JP5956355B2 - 電子キーシステム - Google Patents

Description

この発明は、電子キーシステムに関する。

従来、車両、住宅等の制御対象とユーザに所持される電子キーとの間での無線通信が成立した状態において、ユーザによるスイッチ操作をトリガとして、ドアの施解錠又はスライドドアの開放等の制御対象の制御を可能とする電子キーシステムが知られている。

この電子キーシステムにおいて、例えばスライドドア（開閉対象）を開放する際に、ユーザの手が荷物等でふさがっていることが考えられる。この場合には、スライドドア開放に係るスイッチ操作が困難である。

この点、例えば、特許文献１に記載の電子キーシステムにおいては、電子キーを所持するユーザが立ち止まったことが検出されたときスライドドアが開放される。このため、車両の周辺でスイッチ操作をすることなくスライドドアを開くことができる。

特開２００６−３２８９３２号公報

上記特許文献１に記載の電子キーシステムにおいては、ユーザがスライドドアの開放の意図なく車両の周辺で立ち止まった場合にはスライドドアが開いてしまう。このように、スライドドアの開放がユーザの意図に沿わないおそれがあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、よりユーザの意図に沿った開閉対象の開放を可能とする電子キーシステムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するために、ユーザに所持される電子キーと、前記電子キーとの間での無線通信を通じて開閉対象の開閉を許可する制御装置とを備えた電子キーシステムにおいて、前記電子キーの動きを通じてユーザの歩行及び停止を検出するユーザ動作検出部を備え、前記制御装置は、前記ユーザ動作検出部の検出結果に基づきユーザが前記開閉対象の周辺で停止、歩行及び停止を順に行った旨判断したとき前記開閉対象の開放を許可する。

この構成によれば、ユーザは開閉対象の周辺で停止、歩行及び停止を順に行うことで開閉対象を開くことが可能となる。このため、例えばユーザの両手が荷物等によってふさがっている場合であってもスイッチ操作を行うことなく開閉対象を開くことが可能となる。よって、利便性が高い。

また、一般的にユーザが停止、歩行及び停止の各動作を順に行うことは少ない。よって、この各動作があったときには、ユーザに開閉対象開放の意図があったものと推測できる。これにより、よりユーザの意図に沿った開閉対象の開放が可能となる。

上記電子キーシステムについて、ユーザが前記開閉対象の周辺で最初に停止したとき、以後、歩行及び停止の動作を通じて前記開閉対象の開放が可能である旨をユーザに通知するアンサーバック部を備えることが好ましい。

電子キーを所持するユーザが歩行にて開閉対象に接近していき、その開閉対象の周辺で最初に停止すると、ユーザに対してアンサーバック部を通じて以後、歩行及び停止の動作を通じて開閉対象の開放が可能である旨が通知される。よって、ユーザは当該通知に沿って円滑に歩行及び停止の動作を通じて開閉対象の開放を行うことができる。

上記電子キーシステムについて、前記電子キーはリクエスト信号を受信するとレスポンス信号を送信し、前記制御装置は前記リクエスト信号を前記開閉対象の周辺に送信するとともに、前記レスポンス信号を受信すると前記開閉対象の開閉を許可し、前記ユーザ動作検出部は、前記電子キーが前記リクエスト信号を受信したとき起動することが好ましい。

この構成によれば、ユーザが開閉対象に接近すると、ユーザが所持する電子キーはリクエスト信号を受けてユーザ動作検出部が起動する。よって、ユーザ動作検出部の動作時間、ひいてはそれに要する消費電力を低減することができる。

上記電子キーシステムについて、前記ユーザ動作検出部は、ユーザの歩行に応じて前記電子キーに加わる加速度を検出する加速度センサであることが好ましい。
この構成によれば、加速度センサの検出結果に基づきユーザが立ち止まったこと（停止）及び歩行が検出される。これにより、ユーザの動作を直接的に監視することが可能となるため、より正確にユーザの動作を判断することができる。

