JP2010031456A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 消費電力を抑えることができるだけでなく、セキュリティ性及び利便性を向上させ、車両内等への後付け等も容易な電子キーシステムを提供すること。
【解決手段】 リクエスト信号の受信及びアンサー信号の送信が可能な電子キーＫと、車両のドア又はその近傍に設けられていると共に検知エリア内の電子キーＫ又は人体Ｈを検知可能な近接センサＳと、リクエスト信号を送信可能な送信部２と、アンサー信号を受信可能な受信部３と、ドアのアンロック及びロックを行うドアロック部４と、これら各部の制御を行う制御部Ｃと、を備え、該制御部Ｃが、近接センサＳの感度変更又は反応レベルに応じて検知エリアが相対的に広い広域エリアと相対的に狭い狭域エリアとで検知を可能とし、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてアンロック又はロックの制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のスマートキーレスエントリシステム等に好適な電子キーシステムに関する。

近年、キー操作なしに自動車等の車両ドアのロック／アンロックを行ういわゆるスマートキーレスエントリシステム又はパッシブキーレスエントリ（ＰＫＥ）と呼ばれる電子キーシステムが標準になりつつある。このＰＫＥは、車両の所有者が持つ電子キー（ＦＯＢ）の操作無しで車両のセンサ若しくはスイッチ等の操作により、ドアのロック／アンロックが可能になるものである。

従来、車両に後付け可能な用品系製品として製作されるスマートキーレスシステムもあるが、このシステムでは、搭載する車両に対してスイッチやセンサ等の取り付けが困難であり、ロック／アンロック制御のための電波を常に間欠送信している。この場合、常時、電波を送信する必要があるため、車両のバッテリの浪費によるバッテリ上がりが生じるおそれや電子キーの電池寿命が短くなるという問題がある。また、この方式では、使用者の操作意志、すなわちセンサやスイッチを動作させようとする使用者の行為による操作意志を明確にしてロック／アンロックを行う方式でないため、セキュリティ上も問題がある。

これに対してセンサやスイッチ等の操作による電子キーシステム、特に予め車両の製造時にシステムを搭載するライン品の場合、ドアノブ等の構造上最適な箇所にセンサやスイッチ等を設置するものであるため、車両購入後に後付けすることが困難である。
また、ドアノブ等に設置したセンサやスイッチ等に対して使用者が触れる等して動作させるシステムでは、使用者がセンサやスイッチ等を動作させた行為の後、電子キーとの間で通信によるＩＤの認証を行い、認証後にドアのロック／アンロックを行うため、使用者の行為後に認証及びロック／アンロックの処理を順次行う時間が必要になって応答性が低いという不都合がある。

これらの対策として、特許文献１には、車両周囲半径１０ｍ程度の広域エリアで携帯送受信機（電子キー）とＩＤの送受信を行う広域ＩＤ要求部及びＩＤ照合部と、ＩＤの照合により正規ＩＤと一致したときに広域エリアよりも狭く半径１ｍ程度の狭域エリアを検出エリアとする検出部を動作させるエリア切換部と、検出部の検出結果に基づいてドアのアンロック及びロックを行う制御部と、を備えた車両制御システムが提案されている。
この技術では、広域エリア内でＩＤ照合を行ってから狭域エリアの検出部を動作させ、人体等の検出時にドアをアンロックすることで、バッテリ浪費の大きな高精度の検出動作を常時動作させる必要が無く、バッテリの浪費を抑制していると共に、広域エリアで先にＩＤ照合を行うことで、スムーズに最適なタイミングでドアのアンロックを行っている。

また、特許文献２には、電子キーとの通信を行う車両周囲の第１エリア内で電子キーとの通信を行う送信部及び受信部と、第１エリアよりも大きい第２エリア内に接近してきた物体を検出する接近検出部と、電子キーからの応答信号に基づき第１エリアに電子キーがあると判断したときに車両ドアをアンロック状態に切り換える制御部と、を備え、接近検出部で物体を検出したときに、電子キーとの通信を行う車両のドアロック装置が提案されている。

この技術では、広域の第２エリアで物体を検出してから電子機識別用の送信部及び受信部を動作させることで、常時動作させる必要がなく、バッテリの浪費を防いている。また、使用者のドア開操作を待たずに電子キーとの通信を行うことで、応答性を向上させている。なお、この技術では、広域の第２エリア内に物体が接近したことを周辺感知センサで感知すると共に、ドアの外側に設けられたアンロック用のスイッチが操作された際にドアロックを解除するように設定されている。

