特許 5929791 車輌制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5929791

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】車輌制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60R 25/24 20130101AFI20160526BHJP

   B60R 25/40 20130101ALI20160526BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20160526BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20160526BHJP

   H04B 1/40 20150101ALI20160526BHJP

【ＦＩ】

   B60R25/24

   B60R25/40

   E05B49/00 J

   H04Q9/00 371Z

   H04B1/40

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-49407(P2013-49407)

(22)【出願日】2013年3月12日

(65)【公開番号】特開2014-172578(P2014-172578A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】岡本 一志

【審査官】 粟倉 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２２７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６４７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１２４１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２５／２４、４０

Ｅ０５Ｂ ４９／００

Ｈ０４Ｂ １／４０

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可搬型の無線通信機と、車輌に搭載され、前記無線通信機との通信結果に応じて前記車輌の動作に係る制御を行うとともに、前記車輌の走行中に、前記無線通信機を呼び出す呼出信号を送信し、該呼出信号に対して前記無線通信機から送信される応答信号を受信することにより前記無線通信機との通信を継続する制御装置とを備える車輌制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記車輌が走行中であるかを検知する検知部、及び
前記検知部が走行中であることを検知した場合に、前記無線通信機へ走行中である旨を示す信号を送信する制御を行う第１制御部を有し、
前記無線通信機は、
内蔵電池、
前記車輌の走行により発生する力を受けて発電する発電部、
前記応答信号を送信する送信部、
前記信号を受信する受信部、
該送信部に電力を供給する電源を前記内蔵電池及び発電部のいずれか一方に切替える電源切替部、並びに、
前記受信部が受信した前記信号に基づき、前記発電部から前記送信部に電力を供給するべく前記電源切替部へ指令する第２制御部を有する
ことを特徴とする車輌制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記応答信号を受信する第２受信部を有し、
前記第１制御部は、前記第２受信部が受信した応答信号の信号強度が所定値以下である場合に、前記無線通信機へ前記内蔵電池に切替えるべき旨を示す第２信号を送信する制御を行うようにしてあり、
前記無線通信機は、
前記第２制御部は、前記第２信号に基づき、前記内蔵電池から前記送信部に電力を供給するべく前記電源切替部へ指令するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の車輌制御システム。

【請求項3】

前記発電部は、対向して配置された２つの電極を有し、一方の電極が力を受けて他方の電極と相対変位することで発電するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌制御システム。

【請求項4】

前記車輌のドアの施錠及び解錠を電気的に行う施錠装置を備え、
前記制御装置は、前記無線通信機との通信結果に応じて前記施錠装置により前記ドアを施錠及び解錠する制御を行うようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車輌制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可搬型の無線通信機と制御装置との間の通信結果に応じて、車輌の動作に係る制御を行う車輌制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えばカード型又はキーホルダ型等の可搬型の無線通信機（以下、無線キーと表記する。）を車輌に搭乗する乗員が所持し、車輌のドア又はその近傍に設けられた操作部に対する接触操作又はプッシュ操作等を行った場合に、車輌のドアを自動的にロック／アンロックするドアロックシステムが実用化されている。このドアロックシステムは、旧来のように機械キーの差し込み及び回動操作を乗員が行う必要がないため利便性が高く、特に荷物を抱えて両手が塞がれている場合などに有効である。また、乗員が無線キーを所持して車輌に搭乗した後、ボタン等の押し操作でイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと表記する。）の位置を切替えられるスマートキーシステムも実用化されており、乗員による車輌の操作性向上に寄与している。

