JP2016188014A - 車両制御システム、車両制御装置、携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載される車両制御装置にユーザが携帯する携帯機が無線通信可能に接続されることで車両を制御可能な状態とする車両制御システムに関し、システム全体としての部品点数の増加や構成の複雑化を抑える。【解決手段】車両制御システム１００は、ユーザが携帯する携帯機２０と、車両に搭載され、携帯機２０が無線通信可能に接続されることで車両を制御可能な状態に切り換わる車両制御装置１０と、を備える。車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を備え、この共用アンテナ１４を、携帯機２０を無線通信可能に接続する通信接続用アンテナ、および、携帯機２０を認証する認証用アンテナとして共用する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両制御装置にユーザが携帯する携帯機が無線通信可能に接続されることで車両を制御可能な状態とする車両制御システム、並びに、このシステムを構築する車両制御装置および携帯機に関する。

近年の車両では、機械的なキーではなく、ユーザが携帯する携帯機により無線でドアの施錠や開錠の制御を行うシステムを搭載することが普及している。例えば特許文献１には、ユーザが携帯する腕時計型の携帯機が車両側のＥＣＵに無線通信可能に接続されることに基づいてドアの施錠や開錠を制御する技術が開示されている。

特開２０１０−７７６０３号公報

しかしながら、従来のシステムでは、携帯機を無線通信可能に接続するためのアンテナと、携帯機を認証するためのアンテナを、それぞれ別個独立に備えている。このような構成では、システム全体の部品点数が増加し、また、システム全体の構成が複雑化する。

そこで、本発明は、車両に搭載される車両制御装置にユーザが携帯する携帯機が無線通信可能に接続されることで車両を制御可能な状態とする車両制御システムに関し、システム全体としての部品点数の増加や構成の複雑化を抑えること、並びに、このシステムを構築する車両制御装置および携帯機を提供することを目的とする。

本発明に係る車両制御システムは、ユーザが携帯する携帯機と、携帯機が無線通信可能に接続される車両制御装置と、を備える。車両制御装置は、携帯機が無線通信可能に接続されることで、車両を制御不能な状態から制御可能な状態に切り換わる。そして、車両制御装置は、共用アンテナを備え、この共用アンテナを、携帯機を無線通信可能に接続するための通信接続用アンテナ、および、携帯機を認証するための認証用アンテナとして共用する。この構成によれば、通信接続用アンテナと認証用アンテナとを別個独立に備える従来のシステムに比べ、システム全体としての部品点数の増加や構成の複雑化を抑えることができる。

本実施形態に係る車両制御システムの構成例を概略的に示すブロック図 車両制御システムによる車両制御の一例を示すフローチャート

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する車両制御システム１００は、車両制御装置１０および携帯機２０により構築される。車両制御装置１０は、車両に搭載されるものであり、制御部１１、通信接続用ドライバ回路１２、認証用ドライバ回路１３、共用アンテナ１４を備える。以下、説明の便宜上、通信接続用ドライバ回路１２を「ドライバ回路１２」と称し、認証用ドライバ回路１３を「ドライバ回路１３」と称する。

制御部１１は、マイクロプロセッサを主体として構成されており、車両制御装置１０の動作全般を制御する。また、制御部１１は、携帯機２０を認証するための認証コードを、図示しない記憶媒体に格納している。ドライバ回路１２は、制御部１１から与えられる駆動信号に基づき、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして動作させる。また、ドライバ回路１３は、制御部１１から与えられる駆動信号に基づき、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして動作させる。

共用アンテナ１４は、車両の外部から携帯機２０をかざすことが可能な位置、この場合、車両のドアハンドルの周辺に設けられている。また、この場合、共用アンテナ１４は、コイル状に形成されており、無線による送電が可能となっている。なお、共用アンテナ１４は、車両のドアハンドル部分ではなく、例えば、ピラー、ドアミラー、フロントガラスの下部などに設けてもよい。即ち、共用アンテナ１４は、車両の外部から携帯機２０を至近距離で対向させることが可能な位置であれば、その設置部位を適宜変更して実施することができる。

携帯機２０は、ユーザが携帯するものであり、制御部２１、ロックボタン２２、アンロックボタン２３、アンテナ２４、ボタン電池２５を備える。制御部２１は、マイクロプロセッサを主体として構成されており、携帯機２０の動作全般を制御する。また、制御部２１は、携帯機２０を認証するための認証コードを、図示しない記憶媒体に格納している。ロックボタン２２およびアンロックボタン２３は、ユーザによって操作される。なお、携帯機２０は、ロックボタン２２およびアンロックボタン２３以外のボタンを備えてもよい。

