JP4675923B2

JP4675923B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP4675923B2
Application number: JP2007079588A
Authority: JP
Inventors: 優朝倉; 真一有江; 克靖山根; 正彦朝倉; 伸一上田; 明上倉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2027-03-26
Also published as: US20100017056A1; JP2008238874A; CN101578206A; EP2098418A1; EP2098418A4; EP2098418B1; CN101578206B; US8255116B2; WO2008117583A1

Description

本発明は、電子キー等の携帯機との認証によりエンジン等の駆動源の始動が実行可能な車両に搭載された車両制御装置に関する。

近年、車両のインストルメントパネルに設けたキーシリンダに挿入及び回動してエンジンの始動等を行うメカニカルキーに代えて、スロット型キーが普及している。このスロット型キーは、例えば、インストルメントパネルに設けられたスロットに電子キーを差し込むだけで、或いは電子キーを差し込んでユーザがプッシュボタン等を押下するだけで、電子キーと車両間で相互通信を行いキーの認証をして、エンジンの始動等を可能とするものである。

このスロット型キーを用いた装置では、電子キーをただ単にスロットに挿入する構成上、メカニカルキーのように、キーシリンダの回動に伴って走行時にキーの抜け止めを図ることができない。このため、スロット型キー装置において、走行時にキーがスロットから抜けることを防止するキーインターロックを実現する技術が知られている。例えば、エンジン始動に関わる機器の電力供給に連動してキーインターロックを実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のスロット型キー装置には、キー挿入検出スイッチがスロット内に電子キーが挿入されていると検出し、且つバッテリからイグニッション機器及びアクセサリ機器へイグニッション電力及びアクセサリ電力のうち少なくとも一方の電力を供給している際に、スロット内に挿入されている電子キーを離脱不能にするソレノイドが備えられている。この装置では、少なくともバッテリからイグニッション機器及びアクセサリ機器に供給される電力量に応じて、ダイオードを介してソレノイドに電力が供給される。そして、ソレノイドに供給される電力量に応じてプランジャがスロット内に進出し、このプランジャが電子キーの係合凹部に係合して電子キーが離脱不能とされる。
特開２００５−２４８９０２号公報

しかしながら、キーは、本来の目的を鑑みると、車両の運転が禁止されているような状況（運転が不能な状態）のみで離脱可能とされることが望ましい。これに対して、イグニッション機器及びアクセサリ機器への電力供給は、必ずしも状況に合致しない場合がある。すなわち、例えばエンジンの始動時において、車両の運転の禁止は解除されているが、イグニッション機器もアクセサリ機器も電力が供給されていない場合が想定される。このため、特許文献１の装置のように、イグニッション機器及びアクセサリ機器への電力供給に連動して電子キーを固定するものでは、キーを固定することが望ましい状況で固定されない場合がある。

また、特許文献１の装置の構成上、例えばエンジンの始動時に、イグニッション機器がＯＮになってからエンジンが駆動されてアクセサリ機器がＯＮとなるまでは、イグニッション機器に供給される電力量に応じてソレノイドに供給される電力量が定まる。このため、バッテリの低下時に、イグニッション機器以外の例えばスタータモータに大電力が供給されると、イグニッション機器に供給される電力が不足して、ソレノイドに供給される電力が不十分となる。すなわち、イグニッション機器がＯＮだからといって、必ずしもキーがスロットから離脱不能とならない。このように、特許文献１の装置では、バッテリの低下による電圧変動の影響で、電子キーが離脱不能とされる条件が変動し、キーを固定することが望ましい状況で固定されない場合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、エンジン等の駆動源の始動を可能とする電子キー等の携帯機がスロットに挿入される際に、携帯機のスロットへの固定及び固定解除を、状況に合致して安定に制御することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両制御装置は、運転者により、エンジンを始動及び停止するために操作されるスイッチと、車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、前記スイッチが操作された後、所定時間待機し、前記運転状態検知手段による検知結果に基づいて、前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする制御処理を行う携帯機拘束制御手段とを備え、前記携帯機拘束制御手段は、前記運転状態検知手段が前記運転許可状態と前記運転禁止状態のどちらの状態も検知していない場合は、前記制御処理を所定回数繰り返し行うことを特徴とする。

