JP6471034B2 - ドア作動制御システム - Google Patents

Description

本発明は、ドアの作動を制御するドア作動制御システムに関する。

従来、車両のスライドドア等のドアを、ユーザに規定の動きを実施させるモーション操作によって作動させるドア作動制御システムが周知である（特許文献１等参照）。特許文献１は、ドアの付近でユーザの停止→歩行→停止の動きがあったことが検出されると、ドアを開作動させる技術である。

特開２０１４−１４８７９１号公報

ところで、この種のモーション操作においては、ドアから離れた遠隔からでも、モーション操作によりドアを自動で開作動させたいニーズがある。しかし、ドアから離れた位置で自動開制御をいつでも許可してしまうと、ドアの開作動中に何かトラブルがあったとき、ユーザがドアから離れた位置にいると、直ぐに回避行動をとることができない。よって、モーション操作によりドアを自動で開作動することが可能なドア作動制御システムにおいて、回避行動を確保することができる技術の開発ニーズがあった。

本発明の目的は、ユーザに規定の動きを課す操作によりドアを自動で開作動させるときの回避行動を確保することができるドア作動制御システムを提供することにある。

前記問題点を解決するドア作動制御システムは、電子キーの通信相手に設けられた通信マスタと当該電子キーとの間の無線によるＩＤ照合を通じて、前記通信相手に設けられたドアの作動を制御する構成において、前記電子キーに設けられたモーション検出部からの検出信号を基に、当該電子キーに発生する動きを判定する動き判定部と、前記通信マスタ及び電子キーの間のＩＤ照合の通信を通じて、前記電子キーの位置を判定するキー位置判定部と、前記電子キーに規定の動きが発生したとき、当該電子キーが前記ＩＤ照合の通信エリア内に位置していれば一連のドアの開作動を最後まで実施し、前記電子キーが前記ＩＤ照合の通信エリア外に位置していれば前記ドアの開作動を途中まで実施するドア作動制御部とを備えた。

本構成によれば、ＩＤ照合の通信エリア内でユーザが規定の動きを実施したときには、一連のドアの開作動が最後まで実行され、ＩＤ照合の通信エリア外でユーザが規定の動きをしたときには、一連のドアの開作動は途中までしか実行されない。これにより、ユーザに規定の動きを課す操作を通じてドアの開作動を最後まで行うにあたっては、必然的にユーザがドアの近くに位置することとなる。このため、ドアの開作動中に何かトラブルがあったときには、直ぐにドアに近づいて回避行動をとることが可能となる。よって、ユーザに規定の動きを課す操作によりドアを自動で開作動させるときの回避行動を確保することが可能となる。

前記ドア作動制御システムにおいて、一連の前記ドアの開作動とは、閉状態及び施錠状態の前記ドアを解錠して、当該ドアの開制御を開始する作動であることが好ましい。この構成によれば、ドアの開作動を最後まで行うときには、ユーザがドア付近に位置することとなるので、ドアの開作動の回避行動を確保するのに一層有利となる。

前記ドア作動制御システムにおいて、前記ドアの開作動を途中まで行うとは、閉状態及び施錠状態の前記ドアを解錠まで行う作動であることが好ましい。この構成によれば、ドアから遠く離れた位置でユーザに規定の動きを課す操作が行われたときには、ドアの解錠までを実行するようにしたので、ユーザがドアから遠く離れているにも関わらずドアを開けてしまうことがない。よって、ドアの開作動の回避行動を確保するのに一層有利となる。

前記ドア作動制御システムにおいて、前記通信相手に前記通信エリアが形成され、当該通信エリアに前記電子キーが進入して当該電子キーが前記通信相手に応答を返信して通信が確立すると、２者間の前記ＩＤ照合が実行され、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記通信相手に設けられた前記ドアの作動が許可又は実行されることが好ましい。この構成によれば、通信相手からの通信を契機に電子キーとの間でキー照合が行われるＩＤ照合の通信を利用して、より正しく電子キーの位置を確認することが可能となる。