上記電子キーシステムについて、前記ユーザ動作検出部は前記レスポンス信号又は前記リクエスト信号の受信信号強度を検出する受信信号強度検出部であることが好ましい。
電子キー及び開閉対象間の距離が近くなるほどレスポンス信号又はリクエスト信号の受信信号強度が強くなる。このため、信号強度検出部の検出結果に基づきユーザの停止及び歩行を検出することができる。この場合、簡易な構成にてユーザの動作を検出することができる。

本発明によれば、電子キーシステムにおいて、よりユーザの意図に沿った開閉対象の開放を可能とすることができる。

第１の実施形態における電子キーシステムの構成図。 第１の実施形態における車両の上面図。 第１の実施形態における加速度センサの検出結果を示したグラフ。 第１の実施形態における電子キー制御部及び車載制御部の処理手順を示したシーケンスチャート。 第２の実施形態におけるＲＳＳＩ検出部の検出結果を示したグラフ。

（第１の実施形態）
以下、電子キーシステムの第１の実施形態について図１〜図４を参照しつつ説明する。
図１に示すように、車両には、ユーザによって所持される電子キー１０と車両に搭載される車載装置２０との間で自動での双方向無線通信を通じて車両の遠隔制御を可能とする電子キーシステムが搭載されている。以下、電子キー１０及び車載装置２０の構成について説明する。

＜電子キー１０＞
図１に示すように、電子キー１０は、電子キー制御部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ送信部１３と、ロックスイッチ１７と、アンロックスイッチ１６と、加速度センサ１８とを備える。

電子キー制御部１１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ１１ａを備える。このメモリ１１ａには電子キー１０固有のＩＤコード（識別コード）が記憶されている。

ＬＦ受信部１２は車載装置２０から無線送信されるＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号であるリクエスト信号Ｓｒｅｑを受信すると、その信号を復調したうえで電子キー制御部１１へ出力する。

電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２からのリクエスト信号Ｓｒｅｑを認識すると、加速度センサ１８を起動させるとともに、メモリ１１ａに記憶されるＩＤコードを含むレスポンス信号Ｓｒｅｓを生成し、その生成したレスポンス信号ＳｒｅｓをＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、電子キー制御部１１からのレスポンス信号ＳｒｅｓをＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯に変調し、その変調したレスポンス信号Ｓｒｅｓを無線送信する。

アンロックスイッチ１６及びロックスイッチ１７は電子キー１０の表面に押し操作可能に設けられている。アンロックスイッチ１６及びロックスイッチ１７は押し操作されると、その旨を示す操作信号を電子キー制御部１１に出力する。

電子キー制御部１１は、アンロックスイッチ１６が操作されたことを操作信号の入力を通じて認識すると、メモリ１１ａに記憶されるＩＤコードを含む解錠要求信号Ｓｕｌを生成して、その解錠要求信号ＳｕｌをＵＨＦ送信部１３に出力する。ＵＨＦ送信部１３は、入力された解錠要求信号ＳｕｌをＵＨＦ帯に変調して、その変調した解錠要求信号Ｓｕｌを無線送信する。

電子キー制御部１１は、ロックスイッチ１７が操作されたときも同様に、メモリ１１ａに記憶されるＩＤコードを含む施錠要求信号ＳｌｏをＵＨＦ送信部１３を通じて無線送信する。

図３に示すように、加速度センサ１８はユーザの歩行に伴い電子キー１０に生じる加速度を、その加速度に応じた信号（電圧値）として検出し、その検出結果を電子キー制御部１１に出力する。電子キー制御部１１は、加速度センサ１８を通じて検出した加速度が一定範囲Ｌｔｈ以内である場合にはユーザが立ち止まって停止していると判断し、加速度が一定範囲Ｌｔｈを超える場合にはユーザが歩行していると判断する。

図１に示すように、電子キー制御部１１は、加速度センサ１８の起動後に最初にユーザが停止した旨判断すると、メモリ１１ａに記憶されるＩＤコードを含むアンサーバック要求信号Ｓａｂを生成し、そのアンサーバック要求信号ＳａｂをＵＨＦ送信部１３を通じて無線送信する。そして、電子キー制御部１１は、ユーザが歩行を再開した旨判断し、その後再びユーザが停止した旨判断すると、スライドドアの開放を要求する旨のドア開要求信号Ｓｏｐを生成し、そのドア開要求信号ＳｏｐをＵＨＦ送信部１３を通じて無線送信する。

