JP2014116998A - ロック制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機構の切り替え操作をスムーズに行うことができるロック制御装置を提供する。
【解決手段】車両１の照合ＥＣＵ４は、車両ドアの施解錠時に行われる車外スマート照合の成立結果をメモリ９に一定時間保持するスマート照合結果保持部３５を備える。車両１は、インレット２４に接続された充電ケーブル２２をインレット２４にロックする充電ケーブルロックシステム３１を備える。充電ケーブルロックＥＣＵは、トリガスイッチ３３が操作されたとき、車外スマート照合成立から一定時間内であれば、車外スマート照合を改めて行わず、ドアロック施解錠時に行った車外スマート照合の照合結果を基に、充電ケーブルロックの施解錠を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、給電口に関係する機器を車体にロック可能なロック機構の動作を制御するロック制御装置に関する。

近年、環境問題への意識の高まりや化石燃料の脱依存から、バッテリ充電式の車両として例えばプラグインハイブリッド車や電気自動車等の普及が進んでいる。この種の車両の場合、充電ケーブルを車体に接続してバッテリを充電することになるが、充電ケーブルが盗難に遭ったり充電ケーブルが挿し変えられて盗電に遭ったりすることを防止するために、車体に充電ケーブルロック装置を設けることが想定される。充電ケーブルロック装置としては、例えば車両ドアの施解錠に連動してロック／アンロックが切り替わるドアロック連動が周知である（特許文献１〜３等参照）。

特開２００９−８１９１７号公報 特開２０１０−４７３１号公報 特開２０１１−８１９５２号公報

ところで、ドアロック連動の場合、充電ケーブルロック装置によってロックされた充電ケーブルを車体から引き抜く際には、ドアロックをわざわざアンロックに切り替える必要が生じるので、操作が煩わしいという問題があった。特に、この場合、給電口の周囲からわざわざ車両ドアまで近づき、車両ドアを解錠する必要が生じるので、スムーズな切り替え操作を確保できないという点で問題である。また、充電ケーブルロック装置のロック／アンロックの切り替えの際には、ドアロック装置を毎回動作する必要が生じるので、ドアロック装置の製品寿命にも影響が出てしまう問題があった。

本発明の目的は、ロック機構の切り替え操作をスムーズに行うことができるロック制御装置を提供することにある。

前記問題点を解決するロック制御装置は、車体に設けられた給電口に関係する機器をロック機構によって前記車体にロック又はアンロックする構成において、車両と電子キーとの間の無線によるＩＤ照合の照合結果を保持する照合結果保持部と、前記ロック機構の動作開始のトリガを検出した際、前記ＩＤ照合の照合成立が保持されていることを条件に、前記ロック機構の動作を許可する動作制御部とを備えた。

本構成によれば、車両と電子キーとの間で実行されるＩＤ照合の照合成立結果を保持しておき、ロック機構の動作開始のトリガが入力されたとき、ＩＤ照合の照合成立結果を使用して、ロック機構の動作を制御する。よって、動作開始のトリガを入力した際、ＩＤ照合の照合成立が保持されていれば、直ぐにロック機構を動作させることが可能となるので、ユーザに別途特別な操作を課すことなく、ロック機構の切り替え操作をスムーズに行うことが可能となる。

前記ロック制御装置において、前記照合結果保持部は、前記ＩＤ照合の照合結果を、一定時間の間において保持することが好ましい。この構成によれば、ＩＤ照合の成立結果を一定時間の間保持することにより、照合結果の保持に時間制限を持たせるので、照合成立結果を長時間に亘り保持したままの状態で放置せずに済む。よって、ロック機構の不正操作防止に効果が高くなる。

前記ロック制御装置において、前記動作制御部は、前記ＩＤ照合の照合結果として照合成立が保持されていないとき、前記ＩＤ照合を実行させ、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記ロック機構の動作を許可することが好ましい。この構成によれば、ロック機構の動作開始のトリガが検出された際、ＩＤ照合の照合成立結果が保持されていないときは改めてＩＤ照合を行い、その照合結果によりロック機構を制御する。よって、ＩＤ照合の照合成立結果が保持されていない場合であっても、ロック機構を制御することが可能となる。

