JP2016215817A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】使い勝手のよい電子キーシステムを提供する。【解決手段】車載制御部３６は、カーテシスイッチ３２を通じて閉状態から開状態へ移行した車両ドアの位置情報から車両に乗り込むユーザのシート位置を特定する。また、車載制御部３６は、車両ドアが閉状態から開状態へ移行した直前と直後のＲＳＳＩ値を比較し、どの携帯端末２を有するユーザが、車両に乗り込むかを特定する。そして、車載制御部３６は、乗り込むユーザに対応するように特定した位置のシートを、シート装置３４を通じて調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーシステムに関する。

従来、電子キーと車載制御部との間で行う無線通信が成立する場合に車載機器が動作する又は車載機器の動作が許可される電子キーシステムが知られている。
特許文献１の電子キーシステムでは、電子キーと車載制御部との間で授受される無線信号の信号強度から電子キーの位置を特定し、当該特定した電子キーの位置から、ユーザの車両への乗り降りを推定し、ドア錠のロックとアンロックとを切り替える。

特開２００２−７７９７２号公報

近年、特定の個人が一つの電子キーを利用することが多いということに着目して、電子キーの位置情報に加えて電子キーに固有の情報を車載機器の動作に利用することが検討されている。例えば、電子キーの位置情報及び電子キーに固有の情報からドライバー席に着座した人物が誰かを特定し、その特定した人物に合わせてシートを調整する。

ところで、電子キーはバッグ等に入れられて携帯されることも多く、例えば、電子キーが入れられているバックが助手席に置かれた場合、ドライバー席のシート調整がなされないので、使い勝手が悪い。

なお、このような課題は、ドライバー席に限るものではない。また、シート調整に限らず、他の車載機器においても同様の課題がある。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、使い勝手のよい電子キーシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、車内に設けられる車載通信機と電子キーとの間の無線通信が成立することを条件に車載機器の動作を許可又は実行する車載制御部を有する電子キーシステムは、前記車載通信機と前記電子キーとの間で授受される無線信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、車両ドアの開閉を検出する開閉検出部と、前記車両ドアの開閉を規制するロック状態と前記車両ドアの開閉を許容するアンロック状態とを切り替えるドアロック装置と、を有し、前記電子キーは、自身に固有の情報を前記車載通信機へ無線送信するものであって、前記車載制御部は、閉状態から開状態へ移行した車両ドアの位置情報から車両に乗り込むユーザのシート位置を、前記ロック状態から前記アンロック状態に切り替えられてから前記車両ドアが開くまでの間に検出された信号強度と、前記車両ドアが開いてから同車両ドアが閉じるまでの間に検出された信号強度との比較、並びに前記電子キーから無線送信される前記電子キーに固有の情報から車両に乗り込むユーザを、それぞれ特定し、同ユーザに対応するように前記車載機器を動作させることを要旨とする。

このシステムによれば、ドアが閉状態にある場合、車載通信機と電子キーとの間で授受される無線信号は、車両のドアやボデー等の境界部を通過するため減衰する。一方、ドアが開状態にある場合、車内と車外との境界部が連続するので、無線信号は減衰しにくい。また、ユーザは、自身が開けたドアから乗車し、そのドアから最も近いシートに着座する傾向にある。さらに、電子キーは自身に固有の情報を無線送信する。これらから、車載制御部は、電子キーを携帯するユーザ及びそのユーザの着座位置を特定することができる。そして、特定したユーザ及び着座位置に対応するように、車載機器を動作させるので、ユーザは、車両や車載機器が使い勝手がよい。

上記システムにおいて、前記車載通信機は、シート毎に対応するように複数設けられ、前記車載制御部は、前記開閉検出部を通じて閉状態から開状態へ移行したドアを検出した場合、当該ドアに最も近い車載通信機から前記電子キーに対し無線通信を試み、複数の電子キーとの間で無線通信が成立する場合、前記車両ドアが開くまでの間に検出された信号強度と、前記車両ドアが開いてから同車両ドアが閉じるまでの間に検出された信号強度との差分が最も大きい電子キーを有するユーザを車両に乗り込むユーザとして特定することを要旨とする。

