JP2016135959A - 機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】機器の作動を簡便に行うことができる機器制御システムを提供する。【解決手段】車両１及び電子キー２の間の無線によるＩＤ照合（スマート照合）に加え、タグ２４とも通信を実行するようにし、このタグ２４から、機器２２（車両１のドア１３）の作動に関するタグ情報Ｄｔを取得する。そして、タグ情報Ｄｔに基づき機器２２を作動させるとともに、この機器２２が以降に操作されることに備えて、この機器２２の作動について予め予約を入れておく。例としては、電子キー２がドア開作動の予約モードに入る。このため、次に機器２２を作動させようとユーザが車両１に近づくだけで、電子キー２に設定済みの予約モードにより、機器２２が自動で作動（ドア１３が開作動）される。【選択図】図１

Description

本発明は、機器の作動を制御する機器制御システムに関する。

従来から周知のように、多くの車両には、電子キーから無線により電子キーＩＤを車両に無線送信して、電子キーとのＩＤ照合を行う電子キーシステムが搭載されている（例えば、特許文献１等参照）。この種の電子キーシステムには、車両送信機からリクエストを定期的に送信し、このリクエストに対する応答として電子キーが送信してきた電子キーＩＤを、車両においてＩＤ照合（スマート照合）するキー操作フリーシステムがある。このＩＤ照合が成立すれば、例えば車両ドアの施解錠が許可又は実行されたり、エンジン始動操作が許可されたりする。

特開２００５−２６２９１５号公報

ところで、例えば電子キーに予約アンロックボタンを設けておき、車両から離れるときに予約アンロックボタンを操作しておくことにより、次に車両に戻ってきたときに車両ドアが開操作される技術が検討されている。しかし、この技術の場合、車両から離れるときに予約アンロックボタンを別途操作する必要があるので、この操作が面倒に感じる問題があった。

本発明の目的は、機器の作動を簡便に行うことができる機器制御システムを提供することにある。

前記問題点を解決する機器制御システムは、電子キーの通信対象に設けられた機器の作動を制御する構成において、前記通信対象及び電子キーの間のＩＤ照合に加え、前記通信対象と通信可能なタグと通信を実行して、前記機器の作動に関するタグ情報を前記タグから取得するタグ情報取得部と、前記ＩＤ照合の成立を条件に当該タグ情報に基づく機器が作動されたとき、その後に当該機器を自動で作動させるのに備えて、当該機器について作動に予約を入れる予約実行部とを備えた。

本構成によれば、通信対象及び電子キーの間の無線によるＩＤ照合に加え、タグとも通信を実行するようにし、このタグから、機器の作動に関するタグ情報を取得する。そして、タグ情報に基づき機器を作動させるとともに、この機器が以降に操作されることに備えて、この機器の作動について予め予約を入れておく。このため、次に機器を作動させようとしたときには、設定済みの予約機能によって機器が自動で動作を開始する。よって、機器の作動に関してユーザに別途操作を課す必要がないので、機器の作動を簡便に行うことが可能となる。

前記機器制御システムにおいて、前記予約実行部は、前記通信対象に設けられ、無線によって前記電子キーを予約モードに切り替えることにより、前記機器の作動について予約を入れ、前記電子キーは、予約設定以降において前記通信対象との無線によるＩＤ照合を実行するとき、自身が予約モードに入っていると、予約対象となっている機器の作動要求を無線によって前記通信対象に送信することにより、当該ＩＤ照合が成立する状況下において前記機器を自動で作動させることが好ましい。この構成によれば、電子キーを予約モードに入れることにより機器の作動予約を実現するので、作動予約を設定するにあたって、通信対象に負荷のかかる処理を課さずに済む。

前記機器制御システムにおいて、前記通信対象は、車両であり、前記機器は、当該車両のドアであり、当該機器の作動は、前記ドアの開作動であることが好ましい。この構成によれば、車両のドアの開作動を予約することが可能となるので、車両のドアを開操作するときの簡便さを確保することが可能となる。