アンテナ２４は、コイル状に形成されており、外部から無線により送られる電力を受電可能となっている。ボタン電池２５は、携帯機２０の電源となるものである。携帯機２０は、基本的には、ボタン電池２５が電池切れとなると動作不能となる。但し、アンテナ２４がコイル状に構成されていることから、携帯機２０は、例えば外部からの無線による送電を受けることにより、その電力に基づき動作可能な状態となる。

車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして動作させる第１モードと、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして動作させる第２モードとに切り換え可能となっている。
第１モードに切り換えられた状態では、車両制御装置１０は、ドライバ回路１３をオフ、且つ、ドライバ回路１２をオンし、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして動作させる。このとき、共用アンテナ１４から所定範囲内に携帯機２０が存在し、且つ、携帯機２０のボタン電池２５が電池切れとなっておらず動作可能な状態であれば、車両制御装置１０と携帯機２０が相互に無線通信可能に接続される。

即ち、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４から定期的に接続要求信号を発信する。そして、共用アンテナ１４から所定範囲内に電池切れとなっていない携帯機２０が存在すれば、その携帯機２０が、接続要求信号に対する応答信号を発信する。そして、車両制御装置１０は、携帯機２０から応答信号を受信すると、携帯機２０との間に無線の通信回線を確立する。この場合、車両制御装置１０は、ＬＦ帯通信により携帯機２０との無線通信を実現する。即ち、車両制御装置１０は、長波ＬＦ(Low Frequency)を接続要求信号として発信し、これに応じて携帯機２０から発信される高周波ＲＦ(Radio Frequency)を応答信号として受信する。なお、車両制御装置１０と携帯機２０とを無線通信可能に接続するための通信形態は、ＬＦ帯通信に限られない。

一方、第２モードに切り換えられた状態では、車両制御装置１０は、ドライバ回路１２をオフ、且つ、ドライバ回路１３をオンし、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして動作させることで、いわゆるイモビライザ装置として動作する。即ち、車両制御装置１０は、ドライバ回路１３をオンすると、共用アンテナ１４から携帯機２０に対し無線による送電を開始するとともに、認証コードの送信を要求する認証コード要求信号を共用アンテナ１４から発信する。携帯機２０は、認証コード要求信号を受信した場合には、アンテナ２４を介して認証コードを送信する。車両制御装置１０は、携帯機２０から認証コードを取得すると、当該車両制御装置１０が有する認証コードと、携帯機２０から取得した認証コードとを照合する。そして、両コードが一致すれば、車両制御装置１０は、車両を制御不能な制御不能状態から制御可能な制御可能状態に切り換わる。

次に、車両制御システム１００による車両制御の一例について説明する。図２に例示するように、車両制御装置１０は、ドライバ回路１２をオンし（Ｓ１）、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして動作させる。即ち、車両制御装置１０は、第１モードに切り換わる。そして、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４から接続要求信号を発信する（Ｓ２）。ここで、共用アンテナ１４の近傍に携帯機２０が存在し、且つ、携帯機２０が電池切れでない状態であれば、携帯機２０から応答信号が出力される。車両制御装置１０は、接続要求信号を発信すると、これに応じて携帯機２０から応答信号を受信したか否かを監視する（Ｓ３）。接続要求信号を発信してから所定時間内に応答信号を受信した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、車両制御装置１０は、制御不能状態から制御可能状態に切り換わる（Ｓ４）。

一方、接続要求信号を発信してから所定時間内に応答信号が受信されない場合（Ｓ３：ＮＯ）には、車両制御装置１０は、ドライバ回路１３をオンし（Ｓ５）、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして動作させる。即ち、車両制御装置１０は、第２モードに切り換わる。そして、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４からの無線による送電を開始するとともに（Ｓ６）、共用アンテナ１４から認証コード要求信号を発信する（Ｓ７）。そして、車両制御装置１０は、携帯機２０から認証コードを受信したか否かを監視する（Ｓ８）。

車両制御装置１０は、携帯機２０から認証コードを取得した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）には、認証コードの照合処理を行う（Ｓ９）。そして、認証コードが一致した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、車両制御装置１０は、制御不能状態から制御可能状態に切り換わる（Ｓ４）。なお、車両制御装置１０は、携帯機２０から認証コードを取得できない場合（Ｓ８：ＮＯ）、および、認証コードが一致しない場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、ステップＳ１に移行して、第１モードに切り換わる。即ち、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして用いる第１モードと、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして用いる第２モードとに交互に切り換えられるようになっている。

