JP4476062B2 - 車載制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スマート制御機能とセキュリティ制御機能とイモビライザ機能とを有した車載制御装置に関するものである。

従来より、自動車においては、車載送信機から予め定められた範囲に送信要求信号を送信すると共に、その送信要求信号を受信した携帯機が送信する返送信号を車載受信機によって受信し、車両側の制御装置が、その車載受信機によって受信された返送信号に含まれているコードと当該制御装置内に予め記憶されているコードとが一致していれば、ドアロックアクチュエータの駆動によるドアの解錠又は解錠許可といった車載機器の制御動作を行う、スマート制御機能（スマートエントリ制御とも呼ばれる）が知られている。

そして、スマート制御機能の作動をオン／オフするためのスイッチを設け、そのスイッチがオン又はオフされると、車載送信機からの送信要求信号の送信を停止させてスマート機能をオフさせることも知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

また、自動車においては、車両盗難防止用の機能として、携帯機内のトランスポンダに記録されているエンジン始動許可認証用のＩＤコード（通称イモビコード）が、例えばキーシリンダに巻かれているアンテナコイルを用いた電磁誘導式の無線通信によって車両側の装置に読み取られ、その読み取られたＩＤコードが予め車両側の装置に記憶されているＩＤコードと一致していた場合にのみ、エンジンに対する燃料噴射及び点火が許可されてエンジンが始動可能となる、といったイモビライザ機能も知られている。

更に、超音波又は電波によって車室内への人の侵入を検出する侵入センサや、車両の傾斜を検出する傾斜センサや、車両への衝撃を検出する衝撃センサ等、車両への第三者による不正行為を検出するのに特化したセキュリティセンサを設け、そのセキュリティセンサにより異常を検出するとサイレンなどによる警報を行う、といったセキュリティ制御機能も知られている。
特開２０００−１７０４２０号公報 特開２００１−９８８１０号公報

ところで、従来より、車両を船などで遠方へ輸送する場合には、その車両のバッテリを外すようにしていた。これは、近年、前述したスマート制御機能、イモビライザ機能、及びセキュリティ制御機能が装備された車両が多く、そのような車両では、駐車中に作動するスマート制御機能とセキュリティ機能の電流消費によって、バッテリ上がりが発生する可能性が高いためである。

そして、車両のバッテリを外すと、勿論エンジンを始動させることができないため、輸送船から車両を降ろす際には、再度バッテリを接続する作業を行わなければならず、多大な手間が生じていた。

また、こうした問題は、車両を輸送する場合に限らず、車両を長期間に渡って保管する場合も同様である。つまり、保管中の車両を少し自走させたいだけでも、外されているバッテリを接続する作業が必要となる。

尚、スイッチのオン／オフによってスマート制御機能をオフさせる上記特許文献１，２の技術では、セキュリティ制御機能による消費電力までは抑制することができず、やはり、バッテリを外す必要がある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両を長期に渡って輸送したり保管する場合に、バッテリ上がりを防止でき、しかも、特別な作業や操作をしなくてもエンジンは作動させることのできる車載制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車載制御装置は、車載送信機から予め定められた範囲に送信要求信号を送信させると共に、その送信要求信号を受信した携帯機が送信する返送信号を車載受信機によって受信し、その受信した返送信号に基づいて車載機器を制御するスマート制御手段と、車両への不正行為を検出するためのセキュリティセンサにより、その車両への不正行為を検出すると警報を行うセキュリティ制御手段と、前記携帯機と無線通信してその携帯機からエンジン始動許可認証用のＩＤコードを読み取り、その読み取ったＩＤコードが予め記憶されているＩＤコードと一致していた場合にエンジンの始動を許可するイモビライザ制御手段と、を備えている。

そして特に、この車載制御装置では、当該装置の動作モードが、モード切替スイッチのオン／オフに応じて、通常モードと省電力モードとに切り替わるようになっており、通常モードでは、スマート制御手段、セキュリティ制御手段、及びイモビライザ制御手段の全てが作動するが、省電力モードでは、スマート制御手段、セキュリティ制御手段、及びイモビライザ制御手段のうち、イモビライザ制御手段のみが作動する（つまり、スマート制御手段とセキュリティ制御手段は作動しない）。