また、電子キー制御部１１は、加速度センサ１８を起動させた状態で、ＬＦ受信部１２を通じてドア開完了信号Ｓｆｉを受信すると、その加速度センサ１８を停止させる。
＜車載装置２０＞
図１に示すように、車載装置２０は、車載制御部２１と、ＬＦ送信部２３と、ＵＨＦ受信部２２と、を備えている。また、車載制御部２１には、ドアスイッチ３２と、ドア制御装置３３と、スライドドア装置３４と、ハザードランプ３６と、が電気的に接続されている。

車載制御部２１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ２１ａを備える。このメモリ２１ａには車両に登録された電子キー１０のＩＤコードが記憶されている。

車載制御部２１は、所定周期毎にリクエスト信号Ｓｒｅｑを生成し、その信号をＬＦ送信部２３に出力する。ＬＦ送信部２３は、車載制御部２１からのリクエスト信号ＳｒｅｑをＬＦ帯に変調し、その変調したリクエスト信号Ｓｒｅｑを無線送信する。

図２に示すように、ドアスイッチ３２はスライドドア３４ａにおけるアウトサイドドアハンドルに設けられる。ドアスイッチ３２は押し操作されると、その旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。また、リクエスト信号Ｓｒｅｑは車両の側部に形成される半円状の通信エリア５０内に送信される。

図１に示すように、ＵＨＦ受信部２２は電子キー１０から無線送信されるレスポンス信号Ｓｒｅｓ、解錠要求信号Ｓｕｌ、施錠要求信号Ｓｌｏ、ドア開要求信号Ｓｏｐ又はアンサーバック要求信号Ｓａｂを受信すると、その受信信号を復調したうえで車載制御部２１へ出力する。

車載制御部２１は、ＵＨＦ受信部２２からのレスポンス信号Ｓｒｅｓ、解錠要求信号Ｓｕｌ、施錠要求信号Ｓｌｏ、ドア開要求信号Ｓｏｐ又はアンサーバック要求信号Ｓａｂを受けると、その信号に含まれるＩＤコードと、メモリ２１ａに記憶されるＩＤコードとの照合を行う。

車載制御部２１は、解錠要求信号Ｓｕｌに係るＩＤ照合が成立するとドア制御装置３３を通じて車両ドアを解錠する。また、車載制御部２１は、施錠要求信号Ｓｌｏに係るＩＤ照合が成立するとドア制御装置３３を通じて車両ドアを施錠する。

また、車載制御部２１は、レスポンス信号Ｓｒｅｓに係るＩＤ照合（車外照合）が成立した状態でドアスイッチ３２が押し操作された旨判断するとドア制御装置３３を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。

また、車載制御部２１は、ドア開要求信号Ｓｏｐに係るＩＤ照合が成立するとドア制御装置３３を通じて車両ドアを解錠した後にスライドドア装置３４を介してスライドドア３４ａを開放する。車載制御部２１は、スライドドア３４ａの開放が完了すると、ＬＦ送信部２３を通じてスライドドア３４ａの開放が完了した旨のドア開完了信号Ｓｆｉを無線送信する。

車載制御部２１は、アンサーバック要求信号Ｓａｂに係るＩＤ照合が成立するとアンサーバックとしてハザードランプ３６を複数回に亘って点滅させる。このハザードランプ３６はアンサーバック部に相当する。

つぎに、図４のシーケンスチャートに従って、ユーザの乗車時における電子キー制御部１１及び車載制御部２１の処理について説明する。
車載制御部２１は通信エリア５０に周期的にリクエスト信号Ｓｒｅｑを送信する（Ｓ１０１）。電子キー制御部１１はリクエスト信号Ｓｒｅｑを受信するとレスポンス信号Ｓｒｅｓを送信する（Ｓ１０２）。車載制御部２１は、受信したレスポンス信号ＳｒｅｓについてＩＤ照合（車外照合）が成立した旨判断する（Ｓ１０３）。

