JP6113016B2 - 車両制御装置、車両制御方法、及び、携帯機 - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法、及び、携帯機 Download PDF

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Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及び、携帯機に関し、特に、パッシブエントリを行う場合に用いて好適な車両制御装置、車両制御方法、及び、携帯機に関する。
近年、車両のドアハンドル又はドア付近のボタン等を操作した場合に、操作したドア付近にキーフォブ(Key FOB)等の携帯機が検出されると、ドアの施錠又は解錠を行うパッシブエントリの機能を搭載した車両が普及している。
パッシブエントリを実現するためには、携帯機が車外のドア付近にあるか、或いは、車内にあるか等の位置検出が必要となる。そのため、例えば、携帯機の位置を検出するための信号を送信する送信アンテナが、車両のドア付近や車両の室内に複数設けられる(例えば、特許文献1、2参照)。
また、携帯機の位置検出の精度を高めるために、運転席側のアンテナからの信号の受信強度と助手席側のアンテナからの信号の受信強度を携帯機が検出するとともに車両へ返信し、車両がその受信強度の差に基づいて携帯機の位置検出を行うことが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
さらに、車内には音波信号を送信し、車外にはLF帯の電波信号を送信して、音波信号と電波信号を用いて携帯機の位置検出を行うことが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
また、従来、音波信号を用いて、車両からの携帯電話機の持ち出しを検出することが提案されている(例えば、特許文献5参照)。具体的には、携帯電話機が、車両のイグニッションスイッチがオン状態のときに車外スピーカから送信される車外音波信号及び車内スピーカから送信される車内音波信号を受信し、両信号の受信レベルを比較することにより、携帯電話機自身で車外に持ちだされたか否かを判定する。
また、従来、車両に設けられた超音波受波機が携帯機から送信される超音波信号を受信することにより、トランクルームのドアの解錠を遠隔で行うことが提案されている(例えば、特許文献6参照)。
特開2009−13697号公報 特開2008−266955号公報 特開2011−144624号公報 特開2005−320708号公報 特開2012−239021号公報 特開昭59−203169号公報
本発明は、携帯機の位置を正確に検出し、パッシブエントリを正確に動作させるようにするものである。
本発明の第1の側面の車両制御装置は、車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器とを備える車両のドアの施錠及び解錠を制御する車両制御装置であって音波発生器から音波による第1の要求信号を送信し超音波発生器から超音波による第2の要求信号を送信するように制御する信号制御部と、第1の要求信号に対する第1の返信信号、及び、第2の要求信号に対する第2の返信信号を携帯機から受信可能な受信部と、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信せず、第2の返信信号を受信し、第2の信号を受信しない場合、ドアの施錠又は解錠を行い、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信した場合、ドアの施錠及び解錠を行わない施解錠制御部とを備える。
本発明の第1の側面の車両制御装置においては音波発生器から音波による第1の要求信号が送信され超音波発生器から超音波による第2の要求信号が送信され、受信部が携帯機から第1の要求信号に対する第1の返信信号を受信せず、第2の要求信号に対する第2の返信信号を受信した場合、ドアの施錠又は解錠が行われ、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信し、第2の返信信号を受信しない場合、ドアの施錠及び解錠が行われない。
従って、携帯機の位置を正確に検出し、パッシブエントリを正確に動作させることができる。また、携帯機の位置検出のみに用いる部品数を削減することができる。
この車両は、例えば、乗用車、バス、トラック等の自動車等である。この音波発生器は、例えば、スピーカ等である。この携帯機は、例えば、車両用のキーフォブ(Key FOB)、携帯電話機等である。この超音波発生器は、例えば、スピーカ、超音波センサ、超音波振動子等である。この信号制御部、施解錠制御部は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)により構成される。この受信部は、例えば、アンテナ、受信回路等により構成される。
この施解錠制御部には、受信部が携帯機から第1の返信信号及び第2の返信信号を受信した場合、携帯機の第1の要求信号の受信音圧レベルが所定の閾値未満であるとき、ドアの施錠又は解錠を行わせることができる。
これにより、携帯機が車両の室内にあるとの誤検出を防止し、より正確にパッシブエントリの動作を行うことができる。
この第1の返信信号には、携帯機の第1の要求信号の受信音圧レベルの測定結果を含ませることができる。
これにより、車両制御装置において、携帯機の受信音圧レベルを容易に知ることができる。
この施解錠制御部には、ドアの解錠を行う場合、操作部が操作されたドアのみ解錠させることができる。
これにより、パッシブエントリにより個別にドアの解錠を行うことが可能になる。
この施解錠制御部には、ドアの施錠を行う場合、全てのドアを施錠させることができる。
これにより、どのドアを操作しても、全てのドアを施錠することが可能になる。
この信号制御部には、操作部が操作されたドアの超音波発生器からの第2の要求信号の送信に合わせて、操作部が操作されたドアと反対側の車体側面のドアの超音波発生器から第2の要求信号の受信を妨げる超音波による妨害信号を送信するように制御させることができる。
これにより、携帯機が操作されたドア付近にないにも関わらず第2の要求信号を誤って受信し、パッシブエントリの誤動作が発生することを防止することができる。
の音波発生器は、各ドアに設けられているスピーカにより実現することができる。
