JP2018071212A - 車両用ドアロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアのアンロック操作を速やかに行い得る車両用ドアロック装置を提供する。【解決手段】乗員の自動アンロック指示動作を検出して自動アンロック準備信号を携帯機１に出力する検出装置３と、自動アンロック準備信号を、広領域通信装置５，１１を介して車載装置２に送信する携帯機と、車載装置に搭載され、自動アンロック準備信号の受信に基づいて、狭領域通信装置６，１２が該狭領域通信装置の通信可能領域内で携帯機を検出したとき、ドアをアンロックする自動アンロック装置４を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーを使用して車両の施錠及び解錠を行う車両用ドアロック装置に関するものである。

車両用ドアロック装置には、携帯機（電子キー）を所持した乗員が車両を離れるとき、ドアロック装置がドアを自動的に施錠（以下ロックという）する電子キーシステムを搭載したものがある。

このような電子キーシステムでは、車両に搭載された車載装置と携帯機との間で双方向通信が行われて、携帯機を所持した乗員の位置が特定される。
詳しくは、車載装置には携帯機にＬＦ（Low Frequency）帯の応答要求信号を出力するＬＦ送信部が設けられ、携帯機にはＬＦ受信部による応答要求信号の受信に基づいてＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の応答信号を車載装置に送信するＵＨＦ送受信部が設けられている。応答信号には、携帯機を識別するＩＤコードや携帯機で受信した応答要求信号の受信レベル等が含まれている。

車載装置は携帯機から出力される応答信号に基づいて、携帯機が車内に位置するか否かを検出する室内照合動作と、ＬＦ帯の応答要求信号が届くＬＦ通信可能領域内に携帯機が位置するか否かを検出する室外照合動作を行う。

そして、携帯機を保持した乗員がドアを閉じて車両を離れるとき、車載装置は室内照合動作により携帯機が車内に残っていないかを検出し、さらに室外照合動作により携帯機がＬＦ通信可能領域外に移動したことを検出すると、乗員による携帯機あるいはドアスイッチの操作により、ドアロック装置を作動させてドアをロックするようになっている。

このような動作により、車内への携帯機の閉じ込みを防止しながら、ドアをロック可能である。
また、携帯機を保持した乗員が車内に乗り込むときには、携帯機すなわち乗員が車外のＬＦ通信可能領域に位置する状態で、ドアノブのセンサに触れ、あるいはドアスイッチを操作し、あるいは携帯機を操作したとき、ドアが解錠（以下アンロックという）される。

特許文献１には、携帯機の移動方向を選択することにより、制御する車載機器を選択可能として、携帯機の操作スイッチ数を削減することにより、操作性及び携帯性を向上させるようにした車両用遠隔制御システムが開示されている。

特許文献２には、電子キーの位置を検出し、電子キーが車両に近づいたとき、車両の空調装置を駆動する車両通信システムが開示されている。

特開２０１４−５６７８号公報 特開２０１６−９０５号公報

上記のような車両用ドアロック装置では、携帯機を所持した乗員がドアノブのセンサに触れ、あるいはドアスイッチを操作し、あるいは携帯機を操作しなければドアをアンロックさせることができない。従って、乗員が急いで車に乗り込もうとするとき、その操作が煩雑であった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的はドアのアンロック操作を速やかに行い得る車両用ドアロック装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用ドアロック装置は、車載装置と携帯機に設けられ、該携帯機が車両の車室外の通信可能領域に位置するか否かを検出する狭領域通信装置と、前記車載装置と前記携帯機に設けられ、前記車載装置と前記携帯機との間で双方向通信により前記狭領域通信装置の通信可能領域より広い通信可能領域で車両情報を送受信する広領域通信装置を備えた車両用ドアロック装置において、乗員の自動アンロック指示動作を検出して自動アンロック準備信号を前記携帯機に出力する検出装置と、前記自動アンロック準備信号を、前記広領域通信装置を介して前記車載装置に送信する前記携帯機と、前記車載装置に搭載され、前記自動アンロック準備信号の受信に基づいて、前記狭領域通信装置が該狭領域通信装置の通信可能領域内で前記携帯機を検出したとき、ドアをアンロックする自動アンロック装置を備えたことを特徴とする。

