JP2007002561A - キーレスエントリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車内に設けられたネットワークを介して複数の車載制御装置が多重通信を行う電子制御システムを搭載した車両において、施解錠時の時間遅延を抑えたキーレスエントリ装置を提供する。
【解決手段】 キーレスエントリ装置の施解錠指令出力部とドアロックアクチュエータ９との間に、施解錠指令出力部が施錠指令または解錠指令を出力したときドアロックアクチュエータ９にドアの施錠信号または解錠信号を先行して出力するドアロックアクチュエータ駆動部３０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明はキーレスエントリ装置に係り、特に複数の車載制御装置が車内に設けられたネットワークを介して多重通信を行う車両に好適なキーレスエントリ装置に関する。

従来から車両に搭載された電子制御システムによって車両の運転席から当該車両における運転席のドアロックの他、車両の全ドアをロックしたりウィンドウを開閉制御したりする一括制御が行われている。
また電子技術の発展に伴い、車両の施解錠機構にも無線によってＩＤ認証確認後、自動施解錠を行う無線式自動暗号照合キー装置（以下、ＫＯＳ；Keyless Operation Systemまたはスマートエントリシステムと称することがある）が市場に出現してきている。

この種のキーレスエントリ装置は、車両のユーザが所持する携帯機および車両に搭載されたＫＯＳにそれぞれに車両のユーザ情報（所有者ＩＤ）が予め保持され、携帯機とＫＯＳとの間で無線通信によって所有者ＩＤのチェック（認証）が行われる。そして、該車両のユーザであることが認証できたときＫＯＳ車載機は、ユーザから出される施錠または解錠の指令を受け付けるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで現在の車両には、電子制御システムとして例えば図４に示すように、所定のデータを伝送するネットワーク１が車両内に設けられて、このネットワーク１に複数の制御装置（ＥＣＵ）が接続されて相互に情報を伝達しながら該車両の監視・制御を行うようになっている。ちなみに図４に示す複数の制御装置は、車載されたエンジンおよびＡ／Ｔ（オートマチックトランスミッション）の制御を司るエンジン・ＡＴ統合ＥＣＵ２、４ＷＤの駆動制御を司る４ＷＤ ＥＣＵ３、走行時の安定性を高める制御を行うＡＳＣ ＥＣＵ４、ステアリングの操舵状態を検出するハンドル角センサ５、車両のキーレスエントリ操作への応答、ヘッドライトの自動消灯機能、パワーウインドーのセーフティ機構、減光式ルームランプ、キー抜き忘れ防止機構などを集中制御するＥＴＡＣＳ６、運転者に車両の状態を表示するメータの制御を司るメータＥＣＵ７、車両のドアに設けられたドアロックの制御を司るドアロックＥＣＵ８およびキーレスエントリの制御を司るＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０等が設けられている。これらの各ＥＣＵは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のプロトコルが適用されて、ネットワーク１を介して相互通信を行うようになっている。

尚、図４には図示しなかったがその他のＥＣＵ（例えば、エアコンの制御を司るエアコンＥＣＵ等）もネットワーク１に接続されて車両の電子制御システムを構成している（例えば、特許文献２を参照）。この種の電子制御システムは、ネットワーク１に各ＥＣＵがデータを出力する際、送信順番待ちによって最大数１０msの遅延が発生することがある。
特開平８−２１１３６号公報 国際公開第ＷＯ０２／０８９４１９号パンフレット

しかしながら、前述したキーレスエントリ装置は、無線式自動照合キー装置の暗号認証に１００ms〜１５０msの時間がかかることがある。そして、暗号認証がなされた後、ドアロックロックを施解錠するドアロックアクチュエータに施錠指令または解錠指令を出力して、ドアロックが施錠／解錠されるまでには、更にネットワーク１の伝送遅延時間およびドアロックアクチュエータの作動遅れ時間が加わる。これらの遅延時間が加わることによってドアロックの完全解錠前にユーザがドアを開ける操作を行う所謂、引っ掛かり等の不具合が生じることが懸念される。またユーザは、このような遅延時間があるためキーレスエントリ装置の反応が遅いと感じるという問題があった。

本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、車内に設けられたネットワークを介して複数の車載制御装置が多重通信を行う電子制御システムを搭載した車両において、施解錠時の時間遅延を抑えたキーレスエントリ装置を提供することにある。

