JP2009002111A

JP2009002111A - 人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステム

Info

Publication number: JP2009002111A
Application number: JP2007166386A
Authority: JP
Inventors: Keigo Nishimoto; 圭吾西本
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】車載機器を作動させる際に行う操作に関し、その操作性を高くすることができる人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステムを提供する。
【解決手段】キーウォッチ３には、各種の動きを検出するモーションセンサ３３が内蔵されている。キーウォッチ３の通信制御部１３（動作識別部３４）は、モーションセンサ３３から得る検出データＤmtを基にキーウォッチ装着者が行う腕の動きを判定し、その通知データとして動作要求信号ＳdyをＲＦ発信部１５から発信する。スマートＥＣＵ４（動作要求解読部３７）は、動作要求信号ＳdyをＲＦ受信機７で受信すると、その動作要求信号Ｓdyを読み取ってキーウォッチ３に付与された動きが何であるかを識別し、複数のＥＣＵ４０，４０…の中からその指令内容に基づくものに動作要求Ｓysを出力して車載機器を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用時において人体装着される人体装着型電子キーを用いて人体動作を検出し、各種システム機器を動作させるに際しては人体動作を操作入力として用いる人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステム。

従来、車両には、車内運転環境向上や運転サポート等を目的にエアーコンディショナー装置、オーディオ装置、カーナビゲーション装置、ハザードランプ等の様々な車載機器が搭載されている。このため、車内には、これら車載機器を動作させる際の操作箇所として種々のスイッチ類が設置されている。ところで、この種のスイッチ類は、車内前部の中央位置であるセンタークラスターに配置されることが多い。よって、運転者がこれらスイッチ類を操作する際には、操作者は自身の手をセンタークラスターまで延ばす必要があり、車載機器を動作させるに際してこの操作が非常に面倒に感じる問題があった。

そこで、この問題を解消するために、例えば特許文献１には、ステアリングホイールのスポーク部分に、ハザードスイッチ等の各種スイッチ類を配置する技術が開示されている。この開示技術を採用すれば、運転者はハザードスイッチ等のスイッチ類を操作するに際して、ステアリングホイールの握り状態でこれらスイッチを操作することが可能となる。よって、運転者が車載機器を作動させるべく各種スイッチ類を操作するに際して、運転者はセンタークラスターまで手を延ばす操作が不要となり、この時のスイッチ操作を楽なものとすることが可能となる。
特開２００５−１６２４号公報

しかし、特許文献１の技術を採用してステアリングホイールのスポーク部分に各種スイッチ類を配置したとしても、各種車載機器を作動させる際には、例えばスイッチを押し操作したり、或いはスイッチを回し操作したりするなどの実際のスイッチ操作が未だ必要である。よって、この種のスイッチ操作に際して、運転者はスイッチ位置を目で確認する操作等が必要であることから、この開示技術はスイッチ操作性が高いものであるとは言えない。このため、車載機器のスイッチ類に関してこれらスイッチの操作性をできるだけ高いものにしたい要望があった。

本発明の目的は、車載機器を作動させる際に行う操作に関し、その操作性を高くすることができる人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステムを提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、車両を動作させる際の車両キーとして、人体に装着可能でしかも自身固有の識別コードを前記車両に向けて無線発信する人体装着型電子キーが用いられる人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステムにおいて、前記人体装着型電子キーは、キー装着先である人体の動きを検出可能な人体動作検出手段と、少なくとも信号発信が可能な第１通信手段と、前記人体動作検出手段が前記人体の動きを検出すると、当該動きに応じて決まる機器作動要求とキー固有の識別コードとが含まれたキー情報を前記第１通信手段から無線で発信させる通信制御手段とを有し、前記車両は、前記人体装着型電子キーとの間で無線通信が可能な第２通信手段と、前記第２通信手段で前記キー情報を受信すると、当該キー情報内に含まれる前記機器作動要求及び前記識別コードを用い、前記識別コードの照合が自身と前記キーとの間で成立すれば、前記人体装着型電子キーの通信対象である車両に設置された各種車載機器のうち前記機器作動要求で指定された特定機器を作動させる作動制御手段とを有することを要旨とする。

この構成によれば、操作者は人体装着型電子キーを例えば腕等に装着した使用状態をとり、この人体装着型電子キーで特定機器を作動させる際には、キー装着箇所である腕等を回転させたり或いは振ったりして人体装着型電子キーに動きを付与する。例えば、特定機器を作動させる際に腕を２回振る動作が必要であるならば、人体装着型電子キーを装着した腕を２回振る動作をとる。このとき、人体装着型電子キーは、人体動作検出手段で人体の動きを検出し、この動きに応じて決まる機器作動要求とキー固有の識別コードとを含んだキー情報を、自身の第１通信手段から発信する。

人体装着型電子キーの通信対象である車両に設置された制御装置は、自身の第２通信手段でキー情報を受信すると、このキー情報を作動制御手段で解読し、キー情報に含まれるキー固有の識別コードが正しく、しかもキー情報に含まれた機器作動要求がどのような情報内容であるのかを確認する。制御装置は、機器作動要求及び識別コードの両者ともに正しいものであることが確認できれば、通信対象に設置された各種車載機器のうち機器作動要求で特定された特定機器を、その機器作動要求の指令に応じた内容で作動させる。

従って、本構成においては、人体装着型電子キーに人体動作を検出可能な人体動作検出手段を設け、キー装着箇所である例えば腕等の動きを検出することによって、キー通信対象に設置された車載機器群を遠隔操作可能としている。このため、キー装着箇所である腕等を回転させたり或いは振ったりする動作で、特定の車載機器を動作させることが可能であることから、車載機器を作動させるに際しては、例えばスイッチを押し操作したり、或いは回転操作したりするなどの実際のスイッチ操作が不要となる。よって、車載機器群を動作させる際の操作性が向上し、これら機器を簡単な操作で楽に作動させることが可能となる。