特開２０００−７３６３５号公報（特許請求の範囲） 特開２００３−１５５８５８号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の特許文献１に記載の技術では、広域エリア内に進入する電子キーを検出するために常時、高周波の電波を送信しているため、高い電力が必要な電波通信方式の検出部により、やはりバッテリの浪費を避けることができない。さらに、半径１０ｍ程度の広域エリアから半径１ｍ程度の狭域エリアに電子キーが進入したときに自動的にドアをアンロック状態にするため、上述したように、使用者の操作意志を明確にしてロック／アンロックを行う方式でなく、セキュリティ上の問題がある。
また、従来の特許文献２に記載の技術では、広域の第２エリア内に物体が接近したことを周辺感知センサで感知するが、それとは別にアンロック用のスイッチをドアの外側に設置する必要があり、部材点数が増えて高コストであると共に、上述したように予め車両の製造時にドアの外側にスイッチを設置しなければならず、配線等の都合上、車両購入後に後付けすることが困難である。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、消費電力を極力抑えることができるだけでなく、セキュリティ性及び利便性を向上させることができると共に、車両内等への後付け等も容易な電子キーシステムを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の電子キーシステムは、リクエスト信号の受信及び該リクエスト信号に対するアンサー信号の送信が可能な電子キーと、車両のドア又はその近傍に設けられていると共に検知エリア内の前記電子キー又は人体を検知可能な近接センサと、前記車両に設けられ前記リクエスト信号を送信可能な送信部と、前記車両に設けられ前記アンサー信号を受信可能な受信部と、前記ドアのアンロック及びロックを行うドアロック部と、前記近接センサ、前記送信部、前記受信部及び前記ドアロック部の制御を行う制御部と、を備え、該制御部が、前記近接センサの感度変更又は反応レベルに応じて前記検知エリアが相対的に広い広域エリアと相対的に狭い狭域エリアとで前記検知を可能とし、前記広域エリアであるか又は前記狭域エリアであるかに応じて前記ドアロック部により前記アンロック又はロックの制御を行うことを特徴とする。

この電子キーシステムでは、制御部が、近接センサの感度変更又は反応レベルに応じて検知エリアが相対的に広い広域エリアと相対的に狭い狭域エリアとで検知を可能とし、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてドアロック部によりアンロック又はロックの制御を行うので、電波通信方式よりも低消費電力である近接センサを用い、その検知エリアを広くして車両に接近した使用者又は電子キーの検出を行うため、消費電力を極力抑えることができる。また、狭域エリアでは非接触スイッチとして機能する近接センサによって、使用者の操作意志を確認可能であるため、セキュリティ性を向上させることができる。さらに、検知エリアを変更又は判別することで、使用者等の検出機能と使用者の操作意志を確認するスイッチ的センサ機能との両機能を近接センサだけで可能にするため、部材点数を削減可能で低コスト化を図ることができる。また、検知エリアの変更又は判別により近接センサを車両内に後付け設置することが可能で、高い利便性を得ることができる。なお、車両内に取り付け可能であるので、防水加工等が不要となる利点もある。

また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記近接センサの感度を変更して前記検知エリアの範囲が前記広域エリアとなる広域モードと前記狭域エリアとなる狭域モードとに切り換え可能であり、前記広域モード時に前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記送信部により前記リクエスト信号を送信し、前記受信部により受信した前記アンサー信号が適正である場合、前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記アンロック又はロックを行うことを特徴とする。
また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記近接センサの反応レベルに応じて前記電子キー又は人体の検知位置が前記広域エリアか前記狭域エリアかを判別可能であり、前記検知時に前記広域エリアであると判別すると前記送信部により前記リクエスト信号を送信し、前記受信部により受信した前記アンサー信号が適正である場合、その後、前記検知位置が前記狭域エリアであると判別すると、前記ドアロック部により前記アンロック又はロックを行うことを特徴とする。

また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記ドアがロックされ前記広域モードの状態で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする。
また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記ドアがロックされ前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、次に、前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする。

すなわち、これらの電子キーシステムでは、広域エリアで電子キー又は人体を検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際に、スイッチとして機能する近接センサに使用者が電子キー又は手等を近づける又は触れることで、操作意志が確認されてドアがアンロックされる。したがって、高い応答性及びセキュリティ性をもって、ロックされていたドアをアンロックすることができる。

また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記ドアがロック状態のとき、前記広域モード時で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすると共に、前記ドアがアンロック状態のとき、前記狭域モードで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする。
また、本発明の電子キーシステムは、前記ドアがロック状態のとき、前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをアンロックし、前記ドアがアンロック状態のとき、前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする。