上述した目的を達成すべく本発明のキーレスエントリ装置は、車両に搭載されて所定のデータを伝送するネットワークと、上記車両に搭載されて該車両のユーザが所持する携帯機との間で無線通信を行って所定の情報を交換する無線部と、前記携帯機が送出した上記車両の所有者情報と予め保持された該車両の所有者情報とが一致したとき、ドアロックの施錠または解錠の要求を受けて上記ネットワークに該ドアロックの施錠指令または解錠指令を出力する施解錠指令出力部と、この施解錠指令出力部が前記ネットワークに送出した前記ドアロックの施錠指示または解錠指示を受けて前記ドアロックを施錠または解錠するドアロックアクチュエータに施錠信号または解錠信号を出力するドアロック制御部と
を備えたキーレスエントリ装置であって、
前記施解錠指令出力部と前記ドアロックアクチュエータとの間に介挿されて、該施解錠指令出力部が施錠指令または解錠指令を出力したとき、前記ドアロックアクチュエータに該ドアの施錠信号または解錠信号を先行して出力するドアロックアクチュエータ駆動部を備えることを特徴としている。

したがって上述のキーレスエントリ装置は、施解錠指令出力部によるユーザ認証が完了すると、ドアロック制御部の施解錠指令に先立って直ちにドアロックアクチュエータ駆動部を駆動して施解錠する。

本発明のキーレスエントリ装置によれば、複数の制御装置がネットワークを介して多重伝送を行う電子制御システムが搭載された車両であっても、施解錠指令出力部と前記ドアロックアクチュエータとの間にドアロックアクチュエータ駆動部を介挿しているので、施解錠指令出力部が施錠指令または解錠指令を出力したとき、ドアロックアクチュエータにドアロックの施錠信号または解錠信号を先行して出力することができ、施解錠時にかかる時間遅れを抑えることができる。

この時間遅延は、ネットワークに接続された制御装置が多いほど効果的であり、また、ネットワーク上で伝送されるデータ量の大小によらず常に一定な遅延時間、ネットワークに伝送されるデータ遅延の揺らぎの影響を受けることがない等の実用上多大なる効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態に係るキーレスエントリ装置について添付図面を参照しながら説明する。尚、図１〜図３は発明を実施する形態の一例であって、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。また、図１は、図４に示した従来の車両における電子制御システムと同様な箇所を除いて本発明の特徴を示すべくネットワーク１、車両のドアに設けられたドアロックの制御を司るドアロックＥＣＵ８および後述する車両のユーザが所持する携帯機２０と無線通信を行ってキーレスエントリの制御を実行するＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０を取り出して描いたものである。したがって、図１には図示していないがネットワーク１には、前述した背景技術で説明した各種のＥＣＵが接続されている。

ＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０は、後述する車両のユーザが所持する携帯機２０から送信周波数ｆ１（専らＵＨＦ帯の周波数）で送出された情報を受信するＫＯＳ車載機受信部１０ａおよび携帯機２０に対して情報を送信周波数ｆ２（専らＬＦ帯の周波数）で送信するＫＯＳ車載機送信部１０ｂおよびこれら受信部１０ａ並びに送信部１０ｂの作動を制御すると共に、車両のユーザ情報を保持し、ＫＯＳ車載機受信部１０ａから受け取った携帯機２０から送出されたユーザ情報と予め保持したユーザ情報とを比較してユーザ認証を行うＫＯＳ車載機制御部１０ｃを備える。このように構成されたＫＯＳ車載機ＥＯＳ１０は、ネットワーク１に接続されて、認証結果をこのネットワーク１に接続された各ＥＣＵに伝送する。

一方、ユーザが所持する携帯機２０は、ＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０から送信された情報を受信する携帯機受信部２０ａ、ＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０に対してユーザＩＤ情報等を送出する携帯機送信部２０ｂおよびこれら携帯機受信部２０ａ並びに携帯機送信部２０ｂの作動を制御すると共に、車両のユーザ情報（ユーザＩＤ）を保持する携帯機制御部２０ｃを備えている。

また車両のドアに設けられたドアロックの制御を司るドアロックＥＣＵ８は、後述するドアロックアクチュエータ駆動部３０を介してドアに設けられたドアロックを施錠／解錠するドアロックアクチュエータ９にドアロックＥＣＵ解錠信号およびドアロックＥＣＵ施錠信号を与えるようになっている。
概略的には上述したように構成された本発明のキーレスエントリ装置が特徴とするところは、ドアロックＥＣＵ８とドアロックアクチュエータ９との間にドアロックＥＣＵ８が出力するドアロックＥＣＵ解錠信号およびドアロックＥＣＵ施錠信号に先行してドアロックを施錠／解錠する信号をドアロックアクチュエータ９に与えるドアロックアクチュエータ駆動部３０を備えた点にある。

このドアロックアクチュエータ駆動部３０は、上述したユーザが所持する携帯機２０によって送出されたユーザＩＤ（所有者情報）とＫＯＳ車載機制御部１０ｃが予め保持した車両のユーザを表す所有者情報とが一致したとき、ＫＯＳ車載機制御部１０ｃが解錠または施錠の指令をドアロックアクチュエータ駆動部３０に直接出力してドアロックアクチュエータ９施錠駆動または解錠駆動する。

