JP6812939B2 - 端末、車両制御システム、及び車両制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両を制御するために車載機と通信を行う端末、その端末と車載機とを含む車両制御システム、及びそのシステムが実行する車両制御方法に関する。
例えば、特許文献1に、電子キーが振動しているか否かに基づいて、電子キーの動作モード(例えば、節電モード及び通常モード)を切り替えて電子キーの省電力を図るシステムが、開示されている。
特開2012−227586号公報
上記特許文献1に記載のシステムでは、電子キーなどの端末の振動が検出されなくなれば直ちに動作モードが切り替えられてしまう(通常モードから節電モードに遷移してしまう)。このため、電子キーなどの端末の振動の有無が短い期間で繰り返して検出されると、動作モードが頻繁に切り替えられてしまい、モードの切り替え処理に電力が消費されて電子キーなどの端末の省電力が図れなくなる虞がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制でき、かつ省電力化も図れる端末、車両制御システム、及び車両制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両を制御するために車載機と通信を行う端末であって、複数の動作モードを切り替えて設定する制御部と、端末の振動を検出する振動検出部と、を備え、複数の動作モードは、第1モードと、第1のモードと異なる第2モードと、第1モード及び第2モードよりも車載機との通信が制限される第3モードと、を含み、制御部は、第1モードのとき、振動検出部において所定時間続けて振動が検出されない場合は第3モードに切り替え、第2モードのとき、振動検出部において所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は第3モードに切り替える、ことを特徴とする。
この一態様による電子キーでは、端末の振動を検出する振動検出部を用いて、所定時間続けて端末の振動が検出されない場合には、第1モードから第3モードへ、振動検出部において所定時間よりも長い時間続けて端末の振動が検出されない場合には第2モードから第3モードへ、切り替えられるように制御している。
この制御によって、端末の振動が検出されなくなっても、第1モード又は第2モードから第3モードへ直ちに動作モードが切り替わらない。従って、端末の振動の有無が所定時間よりも短い期間で繰り返して検出された場合に、端末の動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制することができる。
また、端末の振動が検出されない場合に動作モードを第3モードに切り替えるまでの時間を、第1モードでは相対的に短く第2モードでは相対的に長く設定している。これにより、例えば、第1モードにおいては、モード切り替えを素早く実施して端末の省電力化を図ると共に外来ノイズにより誤発信することを軽減し、第3モードにおいては、不要な動作モードの切り替えを防止する、といった制御の切り分けが可能となる。
この一態様において、第1のモードは、車載機による降車判定に基づいて設定されてもよいし、第2のモードは、車載機による乗車判定に基づいて設定されてもよい。
この判定により、第1のモード及び第2のモードを容易に設定することができる。
また、この一態様において、乗車判定を車両の全てのドアが閉じられたことで判断してもよいし、降車判定を車両の少なくとも1つのドアが開けられたことで判断してもよい。
この判断によって、乗員による乗車判定及び降車判定を容易に行うことができる。
また、この一態様において、制御部は、第3モードのとき、端末に対する第1入力操作が検出された場合又は振動検出部において振動が検出された場合には、第1モードに切り替えることができる。
この制御によって、第3モードにあっても、端末の振動が検出されれば直ちに第1モードに復帰することができる。
また、この一態様において、制御部は、端末が発生する乱数に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が端末と車載機との間で成功した場合に、端末の動作モードの切り替えを実行してもよいし、車両から送信される信号の受信強度に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が端末と車載機との間で成功した場合に、端末の動作モードの切り替えを実行してもよいし、端末と車載機との通信回数に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が端末と車載機との間で成功した場合に、端末の動作モードの切り替えを実行してもよい。