前記機器制御システムにおいて、前記通信対象及び電子キーは、狭域無線を通じて前記ＩＤ照合を実行し、前記タグは、近距離無線を通じて前記通信対象と通信することが好ましい。この構成によれば、ＩＤ照合の通信とタグの通信とを別の種類の通信としたので、通信が相手側に干渉してしまうことがない。

前記機器制御システムにおいて、前記予約実行部によって設定された予約を、特定の操作が実行されたときに解除する予約解除部を備えることが好ましい。この構成によれば、設定した作動予約を自由に解除することが可能となるので、ユーザにとって利便性がよくなる。

本発明によれば、機器の作動を簡便に行うことができる。

一実施形態の機器制御システムの構成図。 車外に形成されるＬＦ電波の通信エリア図。 タグとの通信によってドアが自動で開作動されるときの作動図。 電子キーを予約モードに入れるときの作動図。 予約ドアオープン機能によってドアが開作動されるときの概略図。 タグ情報の登録の概要を示す説明図。

以下、機器制御システムの一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、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を備える。電子キーシステム３は、車両１からの通信を契機に狭域無線（通信距離：１〜数ｍ）によりＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムである。なお、以降は、キー操作フリーシステムのＩＤ照合を「スマート照合」と記し、その通信を「スマート通信」と記す。

車両１は、ＩＤ照合において電子キー２の正当性を確認する照合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とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線８を通じて接続されている。通信線８は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）である。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ＩＤとして電子キーＩＤが書き込み保存されている。

車両１は、車外にＩＤ照合の電波を送信可能な車外送信機１０と、車内にＩＤ照合の電波を送信可能な車内送信機１１と、電子キー２からの電波を受信可能な車両受信機１２とを備える。車外送信機１０、車内送信機１１及び車両受信機１２は、照合ＥＣＵ４に接続されて動作が管理される。車外送信機１０及び車内送信機１１は、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能である。車両受信機１２は、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能である。ボディＥＣＵ５は、照合ＥＣＵ４からの指令に基づき、ドア１３の施解錠を切り替えるメカ部位であるドアロック機構１４の作動を制御する。

車両１は、車両電源を切り替えるときに操作するエンジンスイッチ１５を備える。エンジンスイッチ１５は、プッシュ式モーメンタリスイッチからなる。照合ＥＣＵ４は、エンジンスイッチ１５から入力する検出信号を基に電源状態を判断し、その状態をとるように車両電源を切り替える。電源状態としては、ＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートがある。

電子キー２は、電子キー２の動作を制御するキー制御部１６と、車両１から送信された電波を受信可能な受信部１７と、車両１に電波を送信可能な送信部１８とを備える。キー制御部１６のメモリ１９には、車両１とのＩＤ照合で使用する電子キーＩＤが書き込み保存されている。受信部１７は、ＬＦ電波を受信可能である。送信部１８は、ＵＨＦ電波を送信可能である。

車外送信機１０が車外にＬＦ電波の通信エリアを形成するとき、電子キー２がこの通信エリアに進入すると、車外においてスマート通信が確立し、車外のスマート照合を開始する。車外スマート照合には、車両１が持つ固有の車両コードを認証する車両コード照合と、暗号鍵を使用したチャレンジレスポンス認証と、電子キーＩＤを認証する電子キーＩＤ照合とが含まれる。照合ＥＣＵ４は、車外スマート照合のとき、車外に位置する電子キー２において、これら照合の全てが成立するか否かを確認する。そして、照合ＥＣＵ４は、車内スマート照合が成立することを確認すると、ドア１３の施解錠を許可又は実行する。