すなわち、これらの電子キーシステムでは、ドアがロック状態のとき、広域エリアで電子キー又は人体を検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際にドアをアンロックすることで、乗車しようと車両に近づいてきた使用者がロック解除操作をしなくてもオートアンロックされたドアを開けて車両に乗ることができる。また、ドアがアンロック状態のとき、狭域エリアで近接センサが電子キー又は人体を検知するとドアロック部によりドアをロックするので、降車した使用者が車両から遠ざかる際に使用者の操作意志を確認してドアをロックすることができる。

また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記広域モード時で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをロックすると共に前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする。
また、本発明の電子キーシステムは、前記制御部が、前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをロックし、次に前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする。

すなわち、これらの電子キーシステムでは、広域エリアで電子キー又は人体を検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際にドアをロックすることで、使用者が降車して車両から遠ざかる際に、広域エリア内にいた使用者がロック解除操作をしなくてもオートロックされた車両から離れることができる。さらに、適正に認証された際に、車両外の使用者がスイッチとして機能する近接センサに電子キー又は手等を近づける又は触れることで、乗車しようとする使用者の操作意志が確認されてドアがアンロックされる。なお、これらの制御は、ドアのロック／アンロックの状態にかかわらず、行われる。

また、本発明の電子キーシステムは、前記送信部が、信号受信強度測定用の強度要求信号を複数回送信可能とされ、前記電子キーが、前記強度要求信号を受信した際にその受信強度の情報を受信強度信号として送信可能とされ、前記制御部が、複数回の前記受信強度信号が変化していると共に前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知できず前記検知エリアの範囲外に出たと判断した際の直前の前記受信強度信号が最も小さいときに、前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする。

また、本発明の電子キーシステムは、前記送信部が、リクエスト信号を複数回送信可能とされ、前記電子キーが、前記リクエスト信号を受信した際にその受信強度の情報を記憶し、前記制御部が、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知できず前記検知エリアの範囲外に出たと判断した際に、前記送信部によりロック判定のためのリクエスト信号を送信し、前記電子キーが、複数回の前記受信強度が変化していると共に前記ロック判定のためのリクエスト信号を受信した際の直前の前記受信強度が最も小さいときに、ドアロック信号を送信し、前記制御部が、前記ドアロック信号を前記受信部により受信したときに、前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする。

すなわち、これらの電子キーシステムでは、複数回の受信強度が変化していると共に近接センサが電子キー又は人体を検知できず検知エリアの範囲外に出たと判断した際の直前の受信強度が最も小さいときに、ドアロック部によりドアをロックするので、車両から使用者が出てドアをロックしようとした際に、電子キーを車両外に持ち出していることを複数回の受信強度の変化で確認してからドアロックを行う。したがって、車両内に電子キーを置き忘れてしまった場合には、ドアロックが行われず、使用者に対して電子キーの置き忘れを気づかせることが可能になる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明の電子キーシステムによれば、制御部が、前記近接センサの感度変更又は反応レベルに応じて前記検知エリアが相対的に広い広域エリアと相対的に狭い狭域エリアとで前記検知を可能とし、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてドアロック部によりアンロック又はロックの制御を行うので、消費電力を極力抑えることができるだけでなく、セキュリティ性及び利便性を向上させることができると共に、車両内等への後付け等も容易となる。したがって、バッテリ上がり等を防ぐことができると共に、操作意志を確認せずにロック／アンロックすることがなく、さらにライン品としてだけでなく車両購入後でも取り付けることが可能である。

以下、本発明に係る電子キーシステムの第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態における電子キーシステムは、例えば自動車等の車両に搭載されるパッシブキーレスエントリシステムであって、図１及び図２に示すように、リクエスト信号の受信及び該リクエスト信号に対するアンサー信号の送信が可能な電子キー（ＦＯＢ）Ｋと、車両１のドア又はその近傍に設けられていると共に検知エリアＡ１又は検知エリアＡ２内の電子キーＫ又は人体Ｈを検知可能な近接センサＳと、車両１に設けられリクエスト信号を送信可能な送信部２と、車両１に設けられアンサー信号を受信可能な受信部３と、ドアのアンロック及びロックを行うドアロック部４と、近接センサＳ、送信部２、受信部３及びドアロック部４の制御を行う制御部Ｃと、を備えている。

上記リクエスト信号は、車両１の正当な使用者であることを判断可能な情報、例えばＩＤ(Identification：身分証明書)情報を要求するＩＤ要求信号等であって、使用者のＩＤ、車両１のＩＤ又は暗証番号等の情報を要求する信号である。また、上記アンサー信号は、リクエスト信号の要求に応答した情報を含む信号である。
上記電子キーＫは、上記アンサー信号をＵＨＦ（Ultra High Frequency）で無線送信可能であると共に、ＬＦ（Low Frequency）送信されアンサー信号の送信を要求するリクエスト信号を無線受信可能であり、該リクエスト信号を受信すると自動的にアンサー信号を送信するように設定されている。

