JP4555691B2 - キーインタロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、パーキング状態以外で自動車からキーを抜き取ることができないようにするキーインタロックシステムに関し、特にスタータ動作時の電源電圧低下による不具合発生を防止するようにしたキーインタロック装置に関する。

キーインタロック装置は、自動車（ＡＴ車）のシフトレバーがパーキングレンジ（Ｐ）以外のリバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）又はドライブレンジ（Ｄ）等にセットされている場合に、キーロック機構でキーシリンダをロックしてキーを抜けなくする装置である。これにより運転手は、キーを抜き取る場合には、必ずシフトレバーをパーキング位置に設定してからでないと、キーシリンダのロックを解除することができないので、駐車時にパーキングレンジをセットし忘れることがない。これにより、車両が移動可能な状態で駐車されることがなく、坂道などでも車両が動くことはない。また、次のキー挿入時に、パーキングレンジ以外にセットされていることがないので、エンジン始動時の車両の急発進を効果的に防止することができる。

キーインタロック装置は、図９に示すように、主としてキーロック機構を駆動するキーロックソレノイド６０と、電源５０からヒューズ５１を介して電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチ２０のオンオフ状態に基づいてキーロックソレノイド６０の通電方向を切り換える制御手段１００とにより構成されている。

図１０は、このキーインタロック装置の動作を示すタイミングチャートである。この図に示すように、制御手段１００は、パーキングスイッチ（Ｐ−ＳＷ）２０がオンからオフに変化したことを検出したときに内部でロック信号を発生させてキーロックソレノイド６０にロック方向の電流を流すことによりキーロック機構をロック状態とする。また、制御手段１００は、Ｐ−ＳＷ２０がオフからオンに変化したことを検出したときに内部でアンロック信号を発生させてキーロックソレノイド６０にアンロック方向の電流を流すことによりキーロック機構をアンロック状態とする（特許文献１，２）。
特開平７−０１７３３６号公報（段落０００３〜０００５、図４） 特開平７−３２９７１６号公報（段落０００２〜０００３、図１）

しかし、上述した従来のキーインタロック装置では、スタータ動作時にバッテリーの電圧が低下した場合、制御手段１００から出力されるキーロックソレノイド６０に対する駆動信号の電圧も低下するため、キーロックソレノイド６０が電圧不足により動作せず、キーがロックされるべき状況でロックされない、又はキーがアンロックされるべき状況でアンロックされないという不具合が発生する。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、スタータ動作時に電源電圧が低下した場合でも、キーがロックされない又はアンロックされないという不具合が発生することが無いキーインタロック装置を提供することを目的とする。

本発明に係る第１のキーインタロック装置は、キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段とを備えたキーインタロック装置において、前記制御手段が、スタータの動作終了直後に、前記パーキングスイッチがオフ状態であるときには前記キーロック機構がロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動し、前記パーキングスイッチがオン状態であるときには前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するものであることを特徴とする。

本発明に係る第２のキーインタロック装置は、キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段とを備えたキーインタロック装置において、前記制御手段が、スタータの動作中に前記キーロックソレノイドを駆動する駆動信号が生成された場合、前記スタータの動作終了直後に、前記スタータの動作中に生成された駆動信号を再度出力して前記キーロックソレノイドを駆動するものであることを特徴とする。

本発明の第１のキーインタロック装置によれば、スタータ動作終了直後に、制御手段が、パーキングスイッチがオフ状態であるときにはロック状態、パーキングスイッチがオン状態であるときにはアンロック状態となるようにキーロックソレノイドを駆動するので、スタータ動作時に、電源電圧低下に起因してキーロックソレノイドに対する十分な駆動が行えなかった場合でもスタータ動作終了直後に再度キーロックソレノイドを駆動するので、キーがロックされるべき状況でロックされない、又はキーがアンロックされるべき状況でアンロックされないという不具合が発生するのを防止することができる。

