JP5354298B2 - 制御システム - Google Patents

Description

本発明は、制御システムに関する。

車両のスマートキーシステム（スマートエントリーシステム、スマートスタートシステム）が普及している。現状のスマートエントリーシステムにおいては、車両から車両周辺領域にポーリング信号を送信し、スマートキーが受信エリア内にはいるとＩＤを返信し、車両の側で受信したＩＤがマスターＩＤと照合がとれた時点でスタンバイ状態となる。その後ユーザがドアハンドルに触れるなどの動作を行うとドアがアンロックとなる。

例えば下記特許文献１には、スマートキーシステムにおいて、乗員に運転継続の意思があるか否かを判定する手段を装備して、携帯機が車両から離間し、携帯機の不所持者に運転継続の意思がある場合には内燃機関の再始動を許可し、車両の盗難をより確実に防止するシステムが開示されている。

特開２００７−１５３１９０号公報

スマートエントリーシステムにおいては、車両から常時ポーリング信号を送信し、ユーザが携帯するスマートキーがこれを受信したらスマートキーのＩＤを含んだ信号を返信する。返信されたＩＤを車両でマスターＩＤと照合して、照合が成功したら車両のドアの開錠が許可状態となる。この状態でユーザが例えばドアハンドルに接触すればドアが開錠される。

しかしポーリング信号の送信のために車両のバッテリーに蓄えられた電力を用いるので、常時ポーリング信号を送信する場合、バッテリー電力の消費量が大きくなる可能性がある。したがって、対策として例えばポーリング信号を停止する時間帯（期間）を設けることが考えられるが、その場合、停止時間帯では利便性の低下の問題が発生する。したがってこれらの問題を総合的に解決する手法の開発が必要となる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、スマートキーシステムにおいて、ポーリング信号の送信を停止する時間帯を設けるとともに、停止時間帯中の利便性の低下にも対応することができる制御システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を達成するために、本発明に係る制御システムは、使用者が携帯可能であり、無線通信機能を有する第１通信部と、車両のドアの開錠を指令する指令入力を受け付ける入力手段と、を備えた携帯機と、車両に備えられて、前記第１通信部との無線通信機能を有する第２通信部と、前記第２通信部から前記第１通信部へ向けて識別信号の返信を要求する指令信号を時間間隔を置いて繰り返し発信させ、第２通信部が受信した信号を前記携帯機固有の識別信号と照合し、その照合が成功したら車両のドアを開錠する第１開錠手段と、前記入力手段が前記指令入力を受け付けたら第１通信部へ送信し、第２通信部により受信されたら車両のドアを開錠する第２開錠手段と、機械的なキーにより車両のドアを開錠する第３開錠手段と、前記第１開錠手段における前記指令信号の送信を所定の停止時間帯では停止させる停止手段と、前記停止時間帯内で前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、それに応じて前記停止時間帯を変更する変更手段と、を備えたことを特徴とする。

これにより本発明に係る制御システムでは、車両のドアを開錠する方法として、車両から指令信号を繰り返し送信し、携帯機がそれを受信したら識別信号を返信し、車両の側で識別信号の照合を行って照合成功ならば開錠を許可する方法が備えられている状況で、所定の時間帯（停止時間帯）は指令信号の送信を停止する。よって車両のバッテリー電力の消費を抑制できる。そして停止時間帯中に別の方法（ユーザが携帯機に対して開錠指令を入力する方法、メカニカルキーによる方法）によりドア開錠操作がなされたら、それに応じて停止時間帯を変更する。したがってユーザによる車両の使用状況に応じた適切な停止時間帯が設定できる。

また前記変更手段は、前記停止時間帯を２分割した前側の期間において前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠時刻まで前記停止時間帯の開始時刻を遅らせるとしてもよい。

これにより停止時間帯を２分割したときの前側の期間で、ユーザによる携帯機に対する開錠指令やメカニカルキーによるドア開錠が実行されたら、その時刻まで停止時間帯の開始を遅らせるので、柔軟に停止時間帯を変更して、ユーザによる車両の使用状況に応じた適切な停止時間帯が設定できる。

また前記変更手段は、前記停止時間帯を２分割した後ろ側の期間において前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠時刻まで前記停止時間帯の終了時刻を早めるとしてもよい。

これにより停止時間帯を２分割したときの後ろ側の期間で、ユーザによる携帯機に対する開錠指令やメカニカルキーによるドア開錠が実行されたら、その時刻まで停止時間帯の終了を早めるので、柔軟に停止時間帯を変更して、ユーザによる車両の使用状況に応じた適切な停止時間帯が設定できる。

また前記変更手段は、所定期間、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されなかった場合、前記停止時間帯を予め定められた基本時間帯に変更するとしてもよい。