上記制御部Ｃは、近接センサＳの感度を変更して検知エリアの範囲が相対的に広い広域モードと相対的に狭い狭域モードとに切り換え可能となっている。すなわち、例えば図２に示すように、上記広域モードの検知エリアＡ１は、近接センサＳの周囲１ｍ程度の範囲となり、上記狭域モードの検知エリアＡ２は、近接センサＳの周囲数ｃｍ程度の範囲となる。

そして、制御部Ｃは、広域モード時に近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、狭域モードに切り換え、近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知するとドアロック部４によりドアのアンロック又はロックを行うように設定されている。

すなわち、制御部Ｃは、ドアがロックされ広域モードの状態で近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知したとき、送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、狭域モードに切り換え、近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知するとドアロック部４によりドアをアンロックするように設定されている。

また、送信部２は、信号受信強度測定用の強度要求信号（いわゆるＲＳＳＩ要求信号）を複数回送信可能とされ、電子キーＫは、強度要求信号を受信した際にその受信強度の情報を受信強度信号（いわゆるＲＳＳＩ信号）として送信可能とされている。
さらに、制御部Ｃは、複数回の受信強度信号（受信強度）が変化していると共に近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知できず検知エリアＡ１の範囲外に出たと判断した際の直前の受信強度信号（受信強度）が最も小さいときに、ドアロック部４によりドアをロックするように設定されている。

例えば、制御部Ｃは、ドアの開閉を検知可能であり、ドアが開けられたとき、送信部２により１回目の強度要求信号を送信すると共に受信部３により受信した受信強度信号を１回目強度信号として記憶し、この後にドアが閉じられたとき、送信部２により２回目の強度要求信号を再度送信すると共に受信部３により受信した受信強度信号を２回目強度信号として記憶し、さらに狭域モードに切り換え、近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると広域モードに切り換えると共に、２回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいときにドアロック部４によりドアをロックするように設定されている。

上記近接センサＳは、一般に非接触スイッチとして機能するものであり、ドップラーセンサ、電界センサ及び磁気センサ等が採用可能である。この近接センサＳは、ロック／アンロックするドアに直接又はその近傍に設置される。例えば、近接センサＳは、ドア周囲のピラーやドア側の天井部等に内蔵可能であるが、防水加工等が不要な車両内に設置することが好ましい。
この近接センサＳは、印加される電圧によって広域モードと狭域モードとの切り替えが可能であり、例えば制御部Ｃにより、近接センサＳのモード切替端子に印加する電圧をＨｉｇｈレベルに設定すると狭域モードとなり、Ｌｏｗレベルに設定すると広域モードに切り替わる。

上記ドップラーセンサは、マイクロ波を送信して、ドップラー効果による反射波の周波数変化を検出することで移動体を検知するセンサである。
上記電界センサは、高周波で電界を周囲に発生させて電界内の物体を比誘電率の変化で非接触検知するセンサである。
上記磁気センサは、周囲の磁場の変化を検出して金属を非接触検知するセンサである。

上記送信部２は、電子キーＫに対してリクエスト信号をＬＦ送信するために、ＬＦ送信アンテナ２ａと、ＬＦ送信ドライバ回路２ｂと、を備えている。
上記受信部３は、電子キーＫから送信されるアンサー信号を受信するために、ＵＨＦ受信アンテナ３ａと、受信回路３ｂと、を備えている。

上記ドアロック部４は、ドア内に内蔵されたアクチュエータ等からなるドアロックのアンロック／ロック機構である。
また、上記制御部Ｃは、車両１のハザードランプ点滅機構５に接続されて、ハザードランプを点滅制御可能になっている。

次に、本実施形態の電子キーシステムによる車両のドアのロック／アンロック方法について、図３及び図４を参照して説明する。

（１）車両に使用者が乗る際に、ドアをアンロックする場合について、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、使用者が車両をロックした状態で車両から離れている場合、制御部Ｃは近接センサＳの感度を変えて広域モードに設定する（ステップＳ１）。この広域モードで、近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると（ステップＳ２）、制御部Ｃの制御によって送信部２がリクエスト信号を送信する（ステップＳ３）。そして、制御部Ｃによって、受信部３がアンサー信号の受信待ち状態となる（ステップＳ４）。