車両近傍に位置する複数のユーザのそれぞれが、電子キーを所持していた場合でも、ドアを開けたユーザの電子キーと車載通信機との間の距離が他の電子キーと車載通信機との間の距離よりも短くなる。すなわち、ドアを開けたユーザの電子キーとの間で授受される無線信号の信号強度は、他の電子キーとの間で授受される無線信号の信号強度よりも大きくなる。この強度の差分から、車載制御部は、ユーザを好適に特定することができる。そして、当該特定したユーザに対応するように、車載機器を動作させるので、このシステムによれば、ユーザは、車両や車載機器が使い勝手がよい。

上記システムにおいて、前記車載通信機は、アンテナの指向性を切り替えることにより、前記電子キーとの通信範囲を可変できるものであって、前記車載制御部は、前記開閉検出部を通じて閉状態から開状態へ移行したドアを検出した場合、当該ドアが開状態とされたことにより車内空間と車外空間とが連続する部分が前記通信範囲に含まれるように前記車載通信機を調整するとともに前記電子キーに対し無線通信を試みることを要旨とする。

このシステムによれば、車載通信機は、ドアを開けたユーザの電子キーとの間で無線通信を行うことができる。一方で、車載通信機は、他の電子キーとの間で無線通信を行わない。したがって、開けられたドアから車両に乗り込むユーザを好適に特定することができる。そして、当該特定したユーザに対応するように、車載機器を動作させるので、このシステムによれば、ユーザは、車両や車載機器が使い勝手がよい。

本発明の電子キーシステムは、使い勝手がよいという効果を有する。

電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 無線信号の減衰の有無を示す車両の平面図。 アンテナの別例を示すブロック図。

以下、電子キーシステムの一実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、電子キーシステム１は、ユーザが所持する例えばスマートフォン等の携帯端末２と、車載機３とを備え、これら両者間で行われるｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格の無線通信により車載機器の駆動を制御する。

携帯端末２は、ＢＴ通信部２１及びマイコン２２を備える。ＢＴ通信部２１はマイコン２２に接続され、当該マイコン２２により制御される。
ＢＴ通信部２１は、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線信号を受信するとともに、受信した信号を電気信号に復調する。また、ＢＴ通信部２１は、電気信号をｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線信号に変調するとともに、変調した無線信号を送信する。

なお、ＢＴ通信部２１は、ＲＳＳＩ回路２１ａを有する。ＲＳＳＩ回路２１ａは、受信した無線信号のＲＳＳＩ値（信号強度）を検出する。なお、ＲＳＳＩ回路２１ａが信号強度検出部に相当する。

マイコン２２のメモリ２２ａには、車載機３と共通のＩＤコードが記憶されている。
マイコン２２は、ＢＴ通信部２１を通じて後述のリクエスト信号を受信すると、メモリ２２ａに記憶されたＩＤコード及び受信したリクエスト信号のＲＳＳＩ値を示す情報を含ませたレスポンス信号を生成する。生成されたレスポンス信号は、ＢＴ通信部２１において変調された後、無線送信される。携帯端末２は、車両専用の電子キーとして機能する。

車載機３は、ＢＴ通信部３１、カーテシスイッチ３２、ドアロック装置３３、シート装置３４、ステアリングチルト装置３５、及び車載制御部３６を備える。これらのうち車載制御部３６を除く各構成は、それぞれ車載制御部３６に電気的に接続され、当該車載制御部３６により制御される。

ＢＴ通信部３１には、４つのアンテナ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが接続されている。図２に示すように、アンテナ３１ａは前列右側のシートに、アンテナ３１ｂは前列左側のシートに、アンテナ３１ｃは後列右側のシートに、アンテナ３１ｄは後列左側のシートに、それぞれ設けられている。なお、アンテナ３１ａ〜３１ｄが車載通信機に相当する。

図１に示すように、ＢＴ通信部３１は、電気信号をｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線信号に変調するとともに、変調した無線信号を後述するアンテナ指定情報によって指定されたアンテナから送信する。また、ＢＴ通信部３１は、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線信号を受信するとともに、受信した信号を電気信号に復調する。

カーテシスイッチ３２は、ドアの開閉を検出する。
ドアロック装置３３は、ドア錠のロックとアンロックとを切り替える。
シート装置３４は、シートの前後位置やシートバックの傾動位置を調整する。