また、照合ＥＣＵ４は、電子キー２が車内送信機１１の通信エリアに進入すると、車内においてスマート通信が確立し、車内のスマート照合を開始する。車内スマート照合では、車外スマート照合と同様の各種照合を実行する。照合ＥＣＵ４は、車内スマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１５の操作による車両電源の遷移作動を許可する。

電子キーシステム３は、電子キー２の通信対象２１に設けられた機器２２の作動を制御する機器作動予約機能（機器制御システム２３）を備える。本例の場合、通信対象２１を車両１とし、機器２２の作動をドア（車両ドア）１３の開作動とする。本例の機器制御システム２３は、ＩＤ照合の成立時、タグ２４から取得したタグ情報Ｄｔに基づく機器２２を作動させるとともに、その後に機器２２が再度作動されるのに備えて、この機器２２の作動に予め作動予約を入れておくものである。

タグ２４は、タグ２４の動作を制御するタグ制御部２５と、タグ２４において電波の送受信を実行する通信アンテナ２６と、タグ情報Ｄｔを記憶したメモリ２７とを備える。通信アンテナ２６は、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）やＮＦＣ（Near Field Communication）等の近距離無線通信（近接場型通信）であることが好ましい。タグ２４は、例えばユーザの荷物等に取り付けられる。タグ情報Ｄｔは、例えばドア開閉場所（車両１の通信エリアでスマート照合が成立したときにどのドア１３を開閉するのか）や、シート（運転席シート、助手席シート、後部シート等）の移動有無など、種々のユーザ設定の情報群からなる。

車両１は、タグ２４との無線通信を実行する通信アンテナ２８を備える。通信アンテナ２８は、タグ２４の通信アンテナ２６と近距離無線を行うことが可能である。車両１の通信アンテナ２８は、例えば車両１のドア（運転席ドア、バックドア等）１３や、ドア１３付近（車体ピラー等）などに取り付けられることが好ましい。近距離無線通信は、スマート通信の直後に併せて実行されることが好ましく、スマート通信が繰り返される度に、同様に繰り返し実施される。本例の近距離無線通信は、電波が数ｍ届く範囲に設定されているものとする。

機器制御システム２３は、タグ２４に格納されたタグ情報Ｄｔを取得する情報取得部３０を備える。情報取得部３０は、照合ＥＣＵ４に設けられる。情報取得部３０は、通信対象２１及び電子キー２の間のＩＤ照合の通信に加え、タグ２４と通信を実行して、タグ２４からタグ情報Ｄｔを取得する。

機器制御システム２３は、読み出したタグ情報Ｄｔを基にして機器２２の作動に予約を入れる予約実行部３１を備える。予約実行部３１は、照合ＥＣＵ４に設けられる。予約実行部３１は、受信したタグ情報Ｄｔに基づく機器２２が作動されたとき、その後、同じ機器２２を自動で作動させるのに備えて、その機器２２について作動に予約を入れる。本例の予約実行部３１は、作動予約が必要と判断したとき、電子キー２に作動要約を入れるのに必要となる作動予約要求Ｓａを電子キー２に無線によって送信する。電子キー２は、車両１から作動予約要求Ｓａを受信すると、これを基に予約ビットを立て、機器２２の予約作動が可能な状態に入る。

次に、図２〜図５を用いて、機器制御システム２３の動作を説明する。
［一連の操作過程の具体例］
図２に示すように、車両１には、車載された複数の車外送信機１０によって、車外に複数の通信エリアＥが形成されている。本例の場合、運転席ドアに設置された車外送信機１０ａによって形成される第１通信エリアＥａと、右後部ドアに設置された車外送信機１０ｂによって形成される第２通信エリアＥｂと、助手席ドアに設置された車外送信機１０ｃによって形成される第３通信エリアＥｃと、左後部ドアに設置された車外送信機１０ｄによって形成される第４通信エリアＥｄと、バックドア１３ｅに設置された車外送信機１０ｅによって形成されるバックドア付近通信エリアＥｅとがある。