また、本発明の第２のキーインタロック装置によれば、制御手段が、スタータの動作中にキーロックソレノイドを駆動する駆動信号が生成された場合、スタータの動作終了直後に、スタータの動作中に生成された駆動信号を再度出力してキーロックソレノイドを再駆動するようにしているので、キーがロックされるべき状況でロックされない、又はキーがアンロックされるべき状況でアンロックされないという不具合が発生するのを防止することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。

このキーインタロック装置は、キーロック機構を駆動するキーロックソレノイド６０と、このキーロックソレノイド６０を駆動する制御手段１０とを備えて構成されている。

制御手段１０は、電源５０からヒューズ５１を介して電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチ（Ｐ−ＳＷ）２０、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ−ＳＷ）３０及びアクセサリースイッチ（ＡＣＣ−ＳＷ）４０のオン／オフ状態に基づいてキーロックソレノイド４０の通電方向を切り換える。制御手段１０は、入力インターフェース回路１１、制御部１２、電源部１４及び出力インターフェース回路１５を備えて構成されている。入力インターフェース回路１１は、Ｐ−ＳＷ２０、ＩＧＮ−ＳＷ３０及びＡＣＣ−ＳＷ４０の各オン／オフ信号を入力し、これらスイッチの状態を示す信号を制御部１２に出力する。制御部１２は、入力インターフェース回路１１からの出力信号に基づいてロック信号又はアンロック信号を出力する。出力インターフェース回路１５は、ロック信号又はアンロック信号に基づいてキーロックソレノイド６０に互いに異なるロック方向又はアンロック方向の駆動電流を供給する。電源部１４は、電源５０からの電源電圧を安定化して制御部１２に供給する。

図２は、出力インターフェース回路１５の一例を示す回路図である。

アンロック信号が立ち上がると、トランジスタ１５１，１５３がオンになり、キーロックソレノイド６０にアンロックのための電流が流れる。アンロック信号が立ち下がるとトランジスタ１５１、１５３がオフになり、コンデンサ１５４の＋側に電荷が充電される。ロック信号が立ち上がると、トランジスタ１５２がオン状態となるので、コンデンサ１５４にチャージされた電荷がトランジスタ１５２を介して放電され、キーロックソレノイド６０には、アンロック時とは逆方向の電流が流れる。このようにして、キーロックソレノイド６０に流れる電流の向きを変化させる。

次に、このように構成されたキーインタロック装置の動作について説明する。

図３は、キーシリンダを正面から見た図である。キーシリンダには、ＯＦＦで示す位置でキーを挿入することができ、挿入されたキーは、図中時計回りに順次ロック位置（ＬＯＣＫ）、アクセサリ位置（ＡＣＣ）、オン位置（ＯＮ）、スタータ位置（ＳＴＡＲＴ）をそれぞれ取り得る。キーがＬＯＣＫ位置よりも時計回り下流側に位置したときには、Ｐ−ＳＷ２０がオン状態（アンロック状態）であれば、ＯＦＦ位置まで戻してキーを抜き取ることができるが、Ｐ−ＳＷ２０がオフ状態（ロック状態）のときには、図示しないキーロック機構がシリンダの回転を規制するので、ＬＯＣＫ位置からＯＦＦ位置へと戻ることができず、キーを抜くことができない。また、キーがＳＴＡＲＴ位置にあるときにキーロックソレノイド６０に対する駆動信号が出力された場合に、駆動不足からロック不良又はアンロック不良が生じるので、これを防止するため、キーがＳＴＡＲＴ位置からＯＮ位置へと戻ったときに、ロック信号又はアンロック信号が出力されるようにする。

なお、制御手段１０への入力信号とキーの位置とは図４に示すような関係となる。キーがキーシリンダに入力されると図示しないＢＡＴ信号がオン状態となり、ＡＣＣ位置ではＡＣＣ−ＳＷ４０がオン状態となり、ＯＮ位置ではＡＣＣ−ＳＷ４０とＩＧＮ−ＳＷ３０とが共にオン状態となる。更に、ＳＴＡＲＴ位置ではＡＣＣ−ＳＷ４０がオフ状態となり、ＩＧＮ−ＳＷ３０がオン状態を維持する。