前記ドア作動制御システムにおいて、前記ドアは、前記通信相手としての車両に設けられたスライドドアであることが好ましい。この構成によれば、ユーザに規定の動きを課す操作によりスライドドアを自動で開作動させるときの回避行動を確保するのに有利となる。

本発明によれば、ユーザに規定の動きを課す操作によりドアを自動で開作動させるときの回避行動を確保することができる。

一実施形態のドア作動制御システムの構成図。 車両に形成されるＬＦ電波の通信エリア図。 ドア付近でモーション操作によりドアを作動させるときの説明図。 ドアから離れた遠隔でモーション操作によりドアを作動させるときの説明図。

以下、ドア作動制御システムの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、電子キー２と無線によるＩＤ照合を行う電子キーシステム３を備える。本例の電子キーシステム３は、車両１からの通信を契機に狭域無線（通信距離が数ｍ）によってＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムである。なお、以降は、キー操作フリーシステムによるＩＤ照合を「スマート照合」と記し、その通信を「スマート通信」と記す。

車両１は、ＩＤ照合（スマート照合）を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、スライドドア（パワースライドドア）８の作動を制御するパワースライドドアＥＣＵ６と、エンジン９を制御するエンジンＥＣＵ７とを備える。これらＥＣＵは、車内の通信線１０を通じて接続されている。通信線１０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）からなる。照合ＥＣＵ４のメモリ１１には、車両１に登録された電子キー２の電子キーＩＤが書き込み保存されている。ボディＥＣＵ５は、例えば運転席ドアや助手席ドア等の車両ドア１２を施解錠するメカ部分としてのドアロック機構１３の作動を制御する。

車両１は、室外に電波を送信する室外送信機１４と、室内に電波を送信する室内送信機１５と、車両１において電波を受信する車両受信機１６とを備える。室外送信機１４及び室内送信機１５は、例えばＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信する。車両受信機１６は、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する。

車両１は、車両電源を切り替えるときに操作するエンジンスイッチ１７を備える。エンジンスイッチ１７は、例えばプッシュモーメンタリ式のスイッチからなる。車両電源は、エンジンスイッチ１７を操作することにより、ＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートのいずれかの状態に遷移可能となっている。

電子キー２は、電子キー２の動作を制御するキー制御部２０と、電子キー２において電波を受信する受信部２１と、電子キー２において電波を送信する送信部２２とを備える。キー制御部２０のメモリ２３には、電子キー２が有する固有のＩＤである電子キーＩＤが書き込み保存されている。受信部２１は、例えばＬＦ電波を受信する。送信部２２は、例えばＵＨＦ電波を送信する。

図２に示すように、室外送信機１４は、車両１の周囲一帯に室外通信エリアＥａを形成する。なお、本例の室外通信エリアＥａは、運転席側と助手席側との２つを図示しているが、配置する室外送信機１４の場所及び個数に応じて、数を適宜変更してもよい。室内送信機１５は、車両１の室内一帯に室内通信エリアＥｂを形成する。室外送信機１４及び室内送信機１５は、電子キー２を探索すべくウェイク信号を定期的に送信し、ウェイク信号の受信に対する応答を電子キー２から返信させる。

電子キー２が室外通信エリアＥａに進入して車両１及び電子キー２の間で通信（室外スマート通信）が確立すると、スマート照合（室外スマート照合）が開始される。スマート照合には、車両１が持つ固有の車両コードを認証する車両コード照合と、暗号鍵を使用したチャレンジレスポンス認証と、電子キーＩＤを認証する電子キーＩＤ照合とが含まれる。照合ＥＣＵ４は、室外通信エリアＥａ内の電子キー２との間で、これら照合や認証の全てが成立することを確認すると、室外スマート照合を成立とみなし、車両ドア１２（パワースライドドア８）の施解錠を許可又は実行する。