図３に示すように、乗車予定のユーザが、荷物等を車両（駐車車両）１のトランクに入れるために、バックドア１３ｅを開けようとして車両１の後方に移動したとする。このとき、バックドア付近通信エリアＥｅに電子キー２が進入すると、バックドア１３ｅの近傍に位置する電子キー２と車両１との間で、バックドア付近通信エリアＥｅのＬＦ電波を電子キー２が受信することを契機に開始されるスマート照合（バックドア付近スマート照合）が実行される。通信する電子キー２が正規キーであれば、バックドア付近スマート照合は成立に移行する。

また、情報取得部３０は、スマート照合が成立することを確認すると、荷物等に取り付けられているタグ２４からタグ情報Ｄｔを取得する動作を開始する。具体的にいうと、情報取得部３０は、待機状態のタグ２４を起動させる駆動電波を通信アンテナ２８から送信するのに引き続き、タグ２４にタグ情報Ｄｔを送信させる旨のタグ情報送信要求Ｓｂを近距離無線によりタグ２４に送信する。タグ２４は、このタグ情報送信要求Ｓｂを受信すると、メモリ２７に格納されたタグ情報Ｄｔを読み出し、これを通信アンテナ２６から車両１に近距離無線により送信する。車両１は、タグ２４から送信されたタグ情報Ｄｔを通信アンテナ２８で受信し、これをメモリ９に保持する。

照合ＥＣＵ４は、受信したタグ情報Ｄｔに基づき、車載された機器２２を制御する。本例の場合は、閉状態となっているバックドア１３ｅが解錠されるとともに、開作動される。すなわち、ユーザがバックドア１３ｅに近づいただけで、バックドア１３ｅが開かれるのである。よって、仮にユーザの両手が荷物等によって塞がっていても、バックドア１３ｅが自動で開くので、利便性がよい。

図４に示すように、予約実行部３１は、機器２２の作動後（ドア１３の開作動後）、メモリ９に保持したタグ情報Ｄｔを基に、タグ情報Ｄｔによって指定された機器２２について、作動に予約を入れる。具体的にいうと、予約実行部３１は、いま作動が実行された機器２２について作動に予約を入れるトリガとなる作動予約要求Ｓａを、車外送信機１０（１０ｅ）から電子キー２に無線送信する。作動予約要求Ｓａは、電子キーシステム３のハードを用いて電子キー２に送信されるとよい。作動予約要求Ｓａは、電子キー２に設けられた機器作動の予約機能について、タグ情報Ｄｔに紐付いた機器２２に対して予約を入れるのに必要となる一種のトリガ情報である。本例の作動予約要求Ｓａは、バックドア１３ｅを開作動させるバックドア予約オープン要求とする。

電子キー２は、車外送信機１０ｅから送信された作動予約要求Ｓａを受信部１７で受信すると、例えば予約のビットを立てるなどして、「予約モード」に移行する。すなわち、電子キー２に機器作動の予約が入る。例えば、バックドア１３ｅのバックドア予約オープン機能の作動指示を受け付ければ、電子キー２において、バックドア予約オープン機能がオンされる。

図５に示すように、車両運転後、ユーザが降車して、バックドア１３ｅを開けようと、電子キー２を所持してバックドア１３ｅに近づいたとする。ところで、車両１は、停車時にどの通信エリアＥでスマート通信が確立するのかを確認するために、各車外送信機１０から電波送信が断続的に実施されている。このように、スマート通信が定期又は不定期に繰り返し実行されているので、電子キー２がバックドア１３ｅ付近に近づくと、車両１及び電子キー２の間でバックドア付近スマート照合が実行される。また、電子キー２は、「予約モード」に設定されているので、スマート通信の通信課程において、車載機器（バックドア１３ｅの開操作）の作動開始を要求する作動要求Ｓｃを車両１にＵＨＦ送信する。