これにより、携帯機の位置検出に用いる送信アンテナの数を削減することができる。
この信号制御部には、いずれかのドアの操作部が操作された場合、音波発生器から第1の要求信号を送信し、操作部が操作されたドアの超音波発生器から第2の要求信号を送信するように制御させることができる。
いずれかのドアの操作部に対して施錠の操作が行われた場合、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信したとき、携帯機が車両の室内にあることを通知するための警報を行う警報部をさらに設けることができる。
これにより、車内への携帯機の置き忘れを防止することができる。
本発明の第1の側面の車両制御方法は、両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器とを備える車両のドアの施錠及び解錠を制御する車両制御方法において音波発生器から音波による第1の要求信号を送信し超音波発生器から超音波による第2の要求信号を送信するように制御する信号制御ステップと、携帯機から第1の要求信号に対する第1の返信信号を受信せず、第2の要求信号に対する第2の返信信号を受信した場合、ドアの施錠又は解錠を行い、携帯機から第1の返信信号を受信した場合、ドアの施錠及び解錠を行わない施解錠制御ステップとを含む。
本発明の第1の側面の車両制御方法においては音波発生器から音波による第1の要求信号が送信され超音波発生器から超音波による第2の要求信号が送信され、携帯機から第1の要求信号に対する第1の返信信号を受信せず、第2の要求信号に対する第2の返信信号を受信した場合、ドアの施錠又は解錠が行われ、携帯機から第1の返信信号を受信した場合、ドアの施錠及び解錠が行われない。
従って、携帯機の位置を正確に検出し、パッシブエントリを正確に動作させることができる。
この車両は、例えば、乗用車、バス、トラック等の自動車等である。この音波発生器は、例えば、スピーカ等である。この携帯機は、例えば、車両用のキーフォブ、携帯電話機等である。この超音波発生器は、例えば、スピーカ、超音波センサ、超音波振動子等である。この信号制御ステップ、施解錠制御ステップは、例えば、ECU(Electronic Control Unit)により実行される。この受信ステップは、例えば、アンテナ、受信回路等により実行される。
本発明の第2の側面の携帯機は、車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器とを備える車両のドアの施錠及び解錠に用いる携帯機において音波発生器から送信される音波による第1の要求信号、及び超音波発生器から送信される超音波による第2の要求信号を受信可能な受信部と、第1の要求信号の受信音圧レベルを測定する測定部と、第1の要求信号を受信した場合、携帯機の認証情報及び受信音圧レベルの測定結果を含む第1の返信信号を送信し、第2の要求信号を受信した場合、携帯機の認証情報を含む第2の返信信号を送信する送信部とを備える。
本発明の第2の側面の携帯機においては音波発生器から送信される音波による第1の要求信号を受信した場合、携帯機の認証情報及び受信音圧レベルの測定結果を含む第1の返信信号が送信され超音波発生器から送信される超音波による第2の要求信号を受信した場合、携帯機の認証情報を含む第2の返信信号が送信される。
従って、携帯機の位置を正確に検出し、パッシブエントリを正確に動作させることができる。
この携帯機は、例えば、車両用のキーフォブ、携帯電話機等である。この車両は、例えば、乗用車、バス、トラック等の自動車等である。この音波発生器は、例えば、スピーカ等である。この超音波発生器は、例えば、スピーカ、超音波センサ、超音波振動子等である。この受信部は、例えば、アンテナ、受信回路等により構成される。この測定部は、例えば、音圧測定回路、CPU等により構成される。この送信部は、例えば、アンテナ、送信回路等により構成される。
本発明の第3の側面の車両制御装置は、車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、車両の外に超音波信号を送信可能であり、車両の周囲の障害物検出用のセンサである超音波発生器とを備える車両の操作に用いる携帯機と無線通信を行う車両制御装置において、音波発生器からの音波による第1の要求信号、及び、超音波発生器からの超音波による第2の要求信号の送信を制御する信号制御部と、第1の要求信号に対する第1の返信信号、及び、第2の要求信号に対する第2の返信信号を携帯機から受信可能な受信部と、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信せず、第2の返信信号を受信した場合、携帯機が車両の外にあると判定し、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信した場合、携帯機が車両内にあると判定する位置検出部とを備える。
本発明の第3の側面の車両制御装置においては、音波発生器からの音波による第1の要求信号、及び、超音波発生器からの超音波による第2の要求信号が送信され、第1の要求信号に対する第1の返信信号を受信せず、第2の要求信号に対する第2の返信信号を受信した場合、携帯機が車両の外にあると判定され、受信部が携帯機から第1の返信信号を受信した場合、携帯機が車両内にあると判定される。
従って、携帯機の位置を正確に検出することができる。その結果、例えば、パッシブエントリを正確に動作させることができる。
この車両は、例えば、乗用車、バス、トラック等の自動車等である。この音波発生器は、例えば、スピーカ等である。この携帯機は、例えば、車両用のキーフォブ、携帯電話機等である。この超音波発生器は、例えば、スピーカ、超音波センサ、超音波振動子等である。この信号制御部、施解錠制御部は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)により構成される。この受信部は、例えば、アンテナ、受信回路等により構成される。
本発明の第1乃至第3の側面によれば、携帯機の位置を正確に検出し、パッシブエントリを正確に動作させることができる。