本発明によれば、車両の運転者が所定条件の下で電子キー等の携帯機をスロットに挿入することにより、エンジンやモータ等の駆動源の始動が可能となる。一方、車両には、例えば、防犯等のために、ステアリングハンドルやシフトレバー等をロックしたりアンロックしたりするような、車両の運転が可能な状態と運転が不能な状態を切り替える運転許可手段が一般に備えられている。そして、このような運転許可手段により運転が許可されている状態では、車両が走行する可能性が高い。

そこで、携帯機拘束制御手段は、運転状態検知手段により運転許可状態と検知された場合に、スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定する。これにより、車両が走行する可能性が高い状況で携帯機が固定される。また、携帯機拘束制御手段は、運転状態検知手段により運転禁止状態と検知された場合に、携帯機の固定を解除してスロットからの携帯機の取り出しが可能な状態とする。これにより、車両が走行不能であり運転者が携帯機を取り出す可能性が高い状況で携帯機の固定が解除される。したがって、本発明によれば、携帯機の固定及び固定解除を状況に合致して安定に行うことができる。

また、本発明の車両制御装置において、前記運転許可手段は、前記車両のステアリングハンドルがロックされた状態とロックされていない状態とを切り替えるステアリングロック装置であり、前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記ステアリングロック装置によりステアリングハンドルがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該ステアリングロック装置により該ステアリングハンドルがアンロックされた状態を検知することが好ましい。

本発明の別の車両制御装置は、車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする携帯機拘束制御手段とを備え、前記運転許可手段は、前記車両のシフトレバーがロックされた状態とロックされていない状態とを切り替えるシフトロック装置であり、前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記シフトロック装置によりシフトレバーがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該シフトロック装置により該シフトレバーがロックされていない状態を検知することを特徴とする。

本発明のさらに別の車両制御装置は、車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする携帯機拘束制御手段とを備え、前記運転許可手段は、車両のステアリングハンドルの操舵を補助したり該ステアリングハンドルに荷重を付加するパワーステアリング装置であり、前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記パワーステアリング装置により所定値以上の荷重が負荷されて前記ステアリングハンドルがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該パワーステアリング装置により該所定値以上の荷重が負荷されず該ステアリングハンドルがロックされていない状態を検知することを特徴とする。

すなわち、ステアリングロック装置がロック状態にある場合、シフトロック装置がロック状態にある場合、及びパワーステアリング装置によりステアリングハンドルがロック状態にある場合は、ステアリングハンドルやシフトレバーが固定されて操作不能な状態である。この場合は、車両の運転が禁止されている状態であるので、携帯機拘束手段による携帯機の固定を解除して、スロットからの携帯機の取り出しが可能な状態とすることで、電子キー等の携帯機の固定及び固定解除を、状況に合致して安定に行うことができる。

また、本発明の車両制御装置において、前記運転許可手段は、前記車両に搭載されたバッテリから供給される電圧を所定電圧に変換し、該変換した電圧により動作することが好ましい。

すなわち、運転許可手段は、車両に搭載されたバッテリから供給される電圧を、例えば定電圧回路等を用いて所定電圧に変換し、この変換した電圧により動作する。よって、バッテリ電圧の変動等の影響を受けないように運転許可状態と運転禁止状態との切り替えが行われる。従って、携帯機拘束制御手段は、運転状態検知手段により検知された運転許可手段の状態を用いて携帯機の固定及び固定解除を行うことで、バッテリ電圧の変動等の影響を受けずに携帯機の固定及び固定解除を安定に行うことができる。

本発明の実施形態である車両制御装置により実現される車両制御システムについて、図１〜図５を参照して説明する。図１に示すように、車両制御システムは、本発明の携帯機の一例である電子キー１０と、車両１に搭載された車両制御装置２０とにより構成される。車両制御システムは、電子キー１０と相互通信を行うことにより電子キー１０が予め車両１に登録されたキーか否かを認証し、電子キー１０の認証が成立した場合にエンジンの始動等を行うシステムである。