この制御によって、端末は、車載機との間で所定の通信が成功した場合に限って端末の動作モードを切り替えるため、モード切り替えに関するセキュリティ性を向上させることができる。
また、この一態様において、端末の振動検出部は、加速度センサーを用いて振動を検出してもよい。また、制御部は、第1モード又は第2モードのとき、端末に対する第2入力操作が検出された場合には車載機との通信が制限される第4モードに切り替え、第4モードのとき、端末に対する第3入力操作が検出された場合には第1モード又は第2モードのいずれかに切り替えてもよい。
本発明の他の態様は、車両を制御するために車載機と通信を行う端末が実行する車両制御方法であって、端末は、第1モード、第1のモードと異なる第2モード、及び第1モード及び第2モードよりも車載機との通信が制限される第3モード、の動作モードを有し、端末の振動を検出するステップと、第1モードのとき、検出するステップで所定時間続けて振動が検出されない場合は第3モードに切り替えるステップと、第2モードのとき、検出するステップで所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は第3モードに切り替えるステップと、を備える、ことを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、車載機を搭載する車両と端末とが通信を行って制御する車両制御システムであって、端末は、車載機から送信される第1信号に基づいて設定される第1モードと、車載機から送信される第2信号に基づいて設定される第2モードと、第1モード及び第2モードよりも車載機との通信が制限される第3モードとを、切り替えて設定する制御部と、端末の振動を検出する振動検出部と、乗車判定及び降車判定を車載機から受信する送信部と、を備え、制御部は、第1モードのとき、振動検出部において所定時間続けて振動が検出されない場合は、第3モードに切り替え、第2モードのとき、振動検出部において所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は、第3モードに切り替える、ことを特徴とする。
これらの他の態様による制御によっても、端末の振動が検出されなくなっても直ちに動作モードが切り替わらない。従って、端末の動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制することができる。
上記本発明の端末、車両制御システム、及び車両制御方法によれば、端末の動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制でき、かつ省電力化も図れる。
本実施形態に係る車両制御システムの概略構成を説明する図 本実施形態に係る車両制御システムにおける端末の状態遷移図 本実施形態に係る車両制御システムにおける端末の他の状態遷移図 車載機と端末との間で実行される通信シーケンスの例
[概要]
本発明の車両制御システムは、端末の振動を検出する振動検出部を用いて、所定時間続けて端末の振動が検出されない場合に動作モードを切り替えるように制御する。これにより、端末の振動の有無が所定時間よりも短い期間で繰り返して検出された場合に、端末の動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制でき、かつ省電力化も図れる。
[システムの構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る車両制御システム1の概略構成を説明する図である。図1において、本車両制御システム1は、車両に設けられる車載機10と、ユーザーなどに携帯されて持ち運び可能な端末20と、を備えて構成される。
この車両制御システム1は、車載機10と端末20との間で所定の通信シーケンスによる暗号照合処理を実施することで車載機10が端末20を認証し、所定の車両制御(車両ドアの開錠や施錠、エンジンの始動など)や、端末20における所定の動作モードの切り替えを実現する。
端末20は、車両操作専用の電子キーや、サーバーなどからダウンロードされた所定のキー情報が設定されたスマートフォンなどの電子機器を、含む概念である。以下の実施形態においては、端末20として電子キーを用いた場合を一例に挙げて、車両制御システム1を説明する。
<車載機>
図1において、車載機10は、送受信部11と、乗車/降車判定部12と、モード切り替え制御部13と、を備えている。
送受信部11は、後述する電子キー20の送受信部21との間で通信を行うことができる。具体的には、送受信部11は、モード切り替え制御部13で生成された電子キー20の動作モードを切り替えるための指示コマンド(以下「モード切り替えコマンド」という)を、送信アンテナ(図示せず)を介して電子キー20へ送信することができる。また、送受信部11は、電子キー20に入力された予め定めたスイッチ操作(SW操作)を、受信アンテナ(図示せず)を介して電子キー20から受信することができる。