そして、電子キー制御部１１は、レスポンス信号Ｓｒｅｓの送信後に、加速度センサ１８を起動する（Ｓ１０４）。電子キー制御部１１は加速度センサ１８の検出結果に基づきユーザが停止した旨判断すると（Ｓ１０５）、アンサーバック要求信号Ｓａｂを無線送信する（Ｓ１０６）。

車載制御部２１は、受信したアンサーバック要求信号Ｓａｂに係るＩＤ照合が成立するとハザードランプ３６を複数回に亘って点滅させることでアンサーバックを行う（Ｓ１０７）。

そして、電子キー制御部１１は、ユーザが歩行を再開して、その後再びユーザが停止した旨判断すると（Ｓ１０８）、ドア開要求信号Ｓｏｐを無線送信する（Ｓ１０９）。この歩行は必ずしも車両に接近する歩行でなくてもよい。車載制御部２１は、受信したドア開要求信号Ｓｏｐに係るＩＤ照合が成立すると車両ドアを解錠した後にスライドドア装置３４を介してスライドドア３４ａを開放する（Ｓ１１０）。車載制御部２１は、スライドドア３４ａの開放が完了するとドア開完了信号Ｓｆｉを無線送信する（Ｓ１１１）。電子キー制御部１１はドア開完了信号Ｓｆｉを受信すると加速度センサ１８を停止させる（Ｓ１１２）。以上で、電子キー制御部１１及び車載制御部２１の処理が終了する。

最後に、図２を参照しつつ、ユーザの車両への乗車方法について説明する。
電子キー１０を所持するユーザは、例えば両手に荷物を持った状態で通信エリア５０内に進入する。そして、ユーザは通信エリア５０内で一度立ち止まった後に歩行して再び立ち止まる。これにより、自動で車両ドアが解錠された後にスライドドア３４ａが開く。よって、ユーザは両手に荷物を持った状態であっても電子キー１０等を操作することなく乗車することができる。よって、利便性が高い。

なお、電子キー制御部１１は、ドア開要求信号Ｓｏｐの送信後（Ｓ１０９）に、ドア開完了信号Ｓｆｉを受信できないとき、図４のステップＳ１０５の処理に戻る。これにより、再度のユーザの停止、歩行及び停止によりスライドドア３４ａの開放を試みることができる。

また、車載装置２０は制御装置の一例であって、スライドドア３４ａは開閉対象の一例である。また、本実施形態では、加速度センサ１８がユーザ動作検出部の一例である。
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）ユーザは通信エリア５０内で停止（立ち止まる）、歩行及び停止を順に行うことでスライドドア３４ａを開くことができる。このため、例えばユーザの両手が荷物等によってふさがっている場合であってもスイッチ操作を行うことなくスライドドア３４ａを開くことができる。よって、利便性が高い。

また、一般的にユーザが車両の周辺で停止、歩行及び停止の各動作を順に行うことは少ない。よって、この各動作があったときには、ユーザにスライドドア３４ａの開放の意図があったものと推測できる。これにより、よりユーザの意図に沿ったスライドドア３４ａの開放が可能となる。

（２）電子キー１０を所持するユーザは通信エリア５０内で最初に停止すると、ハザードランプ３６の点滅を通じて以後、歩行及び停止の動作を通じてスライドドア３４ａの開放が可能であることを認識できる。よって、以後、ユーザは円滑に歩行及び停止の動作を通じてスライドドア３４ａの開放を行うことができる。

（３）加速度センサ１８の動作期間がリクエスト信号Ｓｒｅｑの受信時からドア開完了信号Ｓｆｉの受信時までに制限されている。よって、加速度センサ１８の動作に係る消費電力を低減することができる。

（４）電子キー制御部１１は、加速度センサ１８の検出結果に基づき停止及び歩行を判断する。このように加速度センサ１８を利用することで、ユーザの動作を直接的に監視することが可能となるため、より正確にユーザの動作を判断することができる。

