电子钥匙1。
(6)依次測定各个接收天线14、15、16的信号強度，所以与同时测定各个接收天线 14、15、16的信号強度的情况相比，能够减少暂时运算负荷。(第2实施方式)下面，參照图1和图8，说明将本发明具体化为车辆的电子钥匙系统的第2实施方式。本实施方式的电子钥匙系统与上述第1实施方式的不同之处在于，在噪声測定中，对非接收时信号強度B2和阈值进行比较。下面，以与第1实施方式的不同之处为中心进行说明。 另外，本实施方式的电子钥匙系统具有与图1所示的第1实施方式的电子钥匙系统的结构。如图8所示，电子钥匙1若起动，就会对LF接收部12的各个接收天线14、15、16 进行以下处理。在此，说明针对X轴接收天线14的处理，由于针对Y轴接收天线15及Z轴接收天线16的处理与针对X轴接收天线14的处理相同，所以在此省略说明。另外，LF接收部12依次对各个接收天线14、15、16分别进行信号強度的測定和比较。首先，到步骤S2为止，电子钥匙1进行与第1实施方式相同的处理。电子钥匙1 测定噪声，决定是否将接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的接收信号强度采用。也就是说，噪声測定部Ilc判断与X轴接收天线14对应起来的非接收时信号強度B2是否小于预定值Bth (步骤S8)。电子钥匙1在非接收时信号強度B2小于预定值Bth、即无噪声时(步骤S8 是)，将X轴接收天线14的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq (信号強度測定信号Srs)的接收信号强度采用(步骤S5)。另ー方面，电子钥匙1在非接收时信号強度B2 为预定值Bth以上、即混入了噪声导致接收信号強度较大时(步骤S8 否)，不将接收天线 14、15、16的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的接收信号强度采用(步骤S6)。预定值Bth有时被称为噪声判断用的第2基准值。与第1实施方式相同，电子钥匙1将信号强度测定结果D包括在ID代码信号Sid 内从UHF发送部13发回(步骤S7)。根据第2实施方式，除了第1实施方式的(1) (3)、(5)、(6)的作用效果之外，还能够发挥如下的作用效果。(7)噪声測定部Ilc对非接收时信号強度B2和预定值Bth进行比较。若非接收时信号強度B2明显变高而在预定值Bth以上，则能够推测为混入噪声。仅靠非接收时信号强度B2和预定值Bth的比较，就能够测定或推測通信环境的噪声。另外，将与小于预定值Bth 的非接收时信号強度B2对应的接收天线14、15、16所測定到的接收中信号強度Bl用于电子钥匙1的位置判断，所以能够高精度地判断电子钥匙1的位置。(第3实施方式)下面，參照图1和图9，说明将本发明具体化为车辆的电子钥匙系统的第3实施方式。本实施方式的电子钥匙系统与上述第1实施方式的不同之处在于，在噪声測定中对非接收时信号強度B2和阈值进行比较之后，对接收中信号強度Bl与非接收时信号強度B2的信号強度差C和预定值Cth进行比较。下面，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。 另外，本实施方式的电子钥匙系统具有与图1所示的第1实施方式的电子钥匙系统相同的结构。如图9所示，电子钥匙1若起动，就会对LF接收部12的各个接收天线14、15、16 进行下面的处理。在此，说明针对X轴接收天线14的处理，由于针对Y轴接收天线15和Z 轴接收天线16的处理与针对X轴接收天线14的处理相同，所以在此省略说明。另外，LF接收部12依次对各个接收天线14、15、16进行信号強度的測定和比较。首先，到步骤S2为止，电子钥匙1进行与第1实施方式相同的处理。电子钥匙1测定噪声，从而决定是否将接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的信号强度采用。