本発明では、前記人体動作検出式電子キーシステムの作動が許可される操作又は動作を行う際に用いられる操作機器手段と、前記操作機器手段の状態を監視することにより、前記人体動作検出式電子キーシステムの作動を許可し得る操作又は動作の有無を判別し、当該操作又は動作があった時に前記人体動作検出式電子キーシステムの作動を許可する作動許可手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、人体動作検出式電子キーシステムを作動させる際には、その作動を許可し得る操作又は動作が必要であるので、これら操作又は動作が行われていなければ、例えば仮に腕等を振って人体装着型電子キーを動かしても、人体動作検出式電子キーは作動せず、機器が勝手に作動する状況にならない。よって、人体動作検出式電子キーシステムで機器を作動させる際には、操作者が意図的に行う許可操作や許可動作が必ず必要となるので、操作者が意図せずに人体動作検出式電子キーシステムが働いてしまう状況が生じ難くなり、車載機器の誤操作が生じ難くなる。

本発明では、前記人体装着型電子キーが前記通信対象に向けて前記キー情報を発信する際に用いられる通信リソースは、当該人体装着型電子キーを用いて少なくとも前記車両のドアロックを施解錠する時に使用する通信リソースを兼ねていることを要旨とする。

この構成によれば、例えば腕を振るなどして人体装着型電子キーを動かして機器を動作させる際に使用される通信リソースと、人体装着型電子キーを用いて車両のドアロック施解錠を行う際に用いる通信リソースとは共通の通信リソースが使用される。従って、各々の通信で個別の通信リソースを用意する必要がないので、この種の通信系に必要となる部品点数を少なく抑えたり、或いは部品コストを低く抑えたりするなどの効果を得ることが可能となる。

本発明によれば、車載機器を作動させる際に行う操作に関し、その操作性を高くすることができる。

以下、本発明を具体化した人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステムの一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、実際に車両キーを操作しなくても、ドアロック施解錠やエンジン始動を行うことが可能なハンズフリーシステム２が搭載されている。ハンズフリーシステム２は、キー固有のＩＤコード（識別コード）を無線通信で発信する電子キーが用いられるが、本例においてはこの種の電子キーとして、腕時計に電子キー機能が組み込まれたキーウォッチ３が使用されている。ハンズフリーシステム２は、車両１からリクエスト信号Ｓrqを発信させ、このリクエスト信号Ｓrqをキーウォッチ３が受信すると、それに応答する形でキーウォッチ３がＩＤコードを乗せたＩＤ信号Ｓidを車両１に返信し、キーウォッチ３のＩＤコードが車両１のＩＤコードと一致すると、ドアロック施解錠やエンジン始動が許可又は実行されるシステムである。なお、キーウォッチ３が人体装着型電子キーに相当する。

ハンズフリーシステム２を以下に説明すると、車両１には、車両キーとして使用されるキーウォッチ３との間でＩＤ照合を行うスマートＥＣＵ４が設けられている。スマートＥＣＵ４には、ドア等に埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機５と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の信号を発信可能な車内ＬＦ発信機６と、車内バックミラー等に埋設されてＲＦ帯の信号を受信可能なＲＦ受信機７とが接続されている。これらＬＦ発信機５，６は、リクエスト信号Ｓrqを周囲に発信可能であって、車外ＬＦ発信機５が車両周囲にリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアＥ１（図２参照）を形成し、車内ＬＦ発信機６が車内全域にリクエスト信号Ｓrqの車内通信エリアＥ２（図２参照）を形成する。なお、ＲＦ受信機７が第２通信手段に相当する。

図１に示すように、スマートＥＣＵ４には、例えば車外ハンドルノブ等に埋設されたタッチセンサ８が接続されている。タッチセンサ８は、操作者が施錠状態のドアロックを解除する時にハンドルノブをタッチする操作を検出する。スマートＥＣＵ４には、例えばハンドルノブに設けられたロックボタン９が接続されている。ロックボタン９は、操作者が解除状態のドアロックを施錠する時に押し操作される。スマートＥＣＵ４には、ドアロックの施解錠を制御するドアＥＣＵ１０が車内ＬＡＮ（Local Area Network）１１を通じて接続されている。ドアＥＣＵ１０は、スマートＥＣＵ４からの指令に基づきドアロックモータ１２を駆動することでドアロックを施錠状態又は解錠状態にする。

一方、キーウォッチ３には、車両１との間でハンズフリーシステム２に準じた無線通信のコントロールユニットとして働く通信制御部１３と、ＬＦ帯の信号を受信可能なＬＦ受信部１４と、ＲＦ帯の信号を発信可能なＲＦ発信部１５とが設けられている。ＬＦ受信部１４は、自身のＬＦ受信アンテナ１６で受信したＬＦ帯の信号をＬＦ受信回路１７で復調するとともに、その復調後の信号を受信データとして通信制御部１３に出力する。また、ＲＦ発信部１５は、ＲＦ発信回路１８が通信制御部１３から得た通信データを変調する動作を行い、キーウォッチ３が持つ固有のＩＤコード（識別コード）を乗せたＲＦ帯のＩＤ信号ＳidをＲＦ発信アンテナ１９から発信可能である。なお、ＲＦ発信部１５が第１通信手段に相当する。

車両１が駐車状態（エンジン停止及びドアロック施錠状態）の際、スマートＥＣＵ４は、車外ＬＦ発信機５からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓrqを断続的に発信させ、車両周辺に車外通信エリアＥ１を形成する。キーウォッチ３がこの車外通信エリアＥ１に入り込んでリクエスト信号ＳrqをＬＦ受信部１４で受信すると、キーウォッチ３はリクエスト信号Ｓrqに応答する形で、自信のＩＤコードを乗せたＩＤ信号ＳidをＲＦ発信部１５からＲＦ帯の信号で返信する。スマートＥＣＵ４は、ＲＦ受信機７を介してＩＤ信号Ｓidを受信すると、自身に登録されたＩＤコードとキーウォッチ３のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（車外照合）を行う。スマートＥＣＵ４は車外照合が成立すると、内部のメモリに車外照合成立フラグを立てるなどして車外照合成立を認識するとともに、待機中のタッチセンサ８を起動させる。ドアＥＣＵ１０は、車外照合成立下においてタッチセンサ８が車外ハンドルノブへのタッチ操作を検出すると、ドアロックモータ１２を一方側に回転させ、施錠状態のドアロックを解除する。