このドアロックアクチュエータ駆動部３０は、ドアロックＥＣＵ８またはＫＯＳ車載機制御部１０ｃからそれぞれ出力されるドアロックＥＣＵ施錠信号またはＫＯＳ車載機施錠信号のいずれかが有効になったとき、ドアロックアクチュエータ９に施錠信号を出力する施錠信号生成部３１と、ドアロックＥＣＵ解錠信号またはＫＯＳ車載機解錠信号のいずれかが有効になったとき、ドアロックアクチュエータ９に解錠信号を出力する解錠信号生成部３２を備えている。

具体的にドアロックアクチュエータ９に解錠信号を出力する解錠信号生成部３２についてその原理的構成図を示す図２のシーケンス図およびその作動を示した図３のタイミングチャートを用いてより詳細に説明する。
さて、図２においてＰおよびＮは、それぞれ電源ラインの正極側および負極（接地極）側を示している。Ｐラインには、メーク接点Ｄ−ＥＣＵが接続されている。このメーク接点Ｄ−ＥＣＵは、ドアロックＥＣＵ８が出力するドアロックＥＣＵ解錠信号によってメーク（閉路）される。この接点Ｄ−ＥＣＵがメークされると接点Ｄ−ＥＣＵの他端とＮラインとの間に介挿されたリレーＸが励磁されて、接点Ｘが作動する。

次にＰラインには、メーク接点ＫＯＳが接続されている。このメーク接点ＫＯＳは、ＫＯＳ車載機制御部１０ｃが出力するＫＯＳ車載機施錠信号によって閉じられる。接点ＫＯＳが閉じられると接点ＫＯＳの他端とＮラインとの間に介挿されたリレーＹが励磁されて接点Ｙが作動する。この接点ＫＯＳとコイルＹとの間には更にブレーク接点Ｘが介挿されて、解錠信号生成部３２の解錠信号入力部３２ａを構成する。

またコイルＸおよびコイルＹが励磁されたとき、それぞれ閉じられるメーク接点Ｘおよび接点Ｙがそれぞれ並列に接続されて解錠信号生成部３２の解錠信号出力部３２ｂを構成し、この一端がＰラインに、他端にはＮラインとの間に介挿されるリレーＲＥＬが接続されている。このリレーＲＥＬは、励磁されることによってメーク接点ＲＥＬが閉路し、図示しないドアロックアクチュエータを駆動し、ドアロックを解錠する役割を担っている。

尚、図２において破線で囲まれた解錠信号生成部３２（解錠信号入力部３２ａおよび解錠信号出力部３２ｂ）が新たに追加した本発明を特徴付ける回路であって、それ以外の回路は、従来のドアロックアクチュエータに指令を出す回路そのものである。
さて、前述したＫＯＳ車載機制御部１０ｃは、ドア解除指示が入力されたとき、ユーザが所持する携帯機２０が送出したユーザＩＤ（所有者情報）とＫＯＳ車載機制御部１０ｃが予め保持した車両のユーザを表す所有者情報とが一致するかを判定する。この判定に要する時間をＴ１とする。そしてＫＯＳ車載機制御部１０ｃは、判定の結果、車両の所有者であると判定したときネットワーク１にドアロック解錠指令を送出すると共に、解錠信号入力部３２ａの接点ＫＯＳを閉じる。そして解錠信号入力部３２ａの閉じているブレーク接点Ｘを介してリレーＹが励磁されて解錠信号出力部３２ｂのメーク接点Ｙが閉じる。するとリレーＲＥＬが励磁されて、接点ＲＥＬが閉じ、ドアロック解錠信号がドアロックアクチュエータに与えられてドアロックを解錠する。

次いで、ドアロックＥＣＵ８は、ネットワーク１を介してＫＯＳ車載機制御部１０ｃから出力されたドアロック解錠指令を受けて接点Ｄ−ＥＣＵを閉じてリレーＸを励磁する。すると引き続きリレーＲＥＬを励磁し続けて接点ＲＥＬが閉じ続けると共に、解錠信号入力部３２ａのブレーク接点Ｘを開いてリレーＹの励磁を止める。すると解錠信号出力部３２ｂの接点Ｙは開く。

その後、ユーザからのドアロック解錠指令入力がなくなると接点ＫＯＳが開くと共に、ドアロックＥＣＵ８が駆動していた接点Ｄ−ＥＣＵを開いてリレーＸの励磁を解除する。このとき、解錠信号出力部３２ｂの接点Ｘが開くのでリレーＲＥＬの励磁が解除されて接点ＲＥＬが閉じて、一連のドアロック解錠動作が終了する。
ちなみに、従来のキーレスエントリ装置においてドアロックアクチュエータ９に解錠信号を出すまで、つまりドアロック解錠指示入力があってから接点ＲＥＬが閉じるまで時間をＴ３とすれば、本発明のキーレスエントリ装置は、ドアロックＥＣＵ８が出力する解錠信号に先立ってＫＯＳ車載機制御部１０ｃが直接リレーＲＥＬを駆動しているので、［Ｔ３−Ｔ１＝Ｔ２］だけ早くドアロック解錠指令を出力することができる。