車両制御装置２０は、電子キー１０が挿入されるスロット２１、スタートスイッチ２３、スロット２１を制御すると共にスロット２１に挿入された電子キー１０の認証を行うスロットＥＣＵ（electronic control unit，電子制御装置）２２、電子キー１０との間でＬＦ（low frequency）帯域での無線通信を行うためのＬＦアンテナ３１、電力の供給を制御する電源コントロールユニット２５、電源コントロールユニット２５に接続されたヒューズボックス２６、車両１のステアリングハンドルのロック・アンロックを切り替える電動ステアリングロック（electric steering lock，ESL）ＥＣＵ２９（本発明の運転許可手段）、及びエンジンを制御するエンジンＥＣＵ２７を備えている。また、車両制御装置２０は、エンジンの点火のためのスタータモータ２８と、ステアリングハンドルをロックするためのステアリングロック機構３４とに接続されている。そして、これらの各構成は、通信ライン４０を介して接続されている。また、これらの各構成は、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）から電力が供給されている。

図２（ａ）に示すように、電子キー１０はカード型で、車両１の使用者（運転者）によって所持され、スロット２１への挿脱が可能である。また、図１に示すように、電子キー１０には、車両制御装置２０と相互通信するためのトランスポンダ１１が内蔵されている。トランスポンダ１１は、ＬＦアンテナ３１から送信される所定の駆動電波を受信して起電力を発生し、その起電力を利用して所定の識別コードを含む応答信号をＬＦアンテナ３１に送信する。

スロット２１は、図２（ａ）に示すように、直方体形状で、電子キー１０を挿入するための、スロット２１の側面２１ａに開口したキー挿入スペースが内部に形成されている。スロット２１は、車両１の車室内の前方に設けられたインストルメントパネルに、ステアリングハンドル近傍に運転者により操作可能に配置されている。詳細には、スロット２１は、インストルメントパネルに側面２１ａが露出するように配置され、電子キー１０が挿脱可能とされている。図２（ｂ）は、電子キー１０がスロット２１に挿入された状態の図を示す。このとき、電子キー１０は一部がスロット２１の外部に露出された状態となる。

また、図１に示したように、スロット２１には、電子キー１０がスロット２１に挿入されているか否かを検知するキー挿入検知スイッチ４１と、挿入された電子キー１０がスロット２１から抜け落ちないように固定するためのキー固定装置（本発明の携帯機拘束手段）４２とが備えられている。

キー挿入検知スイッチ４１は、機械式接触型のスイッチであり、スロット２１の内部にスイッチの可動部が露出するように配置されている。スロット２１に電子キー１０が挿入されるとキー挿入検知スイッチ４１の可動部が押圧され、キー挿入検知スイッチ４１からキー挿入検知信号が電源コントロールユニット２５及びスロットＥＣＵ２２に出力される。

キー固定装置４２は、スロット２１の内部に進出及び後退するように設けられたプランジャにより構成されている。電子キー１０の一側面には係合凹部が形成されており、プランジャは、スロット２１に電子キー１０が挿入された際に、この係合凹部と対向する位置に設けられている。プランジャを進出させると電子キー１０の係合凹部に係合し、これにより、電子キー１０がスロット２１から離脱不能となってスロット２１に固定される。また、キー固定装置４２は、車両１に搭載されたバッテリから電力が供給されている。

なお、プランジャの進出及び後退を行わせる機構としては、具体的には、例えば自己保持タイプのソレノイドが用いられる。この自己保持タイプのソレノイドでは、プランジャが進出している状態と後退している状態とを切り替えるときのみ通電され、この切り替えられた状態が保持される。

スタートスイッチ２３は、運転者により、エンジンを始動可能とする際や、エンジンを始動する際や、エンジンを停止する際に操作されるスイッチである。スタートスイッチ２３は、プッシュボタンスイッチであり、ステアリングハンドル近傍に、その押圧部がインストルメントパネルから露出するように設けられている。スタートスイッチ２３が押圧されると、押圧操作信号が電源コントロールユニット２５及びスロットＥＣＵ２２に出力される。

スロットＥＣＵ２２は、電子キー１０と相互通信を行う。詳細には、スロットＥＣＵ２２は、ＬＦアンテナ３１を介して所定周波数（例えば１２５ｋＨｚ）の駆動電波をスロット２１の内部に出力する。電子キー１０は、駆動電波を受信して所定の識別コードを含む応答信号を送信する。この送信された応答信号が、ＬＦアンテナ３１により受信されてスロットＥＣＵ２２に出力される。