（第２の実施形態）
以下、電子キーシステムの第２の実施形態について図５を参照しつつ説明する。この実施形態においては、リクエスト信号ＳｒｅｑのＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を通じてユーザの停止及び歩行を判断する点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１の破線で示すように、ＬＦ受信部１２はＲＳＳＩ検出部１２ａを備える。電子キー制御部１１は、ＲＳＳＩ検出部１２ａを通じてリクエスト信号ＳｒｅｑのＲＳＳＩを認識する。このＲＳＳＩは電子キー１０及び車載装置２０間の距離が近いほど強くなる。

電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２を通じてレスポンス信号Ｓｒｅｓを受信すると、ＲＳＳＩ検出部１２ａを通じてＲＳＳＩの監視を開始する。電子キー制御部１１は、ＲＳＳＩが一定割合以上で変化しているときユーザが歩行している旨判断し、ＲＳＳＩが一定時間Ｔｔｈに亘って変化していないときユーザが停止している旨判断する。

第１の実施形態と同様に、電子キー制御部１１は、ＲＳＳＩ検出部１２ａの検出結果を通じてユーザが停止した旨判断すると、アンサーバック要求信号Ｓａｂを無線送信する。その後、電子キー制御部１１はＲＳＳＩ検出部１２ａの検出結果を通じてユーザが歩行を再開した後に再びユーザが停止した旨判断すると、ドア開要求信号Ｓｏｐを無線送信する。また、電子キー制御部１１は、ドア開完了信号Ｓｆｉを受信するとＲＳＳＩ検出部１２ａを通じたＲＳＳＩの監視を終了する。

本実施形態では、ＲＳＳＩ検出部１２ａはユーザ動作検出部及び受信信号強度検出部の一例である。
以上、説明した実施形態によれば、特に以下の効果を奏することができる。

（５）電子キー制御部１１は、ＲＳＳＩ検出部１２ａの検出結果に基づきユーザの停止及び歩行を判断できる。これにより、簡易な構成にてユーザの動作を判断することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記両実施形態においては、ユーザが通信エリア５０内で最初に停止するとハザードランプ３６の点滅を通じてアンサーバックが行われる。このアンサーバックの方法は、ハザードランプ３６の点滅に限らない。例えば、車両からの音声を通じてアンサーバックを行ってもよい。また、ハザードランプ３６の点滅及び音声の両方でアンサーバックを行ってもよい。

さらに、電子キー１０側でアンサーバックを行ってもよい。この場合、電子キー１０におけるディスプレイの表示、スピーカからの音声、及び振動子の振動を通じてユーザにアンサーバックを行ってもよい。表示、音声及び振動を適宜組み合わせてもよい。

また、電子キー１０及び車載装置２０の両者でアンサーバックを行ってもよい。これにより、より確実にユーザに通知することができる。
・上記両実施形態においては、さらに電子キー１０にスライドドア開スイッチを設けてもよい。電子キー制御部１１は、スライドドア開スイッチが長押し操作されたことを操作信号の入力を通じて認識すると、メモリ１１ａに記憶されるＩＤコードを含むドア開要求信号ＳｏｐをＵＨＦ送信部１３を通じて無線送信する。この場合、スライドドア開スイッチの操作及びユーザの停止、歩行及び停止の動作の何れかを通じてスライドドア３４ａの開放が可能となる。

また、電子キー１０にスライドドア開スイッチがない構成であっても、電子キー制御部１１は、ロックスイッチ１７及びアンロックスイッチ１６の同時押しがされたときドア開要求信号Ｓｏｐを無線送信する構成であってもよい。

・第２の実施形態においては、ＲＳＳＩ検出部１２ａは電子キー１０に搭載されていたが、車載装置２０に搭載されていてもよい。例えば、ＵＨＦ受信部２２にＲＳＳＩ検出部が設けられる。車載制御部２１は、このＲＳＳＩ検出部を通じてレスポンス信号ＳｒｅｓのＲＳＳＩを認識し、そのＲＳＳＩの変化に基づき電子キー１０を所持するユーザの動作を判断する。このＲＳＳＩの変化態様は、第２の実施形態の場合と同様である。