本発明を適用した車両制御装置及び車両の構成例を示すブロック図である。 超音波信号の伝搬方法の例を示す図である。 音波信号及び超音波信号の送信領域の例を示す図である。 本発明を適用した携帯機の構成例を示すブロック図である。 ドアの解錠操作時の車両側の処理を説明するためのフローチャートである。 運転席のドアが操作された場合の音波要求信号の送信領域の例を示す図である。 運転席のドアが操作された場合の超音波要求信号及びジャミング信号の送信領域の例を示す図である。 助手席のドアが操作された場合の超音波要求信号及びジャミング信号の送信領域の例を示す図である。 右後部のドアが操作された場合の超音波要求信号及びジャミング信号の送信領域の例を示す図である。 左後部のドアが操作された場合の超音波要求信号及びジャミング信号の送信領域の例を示す図である。 携帯機が超音波要求信号の送信領域内にある場合の動作を説明するための図である。 携帯機が超音波要求信号の送信領域内にない場合の動作を説明するための図である。 携帯機が車内にある場合の動作を説明するための図である。 携帯機が車内にある場合の動作を説明するための図である。 ドアの施錠操作時の車両側の処理を説明するためのフローチャートである。 携帯機の処理を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.変形例
<1.実施の形態>
[車両制御装置1及び車両2の構成例]
図1は、本発明を適用した車両制御装置1、及び、車両制御装置1が設けられる車両2の構成例を示すブロック図である。
車両制御装置1は、車両2のパッシブエントリ機能を実現するために設けられる制御装置である。ここで、パッシブエントリとは、車両2のドア51FR乃至51RLの施解錠ボタン53FR乃至53RLのいずれかを操作した場合に、施解錠ボタンを操作したドア付近に携帯機3が検出されたとき、ドアの施錠又は解錠を行う機能である。なお、携帯機3は、車両2専用のキーフォブ、或いは、車両2のドアの施解錠の制御を行えるように登録された携帯電話機(スマートフォン、PHS等を含む)等により実現される。
まず、車両2の本発明に関わる部分の構成について説明する。
車両2には、ドア51FR乃至51RLの4つのドアが設けられている。ドア51FRは運転席側のドアであり、ドア51FLは助手席側のドアであり、ドア51RRは後部座席の右側のドアであり、ドア51RLは後部座席の左側のドアである。
ドア51FRには、施解錠装置52FR、施解錠ボタン53FR、及び、信号出力部54FRが設けられている。
施解錠装置52FRは、ドア51FRの施錠及び解錠を機械的に行う装置である。
施解錠ボタン53FRは、ドア51FRの施錠及び解錠の操作を行うためのボタンである。なお、施解錠ボタン53FRを、施錠用のボタンと解錠用のボタンに分けて実現するようにしてもよいし、或いは、施錠用と解錠用で1つの共通のボタンで実現するようにしてもよい。また、ボタン以外の操作部材(例えば、ドアノブ等)を採用するようにしてもよい。
信号出力部54FRは、音波発生器61FR及び超音波発生器62FRを含むように構成される。音波発生器61FRは、可聴域の音波を発生する装置であり、音波信号を車両2の室内に送信することができるように設置される。超音波発生器62FRは、超音波を発生する装置であり、超音波信号をドア51FRの近傍に送信できるように設置される。
なお、音波発生器61FRと超音波発生器62FRは、個別に設けることも、共通化することも可能である。
音波発生器61FRと超音波発生器62FRを個別に設ける場合、例えば、音波発生器61FRは、ドア51FRの車内側の側面や運転席付近に設けられたスピーカにより実現される。一方、超音波発生器62FRは、例えば、ドア51FRのパネルやノブ等に超音波発生用の振動子を設置することにより実現される。或いは、例えば、衝突や障害物等の検出用の超音波センサがドア51FRに設けられている場合、その超音波センサを超音波発生器62FRとして用いることも可能である。
また、音波発生器61FRと超音波発生器62FRを共通化する場合、例えば、ドア51FRの車内側の側面に設けられたスピーカにより実現することが可能である。
図2は、ドア51FRに設けられているスピーカ81により音波発生器61FRと超音波発生器62FRの両方を実現する場合の例を示している。なお、このドア51FRにおいては、ウインドウ昇降モータ82がウインドウ昇降アーム83を上下に動かすことにより、ウインドウ84を下げたり(ウインドウ84を開けたり)、ウインドウ84を上げたり(ウインドウ84を閉めたり)することができる。
例えば、スピーカ81を音波発生器61FRとして用いる場合、通常通り可聴域の音波信号を発生するようにすればよい。これにより、スピーカ81から車両2の室内に向けて、音波信号が送信される。
一方、スピーカ81を超音波発生器62FRとして用いる場合、スピーカ81のコイルを振動させて超音波信号を発生させるようにすればよい。発生した超音波信号は、図内の矢印で示されるように、ドア51FRの外側の側面(以下、外面と称する)と室内側の側面(以下、内面と称する)の間を反射しながら伝搬する。そして、図示せぬドアサッシュから外部に超音波信号が伝搬する。なお、ドアサッシュから外部に伝搬させることにより、伝搬特性によりドア51FRの外装で回折が発生し、ドア51FR付近において超音波信号に一定の指向性を持たせることができる。また、超音波は、ドア51FRの外面又は内面の超音波信号が衝突した部分から周囲に向けて超音波信号が伝搬したり、ドアサッシュの部分からドアの外面を通して車外のドア周囲に伝播する。なお、車両の外面は多くの場合は金属製であり、超音波を車外に伝播しやすい。それに対し、内面は樹脂や合皮などで構成されており、外面に比べて車内への超音波の伝播が少ない。このようにして、例えば、ドア51FRの外側の領域85に超音波による音場(超音波信号の送信領域)が形成される。
なお、ドア51FL、ドア51RR及びドア51RLも、ドア51FRと同様の構成を有しており、その説明は繰り返しになるので省略する。また、図2では図示していないが、車内側のドアサッシュの部分やドア51FRの内面から車内に対しても超音波は伝播される。
また、車両2の室内の前方中央には、音波発生器61FCを含む信号出力部54FCが設けられ、後方中央には、音波発生器61RCを含む信号出力部54RCが設けられている。音波発生器61FCは、例えば、ヘッドスピーカ或いはカーナビゲーションシステムのスピーカ等により実現され、可聴域の音波信号を車両2の室内に送信する。音波発生器61RCは、例えば、ウーファ等により実現され、可聴域の音波信号を車両2の室内に送信する。