前記ロック制御装置において、前記ＩＤ照合は、車外に位置する前記電子キーとの間で実行され、照合成立がなされれば、車両ドアの施解錠が許可又は実行されるドアロック施解錠時のＩＤ照合であることが好ましい。この構成によれば、ドアロック施解錠時のＩＤ照合の成立結果を使用するので、例えばユーザが降車して車両ドアを施錠した後、車外のロック機構を操作する過程において、この一連の操作をスムーズに実施することが可能となる。

前記ロック制御装置において、前記機器は、前記車体に配設されたバッテリを充電する充電ケーブルであることが好ましい。この構成によれば、充電ケーブルロックのスムーズな切り替え操作を確保することが可能となる。

前記ロック制御装置において、前記機器は、前記給電口を開閉するリッドであることが好ましい。この構成によれば、リッドロックのスムーズな切り替え操作を確保することが可能となる。

本発明によれば、ロック機構の切り替え操作をスムーズに行うことができる。

一実施形態の電子キーシステムの構成図。 車体において給電口周辺の外観を示す斜視図。 充電ケーブルロック動作時に実行されるフローチャート。

以下、ロック制御装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両１からの通信を契機に電子キー２と無線によるＩＤ照合を行う電子キーシステム３が設けられている。電子キーシステム３には、電子キー２と狭域無線（通信距離：数ｍ）により双方向の通信（スマート通信）を行い、スマート通信によるＩＤ照合（スマート照合）が成立すると、車両１の各種操作を許可／実行するキー操作フリーシステムがある。

車両１には、電子キー２とＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン７を制御するエンジンＥＣＵ６とが設けられ、これらがバス８を通じて接続されている。照合ＥＣＵ４のメモリ９には、車両１に登録された電子キー２の電子キーＩＤが書込み保存されている。照合ＥＣＵ４には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外送信機１０と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内送信機１１と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両受信機１２とが接続されている。

電子キー２には、電子キー２の動作を制御するキー制御部１３が設けられている。キー制御部１３のメモリ１４には、各キー固有の電子キーＩＤが登録されている。キー制御部１３には、ＬＦ電波を受信可能な受信アンテナ１５と、ＵＨＦ電波を送信可能な送信アンテナ１６とが接続されている。

車両駐停車時、車外送信機１０は、ＩＤ返信のためのリクエスト信号Ｓrqを車外にＬＦ送信し、リクエスト信号Ｓrqを受信した電子キー２にＩＤ信号Ｓidを返信させる。照合ＥＣＵ４は、ＩＤ信号Ｓidを車両受信機１２で受信すると、車外スマート照合を行い、この照合が成立すれば、車両ドアのドアロック施解錠を許可／実行する。なお、スマート照合においては、電子キーＩＤ照合の他に、例えば車載器ＩＤ照合、キー番号照合、チャレンジレスポンス認証等が実施される。

電子キー２が車内に進入すると、車外送信機１０に代えて、今度は車内送信機１１がリクエスト信号Ｓrqを送信する。照合ＥＣＵ４は、車内の電子キー２との間で車外と同様に車内スマート照合を行い、この照合が成立すれば、運転席に配設されたエンジンスイッチ１７による電源遷移操作（エンジン始動操作）を許可する。

車両１が例えばプラグインハイブリッド車や電気自動車の場合、車両１には、例えば充電スタンドや住宅の商用電源などを充電設備１８として、車体１９のバッテリ２０を充電可能な充電システム２１が設けられている。充電設備１８には、充電ケーブル２２が設けられ、車体１９の給電口２３に配設されたインレット２４に充電ケーブル２２を接続することにより、車体１９のバッテリ２０が充電される。なお、充電ケーブル２２が給電口２３に関係する機器の一例である。