【0003】

特許文献１に開示された従来の車輌制御システムは、ドアロック装置、無線キー、制御装置を備え、制御装置からの呼出信号に対して、無線キーが応答信号を送信し、ドアのロック／アンロックを制御する。無線キーは、振動により発電する振動発電素子、及び該振動発電素子の出力電圧によりどのような振動が伝わっているかを判定する振動種別判定回路を有し、振動種別判定回路によって振動状態を判定することで、車輌が走行している状態、停止している状態等を推定し、無線キーにおける省電力化のための電源制御を行う。具体的には、無線キーは、振動種別判定回路によって車輌が走行している状態であると判断した場合に、内蔵する電池から走行時に処理不要な一部の回路に対する通電を停止する。また、従来の車輌制御システムでは、内蔵電池を充電池とし、該充電池へ振動発電素子から充電してもよいとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２２７５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の車輌制御システムでは、無線キーにおける電源を制御するために、振動種別判定回路を備える必要があり、無線キーの外形寸法の増大、及びコスト高の原因になってしまうという問題点があった。また、振動種別を判定するアルゴリズムが複雑になり、無線キー内で処理される制御プログラムの大型化が懸念される。通常、無線キーの内蔵電池には、ボタン形電池等の低価格で市販されている電池が利用されているが、内蔵電池を充電可能な充電池とした場合、充電池自体が高価となってしまう。

【0006】

また、無線キーは車室内において乗員の衣服のポケットや、鞄等に所在する場合もあり、無線キーが置かれている姿勢も様々であることから、振動種別判定回路によって車輌が走行中であるかどうかを判断するためには、相当な実験の積み重ねが必要になると予想される。

【0007】

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可搬型の無線通信機と制御装置との間の通信結果に応じて車輌の動作に係る制御を行い、簡易的に無線通信機の電池の消耗を抑えることができる車輌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】

【0008】

本発明に係る車輌制御システムは、可搬型の無線通信機と、車輌に搭載され、前記無線通信機との通信結果に応じて前記車輌の動作に係る制御を行うとともに、前記車輌の走行中に、前記無線通信機を呼び出す呼出信号を送信し、該呼出信号に対して前記無線通信機から送信される応答信号を受信することにより前記無線通信機との通信を継続する制御装置とを備える車輌制御システムにおいて、前記制御装置は、前記車輌が走行中であるかを検知する検知部、及び前記検知部が走行中であることを検知した場合に、前記無線通信機へ走行中である旨を示す信号を送信する制御を行う第１制御部を有し、前記無線通信機は、内蔵電池、前記車輌の走行により発生する力を受けて発電する発電部、前記応答信号を送信する送信部、前記信号を受信する受信部、該送信部に電力を供給する電源を前記内蔵電池及び発電部のいずれか一方に切替える電源切替部、並びに、前記受信部が受信した前記信号に基づき、前記発電部から前記送信部に電力を供給するべく前記電源切替部へ指令する第２制御部を有することを特徴とする。

【0009】

本発明にあっては、車輌に搭載されている制御装置が、可搬型の無線通信機との通信結果に応じて車輌の動作に係る制御を行う。制御装置は、車輌の走行中に、無線通信機を呼び出す呼出信号を送信し、呼出信号に対して無線通信機から送信される応答信号を受信することにより無線通信機との通信を継続する。制御装置は、検知部により車輌が走行中であるかを検知し、検知部が走行中であることを検知した場合に、無線通信機へ走行中である旨を示す信号を送信する制御を第１制御部により行う。無線通信機は内蔵電池及び発電部を有する。発電部は、車輌の走行により発生する力を受けて発電する。無線通信機は、送信部により応答信号を送信し、受信部により前記信号を受信し、送信部に電力を供給する電源を内蔵電池及び発電部のいずれか一方に電源切替部により切替える。無線通信機は、第２制御部により、受信部が受信した前記信号に基づき、発電部から送信部に電力を供給するべく電源切替部へ指令する。これにより、無線通信機は、走行中である旨を示す信号を受信することで、簡易的に電源を発電部に切替えることができ、無線通信機の電池の消耗を抑えることができる。