そして、図3に示されるように信号出力部54FC乃至54RC(の音波発生器61FC乃至61RC)から一斉に音波信号を送信することにより、車両2の室内全体に広がる領域101内に音波信号が送信される。ドアやウインドウが全て閉じられている場合、音波は車内のみに伝播していくので、携帯機3の音波による検出領域を極めて容易に設定できる。なお、領域101内に送信された音波信号は、車体やウインドウを通して車外に漏れる可能性があるが、その音圧は車内に比べて非常に低くなる。
また、信号出力部54FR(の超音波発生器62FR)からは、信号出力部54FRを略中心とするドア51FR近傍の領域であって、ドア51FRの外側と内側を含む略円形の領域102FR内に超音波信号が送信される。同様に、信号出力部54FL(の超音波発生器62FL)からは、信号出力部54FLを略中心とするドア51FL近傍の領域であって、ドア51FRの外側と内側を含む略円形の領域102FL内に超音波信号が送信される。信号出力部54RR(の超音波発生器62RR)からは、信号出力部54RRを略中心とするドア51RL近傍の領域であって、ドア51RRの外側と内側を含む略円形の領域102RR内に超音波信号が送信される。信号出力部54RL(の超音波発生器62RL)からは、信号出力部54RLを略中心とするドア51RL近傍の領域であって、ドア51RLの外側と内側を含む略円形の領域102RL内に超音波信号が送信される。
ここで、従来、上述した特許文献4等のように、携帯機3の位置検出用にLF帯の電波信号がよく用いられる。しかし、LF帯の電波信号を用いた場合、車外の検出エリアを所望の範囲に設定するためのチューニングが難しく、膨大な時間と労力を要する。一方、超音波信号は、指向性が高く、また大気中での減衰も電波に比べて早いため、空間のエリア形成が容易である。従って、LF帯の電波信号を用いた場合と比較して、領域102FR乃至102RRを特定のドア付近の所望の範囲に容易に設定することができる。従って、携帯機3の位置検出の精度を向上させることができる。
なお、以下、ドア51FR乃至51RL、施解錠装置52FR乃至52RL、及び、施解錠ボタン53FR乃至53RLをそれぞれ個々に区別する必要がない場合、単に、ドア51、施解錠装置52、及び、施解錠ボタン53と称する。また、以下、信号出力部54FR乃至54RC、音波発生器61FR乃至61RC、及び、超音波発生器62FR乃至62RLをそれぞれ個々に区別する必要がない場合、単に信号出力部54、音波発生器61、及び、超音波発生器62と称する。また、以下、音波発生器61及び超音波発生器62の記載を省略し、信号出力部54が音波信号又は超音波信号を送信すると記載する場合がある。
図1に戻り、次に、車両制御装置1の構成について説明する。車両制御装置1は、制御部11及び受信部12を含むように構成される。
制御部11は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)により実現され、信号制御部21、位置検出部22、施解錠制御部23、及び、警報部24を含むように構成される。
信号制御部21は、各音波発生器61からの音波信号の送信を制御する。例えば、信号制御部21は、携帯機3からの返信を要求するための音波による要求信号(以下、音波要求信号と称する)を各音波発生器61から送信させる。また、信号制御部21は、各超音波発生器62からの超音波信号の送信を制御する。例えば、信号制御部21は、携帯機3からの返信を要求するための超音波による要求信号(以下、超音波要求信号と称する)を各超音波発生器62から送信させる。
位置検出部22は、後述するように、受信部12が携帯機3から受信した信号に基づいて、携帯機3の位置検出を行う。
施解錠制御部23は、各施解錠ボタン53から操作内容を示す操作信号を受信する。また、施解錠制御部23は、各施解錠装置52を制御して、各ドア51の施錠又は解錠を行う。
警報部24は、例えば、車両のインストルメントパネルの表示、LEDや各種のランプの点灯又は点滅、警笛やサイレン等の鳴動により、ユーザに対して各種の警報を行う。
なお、制御部11は、ドア51の施錠又は解錠以外にも、例えば、車両2の原動機(例えば、エンジン又はモータ)の始動又は停止の制御(イモビライザ機能)等を行う。
受信部12は、例えば、アンテナ及び受信回路等により構成される。受信部12は、所定の方式の無線通信により、携帯機3から送信されてくる電波信号を受信し、制御部11に供給する。
なお、受信部12と携帯機3との間の通信方式には、例えば、UHF帯の無線通信やBluetooth(登録商標)等の近距離の無線通信を採用することができる。また、受信部12(を構成するアンテナ)は、例えば、図3に示されるように、車両2の前方のダッシュボードの上など、携帯機3からの信号を受信しやすい位置に設置される。
[携帯機3の構成例]
図4は、携帯機3の機能の構成例を示すブロック図である。携帯機3は、受信部201、測定部202、信号処理部203、及び、送信部204を含むように構成される。
受信部201は、例えば、可聴域及び超音波帯域の感度を有するマイクロフォンにより実現され、車両2の各信号出力部54から送信される音波信号及び超音波信号を受信する。受信部201は、受信した音波信号を測定部202に供給する。また、受信部201は、受信した音波信号及び超音波信号を信号処理部203に供給する。
測定部202は、受信部201が受信した音波信号の音圧を測定し、測定結果を信号処理部203に供給する。
信号処理部203は、車両2から受信した信号の認証を行ったり、車両2に送信する信号の生成を行ったりする。
送信部204は、例えば、アンテナ及び送信回路により構成される。送信部204は、信号処理部203により生成された信号を、所定の方式の無線通信により送信する。
[ドア51の解錠操作時の車両側の処理]
次に、図5のフローチャートを参照して、ドア51の解錠操作時の車両側の処理について説明する。この処理は、例えば、いずれかのドア51の施解錠ボタン53に対して解錠するための操作が行われたとき開始される。なお、例えば、解錠時と施錠時で同じ操作を行い、操作した施解錠ボタン53のドア51が施錠されているか解錠されているかにより、解錠用の操作か施錠用の操作かを区別するようにしてもよい。また、以下、施解錠ボタン53が操作されたドア51を、単に操作されたドア51と称する。
ステップS1において、施解錠制御部23は、操作されたドア51が施錠されているか否かを判定する。操作されたドア51が施錠されていると判定された場合、処理はステップS2に進む。
