JP5168559B2 - スマートキーシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両用のスマートキーシステムに関する。

この種のスマートキーシステムは、車載機器と携帯機との間で特定の暗号情報を無線通信することにより、閉状態にある車両ドアの全てをアンロック状態からロック状態に、又はロック状態からアンロック状態に切り換え可能なものであり、例えば下記特許文献１には、携帯機の携帯者（キー携帯者）がドアロックエリアから立ち去った時に車両全ドアをアンロック状態からロック状態に切り換える方式（オートロック）の技術が開示されている。この特許文献１に記載されたスマートキーシステムでは、オートロックの更なる信頼性の向上を図るために、例えばキー携帯者がドアロックエリア内にいる状態で携帯機を携帯しない同乗者が荷物等を取り出すために車両ドアの何れかを開いたときは、そのことを記憶しておき、キー携帯者がドアロックエリアから立ち去ったとしても、同乗者が車両ドアを閉じて車両ドアの全てが再び閉状態となったときに、オートロックが自動的に実行されるようになっている。

特開２００４−１３２０２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたスマートキーシステムでは、キー携帯者がドアロックエリアから立ち去った後、同乗者が車内に乗り込んだ状態で車両ドアを閉じてしまった場合には、同乗者を車内に閉じ込めてしまうという問題がある。これは、オートロック方式に限らず、スマートキーシステムを採用する車両において同様に起こり得る問題である。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、同乗者の車内への閉じ込めを良好に防止してスマートキーシステムの利便性を向上させることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、車載機器と携帯機との間で特定の暗号情報を無線通信することにより、閉状態にある車両ドアの全てをアンロック状態からロック状態に、又はロック状態からアンロック状態に切り換え可能な制御手段を備えたスマートキーシステムにおいて、車両に設けられ、携帯機が予め定められたドアロックエリア内に存在する状態での入力操作により、ロック状態を設定するロック操作手段と、車両に設けられ、携帯機が予め定められたドアロックエリア内に存在する状態での携帯機の携帯者による入力操作により、携帯機を有しない同乗者によってロック操作手段が操作されるまではアンロック状態とし、ロック操作手段が操作された後はアンロック状態からロック状態へと移行させるロック予約状態を設定するロック予約操作手段とを備え、制御手段は、ロック予約状態では、携帯機がドアロックエリア内に存在しなくても、ロック操作手段の操作に応じてアンロック状態からロック状態への移行を許容することを特徴とする。

本発明のスマートキーシステムにおいては、ロック状態を設定するためのロック操作手段と、ロック予約状態を設定するためのロック予約操作手段とが車両に設けられる。そして、制御手段により、ロック予約状態では、携帯機がドアロックエリア内に存在しなくても、ロック操作手段の操作に応じてアンロック状態からロック状態への移行が許容される。

これによれば、キー携帯者が降車後、ロック予約操作手段を操作した場合には、車両ドアの全てがアンロック状態に維持される。このため、キー携帯者がドアロックエリア内から立ち去ったとしても、同乗者が車両ドアを自由に開閉して乗り降りすることができる。この場合、同乗者が車両ドアを単に閉じただけでは、車両ドアがアンロック状態にあるので、同乗者が車内に閉じ込められることが防止される。同乗者が降車し、車両ドアを閉じてからロック操作手段を操作した場合には、車両ドアがロック状態となる。すなわち、同乗者が意識的にロック操作手段を操作した場合に限り車両ドアがロック状態となる。これにより、スマートキーシステムの利便性を向上させることができる。

本発明の実施に際して、制御手段は、ロック予約状態において携帯機の携帯者によってロック予約操作手段が操作されてから携帯機を有しない同乗者によってロック操作手段が操作されるまでに所定時間が経過した後は、アンロック状態からロック状態への移行を禁止するものであるとよい。同乗者にロック状態を設定しようとする意志がないものと推認できる場合には、アンロック状態からロック状態への移行を禁止することで、同乗者が車内に閉じ込められることをより良好に防止することができる。このとき、制御手段によるドアロック制御の実行自体を終了するように設定した場合には、消費電力を低減化する効果も得られる。

また、本発明の実施に際して、制御手段は、ロック予約状態において携帯機が車内に存在するときは、アンロック状態からロック状態への移行を禁止するものであるとよい。これによれば、携帯機の車内への閉じ込めを良好に防止することができる。