【0010】

本発明に係る車輌制御システムは、前記制御装置が、前記応答信号を受信する第２受信部を有し、前記第１制御部は、前記第２受信部が受信した応答信号の信号強度が所定値以下である場合に、前記無線通信機へ前記内蔵電池に切替えるべき旨を示す第２信号を送信する制御を行うようにしてあり、前記無線通信機は、前記第２制御部は、前記第２信号に基づき、前記内蔵電池から前記送信部に電力を供給するべく前記電源切替部へ指令するようにしてあることを特徴とする。

【0011】

本発明にあっては、制御装置が、第２受信部により応答信号を受信し、第１制御部は、第２受信部が受信した応答信号の信号強度が所定値以下である場合に、無線通信機へ内蔵電池に切替えるべき旨を示す第２信号を送信する制御を行うようにしてある。無線通信機は、第２信号に基づいて、第２制御部により、内蔵電池から送信部に電力を供給するべく電源切替部へ指令するようにしてある。これにより、発電部での発電量が足りない場合に内蔵電池に切替え、無線通信機と制御装置との間の通信を継続することができる。

【0012】

本発明に係る車輌制御システムは、前記発電部は、対向して配置された２つの電極を有し、一方の電極が力を受けて他方の電極と相対変位することで発電するようにしてあることを特徴とする。

【0013】

本発明にあっては、発電部が対向して配置された２つの電極を有する。一方の電極が力を受けて他方の電極と相対変位することで発電するので、発電された電力を用いて送信部から応答信号が送信される。

【0014】

本発明に係る車輌制御システムは、前記車輌のドアの施錠及び解錠を電気的に行う施錠装置を備え、前記制御装置は、前記無線通信機との通信結果に応じて前記施錠装置により前記ドアを施錠及び解錠する制御を行うようにしてあることを特徴とする。

【0015】

本発明にあっては、車輌のドアの施錠及び解錠を電気的に行う施錠装置を備えており、制御装置は無線通信機との通信結果に応じて施錠装置によりドアを施錠及び解錠する制御を行う。これにより、車輌のドアを施錠及び解錠する車輌制御システムについて、簡易的に無線通信機の電池の消耗を抑えることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、車輌に搭載されている制御装置が、可搬型の無線通信機との通信結果に応じて車輌の動作に係る制御を行う。制御装置は、車輌の走行中に、無線通信機を呼び出す呼出信号を送信し、呼出信号に対して無線通信機から送信される応答信号を受信することにより無線通信機との通信を継続する。制御装置は、検知部により車輌が走行中であるかを検知し、検知部が走行中であることを検知した場合に、無線通信機へ走行中である旨を示す信号を送信する制御を第１制御部により行う。無線通信機は内蔵電池及び発電部を有する。発電部は、車輌の走行により発生する力を受けて発電する。無線通信機は、送信部により応答信号を送信し、受信部により前記信号を受信し、送信部に電力を供給する電源を内蔵電池及び発電部のいずれか一方に電源切替部により切替える。無線通信機は、第２制御部により、受信部が受信した前記信号に基づき、発電部から送信部に電力を供給するべく電源切替部へ指令する。このため、無線通信機は、走行中である旨を示す信号を受信することで、簡易的に電源を発電部に切替えることができ、無線通信機の電池の消耗を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態１に係る車輌制御システムの構成を示すブロック図である。

【図2】無線キーの構成を示すブロック図である。

【図3】振動発電素子の一構成例を示す模式図である。

【図4】無線キー制御装置における無線キーの電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。

【図5】無線キーにおける電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態２に係る車輌制御システムの構成を示すブロック図である。

【図7】無線キー制御装置における無線キーの電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。

【図8】無線キーにおける電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る車輌制御システム１の構成を示すブロック図である。車輌制御システム１は、ドアロック機構４２、ＩＧスイッチ制御装置４４、無線キー制御装置２、無線キー３を備え、無線キー制御装置２及び無線キー３間での通信結果に応じて、車輌１００のドアをドアロック機構４２によりロック及びアンロックする制御、並びにＩＧスイッチ制御装置４４によりＩＧスイッチ４４ａの切替制御を行う。また、車輌制御システム１は、車輌１００が走行中の場合を含みＩＧスイッチ４４ａがオン状態である場合に、車輌１００から無線キー３が持ち出されたときに乗員の注意を喚起すべく報知する制御、無線キー３の電源切替え制御等を行う。尚、無線キー制御装置２は本発明における制御装置として機能し、無線キー３は本発明における無線通信機として機能する。