ステップS2において、信号制御部21は、車内に音波による要求信号(音波要求信号)を送信する。例えば、図6に示されるように、携帯機3を持ったユーザがドア51FRの施解錠ボタン53FRを操作した場合、信号制御部21は、全ての信号出力部54から音波要求信号を送信させる。これにより、車両2内の領域101全体に音波要求信号が隈なく送信される。なお、他の施解錠ボタン53が操作された場合も同様に、車両2内の領域101全体に音波要求信号が送信される。また、この音波要求信号には、例えば、車両2のID情報(認証情報)が含まれる。
ステップS3において、位置検出部22は、正規の返信信号を受信したか否かを判定する。具体的には、携帯機3は、車両2から正規の音波要求信号を受信した場合、後述する図16のステップS104において、返信信号を送信する。この返信信号は、携帯機3のID情報(認証信号)と音波要求信号の受信音圧レベルの測定結果を示す音圧情報を含む。そして、位置検出部22は、音波要求信号の送信から所定の時間内に、受信部12を介して携帯機3から返信信号を受信し、受信した返信信号のID情報が正規のものである場合、正規の返信信号を受信したと判定する。その後、処理はステップS4に進む。
ステップS4において、位置検出部22は、携帯機3から受信した返信信号の音圧情報に基づいて、携帯機3の受信音圧レベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する。携帯機3の受信音圧レベルが所定の閾値未満であると判定された場合、処理はステップS5に進む。
例えば、図6に示されるように、携帯機3が車両2の外にある場合、仮に携帯機3が車両2の外に漏れた音波要求信号を受信したとしても、その受信音圧レベルは非常に低い。従って、ステップS4において、携帯機3の受信音圧レベルが所定の閾値未満であると判定され、処理はステップS5に進む。
一方、ステップS3において、位置検出部22は、音波要求信号の送信から所定の時間内に返信信号を受信しなかった場合、又は、受信した返信信号のID情報が正規のものでない場合、正規の返信信号を受信しなかったと判定する。その後、ステップS4の処理はスキップされ、処理はステップS5に進む。
例えば、図6に示されるように、携帯機3が車両2の外にある場合、通常車両2の外に音波要求信号が漏れることはなく、携帯機3が音波要求信号を受信することはない。従って、携帯機3から音波要求信号に対する返信信号は送信されないため、ステップS3において、返信信号を受信しなかったと判定され、処理はステップS5に進む。
ステップS5において、信号制御部21は、操作されたドア51から超音波による要求信号(超音波要求信号)を送信し、反対側のドア51から超音波によるジャミング信号を送信する。ここで、ジャミング信号とは、携帯機3において正規信号の受信を妨害するための信号である。そのため、携帯機3がジャミング信号のみを受信した場合、携帯機3はもちろん返信信号を送信しない。そして、携帯機3が要求信号とジャミング信号の両方を受信する位置に存在した場合には、携帯機3は、ジャミング信号により正規の要求信号が受信できないため、返信信号を送信しない。
例えば、図7に示されるように、ドア51FRの施解錠ボタン53FRが操作された場合、信号出力部54FRからドア51FR近傍の領域102FR内に超音波要求信号が送信される。この超音波要求信号には、例えば、車両2のID情報(認証情報)が含まれる。
また、ドア51FRと反対側の車体側面のドア51FLの信号出力部54FL及びドア51RLの信号出力部54RLから、ドア51FLの近傍の領域102FL及びドア51RLの近傍の領域102RL内に、超音波によるジャミング信号が送信される。このジャミング信号は、携帯機3が超音波要求信号を受信するのを妨げる信号である。従って、操作されたドア51FRと反対側のドア51FL及びドア51RL付近に携帯機3がある場合に、携帯機3がドア51FRの信号出力部54FRからの超音波要求信号を受信するのを確実に防止することができる。
なお、ドア51FRと同じ側の車体側面のドア51RRの信号出力部54RRからは、ドア51FR付近にある携帯機3の超音波要求信号の受信を妨害するおそれがあるため、ジャミング信号は送信されない。
同様に、図8に示されるように、ドア51FLの施解錠ボタン53FLが操作された場合、ドア51FL近傍の領域102FL内に超音波要求信号が送信される。また、ドア51FLと反対側のドア51FR近傍の領域102FR及びドア51RR近傍の領域102RR内にジャミング信号が送信される。
また、図9に示されるように、ドア51RRの施解錠ボタン53RRが操作された場合、ドア51RR近傍の領域102RR内に超音波要求信号が送信される。また、ドア51RRと反対側のドア51FL近傍の領域102FL及びドア51RL近傍の領域102RL内にジャミング信号が送信される。
さらに、図10に示されるように、ドア51RLの施解錠ボタン53RLが操作された場合、ドア51RL近傍の領域102RL内に超音波要求信号が送信される。また、ドア51FLと反対側のドア51FR近傍の領域102FR及びドア51RR近傍の領域102RR内にジャミング信号が送信される。
なお、超音波要求信号を送信する場合とジャミング信号を送信する場合の送信領域の大きさは、同じであってもよいし、変えるようにしてもよい。
図5に戻り、ステップS6において、位置検出部22は、正規の返信信号を受信したか否かを判定する。具体的には、携帯機3は、車両2から正規の超音波要求信号を受信した場合、後述する図16のステップS107において、返信信号を送信する。この返信信号は、携帯機3のID情報を含む。そして、位置検出部22は、超音波要求信号の送信から所定の時間内に、受信部12を介して携帯機3から返信信号を受信し、受信した返信信号のID情報が正規のものである場合、正規の返信信号を受信したと判定する。その後、処理はステップS7に進む。
ステップS7において、位置検出部22は、操作されたドア51付近に携帯機3があると判定する。
ステップS8において、施解錠制御部23は、操作されたドア51を解錠する。その後、処理は終了する。
例えば、図11に示されるように、携帯機3が車両2の外のドア51FR付近にある場合に施解錠ボタン53FRが操作されたとき、携帯機3は、超音波要求信号の送信領域102FR内に含まれ、超音波要求信号を受信する。そして、携帯機3は、受信した超音波信号に対して返信信号を送信し、それが正規の返信信号の場合、ドア51FR付近に携帯機3があると判定され、ドア51FRが解錠される。