照合ＥＣＵ４は、電子キー２が室内通信エリアＥｂに進入して通信（室内スマート通信）が確立すると、室外のときと同様のスマート照合（室内スマート照合）を実行する。照合ＥＣＵ４は、室内スマート照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ１７の操作による車両電源の遷移を許可する。

図１に戻り、電子キー２の通信相手２４（本例は車両１）は、自動で作動することが可能なドア（本例はスライドドア８）の開閉を制御するドア作動制御システム２５を備える。ドア作動制御システム２５は、前述のパワースライドドアＥＣＵ６と、スライドドア８の自動開閉時の駆動源となるパワースライドドアモータ２６とを備える。パワースライドドアＥＣＵ６は、例えば運転席に設けられたパワースライドドアスイッチ２７や、スライドドア８の車外ドアハンドル２８に設けられたスイッチ部２８ａの操作に基づき、パワースライドドアモータ２６を制御することにより、スライドドア８を自動開閉させる。

具体的には、スライドドア８が閉状態のとき、パワースライドドアスイッチ２７が開操作されたり、スイッチ部２８ａが押し操作されたりすると、パワースライドドアＥＣＵ６によりパワースライドドアモータ２６が一方向に回転されることにより、スライドドア８が自動で開作動される。また、スライドドア８が開状態のとき、パワースライドドアスイッチ２７が閉操作されたり、スイッチ部２８ａが押し操作されたりすると、パワースライドドアＥＣＵ６によりパワースライドドアモータ２６が他方向に回転されることにより、スライドドア８が自動で閉作動される。

ドア作動制御システム２５は、電子キー２を所持したユーザの規定の動き（モーション操作）によってドア（本例はスライドドア８）を作動させるモーション操作機能を備える。本例のモーション操作機能は、閉状態（全閉状態及び施錠状態）のスライドドア８を、モーション操作によって自動で開作動させるものとなっている。また、本例のモーション操作機能は、室外通信エリアＥａ内でモーション操作された場合、スライドドア８の一連の開作動を最後まで実施し、室外通信エリアＥａ外でモーション操作された場合、スライドドア８の一連の開作動を途中までとする。なお、一連の開作動とは、スライドドア８の解錠及び開制御をいい、一連の開作動の途中とは、スライドドア８の解錠までをいう。

電子キー２は、電子キー２に発生する動きを検出するモーション検出部３１を備える。モーション検出部３１は、電子キー２に発生する動きに応じた検出信号Ｓacをキー制御部２０に出力する。モーション検出部３１は、例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の動きを検出することにより、電子キー２に発生する動きを監視する。３軸検出型のモーション検出部３１は、例えば加速度センサや角速度センサであることが好ましい。

ドア作動制御システム２５は、モーション検出部３１の検出信号Ｓacを基に電子キー２の動きを判定可能な動き判定部３２を備える。動き判定部３２は、キー制御部２０に設けられる。本例の動き判定部３２は、例えばモーション検出部３１の検出信号Ｓacとしての検出電圧（出力電圧）が、規定の動きに準じた変化をとるか否かを確認することにより、電子キー２に発生し得る規定の動きの有無を判定する。規定の動きは、例えば数回の屈伸であることが好ましい。この場合、動き判定部３２は、モーション検出部３１の検出電圧が、所定時間内において閾値以上となることが複数続くことを確認すると、規定の動きが発生したと判定する。

ドア作動制御システム２５は、ＩＤ照合を管理する通信マスタ３３（本例は照合ＥＣＵ４）と電子キー２との間の通信を通じて電子キー２の位置を判定するキー位置判定部３４を備える。キー位置判定部３４は、照合ＥＣＵ４に設けられる。本例のキー位置判定部３４は、電子キー２及び通信マスタ３３の間で実施されるスマート照合（室外スマート照合）の通信を通じて、電子キー２の位置を判定する。本例の場合、キー位置判定部３４は、室外スマート照合の成立可否を確認することにより、電子キー２が室外通信エリアＥａの内外のどちらに位置するのかを判定する。