また、本発明の実施に際して、制御手段は、ロック予約状態においてロック状態への移行が許容されるか又は禁止されるかを報知手段によりユーザに報知させるものであるとよい。例えば、ロック操作手段の操作後に報知する態様とした場合には、車両ドアの何れかが開いていることが原因でロック状態に移行しないことを同乗者に知らしめることができる。また、ロック操作手段の操作前に報知する態様とした場合には、ロック操作手段の操作によりロック状態となり得ることを同乗者に確認の意味で知らしめることができる。

ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明のスマートキーシステムの構成を示すブロック図である。スマートキーシステムは、制御ＥＣＵ１０を有する車載機器１と、ユーザが携帯する無線携帯キー（電子キー）４０とを備えてなる。

制御ＥＣＵ１０（制御手段）は、ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，メモリ１４，入出力部（Ｉ／Ｏ）１５などからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、ＲＯＭ１２に記憶されている図３のドアロック予約制御プログラムを繰り返し実行する。メモリ１４には、車両に固有のＩＤコードが記憶されている。制御ＥＣＵ１０には、アンテナ２１ａ〜２３ａ、及び周知の変調・復調回路部（図示省略）をそれぞれ含んでなる車室外発信機２１、車室内発信機２２及び受信機２３が接続されている。

車室外発信機２１は、図２に示すように、車両の運転席、助手席及び左右後部座席の乗降用ドア、並びにトランク開閉用ドアに設けられている。乗降用ドアとトランク開閉用ドアは、本発明の車両ドアに相当する。車室外発信機２１は、例えば各ドアのハンドル部に内蔵されており、その周囲に定期的に問い合わせ信号を送信する。この問い合わせ信号は、各ドアから７０ｃｍ〜１ｍ程度の予め定められたキー応答エリアＳＡ（ドアロックエリア）内にのみ届くようその出力が調整されている。これにより、キー応答エリアＳＡ内に存在する無線携帯キー４０だけが、この問い合わせ信号を受信することができる。

車室内発信機２２は、例えば室内中央のルームランプ部に内蔵されており、車室内に定期的に問い合わせ信号を送信する。この問い合わせ信号は、車室内にて予め定められたキー応答エリアＴＡ内にのみ届くようその出力が調整されている。これにより、キー応答エリアＴＡ内に存在する無線携帯キー４０だけが、この問い合わせ信号を受信することができる。

受信機２３は、例えば運転席前方のルームミラーに組み込まれており、キー応答エリアＳＡ，ＴＡ内の無線携帯キー４０からの応答信号を復号し、制御ＥＣＵ１０に送る。なお、無線携帯キー４０からの応答信号には、無線携帯キー４０がキー応答エリアＳＡ，ＴＡの何れに存在するかを識別可能なデータが含まれている。

図１に戻って、制御ＥＣＵ１０には、ロックスイッチ３１、ロック予約スイッチ３２及びアンロックスイッチ３３が接続されるとともに、ドア開閉スイッチ３４及びロック・アンロック駆動装置３５が接続されている。

ロックスイッチ３１（ロック操作手段）は、例えば各ドアのハンドル部に設けられている。ロックスイッチ３１は、例えば押しボタン式のメカニカルスイッチ、静電容量式のタッチセンサなどで構成されており、そのオン信号を制御ＥＣＵ１０に送信する。制御ＥＣＵ１０は、無線携帯キー４０がキー応答エリアＳＡ内に存在する状態でロックスイッチ３１からオン信号を受信したとき、ロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して閉状態にある車両ドア（以下、単にドアという）の全てをロック状態とする。

ロック予約スイッチ３２（ロック予約操作手段）は、例えば運転席ドアのハンドル部に設けられている。ロック予約スイッチ３２は、例えば押しボタン式のメカニカルスイッチ、静電容量式のタッチセンサなどで構成されており、そのオン信号を制御ＥＣＵ１０に送信する。制御ＥＣＵ１０は、無線携帯キー４０がキー応答エリアＳＡ内に存在する状態でロック予約スイッチ３２からオン信号を受信したとき、閉状態にある全ドアをロック予約状態とする。なお、ロック予約スイッチ３２は、各ドアに個別に設けてもよい。

このロック予約状態は、ロックスイッチ３１が操作されるまでは全ドアをアンロック状態とし、ロックスイッチ３１が操作された後は全ドアをアンロック状態からロック状態へ移行させるロックスタンバイ状態である。制御ＥＣＵ１０は、ロック予約スイッチ３２からオン信号を受信し、その後にロックスイッチ３１からオン信号を受信したときは、全ドアが閉状態であることを条件に、ロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して全ドアをロック状態とする。