同様に、携帯機3が車両2の外のドア51FL付近にある場合に施解錠ボタン53FLが操作されたとき、ドア51FLが解錠される。携帯機3が車両2の外のドア51RR付近にある場合に施解錠ボタン53RRが操作されたとき、ドア51RRが解錠される。携帯機3が車両2の外のドア51RL付近にある場合に施解錠ボタン53RLが操作されたとき、ドア51RLが解錠される。
従って、携帯機3を持ったユーザが、ドア51の施解錠ボタン53を操作するだけで、操作していないドア51を解錠せずに、操作したドア51のみを解錠することができる。
一方、ステップS6において、位置検出部22は、超音波要求信号の送信から所定の時間内に返信信号を受信しなかった場合、又は、受信した返信信号のID情報が正規のものでない場合、正規の返信信号を受信しなかったと判定する。その後、処理はステップS9に進む。
ステップS9において、位置検出部22は、操作されたドア51付近に携帯機3がないと判定する。その後、操作されたドア51の解除は行われずに、処理は終了する。
例えば、図12に示されるように、携帯機3が車両2の外のドア51FR付近にある場合に、ドア51FRと反対側のドア51FLの施解錠ボタン53FLが操作されたとき、携帯機3は、ジャミング信号の送信領域102FR内に含まれ、超音波要求信号の送信領域102FL内に含まれない。従って、携帯機3は、超音波要求信号を受信できず、返信信号を送信することはない。その結果、ドア51FL付近に携帯機3がないと判定され、ドア51FLは解錠されない。このように、携帯機3が車両2の周辺にあっても、操作したドア51の付近にない場合、ドア51の解除は行われない。
一方、ステップS4において、携帯機3の受信音圧レベルが所定の閾値以上であると判定された場合、処理はステップS10に進む。
ステップS10において、位置検出部22は、携帯機3が車内にあると判定する。
その後、操作されたドア51は解錠されずに、処理は終了する。
例えば、図13に示されるように、携帯機3が車両2の室内にある場合に施解錠ボタン53FRが操作されたとき、携帯機3は、音波要求信号の送信領域101内に存在する。従って、携帯機3は、所定の閾値以上の音圧レベルで音波要求信号を受信し、返信信号を送信する。そして、その返信信号が正規のものである場合、携帯機3は車内にあると判定され、ドア51の解錠は行われない。
なお、例えば、図14に示されるように、ドア51FRの施解錠ボタン53FRが操作された場合に、携帯機3が車両2の室内にあるにも関わらず、超音波要求信号の送信領域102FR内にあるケースが想定される。しかし、携帯機3が超音波要求信号の送信領域102FR内にあるか否かに関わらず、図13に示されるように、携帯機3が音波要求信号の送信領域101内にある場合、ドア51が解錠されることはない。
一方、ステップS1において、操作されたドア51が施錠されていないと判定された場合、処理は終了する。
[ドア51の施錠操作時の車両側の処理]
次に、図15のフローチャートを参照して、ドア51の施錠操作時の車両側の処理について説明する。なお、この処理は、例えば、いずれかのドア51の施解錠ボタン53に対して施錠するための操作が行われたとき開始される。
ステップS51において、施解錠制御部23は、全てのドア51が施錠されているか否かを判定する。少なくとも1つのドア51が施錠されていないと判定された場合、処理はステップS52に進む。
ステップS52乃至S56の処理は、図5のステップS2乃至S6の処理と同様であり、その説明は繰り返しになるため省略する。
そして、ステップS56において、超音波要求信号に対する正規の返信信号を受信したと判定された場合、処理はステップS57に進む。
ステップS57において、図5のステップS7の処理と同様に、操作されたドア51付近に携帯機3があると判定される。
ステップS58において、施解錠制御部23は、全てのドア51を施錠する。その後、処理は終了する。
例えば、上述した図11の例のように、携帯機3が超音波要求信号の送信領域102FR内に含まれ、携帯機3から超音波要求信号に対して正規の返信信号が返された場合、全てのドア51が施錠される。
一方、ステップS56において、超音波要求信号に対する正規の返信信号を受信しなかったと判定された場合、処理はステップS59に進む。
ステップS59において、図5のステップS9の処理と同様に、操作されたドア51付近に携帯機3がないと判定される。その後、ドア51の施錠は行われずに、処理は終了する。
例えば、上述した図12の例のように、携帯機3が超音波要求信号の送信領域102FL内に含まれない場合、ドア51の施錠は行われない。
一方、ステップS54において、携帯機3の受信音圧レベルが所定の閾値以上であると判定された場合、処理はステップS60に進む。
ステップS60において、図5のステップS10の処理と同様に、携帯機3が車内にあると判定される。
ステップS61において、警報部24は、携帯機3の置き忘れに対する警報を行う。これは、例えば、携帯機3を車内に置き忘れたまま、ユーザがドア51を施錠して、車両2から離れようとしたことが想定されるケースである。そこで、警報部24は、ユーザに携帯機3の置き忘れを知らせるための警報を行う。なお、警報の方法には、例えば、ハザードランプの点滅、警笛やサイレンの鳴動等の任意の方法を採用することができる。
その後、ドア51の施錠は行われずに、処理は終了する。
例えば、上述した図13の例のように、携帯機3が車内にある場合、ドア51の施錠は行われず、携帯機3の置き忘れに対する警報が行われる。
[携帯機3の処理]
次に、図5又は図15の車両側の処理に対応して実行される携帯機3の処理について、図16のフローチャートを用いて説明する。
ステップS101において、受信部201は、音波による要求信号(音波要求信号)を受信したか否かを判定する。上述した図5のステップS2又は図15のステップS52において車両2から送信された音波要求信号を受信したと判定された場合、処理はステップS102に進む。
ステップS102において、測定部202は、音圧レベルを測定する。すなわち、受信部201は、受信した音波要求信号を測定部202に供給し、測定部202は、音波要求信号の音圧レベルを測定する。測定部202は、音圧レベルの測定結果を信号処理部203に供給する。