照合ＥＣＵ４は、バックドア付近スマート照合が成立することを確認すると、電子キー２から受信した作動要求Ｓｃに基づく作動を実行する。すなわち、照合ＥＣＵ４は、受信した作動要求Ｓｃによって作動が指示された車載機器を作動させる。例えば、作動要求Ｓｃがバックドアオープン機能に準じたものであれば、施錠状態のバックドア１３ｅが開作動される。すなわち、車両１のバックドア予約オープン機能によって、バックドア１３ｅが自動で開操作されるのである。このため、ユーザが降車後、バックドア１３ｅに近づいただけで、バックドア１３ｅが自動で開くので、利便性がよい。

［カスタマイズ設定］
図６に示すように、タグ２４に格納されているタグ情報Ｄｔは、予めデフォルトでメモリ９に書き込まれたものでもよいが、ユーザ設定によって自由に変更することも可能である。具体的な例としては、ユーザが所持する高機能電話等の端末３５でアプリケーションを立ち上げて、作動させたい機器２２について、その具体的な作動内容を入力する。入力後、端末３５をタグ２４と通信させ、機器２２の制御に関する入力データをタグ２４に登録する。これにより、機器制御の内容を、例えばスライドドアの開作動や、福祉車両のリフトの昇降制御に変更するなど、タグ情報Ｄｔを自由に書き替えることが可能である。

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）通信対象２１（車両１）及び電子キー２の間の無線によるＩＤ照合（スマート照合）に加え、タグ２４とも通信を実行するようにし、このタグ２４から、機器２２（車両１のドア１３）の作動に関するタグ情報Ｄｔを取得する。そして、タグ情報Ｄｔに基づき機器２２を作動させるとともに、この機器２２が以降に操作されることに備えて、この機器２２の作動について予め予約を入れておく。本例の場合は、電子キー２がドア開作動の予約モードに入る。このため、次に機器２２を作動させようとユーザが通信対象２１（車両１）に近づいたとき、電子キー２に設定済みの予約モードにより、機器２２が自動で動作を開始する。よって、機器２２の作動に関してユーザに別途操作を課す必要がないので、機器２２の作動を簡便に行うことができる。

（２）作動予約を設定するにあたっては、電子キー２を予約モードに切り替えることによって実現する。よって、作動予約を設定するにあたって、例えば通信対象２１（車両１）に設定状態を長時間に亘ってメモリしておくなどの負荷のかかる処理を課さずに済む。

（３）作動予約の対象は、車両１のドア１３の開作動である。よって、ユーザが単に近づくだけでドア１３が自ら開くので、ドア１３を開けるときの簡便さを確保することができる。

（４）通信対象２１及び電子キー２のＩＤ照合（スマート照合）の通信に狭域無線を使用し、通信対象２１及びタグ２４の間の通信に近距離無線通信を使用する。このように、ＩＤ照合の通信とタグ２４の通信とを別の種類とすれば、通信が相手側に干渉してしまうことがない。

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。
・機器制御システム２３には、一旦設定された作動予約を解除することを可能とする予約解除部３６（図１参照）が設けられてもよい。予約解除部３６は、例えば照合ＥＣＵ４に設けられることが好ましい。予約解除部３６は、予約実行部３１によって設定された予約を、特定の操作が実行されたときに解除する。予約解除に必要な特定の操作としては、例えば車外ドアハンドルを所定順序及び回数で操作したり、車内のカーナビゲーションシステムで解除操作したりする例がある。こうすれば、設定した作動予約を自由に解除することが可能となるので、ユーザにとって利便性がよくなる。

・電子キー２のアンロックボタンが操作されてバックドア１３ｅが開操作されたときにタグ２４のタグ情報Ｄｔを読みにいき、これを基に作動予約を入れる処理を実行してもよい。