次に、制御可能状態に切り換わった車両制御装置１０による車両の制御例について説明する。即ち、車両制御装置１０は、携帯機２０と無線通信可能に接続されることで制御可能状態に切り換わった場合には、車両のドアを開錠するように構成することができる。この場合、車両制御装置１０は、携帯機２０と無線通信可能に接続されると直ちにドアを開錠するように構成してもよいし、携帯機２０と無線通信可能に接続されてから所定時間経過後にドアを開錠するように構成してもよい。

また、車両制御装置１０は、携帯機２０を認証したことで制御可能状態に切り換わった場合にも、車両のドアを開錠するように構成することができる。この場合も、車両制御装置１０は、携帯機２０を認証すると直ちにドアを開錠するように構成してもよいし、携帯機２０を認証してから所定時間経過後にドアを開錠するように構成してもよい。さらに、この場合、携帯機２０の認証が確認されているのであるから、車両制御装置１０は、例えば、次のような制御を行うように構成してもよい。

即ち、車両制御装置１０は、携帯機２０を認証したことで制御可能状態に切り換わった場合には、車両のエンジンを始動するための操作を受け付ける受付期間を設けるように構成することができる。車両のエンジンを始動するための操作は、例えば、車両に設けられたエンジン始動用の図示しないプッシュボタンをユーザが操作することである。車両制御装置１０は、携帯機２０を認証してから所定の受付期間のうちにプッシュボタンが操作された場合には、エンジンを始動させる。なお、受付期間の長さは、適宜変更して設定することができる。

また、車両制御装置１０は、携帯機２０を認証したことで制御可能状態に切り換わった場合には、車両に搭載されているデバイスを始動するための操作を受け付ける受付期間を設けるように構成することができる。デバイスとしては、例えばカーエアコンやカーオーディオなどが考えられる。車両制御装置１０は、携帯機２０を認証してから所定の受付期間のうちにデバイスの始動ボタンが操作された場合には、そのデバイスを始動させる。なお、受付期間の長さは、適宜変更して設定することができる。

また、車両制御装置１０は、携帯機２０を認証したことで制御可能状態に切り換わった場合には、携帯機２０から出力される操作信号を受け付ける受付期間を設けるように構成することができる。携帯機２０から出力される操作信号は、例えば、アンロックボタン２３の操作により出力される開錠指令信号などである。車両制御装置１０は、携帯機２０を認証してから所定の受付期間のうちに例えば開錠指令信号を受信した場合には、車両のドアを開錠する。また、携帯機２０にエンジン始動用のボタンやデバイス始動用のボタンを設け、この始動用ボタンが操作されたときに、エンジンやデバイスの始動指令信号を出力するように構成してもよい。この場合も、車両制御装置１０は、所定の受付期間のうちに始動指令信号を受信した場合には、エンジンやデバイスを始動する。

本実施形態によれば、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナおよび認証用アンテナとして共用する。この構成によれば、通信接続用アンテナと認証用アンテナとを別個独立に備える従来のシステムに比べ、システム全体としての部品点数の増加や構成の複雑化を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして用いる第１モードに切り換えられている状態において、携帯機２０から応答が得られない場合には、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして用いる第２モードに切り換わる。そして、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして用いている状態において、携帯機２０を認証した場合には、車両を制御可能な制御可能状態に切り換わる。例えば携帯機２０が電池切れとなった状態では、携帯機２０を車両制御装置１０に無線通信可能に接続することでドアを開錠することが不能となる。本実施形態によれば、携帯機２０が電池切れとなった場合であっても、携帯機２０を共用アンテナ１４にかざして認証させることでドアを開錠することができる。

また、本実施形態によれば、共用アンテナ１４は、車両の外部から携帯機２０を容易に対向させることが可能な位置に設けられている。そのため、携帯機２０を共用アンテナ１４部分にかざすことで容易に携帯機２０を認証させることができる。このとき、共用アンテナ１４が設置されている部位に、携帯機２０をかざすことをイメージした記号やマークを施しておくとよい。これにより、ユーザは、より容易に携帯機２０を認証させることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば、車両制御装置１０は、携帯機２０からの応答の有無に関わらず、共用アンテナ１４を通信接続用アンテナとして用いる第１モードと共用アンテナ１４を認証用アンテナとして用いる第２モードとを周期的に交互に切り換えるように構成してもよい。この構成によれば、携帯機２０をかざすことにより車両を制御可能状態にできる期間が周期的に実現される。そのため、携帯機２０が電池切れでない場合であっても、携帯機２０をかざすという簡単な操作によってドアの開錠などの制御を行うことができる。