ステアリングチルト装置３５は、ステアリングホイールのチルト位置を調整する。
車載制御部３６のメモリ３６ａには、携帯端末２と共通のＩＤコードが記憶されている。また、メモリ３６ａには、シートの前後位置やシートバックの傾動位置を示すシート情報及びステアリングホイールのチルト位置を示すチルト情報がともにＩＤコードと紐付けされた状態で記憶されている。

車載制御部３６は、ＩＤコードの送信及び受信した信号のＲＳＳＩ値の送信を要求する情報を含ませたリクエスト信号を定期的に生成する。当該リクエスト信号は、ＢＴ通信部３１により変調され、無線送信される。

なお、車載制御部３６は、リクエスト信号とともに当該生成したリクエスト信号を無線送信するアンテナを指定するアンテナ指定情報を生成する。車載制御部３６は、カーテシスイッチ３２を通じて全てのドアが閉じていることを認識している場合、アンテナ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの順でリクエスト信号が無線信号されるようにアンテナ指定情報を生成する。

また、車載制御部３６は、ＢＴ通信部３１を通じてリクエスト信号に対する応答としてのレスポンス信号を受信すると、このレスポンス信号に含まれるＩＤコードとメモリ３６ａに記憶されているＩＤコードとを照合する。車載制御部３６は、ＩＤコードの照合が成立した状態で、図示しないセンサを通じてドアハンドルへの接触を検出すると、ドアロック装置３３を通じてドア錠のロックとアンロックとを切り替える。また、車載制御部３６は、ＩＤコードの照合が成立する場合、レスポンス信号に含まれるＲＳＳＩ値をＩＤコードと対応付けてメモリ３６ａに一時的に記憶させる。

なお、車載制御部３６は、カーテシスイッチ３２を通じてドアが開いたことを検出した場合、そのドアに最も近いシートに設けられるアンテナからリクエスト信号が無線送信されるようにアンテナ指定情報を生成する。

車載制御部３６は、ドアが閉状態から開状態へ移行した直前に取得したＲＳＳＩ値と直後に取得したＲＳＳＩ値とを比較し、その差分が最も大きいＩＤコードを判断する。
そして、車載制御部３６は、シート装置３４を通じて、開かれたドアに最も近いシートを差分が最も大きいＩＤコードと紐付けされているシート情報と対応するように調整する。また、車載制御部３６は、開かれたドアが運転席のドアである場合には、ステアリングチルト装置３５を通じて、チルト情報と対応するようにステアリングホイールのチルト位置を調整する。

＜作用＞
図２に示すように、全てのドアが閉状態にある場合、車内に位置するアンテナ３１ａ〜３１ｄから無線送信されたリクエスト信号は、車両の内外を隔てる境界部分で減衰する。一方、ドアが閉状態から開状態に移行すると、車両の内外が連続するため、アンテナ３１ａ〜３１ｄから無線送信されたリクエスト信号は境界部分によって減衰することなく携帯端末２に到達する。したがって、ドアが閉状態から開状態へ移行した直前のＲＳＳＩ値と直後のＲＳＳＩ値との間には大きな差分が発生する。

ドアは車両に乗り込もうとするユーザによって開けられることから、開いたドアに最も近いシートに設けられるアンテナから送信されるリクエスト信号は、当該ドアから車両に乗り込もうとするユーザの携帯端末２に好適に受信される。

したがって、例えばユーザが運転席への乗車後に携帯端末２が入ったバッグを助手席に置いたとしても、車載制御部３６は、ユーザに対応するように運転席のシートを調整するとともにステアリングホイールのチルト位置を調整する。