これにより停止時間帯中で、ユーザによる携帯機に対する開錠指令やメカニカルキーによるドア開錠が所定期間実行されなければ、停止時間帯を所定の基本時間帯の戻すので、適切に停止時間帯を変更して、バッテリー電力の消費を抑制できる。

また前記基本時間帯の開始時刻は午後の所定時刻であり、前記基本時間帯の終了時刻は午前の所定時刻であるとしてもよい。

これにより所定の基本時間帯は深夜を挟んだ主に夜間の時間帯なので、通常車両の使用頻度が少ないことが想定される夜間において、スマートキーシステムによるバッテリー電力の消費を抑制できる。

本発明の制御システムの１実施例における構成図。 ポーリング信号の送信停止時間帯の再設定のための処理手順を示すフローチャート。 ポーリング信号の送信停止時間帯を基本時間帯に戻す処理手順を示すフローチャート。 ポーリング信号の送信停止時間帯の例を示す図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る車両の制御システム１（システム、制御装置）の装置構成の概略図である。図１に示されたシステム１は、車両２に備えられた照合制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４、及びユーザが携帯可能なキー３（スマートキー、電子キー、携帯機）を備える。車両２は自動車であれば何ら限定されず、例えばガソリンエンジン車、ディーゼルエンジン車や、電気自動車、ハイブリッド車でもよい。

照合ＥＣＵ４は、車室外ＬＦ送信部４０、車室内ＬＦ送信部４１、ＲＦ受信部４２を備える。車室外ＬＦ送信部４０は、例えば車両２のドアハンドルの部位に装備されて、ＬＦ（長波）帯域の電磁波によって車両２の車室外にポーリング信号を送信する。

車室内ＬＦ送信部４１は、車室内に装備されて、ＬＦ（長波）帯域の電磁波によって車両２の車室内にポーリング信号を送信する。ＲＦ受信部４２は、例えば車室内に装備されて、車外、車室内から送信されたＲＦ信号を受信する。

照合機能部４０は通常のコンピュータの構造を有するとし、各種演算や情報処理を司るＣＰＵ、ＣＰＵの作業領域としての一時記憶部であるＲＡＭ、各種情報を記憶するための不揮発性のメモリ４３を備える。メモリ４３には、後述するマスターＩＤ４４が記憶されているとする。

車両２のドア５には、ロック機構５０、タッチセンサ５１、ロックボタン５２、キーシリンダ５３が装備されている。ロック機構５０により、ドアが施錠あるいは開錠される。タッチセンサ５１は、車両２のドアハンドルに装備されて、ユーザがドアハンドルを握ったことを検出するセンサである。

ロックボタン５２は、スマートキーシステムにおけるドアの施錠ボタンであり、ドアハンドル付近に備えられて、車室外照合が成功の場合にユーザが押下するとドアが施錠されるボタンである。キーシリンダ５３は、ドアハンドル付近に備えられたメカニカルキー部３７が挿入するための孔部である。

なおドア５は車両２に装備された複数のドア（運転席側ドア、助手席側ドア、後部座席右側、左側ドアなど）を指すとし、その個々のドアにロック機構５０、タッチセンサ５１、ロックボタン５２、キーシリンダ５３が装備されているとすればよい。

また車両２は、車室内の運転席近傍にキーシリンダ６０、エンジンスタートスイッチ６１、計時装置６２を備える。キーシリンダ６０はメカニカルキー部３７が挿入するための孔部であり、挿入されたメカニカルキーの回動角度によって車両２のエンジンを始動させるスイッチであるクランキングスイッチ（ＳＷ）、車両２のエンジンを動作させ続けるためのイグニション（イグニッション）スイッチ、車両２のエンジンを始動させず各種電気装置を機能させるためのアクセサリースイッチのオンオフが制御される。

エンジンスタートスイッチ６１はスマートスタートシステムにおけるエンジン始動のためのスイッチであり、車室内照合が成功の状態でユーザが押下するとエンジンが始動するスイッチである。計時装置６２は現在時刻を算出する。以下の実施例における各種時刻の算出は計時装置６２を持ちいればよい。以上の各部は車内通信（ＣＡＮ通信）により接続されて情報の受け渡しが可能となっている。

キー３はスマートキーシステムに関わる電子キーであり、ユーザが携帯可能で、ＬＦ受信部３０、ＲＦ送信部３１、制御部３２、メモリ３３、ロックスイッチ３５、アンロックスイッチ３６、メカニカルキー部３７を備える。メモリ３３には、当該キー３に固有の識別信号３４（ＩＤコード、ＩＤ）が記憶されている。ＬＦ受信部３０は、上述のポーリング信号を受信する。ＲＦ送信部３１は、ポーリング信号の受信を受けて、当該キー３固有のＩＤコード３６をＲＦ信号として送信する。