また、スロットＥＣＵ２２は、電子キー１０が車両１に予め登録された携帯機であることを電子的に認証する電子キー認証処理を行う。詳細には、スロットＥＣＵ２２は、スロット２１に挿入された電子キー１０と上述の相互通信を行い、識別コードを取得する。そして、スロットＥＣＵ２２は、取得された識別コードを予め登録された識別コードと照合して認証する。スロットＥＣＵ２２は、認証が成立した場合（所定時間内に識別コードが取得されて登録された識別コードと一致した場合）には、認証成立信号を電源コントロールユニット２５に出力する。

また、スロットＥＣＵ２２は、その機能として、車両１のエンジンが始動可能とされているときに、電動ステアリングロックＥＣＵ２９の状態を逐次検知する運転状態検知手段５０と、運転状態検知手段５０の検知結果に応じてキー固定装置４２を制御する携帯機拘束制御手段５１とを備えている。

運転状態検知手段５０は、車両１のエンジンが始動可能とされているときに、電動ステアリングロックＥＣＵ２９がロック状態（ステアリングハンドルがロックされ、車両１が運転不能な状態）にあるか、アンロック状態（ステアリングハンドルのロックが解除され、車両１が運転可能な状態）にあるかを逐次検知する。

携帯機拘束制御手段５１は、運転状態検知手段５０の検知結果に応じて、キー固定装置４２のオン・オフを制御する。具体的には、携帯機拘束制御手段５１は、電動ステアリングロックＥＣＵ２９がロック状態にあるときには、キー固定装置４２をオン状態（プランジャがキー挿入スペースから後退し、電子キー１０の固定が解除されて取り出し可能な状態）とし、電動ステアリングＥＣＵがアンロック状態にあるときには、キー固定装置４２をオフ状態（プランジャがキー挿入スペース内に進出し、電子キー１０が離脱不能に固定される状態）とするように制御する。

電源コントロールユニット２５は、車両制御システムの各部に供給される電力を制御したり、各部に制御信号を出力するものであり、過大な電力が供給されるのを防止するためのヒューズボックス２６が接続されている。

この電源コントロールユニット２５は、その機能として、電子キー認証処理により認証が成立した場合に、車両１のエンジンを始動可能とする始動制御手段５２を備えている。具体的には、始動制御手段５２は、スロットＥＣＵ２２から認証成立信号が入力されると、電動ステアリングロックＥＣＵ２９にロック解除信号を出力し、エンジン始動可能状態とする。さらに、始動制御手段５２は、エンジン始動可能状態において、車両１のブレーキが踏まれた状態でスタートスイッチ２３から押圧操作信号が入力される（エンジン始動操作がなされる）と、エンジンＥＣＵ２７にエンジン始動信号を出力する。

また、電源コントロールユニット２５は、エンジン駆動中、即ちエンジンＥＣＵ２７から後述の完爆信号が入力されている際にスタートスイッチ２３から押圧操作信号が入力される（エンジン停止操作がなされる）と、エンジンＥＣＵ２７へエンジン停止信号を出力すると共にエンジンＥＣＵ２７への電力の供給を停止し、電動ステアリングロックＥＣＵ２９にロック信号を出力する。

電動ステアリングロックＥＣＵ２９は、電源コントロールユニット２５からの出力に応じて、車両１のステアリングロック機構３４を制御し、ステアリングハンドルのロック状態とアンロック状態とを切り替える。また、電動ステアリングロックＥＣＵ２９は、スロットＥＣＵ２２に、ロック状態にあるかアンロック状態にあるかを出力する。

詳細には、電動ステアリングロックＥＣＵ２９には、バッテリから供給される０−１２Ｖの電圧を所定電圧（例えば、５Ｖの定電圧）に変換する定電圧回路５３と、定電圧回路５３から供給される定電圧を駆動電圧として用いてステアリングロック機構３４を制御するステアリング制御回路５４とが備えられている。