一方、車両１が停止状態（エンジン停止及びドアロック解除状態）の際、スマートＥＣＵ４は、ロックボタン９が押されたことを検出すると、車外ＬＦ発信機５からリクエスト信号Ｓrqを発信させる。スマートＥＣＵ４は、このリクエスト信号Ｓrqを受けてキーウォッチ３が返信してきたＩＤ信号Ｓidにおいて車外照合が成立した事を認識すると、ドアＥＣＵ１０にドアロック施錠要求を出力する。ドアロック施錠要求を受けたドアＥＣＵ１０は、ドアロックモータ１２を他方側に回転させて解除状態のドアロックを施錠する。

スマートＥＣＵ４には、車載電装品の電源を管理する電源ＥＣＵ２０と、エンジン２１の点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ２２とがバス１１を通じて接続されている。電源ＥＣＵ２０には、車載アクセサリやエンジンを作動させる際に操作するエンジンスタートスイッチ２３と、車載アクセサリに繋がるＡＣＣリレー２４と、エンジンＥＣＵ２２に繋がるＩＧリレー２５とが接続されている。

スマートＥＣＵ４は、車外照合が成立してドアロックが解除された後、例えばカーテシスイッチ等（図示略）からドアが開けられた事を検出すると、運転者が乗車すると認識して車内ＬＦ発信機６からリクエスト信号Ｓrqを発信し、車室内に車内通信エリアＥ２を形成する。スマートＥＣＵ４は、キーウォッチ３がこの車内通信エリアＥ２に入り込んで返信したＩＤ信号ＳidをＲＦ受信機７で受信すると、自身に登録されたＩＤコードとキーウォッチ３のＩＤコードとを比較してＩＤ照合（車内照合）を行う。スマートＥＣＵ４は、車内照合が成立すると、内部のメモリに車内照合成立フラグを立てて車内照合成立を認識する。

乗車した運転者がブレーキペダルを踏みながらエンジンスタートスイッチ２３をエンジンオン操作（スイッチプッシュスタート操作）すると、この操作を検出した電源ＥＣＵ２０は、スマートＥＣＵ４に車内照合結果を確認する。電源ＥＣＵ２０は、スマートＥＣＵ４から室内照合が成立している通知を受けると、ＡＣＣリレー２４及びＩＧリレー２５をオンするとともに、エンジンＥＣＵ２２に起動信号を出力する。起動信号を受けたエンジンＥＣＵ２２は、スマートＥＣＵ４との間で、車内照合結果の確認と、通信先がペアを成すスマートＥＣＵ４であることを確認するペアリングとを暗号化通信により行う。これら両条件の確認を済ませたエンジンＥＣＵ２２は、点火制御及び燃料噴射制御を開始してエンジン２１を始動させる。

また、車両１には、キーウォッチ３に埋設されたトランスポンダ２９を用いて無線通信によるＩＤ照合を行うイモビライザーシステム２６が設けられている。イモビライザーシステム２６には、キーウォッチ３との間でトランスポンダ通信を行う際のアンテナとして働くトランスポンダキーコイル２７が車両１に設けられている。トランスポンダキーコイル２７は、エンジンスタートスイッチ２３を支持する筐体内にリング状に巻回された取り付け状態をとるとともに、スマートＥＣＵ４に接続されている。イモビライザーシステム２６は、キーウォッチ３をトランスポンダキーコイル２７に例えばかざすように近づけることにより、トランスポンダキーコイル２７から発信される駆動電波Ｓｖでキーウォッチ３を起動させ、起動したトランスポンダ２９が返信してきたトランスポンダコード信号Ｓtr内のコード番号を車両１側で照らし合わせてＩＤ照合を行うシステムである。

スマートＥＣＵ４は、運転者がブレーキペダルを踏みながらエンジンスタートスイッチ２３をプッシュスタート操作したことを検出すると、エンジン始動の前段階の認証動作として車内照合成立有無を確認する動作を行うが、この時に確認する照合成立対象はハンズフリーシステム２に準じたＩＤ照合のみに限定されない。即ち、スマートＥＣＵ４は、キーウォッチ３の電池切れに対応すべく、このＩＤ照合成立確認に際して、ハンズフリーシステム２に準じたＩＤ照合とイモビライザーシステム２６に準じたＩＤ照合との２照合のうち、少なくともどちらかが成立していれば車内照合が成立していることを認識する。

キーウォッチ３がワイヤレスキー機能を持つ場合、この種のキーウォッチ３には、キーウォッチ３でのスイッチ操作で車両１のドアロックを施錠する際に操作するロックスイッチ３０と、同じくキーウォッチ３でのボタン操作で車両１のドアロックを解錠する際に操作するアンロックスイッチ３１とが設けられている。通信制御部１３は、ロックスイッチ３０が押し操作された事を検出すると、自身固有のＩＤコードと施錠要求とを乗せた施錠要求信号ＳａをＲＦ帯の信号でＲＦ発信部１５から発信させ、解錠状態にある車両１のドアロックを施錠状態にする。また、通信制御部１３は、アンロックスイッチ３１が押し操作された事を検出すると、自身固有のＩＤコードと解錠要求とを乗せた解錠要求信号ＳｂをＲＦ帯の信号でＲＦ発信部１５から発信させ、施錠状態にある車両１のドアロックを解錠状態にする。

図１に示すように、車両１には、運転者の腕振り等の人体操作を検出してハザードランプ等の各種車載機器を動作させる人体動作検出式機器作動システム３２が搭載されている。この人体動作検出式機器作動システム３２を以下に詳述すると、キーウォッチ３には、キーウォッチ３に付与された動きを検出するモーションセンサ３３が内蔵されている。モーションセンサ３３は、キーウォッチ３の取り付け先である腕の動きを検出すべく働き、例えばジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、圧力センサ等の各種センサを単体若しくは複数種組み合わせたセンサから成る。モーションセンサ３３は、キーウォッチ３の通信制御部１３に接続され、動き検出時の検出データＤmtを通信制御部１３に出力可能である。なお、モーションセンサ３３が人体動作検出手段に相当する。