アンロックスイッチ３３は、例えば運転席ドアのハンドル部に設けられている。アンロックスイッチ３３は、例えば押しボタン式のメカニカルスイッチ、静電容量式のタッチセンサなどで構成されており、そのオン信号を制御ＥＣＵ１０に送信する。制御ＥＣＵ１０は、無線携帯キー４０がキー応答エリアＳＡ内に存在する状態でアンロックスイッチ３３からオン信号を受信したとき、ロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御してロック状態にある全ドアをアンロック状態とする。なお、アンロックスイッチ３３は、各ドアに個別に設けてもよい。

ドア開閉スイッチ３４は、各ドアに個別に設けられている。ドア開閉スイッチ３４は、対応するドアが開いたときにオンとなり、閉じたときにオフとなるものであり、そのスイッチ信号を制御ＥＣＵ１０に送信する。

ロック・アンロック駆動装置３５は、各ドアに個別に設けられている。ロック・アンロック駆動装置３５は、周知の電動モータ、リンク機構などを含んで構成されており、制御ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて、閉状態にある全ドアをアンロック状態からロック状態に、又はロック状態からアンロック状態に切り換えるように作動する。

無線携帯キー４０（携帯機）は、制御ＥＣＵ１０との間でデータを送受信可能な携帯型無線装置としての機能を果たすものであり、アンテナ４１、マイクロコンピュータ４２、及び周知の変調・復調回路部を有する無線通信回路部４３を備えている。マイクロコンピュータ４２は、車両に固有のＩＤコード（暗号情報）を記憶するためのメモリ４２ａを有する。このマイクロコンピュータ４２は、制御ＥＣＵ１０からの問い合わせ信号によって起動し、メモリ４２ａに記憶されたＩＤコードを含む応答信号を無線通信回路部４３及びアンテナ４１を介して受信機２３に送信する。

次に、上記のように構成した第１実施形態の作動について説明する。最初に、通常のドアロック・アンロック制御について説明しておく。全ドアが閉状態かつロック状態にあるとき、車外にいる無線携帯キー４０を携帯するユーザ（キー携帯者）が乗車のためにキー応答エリアＳＡ内に進入すると、制御ＥＣＵ１０が無線携帯キー４０との間で自動的にＩＤコードを照合する。具体的には、無線携帯キー４０が、車室外発信機２１からの問い合わせ信号に応じてＩＤコードを含む応答信号を受信機２３に送信する。そして、制御ＥＣＵ１０が、受信機２３により復号されたＩＤコードをメモリ１４に記憶されたＩＤコードと照合する。照合が一致（認証受理）していれば、キー携帯者或いは同乗者がアンロックスイッチ３３を操作することで、制御ＥＣＵ１０がロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して全ドアをアンロック状態とする。

一方、キー携帯者が降車して全ドアが閉状態にあるとき、キー応答エリアＳＡ内にいるキー携帯者或いは同乗者がロックスイッチ３１を操作することで、上記ドアロック制御の場合と同様にして、制御ＥＣＵ１０が無線携帯キー４０との間で自動的にＩＤを照合する。照合が一致していれば、制御ＥＣＵ１０がロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して全ドアをロック状態とする。

次に、図３のドアロック予約制御プログラムを用いてドアロック予約制御について説明する。キー携帯者が降車した後、キー応答エリアＳＡ内にいる状態でロック予約スイッチ３２を操作すると（Ｓ１１）、上記ドアロック・アンロック制御の場合と同様にして、制御ＥＣＵ１０が無線携帯キー４０との間で自動的にＩＤを照合する（Ｓ１２）。照合が一致すれば、制御ＥＣＵ１０は、ロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して全ドアをロック予約状態（ロック予約中）とし、ステップＳ１４以降の処理を実行する。なお、照合が一致しなければ（Ｓ１３：ＮＯ）、このドアロック予約制御プログラムの実行を終了する。

ロック予約状態では、キー携帯者がキー応答エリアＳＡから立ち去ったとしても、ロックスイッチ３１が操作されるまでは全ドアがアンロック状態にあるので（Ｓ１４：ＮＯ）、無線携帯キー４０を所持しない同乗者が各ドアを自由に開閉して乗り降りすることができる。この場合、同乗者がドアを単に閉じただけでは、ドアがアンロック状態にあるので、同乗者が車両に閉じ込められることが防止される。