尚、上述した説明は解錠信号生成部３２についての説明であるが、施錠信号生成部３１も同様であるので説明を省略する。つまり、上述した解錠信号生成部３２を施錠信号生成部３１に、ドアロック解錠指令をドアロック施錠指令に、解錠信号入力部３２ａを施錠信号入力部に、解錠信号出力部３２ｂを施錠信号出力部にそれぞれ読み替えればよく、施錠動作も上述した解錠動作と同様に行われる。

かくして本発明のキーレスエントリ装置によれば、複数の制御装置（ＥＣＵ）がネットワーク１を介して接続されて、互いに多重伝送を行う電子制御システムが搭載された車両であっても、ドアロックＥＣＵ８とドアロックアクチュエータ９との間にドアロックアクチュエータ駆動部３０を介挿し、ドアロックアＥＣＵ８の施錠指令または解錠指令に先立って、ＫＯＳ車載機ＥＣＵ１０がドアロックＥＣＵ８の施錠指令または解錠指令を出力するので、ドアロックの施解錠にかかる時間遅れを抑えることができる。このためユーザは、制御遅れを感じることがなくドアロックの施解錠を行うことができる。

また、本発明のキーレスエントリ装置は、例えばドアロックＥＣＵ８とドアロックアクチュエータ９とがコネクタで接続されている場合、このコネクタに本発明のドアロックアクチュエータ駆動部３０を介挿すればよいので、既存の車両への適用も容易である。
特に本発明のキーレスエントリ装置は、車両に搭載されたネットワーク１に接続される制御装置（ＥＣＵ）が多いほど効果的であり、また、ネットワーク上で伝送されるデータ量の大小によらず常に一定な遅延時間、ネットワークに伝送されるデータ遅延の揺らぎの影響を受けることがない等の実用上多大なる効果を奏する。

尚、上述の実施例では、ＫＯＳ車載機の制御信号によって先行して制御を行なうドアロックアクチュエータ駆動部に、リレーシーケンスを利用した回路で説明したが、本発明のキーレスエントリ装置は、その他、トランジスタやダイオード等の半導体素子を用いたシーケンス回路、所謂無接点シーケンス回路で構成してもよい。この場合、接点切り替えに要する時間が機械式リレーと異なり短時間で終了するため、制御切替時の連続性を維持する点からも好ましい。

また、本発明のキーレスエントリ装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもかまわない。

本発明の一実施形態に係るキーレスエントリ装置の主要部を示す概略ブロック図である。 図１に示すドアロックアクチュエータを駆動する駆動回路の作動を示すシーケンス図である。 図２に示すシーケンス図の作動を示すタイミングチャートである。 車両に搭載される複数の制御装置（ＥＣＵ）からなる電子制御システムの一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ ネットワーク
８ ドアロックＥＣＵ
９ ドアロックアクチュエータ
１０ ＫＯＳ車載機ＥＣＵ
１０ａ ＫＯＳ車載機受信部
１０ｂ ＫＯＳ車載機送信部
１０ｃ ＫＯＳ車載機制御部
２０ 携帯機
２０ａ 携帯機受信部
２０ｂ 携帯機送信部
２０ｃ 携帯機制御部
３０ ドアロックアクチュエータ駆動部
３１ 施錠信号生成部
３２ 解錠信号生成部

Claims (1)

1. 車両に搭載されて所定のデータを伝送するネットワークと、
   上記車両に搭載されて該車両のユーザが所持する携帯機との間で無線通信を行って所定の情報を交換する無線部と、
   前記携帯機が送出した上記車両の所有者情報と予め保持された該車両の所有者情報とが一致したとき、ドアロックの施錠または解錠の要求を受けて上記ネットワークに該ドアロックの施錠指令または解錠指令を出力する施解錠指令出力部と、
   この施解錠指令出力部が前記ネットワークに送出した前記ドアロックの施錠指示または解錠指示を受けて前記ドアロックを施錠または解錠するドアロックアクチュエータに施錠信号または解錠信号を出力するドアロック制御部と
   を備えたキーレスエントリ装置であって、
   前記施解錠指令出力部と前記ドアロックアクチュエータとの間に介挿されて、該施解錠指令出力部が施錠指令または解錠指令を出力したとき、前記ドアロックアクチュエータに該ドアの施錠信号または解錠信号を先行して出力するドアロックアクチュエータ駆動部を備えることを特徴とするキーレスエントリ装置。

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