也就是说， 噪声測定部Ilc针对X轴接收天线14判断非接收时信号強度B2是否小于预定值Bth (步骤S8)。在非接收时信号強度B2为预定值Bth以上、即混入了噪声而导致接收信号强度较大时(步骤S8 否)，电子钥匙1不将该接收天线14、15、16測定到的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq的接收信号强度采用(步骤S6)。另ー方面，在非接收时信号強度B2小于预定值Bth、即无噪声时(步骤S8 是)， 电子钥匙1计算所取得的接收中信号強度Bl与非接收时信号強度B2的信号強度差C(步骤S3)。接着，噪声測定部Ilc判断计算出的信号強度差C是否大于预定值Cth (步骤S4)。 在信号強度差C为预定值Cth以上、即无噪声时(步骤S4 是)，电子钥匙1将该X轴接收天线14測定到的接收中信号強度Bl作为要求信号Srq(信号強度測定信号Srs)的接收信号强度采用(步骤S5)。另ー方面，电子钥匙1在信号強度差C小于预定值Cth、即混入了噪声而导致信号強度差C明显较小时(步骤S4 否)，转移到步骤S6。与第1实施方式相同，电子钥匙1将信号强度测定结果D包括在ID代码信号Sid 内从UHF发送部13发回(步骤S7)。根据以上说明的实施方式，除了第1实施方式的⑴ (6)的作用效果之外，还能够发挥如下的作用效果。(8)首先，噪声測定部Ilc对非接收时信号強度B2和预定值Bth进行比较，进ー步计算信号強度差C，对信号強度差C和预定值Cth进行比较。因此，即使接收信号強度小于预定值Bth，也能够确认到给信号強度測定信号Srs带来影响的噪声存在，仅通过与阈值比较，就能够高精度地測定通信环境的噪声。另外，因为将由非接收时信号強度B2小于预定值Bth、且信号強度差C为预定值Cth以上的接收天线14、15、16測定到的接收中信号強度 Bl用于电子钥匙1的位置判断，所以能够高精度地判断电子钥匙1的位置。另外，上述实施方式能够按照进行了变更的如下方式来实施。·在上述实施方式中，信号強度測定信号Srs可以是独立于要求信号Srq的信号。 在这种情况下，信号強度測定信号Srs也可以是高电平和低电平组合的ニ值信号。在图10 的例子中，信号強度測定信号Srs也可以是高电平和低电平交替反复的信号。在从车辆2 发送了要求信号Srq之后到电子钥匙1发回ID代码信号Sid为止的回信待机期间Tw的期间，车辆2的LF发送器22、23发送上述信号強度測定信号Srs。电子钥匙1 一旦通过LF 接收部12接收到信号強度測定信号Srs，就对该信号強度測定信号Srs进行解调。如图11 所示，若通信环境中无噪声，则信号強度測定信号Srs的解调结果为“0比持”和“1比持” 交替反复的数字代码序列。另ー方面，在通信环境中存在噪声的情况下，信号強度測定信号 Srs的解调结果为几乎不出现“0比持”的、“ 1比持”连续的数字代码序列。在暂时混入了噪声的情况下，在信号強度測定信号Srs的解调结果中，仅在与混入了噪声的期间对应的部分上连续出现“1”，在与没有混入噪声的期间对应的部分中，“0”和“ 1”交替重复。像这样，在信号強度測定信号Srs为ニ值信号的情况下，能够测定噪声的混入，也能够测定噪声的混入正吋。信号強度測定信号Srs中的低电平期间作为上述空闲时间发挥作用。·在上述实施方式中，也可以在ID校验中使用将通过质询响应认证进行了加密的
14密码通信。质询响应认证是指如下的一种认证方式，在ID校验时，车辆2向电子钥匙1投出质询信号kc，使电子钥匙1运算质询信号Scc的响应，由车辆2确认该响应信号Sre是否取得正确的运算結果。在上述实施方式的要求信号中包含Srq质询信号kc，在ID代码信号Sid中包含响应信号Sre。·在上述实施方式中，如图12所示，也可以将要求信号Srq分为作为起动信号的唤醒信号Swk和质询信号kc，跟着唤醒信号Swk，发送信号強度測定信号Srs。在这种情况下，当针对唤醒信号Swk，从电子钥匙1发回了 Ack信号Sac吋，车辆2发回包含车辆ID 和质询代码的质询信号kc。