ステアリング制御回路５４は、電源コントロールユニット２５からロック信号を入力すると、車両１のステアリングハンドルを操作不能（ロック状態）とするようにステアリングロック機構３４を制御し、電源コントロールユニット２５からロック解除信号を入力すると、ステアリングハンドルを操作可能（アンロック状態）とするようにステアリングロック機構３４を制御する。このとき、ステアリング制御回路５４は定電圧で動作されるので、バッテリ電圧の変動等の影響を受けないようにロック状態とアンロック状態との切り替えが行われる。

エンジンＥＣＵ２７は、電源コントロールユニット２５からエンジン始動信号が入力されると、燃料噴射の制御や、スタータモータ２８を制御して点火を制御したりする処理（エンジンを始動する処理）を行う。さらに、エンジンＥＣＵ２７は、エンジン始動後、イグニッションパルスやオルタネータ出力等に基づいて、エンジンの駆動状態を検出し、エンジンが駆動していると判断したときに電源コントロールユニット２５へ完爆信号を出力する。そして、エンジンＥＣＵ２７は、エンジンが駆動している間は、電源コントロールユニット２５へ完爆信号を出力し続ける。また、エンジンＥＣＵ２７は、電源コントロールユニット２５からエンジン停止信号が入力されるとエンジンを停止する処理を行う。

なお、スロットＥＣＵ２２、電源コントロールユニット２５、エンジンＥＣＵ２７、及び電動ステアリングロックＥＣＵ２９は、詳細な図示は省略するが、各種の演算処理を行うコンピュータ（ＣＰＵ，ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ，入出力回路等からなる演算処理回路、或いはこれらの機能を集約したマイクロコンピュータ）等により構成された電子ユニットである。

これらの電子ユニットの機能は、前記コンピュータのメモリに予め実装されたプログラムを当該コンピュータにより実行することにより実現される。なお、当該プログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を介してメモリに格納されてもよい。また、当該プログラムは外部のサーバからネットワークや人工衛星を介して配信または放送され、車両１に搭載された通信機器により受信された上でメモリに格納されてもよい。

次に、本実施形態の車両制御装置２０により実現される車両制御システムの作動（携帯機拘束制御処理）を、図３〜図５を用いて説明する。

まず、全体の作動概要を説明すると、車両制御システムでは、電子キー１０との通信、運転者によるスイッチ等の操作状態、及び車両１に搭載された各種センサによる検知結果等に応じて、車両１の始動を制御する始動制御処理、車両１の走行を制御する走行制御処理、及び車両１の停止を制御する停止制御処理等がそれぞれ随時行われる。これらの処理と共に、車両制御システムでは、キー固定装置４２を制御して電子キー１０をスロット２１に固定及び固定解除する携帯機拘束制御処理が行われる。この携帯機拘束制御処理は、始動制御処理等とは非同期に所定の制御周期で定期的に繰り返される。

次に、携帯機拘束制御処理について図３のフローチャートに従って説明する。図３を参照して、まず、携帯機拘束制御手段５１は、スタートスイッチ２３がオン状態にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。ＳＴＥＰ１の判断結果がＮＯ（スタートスイッチ２３が押圧操作されていない）の場合には、携帯機拘束制御処理は終了される。

ＳＴＥＰ１の判断結果がＹＥＳ（スタートスイッチ２３が押圧操作された）の場合には、携帯機拘束制御手段５１は、カウンタＮを初期値として０に設定する（ＳＴＥＰ２）。次に、携帯機拘束制御手段５１は、ディレイタイマを用いて所定時間待機する（ＳＴＥＰ３）。そして、所定時間経過後、車両制御装置２０は、カウンタ１を１増やす（ＳＴＥＰ４）。

次に、携帯機拘束制御手段５１は、運転状態検知手段５０による検知結果に基づいて、電動ステアリングロックＥＣＵ２９がアンロック状態にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。ＳＴＥＰ５の判断結果がＹＥＳとなる場合には、携帯機拘束制御手段５１は、キー固定装置４２をオン状態にする（ＳＴＥＰ６）。すなわち、携帯機拘束制御手段５１は、キー固定装置４２のプランジャを押圧してキー挿入スペースに進出させ電子キー１０の係合凹部と係合させる。そして、携帯機拘束制御処理が終了される。