ドア作動制御システム２５は、スライドドア８の作動を制御するドア作動制御部３５を備える。ドア作動制御部３５は、照合ＥＣＵ４に設けられる。ドア作動制御部３５は、電子キー２に規定の動きが発生したとき、電子キー２が室外スマート照合の室外通信エリアＥａ内に位置していれば、スライドドア８の一連の開作動（解錠及びドア開制御）を最後まで実施し、電子キー２が室外スマート照合の室外通信エリアＥａ外に位置していれば、スライドドア８の一連の開作動のうち途中（解錠）まで実施する。

次に、図２〜図４を用いて、ドア作動制御システム２５の動作を説明する。
図２に示すように、車両ドア１２（スライドドア８も含む）が全て閉状態及び施錠状態をとるとき、車両１の周囲（車外一帯）には、室外通信エリアＥａが定期的に形成される。具体的にいうと、室外送信機１４は、車両ドア１２（スライドドア８も含む）が全て施錠状態のとき、車両１の周囲に電子キー２が存在するか否かを探索するために、ウェイク信号の定期送信を実行する。ウェイク信号は、待機中の電子キー２を起動させるための信号であり、電子キー２は、ウェイク信号を受信するとアック信号を返信して、車両１とのスマート照合を実行する。

図３に示すように、閉状態のスライドドア８を解錠して開状態に切り替えたいときには、電子キー２を所持した状態で室外通信エリアＥａ内に入り、その位置状態において、規定の動きを実施する。本例の場合、電子キー２を所持したユーザは、室外通信エリアＥａ内において屈伸を数回実施する動きをとる。動き判定部３２は、モーション検出部３１の検出信号Ｓacを基に、電子キー２に規定の動き（数回の屈伸）が発生したことを確認すると、モーション操作検出信号Ｓｔを送信部２２からＵＨＦ送信する。モーション操作検出信号Ｓｔは、モーション操作があったことを車両１に通知可能なコマンドと、電子キー２に登録された電子キーＩＤとを含む信号であるとよい。

キー位置判定部３４は、室外スマート照合が成立するか否かを定期的に確認することにより、電子キー２の位置を監視する。本例の場合、室外スマート照合の成立可否を確認することにより、電子キー２が室外通信エリアＥａの内外のどちらに位置するのかを判定する。なお、キー位置を判定するにあたっては、スマート照合の各種照合や認証が全て成立することを確認することに限らず、例えば照合ＥＣＵ４（室外送信機１４）からの問いかけに対して電子キー２から応答を受信することができるか否かを単に監視することによって、電子キー２が室外通信エリアＥａ内に位置するか否かを監視してもよい。

ドア作動制御部３５は、モーション操作検出信号Ｓｔを受信したとき、モーション操作検出信号Ｓｔの正否（電子キーＩＤの認証）を確認した上で、キー位置判定部３４の判定結果を基にスライドドア８の開作動を制御する。この例では、ドア作動制御部３５は、モーション操作検出信号Ｓｔを受信したとき、電子キー２が室外通信エリアＥａ内に位置することを確認するので、閉状態及び施錠状態のスライドドア８を解錠及び開作動させる。すなわち、電子キー２を所持したユーザが室外通信エリアＥａ内で規定の動きを実施すれば、閉状態及び施錠状態のスライドドア８が自動で解錠されて開作動が開始される。

図４に示すように、車両１の全ドアが閉状態かつ施錠状態のとき、電子キー２を所持したユーザが室外通信エリアＥａ外でモーション操作を実施したとする。このとき、動き判定部３２は、モーション検出部３１の検出信号Ｓacを基に規定の動きを確認したタイミングでモーション操作検出信号Ｓｔを送信部２２からＵＨＦ送信する。