なお、本例では、閉状態から開状態へ移行したドアの近傍のアンテナからリクエスト信号を送信するように構成した。これにより、車両近傍に位置する複数のユーザのそれぞれが、当該車両に対応する携帯端末２を所持していた場合でも、ドアを開けたユーザの携帯端末２とアンテナとの間の距離が他の携帯端末２とアンテナとの間の距離よりも短くなる。すなわち、ドアを開けたユーザの携帯端末２において受信されるリクエスト信号のＲＳＳＩ値は、他の携帯端末２において受信されるリクエスト信号のＲＳＳＩ値よりも大きくなる。したがって、ドアを開けたユーザの携帯端末２におけるドアが閉状態から開状態へ移行した直前のＲＳＳＩ値と直後のＲＳＳＩ値との間の差分は、他の携帯端末２における同差分よりも大きくなる。このため、車両近傍に複数のユーザのそれぞれが、当該車両に対応する携帯端末２を所持していた場合でも、車載制御部３６は、ユーザに対応するようにシートを調整することができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）車載制御部３６は、カーテシスイッチ３２を通じて閉状態から開状態へ移行した車両ドアの位置情報から車両に乗り込むユーザのシート位置を特定する。また、車載制御部３６は、車両ドアが閉状態から開状態へ移行した直前と直後のＲＳＳＩ値を比較し、どの携帯端末２を有するユーザが、車両に乗り込むかを特定する。そして、車載制御部３６は、乗り込むユーザに対応するように特定した位置のシートを、シート装置３４を通じて調整する。ユーザは、ドアを開けて乗り込むだけで、シートが自身に対応するように調整されているので、車両の使い勝手がよい。

（２）また、携帯端末２がバック等に入れられており、乗車直後のユーザ自身が着座するシート以外の場所に携帯端末２が入ったバック等を置いた場合でも、ユーザ自身が着座するシートは自身に対応するように調整されているので使い勝手がよい。

（３）なお、車載制御部３６は、ユーザが運転席に乗り込む場合には、ステアリングチルト装置３５を通じてステアリングホイールのチルト位置を調整する。運転するユーザは、車両に乗り込むだけで、ステアリングホイールのチルト位置も調整されているので、運転を開始しやすい。

（４）車両シート毎にアンテナ３１ａ〜３１ｄを設けた。そして、車載制御部３６は、閉状態から開状態へ移行した車両ドアに最も近いアンテナから、リクエスト信号を無線送信するようにした。これにより、車両の近傍に位置する複数のユーザのそれぞれが、携帯端末を所持していた場合でも、ドアを開けたユーザの携帯端末２とアンテナとの間の距離が他の携帯端末とアンテナとの間の距離よりも短くなる。すなわち、ドアを開けたユーザの携帯端末との間で授受されるリクエスト信号のＲＳＳＩ値は、他の携帯端末との間で授受されるリクエスト信号のＲＳＳＩ値よりも大きくなる。この強度の差分から、車載制御部３６は、ドアを開けたユーザを好適に特定することができる。そして、特定したユーザに対応するように、シート装置３４を通じてシートを調整するので、ユーザは、車両の使い勝手がよい。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、シート毎にアンテナを設けたが、必ずしもシート毎に設ける必要はない。アンテナが１つの場合であっても、ドアが閉状態から開状態へ移行した直前と直後のＲＳＳＩ値を比較すれば、当該ドアからいずれの携帯端末２を所持するユーザが車両に乗り込むかを特定することができる。

・なお、上記実施形態におけるアンテナに代えて、図３に示すように、出力を可変して無線信号（リクエスト信号）の送信範囲を変更することができる可変アンテナ４１を採用してもよい。当該アンテナ４１は、Ｘ方向に延びるアンテナ及びＹ方向に延びるアンテナの出力を変えることにより無線信号の送信範囲を変更する。この可変アンテナ４１を採用すれば、仮にアンテナが１つであっても、車載制御部３６は、ドアを開けたユーザの携帯端末２との間で無線通信を行うことができる。一方で、車載制御部３６は、他の携帯端末２との間で無線通信を行わない。したがって、車載制御部３６は、開けられたドアから車両に乗り込むユーザを好適に特定することができる。なお、本例では、アンテナ４１は、２軸アンテナであったが３軸アンテナであってもよい。

・上記実施形態において、車載制御部３６は、車両ドアが閉状態から開状態へ移行した直前と直後のＲＳＳＩ値を比較して、ドア近傍に位置する携帯端末２を特定したが、当該携帯端末２を特定するために行うＲＳＳＩ値の比較は、ドアの開状態へ移行した直前と直後とに限らない。ドアが開状態へ移行した直前のＲＳＳＩ値については、ドアがアンロック状態になってからドアが開状態へ移行するまでの間に授受された信号のＲＳＳＩ値に変更してもよいし、この間に授受された複数回にわたる信号のＲＳＳＩ値の平均値であってもよい。また、ドアが開状態へ移行した直後のＲＳＳＩ値については、直後にかぎらず、当該開状態へ移行したドアが再度閉状態に移行するまでの間に授受された信号のＲＳＳＩ値に変更してもよいし、この間に授受された複数回にわたる信号のＲＳＳＩ値の平均値であってもよい。