このような請求項１の車載制御装置によれば、モード切替スイッチにより、動作モードを省電力モードにすれば、スマート制御手段の機能であるスマート制御機能と、セキュリティ制御手段の機能であるセキュリティ制御機能は作動しないが、イモビライザ制御手段の機能であるイモビライザ機能は有効なままであり、エンジンの始動は通常モードと同様に可能である。

このため、車両を長期に渡って輸送したり保管する場合に、動作モードを省電力モードにしておけば、スマート制御機能とセキュリティ制御機能とで消費していた電力が節約されて、車両のバッテリ上がりを防止することができ、また、特別な作業や操作をしなくてもエンジンを作動させて車両を走行させることができる。よって、バッテリ上がりの防止と利便性とを両立させることができる。

しかも、請求項１の車載制御装置は、前記携帯機に対して意識的な手動操作が行われた際に該携帯機から送信される手動操作信号に従って、前記車載機器を制御するリモート制御機能も有しており、更に、前記省電力モードでは、そのリモート制御機能も停止するように構成されている。

このような請求項１の車載制御装置によれば、省電力モードでの消費電力を一層低減することができる。よって、車両を長期に渡って輸送したり保管する場合のバッテリ上がりを、より確実に防止することができる。

尚、スマート制御機能とリモート制御機能で制御対象となる車載機器としては、請求項２に記載の如く、ドアロックアクチュエータ（つまり、車両のドアを施錠／解錠させるアクチュエータ）が考えられる。

以下に、本発明の車載制御装置が適用された実施形態の車両用電子キーシステムについて説明する。
まず図１に示すように、本実施形態の電子キーシステム１は、車両の使用者に携帯される電子キーとしての携帯機３と、車両に搭載された車載制御装置としてのスマートセキュリティ制御装置５とを備えている。

そして、スマートセキュリティ制御装置５には、車両外の所定の検知エリアへ送信要求信号を送信する送信機（車載送信機）７と、携帯機３から無線送信される信号を受信する受信機（車載受信機）９と、携帯機３との間で電磁誘導式の無線通信を行うためのトランスポンダ送受信機１１と、車両のイグニッションスイッチ１３と、ドアの開閉状態を検出するためのドア開検出スイッチ１５と、ドアのロック／アンロック状態を検出するドアロックセンサ１７と、超音波によって車室内への人の侵入を検出するセキュリティセンサ（この例では侵入センサ）１９と、第三者が車両に不正な行為をしたことを車外に警報するためのサイレン（音響警報装置）２１と、車両のエンジンを制御するエンジン制御装置２３と、車両のドアのロックとアンロックを行うためのドアロックモータ２５（ドアロックアクチュエータに相当）を駆動制御するドアロック制御装置２７と、当該スマートセキュリティ制御装置５の動作モードを切り替えるためのモード切替スイッチ２９とが接続されている。また、スマートセキュリティ制御装置５には、当該装置５の動作を司るマイコン３１が備えられている。

尚、モード切替スイッチ２９は、例えば、車室内の所定位置（例えば運転席から操作可能な位置）に設けられている。また、ドア開検出スイッチ１５とドアロックセンサ１７とドアロックモータ２５は、各ドアに設けられている。また、図１において、符号３３が付されているものは車載バッテリである。

ここで、本実施形態において、送信機７が送信要求信号を送信する検知エリアは、例えば、運転席ドアの外側に設けられているドアハンドルから一定距離（例えば７０ｃｍ）の範囲となっている。

また、トランスポンダ送受信機１１は、コイルアンテナ１０から車室内における運転席の所定領域に電磁誘導式無線通信用の電磁界を発生させると共に、その電磁界に応じて携帯機３内のトランスポンダ３５から送信される電波をコイルアンテナ１０により受信して、その受信電波に含まれているエンジン始動許可認証用のＩＤコード（以下、イモビコードという）をスマートセキュリティ制御装置５に出力する。尚、コイルアンテナ１０は、例えば、運転席のステアリングホール付近のキーシリンダに巻かれている。

一方、携帯機３は、上記トランスポンダ３５と、当該携帯機３の機能を司るマイコン３７と、送信機７からの送信要求信号を受信アンテナ（図示省略）により受信して、その送信要求信号に含まれているデータをマイコン３７に入力させる受信回路３９と、マイコン３７から出力されるデータを含んだ無線信号を送信アンテナ（図示省略）から送信させる送信回路４１と、車両のドアをロックする際に押されるロック用ボタン４３と、車両のドアをアンロックする際に押されるアンロック用ボタン４５とを備えている。