【0019】

無線キー制御装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically EPROM）等の不揮発性メモリを利用したＲＯＭ２１と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等のメモリを利用したＲＡＭ２２と、ドアロックスイッチ４０等の入力を受け付ける入力部２３と、ドアロック機構４２等へ制御信号を出力する出力部２４と、無線キー３との間で無線通信を行うための無線通信部２５と、計時部２７とを備える。ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力部２３、出力部２４、無線通信部２５及び計時部２７はバスＭで接続されており、相互に信号の入出力を行うことができる。ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、入力部２３、出力部２４、無線通信部２５、計時部２７及びバスＭでマイクロコンピュータを構成してもよい。尚、ＣＰＵ２０は本発明における第１制御部として機能する。

【0020】

ＲＯＭ２１には、ＣＰＵ２０が読み出して実行する制御プログラム２１ａ、及び無線キー３との間で相互に識別するための識別情報２１ｂが記憶されている。識別情報２１ｂは、例えば無線キー３のＩＤ（IDentifier）情報、無線キー制御装置２自身のＩＤ情報、及び、暗号処理に用いる鍵情報等である。ＲＡＭ２２には、ＣＰＵ２０の処理の過程で発生する情報が一時的に記憶される。計時部２７は、例えばクロック信号をカウントアップするカウンター回路を有し、時間を計測する。

【0021】

入力部２３にはドアロックスイッチ４０及び車速センサ４１が接続されている。ドアロックスイッチ４０は、車輌１００のドアの外側及び内側に夫々設けられた接触式又は機械式等のスイッチであり、ドアのロック／アンロックの操作を受け付けて無線キー制御装置２へ通知する。ドアの外側（例えばドアノブ等）に設けられたスイッチの操作により、乗員は車輌１００の外からドアのロック／アンロック操作を行うことができ、ドアの内側（例えばドアの車室内側の側面等）に設けられたスイッチの操作により、ユーザは車室内でドアのロック／アンロック操作を行うことができる。

【0022】

車速センサ４１は、例えば車輪の回転軸と共に回転する被検知体及び該被検知体の回転を検知するセンサを有し（図示略）、車輪の回転数に基づいて車速を計測する。無線キー制御装置２は、車速センサ４１から車速を取得することにより、車輌１００が停止中であるか走行中であるかを判定することができる。車速センサ４１は、例えばナビゲーション装置等で代替えし、ナビゲーション装置による位置情報により車輌１００が走行しているかを検知するようにしてもよい。尚、車速センサ４１は本発明における検知部として機能する。

【0023】

出力部２４にはドアロック機構４２、音声出力装置４３及びＩＧスイッチ制御装置４４が接続されている。ドアロック機構４２は車輌１００の各ドアをロック／アンロックするための機械機構、及び該機械機構を電気的に動作させるためのアクチュエータ等を有する。ドアロック機構４２は、無線キー制御装置２から出力されるロック／アンロックを示す２値の制御信号に応じてアクチュエータを動作させることにより、ドアのロック／アンロックを行う。尚、ドアロック機構４２は本発明における施錠装置として機能する。

【0024】

音声出力装置４３は、無線キー制御装置２及び他の車載機器（例えば、ラジオや音楽プレーヤなど）から音声信号を取得し、音声信号をスピーカ４３ａから出力する。また、音声出力装置４３は、所定のチャイム音やブザー音を音声番号とともにプリセットとして記憶しており、報知指令に付加されている音声番号に従って、アナログの音声信号をスピーカ４３ａに出力する。尚、音声出力装置４３は、報知指令とともに音声データを取得し、取得した音声データをアナログの音声信号に変換してスピーカ４３ａに出力するようにしてあってもよい。