ステップS103において、信号処理部203は、正規の信号であるか否かを判定する。具体的には、受信部201は、受信した音波要求信号を信号処理部203に供給する。信号処理部203は、例えば、音波要求信号のID情報が正規のものである場合、受信した音波要求信号が正規の信号であると判定し、処理はステップS104に進む。
ステップS104において、携帯機3は、返信信号を送信する。具体的には、信号処理部203は、携帯機3のID情報、及び、音波要求信号の受信音圧レベルの測定結果を示す音圧情報を含み、音波要求信号に対する返信信号を生成する。信号処理部203は、送信部204を介して、生成した返信信号を送信する。
その後、処理はステップS105に進む。
一方、ステップS103において、正規の信号でないと判定された場合、ステップS104の処理はスキップされ、返信信号は送信されずに、処理はステップS105に進む。
また、ステップS101において、音波要求信号を受信していないと判定された場合、ステップS102乃至S104の処理はスキップされ、処理はステップS105に進む。
ステップS105において、受信部201は、超音波による要求信号(超音波要求信号)を受信したか否かを判定する。上述した図5のステップS5又は図15のステップS55において車両2から送信された超音波要求信号を受信したと判定された場合、処理はステップS106に進む。
ステップS106において、ステップS103の処理と同様に、超音波要求信号が正規の信号であるか否かが判定される。正規の信号であると判定された場合、処理はステップS107に進む。
ステップS107において、携帯機3は、返信信号を送信する。具体的には、信号処理部203は、携帯機3のID情報を含み、超音波要求信号に対する返信信号を生成する。信号処理部203は、送信部204を介して、生成した返信信号を送信する。
その後、処理はステップS101に戻り、ステップS101以降の処理が実行される。
一方、ステップS106において、正規の信号でないと判定された場合、返信信号は送信されずに、処理はステップS101に戻る。その後、ステップS101以降の処理が実行される。
また、ステップS105において、超音波要求信号を受信していないと判定された場合、処理はステップS101に戻り、その後、ステップS101以降の処理が実行される。
以上のようにして、音波信号と超音波信号を用いてパッシブエントリを実現することができる。
また、上述したように、超音波信号は指向性が高く、空間のエリア形成が容易であるため、ドア51毎に適切に超音波信号の送信領域を設定することができる。その結果、携帯機3の位置の誤検出を防止し、パッシブエントリを正確に動作させることができる。また、ドア51毎に個別の解錠することが可能になる。
さらに、音波発生器61及び超音波発生器62を車両2に備えられているスピーカにより実現することにより、携帯機3に要求信号を送信するための送信アンテナを削減することができる。
<2.変形例>
以下、上述した本発明の実施の形態の変形例について説明する。
図5及び図15の処理の携帯機3の位置判定の結果は、パッシブエントリ以外の処理にも適用することが可能である。例えば、携帯機3の位置検出の結果に基づいて、車両2のエンジン等の始動制御を行うことが可能である。この場合には、携帯機3が車外には存在せず、車内に存在していることを判定する。
また、図5及び図15の処理において、携帯機3の位置判定の処理を省略して、携帯機3からの返信信号の受信結果に基づいて、ドア51の施錠又は解錠を行うようにしてもよい。
さらに、以上の説明では、携帯機3の音波要求信号の受信音圧レベルの判定を車両制御装置1が行うようにしたが、携帯機3が行うようにしてもよい。そして、例えば、携帯機3が、受信音圧レベルが所定の閾値未満であると判定した場合、返信信号を送信しないようにしてもよい。
また、例えば、施錠時に全てのドア51を施錠するのではなく、操作されたドア51のみ施錠するようにしてもよい。逆に、例えば、解錠時に操作されたドア51のみ解錠するのではなく、全てのドア51を解錠するようにしてもよい。
さらに、上述したパッシブエントリの対象としたドア51の数は、その一例であり、車両の構成に合わせて変更することが可能である。また、例えば、車両の後方のバックドアに超音波発生器を設け、バックドアもパッシブエントリの対象に含めるようにしてもよい。
また、例えば、車室とは別空間のトランクルーム等が車両2に設けられている場合、そのトランクルーム等も音波信号の送信領域に含めるようにしてもよい。
さらに、車内の領域101全体に音波信号を送信できる範囲内で、音波発生器61はの設置位置及び設置数を自由に変更することができる。
[コンピュータの構成例]
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータなどが含まれる。
また、コンピュータが実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディアに記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、CAN(Controller Area Network)、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の伝送媒体を介して提供することができる。
その他、プログラムは、例えば、ROMや記憶部に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に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の変更が可能である。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
1 車両制御装置
2 車両
3 携帯機
11 制御部
12 受信部
21 信号制御部
22 位置検出部
23 施解錠制御部
24 警報部
51FR乃至51RL ドア
52FR乃至52RL 施解錠装置
53FR乃至53RL 施解錠ボタン
54FC乃至54RC 信号出力部
61FC乃至61RC 音波発生器
62FR乃至62RL 超音波発生器
101,102FR乃至101RL 領域

Claims (12)

  1. 車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、
    施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、前記ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、前記車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器と