通信制御部１３には、人体動作検出式機器作動システム３２のキー側制御部として働く動作識別部３４と、この人体動作検出式機器作動システム３２で使用される各種プログラム及びデータを格納するキー側メモリ３５とが設けられている。動作識別部３４は、キー側メモリ３５に格納された人体動作判定制御プログラムを基に動作し、モーションセンサ３３から得る検出データＤmtを読み取ることにより、モーションセンサ３３に付与される動き、即ちキーウォッチ装着者が行う腕の動きを判定する。なお、動作識別部３４が通信制御手段に相当する。

また、キー側メモリ３５には、図３に示すような第１〜第ｎまでの作動モードＭ，Ｍ…ごとに、人体動作登録データＤjtとして具体的な腕の動きが登録された登録表３６が記憶されている。この登録表３６は、モーションセンサ３３の検出データＤmtから導き得る人体動作がどの作動モードＭに相当するのか否かを導出する際に用いる表であって、例えば人体動作が腕を縦に２回振る動作が第１作動モードとして登録され、人体動作が腕を手前に２回回転する動作が第２作動モードとして登録され、人体動作が腕を奥に２回回転する動作が第３作動モードとして登録されている。人体動作判定制御プログラムは、モーションセンサ３３から得る検出データＤmtが、キー側メモリ３５に登録された作動モードＭのどの人体動作登録データＤjtに合致するか否かを見ることにより、キーウォッチ操作者の腕の動きを判定するプログラムである。動作識別部３４は、スマートＥＣＵ４のＣＰＵ（図示略）が人体動作判定制御プログラムを実行した際に機能的に生成されるもので、図１ではこれをブロック図で表現している。

動作識別部３４は、モーションセンサ３３から得た検出データＤmtがキー側メモリ３５の人体動作登録データＤjtに合致して人体動作を検出した際、その旨を通知するデータとして動作要求信号Ｓdyを、ＲＦ発信部１５からＲＦ帯の信号で発信する。この動作要求信号Ｓdyは、キーウォッチ装着者の人体動作に対応した作動モードＭ（第１作動モードや第２作動モード等）のモード番号情報（機器作動要求）と、キーウォッチ３が各々固有に持つＩＤコードとを含むデータ群である。動作識別部３４は、検出データＤmtから人体動作を検出する度に、動作要求信号ＳdyをＲＦ発信部１５から発信させる。動作要求信号Ｓdyの信号発信範囲は、インナーミラーに内蔵されたＲＦ受信機７に動作要求信号Ｓdyが届く程度の狭域エリア範囲（例えば、運転席のエリア範囲）に設定されている。なお、動作要求信号Ｓdyがキー情報に相当する。

図１に示すように、スマートＥＣＵ４には、人体動作検出式機器作動システム３２の車両側制御部として働く動作要求解読部３７と、この人体動作検出式機器作動システム３２で使用される各種プログラム及びデータを格納した車両側メモリ３８とが設けられている。動作要求解読部３７は、車両側メモリ３８に格納されたコード認識制御プログラムを基に動作し、キーウォッチ３から無線通信を介して得た動作要求信号Ｓdyを読み取って、キーウォッチ３に付与された動きが何であるかを識別する。なお、動作要求解読部３７が作動制御手段及び作動許可手段を構成する。

また、車両側メモリ３８には、図４に示すような第１〜第ｎまでの作動モードＭ，Ｍ…ごとに、車載機器動作登録データＤkkとして具体的な車両動作の動作形態が登録された動作表３９が記憶されている。この動作表３９は、キーウォッチ３から無線通信で得た人体動作がどの車両動作に相当するのかを導出する際に用いる表であって、例えば第１作動モード（腕を縦に２回振る動作）がハザードの２回点滅動作として登録され、第２作動モード（腕を手前に２回回転する動作）がカーナビゲーション装置の現在位置画面表示として登録され、第３作動モード（腕を奥に２回回転する動作）がオーディオ機器の電源オン動作として登録されている。コード認識制御プログラムは、キーウォッチ３から無線通信で得た動作要求信号Ｓdyに、どの種の作動モードＭが含まれているのかを見ることにより、キーウォッチ操作者の操作に基づく車両動作を導出するプログラムである。動作要求解読部３７は、スマートＥＣＵ４のＣＰＵがコード認識制御プログラムを実行した際に機能的に生成されるもので、図１ではこれをブロック図で表現している。

車内ＬＡＮ１１には、車載機器のコントロールユニットとして各々の車載機器ごとに設けられた複数のＥＣＵ４０，４０…が接続されている。これらＥＣＵ４０，４０…としては、例えばハザードランプを点灯制御するランプＥＣＵ４０ａや、カーナビゲーション装置を制御するカーナビゲーションＥＣＵ４０ｂ等がある。動作要求解読部３７は、動作要求信号Ｓdyを受信した際、この動作要求信号ＳdyをＲＦ受信機７で復調してその信号内容を解読し、キーウォッチ３からの指令内容を認識する。そして、動作要求解読部３７は、複数のＥＣＵ４０，４０…の中からその指令内容に基づく特定機器に動作要求Ｓysを出力し、所定の動作形態で車載機器を作動させる。

図５に示すように、車内のステアリングホイール４１には、人体動作検出式機器作動システム３２を動作許可状態とする際に操作するシステム許可操作部４２が設けられている。このシステム許可操作部４２は、運転者がステアリングホイール４１を握ったその握り状態で操作可能となるように例えばステアリングホイール４１のスポーク部４１ａに配置されるとともに、静電容量センサや圧力センサ等から成る。また、システム許可操作部４２は、電気配線（図示略）を介して動作要求解読部３７に接続され、自身の検出信号を動作要求解読部３７に出力する。