【0025】

ＩＧスイッチ制御装置４４は、無線キー制御装置２からの切替許可信号を受けてＩＧスイッチ４４ａのスイッチ位置を切替える制御を行う。後述するように無線キー制御装置２は無線キー３との間で行われる識別情報に基づく認証処理により無線キー３が正規であるとされた場合に、切替許可信号をＩＧスイッチ制御装置４４へ出力する。ＩＧスイッチ４４ａは、運転者がボタンを押下することによってエンジンを始動させる押しボタン式のスイッチ等である。ＩＧスイッチ４４ａは、乗員による押し操作（長押し操作を含む）によって、オフ位置、アクセサリ位置（以下、ＡＣＣ位置と表記する。）、オン位置、及びエンジン始動位置に段階的に切り替えられる。なお、ここでの位置とは物理的な位置ではなく、機能的な状態を示す。

【0026】

一般的にオフ位置ではヘッドライト等の照明装置（図示略）が動作可能であり、ＡＣＣ位置ではナビゲーション装置等（図示略）が動作可能となる。このように、オフ位置及びＡＣＣ位置では電力消費量の小さい一部の車載機器のみが動作可能である。一方、オン位置では窓開閉装置、空気調和装置、ターンランプ、ワイパー、メータ機器等の多くの車輌装備品（図示略）が動作可能となる。さらにエンジン始動位置では点火プラグに点火してエンジンが始動し、エンジン始動後はオン位置に戻る。無線キー制御装置２の入力部２３にはＩＧスイッチ４４ａの位置が入力されている。無線キー制御装置２は、ＩＧスイッチ４４ａがオフ位置以外にある場合に、無線キー３が車輌１００の外部へ持ち出された場合などに乗員の注意を喚起するべく報知する制御を行う。

【0027】

無線通信部２５は、ＬＦ（Low Frequency）送信部２５ａ、ＵＨＦ（Ultra-High Frequency）送受信部２５ｂを備え、車輌１００の内外にて乗員が所持する無線キー３との間で無線通信を行う。車輌１００には、ＬＦ送信アンテナ２６ａ及びＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂがそれぞれ適所に設けられており、無線通信部２５はこれらのアンテナを利用して無線通信を行う。ＬＦ送信アンテナ２６ａは、例えば、車内に向けて送信する車内送信アンテナと、車外に向けて送信する車外送信アンテナとで構成されている。ＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂは、車輌１００の内外に関わらず、無線キー３へ無線信号を送信し、無線キー３から送信された無線信号を受信する。尚、ＵＨＦ送受信部２５ｂは本発明における第２受信部として機能する。

【0028】

ＬＦ送信部２５ａは無線キー３を呼び出す呼出信号をＬＦ帯（例えば１２５ｋＨｚ）で送信する。呼出信号には、無線キー制御装置２自身のＩＤ情報及び鍵情報等の情報等が付加されている。ＵＨＦ送受信部２５ｂは、車輌１００が走行中である旨を示す走行通知信号を無線キー３へ送信するとともに、無線キー３からの応答信号をＵＨＦ帯（例えば３１５ＭＨｚ）で受信する。ＵＨＦ送受信部２５ｂは、時分割、又は周波数分割等により送受を分けることで、無線信号の受信及び送信が可能となるようにすればよい。後述するように、応答信号には無線キー３のＩＤ情報及び鍵情報等の情報等が付加されている。ＬＦ送信部２５ａは、ＣＰＵ２０から与えられる呼出信号をＬＦ送信アンテナ２６ａから無線キー３へ送信する。ＵＨＦ送受信部２５ｂは、ＣＰＵ２０から与えられる走行通知信号をＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂから送信し、無線キー３から送信された応答信号をＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂにて受信し、ＣＰＵ２０へ与える。