然后，电子钥匙1 一旦接收到质询信号Scc,就会将包含ID代码、响应代码及信号强度测定结果D的响应信号Sre发回。 在上述实施方式中，如图13所示，将要求信号Srq分为作为起动信号的唤醒信号 SwK车辆信号Svi、以及质询信号kc，跟着车辆信号Svi，发送信号強度測定信号Srs。在这种情况下，在针对唤醒信号Swk，从电子钥匙1发回了 Ack信号Sac吋，车辆2发回包含车辆ID的车辆信号Svi。然后，当针对车辆信号Svi，从电子钥匙1发来的Ack信号Sac吋， 车辆2发回包含质询代码的质询信号kc。电子钥匙1 一旦接收到质询信号kc，就会将包含ID代码、响应代码及信号强度测定结果D的响应信号Sre回信。·在上述实施方式中，也可以使信号強度測定信号Srs包含在质询信号Scc中。·在上述实施方式中，在电子钥匙1发回Ack信号Sac的情况下，也可以在Ack信号Mc中包含信号強度測定結果。·在上述实施方式中，虽然使已有的信号包含信号強度測定信号Srs，然而也可以另外发送信号強度測定信号Srs。·在上述实施方式中，虽然使已有的信号包含信号强度测定结果D，然而可以另外发送包含信号强度测定结果D的信号。 在上述实施方式中，由各个RSSI电路17、18、19依次測定各个接收天线14、15、16 上的信号強度，然而也可以通过设置对接收天线14、15、16进行切換的开关，使用1个RSSI 电路依次进行測定。·在上述实施方式中，依次測定各个接收天线14、15、16上的信号強度，然而也可以在RSSI电路17、18、19中同时測定。·在上述实施方式中，也可以在用户从车辆2下车时，以右侧锁闭传感器25、左侧锁闭传感器27、右侧解锁传感器沈、左侧解锁传感器观的任意一个检测到触摸操作为触发，从前侧LF发送器22及后侧LF发送器23发送要求信号Srq (Ack信号Mc)。·在上述实施方式中，在步骤Sll中采用的信号強度为多个的情况下，取最大值、 或平均值，然而也可以运算3轴合成值来使用。在这种情况下，在步骤S12、S13上，通过从 3轴的各个接收信号強度求出的矢量的大小来进行电子钥匙1的位置判断。·在上述实施方式中，虽然在电子钥匙1侧进行了噪声測定，然而也可以按照信号强度测定结果D，由车辆2进行噪声状況判断。也就是说，在车辆2的校验ECU21上设置噪声状況判断部。该校验ECU21的噪声状況判断部替代电子钥匙1的噪声測定部Ilc进行步骤S3 S6，测定噪声。根据此结构，由于通过车辆2的噪声状況判断部来测定噪声，所以电子钥匙1的运算负荷減少，电子钥匙1的耗电減少。另外，在处于噪声环境的情况下，车辆 2识别到电子钥匙1处于噪声环境，能够执行对噪声进行处置的动作。例如，能够催促用户移动电子钥匙1。·在上述实施方式中，虽然在车辆2侧进行了电子钥匙1的位置判断，然而也可以在电子钥匙1侧进行电子钥匙1的位置判断。也就是说，作为钥匙位置判断部，可以在电子钥匙1的通信控制部11上设置钥匙位置判断部，与车辆2的钥匙位置判断部21c相同地进行步骤Sll S17，由电子钥匙1的钥匙位置判断部进行钥匙位置判断。 在上述实施方式中，电子钥匙系统3所使用的无线信号的频率不限于LF或UHF， 也可以使用除此之外的频率。另外，从车辆2向电子钥匙1发送无线信号时的频率和从电子钥匙1向车辆2发回无线信号时的频率不限于不同，也可以使用相同的频率。·在上述实施方式中，电子钥匙系统不限于以从车辆2发送来的信号为触发进行 ID校验，也能够以从电子钥匙1发送来的信号为触发进行ID校验。·在上述实施方式中，虽然将前侧LF发送器22和后侧LF发送器23设置在车室内，然而也可以设置在车室外。·在上述结构中，LF发送器22、23的位置能够任意变更。·在上述结构中，LF发送器22、23的数量能够任意变更。 也可以将本例应用于车门的解锁。
权利要求