同乗者が降車し、ロックスイッチ３１を操作すれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、全ドアが閉状態（ドア開閉スイッチ３４のスイッチ信号が何れもオフ）であることを条件に（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御ＥＣＵ１０は、ロック・アンロック駆動装置３５を駆動制御して全ドアをロック状態とする（Ｓ１６）。すなわち、同乗者が意識的にロックスイッチ３１を操作した場合に限り全ドアがロック状態となる。これにより、スマートキーシステムの利便性を向上させることができる。なお、全ドアの何れかが開状態にあれば（Ｓ１５：ＮＯ）、全ドアのアンロック状態が維持される。

ｂ．第２実施形態
この第２実施形態では、制御ＥＣＵ１０のＲＯＭ１２には、図３のドアロック予約制御プログラムに代えて、例えば図４に示すドアロック予約制御プログラムが記憶されている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。

図４のドアロック予約制御プログラムは、図３のドアロック予約制御プログラムにステップＳ２１の処理を追加したものである。この第２実施形態では、ロック予約操作スイッチ３２が操作されてから（Ｓ１１）ロックスイッチ３１が操作されるまで（Ｓ１４：ＹＥＳと判定されるまで）、或いはロック予約操作スイッチ３２が操作されてから全ドアが閉状態となるまで（Ｓ１５：ＹＥＳと判定されるまで）に所定時間Ｎ秒が経過した後は、アンロック状態からロック状態への移行を禁止して（Ｓ１４：ＮＯ，Ｓ１５：ＮＯ，Ｓ２１：ＹＥＳ）、ドアロック予約制御プログラムの実行を終了するように構成されている。なお、ステップＳ２１の判定は、ロック予約操作スイッチ３２の操作に伴い制御ＥＣＵ１０が自身に設けられたタイマーを起動し、その起動時からのタイマカウントに基づいて行われる。

この第２実施形態によれば、同乗者にロック状態を設定しようとする意志がないものと推認できる場合には、アンロック状態からロック状態への移行が禁止、すなわちステップＳ１６の処理が実行されないので、同乗者が車内に閉じ込められることをより良好に防止することができる。また、制御ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１にて「Ｙｅｓ」と判定した後は、ドアロック予約制御プログラムの実行を終了するので、ドアロック予約制御の実行に際しての消費電力を低減化する効果も得られる。

ｃ．第３実施形態
この第３実施形態では、制御ＥＣＵ１０のＲＯＭ１２には、図３のドアロック予約制御プログラムに代えて、例えば図５に示すドアロック予約制御プログラムが記憶されている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。

図５のドアロック予約制御プログラムは、図３のドアロック予約制御プログラムにステップＳ３１，Ｓ３２の処理を追加したものである。この第３実施形態では、車室外発信機２１からの問い合わせ信号に応じて制御ＥＣＵ１０が無線携帯キー４０との間で自動的にＩＤを照合する処理（Ｓ１２，Ｓ１３）に加えて、車室内発信機２２からの問い合わせ信号に応じて制御ＥＣＵ１０が無線携帯キー４０との間で自動的にＩＤを照合するように構成されている（Ｓ３１，Ｓ３２）。

この第３実施形態によれば、無線携帯キー４０が車内に存在するときは、ロック予約状態が設定された場合でも、アンロック状態からロック状態への移行を禁止して（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ドアロック予約制御プログラムの実行を終了するように構成されている。これにより、無線携帯キー４０の車内への閉じ込めを良好に防止することができる。なお、図４のドアロック予約制御プログラムにステップＳ３１，Ｓ３２の処理を追加してもよく、これによっても上記第３実施形態と同じ効果を得ることができる。

ｄ．第４実施形態
この第４実施形態では、図１にて破線で示すように、制御ＥＣＵ１０に音発生器３６が接続されている。また、制御ＥＣＵ１０のＲＯＭ１２には、図５のドアロック予約制御プログラムに代えて、例えば図６に示すドアロック予約制御プログラムが記憶されている。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。

音発生器３６（報知手段）は、例えば警報音を発生するブザーであり、運転席ドアに設けられている。また、図６のドアロック予約制御プログラムは、図５のドアロック予約制御プログラムにステップＳ４１の処理を追加したものである。この第４実施形態では、同乗者が降車し、ロックスイッチ３１を操作したとき（Ｓ１４：ＹＥＳ）、全ドアが閉状態になければ、制御ＥＣＵ１０が音発生器３６を駆動制御して警報音をＮ秒吹鳴させるように構成されている（Ｓ１５：ＮＯ，Ｓ４１）。