図２に示すように、車体１９の側壁には、車体１９の給電口２３を開閉するリッド２５が横開き可能に取り付けられている。給電口２３の内部には、給電口２３周辺の各種部品やリッド２５を取り付けるリッドボックス２６が設けられている。略筒状のインレット２４は、リッドボックス２６の中央に取り付け固定されている。インレット２４は、リッド２５の開操作によって車体１９の外部に露出され、リッド２５の閉操作によって車体１９の内部に収納される。リッドボックス２６の内部には、給電口２３の周辺にＬＦ電波を送信可能な給電口送信機（送信アンテナ）２７が設けられている。

充電ケーブル２２には、インレット２４への接続時の抜け止めとしてロックアーム２８が回動操作可能に取り付けられている。充電ケーブル２２をインレット２４に接続したとき、ロックアーム２８が内部の付勢部（図示略）の付勢力によって閉じ側に回動することにより、ロックアーム２８の先端に設けられた爪部２９がインレット２４の突起３０に引っ掛かり、充電ケーブル２２がインレット２４に抜け止めされる。

図１に示すように、車両１には、インレット２４に接続された充電ケーブル２２を車体１９に取り外し不能にロック可能な充電ケーブルロックシステム３１が設けられている。この場合、車体１９には、充電ケーブルロックシステム３１の動作を制御する充電ケーブルロックＥＣＵ３２と、充電ケーブル２２をロック／アンロックする際に操作するトリガスイッチ３３と、車体１９に接続された充電ケーブル２２と係止可能なロック機構３４とが設けられている。ロック機構３４は、例えばモータ等のアクチュエータによってロックピンをロック位置及びアンロック位置の間で往復動可能であり、充電ケーブル２２がインレット２４に接続された際、ロックピンでロックアーム２８の爪部２９を上から押すことにより、充電ケーブル２２をインレット２４にロックする。

照合ＥＣＵ４には、ドアロック／アンロック時に実行されたスマート照合（車外スマート照合）の照合結果を保持するスマート照合結果保持部３５が設けられている。スマート照合結果保持部３５は、車外スマート照合が成立したとき、例えばメモリ９に「スマート照合成立フラグ」を立てるなどして、車外スマート照合成立を一定時間保持する。なお、スマート照合結果保持部３５が照合結果保持部の一例である。

充電ケーブルロックＥＣＵ３２には、充電ケーブルロックシステム３１の動作を車外スマート照合の照合結果を用いて制御する動作制御部３６が設けられている。動作制御部３６は、トリガスイッチ３３の操作を検出すると、スマート照合結果保持部３５により保持された車外スマート照合結果を確認し、そのときに確認した照合結果を基にロック機構３４の動作を制御する。

次に、図３を用いて、充電ケーブルロックシステム３１の動作を説明する。
図３に示すように、ステップ１０１において、照合ＥＣＵ４は、車外スマート照合が実行されたか否かを判断する。即ち、車両ドアがロック／アンロックされる車外スマート照合が実行されたか否かを判断する。このとき、車外スマート照合が実行されていればステップ１０２に移行し、車外スマート照合が実行されていなければステップ１０６に移行する。

ステップ１０２において、照合ＥＣＵ４は、車外スマート照合が成立したか否かを判断する。このとき、スマート照合結果保持部３５は、車外スマート照合が成立することを確認すると、例えばメモリ９に「スマート照合成立フラグ」を一定時間立てるなどして、車外スマート照合成立を一定時間の間、保持する。そして、車外スマート照合が成立していればステップ１０３に移行し、車外スマート照合が成立していなければステップ１０６に移行する。

ステップ１０３において、動作制御部３６は、車外スマート照合が成立してから一定時間が経過したか否かを判断する。即ち、動作制御部３６は、メモリ９に車外スマート照合成立のフラグが立っているか否かを判断する。車外スマート照合成立から一定時間が経過していなければステップ１０４に移行し、車外スマート照合成立から一定時間が経過していればステップ１０６に移行する。

ステップ１０４において、動作制御部３６は、トリガスイッチ３３のオン信号Ｓonのエッジを検出したか否かを判断する。即ち、充電ケーブルロックの切り替え操作には、トリガスイッチ３３をオン操作が課されるので、この操作によってトリガスイッチ３３から出力されるオン信号Ｓonのパルスエッジを検出できたか否かを判断する。動作制御部３６は、車外スマート照合成立から一定時間内にトリガスイッチ３３が操作されたことを検出すると、充電ケーブルロックシステム３１の動作切り替えを許可し、処理をステップ１０５に進める。一方、動作制御部３６は、トリガスイッチ３３の操作を検出しなければ、ステップ１０３に戻り、トリガスイッチ３３が操作されるのを待つ。なお、オン信号Ｓonが動作開始のトリガの一例である。