このとき、電子キーＫを持たない者が車両に近づいた場合、リクエスト信号に対する応答はなく、受信部３はアンサー信号を受信しない。このため、制御部Ｃは、使用者ではなく不審者等が接近したと判断して（ステップＳ５）、そのまま送信部２によりリクエスト信号の送信を続ける。

また、電子キーＫを持った使用者が車両に近づいた場合、リクエスト信号を受信した電子キーＫがアンサー信号を送信し、このアンサー信号を受信部３が受信する。さらに、制御部Ｃは、受信したアンサー信号の照合を行い、アンサー信号が適正なものであるとき、近接センサＳの感度を変えて狭域モードに切り換えを行う（ステップＳ６）。これにより、近接センサＳが非接触スイッチとして使用者の操作意志の確認待ち状態となる（ステップＳ７）。

この状態で、使用者が、電子キーＫ又は手等を近接センサＳの設置部分に近づける又は触れると、狭域モードの近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈ（使用者）を検知し、これに伴ってドアロック部４がドアをアンロックする（ステップＳ８）。この後、使用者がドアを開けることを待つ状態となる（ステップＳ９）。なお、このとき、制御部Ｃは、ドアがアンロックされてからドアが開けられずに一定時間が経過した場合（ステップＳ１０）、自動的にドアロック部４によってドアを再びロックする（ステップＳ１１）。

（２）次に、車両から使用者が出て、ドアをロックする場合について、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、使用者が車両１のエンジンを停止した後（ステップＳ２１）、車両１内の使用者がドアを開けることを待つ状態となる（ステップＳ２２）。
車両１のドアが開けられると、制御部Ｃがこれを検知し、送信部２によってリクエスト信号と共に信号受信強度測定用の強度要求信号を送信し（ステップＳ２３）、受信部３を受信待ち状態とする（ステップＳ２４）。

このとき、電子キーＫからの応答が無い場合は、受信待ち状態を維持する（ステップＳ２５）。
電子キーＫは、リクエスト信号及び強度要求信号を受信すると、アンサー信号と共に受信した強度要求信号の受信強度の情報を１回目の受信強度信号として送信する。このアンサー信号及び受信強度信号を受信部３が受信すると、制御部Ｃは、アンサー信号の照合を行って適正であると認証した場合、受信強度信号を１回目強度信号として記憶する。

この状態で、車両１から出た使用者がドアを閉めることを待つ状態となる（ステップＳ２６）。この後、使用者によりドアが閉められると、制御部Ｃはこれを検知し、送信部２によって再びリクエスト信号と共に強度要求信号を送信し（ステップＳ２７）、受信部３を受信待ち状態とする（ステップＳ２８）。

このとき、電子キーＫからの応答が無い場合は、受信待ち状態を維持する（ステップＳ２９）。
電子キーＫは、リクエスト信号及び強度要求信号を受信すると、アンサー信号と共に受信した強度要求信号の受信強度の情報を２回目の受信強度信号として送信する。このアンサー信号及び２回目の受信強度信号を受信部３が受信すると、制御部Ｃは、アンサー信号の照合を行って適正であると認証した場合、２回目の受信強度信号を２回目強度信号として記憶する。

さらに、制御部Ｃは、近接センサＳの感度を変えて狭域モードに切り換えを行う（ステップＳ３０）。これにより、近接センサＳが非接触スイッチとして使用者の操作意志の確認待ち状態となる（ステップＳ３１）。
この状態で、使用者が、電子キーＫ又は手等を近接センサＳの設置部分に近づける又は触れると、狭域モードの近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈ（使用者）を検知し、これに伴って制御部Ｃが近接センサＳを広域モードに切り換える（ステップＳ３２）。

さらに、制御部Ｃは、２回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいかどうかを判断し（ステップＳ３３）、２回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいときは、電子キーＫが車両１外に持ち出されたと判断してドアロック部４によりドアをロックする（ステップＳ３４）。このとき、制御部Ｃは、使用者に対してロックしたことの確認のためにハザードランプ点滅機構５によりハザードランプを点滅させる。

また、制御部Ｃは、１回目強度信号と２回目強度信号とが同じ強度であるとき、電子キーＫがまだ車両１内にあり、１回目強度信号を受信した際の位置と変わっていないと判断し、再度、送信部２によってリクエスト信号と共に強度要求信号を送信して（ステップＳ３５）、受信部３を受信待ち状態とする（ステップＳ３６）。