次に、制御部１２の動作を説明する。制御部１２は、一定間隔で図５に示す動作を実行する。なお、図５は、制御部１２の本発明を実現するために追加された部分のみを示したものである。

まず、入力インターフェース回路１１から制御部１２に入力される入力信号を確認する（Ｓ１）。もし、入力が前回確認時から変化していない場合には、処理を終了して待機する。入力が変化している場合には、それがＰ−ＳＷ２０の変化かどうかを確認し（Ｓ３）、Ｐ−ＳＷ２０の変化であって、それがオン状態からオフ状態への変化であれば（Ｓ４）ロック信号を出力し（Ｓ５）、オフ状態からオン状態への変化であれば（Ｓ４）アンロック信号を出力する（Ｓ６）。一方、入力は変化しているが、それがＰ−ＳＷ２０の変化では無い場合（Ｓ３）には、スタータのオン状態からオフ状態への変化の有無を確認し（Ｓ１１）、変化がある場合には、Ｐ−ＳＷ２０がオン状態であればロック信号を出力し（Ｓ１３）、オフ状態であればアンロック信号を出力する（Ｓ１４）。もし、スタータのオン状態からオフ状態への変化が無い場合には待機に戻る（Ｓ１１）。

以上の動作を各部の信号のタイミングチャートで示すと図６のようになる。

ロック信号は、Ｐ−ＳＷがオン状態からオフ状態へと変化するタイミングで一定パルス幅で出力され、アンロック信号は、Ｐ−ＳＷがオフ状態からオン状態へと変化するタイミングで一定パルス幅で出力される。また、スタータが回転中（即ちＩＧＮ−ＳＷ３０がオン、ＡＣＣ−ＳＷ４０がオフ）から、停止状態（即ちＩＧＮ−ＳＷ３０、ＡＣＣ−ＳＷ４０が共にオン）になったときには、Ｐ−ＳＷ２０がオフ状態の場合、ロック信号、Ｐ−ＳＷ２０がオン状態の場合、アンロック信号がそれぞれ出力される。

本実施形態によれば、スタータ起動と同時にＰ−ＳＷ２０が操作されて、電源５０の電源電圧が低下した状況でロック信号又はアンロック信号が出力された場合でも、スタータ動作終了後に再度Ｐ−ＳＷ２０の状態に応じてロック信号又はアンロック信号が出力されるので、ロック動作又はアンロック動作を確実に行うことができる。

なお、上記実施形態では、スタータ動作終了後にＰ−ＳＷ２０の状態に応じてロック信号及びアンロック信号のいずれを出力するかを決定していたが、直前の出力信号の状態を保持して、いずか一方の信号を出力するようにしても良い。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るキーインタロック装置の動作を示すフローチャートである。なお、図７において図５と共通する部分には、同一符号を付して重複する部分の説明は割愛する。

この実施形態では、スタータ動作中にロック信号又はアンロック信号が出力された場合に限り、その出力状態を保持しておき、スタータ動作終了直後に保持された出力状態の信号を再度出力するようにしている。

即ち、Ｐ−ＳＷ２０がオンからオフに変化した場合（Ｓ４）、スタータがオン状態であるかどうかを確認し（Ｓ２１）、動作中でなければロック信号を出力した後、出力状態を保持している記憶手段をクリアする（Ｓ２２）。スタータが動作中であれば、ロック信号を出力した後、その出力状態を記憶手段に保持する（Ｓ２３）。また、Ｐ−ＳＷ２０がオフからオンに変化した場合には（Ｓ４）、スタータがオン状態であるかどうかを確認し（Ｓ２４）、動作中でなければアンロック信号を出力した後、記憶手段をクリアする（Ｓ２５）。スタータが動作中であれば、アンロック信号を出力した後、その出力状態を記憶手段に保持する（Ｓ２６）。一方、Ｐ−ＳＷ２０の変化が無い場合（Ｓ３）には、スタータのオン状態からオフ状態への変化の有無を確認し（Ｓ１１）、変化がある場合には、記憶手段に記憶されている直前の出力状態を確認し（Ｓ２７）、出力状態がロック状態であればロック信号を出力し（Ｓ１３）、出力状態がアンロック状態であればアンロック信号を出力し（Ｓ１４）、出力状態が記憶手段に保持されていない場合には、何も信号を出力しないで待機に戻る（Ｓ２７）。