動作要求解読部３７は、システム許可操作部４２から得る検出信号を基に人体動作検出式機器作動システム３２の動作可否を判定する。即ち、動作要求解読部３７は、システム許可操作部４２から動作許可指令（例えば、オン信号）を入力している間、人体動作検出式機器作動システム３２の動作を許可し、この期間において動作要求信号Ｓdyを受け付ける状態をとり、システム許可操作部４２から動作不許可指令（例えば、オフ信号）を受け付けている間、人体動作検出式機器作動システム３２の動作を不許可とし、この期間において動作要求信号Ｓdyを受け付けずにこれを破棄する状態をとる。なお、システム許可操作部４２が操作機器手段に相当する。

次に、人体動作検出式機器作動システム３２の動作を説明する。
まず、車両１のエンジン２１が停止状態にある際、人体動作検出式機器作動システム３２は待機状態にあり、この時はキーウォッチ３の動作識別部３４が停止状態をとるとともに、スマートＥＣＵ４の動作要求解読部３７も停止状態をとる。ここで、キーウォッチ装着者である運転者が車両１に乗り込み、車内照合成立下でエンジンスタートスイッチ２３をエンジンスタート操作して、停止状態にあるエンジン２１を始動させたとする。このとき、スマートＥＣＵ４は、キーウォッチ３の人体動作検出機能を起動させる旨の通知として、動作起動要求Ｓ１をハンズフリー通信に準ずる無線通信によって車内ＬＦ発信機６からＬＦ帯の信号で発信させる。

キーウォッチ３がＬＦ受信部１４で動作起動要求Ｓ１を受信すると、動作識別部３４が停止状態から起動状態に移り、起動状態となった動作識別部３４は人体動作検出機能の起動完了の旨の通知として、起動完了通知Ｓ２をＲＦ発信部１５からＲＦ帯の信号で発信する。起動完了通知Ｓ２を受け付けたスマートＥＣＵ４は、停止状態にある動作要求解読部３７を起動状態にする。このように、キーウォッチ３の動作識別部３４とスマートＥＣＵ４の動作要求解読部３７とが起動状態となると、待機状態にある人体動作検出式機器作動システム３２が起動状態になる。

ここで、例えばキーウォッチ３の装着箇所が運転者の左手であるとした場合、運転者は人体動作検出式機器作動システム３２で車載機器を動作させる際、スポーク部４１ａの右側寄りの位置にあるシステム許可操作部４２を、ステアリングホイール４１を握り状態のまま右手の指で触れる動作をとる。このとき、システム許可操作部４２は、人体動作検出式機器作動システム３２の作動を許可状態とする動作許可指令を動作要求解読部３７に出力する。動作要求解読部３７はシステム許可操作部４２から動作許可指令を受け付けると、人体動作検出式機器作動システム３２の動作状態を動作不許可状態から動作許可状態とし、キーウォッチ３から発信される動作要求信号Ｓdyを受け付ける状態となる。キーウォッチ装着者は、人体動作検出式機器作動システム３２を起動させる間、システム許可操作部４２に指で触れる状態を維持する。

ここでまず、ハザードランプを点滅させる場合、運転者はキーウォッチ３が装着された自身の左腕を縦に２回振る動作を行う。このとき、キーウォッチ３に内蔵されたモーションセンサ３３は、キーウォッチ装着者が行う動作を検出し、その動作に応じたデータ内容を持つ検出データＤmtを動作識別部３４に出力する。動作識別部３４は、モーションセンサ３３から検出データＤmtを取得すると、この検出データＤmtのデータ内容を読み取り、図３に示す登録表３６を参照して、検出データＤmtがどの作動モードＭに相当するのかを導出する。このとき、検出データＤmtから得られるデータ内容がどの作動モードＭ，Ｍ…にも合致しない場合、動作識別部３４はこの時に得た検出データＤmtに反応しない。

動作識別部３４は、モーションセンサ３３の検出データＤmtから、キーウォッチ装着者が腕を縦に２回振る動作を行ったと認識すると、その動作があった旨を通知する第１作動モードのモード番号情報とキーウォッチが持つ固有のＩＤコードとを含んだ動作要求信号Ｓdyを、ＲＦ発信部１５からＲＦ帯の信号で発信させる。なお、この動作要求信号Ｓdyは、人体動作検出時において例えば１回のみ発信されるだけでもよいし、或いは電波ノイズによる不受信も考慮に入れて複数回発信されてもよい。

動作要求解読部３７は、キーウォッチ３から発信された動作要求信号ＳdyをＲＦ受信機７で受信すると、まずはこの動作要求信号Ｓdyに含まれるＩＤコードと車両１に登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合を行う。この時に使用するＩＤコードは、ハンズフリー通信時やワイヤレス通信時に用いるＩＤコードと同じものが使用される。動作要求解読部３７は、動作要求信号受信時においてＩＤ照合が成立すれば、作動モードＭが何番目のモードであるのかを読み取る動作に移り、一方でＩＤ照合が不成立の場合は、車両１と組みを成さない他のキーウォッチ３から発信された動作要求信号Ｓdyであると認識して、この時に得た動作要求信号Ｓdyを破棄する。

動作要求信号受信時にＩＤ照合成立を認識した動作要求解読部３７は、続いて動作要求信号Ｓdyに含まれる作動モードＭのモード番号情報を読み取り、図４に示す動作表３９を用いて、この作動モードＭからはどのような車両操作を行うべきかを導出する。ここで、腕が縦に２回振られた時は動作要求信号Ｓdyに第１作動モード番号が含まれていることから、動作要求解読部３７は動作表３９を参照した際、第１作動モードの動作内容を確認し、この時の要求動作がハザードの２回点滅であることを認識する。キーウォッチ３からの要求動作がハザードの２回点滅である事を認識した動作要求解読部３７は、ハザードランプの点灯制御を行うランプＥＣＵ４０ａに、車内ＬＡＮ１１を介してハザード２回点滅の動作要求Ｓysを送り、ハザードランプを２回点滅させる。