ＳＴＥＰ５の判断結果がＮＯの場合には、携帯機拘束制御手段５１は、運転状態検知手段５０による検知結果に基づいて、ステアリングハンドルがロック状態にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ７）。ＳＴＥＰ７の判断結果がＹＥＳの場合には、携帯機拘束制御手段５１は、キー固定装置４２をオフ状態にする（ＳＴＥＰ８）。すなわち、携帯機拘束制御手段５１は、キー固定装置４２のプランジャの押圧がなされないように制御して、運転者により電子キー１０を挿脱可能とする。そして、携帯機拘束制御処理が終了される。

ＳＴＥＰ７の判断結果がＮＯの場合には、車両制御装置２０は、カウンタＮが予め定められた繰り返し回数Ｎmax以下であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ９）。ＳＴＥＰ９の判断結果がＮＯの場合は、ＳＴＥＰ３に戻り、ＳＴＥＰ９の判断結果がＹＥＳとなるまでＳＴＥＰ３〜９の処理が繰り返される。

ＳＴＥＰ９の判断結果がＹＥＳの場合には、携帯機拘束制御処理が終了される。以上が、携帯機拘束制御処理の説明である。

次に、この携帯機拘束制御処理による、車両制御システムによる各制御処理の際のキー固定装置４２のオン・オフ状態（電子キー１０の固定及び固定解除）について具体的に説明する。

まず、図４のフローチャートに例示する始動制御処理におけるキー固定装置４２の状態について説明する。なお、初期状態として、車両１は停止しており、電動ステアリングロックＥＣＵ２９はロック状態にあるものとする。そして、電子キー１０が運転者によりスロット２１に挿入されており、スタートスイッチ２３は押圧操作されていないものとする。この初期状態においては、キー固定装置４２はオフ状態にあり、電子キー１０は挿脱可能である。

図４に示すように、始動制御処理において、まず、運転者によりスタートスイッチ２３が押圧操作される（ＳＴＥＰ１１）。この状態では、上述の携帯機拘束制御処理において、ＳＴＥＰ１でスタートスイッチ２３はオン状態となるが、電動ステアリングロックＥＣＵ２９がロック状態にあるので、ＳＴＥＰ７の判断結果がＹＥＳとなりＳＴＥＰ８に進むここととなり、キー固定装置４２はオフ状態のままである。

次に、車両制御装置２０は、上述の電子キー認証処理を実行する（ＳＴＥＰ１２）。そして、車両制御装置２０は、ＳＴＥＰ１２の認証が成立した（電子キー１０が登録されたキーである）場合には、電動ステアリングロックＥＣＵ２９をアンロック状態にする（ＳＴＥＰ１３）。これにより、上述の携帯機拘束制御処理において、ＳＴＥＰ５の判断結果がＹＥＳとなり、ＳＴＥＰ６に進んでキー固定装置４２がオン状態となる。このように、電動ステアリングロックＥＣＵ２９のアンロック状態（運転が許可されている）では、車両１が走行する可能性が高いので、電子キー１０が固定される。

次に、運転者により、エンジン始動操作がなされる。すなわち、ブレーキが踏まれた状態でスタートスイッチ２３が押圧操作される（ＳＴＥＰ１４）。次に、車両制御装置２０は、エンジンを始動する処理を実行し（ＳＴＥＰ１５）、始動制御処理を終了する。ＳＴＥＰ１４〜１５の状態では、スタートスイッチ２３はオン状態で、電動ステアリングロックＥＣＵ２９はアンロック状態であるので、上述の携帯機拘束制御処理のＳＴＥＰ６によりキー固定装置４２はオン状態のままとなる。

次いで、走行制御処理におけるキー固定装置４２の状態について説明する。車両１の走行中は、スタートスイッチ２３はオン状態で、電動ステアリングロックＥＣＵ２９はアンロック状態であるので、上述の携帯機拘束制御処理のＳＴＥＰ６によりキー固定装置４２はオン状態のままとなる。