この構成により、検出装置が自動アンロック指示動作を検出すると、自動アンロック準備信号が自動アンロック装置に送信され、携帯機が狭領域通信装置の通信可能領域内に移動すると、ドアがアンロックされる。

また、上記の車両用ドアロック装置では、前記検出装置は、前記乗員の動作に伴う加速度の時間的変化を検出して、前記自動アンロック準備信号を出力することが好ましい。
この構成により、乗員の自動アンロック指示動作により検出装置に作用する加速度が上昇すると、検出装置が携帯機に自動アンロック準備信号を出力する。

また、上記の車両用ドアロック装置では、前記自動アンロック装置は、前記自動アンロック準備信号の受信に基づいて、前記狭領域通信装置による携帯機の検出頻度を高くすることが好ましい。

この構成により、自動アンロック装置が自動アンロック準備信号を受信すると、携帯機が狭領域通信装置の通信可能領域内に移動したか否かを検出するポーリング動作の頻度が高くなる。

また、上記の車両用ドアロック装置では、前記検出装置は、前記携帯機と通信可能としたウェアラブルデバイスとすることが好ましい。
この構成により、ウェアラブルデバイスで自動アンロック準備信号が生成されて、携帯機に送信される。

また、上記の車両用ドアロック装置では、前記携帯機に前記検出装置を一体に備えることが好ましい。
この構成により、携帯機に一体に形成された検出装置で、携帯機に作用する加速度の時間的変化が検出される。

本発明の車両用ドアロック装置によれば、ドアのアンロック操作を速やかに行うことができる。

車両用ドアロック装置の電気的構成を示すブロック図。 車両用ドアロック装置の動作を示すフローチャート。 車両用ドアロック装置の動作を示すシーケンス図。

以下、車両用ドアロック装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す車両用ドアロック装置は、車両の乗員が所持する携帯機１と、車両に搭載される車載装置２と、乗員が所持するウェアラブルデバイス３で構成される。

車載装置２は、車載制御部４と、ＵＨＦ送受信部５と、車外ＬＦ送信部６と、車内ＬＦ送信部７を備えている。
ＵＨＦ送受信部５は、携帯機１から出力されるＵＨＦ帯の応答信号ｒｅｓを受信して、車載制御部４に出力する。また、車載制御部４は、ＵＨＦ送受信部５を介して携帯機１との間で車両に関する種々の情報を送受信する機能を備えている。

車外ＬＦ送信部６は、例えば車両の両側のセンターピラーと、トランクリッドに設けられ、車載制御部４から出力される応答要求信号ｒｅｑを車外の携帯機１に向かって送信する。車内ＬＦ送信部７は、車室内に設けられ、車載制御部４から出力される応答要求信号ｒｅｑを車室内の携帯機１に向かって送信する。

ＬＦ通信は、ＵＨＦ通信に比して、狭い領域で安定した通信可能領域（車外ＬＦ送信部６では車両から約１ｍの範囲内）を設定可能である。従って、車載装置２の車内ＬＦ送信部７及び車外ＬＦ送信部６と携帯機１との間で行われる携帯機１の室内照合動作及び室外照合動作にはＬＦ通信が採用されている。

ＵＨＦ通信は、ＬＦ通信に比して広い通信可能領域を設定可能であるが、その通信可能領域は車両の周囲の条件により変動しやすいので、室内照合動作及び室外照合動作には適さない。

なお、ＵＨＦ通信に代えて、ＵＨＦ帯以外のＲＦ（Radio Frequency）帯の搬送波を使用したＲＦ通信を利用してもよい。
車載制御部４には、ドアスイッチ８から操作信号及び乗員によりドアが閉じられたことを検知した検出信号が入力される。また、車載制御部４にはドア制御装置９が接続されている。そして、車載制御部４は、ドアスイッチ８から操作信号が入力されたとき、ドア制御装置９を制御して、ドアロック装置をロック状態あるいはアンロック状態に切り替える。

また、車載制御部４は携帯機１から自動アンロック準備信号を受信すると、自動アンロック準備状態に移行し、携帯機１が車外ＬＦ通信可能領域に入ったとき、ドアをアンロックするようにドア制御装置９を制御する。