また、キーウォッチ装着者がカーナビゲーション装置の画面に現在位置を表示させた場合、キーウォッチ装着者は自身の腕を手前に２回回転する動作を行う。このとき、キーウォッチ３から発信される動作要求信号Ｓdyは、第２作動モード番号とキーのＩＤコードとを含む信号として発信される。そして、この動作要求信号Ｓdyを受け付けた車両１は、キーウォッチ装着者により行われた動作が腕を手前に２回回転する動作であった事を認識し、その操作の動作要求であるカーナビゲーション装置の現在位置画面表示を行う。また、オーディオ機器を起動状態とすべくキーウォッチ装着者が自信の腕を奥に２回回転する動作を行った時も、人体動作検出式機器作動システム３２は同様に動作する。

また、キーウォッチ３の動作識別部３４は、自身が起動状態となった際、起動してからの動作時間をタイマでカウントし、そのタイマがカウントアップするまで起動状態を維持する動作をとることから、この起動状態を維持するには、タイマがタイムアップする前にこれをクリアする必要がある。よって、動作要求解読部３７は、エンジン２１が稼働状態にあって自身が起動状態となっている際、定期的に動作起動要求Ｓ１をキーウォッチ３に発信する。動作識別部３４は、動作要求解読部３７から動作起動要求Ｓ１を受け付ける度にタイマをクリアし、このタイマクリア動作によって起動状態を維持する。

また、動作要求解読部３７は、キーウォッチ３に動作起動要求Ｓ１を発信した際、キーウォッチ３から起動完了通知Ｓ２の返信を受けてハンズフリー通信の成立を認識すると、これを以てキーウォッチ３が車内に存在していると認識し、自身も起動状態を維持する。一方、動作要求解読部３７は、動作起動要求Ｓ１を発信したにも拘わらずキーウォッチ３から起動完了通知Ｓ２の返信を受けないと、キーウォッチ３に何らかの不具合が生じたと認識して停止状態に移る。更に、動作要求解読部３７は、エンジン２１が停止状態になると、このエンジン停止状態を以て自身が起動状態から停止状態に作動状態が切り換わる。

ハンズフリー通信不成立やエンジン停止を条件として動作要求解読部３７が停止状態となると、動作要求解読部３７からは動作起動要求Ｓ１が発信されない状態となる。よって、動作識別部３４は、動作要求解読部３７が停止状態となると、動作要求解読部３７からタイマクリア用の無線信号を得ることができなくなるので、起動状態となってから暫くの時間が経過すると、タイマのタイムアップに伴って停止状態となる。このように、動作識別部３４及び動作要求解読部３７が停止状態となると、人体動作検出式機器作動システム３２は起動状態から待機状態に動作状態が戻る。

次に、人体動作検出式機器作動システム３２のデータ登録先である車両側メモリ３８に設定登録された各種登録データＤjt，Ｄkkの変更の仕方を図６及び図７に従って説明する。

車両１の動作表３９に登録された車載機器動作登録データＤkkを変更する場合、操作者は車内センタークラスターに並ぶ各種操作スイッチ（タッチパネルも可）４３，４３…を用いて、登録データ変更開始操作を行う。スマートＥＣＵ４は、この登録データ変更開始操作を検出すると、同じくセンタークラスターに設置された画面４４に、図６に示すような動作内容入力画面４５を立ち上げる。この動作内容入力画面４５には、第１〜第ｎまでの各々の作動モードごとに、車載機器名を入力する車載機器入力欄４６と、この車載機器で行いたい動作を入力する動作内容入力欄４７とが設けられている。操作者は、車内の各種スイッチ４３，４３を用いて車載機器入力欄４６及び動作内容入力欄４７への入力作業を行い、入力作業が完了した際には、この時の入力内容を新規登録データとして更新して動作内容入力画面４５を閉じる。

一方、キーウォッチ３の登録表３６に登録された人体動作登録データＤjtを変更する場合、図７に示すように、例えばロックスイッチ３０及びアンロックスイッチ３１を２つ同時に所定時間長押しする。この２スイッチ３０，３１の長押しを検出した通信制御部１３は、自身の動作状態モードを新規の人体動作登録データＤjtを入力可能な人体動作入力モードにし、モード切り換わりを通知すべく、キーウォッチ３のアラームを１回鳴らしてその旨を通知する。操作者は、キーウォッチ３の動作状態モードを人体動作入力モードとした後、例えばロックスイッチ３０及びアンロックスイッチ３１を押し操作することで作動モードＭのモード番号を指定する。このとき、動作状態モードが人体動作入力モードと成った後にロックスイッチ３０を１回押す度に作動モード番号が１つずつインクリメントされ、アンロックスイッチ３１を１回押す度に作動モード番号が１つずつデクリメントされる。

作動モード番号を指定した操作者は、この入力操作に継続して実際に腕を振ったり回転させたりして人体動作をキー側メモリ３５の登録表３６に登録する。例えば、第３作動モードに腕を３回横に振る人体動作を登録する場合には、キーウォッチ３の動作状態モードが人体動作入力モードとなった後にロックスイッチ３０を３回押し操作し、その状態でキーウォッチ３を装着した腕を横方向に３回振る動作を行う。このとき、モーションセンサ３３は腕を横方向に３回振る動きを検出し、この検出データＤmtを通信制御部１３に出力する。通信制御部１３は、この時に得た検出データＤmtを人体動作登録データＤjtとして登録表３６の第３作動モードの入力欄に書き込む。

各々の作動モードＭ，Ｍ…に人体動作登録データＤjtの入力が完了した後、この登録データ変更操作を終了すべく操作者はロックスイッチ３０及びアンロックスイッチ３１を再度２つ同時に長押しする。このとき、通信制御部１３は、自身の動作状態モードを元の通常モードに戻し、人体動作入力モードが終了したことを通知すべく、キーウォッチ３のアラームを２回鳴らしてその旨を通知する。以上により、車両１側の車載機器動作登録データＤkkとキーウォッチ３側の人体動作登録データＤjtとが、操作者の望む新規のデータ内容に変更される。

従って、本例においては、キーウォッチ３にモーションセンサ３３を組み込み、キーウォッチ３に予め登録しておいた腕の動きを行うことにより、ハザードランプやカーナビゲーション装置等の各種車載機器を遠隔操作することが可能である。このため、この種の車載機器を作動させるに際しては、センタークラスターに配置されたスイッチ群まで手を延ばして操作する手間が不要となり、キーウォッチ３を装着した腕をその場で振ったり或いは回転させたりするという楽な動作で機器作動を行うことが可能となる。よって、車載機器群を動作させる際の操作が操作性の高いものとなり、車載機器操作が面倒に感じる状況が生じ難くなる。