以上のような構成の電子キーシステム１において、スマートセキュリティ制御装置５は、当該車両に専用の携帯機（以下、正規の携帯機という）３が上記検知エリア内に存在していることを検知してドアをアンロックするスマート制御（スマートエントリ制御）と、使用者が携帯機３のロック用ボタン４３又はアンロック用ボタン４５を押すことでドアのロック／アンロックを行うリモートキーレスエントリ（以下、ＲＫＥという）制御と、セキュリティセンサ１９を用いた防犯用のセキュリティ制御と、車両盗難防止用のイモビライザ制御とを行う。

そこで次に、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１によって実行される処理について、図２のフローチャートを用い説明する。
図２に示すように、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、まず、モード切替スイッチ２９がオンしているか否かを判定する（Ｓ１１０）。

そして、モード切替スイッチ２９がオンしていれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、イグニッションスイッチ１３がオンしているか否かを判定し（Ｓ１２０）、イグニッションスイッチ１３がオンしていない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、スマート制御の処理と、ＲＫＥ制御の処理と、セキュリティ制御の処理とを行い（Ｓ１３０，Ｓ１３５，Ｓ１４０）、その後、再び上記Ｓ１１０へ戻って、モード切替スイッチ２９がオンしているか否かを判定する。

ところで、Ｓ１３０，Ｓ１３５，Ｓ１４０のそれぞれで実行されるスマート制御、ＲＫＥ制御、及びセキュリティ制御の各処理は周知のものであるが、その概要を説明する。
（１）まず、スマート制御の処理内容について説明する。

スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、送信機７から一定時間毎に送信要求信号を送信させる。
一方、携帯機３では、車両の送信機７から送信される送信要求信号が上記受信アンテナによって受信されると、内部のマイコン３７が、送信回路４１にデータを与えて、上記送信アンテナから、スマート制御用ＩＤコードを含んだ返送信号を送信させる。

そこで、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、車両の全ドアが閉状態でロックされている駐車時と判定している場合において、携帯機３からの返送信号が受信機９により受信されると、その受信された返送信号に含まれていたスマート制御用ＩＤコードが当該スマートセキュリティ制御装置５に記憶されているスマート制御用ＩＤコード（即ち、当該装置５が搭載された車両に固有のスマート制御用ＩＤコード）と一致しているか否かの車室外照合を行い、その車室外照合でＯＫと判定したならば（即ち、両スマート制御用ＩＤコードが一致していたならば）、ドアロック制御装置２７にドアロックモータ２５を駆動させて全ドアをアンロック状態にする。

よって、このスマート制御により、車両の使用者は、正規の携帯機３を携帯して車両に近づくだけで、その車両のドアを自動的にアンロックさせることができる。
尚、車両のドアの開閉状態とロック／アンロック状態は、各ドアのドア開検出スイッチ１５とドアロックセンサ１７からの各信号によって検出される。また、車室外照合でＯＫと判定した場合に、全ドアを即座にアンロックさせるのではなく、ドアのアンロックを許可した状態となり、その後、人が車両の所定位置（例えば運転席ドアのノブ等）を触ったことを検知すると、全ドアをアンロックさせるように構成しても良い。

（２）次に、ＲＫＥ制御の処理内容について説明する。
まず、携帯機３では、内部のマイコン３７が、ロック用ボタン４３が押されたことを検出すると、送信回路４１にデータを与えて、上記送信アンテナから、ロック指令コードを含んだ手動操作信号を送信させ、また、アンロック用ボタン４５が押されたことを検出すると、送信回路４１にデータを与えて、上記送信アンテナから、アンロック指令コードを含んだ手動操作信号を送信させる。

そこで、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、携帯機３からの手動操作信号が受信機９により受信されると、その受信された手動操作信号に含まれていたコードが当該スマートセキュリティ制御装置５に記憶されているロック指令コード又はアンロック指令コード（即ち、当該装置５が搭載された車両に固有のロック指令コード又はアンロック指令コード）と一致しているか否かを判定し、一致していたならば、その受信した手動操作信号に含まれていたコードの内容に応じて、ドアロック制御装置２７にドアロックモータ２５を駆動させ、全ドアをロック又はアンロック状態にする。つまり、受信した手動操作信号に含まれていたコードがロック指令コードならば、全ドアをロック状態にし、また、受信した手動操作信号に含まれていたコードがアンロック指令コードならば、全ドアをアンロック状態にする。