乗車/降車判定部12は、乗員が車両に乗り込んだことを示す乗車判定、及び乗員が車両から降りたことを示す降車判定、を行うことができる。乗車判定は、例えば、車両のいずれかのドアが開いている状態から全てのドアが閉じられた状態に変化したことを検知することで行ってもよいし、車室内に設置された着座センサーやカメラセンサーなどの変化を検知することで行ってもよいし、車両のサスペンションの変化を検知することで行ってもよい。また、降車判定は、例えば、車両の全てのドアが閉じられた状態からいずれかのドアが開けられた状態に変化したことを検知することで行われてもよいし、着座センサー、カメラセンサー、又はサスペンションの変化を検知することで行われてもよい。
モード切り替え制御部13は、乗車/降車判定部12で行われた乗車判定又は降車判定に基づいて、モード切り替えコマンドを生成する。そして、モード切り替え制御部13は、この生成したモード切り替えコマンドを送信するように、送受信部11を制御する。
なお、上述した車載機10の全部又は一部は、典型的には中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)、メモリ、及び入出力インタフェースなどを含んだ電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)として構成することができる。この電子制御装置では、メモリに格納された所定のプログラムをCPUが読み出して実行することによって、所定の機能が実現される。
<電子キー>
図1において、電子キー20は、送受信部21と、振動検出部22と、モード切り替え制御部23と、を備えている。
送受信部21は、車載機10の送受信部11との間で通信を行うことができる。具体的には、送受信部21は、電子キー20の動作モードを切り替えるためのモード切り替えコマンドを、受信アンテナ(図示せず)を介して車載機10から受信することができる。また、送受信部21は、電子キー20に入力された予め定めたスイッチ操作(SW操作)の情報を、送信アンテナ(図示せず)を介して車載機10へ送信することができる。
振動検出部22は、電子キー20が振動しているか否かを検出することができる。この振動の検出には、例えば加速度センサーを用いることができる。この振動を検出した結果は、モード切り替え制御部23に出力される。
モード切り替え制御部23は、振動検出部22が出力する振動検出の結果又は送受信部21が受信したモード切り替えコマンドに従って、電子キー20の動作モードを切り替えて設定することができる。本実施形態に係る電子キー20は、切り替え可能な動作モードとして複数のモードを有している。複数のモードのそれぞれについては、後述する。
[システムの状態遷移]
図2は、本発明の一実施形態に係る車両制御システム1における電子キー20の状態遷移図である。図2に示すように、車両制御システム1では、電子キー20が、切り替え可能な動作モードとして、第1モード、第2モード、第3モード、及び第4モードを有している。
<基本遷移>
1.第1モード
第1モードは、車載機10による降車判定に基づいて設定されるモードであり、例えば車室外モードである。第1モードは、車載機10で降車判定が行われると車載機10から送信される第1信号に基づいて設定することができる。この第1モードでは、電子キー20と車載機10との間の通信が制限されない。
この第1モードにおいて、振動検出部22によって所定時間(以下「第1時間N1」という)続けて電子キー20の振動が検出されなければ、第1モードから第3モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられて状態が遷移する。また、第1モードにおいて、車載機10で乗車判定が行われると、第1モードから第3モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられて状態が遷移する。
2.第2モード
第2モードは、車載機10による乗車判定に基づいて設定されるモードであり、例えば車室内モードである。第2モードは、車載機10で乗車判定が行われると車載機10から送信される第2信号に基づいて設定することができる。この第2モードは、第1モードと同様に、電子キー20と車載機10との間の通信が制限されない。