車載装置２０にＲＳＳＩ検出部を設けることで、より高い携帯性が要求される電子キー１０をよりコンパクトに構成することができる。
・上記両実施形態における電子キーシステムでは車両ドアの施解錠及びスライドドアの開放が可能に構成されていたが、制御内容はこれに限らずユーザの停止、歩行及び停止の動作を通じて車両のトランク開閉装置を通じてトランクの開放又は住宅用のドア装置を通じてドアの解錠及び開放を可能としてもよい。

・上記両実施形態におけるドア開完了信号Ｓｆｉを省略してもよい。この場合、電子キー制御部１１はドア開要求信号Ｓｏｐの送信後、又は加速度センサ１８の起動から、一定時間経過後にＲＳＳＩ検出部１２ａの監視又は加速度センサ１８を停止する。

・上記両実施形態におけるドアスイッチ３２をタッチセンサに代えてもよい。これにより、ユーザはアウトサイドドアハンドルに触れるだけで車両ドアの解錠が可能となる。
・第１の実施形態においては、電子キー制御部１１が加速度センサ１８の検出結果に基づきユーザの動作の判断を行っていた。しかし、電子キー制御部１１は加速度センサ１８の検出結果をレスポンス信号Ｓｒｅｓに含ませて、若しくは単独の加速度情報信号として無線送信し、車載制御部２１は受信したレスポンス信号Ｓｒｅｓ若しくは加速度情報信号に含まれる加速度センサ１８の検出結果に基づきユーザの動作を判断してもよい。本構成によれば、より高い携帯性が要求される電子キー１０をより簡易に構成することができる。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記制御装置は車載されるものであって、前記開閉対象はスライドドアであることを特徴とする電子キーシステム。

この構成によれば、ユーザは車両の周辺で停止、歩行及び停止を順に行うことでスライドドアを開くことが可能となる。よって、たとえユーザの両手が荷物でふさがった状態であっても円滑に乗車することができる。

１０…電子キー、１１…電子キー制御部、１５…スライドドア開スイッチ、１６…アンロックスイッチ、１７…ロックスイッチ、１８…加速度センサ、２０…車載装置、２１…車載制御部、３２…ドアスイッチ、３３…ドア制御装置、３４…スライドドア装置、３４ａ…スライドドア、３６…ハザードランプ。

Claims (5)

1. ユーザに所持される電子キーと、前記電子キーとの間での無線通信を通じて開閉対象の開閉を許可する制御装置とを備えた電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーの動きを通じてユーザの歩行及び停止を検出するユーザ動作検出部を備え、
   前記制御装置は、前記ユーザ動作検出部の検出結果に基づきユーザが前記開閉対象の周辺で停止、歩行及び停止を順に行った旨判断したとき前記開閉対象の開放を許可する
   ことを特徴とす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、
   ユーザが前記開閉対象の周辺で最初に停止したとき、以後、歩行及び停止の動作を通じて前記開閉対象の開放が可能である旨をユーザに通知するアンサーバック部を備えた
   ことを特徴と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、
   前記電子キーはリクエスト信号を受信するとレスポンス信号を送信し、
   前記制御装置は前記リクエスト信号を前記開閉対象の周辺に送信するとともに、前記レスポンス信号を受信すると前記開閉対象の開閉を許可し、
   前記ユーザ動作検出部は、前記電子キーが前記リクエスト信号を受信したとき起動する
   ことを特徴とする電子キーシステム。
4. 請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記ユーザ動作検出部は、ユーザの歩行に応じて前記電子キーに加わる加速度を検出する加速度センサである
   ことを特徴とする電子キーシステム。
5. 請求項３に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記ユーザ動作検出部は前記レスポンス信号又は前記リクエスト信号の受信信号強度を検出する受信信号強度検出部である
   ことを特徴とする電子キーシステム。