この状態で、受信部３がアンサー信号及び受信強度信号を再度、受信すると、制御部Ｃは、受信強度信号を３回目強度信号とし、３回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいかどうかを判断する（ステップＳ３７）。このとき、制御部Ｃは、１回目強度信号と３回目強度信号とが同じ強度であるとき、ドアのロックは行わない（ステップＳ３８）。また、制御部Ｃは、３回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいときは、使用者により電子キーＫが車両１外に持ち出されたと判断してドアロック部４によりドアをロックし（ステップＳ３４）、ハザードランプ点滅機構５によりハザードランプを点滅させる。

すなわち、制御部Ｃが、複数回の受信強度信号（受信強度）が変化していると共に近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知できず検知エリアの範囲外に出たと判断した際の直前の受信強度信号（受信強度）が最も小さいときに、ドアロック部４によりドアをロックするので、車両１から使用者が出てドアをロックしようとした際に、電子キーＫを車両１外に持ち出していることを複数回の受信強度信号（受信強度）の変化で確認してからドアロックを行う。

このように第１実施形態の電子キーシステムでは、制御部Ｃが、広域モード時に近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、狭域モードに切り換え、近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知するとドアロック部４によりアンロック又はロックを行うので、電波通信方式よりも低消費電力である近接センサＳを用い、その検知エリアを広くして車両１に接近した使用者の人体Ｈ又は電子キーＫの検出を行うため、消費電力を極力抑えることができる。

また、狭域モードでは非接触スイッチとして機能する近接センサＳによって、使用者の操作意志を確認可能であるため、セキュリティ性を向上させることができる。さらに、検知エリアを変更することで、使用者等の検出機能と使用者の操作意志を確認するスイッチ的センサ機能との両機能を近接センサＳだけで可能にするため、部材点数を削減可能で低コスト化を図ることができる。また、検知エリアの変更により近接センサＳを車両１内に後付け設置することが可能で、高い利便性を得ることができる。なお、車両１内に取り付け可能であるので、防水加工等が不要となる利点もある。

さらに、広域モードで電子キーＫ又は人体Ｈを検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際に狭域モードに切り換え、スイッチとして機能する近接センサＳに使用者が電子キーＫや手等を近づける又は触れることで、操作意志が確認され、高い応答性及びセキュリティ性をもって、ロックされていたドアをアンロックすることができる。

また、車両１から降りてドアロックを行う際、２回目強度信号が１回目強度信号よりも強度が小さいときにドアロック部４によりドアをロックするので、電子キーＫを車両１外に持ち出していることを受信強度信号（受信強度）の差で確認することで、車両１内に電子キーＫを置き忘れてしまった場合には、ドアロックを行わず、使用者に対して電子キーＫの置き忘れを気づかせることが可能になる。

次に、本発明に係る電子キーシステムの第２実施形態を説明する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、制御部Ｃが、近接センサＳの感度に応じて検知エリアの範囲を広域モードの広域エリア又は狭域モードの狭域エリアに切り替え、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてドアロック部４によりアンロック又はロックの制御を行っているのに対し、第２実施形態の電子キーシステムでは、制御部Ｃが、近接センサＳの反応レベルに応じて実際に検知した際の検知エリアの範囲が広域エリアであるか又は狭域エリアであるかを判別し、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてドアロック部４によりアンロック又はロックの制御を行う点である。

すなわち、第２実施形態では、制御部Ｃが、近接センサＳの反応レベルに応じて電子キーＫ又は人体Ｈの検知位置が広域エリア（検知エリアＡ１）か狭域エリア（検知エリアＡ２）かを判別可能であり、検知時に広域エリアであると判別すると送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、その後、さらに検知した位置が狭域エリアであると判別すると、使用者の操作意志が確認されたものとしてドアロック部４によりアンロック又はロックを行う。

第２実施形態の近接センサＳは、検知した際の検知対象の距離に応じて反応レベル、すなわち検知した際の出力電圧のレベルが変わり、この反応レベルに応じて検知した電子キーＫ又は人体Ｈの位置（近接センサＳからの距離）をある程度、判断することが可能である。
例えば、制御部Ｃは、近接センサＳの出力電圧をＡＤ変換して読み取り、該出力電圧が任意の閾値より低い場合は、電子キーＫ又は人体Ｈが相対的に遠く広域エリアにあると判別し、出力電圧が任意の閾値以上の場合は、電子キーＫ又は人体Ｈが相対的に近く狭域エリアにあると判別する。

なお、任意の閾値を基準にして出力電圧の絶対値から広域エリアと狭域エリアとの判別を行う方法以外に、出力電圧の変化量から広域エリアと狭域エリアとを判別する方式を採用しても構わない。この方式は、温度変化によって近接センサＳの出力電圧が変動してしまい、温度補償が十分にできない場合等に好適である。