携帯機１は、携帯機制御部１０と、ＵＨＦ送受信部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）送受信部１３を備えている。ＬＦ受信部１２は、車外ＬＦ送信部６及び車内ＬＦ送信部７から出力されるＬＦ信号を応答要求信号ｒｅｑとして受信して、携帯機制御部１０に出力する。また、ＬＦ受信部１２は、車外ＬＦ送信部６及び車内ＬＦ送信部７から受信したＬＦ信号の受信レベル（電解強度）を検出する機能を備え、その受信レベルを携帯機制御部１０に出力する。

携帯機制御部１０は、ＬＦ受信部１２から出力される受信レベルを応答信号ｒｅｓとしてＵＨＦ送受信部１１を介して車載装置２に送信する。携帯機制御部１０で生成される応答信号ｒｅｓには、当該携帯機１に設定されているＩＤ情報が含まれている。

また、携帯機制御部１０は、ＵＨＦ送受信部１１を介して車載制御部４との間で種々の車両情報を送受信可能である。
ＢＬＥ送受信部１３は、ウェアラブルデバイス３に設けられたＢＬＥ送受信部１５とＢＬＥ通信し、ウェアラブルデバイス３から出力される自動アンロック準備信号を受信して、携帯機制御部１０に出力する。

ウェアラブルデバイス３は、加速度センサ１６と、ＣＰＵ１７と、ＢＬＥ送受信部１５を備えている。加速度センサ１６は、ウェアラブルデバイス３を所持している乗員の移動にともなう加速度情報を検出し、ＣＰＵ１７に出力する。

ＣＰＵ１７は、加速度センサ１６から出力される加速度情報に基づいて、ウェアラブルデバイス３の移動状態すなわち乗員の行動を検出する。そして、乗員が走る、あるいはウェアラブルデバイス３を振る、あるいは叩く等の自動アンロック指示動作を行った場合には、その動作を検出して、自動アンロック準備信号をＢＬＥ送受信部１５を介して携帯機１に出力する。

携帯機１は、携帯機制御部１０がウェアラブルデバイス３から自動アンロック準備信号を受信すると、その自動アンロック準備信号をＵＨＦ送受信部１１を介して車載制御部４に出力する。車載制御部４は、自動アンロック準備信号の受信に基づいて、自動アンロック準備状態に移行する。

車載制御部４は、自動アンロック準備状態に移行すると、携帯機１が車外ＬＦ通信可能領域内に入ったか否かを検出するために、携帯機１に応答要求信号ｒｅｑを出力する周期を短くして、検出頻度の高いポーリング動作を行う。

そして、携帯機１が車外ＬＦ通信可能領域内に入ったことを検出すると、車載制御部４はドアをアンロックする。
次に、上記のように構成された車両用ドアロック装置の作用を説明する。

図２は、車両用ドアロック装置の車載制御部４の動作フローを示し、図３は車載制御部４、携帯機１及びウェアラブルデバイス３の動作シーケンスを示す。図３において、図２に示す動作フローに対応する処理には同一ステップ数を付して説明する。

携帯機１及びウェアラブルデバイス３を所持した乗員が車両から離れていると、車載制御部４は携帯機１が車外ＬＦ通信可能領域内に復帰したか否かを検出するために、ＬＦ信号の応答要求信号ｒｅｑを低頻度で出力している。

乗員が車両に戻って速やかに車室内に乗り込もうとするために、自動アンロック指示動作として走り出すと、ウェアラブルデバイス３は加速度の上昇（時間的変化）に基づいて自動アンロック指示動作を検出し、携帯機１に自動アンロック準備信号を送信する。携帯機１は、その自動アンロック準備信号をＵＨＦ通信により車載制御部４に送信する。

車載制御部４は、自動アンロック準備信号を受信すると(ステップ１)、自動アンロック準備状態に移行し(ステップ２)、ＬＦ信号の応答要求信号ｒｅｑを出力する頻度を高くするように、ポーリングの設定を変更する(ステップ３)。