図８は、この実施形態の各部の信号を示すタイミングチャートである。

この実施形態によれば、スタータ回転中にロック信号又はアンロック信号が出力された場合にのみ、スタータ動作終了後に再度ロック信号又はアンロック信号を出力するようにしているので、無駄なロック信号又はアンロック信号の出力を防止して消費電力を低減することができる。

本発明の第１の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。 同装置における出力インターフェース回路の一構成例を示す回路図である。 キーシリンダの正面図である。 制御手段への入力信号とキーの位置との関係を示す図である。 同装置の動作を示すフローチャートである。 同装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るキーインタロック装置の動作を示すフローチャートである。 同装置の動作を示すタイミングチャートである。 従来のキーインタロック装置の構成を示す回路図である。 同装置の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０，１００′…制御手段、１１…入力インターフェース回路、１２…制御部、１４…電源部、１５…出力インターフェース回路、２０…パーキングスイッチ、３０…イグニッションスイッチ、４０…アクセサリースイッチ、５０…電源、５１…ヒューズ、６０…キーロックソレノイド。

Claims (5)

1. キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、
   電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段と
   を備えたキーインタロック装置において、
   前記制御手段は、スタータの動作終了直後に、前記パーキングスイッチがオフ状態であるときには前記キーロック機構がロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動し、前記パーキングスイッチがオン状態であるときには前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するものである
   ことを特徴とするキーインタロック装置。
2. 前記制御手段は、
   前記パーキングスイッチがオン状態からオフ状態になったときに所定パルス幅のロック信号を出力し、前記パーキングスイッチがオフ状態からオン状態になったときに所定パルス幅のアンロック信号を出力し、前記スタータの動作終了直後に前記パーキングスイッチがオフ状態のときにはロック信号、オン状態のときにはアンロック信号をそれぞれ出力する制御部と、
   前記ロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がロック状態となる電流を供給し、前記アンロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がアンロック状態となる電流を供給する出力インターフェース回路と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のキーインタロック装置。
3. 前記制御手段は、
   前記パーキングスイッチがオン状態からオフ状態になったときに所定パルス幅のロック信号を出力し、前記パーキングスイッチがオフ状態からオン状態になったときに所定パルス幅のアンロック信号を出力し、前記スタータの動作終了直後に前記ロック信号及びアンロック信号のうち直前に出力された方の信号を出力する制御部と、
   前記ロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がロック状態となる電流を供給し、前記アンロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がアンロック状態となる電流を供給する出力インターフェース回路と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のキーインタロック装置。
4. キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、
   電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段と
   を備えたキーインタロック装置において、
   前記制御手段は、スタータの動作中に前記キーロックソレノイドを駆動する駆動信号が生成された場合、前記スタータの動作終了直後に、前記スタータの動作中に生成された駆動信号を再度出力して前記キーロックソレノイドを駆動するものである
   ことを特徴とするキーインタロック装置。
5. 前記制御手段は、アクセサリースイッチの状態を示す情報と、イグニッションスイッチの状態を示す情報とを入力し、前記イグニッションスイッチがオン状態、前記アクセサリースイッチがオフ状態であるときに前記スタータが動作中であると判断し、前記イグニッションスイッチがオン状態で前記アクセサリースイッチがオフ状態からオン状態へと変化したときに、前記スタータの動作が終了したと判断することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のキーインタロック装置。

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