よって、このＲＫＥ制御により、車両の使用者は、正規の携帯機３のロック用ボタン４３又はアンロック用ボタン４５を押すことで、ドアのロック又はアンロックを故意に行うことができる。

（３）次に、セキュリティ制御の処理内容について説明する。
スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、セキュリティ機能が有効にされているセキュリティセット状態である場合に、セキュリティセンサ１９からの信号に基づいて、車室内へ人が侵入したか否かを判定し、車室内への人の侵入を検出すると、サイレン２１を駆動して車外に警報する。尚、本実施形態では、例えば、全ドアがロック状態の場合に、セキュリティセット状態となる。

また、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、上記Ｓ１２０で、イグニッションスイッチ１３がオンしていると判定した場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、イモビライザ制御の処理を実行する（Ｓ１８０〜Ｓ２１０）。

即ち、まず、イグニッションスイッチ１３がオンされてから既にエンジンの始動を許可しているか否かを判定し（Ｓ１８０）、エンジンの始動を許可済みであれば（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、そのまま上記Ｓ１１０へ戻るが、エンジンの始動を許可済みでなければ（Ｓ１８０：ＮＯ）、イモビ照合を実施する（Ｓ１９０）。

このイモビ照合では、まず、トランスポンダ送受信機１１に指令を与えてコイルアンテナ１０から車室内における運転席の所定領域に電磁誘導式無線通信用の電磁界を発生させる。そして、その電磁界の届く領域内に携帯機３が存在していれば、その携帯機３内のトランスポンダ３５からイモビコードの含まれた電波が送信されて、その電波がコイルアンテナ１０により受信され、更に、その電波に含まれているイモビコードがトランスポンダ送受信機１１から入力されるため、マイコン３１は、その入力された携帯機３側からのイモビコードが予め記憶している当該車両に固有のイモビコードと一致しているか否かを判定し、両イモビコードが一致していたならば、イモビ照合がＯＫと判定する。

そして、マイコン３１は、イモビ照合がＯＫと判定しなかった場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、そのまま上記Ｓ１１０へ戻るが、イモビ照合がＯＫと判定したならば（Ｓ２００）、エンジン制御装置２３に対してエンジンの始動を許可する指令を与え（Ｓ２１０）、その後、上記Ｓ１１０へ戻る。

このようにしてエンジンの始動が許可されたならば、エンジン制御装置２３は、スタータモータの作動によりエンジンがクランキングされると、エンジンに対する燃料噴射及び点火を実施して、エンジンを始動させることとなる。

一方、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、上記Ｓ１１０にて、モード切替スイッチ２９がオンしていない（即ち、オフしている）と判定した場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、前述したスマート制御、ＲＫＥ制御、及びセキュリティ制御の各処理を停止する（Ｓ１５０，Ｓ１５５，Ｓ１６０）。

そして、これにより、当該スマートセキュリティ制御装置５の動作モードが、通常モードよりも車載バッテリ３３の消費電力が抑制される省電力モードとなる。つまり、スマート制御の処理が実施されなければ、少なくとも送信機７から送信要求信号を送信するための消費電力が削減される。また、ＲＫＥ制御の処理が実施されなければ、使用者が携帯機３のロック用ボタン４３又はアンロック用ボタン４５を押しても、ドアロックモータ２５が駆動されず、その分、消費電力が削減される。また、セキュリティ制御の処理が実施されなければ、如何なる状況でもサイレン２１が駆動されることはないので、その分、消費電力が削減される。更に、本実施形態では、セキュリティ制御の処理を停止する場合に、セキュリティセンサ１９への供給電力を停止して、消費電力を一層削減している。

また、スマートセキュリティ制御装置５のマイコン３１は、モード切替スイッチ２９がオフされて、スマート制御、ＲＫＥ制御、及びセキュリティ制御の各処理を停止する場合にも、イグニッションスイッチ１３がオンしているか否かを判定し（Ｓ１７０）、イグニッションスイッチ１３がオンしていなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、上記Ｓ１１０へ戻るが、イグニッションスイッチ１３がオンしていると判定した場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、前述したイモビライザ制御の処理を実行する（Ｓ１８０〜Ｓ２１０）。