実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）キーウォッチ３にモーションセンサ３３に組み込み、このキーウォッチ装着者の腕の動きをモーションセンサ３３で検出し、その人体動作を車両１に無線通信で通知して人体動作に応じた動作内容で車載機器を作動させる。このため、キーウォッチ３を装着した腕をその場で振ったり或いは回転させたりするという楽な動作で車載機器を作動させることが可能となるので、車載機器群を動作させる際の操作性を向上することができる。

（２）人体動作検出式機器作動システム３２はキーウォッチ装着者がシステム許可操作部４２に触れている間のみ許可されるので、システム許可操作部４２が操作されていなければ、仮にキーウォッチ装着者が腕を動かしても、この時の人体動作で車載機器が動き出すことはない。このため、キーウォッチ装着者が車載機器を動作させる意志がなくシステム許可操作部４２を操作していない時、キーウォッチ装着者が何かの弾みで腕振り操作を行ってしまっても、この時は車載機器が作動状態とならない。よって、キーウォッチ装着者の意図しない腕振り動作で車載機器が作動してしまう状況を生じ難くすることができ、機器操作に際して誤操作を生じ難くすることができる。

（３）キーウォッチ３に付与される動作をキーウォッチ３に内蔵したモーションセンサで検出し、その人体動作を無線通信で車両１に送る際に用いる通信リソースは、車両のドアロック施解錠やエンジン始動の許可（実行）に用いられるハンズフリーシステム２の通信リソースを利用している。このため、ハンズフリーシステム２と人体動作検出式機器作動システム３２とで各々個別の通信リソースを用意する必要がないので、この種の通信系に必要な部品点数を少なく抑えたり、或いは部品コストを低く抑えたりすることができる。

（４）人体動作検出式機器作動システム３２で用いられる登録データとして、キーウォッチ３のキー側メモリ３５には人体動作登録データＤjtが登録され、車両側メモリ３８には車載機器動作登録データＤkkが登録されているが、これら登録データＤjt，Ｄkkは操作者の望む新規登録データにデータ変更可能である。このため、どのような人体動作でどの種の車載機器をどのような動作形態で作動させるのかを自由に設定変更することができる。

（５）キーウォッチ３が人体動作を検出した際には、キーウォッチ３からその時の動作要求として動作要求信号Ｓdyが車両１に向けて発信されるが、この時の人体動作を指定し得る人体動作指定情報としては、人体動作の動作内容から決まる作動モードのモード番号が用いられる。このため、人体動作を指定する指定情報としては番号情報という少ないデータ量で済むことから、動作要求信号Ｓdyを発信する時の発信データ量を極力少なくすることができる。

（６）人体動作検出式機器作動システム３２は、エンジン２１が稼働状態となっている際には起動状態をとり、エンジン２１が停止状態にある時には待機状態をとる。このため、キーウォッチ３が人体動作を検出する必要のないエンジン停止状態の時は、キーウォッチ３が待機状態をとって電力を消費しない状態をとるので、キーウォッチ３及び車両１の電源の省エネルギー化に効果が高い。

なお、実施形態はこれまでの構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・人体動作検出式機器作動システム３２に作動制限を持たせる場合、これはステアリングホイール４１に設けたシステム許可操作部４２を操作している間のみ人体動作検出式機器作動システム３２の動作を許可するということに限定されない。例えば、図２に示すように、運転席に狭いＬＦ帯の通信エリアＥ３（図２の一点鎖線で示すエリア）を形成し、このエリアＥ３内でのみキーウォッチ３の腕振りによる車載機器遠隔操作を許可する制限を用いてもよい。

・人体動作検出式機器作動システム３２の作動制限は、ステアリングホイール４１に設けたシステム許可操作部４２を用いたものや、或いは運転席に狭いＬＦ帯の通信エリアＥ３を形成するものに限定されない。例えば、ステアリングホイール４１のスポーク部４１ａに、車載機器ごとに複数種の選択スイッチを設け、この選択スイッチの特定の１つがオン操作されると、その選択スイッチに対応した車載機器が一定時間（例えば10秒）の間、キーウォッチ３により遠隔操作可能となるものでもよい。なお、この事は複数の選択スイッチに適用することに限らず、１つのみ（単数）の選択スイッチに適用できることは言うまでもない。

・人体動作検出式機器作動システム３２は、システム許可操作部４２が単発的に操作（１度押し操作）されると起動を開始し、キーウォッチ３による動作入力が完了、即ち動作要求解読部３７がキーウォッチ３から動作要求信号Ｓdyを得てこれのデータ解読が完了するまで起動を継続する起動形態をとってもよい。この場合、システム停止は、システム起動開始からの継続時間がタイムアップしたときや、エンジンスタートスイッチ２３がオフ位置に操作されたときなどを条件としてもよい。

・キーウォッチ３の遠隔操作形態としては、例えば画面４４にカーソル５１が表示される場合、画面４４のカーソル座標位置を動かすカーソル位置切り換えに利用してもよい。この場合、キーウォッチ装着腕が振り操作或いは回転操作されると、その時の動き量が無線通信で車両１に送られ、その動き量に応じた座標量だけ画面４４のカーソル位置が動く動作形態をとる。

・動作要求信号Ｓdyには、人体動作を指定する指定情報が含まれるが、これは必ずしも作動モードのモード番号に限定されず、例えばモーションセンサ３３が検出した検出データＤmtそのものでもよい。この場合、車両１には検出データＤmtのデータ内容を解読する機能が必要となる。また、動作要求信号Ｓdyにモード番号のみならず、各々のモード番号がどのような人体動作であるのかを通知する人体動作データも付け加えて車両１に送信してもよい。この場合、車内の画面４４に動作内容入力画面４５（図６参照）を立ち上げて車載機器動作登録データＤkkを変更する際、この画面４５上において各作動モードに対応する人体動作も合わせて表示してもよい。