具体的には、制御部Ｃは、ドアがロックされ広域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知したとき、送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、次に、狭域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると、操作意志が確認されたものとしてドアロック部４によりドアをアンロックするように設定されている。

また、制御部Ｃは、広域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知したとき、送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部４により受信したアンサー信号が適正である場合、ドアロック部４によりドアをアンロックし、次に、狭域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると、操作意志が確認されたものとしてドアロック部４によりドアをロックするように設定されている。

さらに、制御部Ｃは、広域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知したとき、送信部２によりリクエスト信号を送信し、受信部３により受信したアンサー信号が適正である場合、ドアロック部４によりドアをロックし、次に狭域エリアで近接センサＳが電子キーＫ又は人体Ｈを検知すると、操作意志が確認されたものとしてドアロック部４によりドアをアンロックするように設定しても構わない。

このように第２実施形態の電子キーシステムでは、制御部Ｃが、近接センサＳの反応レベルに応じて検知位置が広域エリアであるか又は狭域エリアであるかを判別し、広域エリアであるか又は狭域エリアであるかに応じてドアロック部４によりアンロック又はロックの制御を行うので、第１実施形態と同様に、使用者等の検出機能と使用者の操作意志を確認するスイッチ的センサ機能との両機能を近接センサだけで可能にするため、部材点数を削減可能で低コスト化を図ることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

例えば、上記第１実施形態における制御部のシーケンスを変更して、例えば、制御部が、ドアがロック状態のとき、広域モード時で近接センサが電子キー又は人体を検知したとき、送信部によりリクエスト信号を送信し、受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、ドアロック部によりドアをアンロックすると共に、ドアがアンロック状態のとき、狭域モードで近接センサが電子キー又は人体を検知するとドアロック部によりドアをロックするように設定しても構わない。

この場合、ドアがロック状態のとき、広域エリアで電子キー又は人体を検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際にドアをアンロックすることで、乗車しようと車両に近づいてきた使用者がロック解除操作をしなくてもオートアンロックされたドアを開けて車両に乗ることができる。また、ドアがアンロック状態のとき、狭域エリアで近接センサが電子キー又は人体を検知するとドアロック部によりドアをロックするので、降車した使用者が車両から遠ざかる際に使用者の操作意志を確認してドアをロックすることができる。

また、第１実施形態において、制御部が、広域モード時で近接センサが電子キー又は人体を検知したとき、送信部によりリクエスト信号を送信し、受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、ドアロック部によりドアをロックすると共に狭域モードに切り換え、近接センサが電子キー又は人体を検知すると、操作意志を確認したとして、ドアロック部によりドアをアンロックするように設定してもよい。

また、第２実施形態において、制御部が、広域エリアで近接センサが電子キー又は人体を検知したとき、送信部によりリクエスト信号を送信し、受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、ドアロック部によりドアをロックし、次に狭域エリアで近接センサが電子キー又は人体を検知すると、操作意志を確認したとして、ドアロック部によりドアをアンロックするように設定してもよい。

これらの場合、広域エリアで電子キー又は人体を検知したときにリクエスト信号及びアンサー信号の送受信によりＩＤの認証を行い、適正に認証された際にドアをロックすることで、使用者が降車して車両から遠ざかる際に、広域エリア内にいた使用者がロック解除操作をしなくてもオートロックされた車両から離れることができる。さらに、適正に認証された際に、車両外の使用者がスイッチとして機能する近接センサに電子キー又は手等を近づける又は触れることで、乗車しようとする使用者の操作意志が確認されてドアがアンロックされる。なお、これらの制御は、ドアのロック／アンロックの状態にかかわらず、行われる。

また、第１実施形態では、電子キーが受信強度信号を車両側に送信し、車両側の制御部でロックを判断しているが、電子キー内のＣＰＵ等によってリクエスト信号の受信強度を判断し、電子キーからドアロック信号を車両側に送信してドアロックを行う設定でも構わない。
すなわち、送信部が、リクエスト信号を複数回送信可能とされ、電子キーが、リクエスト信号を受信した際にその受信強度の情報を記憶し、また制御部が、近接センサが電子キー又は人体を検知できず検知エリアの範囲外に出たと判断した際に、送信部によりロック判定のためのリクエスト信号を送信するように設定する。
さらに、電子キーが、複数回の受信強度が変化していると共にロック判定のためのリクエスト信号を受信した際の直前の受信強度が最も小さいときに、ドアロック信号を送信し、制御部が、ドアロック信号を受信部により受信したときに、ドアロック部によりドアをロックするように設定してもよい。