また、電子キー２を所持したユーザが室外通信エリアＥａ外で規定の動きをとったときには、室外送信機１４の電波は電子キー２に届いていないので、車両１及び電子キー２の間の通信が確立していない。よって、キー位置判定部３４は、室外スマート照合が成立しないことをもって、電子キー２が室外通信エリアＥａ外に位置すると判定する。

ドア作動制御部３５は、モーション操作検出信号Ｓｔを受信したとき、モーション操作検出信号Ｓｔの正否（電子キーＩＤの認証）を確認した上で、キー位置判定部３４の判定結果を基にスライドドア８の開作動を制御する。この例では、ドア作動制御部３５は、モーション操作検出信号Ｓｔを受信したとき、電子キー２が室外通信エリアＥａ外に位置することを確認するので、スライドドア８の解錠のみ実行する。すなわち、電子キー２を所持したユーザが室外通信エリアＥａ外で規定の動きを実施すれば、閉状態及び施錠状態のスライドドア８は解錠のみ実行される。

ところで、電子キー２を所持したユーザが室外通信エリアＥａ外にいるとき、ユーザがとった動作が意図せずにモーション操作と同じになってしまうこともある。この場合、電子キー２からモーション操作検出信号Ｓｔが送信されるので、スライドドア８が自動で解錠される。しかし、ドア作動制御システム２５には、スライドドア８が解錠されてから一定時間内に開制御が開始されないとスライドドア８が再度施錠される「タイマーロック機能」がある。よって、この場合は、タイマーロック機能によってスライドドア８が施錠に戻されるので、スライドドア８の施錠忘れも生じない。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１の周囲に形成されるスマート照合の室外通信エリアＥａ内でモーション操作が実施されたときには、一連のスライドドア８の開作動が最後まで実行され、室外通信エリアＥａ外でモーション操作が実施されたときには、一連のスライドドア８の開作動において途中の解錠までしか実行されない。これにより、モーション操作機能によってスライドドア８の開作動を最後の開状態まで行うにあたっては、必然的にユーザがスライドドア８の近くに位置することとなる。このため、スライドドア８の開作動中に何かトラブルがあったときには、直ぐにスライドドア８に近づいて回避行動をとることが可能となる。よって、モーション操作によってスライドドア８を自動で開作動させるときの回避行動を確保することができる。

（２）一連のスライドドア８の開作動とは、閉状態及び施錠状態のスライドドア８を解錠→開制御する作動である。よって、モーション操作によってスライドドア８を開状態に切り替えるときには、ユーザがスライドドア８付近に位置することが必要となるので、スライドドア８の開作動の回避行動を確保するのに一層有利となる。

（３）スライドドア８の開作動を途中まで行うとは、開状態及び施錠状態のスライドドア８を解錠まで行う作動である。よって、スライドドア８から離れた位置でモーション操作が行われたときには、スライドドア８の解錠までを許可する態様となるので、ユーザがスライドドア８から遠く離れているにも関わらずスライドドア８の開制御を開始してしまうことがない。よって、スライドドア８の開作動の回避行動を確保するのに一層有利となる。

（４）モーション操作をしたユーザが車両１に対して近い位置又は遠い位置をとるのかを判定するにあたって、スマート照合（室外スマート照合）の成立可否を利用して確認する。よって、車両１に既設の電子キーシステム３のスマート照合を利用して、より正しく電子キー２の位置を確認することができる。

（５）モーション操作の対象ドアは、開閉にあたってスライド移動する動きをとるスライドドア８である。よって、スライドドア８をモーション操作によって自動で開作動させるときの回避行動を確保するのに有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・スライドドア８は、車外ドアハンドル２８が操作されたことを契機に自動開閉されるものでもよい。

・電子キー２の位置を確認するときに用いるＩＤ照合は、スマート照合に限定されない。
・電子キー２に発生する動きの判定は、例えば動き判定部３２を車両１に設けて、車両１側で実施してもよい。

