かれんこパパのブログ一覧

年末休暇を取ってから本日で一週間が過ぎようとしている。なんとなくあっという間に時間が過ぎている様な感じもするが、実は、26日から息子、孫の３人で、田舎の北海道へ３泊4日で旅行して来たので、そのせいもあるのだろう。今年は、例年より雪も多かったが、極端な吹雪に見舞われる事なく楽しいひと時を過ごすことが出来た。

さて、本題に入ろうと思うが、今回もちょっとだけディープなマニアックネタとなるため、ご興味の無い方は、速攻でスルー願うw

今回調査した内容は、キーによるリモート操作を行う際に、その無線信号を車両側で認識するための受信部、アンテナダイバーシティモジュール関連について調査内容を纏めてみた。このモジュールは、リアウィンドウ上部、ちょうど、ルーフテールランプの辺りのインテリア側に実装されており、リアウィンドウに張り巡らされた、全てのアンテナ（AM, FM, VICS, TV, FBDなど）を各機器で処理するための電気信号へ変換している役割を担っている。



FBD（たぶんドイツ略語）は、リモートコントロールサービスを意味し、キーから送られた315MHz（日本仕様）の変調信号を復調してCASへ送る機能を司る。ただし、この無線の変調方式にも、いくつか種類がある。通常、同一システムであれば、同じ仕様であると考えてしまうが、どうやら、E系については、知っているだけでも２種類存在することがわかった。



E9xのデビュー当時から使用されるCA（コンフォート）キーを例に取っても上図の様に３種類のキーが存在し、当時は、無線認証の関係で、LP（低出力）タイプが日本仕様としてリリースされ、その後、HP（高出力）タイプが補完的にリリース。認証取得が完了後、当時はUSAタイプと称された通常パワーのキーが日本でもリリースされたと想像している。（あくまでも想像範囲〜笑）

それぞれのキータイプは、中古品を購入し、簡易的なリバースエンジニアリングで、各部の違いを調査、確認を行った。（あまりの変○さに、引かないでねw）また、先述した、無線方式であるが、初期のLP、HPタイプは、ASK（Amplitude Shift Keying）で、USAタイプ（後に標準となる？）は、FSK（Frequency Shift Keying）となるが、当初なぜ、無線方式を分けたかは不明であるが、想像するに、無線認証の関係があったのではなかろうか。



その他、ASKとFSKの違いには、上図の様なメリットデメリットがあり、もちろん、後発のFSKタイプは、消費電流やノイズに対する点が優れていると言える。

それらの特徴を踏まえ、アンテナダイバーシティモージュール（以降、アンテナアンプ）について、実験を行ってみた。実験にあたっては、ちょうど、今年初めに、非CAキーのクローンを調査している際に、安価で購入した中古のアンテナアンプがあったので、それを使ってみた。購入したタイプは、ネット検索のパーツリストから互換品であることを確認し購入。

実は先日、試しに愛車のものと交換してみたのだが、リモートコントロール操作は、全く動かず。。中古品である事から一旦、車両での調査を断念し、ベンチ環境での確認準備を進める事にした。ただし、ここで気が付いたのは、先述した、無線方式である。送信側であるキーの変調方式が、愛車ではASKであるが、復調側である、アンテナアンプについては互換品とだけ謳ってあって、変調方式については、特に記述がない。また、ネットの調査でも変調方式までを言及する記述は見当たらなかった。

そこで、本体ケースを開けて、基盤部に実装されてある、受信デバイスを見つけ、品番を確認し、ネットから見つけたデーターシートを確認すると、デバイス自体に、変調方式を選べる、設定がある事に気がついた。回路を辿ってゆくと、中古で購入したアンテナアンプは、FSKの設定であった。要するに、愛車キーの変調方式と合わないので、当然、受信することすら出来ないという事がわかった。



復調デバイス以外は、LPタイプのアンテナアンプと基本同じ構成をしている様なので、変調方式を変えてみて、どう変化するかをベンチ環境にアンテナアンプの接続を追加して動作を確認してみた。



上図のアンテナアンプのCAS側へ接続される信号部にて、アンテナアンプが、キーから送信された電波信号を正しく復調できるかを確認してみる。



すると、オリジナルのFSK設定のままだと確認できなかった信号が、ASKの設定だと、上図の様にコントロール信号波形が、ランダムに発生する事が確認できた。残念ながら、ドアのロックアンロックまでは、現在のベンチ環境では、確認できなかったが、上記波形と、リモートキー操作にて、Wake-up信号が解除されたリレー音が、モジュール側から聞こえたので、ほぼ動作としては間違いないだろう。

さて、実験内容と結果はここまで。。

最後に、この実験で分かったことは、アンテナアンプのタイプが違っていても、モジュール内デバイスの無線変調方式を変えさえすれば、リモートコントロール動作は、なんら問題なく動くのではないかと言うことである。

一方で、送信側となるキーの場合であるが、こちらもデバイスチップには、変調方式を変えられるモードセレクターがあるが、送信側だけに、出力パワーの関係もあり、変調方式を変えるという行為は、電波法の観点から、たとえ実験であっても避ける事にした。