次いで、車載制御部４は携帯機１を所持した乗員が車外ＬＦ通信可能領域内に入ったか否かをあらかじめ設定された一定時間の間検出する(ステップ４)。そして、乗員が車外ＬＦ通信可能領域内に入ると、携帯機１の認証動作後に直ちにドアをアンロックして(ステップ５)、自動アンロック動作を終了する。

ステップ４で、一定時間の間に乗員が車外ＬＦ通信可能領域内に入らない場合には、自動アンロック準備状態をリセットし(ステップ６)、ステップ１に復帰する。
上記のような車両用ドアロック装置では、次に示す効果を得ることができる。

（１）乗員が車両に戻るとき、走る等の自動アンロック指示動作を行うと、乗員が車外ＬＦ通信可能領域に入ったとき、ドアを自動的にアンロックすることができる。従って、ドアスイッチに触れる等のアンロック操作を必要とすることなく、車室内に速やかに乗り込むことができる。

（２）自動アンロック指示動作をウェアラブルデバイス３で検出すると、携帯機１から車載制御部４にＵＨＦ通信で自動アンロック準備信号を送信することができる。そして、車載制御部４は自動アンロック準備信号の受信に基づいて、ポーリング動作の頻度を高くすることができる。従って、乗員が車外ＬＦ通信可能領域に入ったとき、携帯機１を速やかに検出して、ドアをアンロックすることができる。

（３）種々の車両情報を送受信するために、車載装置２と携帯機１にそれぞれ設けられているＬＦ送信部６，７、ＬＦ受信部１２、ＵＨＦ送受信部５，１１や、携帯機１とウェアラブルデバイス３に搭載されているＢＬＥ送受信部１３，１５及び加速度センサ１６を利用して、自動アンロック装置を構成した。従って、携帯機１、ウェアラブルデバイス３及び車載装置２に新たな電気的構成を付加する必要はないので、コストの上昇を抑えながら、自動アンロック装置を構成することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ウェアラブルデバイスと携帯機を一体としてもよい。
・車載制御部と携帯機との間で双方向通信するための搬送波の帯域は、ＵＨＦ帯域以外のＲＦ（Radio Frequency）帯域の搬送波を使用してもよい。

・ウェアラブルデバイスは、スマートフォンとしてもよい。
・乗員が乗降するドア以外に、スライドドアやハッチバックゲートを自動アンロックするようにしてもよい。

１…携帯機、２…車載装置、３…検出装置（ウェアラブルデバイス）、４…自動アンロック装置（車載制御部）、５，１１…広領域通信装置（ＵＨＦ送受信部）、６，７，１２…狭領域通信装置（ＬＦ送受信部）。

Claims (5)

1. 車載装置と携帯機に設けられ、該携帯機が車両の車室外の通信可能領域に位置するか否かを検出する狭領域通信装置と、
   前記車載装置と前記携帯機に設けられ、前記車載装置と前記携帯機との間で双方向通信により前記狭領域通信装置の通信可能領域より広い通信可能領域で車両情報を送受信する広領域通信装置と
   を備えた車両用ドアロック装置において、
   乗員の自動アンロック指示動作を検出して自動アンロック準備信号を前記携帯機に出力する検出装置と、
   前記自動アンロック準備信号を、前記広領域通信装置を介して前記車載装置に送信する前記携帯機と、
   前記車載装置に搭載され、前記自動アンロック準備信号の受信に基づいて、前記狭領域通信装置が該狭領域通信装置の通信可能領域内で前記携帯機を検出したとき、ドアをアンロックする自動アンロック装置と
   を備えたことを特徴とする車両用ドアロック装置。
2. 請求項１記載の車両用ドアロック装置において、
   前記検出装置は、前記乗員の動作に伴う加速度の時間的変化を検出して、前記自動アンロック準備信号を出力することを特徴とする車両用ドアロック装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用ドアロック装置において、
   前記自動アンロック装置は、前記自動アンロック準備信号の受信に基づいて、前記狭領域通信装置による携帯機の検出頻度を高くすることを特徴とする車両用ドアロック装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用ドアロック装置において、
   前記検出装置は、前記携帯機と通信可能としたウェアラブルデバイスとしたことを特徴とする車両用ドアロック装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用ドアロック装置において、
   前記携帯機に前記検出装置を一体に備えたことを特徴とする車両用ドアロック装置。

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