・上記実施形態において、ＲＳＳＩ回路は携帯端末に設けられたが、車載機３に設けてもよい。
・上記実施形態では、カーテシスイッチ３２を通じて車両ドアの開閉を検出したが、磁気による検出など他の方法により検出してもよい。

・上記実施形態では、ユーザに対応して調整される車載機器として、シート装置３４やステアリングチルト装置３５について説明したが、他の装置であってもよい。例えば、オーディオや空調装置等の装置であってもよい。また、ステアリングホイールについては、チルト位置だけでなく、前後位置等も調整されてもよい。

・上記実施形態では、車載機３と携帯端末２との間の無線通信は、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線信号により行われたが、他の規格や帯域の無線信号で行われてもよい。例えば、ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯や、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号で行われてもよい。

・上記実施形態では、携帯端末としてスマートフォンを例示したが、タブレット等の他の端末であってもよいし、車両専用の電子キーであってもよい。
・上記実施形態では、携帯端末に固有の情報がＩＤコードである場合について説明したが、携帯端末を特定できる情報であればよく、ＩＤコードに限らない。例えば、車載制御部３６は、車両専用の電子キーとの間の無線通信を通じて、ドア錠のロックとアンロックとを切り替え、スマートフォン等の携帯端末との間の無線通信を通じて、ユーザの乗り込む位置を判定するようにしてもよい。このように構成したシステムであっても、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

１…電子キーシステム、２…携帯端末、３…車載機、２１…ＢＴ通信部、２１ａ…ＲＳＳＩ回路、２２…マイコン、２２ａ，３６ａ…メモリ、３１…ＢＴ通信部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…アンテナ（車載通信機）、３２…カーテシスイッチ（開閉検出部）、３３…ドアロック装置、３４…シート装置（車載装置）、３５…ステアリングチルト装置（車載装置）、３６…車載制御部、４１…可変アンテナ。

Claims (3)

1. 車内に設けられる車載通信機と電子キーとの間の無線通信が成立することを条件に車載機器の動作を許可又は実行する車載制御部を有する電子キーシステムにおいて、
   前記車載通信機と前記電子キーとの間で授受される無線信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
   車両ドアの開閉を検出する開閉検出部と、
   前記車両ドアの開閉を規制するロック状態と前記車両ドアの開閉を許容するアンロック状態とを切り替えるドアロック装置と、を有し、
   前記電子キーは、自身に固有の情報を前記車載通信機へ無線送信するものであって、
   前記車載制御部は、閉状態から開状態へ移行した車両ドアの位置情報から車両に乗り込むユーザのシート位置を、前記ロック状態から前記アンロック状態に切り替えられてから前記車両ドアが開くまでの間に検出された信号強度と、前記車両ドアが開いてから同車両ドアが閉じるまでの間に検出された信号強度との比較、並びに前記電子キーから無線送信される前記電子キーに固有の情報から車両に乗り込むユーザを、それぞれ特定し、同ユーザに対応するように前記車載機器を動作させ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、
   前記車載通信機は、シート毎に対応するように複数設けられ、
   前記車載制御部は、前記開閉検出部を通じて閉状態から開状態へ移行したドアを検出した場合、当該ドアに最も近い車載通信機から前記電子キーに対し無線通信を試み、複数の電子キーとの間で無線通信が成立する場合、前記車両ドアが開くまでの間に検出された信号強度と、前記車両ドアが開いてから同車両ドアが閉じるまでの間に検出された信号強度との差分が最も大きい電子キーを有するユーザを車両に乗り込むユーザとして特定する電子キーシステム。
3. 請求項１又は２に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記車載通信機は、アンテナの指向性を切り替えることにより、前記電子キーとの通信範囲を可変できるものであって、
   前記車載制御部は、前記開閉検出部を通じて閉状態から開状態へ移行したドアを検出した場合、当該ドアが開状態とされたことにより車内空間と車外空間とが連続する部分が前記通信範囲に含まれるように前記車載通信機を調整するとともに前記電子キーに対し無線通信を試みる電子キーシステム。