このため、モード切替スイッチ２９がオフされて、スマートセキュリティ制御装置５の動作モードが省電力モードとなっても、エンジンの作動は可能である。
尚、本実施形態では、上記（１）で述べたスマート制御の処理（Ｓ１３０）が、スマート制御手段としての処理に相当し、上記（２）で述べたＲＫＥ制御の処理（Ｓ１３５）が、リモート制御機能の処理に相当し、上記（３）で述べたセキュリティ制御の処理（Ｓ１４０）が、セキュリティ制御手段としての処理に相当している。そして、Ｓ１８０〜Ｓ２１０の処理が、イモビライザ制御手段としての処理に相当している。

以上のような本実施形態の電子キーシステム１におけるスマートセキュリティ制御装置５では、動作モードが、モード切替スイッチ２９のオン／オフに応じて、通常モードと省電力モードとに切り替わるようになっており、モード切替スイッチ２９がオンされている場合の通常モードでは（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、スマート制御、セキュリティ制御、ＲＫＥ制御、及びイモビライザ制御の全機能が作動するが、モード切替スイッチ２９がオフされている場合の省電力モードでは（Ｓ１１０：ＮＯ）、スマート制御、セキュリティ制御、ＲＫＥ制御、及びイモビライザ制御のうち、イモビライザ制御の機能だけが作動する。

このため、車両を長期に渡って輸送したり保管する場合に、モード切替スイッチ２９をオフ状態にして、スマートセキュリティ制御装置５の動作モードを省電力モードにしておけば、スマート制御機能とセキュリティ制御機能とＲＫＥ制御機能とで消費していた電力が節約され、車載バッテリ３３のバッテリ上がりを防止することができ、また、この場合、イモビライザ制御の機能は通常モードと同様に作動するため、特別な作業や操作をしなくてもエンジンを作動させて車両を走行させることができる。よって、バッテリ上がりの防止と利便性とを両立させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上記実施形態では、１つのスマートセキュリティ制御装置５が、スマート制御、セキュリティ制御、ＲＫＥ制御、及びイモビライザ制御の全てを実施するようになっていたが、そのようなハードウェア構成に限らず、例えば、セキュリティ制御を別の車載制御装置で実施したり、各制御毎に制御装置を設けるようにしたりすることもできる。

実施形態の電子キーシステムを表す構成図である。 スマートセキュリティ制御装置のマイコンによって実行される処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１…電子キーシステム、３…携帯機、５…スマートセキュリティ制御装置、７…送信機（車載送信機）、９…受信機（車載受信機）、１０…コイルアンテナ、１１…トランスポンダ送受信機、１３…イグニッションスイッチ、１５…ドア開検出スイッチ、１７…ドアロックセンサ、１９…セキュリティセンサ、２１…サイレン、２３…エンジン制御装置、２５…ドアロックモータ、２７…ドアロック制御装置、２９…モード切替スイッチ、３１，３７…マイコン、３３…車載バッテリ、３５…トランスポンダ、３９…受信回路、４１…送信回路、４３…ロック用ボタン、４５…アンロック用ボタン

Claims (2)

1. 車載送信機から予め定められた範囲に送信要求信号を送信させると共に、その送信要求信号を受信した携帯機が送信する返送信号を車載受信機によって受信し、その受信した返送信号に基づいて車載機器を制御するスマート制御手段と、
   車両への不正行為を検出するためのセキュリティセンサにより、その車両への不正行為を検出すると、警報を行うセキュリティ制御手段と、
   前記携帯機と無線通信して該携帯機からエンジン始動許可認証用のＩＤコードを読み取り、その読み取ったＩＤコードが予め記憶されているＩＤコードと一致していた場合にエンジンの始動を許可するイモビライザ制御手段と、
   を備えた車載制御装置において、
   当該装置の動作モードが、モード切替スイッチのオン／オフに応じて、前記スマート制御手段、前記セキュリティ制御手段、及び前記イモビライザ制御手段の全てが作動する通常モードと、前記スマート制御手段、前記セキュリティ制御手段、及び前記イモビライザ制御手段のうち、前記イモビライザ制御手段のみが作動する省電力モードとに、切り替わるように構成されており、
   更に、当該車載制御装置は、
   前記携帯機に対して意識的な手動操作が行われた際に該携帯機から送信される手動操作信号に従って、前記車載機器を制御するリモート制御機能も有しており、
   前記省電力モードでは、前記リモート制御機能も停止するように構成されていること、
   を特徴とする車載制御装置。
2. 前記車載機器は、ドアロックアクチュエータであること、
   を特徴とする請求項１記載の車載制御装置。

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