最後までお読み頂いた方々、ありがとうございました〜（＾＾）
皆さん、良いお年を♪

今年は、ちょっと早めの休暇を取得したので、年越しに備えて、愛車の洗車を行なった。CA(コンフォートアクセス)導入後初めての洗車となるが、CA導入前に調べて気になっていた、高圧洗車ガンでのドアハンドル付近への吹き付けで、CAが誤作動する事象を確認。。ロックしたりアンロックしたりとタイミングは、区々。。汗）

CA用ハンドルには、静電容量の変化を検知するタッチセンサーを使っているので、一定の水分量の変化で人がタッチしたのと同じ反応をするのだろう。洗車をしている時、CAキーは、ポケットの中にあるので、誤作動を防ぐには、車両から１.５メートル以上離れた場所にキーを置いておくか、電波を遮断するケースに入れるかなどしないといけないと思う。

逆に、キーを車内に入れっぱなしにしておいて、洗車時に誤動作したなんて事になったら目も当てられない。。汗）そのため、CAキーは常に、肌身離さず持っていた方が安心なのだが。。さて、皆さんは、どうされてるのかな？良い対策があれば教えて欲しい。。（＞＜）

ここ最近のブログは、相変わらずのマニアックネタばかりだったのだが、クルマ弄りのきっかけとなった、オフ会を忘れてはいけませんね。

今年は、色々と所用があり、月例のお庭会は欠席させていただく事が多く有ったので、12月は、今年を締めくくる意味で、絶対参加を自身に誓っておりました！（これまた大袈裟w）

今年最後とあってか、参加者も多く、久しぶりにお会いした方々ともお話しする事ができ充実した1日でした。ただ、午後からは、所用があったので、残念ながら、ランチはスキップ。。（＞＜）

また来年のオフ会も、会長さん始めメンバーの皆さん、宜しくお願いします！

今回の記事は、今までのに輪をかけてマニアックネタなので、ご興味の無い方は、速攻でスルー願うｗ

先ずは、正規ルートで入手（購入）したCAキーだが、とにかく高額だったので、大事に扱えるよう、レザーのキーケースを購入してみた。

う～ん、20年前のモデルだとは言え、お洒落な3D Designのケースに入れると映えるなぁ～笑）今までキーに、こんなに大枚を叩いたことが無かったので、気持ちが舞い上がってしまうのも致し方ないｗ



＊　＊　＊

さて、本題であるが、コンフォートアクセス（CA）キーを扱うようになってから、色々と気になるところが出てきたので、検証を含めてここに備忘録として纏めることにした。

CAキーは、クルマ自体の性能とは直接関係ないものであり、かつ、無線という目に見えない電波を使って一連の機能動作を司っているため、意外と曖昧な挙動に直面する事がある。

そういった状況下で、このCAを扱う上では、その曖昧な挙動の起こる理由やメカニズムを理解しておくことが求められる。（ちょっと大袈裟かなｗ）



時々クルマに乗り込む際に、こんなマークがダッシュに出ることがある。確か、鍵が見つからないといったメッセージだったと思う。毎回ではなく、時々発生するのだ。

そこで、改めて、エンジニアドキュメントに記載のある、CA時の信号シーケンスを確認してみると、キーL/UL、エンジンスタートなどは、毎回、ハンドル内もしくは、内部アンテナからのID信号をCAキーへ送信、それを受け取ったCAキーが認証リクエストをリアのアンテナへ送信、そして、車両にて認証、キーL/ULやエンジンスタートとなるのだ。



上図を作成してみたが、それぞれのキーの向きは実際は関係ない。信号の流れを分かり易くするためにビジュアル的に向きを付けてみた。

ここで、先ほど触れた鍵のマークが発生するケースを考えてみる。そう、ハンドル／内部アンテナからCAキーへ、もしくは、CAキーからリアアンテナへのいずれかの信号が途絶えた時に、認証が失敗して警告が出るのではと推測している。

信号が途絶えるケースは、基本、①電波が遮られるケースと②外的妨害波による干渉などがあるが、①番のケースが可能性が高いと推測している。それは、認証が行われる際のCAキーのあるポジションにより電波状態が変わる事で、例えば、ズボンのポケットやカバンに入れてドアを開けた時のケースを考えると、リアのアンテナまでに電波が到達する可能性は、かなり低い状態になると推測できる。

例えば、キーが反応しない時、キーのポジションを変えてみるといいかもしれない。リアアンテナに見える位置に意図的に移動すると、認証成功の確率はぐっと上がるとみている。

特に初期型のモデルは、CAキーの電波出力が「LP」（低出力）タイプであり、認証失敗の確率が上がる事が想像できる。

まぁ、ダラダラと書いたが、あくまでも私見であるため、何かお気づきの点があれば教えて頂きたい。

今回の検証にあたっては、エンジニアドキュメントに記載の機能をチェックするために以下の様に、リストに落としてみた。基本機能は、数えると13項目あり、OKと記載しているのは確認済み。N/Aとしたものは、2nd CAキーが無いと確認できない為、Skipとした。CAキーのバッテリー切れも警告が出る様であるが、これは、その時が来たら確認するしかないかなｗ

また、それぞれの機能の説明については、ちょっとここまで記載の内容が長くなったため、今回は、割愛したい。




ご興味のある方は、是非、こちらのシートを使って、愛車E9xのチェックをしてみてはいかがでしょうか。改めて調べないと知らない機能って意外とあるねｗ