ステップ１０５において、充電ケーブルロックＥＣＵ３２は、車外スマート照合成立から一定時間の間にトリガスイッチ３３が操作されたことを検出すると、充電ケーブルロックのロック／アンロックを切り替える。このとき、充電ケーブルロックＥＣＵ３２は、充電ケーブルロックがアンロック状態であれば、これをロック状態に切り替え、充電ケーブルロックがアンロック状態であれば、これをアンロック状態に切り替える。

ステップ１０６において、動作制御部３６は、トリガスイッチ３３のオン信号Ｓonのエッジを検出したか否かを判断する。即ち、動作制御部３６は、照合ＥＣＵ４のメモリ９に「スマート照合成立フラグ」が立っていない状況下において、トリガスイッチ３３がオン操作されたか否かを判断する。このとき、トリガスイッチ３３がオン操作されればステップ１０７に移行し、トリガスイッチ３３がオン操作されていなければステップ１０１に戻る。

ステップ１０７において、照合ＥＣＵ４は、トリガスイッチ３３のオン操作を検出すると、車外スマート照合を実施する。即ち、「スマート照合成立フラグ」が立っていない状況下において、給電口送信機２７によって、給電口付近を通信エリアとするスマート照合（給電口付近スマート照合）を改めて実行する。

ステップ１０８において、照合ＥＣＵ４は、給電口付近スマート照合が成立したか否かを判断する。照合ＥＣＵ４は、給電口付近スマート照合が成立することを確認すると、ステップ１０５に移行し、充電ケーブルロックの動作を実行させる。一方、照合ＥＣＵ４は、給電口付近スマート照合が成立しないことを確認すると、ステップ１０１に戻り、一連の処理を再実行させる。

本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）車外の電子キー２と車両１との間で実行された車外スマート照合の成立結果をメモリ９に保持しておき、車外スマート照合でドアロックを施錠／解錠させてから一定時間内にトリガスイッチ３３が操作されれば、車外スマート照合を改めて実行せず、充電ケーブルロックを作動させる。よって、トリガスイッチ３３が操作された際、スマート照合の成立結果が保持されていれば、直ぐに充電ケーブルロックを動作させることが可能となるので、ユーザに別途特別な操作を課すことなく、充電ケーブルロックのロック／アンロックの切り替えをスムーズに行うことができる。

（２）トリガスイッチ３３が操作された際、車外スマート照合成立から一定時間内であれば、直ぐに充電ケーブルロックが作動する。よって、トリガスイッチ３３を操作した際の充電ケーブルロックの動作の応答性をよくすることができる。

（３）車外スマート照合の照合成立結果を保持するにしても、保持に一定時間という時間制限を持たせるので、照合成立結果を長時間に亘り保持したままの状態で放置させずに済む。よって、充電ケーブルロックの不正操作防止に効果が高くなる。

（４）車外スマート照合が成立してから一定時間経過後、トリガスイッチ３３が操作された際には、スマート照合（給電口付近スマート照合）を改めて行い、その照合結果により充電ケーブルロックを制御する。よって、車外スマート照合成立から一定時間経過していても、トリガスイッチ３３が操作された際には、充電ケーブルロックの施解錠を切り替えることができる。

（５）保持する照合結果を車外スマート照合の照合結果としたので、例えばユーザ降車して車両ドアを施錠した後、車外に配置されている充電ケーブルロックを操作する過程において、この一連の操作をスムーズに実施することができる。

（６）制御対象を充電ケーブルロックとしたので、充電ケーブルロックのスムーズな切り替え操作を確保することができる。
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。

・充電ケーブルロックＥＣＵ３２は、照合ＥＣＵ４に一体に組み込まれていてもよい。
・トリガスイッチ３３は、ロック又はアンロックのそれぞれに設けられた専用のスイッチでもよい。