ロックスイッチ３５、アンロックスイッチ３６は（ワイヤレス）キーレスエントリーシステムにおけるドアの開錠、施錠に関するスイッチである。ユーザが車両外の通信範囲内でロックスイッチ３５を押下すると車両２のドア５が施錠され、アンロックスイッチ３６を押下すると開錠許可状態となる。

メカニカルキー部３７は、機械的なキー部であり、ドア５のキーシリンダ５３や車室内のキーシリンダ６０に挿入されて、ドアの開錠、施錠やエンジン始動などが実行される。制御部３２は、通常のコンピュータと同様の構造を有するとし、各種情報処理のためのＣＰＵや、ＣＰＵの作業領域としての一時記憶部のＲＡＭなどを備えるとする。制御部３２によってＬＦ受信部３０、ＲＦ送信部３１、メモリ３３、ロックスイッチ３５、アンロックスイッチ３６が制御される。

以上のとおり本システムは、車両のドアの開錠方法として、３つの方法を備える。第１の方法は、いわゆるスマートエントリーシステムである。この方法では、車室外ＬＦ送信部４０からキー３へ向けて、識別信号（ＩＤ３４）の返信を指令するＬＦ波によるポーリング信号が定期的に（周期的に、時間間隔をおいて）送信される。

キー３はポーリング信号を受信するとＩＤ３４を含むＲＦ波の信号をＲＦ送信部３１から返信する。照合ＥＣＵ４は、ＲＦ受信部４２で受信した信号とマスターＩＤ４４とを照合して、照合成功ならば、車両のドア５を開錠する、あるいは開錠許可状態とする。

第２の方法はいわゆるキーレスエントリーシステムである。この方法では、車外にいるユーザがキー３のアンロックスイッチ３６を押下すると開錠指令信号がＩＤ３４を含むかたちでＲＦ送信部３１から送信される。照合ＥＣＵ４は、この信号をＲＦ受信部４２で受信し、さらにマスターＩＤ４４との照合が成功したならば、車両のドア５を開錠許可状態（開錠）とする。この状態でユーザがドアハンドルに接触すればドアは開錠（開放）される。

第３の方法はメカニカルキー部３７によるドア開錠である。この方法では、メカニカルキー部３７をキーシリンダ５３に挿入して回動することによりドア５が開錠される。

以上の構成のもとで、システム１は、車両２におけるスマートエントリーシステムにおけるポーリング信号送信期間（時間帯）の制御の処理を実行する。その処理手順は図２に示されている。図２（及び後述の図３）の処理手順は予めプログラム化して例えばメモリ４３に記憶しておき、照合ＥＣＵ４が呼び出して自動的に実行するとすればよい。

図２の処理を実行する時点で、システム１にはポーリング信号の送信の停止する期間（ポーリング停止時間帯）が設定されているとする。図２の処理では、まずＳ１０で照合ＥＣＵ４は、現在時刻がポーリング停止時間帯内に含まれているか否かを判定する。ポーリング停止時間帯内に含まれている場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）はＳ２０に進み、ポーリング停止時間帯内に含まれていない場合（Ｓ１０：ＮＯ）はＳ１０を繰り返して待ち状態とする。

Ｓ２０に進んだら照合ＥＣＵ４は、アンロックスイッチ３６が押下されたことにより送信されたドア解除指令信号（キーレスアンロック信号）を受信したか否かを判定する。キーレスアンロック信号を受信している場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）はＳ３０に進み、キーレスアンロック信号を受信していない場合（Ｓ２０：ＮＯ）はＳ７０に進む。

Ｓ３０に進んだら照合ＥＣＵ４は、受信したキーレスアンロック信号とマスターＩＤ４４との照合処理を実行し、照合が成功したか否かを判定する。照合が成功した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）はＳ４０に進み、照合が不成功であった場合（Ｓ３０：ＮＯ）は再びＳ２０に戻って上記処理を繰り返す。

Ｓ７０に進んだら照合ＥＣＵ４は、メカニカルキー部３７によるドア開錠操作が行われているか否かを判定する。メカニカルキー部３７によるドア開錠操作が行われている場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）はＳ４０に進み、メカニカルキー部３７によるドア開錠操作が行われていない場合（Ｓ７０：ＮＯ）は再びＳ２０に戻って上記処理を繰り返す。

Ｓ４０に進んだら照合ＥＣＵ４は、キーレスによるアンロック信号を受信したか（照合も成功）、あるいはメカニカルキーによる開錠操作が行われており、ユーザからのドア開錠要求があるので、ドア５を開錠する。

続いてＳ５０で、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻（すなわち上記Ｓ２０の時刻）、あるいはメカニカルキー（メカキー）による開錠操作の時刻（すなわち上記Ｓ７０の時刻）を記憶する。