次いで、図５のフローチャートに例示する停止制御処理におけるキー固定装置４２の状態について説明する。図５に示すように、停止制御処理において、まず、運転者によりエンジン停止操作がなされる。すなわち、エンジン駆動中にスタートスイッチ２３が押圧操作される（ＳＴＥＰ２１）。次に、車両制御装置２０は、エンジンを停止する処理を実行する。ＳＴＥＰ２１〜２２の状態では、スタートスイッチ２３はオン状態で、電動ステアリングロックＥＣＵ２９はアンロック状態であるので、上述の携帯機拘束制御処理のＳＴＥＰ６によりキー固定装置４２はオン状態のままとなる。

次に、車両制御装置２０は、電動ステアリングロックＥＣＵ２９をロック状態とする。これにより、上述の携帯機拘束制御処理において、ＳＴＥＰ７の判断結果がＹＥＳとなり、ＳＴＥＰ８に進んでキー固定装置４２がオフ状態となる。このように、電動ステアリングロックＥＣＵ２９のロック状態（運転が禁止されている）では、車両１は走行が不能な状態であり運転者が電子キー１０を取り出す可能性が高いので、電子キー１０の固定が解除される。

そして、運転者により電子キー１０がスロット２１から取り出され（ＳＴＥＰ２４）、停止制御処理が終了される。

以上の処理により、電子キー１０のスロット２１への固定及び固定解除を、状況に合致して安定に制御することができる。

なお、本実施形態では、携帯機として電子キー１０を用いたが、他の実施形態として、携帯機として、例えば、挿入するだけで回動させないメカニカルキーを用いてもよい。

また、本実施形態では、スロット２１に挿入された電子キー１０を認証し、認証が成立した場合にエンジンを始動可能とするものとしたが、他の実施形態として、例えば、スロット２１に挿入されていない電子キー１０と無線通信することにより認証し、認証が成立した場合にエンジンを始動可能とする機能を併用してもよい。

また、本実施形態では、１つのスタートスイッチ２３により、エンジンを始動可能とし、さらにエンジンを始動するものとしたが、他の実施形態として、エンジンを始動可能とするためのスイッチと、エンジンを始動するためのスイッチとを別に設けてもよい。

また、本実施形態では、スタートスイッチをプッシュボタンスイッチとして、このボタンが押下されることによりエンジンを始動可能にしたりエンジンを始動するものとしたが、他の実施形態として、例えば、スタートスイッチをノブ（モーメンタリ式のプッシュボタンスイッチ）として、このノブが押下されることによりエンジンを始動可能とし、さらにこのノブが回動操作されることにより、エンジンを始動するものとしてもよい。

また、本実施形態では、運転者によりスタートスイッチが押圧操作されて認証処理が行われエンジン始動可能となるものとしたが、他の実施形態として、例えば、スタートスイッチを備えず、電子キー１０がスロット２１に挿入されたことがキー挿入検知スイッチ４１により検知されたことにより認証処理が行われエンジンを始動可能とするものとしてもよい。

また、本実施形態では、運転許可手段として、ステアリングロック装置である電動ステアリングロックＥＣＵ２９を用いたが、他の実施形態として、車両１のシフトレバーのロック状態とアンロック状態とを切り替えるシフトロック装置を用いてもよい。シフトロック機構は、移動禁止信号を入力するとパーキングポジションに位置するシフトレバーを他のポジション（例えば、リバースポジション、ニュートラルポジション、ドライブポジション、セカンドポジション、ローポジション）へ切り換え不能（ロック状態）となるように構成されている。また、シフトロック機構は、移動許可信号を入力するとシフトレバーをどのポジションにへも切り換え可能（アンロック状態）となるように構成されている。または、運転許可手段として、車両１のパワーステアリング機構によるステアリングハンドルのロック状態とアンロック状態とを切り替えるパワーステアリング装置を用いてもよい。さらに、運転許可手段として、ステアリングロック装置、シフトロック装置、パワーステアリング装置のうちの複数を組み合わせて用いてもよい。

また、本実施形態では、携帯機拘束制御手段は、運転許可手段の状態を用いて携帯機の拘束及び拘束解除を行うものとしたが、他の実施形態として、例えば、エンジン始動に関わる電源入力の状態等の車両に関する他の状態をさらに用い、運転許可手段の状態とエンジン始動に関わる電源入力の状態等とを組み合わせて、携帯機の拘束及び拘束解除を行うものとしてもよい。