この第3モードにおいて、振動検出部22によって所定時間(以下「第2時間N2」という)続けて電子キー20の振動が検出されないか、又は車載機10で降車判定が行われると、第2モードから第1モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられて状態が遷移する。前者の場合、第2モードにおいて、振動検出部22によって第2時間N2に加えて第1時間N1続けて電子キー20の振動が検出されなければ、第2モードから第3モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられることとなる。従って、第2モードでは、振動検出部22によって第1時間N1より長い時間(=第1時間N1+第2時間N2)続けて電子キー20の振動が検出されない場合に、第2モードから第3モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられることになる。
3.第3モード
第3モードは、振動検出部22による振動検出の結果に基づいて設定されるモードである。この第3モードでは、電子キー20と車載機10との間の通信が制限される。第3モードで制限される内容は、車載機10から電波信号を受信できなくするものであってもよいし、車載機10から受信した電波信号に対する応答をできなくするものであってもよいし、又はその双方であってもよい。この第3モードによる制限では、車載機10との通信に消費される電子キー20の電力を削減させることができるため、節電モードや省電力モードと呼ぶこともできる。
この第3モードにおいて、振動検出部22によって振動が検出されるか、又は予め定めたスイッチ操作(SW操作)が行われることによって、第3モードから第1モードへ動作モードが切り替えられて状態が遷移する。なお、予め定めたスイッチ操作とは、例えば、電子キー20に設けられたドアアンロックボタンの押し下げなどである。
4.第4モード
第4モードは、電子キー20と車載機10との間の通信が制限されるモードである。第4モードで制限される内容は、第3モードと同じであってもよいし、第3モードよりもさらに制限を加えてもよい(例えば、振動検出部22の動作を停止させるなど)。
この第4モードへの切り替えは、第1モード又は第2モードにおいて、予め定めた特殊な操作が行われることによって実行される。なお、予め定めた特殊な操作とは、例えば、電子キー20に設けられた専用ボタンの操作などである。
そして、この第4モードにおいて、予め定めたスイッチ操作(SW操作)が行われることによって、第4モードから第1モード又は第2モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられて状態が遷移する。切り替えられるモードは、予め定めておいてもよいし、車両から送信される電波信号に応じて決定してもよい。なお、予め定めたスイッチ操作とは、例えば、電子キー20に設けられたドアアンロックボタンの押し下げなどである。
以上の動作モードにおいて、例えば、車室外にあると想定される第1モードが設定されている場面では、第1時間N1をある程度短く設定しておくことで、電子キー20を第1モードから第3モードへ素早く切り替えることができるので、電子キー20の省電力化を図れる。また、第3モードでは車載機10との間の通信が制限されるので、電子キー20が外来ノイズにより誤発信することを軽減し、車両のセキュリティ性を向上させる効果が期待できる。
また例えば、車室内にあると想定される第2モードが設定されている場面では、第2時間N2をある程度長く、例えば上記第1時間N1よりも長く設定しておくことで、電子キー20が第2モードから第3モードへ切り替わるまでの時間を遅くさせることができるので、車両走行のときに電子キー20が不用意に第3モードへ切り替えられてしまうことを抑制できる。
なお、電子キー20が車室外及び車室内のいずれに存在しているかについては、車両ドアの開閉を判断する以外にも、車載機10から車室外及び車室内に向けて送信される電波信号で判断することも可能である。
<変形遷移>
図3は、本実施形態に係る車両制御システム1における変形例による電子キー20の状態遷移図である。図3に示す状態遷移図は、上記図2に示した状態遷移図と、電子キー20が切り替え可能な動作モードは同じであるが、第2モードから第1モード及び第3モードへの切り替えの条件が次のように異なる。
第2モードにおいて、振動検出部22によって所定時間(以下「第3時間N3」という)続けて電子キー20の振動が検出されなければ、第2モードから第3モードへ電子キー20の動作モードが直接切り替えられて状態が遷移する。一方、第2モードにおいて、車載機10において降車判定が行われると、第2モードから第1モードへ電子キー20の動作モードが切り替えられて状態が遷移する。なお、第3時間N3は、第1時間N1より長い時間であればよく、第1時間N1と第2時間N2とを加算した時間(=N1+N2)でも構わない。
この変形例によっても、電子キー20の省電力化を図ることができ、電子キー20が外来ノイズにより誤発信することを軽減し、車両のセキュリティ性を向上させることができ、また車両走行のときに電子キー20が不用意に第1モードへ切り替えられてしまうことを抑制できる。