・電子キーシステム３は、例えば車体の左右にＬＦアンテナを設けて、これらＬＦアンテナから送信される電波に対する電子キー２の応答の組み合わせから、電子キー２の車内外を判定するものでもよい。

・電子キーシステム３は、キー操作フリーシステムに限らず、例えば高機能携帯電話等の携帯端末を電子キー２とした携帯端末キーシステムなど、他の態様に変更することが可能である。

・通信エリアは、室外送信機１４によって形成されるＬＦ電波の領域に限定されず、ＩＤ照合を行う過程で用いる通信エリアであれば、種々のものに変更することが可能である。

・モーション操作の開閉対象のドアは、スライドドア８に限定されず、例えばバックドアやトランク等の電動制御可能なものであれば、他のドアに変更してもよい。
・一連のドアの開作動の最後までとは、スライドドア８の解錠→開制御までの動作に限定されず、ドアの開作動に関係するドア開の動作であれば、どのような組み合わせとしてもよい。

・一連のドアの開作動において、その途中までとは、スライドドア８の解錠に限定されず、例えばブザーを鳴らすだけなど、開作動の途中までの作動であれば、種々の態様に変更可能である。

・電子キー２は、キー機能を有する端末であればよい。
・通信相手２４は、車両１に限定されず、電子キー２と通信できる機器や装置であればよい。また、通信マスタ３３は、照合ＥＣＵ４に限定されず、電子キー２とＩＤ照合を管理するものであればよい。

１…通信相手の一例である車両、２…電子キー、４…通信マスタの一例である照合ＥＣＵ、８…ドア（スライドドア）、２４…通信相手、２５…ドア作動制御システム、３１…モーション検出部、３２…動き判定部、３３…通信マスタ、３４…キー位置判定部、Ｓac…モーション検出部の検出信号、Ｅａ…通信エリア（室外通信エリア）。

Claims (5)

1. 電子キーの通信相手に設けられた通信マスタと当該電子キーとの間の無線によるＩＤ照合を通じて、前記通信相手に設けられたドアの作動を制御するドア作動制御システムにおいて、
   前記電子キーに設けられたモーション検出部からの検出信号を基に、当該電子キーに発生する動きを判定する動き判定部と、
   前記通信マスタからの電波によって前記ＩＤ照合の通信エリアが形成され、その通信エリア内に位置している前記電子キーから前記電波に対する応答が返信される前記通信マスタ及び電子キーの間のＩＤ照合の通信を通じて、前記電子キーの位置を判定するキー位置判定部と、
   前記電子キーに規定の動きが発生したとき、電子キーＩＤ認証の確認を条件に、当該電子キーが前記ＩＤ照合の通信エリア内に位置していれば一連のドアの開作動を最後まで実施し、前記電子キーが前記ＩＤ照合の通信エリア外に位置していれば前記ドアの開作動を途中まで実施するドア作動制御部とを備えたことを特徴とするドア作動制御システム。
2. 一連の前記ドアの開作動とは、閉状態及び施錠状態の前記ドアを解錠して、当該ドアの開制御を開始する作動である
   ことを特徴とする請求項１に記載のドア作動制御システム。
3. 前記ドアの開作動を途中まで行うとは、閉状態及び施錠状態の前記ドアを解錠まで行う作動である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のドア作動制御システム。
4. 前記通信相手に前記通信エリアが形成され、当該通信エリアに前記電子キーが進入して当該電子キーが前記通信相手に応答を返信して通信が確立すると、２者間の前記ＩＤ照合が実行され、当該ＩＤ照合が成立すれば、前記電子キーに規定の動きが発生したか否かにかかわらず、前記通信相手に設けられた前記ドアの作動が許可又は実行されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のドア作動制御システム。
5. 前記ドアは、前記通信相手としての車両に設けられたスライドドアである
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のドア作動制御システム。