記憶する場所は、例えばメモリ４３（ＥＥＰＲＯＭとすればよい）などとすればよい。メモリ４３には、こうして順次、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻、あるいはメカニカルキー（メカキー）による開錠操作の時刻を記憶していき、それらの時刻の履歴を記憶していけばよい。

続いてＳ６０で照合ＥＣＵ４は、ポーリング停止時間帯を再設定する。その例が図４に示されている。この例では、ポーリング停止時間帯の基本期間として２２時から６時までが設定されている。そしてＳ５０で記憶した、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻、あるいはメカニカルキー（メカキー）による開錠操作の時刻を用いて、ポーリング停止時間帯を再設定（変更）している。

変更の例として、例えば以下の手法がある。まずポーリング停止時間帯を前半（図４の例では２２時から２時）と後半（２時から６時）とに分ける。そしてメモリに記憶されている、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻、あるいはメカキーによる開錠操作の時刻のうちでポーリング停止時間帯の前半における時刻を抽出する。そして抽出された時刻のうちで最も遅い時刻に、ポーリング停止時間帯の開示時刻を変更する。

同様にメモリに記憶されている、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻、あるいはメカキーによる開錠操作の時刻のうちでポーリング停止時間帯の後半における時刻を抽出する。そして抽出された時刻のうちで最も早い時刻に、ポーリング停止時間帯の開示時刻を変更する。なおメモリ４３に記憶していく、キーレスによるアンロック信号を受信した時刻、あるいはメカキーによる開錠操作の時刻は、現在時点から見て過去の所定期間内のものとすればよい。

例えば以上の手法によりＳ６０でポーリング停止時間帯が再設定される。この手法を順次繰り返せばよい。なお上記で前半、後半と述べたが、これは必ずしも停止時間帯を２等分する必要はなく、不均等に２分割するのでもよい。以上が図２の処理である。

次に図３を説明する。図３は、ポーリング停止時間帯内に、キーレスによるアンロック信号を受信しない場合、あるいはメカキーによる開錠操作がない場合には、基本停止時間帯に戻す処理である。

具体的に図３ではまずＳ１００で、キーレスによるアンロック信号を受信しない、あるいはメカキーによる開錠操作がない期間の長さが所定値以上となっているか否かを判定する。所定値以上となっている場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）はＳ１１０に進み、所定値未満の場合（Ｓ１００：ＮＯ）は図３の処理を終了する。

Ｓ１１０に進んだら照合ＥＣＵ４は、ポーリング停止時間帯を基本停止時間帯の戻す処理を行う。以上が図３の処理である。図３のように、ある期間キーレスやメカニカルキーによるドア開錠がなければ基本停止時間帯に戻すので、（基本停止時間帯の方が長いので）ポーリング信号の送信によるバッテリー電力の消費を抑制できる。

１ 制御システム
２ 車両
３ キー（携帯機）
４ 照合ＥＣＵ

Claims (5)

1. 使用者が携帯可能であり、無線通信機能を有する第１通信部と、車両のドアの開錠を指令する指令入力を受け付ける入力手段と、を備えた携帯機と、
   車両に備えられて、前記第１通信部との無線通信機能を有する第２通信部と、
   前記第２通信部から前記第１通信部へ向けて識別信号の返信を要求する指令信号を時間間隔を置いて繰り返し発信させ、第２通信部が受信した信号を前記携帯機固有の識別信号と照合し、その照合が成功したら車両のドアを開錠する第１開錠手段と、
   前記入力手段が前記指令入力を受け付けたら第１通信部へ送信し、第２通信部により受信されたら車両のドアを開錠する第２開錠手段と、
   機械的なキーにより車両のドアを開錠する第３開錠手段と、
   前記第１開錠手段における前記指令信号の送信を所定の停止時間帯では停止させる停止手段と、
   前記停止時間帯内で前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、それに応じて前記停止時間帯を変更する変更手段と、
   を備えたことを特徴とする制御システム。
2. 前記変更手段は、前記停止時間帯を２分割した前側の期間において前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠時刻まで前記停止時間帯の開始時刻を遅らせる請求項１に記載の制御システム。
3. 前記変更手段は、前記停止時間帯を２分割した後ろ側の期間において前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されたら、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠時刻まで前記停止時間帯の終了時刻を早める請求項１又は２に記載の制御システム。
4. 前記変更手段は、所定期間、前記第２開錠手段あるいは第３開錠手段によるドアの開錠が実行されなかった場合、前記停止時間帯を予め定められた基本時間帯に変更する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御システム。
5. 前記基本時間帯の開始時刻は午後の所定時刻であり、前記基本時間帯の終了時刻は午前の所定時刻である請求項４に記載の制御システム。

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