[モード切り替えの具体例]
上記実施形態では、車載機10から送信されるモード切り替えコマンドに従って、電子キー20が動作モードを切り替えることができることを説明した。ここでは、セキュリティ性を向上させた電子キー20の動作モードの切り替え手法例を説明する。
この具体例では、第1信号が受信される毎に更新される所定値Xに基づいて生成される信号を使用した所定の通信が、電子キー20と車載機10との間で成功した場合に、電子キー20がモード切り替えコマンドに従った動作モードの切り替え処理を実行する。所定の通信とは、図4を参照して例えば次のようにして行うことができる。
乗車/降車判定部12の判定によって電子キー20の動作モードを切り替える必要がある場合、車載機10は、モード切り替え要求を含む第1信号を電子キー20へ送信する。電子キー20は、車載機10から第1信号を受信すると、所定値Xに基づいて第2信号を生成して車載機10へ送信する。車載機10は、電子キー20から第2信号を受信すると、その第2信号に基づいてモード切り替えコマンド(第3信号)を生成して車載機10へ送信する。電子キー20は、車載機10からモード切り替えコマンド(第3信号)を受信すると、そのコマンドが所定値Xに基づいて生成されているか否かを判断する。そして、電子キー20は、モード切り替えコマンドが所定値Xに基づいて生成されていると判断した場合に、電子キー20の動作モードを切り替える。
所定値Xには、例えば、乱数、電子キー20における第1信号の受信強度(RSSI)、及び電子キー20と車載機10との間の通信回数など、を用いることができる。例えば、電子キー20に乱数発生手段を備えておけば、電子キー20が第1信号を受信する毎に発生させる乱数を、所定値Xとして取得することができる。また例えば、第1信号にRSSI測定用のBurst信号を予め含ませておき、電子キー20が第1信号を受信する毎に測定するBurst信号の受信強度を、所定値Xとして取得することができる。また例えば、電子キー20にカウンターを備えさせ、電子キー20が第1信号を受信する毎に積算するカウント値を、所定値Xとして取得することができる。
[本実施形態の作用及び効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両制御システム1によれば、電子キー20の振動を検出する振動検出部22を用いて、第1時間N1続けて電子キー20の振動が検出されない場合には、第2モードから第1モードへ、振動検出部22において第1時間N1よりも長い「第1時間N1+第2時間N2」又は「第3時間N3」続けて電子キー20の振動が検出されない場合には第3モードから第1モードへ、動作モードを切り替えられるように制御している。
この制御によって、電子キー20の振動が検出されなくなっても、第2モード又は第3モードから第1モードへ直ちに電子キー20の動作モードが切り替わらない。従って、電子キー20の振動の有無が第1時間N1よりも短い期間で繰り返して検出された場合に、電子キー20の動作モードが頻繁に切り替えられてしまうことを抑制することができる。
また、電子キー20の振動が検出されない場合に動作モードを第1モードに切り替えるまでの時間を、第2モードでは相対的に短い第1時間N1に、第3モードでは相対的に長「第1時間N1+第2時間N2」又は「第3時間N3」に、それぞれ設定している。これにより、例えば、車室外モードとしている第2モードにおいては、モード切り替えを素早く実施して電子キー20の省電力化を図ると共に、外来ノイズによる誤発信を軽減し、車室内モードとしている第3モードにおいては、不要な動作モードの切り替えを防止する、といった制御の切り分けが可能となる。
本発明は、車載機と電子キーとが通信を行って車両を制御する車両制御システムなどに利用可能である。
1 車両制御システム
10 車載機
11 送受信部
12 乗車/降車判定部
13 モード切り替え制御部
20 端末(電子キー)
21 送受信部
22 振動検出部
23 モード切り替え制御部

Claims (13)

  1. 車両を制御するために車載機と通信を行う端末であって、
    複数の動作モードを切り替えて設定する制御部と、
    前記端末の振動を検出する振動検出部と、を備え、
    前記複数の動作モードは、
    第1モードと、
    前記第1のモードと異なる第2モードと、
    前記第1モード及び前記第2モードよりも前記車載機との通信が制限される第3モードと、を含み、
    前記制御部は、
    前記第1モードのとき、前記振動検出部において所定時間続けて振動が検出されない場合は前記第3モードに切り替え、