また、車両制御装置１０は、共用アンテナ１４を認証用アンテナとして用いることで、イモビライザ装置としてではなく、近距離無線通信装置として動作するように構成してもよい。近距離無線通信としては、例えば通信範囲が数センチ〜数メートルほどの無線通信(NFC:Near Field Communication)などが考えられる。この場合、車両制御装置１０に携帯機２０の識別コードを予め登録、即ち、車両制御装置１０と携帯機２０とをペアリングしておく。そして、車両制御装置１０は、近距離無縁通信の通信可能範囲内に存在する携帯機２０から識別コードを取得し、その取得した識別コードを照合することで携帯機２０の認証を行う。この構成によっても、車両制御装置１０をイモビライザ装置として動作させる場合と同様の効果を奏することができる。

また、携帯機２０は、ユーザが携帯可能な構成であればよく、例えば、多機能型携帯通信端末、いわゆるスマートフォンや、腕時計型の携帯時計で構成してもよい。
また、携帯機２０は、仮に電池切れになったとしても共用アンテナ１４を介した認証を受けることにより、車両を制御可能な状態とすることができる。そのため、携帯機２０は、非常用の機械的なキー部材、いわゆるエマージェンシーキーを備えない構成とすることができる。エマージェンシーキーを不要とすることで、携帯機２０の小型化や軽量化を図ることができ、また、携帯機２０のデザインの自由度を向上することができる。

図面中、１０は車両制御装置、１４は共用アンテナ、２０は携帯機、１００は車両制御システムを示す。

Claims (14)

1. ユーザが携帯する携帯機（２０）と、車両に搭載され、前記携帯機が無線通信可能に接続されることで前記車両を制御可能な状態に切り換わる車両制御装置（１０）と、を備える車両制御システム（１００）であって、
   前記車両制御装置は、共用アンテナ（１４）を備え、この共用アンテナを、前記携帯機を無線通信可能に接続する通信接続用アンテナ、および、前記携帯機を認証する認証用アンテナとして共用する車両制御システム。
2. 前記車両制御装置は、前記共用アンテナを前記通信接続用アンテナとして用いている状態において前記携帯機から応答が得られない場合には、前記共用アンテナを前記認証用アンテナとして用いる請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記車両制御装置は、前記共用アンテナを前記認証用アンテナとして用いている状態において前記携帯機を認証した場合も、前記車両を制御可能な状態に切り換わる請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 前記共用アンテナは、前記車両の外部から前記携帯機を対向させることが可能な位置に設けられている請求項１から３の何れか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記車両制御装置は、前記携帯機を認証した場合には、前記車両のドアを開錠する請求項１から４の何れか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記車両制御装置は、前記携帯機を認証した場合には、前記車両のエンジンを始動するための操作を受け付ける受付期間を設ける請求項１から５の何れか１項に記載の車両制御システム。
7. 前記車両制御装置は、前記携帯機を認証した場合には、前記車両に搭載されているデバイスを始動するための操作を受け付ける受付期間を設ける請求項１から６の何れか１項に記載の車両制御システム。
8. 前記車両制御装置は、前記携帯機を認証した場合には、当該携帯機から出力される操作信号を受け付ける受付期間を設ける請求項１から７の何れか１項に記載の車両制御システム。
9. 前記車両制御装置は、前記共用アンテナを前記認証用アンテナとして用いることでイモビライザ装置として動作する請求項１から８の何れか１項に記載の車両制御システム。
10. 前記車両制御装置は、前記共用アンテナを前記認証用アンテナとして用いることで近距離無線通信装置として動作する請求項１から８の何れか１項に記載の車両制御システム。
11. 前記携帯機は、携帯通信端末または携帯時計で構成されている請求項１から１０の何れか１項に記載の車両制御システム。
12. 前記携帯機は、機械的なキー部材を備えていない請求項１から１１の何れか１項に記載の車両制御システム。
13. 請求項１から１２の何れか１項に記載の車両制御システムを構築する車両制御装置。
14. 請求項１から１２の何れか１項に記載の車両制御システムを構築する携帯機。

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