この第４実施形態によれば、ドアの何れかが開いていることが原因でロック状態に移行しないことを同乗者に知らしめることができる。なお、図３又は図４のドアロック予約制御プログラムにステップＳ４１の処理を追加してもよく、これによっても上記第４実施形態と同じ効果を得ることができる。

（変形実施形態）
上記第４実施形態では、全ドアが閉状態にないとき、制御ＥＣＵ１０が音発生器３６を駆動制御して警報音をＮ秒吹鳴させるように構成したが、例えば図７に示すように、図５のドアロック予約制御プログラムにおいてステップＳ１４とステップＳ１５とを入れ替え、全ドアが閉状態であるとき制御ＥＣＵ１０が音発生器３６を駆動制御して警報音をＮ秒吹鳴させるように構成してもよい。

この変形実施形態によれば、ロック操作スイッチ３１の操作によりロック状態となり得ることを同乗者に確認の意味で知らしめることができる。なお、図３又は図４のドアロック予約制御プログラムにおいてステップＳ１４とステップＳ１５とを入れ替えるとともに、両ステップＳ１４，Ｓ１５間にステップＳ４１の処理を追加してもよく、これによっても上記変形実施形態と同じ効果を得ることができる。

なお、本発明は、キー応答エリアＳＡ，ＴＡの何れにも無線携帯キー４０が存在しないことを確認して自動的にドアロックを行うオートロック方式のスマートキーシステムに適用することも可能である。

（ａ）は、本発明の第１〜第４実施形態等に係るスマートキーシステムのブロック図。 図１のスマートキーシステムの無線通信エリアを示す模式図。 本発明の第１実施形態に係り、図１の制御ＥＣＵにより実行されるドアロック予約制御プログラムを示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係り、図１の制御ＥＣＵにより実行されるドアロック予約制御プログラムを示すフローチャート。 本発明の第３実施形態に係り、図１の制御ＥＣＵにより実行されるドアロック予約制御プログラムを示すフローチャート。 本発明の第４実施形態に係り、図１の制御ＥＣＵにより実行されるドアロック予約制御プログラムを示すフローチャート。 第４実施形態の変形実施形態に係り、図１の制御ＥＣＵにより実行されるドアロック予約制御プログラムを示すフローチャート。

符号の説明

１ 車載機器
１０ 制御ＥＣＵ（制御手段）
２１ 車室外発信機
２２ 車室内発信機
２３ 受信機
３１ ロックスイッチ（ロック操作手段）
３２ ロック予約スイッチ（ロック予約操作手段）
３３ アンロックスイッチ
３４ ドア開閉スイッチ
３５ ロック・アンロック駆動装置
３６ 音発生器（報知手段）
４０ 無線携帯キー（携帯機）

Claims (4)

1. 車載機器と携帯機との間で特定の暗号情報を無線通信することにより、閉状態にある車両ドアの全てをアンロック状態からロック状態に、又はロック状態からアンロック状態に切り換え可能な制御手段を備えたスマートキーシステムにおいて、
   車両に設けられ、前記携帯機が予め定められたドアロックエリア内に存在する状態での入力操作により、前記ロック状態を設定するロック操作手段と、
   車両に設けられ、前記携帯機が予め定められたドアロックエリア内に存在する状態での前記携帯機の携帯者による入力操作により、前記携帯機を有しない同乗者によって前記ロック操作手段が操作されるまでは前記アンロック状態とし、前記携帯機を有しない同乗者によって前記ロック操作手段が操作された後は前記アンロック状態から前記ロック状態へと移行させるロック予約状態を設定するロック予約操作手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ロック予約状態では、前記携帯機が前記ドアロックエリア内に存在しなくても、前記ロック操作手段の操作に応じて前記アンロック状態から前記ロック状態への移行を許容することを特徴とするスマートキーシステム。
2. 前記制御手段は、前記ロック予約状態において前記携帯機の携帯者によって前記ロック予約操作手段が操作されてから前記携帯機を有しない同乗者によって前記ロック操作手段が操作されるまでに所定時間が経過した後は、前記アンロック状態から前記ロック状態への移行を禁止する請求項１に記載のスマートキーシステム。
3. 前記制御手段は、前記ロック予約状態において前記携帯機が車内に存在するときは、前記アンロック状態から前記ロック状態への移行を禁止する請求項１又は２に記載のスマートキーシステム。
4. 前記制御手段は、前記ロック予約状態において前記ロック状態への移行が許容されるか又は禁止されるかを報知手段によりユーザに報知させる請求項１〜３の何れか１項に記載のスマートキーシステム。

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