    前記第2モードのとき、前記振動検出部において前記所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は前記第3モードに切り替える、
    端末。
  2. 前記第1のモードは、前記車載機による降車判定に基づいて設定される、
    請求項1に記載の端末。
  3. 前記第2のモードは、前記車載機による乗車判定に基づいて設定される、
    請求項1又は2に記載の端末。
  4. 前記乗車判定は、車両の全てのドアが閉じられたことで判定される、
    請求項3に記載の端末。
  5. 前記降車判定は、車両の少なくとも1つのドアが開けられたことで判定される、
    請求項2に記載の端末。
  6. 前記制御部は、前記第3モードのとき、前記端末に対する第1入力操作が検出された場合又は前記振動検出部において振動が検出された場合には、前記第1モードに切り替える、
    請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の端末。
  7. 前記制御部は、前記端末が発生する乱数に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が、前記端末と前記車載機との間で成功した場合に、前記端末の動作モードの切り替えを実行する、
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の端末。
  8. 前記制御部は、前記車載機から送信される信号の受信強度に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が、前記端末と前記車載機との間で成功した場合に、前記端末の動作モードの切り替えを実行する、
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の端末。
  9. 前記制御部は、前記端末と前記車載機との通信回数に基づいて生成される信号を使用した所定の通信が、前記端末と前記車載機との間で成功した場合に、前記端末の動作モードの切り替えを実行する、
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の端末。
  10. 前記端末の前記振動検出部は、加速度センサーを用いて振動を検出する、
    請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の端末。
  11. 前記制御部は、
    前記第1モード又は前記第2モードのとき、前記端末に対する第2入力操作が検出された場合には前記車載機との通信が制限される第4モードに切り替え、
    前記第4モードのとき、前記端末に対する第3入力操作が検出された場合には前記前記第1モード又は前記第2モードのいずれかに切り替える、
    請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の端末。
  12. 車両を制御するために車載機と通信を行う端末が実行する車両制御方法であって、
    前記端末は、第1モード、前記第1のモードと異なる第2モード、及び前記第1モード及び前記第2モードよりも前記車載機との通信が制限される第3モード、の動作モードを有し、
    前記端末の振動を検出するステップと、
    前記第1モードのとき、前記検出するステップで所定時間続けて振動が検出されない場合は前記第3モードに切り替えるステップと、
    前記第2モードのとき、前記検出するステップで前記所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は前記第3モードに切り替えるステップと、を備える、
    車両制御方法。
  13. 車載機を搭載する車両と端末とが通信を行って制御する車両制御システムであって、
    前記端末は、
    前記車載機から送信される第1信号に基づいて設定される第1モードと、前記車載機から送信される第2信号に基づいて設定される第2モードと、前記第1モード及び前記第2モードよりも前記車載機との通信が制限される第3モードとを、切り替えて設定する制御部と、
    前記端末の振動を検出する振動検出部と、
    前記乗車判定及び前記降車判定を前記車載機から受信する送信部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記第1モードのとき、前記振動検出部において所定時間続けて振動が検出されない場合は、前記第3モードに切り替え、
    前記第2モードのとき、前記振動検出部において前記所定時間よりも長い時間続けて振動が検出されない場合は、前記第3モードに切り替える、
    車両制御システム。
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