本発明の実施形態による車両制御装置を含む車両制御システムのシステム構成図。図１の車両制御システムの電子キー及びスロットを示す説明図。図１の車両制御システムの携帯機拘束制御処理を示すフローチャート。図１の車両制御システムの始動制御処理を示すフローチャート及びキー固定装置の状態を示す説明図。図１の車両制御システムの停止制御処理を示すフローチャート及びキー固定装置の状態を示す説明図。

符号の説明

１…車両、１０…電子キー（携帯機）、１１…トランスポンダ、２０…車両制御装置、２１…スロット、２２…スロットＥＣＵ、２３…スタートスイッチ、２５…電源コントロールユニット、２６…ヒューズボックス、２７…エンジンＥＣＵ、２８…スタータモータ、２９…電動ステアリングロックＥＣＵ（運転許可手段、ステアリングロック装置）、３１…ＬＦアンテナ、３４…ステアリングロック機構、４０…通信ライン、４１…キー挿入検知スイッチ、４２…キー固定装置（携帯機拘束手段）、５０…運転状態検知手段、５１…携帯機拘束制御手段、５２…始動制御手段、５３…定電圧回路、５４…ステアリングロック制御回路。

Claims

運転者により、エンジンを始動及び停止するために操作されるスイッチと、
車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、
前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、
前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、
前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、
前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、
前記スイッチが操作された後、所定時間待機し、前記運転状態検知手段による検知結果に基づいて、前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする制御処理を行う携帯機拘束制御手段とを備え、
前記携帯機拘束制御手段は、前記運転状態検知手段が前記運転許可状態と前記運転禁止状態のどちらの状態も検知していない場合は、前記制御処理を所定回数繰り返し行うことを特徴とする車両制御装置。
請求項１記載の車両制御装置において、
前記運転許可手段は、前記車両のステアリングハンドルがロックされた状態とロックされていない状態とを切り替えるステアリングロック装置であり、
前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記ステアリングロック装置によりステアリングハンドルがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該ステアリングロック装置により該ステアリングハンドルがアンロックされた状態を検知することを特徴とする車両制御装置。
車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、
前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、
前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、
前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、
前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、
前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする携帯機拘束制御手段とを備え、
前記運転許可手段は、前記車両のシフトレバーがロックされた状態とロックされていない状態とを切り替えるシフトロック装置であり、
前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記シフトロック装置によりシフトレバーがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該シフトロック装置により該シフトレバーがロックされていない状態を検知することを特徴とする車両制御装置。
車両に設けられて携帯機が挿入されるスロットと、
前記スロットに携帯機が挿入されているときに前記車両の駆動源を始動可能とする始動制御手段とを備えた車両制御装置において、
前記車両に設けられて、所定条件により、前記車両の運転が可能な運転許可状態と、該車両の運転が不能な運転禁止状態とを切り替える運転許可手段と、
前記運転許可手段により、前記運転許可状態と前記運転禁止状態のいずれの状態とされているかを逐次検知する運転状態検知手段と、
前記スロットに挿入された携帯機を離脱不能に拘束する携帯機拘束手段と、
前記運転許可状態で前記スロットに前記携帯機が挿入されているときは、前記携帯機拘束手段により、該スロットに挿入された携帯機を離脱不能に固定し、前記運転禁止状態で該スロットに該携帯機が挿入されているときは、該携帯機拘束手段による該携帯機の固定を解除して、該スロットからの該携帯機の取り出しが可能な状態とする携帯機拘束制御手段とを備え、
前記運転許可手段は、車両のステアリングハンドルの操舵を補助したり該ステアリングハンドルに荷重を付加するパワーステアリング装置であり、
前記運転状態検知手段は、前記運転禁止状態として、前記パワーステアリング装置により所定値以上の荷重が負荷されて前記ステアリングハンドルがロックされた状態を検知し、前記運転許可状態として、該パワーステアリング装置により該所定値以上の荷重が負荷されず該ステアリングハンドルがロックされていない状態を検知することを特徴とする車両制御装置。
請求項１〜４のうちいずれか記載の車両制御装置において、
前記運転許可手段は、前記車両に搭載されたバッテリから供給される電圧を所定電圧に変換し、該変換した電圧により動作することを特徴とする車両制御装置。