・システム許可操作部４２は、必ずしも静電容量センサや圧力センサに限らず、例えば単なるプッシュスイッチを採用し、このプッシュスイッチがオン状態となっている間のみ、人体動作検出式機器作動システム３２の動作が許可されるものでもよい。

・人体動作登録データＤjtは、必ずしも人の動きそのもののデータに限定されない。例えば、人体動作登録データＤjtが腕振りや腕回転等のデフォルトデータ（基準データ）としてメモリ登録され、検出データＤm tから識別される人体動作が、このデフォルトデータに合致することを以て各人体動作を認識するものでもよい。

・人体動作検出式機器作動システム３２の起動開始は、エンジン２１が稼働状態となって続けてハンズフリー通信が成立することに限らず、ただ単にエンジン始動のみを起動開始条件としてもよい。また、ステアリングホイール４１のスポーク部４１ａにシステム許可操作部４２を設けた場合、システム許可操作部４２が操作されて続けてハンズフリー通信が成立することを起動開始条件としてもよい。

・キーウォッチ３の動作識別部３４の起動開始は、必ずしも車両１から無線通信で動作起動要求Ｓ１を受けたことを条件とすることに限らず、例えばキーウォッチ３に専用の電源スイッチを設けて、このスイッチがオン操作された時に起動を開始するものでもよい。なお、この事は車両１の動作要求解読部３７の起動開始についても同様に言える。

・各種登録データＤjt，Ｄkkの変更は、データ変更の専用ツールを用いて行う形式でもよい。
・キーウォッチ３の動作識別部３４は、車両１から無線通信で動作起動要求Ｓ１を受けてから起動を開始することに限定されず、常時起動状態となっていてもよい。なお、この事は車両１の動作要求解読部３７についても同様に言えることである。

・人体装着型電子キーは、必ずしもキーウォッチ３に限らず、例えばブレスレットにモーションセンサ３３を組み込むなど、人体に装着できるものであれば、電子キーの媒体は特に限定されない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記人体動作検出式電子キーシステムの作動状態を待機状態から起動状態に移行させる際に用いられる起動操作手段と、前記起動操作手段の状態を監視することにより、前記人体動作検出式電子キーシステムの起動を許可し得る操作又は動作の有無を判別し、当該操作又は動作があった時に前記人体動作検出式電子キーシステムの起動を開始する起動許可手段とを備えた。この構成によれば、人体動作検出式電子キーシステムは起動許可条件が揃った時に起動状態となるので、それまでは待機状態で待って電源電力を浪費しない。よって、システム待機状態では人体装着型電子キーや制御装置は待機状態で待って電源電力を節約するので、人体装着型電子キーや制御装置の電源の省エネルギー化に寄与する。

（２）請求項１〜３及び前記技術的思想（１）において、前記人体装着型電子キーの前記通信制御手段は、前記人体動作検出手段から取得した検出信号を基に前記人体の動きを検出すると、当該動きが自身の記憶手段に登録された登録動作か否かを判別し、当該動きが登録動作であることを条件に前記機器作動要求を前記通信対象に向けて前記第１通信手段から発信させる。この構成によれば、人体動作検出手段で検出された動きが、人体装着型電子キーに予め登録された登録動作でなければ、人体装着型電子キーは機器作動要求を発信する動作を行わないので、人体装着型電子キーがむやみに信号発信状態をとらずに済み、人体装着型電子キーの電源省エネルギー化に一層寄与する。

一実施形態における人体動作検出式機器作動システムの概略構成図。各種通信エリアの領域を示す車両の平面図。キー側メモリに書き込まれた登録表のデータ概念図。車両側メモリに書き込まれた動作表のデータ概念図。車内のステアリングホイールの外観を示す斜視図。車載機器動作登録データの変更時に用いる動作内容入力画面の画面図。人体動作登録データを変更する際の操作を説明するための説明図。

符号の説明

１…車両、３…人体装着型電子キーとしてのキーウォッチ、７…第２通信手段としてのＲＦ受信機、１５…第１通信手段としてのＲＦ発信部、３３…人体動作検出手段としてのモーションセンサ、３４…通信制御手段としての動作識別部、３７…作動制御手段及び作動許可手段を構成する動作要求解読部、４２…操作機器手段としてのシステム許可操作部、Ｓdy…キー情報としての動作要求信号。

Claims

車両を動作させる際の車両キーとして、人体に装着可能でしかも自身固有の識別コードを前記車両に向けて無線発信する人体装着型電子キーが用いられる人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステムにおいて、
前記人体装着型電子キーは、キー装着先である人体の動きを検出可能な人体動作検出手段と、少なくとも信号発信が可能な第１通信手段と、前記人体動作検出手段が前記人体の動きを検出すると、当該動きに応じて決まる機器作動要求とキー固有の識別コードとが含まれたキー情報を前記第１通信手段から無線で発信させる通信制御手段とを有し、
前記車両は、前記人体装着型電子キーとの間で無線通信が可能な第２通信手段と、前記第２通信手段で前記キー情報を受信すると、当該キー情報内に含まれる前記機器作動要求及び前記識別コードを用い、前記識別コードの照合が自身と前記キーとの間で成立すれば、前記人体装着型電子キーの通信対象である車両に設置された各種車載機器のうち前記機器作動要求で指定された特定機器を作動させる作動制御手段とを有することを特徴とする人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステム。
前記人体動作検出式電子キーシステムの作動が許可される操作又は動作を行う際に用いられる操作機器手段と、
前記操作機器手段の状態を監視することにより、前記人体動作検出式電子キーシステムの作動を許可し得る操作又は動作の有無を判別し、当該操作又は動作があった時に前記人体動作検出式電子キーシステムの作動を許可する作動許可手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステム。
前記人体装着型電子キーが前記通信対象に向けて前記キー情報を発信する際に用いられる通信リソースは、当該人体装着型電子キーを用いて少なくとも前記車両のドアロックを施解錠する時に使用する通信リソースを兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の人体装着型電子キーの人体動作検出式電子キーシステム。