    を備える前記車両の前記ドアの施錠及び解錠を制御する車両制御装置において、
    前記音波発生器から音波による第1の要求信号を送信し、前記超音波発生器から超音波による第2の要求信号を送信するように制御する信号制御部と、
    前記第1の要求信号に対する第1の返信信号、及び、前記第2の要求信号に対する第2の返信信号を携帯機から受信可能な受信部と、
    前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号を受信せず、前記第2の返信信号を受信した場合、前記ドアの施錠又は解錠を行い、前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号を受信し、前記第2の返信信号を受信しない場合、前記ドアの施錠及び解錠を行わない施解錠制御部と
    を備える車両制御装置。
  2. 前記施解錠制御部は、前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号及び前記第2の返信信号を受信した場合、前記携帯機の前記第1の要求信号の受信音圧レベルが所定の閾値未満であるとき、前記ドアの施錠又は解錠を行う
    請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記第1の返信信号は、前記携帯機の前記第1の要求信号の受信音圧レベルの測定結果を含む
    請求項2に記載の車両制御装置。
  4. 前記施解錠制御部は、前記ドアの解錠を行う場合、前記操作部が操作された前記ドアのみ解錠する
    請求項1乃至3のいずれかに記載の車両制御装置。
  5. 前記施解錠制御部は、前記ドアの施錠を行う場合、全ての前記ドアを施錠する
    請求項1乃至4のいずれかに記載の車両制御装置。
  6. 前記信号制御部は、前記操作部が操作された前記ドアの前記超音波発生器からの前記第2の要求信号の送信に合わせて、前記操作部が操作された前記ドアと反対側の車体側面の前記ドアの前記超音波発生器から前記第2の要求信号の受信を妨げる超音波による妨害信号を送信するように制御する
    請求項1乃至5のいずれかに記載の車両制御装置。
  7. 前記音波発生器は、各前記ドアに設けられているスピーカにより実現される
    請求項1乃至6のいずれかに記載の車両制御装置。
  8. 前記信号制御部は、いずれかの前記ドアの前記操作部が操作された場合、前記音波発生器から前記第1の要求信号を送信し、前記操作部が操作された前記ドアの前記超音波発生器から前記第2の要求信号を送信するように制御する
    請求項1乃至7のいずれかに記載の車両制御装置。
  9. いずれかの前記ドアの前記操作部に対して施錠の操作が行われた場合、前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号を受信したとき、前記携帯機が前記車両の室内にあることを通知するための警報を行う警報部を
    さらに備える請求項8に記載の車両制御装置。
  10. 車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、
    施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、前記ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、前記車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器と
    を備える前記車両の前記ドアの施錠及び解錠を制御する車両制御方法において、
    前記音波発生器から音波による第1の要求信号を送信し、前記超音波発生器から超音波による第2の要求信号を送信するように制御する信号制御ステップと、
    携帯機から前記第1の要求信号に対する第1の返信信号を受信せず、前記第2の要求信号に対する第2の返信信号を受信した場合、前記ドアの施錠又は解錠を行い、前記携帯機から前記第1の返信信号を受信した場合、前記ドアの施錠及び解錠を行わない施解錠制御ステップと
    を含む車両制御方法。
  11. 車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、
    施錠又は解錠する場合に操作される操作部をそれぞれ備える複数のドア毎に設けられ、前記ドアの外側に超音波信号を送信可能であり、前記車両の周囲の障害物検出用のセンサである複数の超音波発生器と
    を備える前記車両の前記ドアの施錠及び解錠に用いる携帯機において、
    前記音波発生器から送信される音波による第1の要求信号、及び、前記超音波発生器から送信される超音波による第2の要求信号を受信可能な受信部と、
    前記第1の要求信号の受信音圧レベルを測定する測定部と、
    前記第1の要求信号を受信した場合、前記携帯機の認証情報及び前記受信音圧レベルの測定結果を含む第1の返信信号を送信し、前記第2の要求信号を受信した場合、前記携帯機の認証情報を含む第2の返信信号を送信する送信部と
    を備える携帯機。
  12. 車両の室内に音波信号を送信可能な音波発生器と、
    前記車両の外に超音波信号を送信可能であり、前記車両の周囲の障害物検出用のセンサである超音波発生器と
    を備える前記車両の操作に用いる携帯機と無線通信を行う車両制御装置において、
    記音波発生器からの音波による第1の要求信号、及び、前記超音波発生器からの超音波による第2の要求信号の送信を制御する信号制御部と、
    前記第1の要求信号に対する第1の返信信号、及び、前記第2の要求信号に対する第2の返信信号を前記携帯機から受信可能な受信部と、
    前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号を受信せず、前記第2の返信信号を受信した場合、前記携帯機が前記車両の外にあると判定し、前記受信部が前記携帯機から前記第1の返信信号を受信した場合、前記携帯機が前記車両内にあると判定する位置検出部と
    を備える車両制御装置。
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