なお、ロック／アンロックするドアとしては、車両の運転席や助手席等のドアだけでなく、ハッチバック等のバックドアでも構わない。

本発明に係る電子キーシステムの第１実施形態において、システム全体の構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、広域モードと狭域モードとの検知エリアを示す説明図である。 第１実施形態において、車両に乗車する際に車両のドアをアンロックするときのシーケンスを示すフローチャートである。 第１実施形態において、車両から降りて車両のドアをロックするときのシーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１…車両、２…送信部、３…受信部、４…ドアロック部、Ａ１…広域モードの検知エリア、Ａ２…狭域モードの検知エリア、Ｃ…制御部、Ｋ…電子キー、Ｓ…近接センサ

Claims (11)

1. リクエスト信号の受信及び該リクエスト信号に対するアンサー信号の送信が可能な電子キーと、
   車両のドア又はその近傍に設けられていると共に検知エリア内の前記電子キー又は人体を検知可能な近接センサと、
   前記車両に設けられ前記リクエスト信号を送信可能な送信部と、
   前記車両に設けられ前記アンサー信号を受信可能な受信部と、
   前記ドアのアンロック及びロックを行うドアロック部と、
   前記近接センサ、前記送信部、前記受信部及び前記ドアロック部の制御を行う制御部と、を備え、
   該制御部が、前記近接センサの感度変更又は反応レベルに応じて前記検知エリアが相対的に広い広域エリアと相対的に狭い狭域エリアとで前記検知を可能とし、前記広域エリアであるか又は前記狭域エリアであるかに応じて前記ドアロック部により前記アンロック又はロックの制御を行うことを特徴とする電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記近接センサの感度を変更して前記検知エリアの範囲が前記広域エリアとなる広域モードと前記狭域エリアとなる狭域モードとに切り換え可能であり、前記広域モード時に前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記送信部により前記リクエスト信号を送信し、前記受信部により受信した前記アンサー信号が適正である場合、前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記アンロック又はロックを行うことを特徴とする電子キーシステム。
3. 請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記ドアがロックされ前記広域モードの状態で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする電子キーシステム。
4. 請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記ドアがロック状態のとき、前記広域モード時で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすると共に、前記ドアがアンロック状態のとき、前記狭域モードで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする電子キーシステム。
5. 請求項２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記広域モード時で前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをロックすると共に前記狭域モードに切り換え、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする電子キーシステム。
6. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記近接センサの反応レベルに応じて前記電子キー又は人体の検知位置が前記広域エリアか前記狭域エリアかを判別可能であり、前記検知時に前記広域エリアであると判別すると前記送信部により前記リクエスト信号を送信し、前記受信部により受信した前記アンサー信号が適正である場合、その後、前記検知位置が前記狭域エリアであると判別すると、前記ドアロック部により前記アンロック又はロックを行うことを特徴とする電子キーシステム。
7. 請求項６に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記ドアがロックされ前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、次に、前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする電子キーシステム。
8. 請求項６に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記ドアがロック状態のとき、前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをアンロックし、前記ドアがアンロック状態のとき、前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする電子キーシステム。
9. 請求項６に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記制御部が、前記広域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知したとき、前記送信部によりリクエスト信号を送信し、前記受信部により受信したアンサー信号が適正である場合、前記ドアロック部により前記ドアをロックし、次に前記狭域エリアで前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知すると前記ドアロック部により前記ドアをアンロックすることを特徴とする電子キーシステム。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
    前記送信部が、信号受信強度測定用の強度要求信号を複数回送信可能とされ、
    前記電子キーが、前記強度要求信号を受信した際にその受信強度の情報を受信強度信号として送信可能とされ、
    前記制御部が、複数回の前記受信強度信号が変化していると共に前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知できず前記検知エリアの範囲外に出たと判断した際の直前の前記受信強度信号が最も小さいときに、前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする電子キーシステム。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電子キーシステムにおいて、
    前記送信部が、リクエスト信号を複数回送信可能とされ、
    前記電子キーが、前記リクエスト信号を受信した際にその受信強度の情報を記憶し、
    前記制御部が、前記近接センサが前記電子キー又は人体を検知できず前記検知エリアの範囲外に出たと判断した際に、前記送信部によりロック判定のためのリクエスト信号を送信し、
    前記電子キーが、複数回の前記受信強度が変化していると共に前記ロック判定のためのリクエスト信号を受信した際の直前の前記受信強度が最も小さいときに、ドアロック信号を送信し、
    前記制御部が、前記ドアロック信号を前記受信部により受信したときに、前記ドアロック部により前記ドアをロックすることを特徴とする電子キーシステム。

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