1.ー种电子钥匙系统，通过ID校验用通信来校验电子钥匙的ID，所述ID校验用通信通过从车辆发送无线信号而开始，在所述车辆和所述电子钥匙之间进行所述ID校验用通信，所述电子钥匙系统根据在所述ID校验用通信中使用的电波的接收强度来判断所述电子钥匙的位置，所述电子钥匙系统具备測定信号发送部，从所述车辆向所述电子钥匙发送信号強度測定信号；信号強度測定部，測定第1信号強度和第2信号強度，第1信号強度是所述电子钥匙接收到所述信号強度測定信号时的接收强度，第2信号強度是所述电子钥匙在所述ID校验用通信中的空闲时间的电波的接收强度；以及控制部，根据所述第1信号強度和所述第2信号強度的测定结果，控制所述电子钥匙的动作。
2.根据权利要求1所述的电子钥匙系统，所述空闲时间是到所述电子钥匙针对来自所述车辆的所述无线信号发回应答信号为止的待机时间。
3.根据权利要求1所述的电子钥匙系统，所述电子钥匙还具有指向性不同的多个接收天线，所述信号強度測定部对每个所述接收天线测定所述第1信号強度和第2信号強度。
4.根据权利要求3所述的电子钥匙系统，所述控制部分别将使用所述多个接收天线測定到的多个第2信号強度与噪声判断用的预定的基准值进行比较，所述控制部将使用所述多个接收天线測定到的多个第1信号強度之中的、与比所述基准值小的第2信号強度对应的第1信号強度作为所述电子钥匙的接收信号强度发送给所述车辆。
5.根据权利要求3所述的电子钥匙系统，所述控制部针对每个接收天线将第1信号強度与第2信号強度之差与噪声判断用的预定的基准值进行比较，所述控制部将使用所述多个接收天线測定到的多个第1信号強度之中的、与所述基准值以上的差对应的第1信号強度作为所述电子钥匙的接收信号强度发送给所述车辆。
6.根据权利要求3所述的电子钥匙系统，所述信号強度測定部被设置在所述电子钥匙上，所述信号強度測定部依次使用所述多个接收天线测定所述第1信号強度和第2信号強度。
7.根据权利要求1所述的电子钥匙系统，所述控制部从所述电子钥匙发送所述信号強度測定部的测定结果，将所述测定结果通知给所述车辆。
8.根据权利要求1所述的电子钥匙系统，所述控制部以无线方式从所述电子钥匙向所述车辆发送所述信号強度測定部的測定 η果，所述车辆根据从所述电子钥匙以无线方式接收到的所述测定結果，判断所述ID校验用通信中的噪声状況。
9.根据权利要求1所述的电子钥匙系统，所述信号強度測定信号是高电平和低电平交替組合的ニ值信号。
10.ー种电子钥匙，用于电子钥匙系统，所述电子钥匙系统通过ID校验用通信来校验电子钥匙的ID，所述ID校验用通信通过从车辆发送无线信号而开始，在所述车辆和所述电子钥匙之间进行所述ID校验用通信，所述电子钥匙系统根据在所述ID校验用通信中使用的电波的接收强度来判断所述电子钥匙的位置，所述电子钥匙具备接收部，接收所述信号強度測定信号；信号強度測定部，測定第1信号強度和第2信号強度，第1信号強度是接收到所述信号強度測定信号时的接收强度，第2信号強度是所述ID校验用通信中的空闲时间的电波的接收强度；以及控制部，根据所述第1信号強度和第2信号強度的测定结果，控制所述电子钥匙的动作的执行。
全文摘要
一种能够高精度地测定通信环境噪声、能够减少电子钥匙的耗电的电子钥匙系统及电子钥匙。电子钥匙系统通过ID校验用通信来校验电子钥匙的ID，ID校验用通信通过从车辆发送无线信号而开始、并在车辆和电子钥匙之间进行，电子钥匙系统根据在ID校验用通信中使用的电波的接收强度来判断电子钥匙的位置，电子钥匙系统具备测定信号发送部，从车辆向电子钥匙发送信号强度测定信号；信号强度测定部，测定第1信号强度和第2信号强度，第1信号强度是电子钥匙接收到信号强度测定信号时的接收强度，第2信号强度是电子钥匙在ID校验用通信中的空闲时间的电波的接收强度；和控制部，根据第1信号强度和第2信号强度的测定结果，控制电子钥匙的动作。
文档编号G07C9/00GK102542644SQ201110462240
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月12日 优先权日2010年12月17日
发明者川村将之 申请人:株式会社东海理化电机制作所