・降車してドア１３を閉めたときにドア自動オープン機能がオンとなり、所用を済ませて車両１に戻ってきたときにドア１３が自動で開くようにすることも可能である。
・作動予約要求Ｓａは、スマート通信完了後に送信されることに限らず、例えばドア１３がしめられたことを契機に電子キー２に送信されてもよい。

・作動予約が設定されたとき、予約が入っていることを車両１や電子キー２においてインジケータ等により通知してもよい。
・作動予約に時間制限をもたせてもよい。

・作動予約がオンとなっていても、例えば電子キー２内の振動センサによって一定時間振動がないと検出されれば、予約を解除するようにしてもよい。これは、作動の意思がないとして、予約をキャンセルすることができるので、省電力化に寄与する。

・キー操作フリーシステムは、例えば車体の右部及び左部に送信アンテナを配置し、これらアンテナから送信される電波に対する電子キー２の応答を確認することにより、電子キー２の車内外位置を判定するものでもよい。

・キー操作フリーシステムは、往路通信と復路通信とで電波の周波数が異なることに限らず、同じとしてもよい。
・電子キーシステム３は、キー操作フリーシステムに限定されず、他のシステムに適宜変更することが可能である。

・予約作動を入れる前に成立を課すＩＤ照合は、スマート照合に限らず、車両１及び電子キー２の間のペアリングを確認できる認証であれば、種々のものに変更することが可能である。

・通信対象２１及びタグ２４の通信は、近距離無線通信に限らず、他の方式の通信に変更可能である。
・ＩＤ照合の通信とタグ２４の通信とは、異なる通信方式が使用されることに限らず、例えば両方とも近距離無線とするなど、同じとしてもよい。

・作動予約を設定するにあたっては、例えば通信対象２１（車両１）に予約フラグ（予約ビット）を立てるなどして、予約を通信対象２１側で管理してもよい。
・作動予約の対象となる機器２２は、バックドア１３ｅ、スライドドア、福祉車両のリフトに限らず、種々の機器や装置に変更することが可能である。

・通信対象２１は、車両１に限定されず、他の機器や装置に変更することが可能である。

１…通信対象の一例である車両、２…電子キー、１３…機器の一例であるドア、１３ｅ…機器の一例であるバックドア、１４…機器の一例であるドアロック機構、２１…通信対象、２２…機器、２３…機器制御システム、２４…タグ、３０…情報取得部、３１…予約実行部、３６…予約解除部、Ｄｔ…タグ情報、Ｓｃ…作動要求。

Claims (5)

1. 電子キーの通信対象に設けられた機器の作動を制御する機器制御システムにおいて、
   前記通信対象及び電子キーの間のＩＤ照合に加え、前記通信対象と通信可能なタグと通信を実行して、前記機器の作動に関するタグ情報を前記タグから取得するタグ情報取得部と、
   前記ＩＤ照合の成立を条件に当該タグ情報に基づく機器が作動されたとき、その後に当該機器を自動で作動させるのに備えて、当該機器について作動に予約を入れる予約実行部と
   を備えたことを特徴とする機器制御システム。
2. 前記予約実行部は、前記通信対象に設けられ、無線によって前記電子キーを予約モードに切り替えることにより、前記機器の作動について予約を入れ、
   前記電子キーは、予約設定以降において前記通信対象との無線によるＩＤ照合を実行するとき、自身が予約モードに入っていると、予約対象となっている機器の作動要求を無線によって前記通信対象に送信することにより、当該ＩＤ照合が成立する状況下において前記機器を自動で作動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
3. 前記通信対象は、車両であり、前記機器は、当該車両のドアであり、当該機器の作動は、前記ドアの開作動である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器制御システム。
4. 前記通信対象及び電子キーは、狭域無線を通じて前記ＩＤ照合を実行し、前記タグは、近距離無線を通じて前記通信対象と通信する
   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機器制御システム。
5. 前記予約実行部によって設定された予約を、特定の操作が実行されたときに解除する予約解除部を備えた
   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機器制御システム。