・保持するスマート照合結果は、例えば車内スマート照合結果としてもよい。
・車外スマート照合成立から一定時間経過してしまった後に行うスマート照合は、給電口付近スマート照合に限らず、通常の車外スマート照合としてもよい。

・充電ケーブルロックの動作開始のトリガ検出は、トリガスイッチ３３を使用した方式に限定されない。例えば、インレット２４に対する充電ケーブル２２の抜き挿しを検出するセンサ（例えば、歪みセンサ等）をインレット２４に設け、このセンサからの出力により、充電ケーブルロックを制御する方式でもよい。

・充電ケーブルロックの動作開始のトリガ検出は、インレット２４に対する充電ケーブル２２の抜き挿しを検出する検出部（スイッチやセンサ等）を充電ケーブル２２に設け、この検出部からの出力信号（接続検出信号等）により、充電ケーブルロックを制御する方式でもよい。このように、充電ケーブルロックの動作開始トリガの検出方式は、種々の方式が採用可能である。

・保持する照合結果は、スマート照合の照合結果に限らず、例えばワイヤレスキーシステムで行うＩＤ照合（ワイヤレス照合）の照合結果でもよい。なお、ワイヤレスキーシステムとは、電子キー２からの通信を契機に狭域通信により車両１とＩＤ照合を行うシステムである。このように、ＩＤ照合は種々の無線照合が採用可能である。

・ロック機構３４は、ピンが充電ケーブル２２の凹部に引っ掛かってロックする機構でもよい。即ち、ロック機構３４は、種々の構造のものが採用可能である。また、ロック機構３４の取り付け向きも特に限定されるものではなく、種々の向きに変更可能である。

・本例の制御機能は、例えば充電ケーブルロックのロック切り替えのみに設けてもよいし、逆にアンロック切り替えのみに設けてもよい。
・制御対象は、充電ケーブルロックに限らず、例えばリッド２５の開閉をロックするリッドロックとしてもよい。

・例えば、リッドロックの切り替え動作がスマート照合成立を条件に実行される場合、このときに実施されるスマート照合の照合成立結果を用いて、充電ケーブルロックの動作を制御することも可能である。

・動作制御部３６は、充電ケーブルロックＥＣＵ３２に設けられることに限らず、例えば照合ＥＣＵ４に設けてもよい。
・給電口２３に関係する機器は、充電ケーブル２２やリッド２５に限らず、給電口２３の周辺にある機器であればよい。

１…車両、２…電子キー、１９…車体、２０…バッテリ、２２…機器を構成する充電ケーブル、２３…給電口、２５…機器を構成するリッド、３４…ロック機構、３５…照合結果保持部としてのスマート照合結果保持部、３６…動作制御部、Ｓon…動作開始のトリガとしてのオン信号。

Claims (6)

1. 車体に設けられた給電口に関係する機器をロック機構によって前記車体にロック又はアンロックするロック制御装置において、
   車両と電子キーとの間の無線によるＩＤ照合の照合結果を保持する照合結果保持部と、
   前記ロック機構の動作開始のトリガを検出した際、前記ＩＤ照合の照合成立が保持されていることを条件に、前記ロック機構の動作を許可する動作制御部と
   を備えたことを特徴とするロック制御装置。
2. 前記照合結果保持部は、前記ＩＤ照合の照合結果を、一定時間の間において保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載のロック制御装置。
3. 前記動作制御部は、前記ＩＤ照合の照合結果として照合成立が保持されていないとき、前記ＩＤ照合を実行させ、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記ロック機構の動作を許可する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロック制御装置。
4. 前記ＩＤ照合は、車外に位置する前記電子キーとの間で実行され、照合成立がなされれば、車両ドアの施解錠が許可又は実行されるドアロック施解錠時のＩＤ照合である
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のロック制御装置。
5. 前記機器は、前記車体に配設されたバッテリを充電する充電ケーブルである
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のロック制御装置。
6. 前記機器は、前記給電口を開閉するリッドである
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のロック制御装置。