【0029】

ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶されている制御プログラム２１ａを実行することにより無線キー制御装置２の各部を機能させて、ドアのロック／アンロック、ＩＧスイッチ４４ａの切替許可、無線キー３の持ち出しに対する報知、走行中の無線キー３の電源切替等の制御処理を行う。

【0030】

ＣＰＵ２０は、ドアロックスイッチ４０に対する乗員の操作を入力部２３により取得し、無線キー３へ呼出信号を送信するようにＬＦ送信部２５ａに指令する。ＣＰＵ２０は、呼出信号に対する無線キー３からの応答信号をＵＨＦ送受信部２５ｂで受信すると、受信した応答信号に含まれる情報に基づく認証処理を行う。認証に成功した場合、ＣＰＵ２０は、ドアロック機構４２を動作させて、車輌１００のドアのロック／アンロックを行う。

【0031】

また、ＣＰＵ２０は、ＩＧスイッチ４４ａに対する操作を入力部２３により取得し、無線キー３へ呼出信号を送信するようにＬＦ送信部２５ａに指令する。ＣＰＵ２０は、呼出信号に対する無線キー３からの応答信号をＵＨＦ送受信部２５ｂで受信すると、受信した応答信号に含まれる情報に基づく認証処理を行う。認証に成功した場合、ＣＰＵ２０は、ＩＧスイッチ制御装置４４へ切替許可信号を出力する。

【0032】

また、ＣＰＵ２０は、ＩＧスイッチ４４ａがオフ位置以外の位置になっているオン状態（ＡＣＣ位置、オン位置及びエンジン始動位置にある状態）で、反復的に無線キー３へ呼出信号を送信するようにＬＦ送信部２５ａに指令する。ＣＰＵ２０は、呼出信号に対する無線キー３からの応答信号をＵＨＦ送受信部２５ｂで受信すると、受信した応答信号に含まれる情報に基づく認証処理を行う。ＣＰＵ２０は、応答信号をＵＨＦ送受信部２５ｂで受信できない場合に、及び認証に失敗した場合に、無線キー３が車輌１００の外部へ持ち出されたと判断して、音声出力装置４３へ報知指令を出力する。音声出力装置４３は報知指令に基づいて、スピーカ４３ａから報知音を出力する。

【0033】

また、ＣＰＵ２０は、ＩＧスイッチ４４ａがオフ位置以外の位置になっているオン状態で、車速センサ４１から入力される信号に基づき車輌１００が走行中であるか否かを判定する。走行中である場合、ＣＰＵ２０は、無線キー３へ走行通知信号を送信するようにＵＨＦ送受信部２５ｂに指令する。尚、走行通知信号は、無線キー３で判読可能であればどのような信号でもよいが、例えば、特定のコード（例えば４ビット長の「１０１０」など）が付加された信号とすればよい。更に同期、識別等のための信号、及び無線通信インタフェースに準拠するべく付加する信号等を含むものであってもよい。無線キー３は走行通知信号を受信すると、該信号に基づき電源の切替えを行う。

【0034】

ＣＰＵ２０は、ＬＦ送信部２５ａにより上述の車内送信アンテナから無線キー３へ呼出信号を送信した場合に、無線キー３から送信される応答信号をＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂを介してＵＨＦ送受信部２５ｂにて受信したか否かに応じて、無線キー３が車内に存在するか否かを判定することができる。同様にＣＰＵ２０は、ＬＦ送信部２５ａにより上述の車外送信アンテナから無線キー３へ呼出信号を送信した場合に、無線キー３からの応答信号をＵＨＦ送受信アンテナ２６ｂを介してＵＨＦ送受信部２５ｂにて受信したか否かに応じて、無線キー３が車外の所定範囲内、例えば数ｍの範囲内に存在するか否かを判定することができる。

【0035】

次に無線キー３について説明する。図２は無線キー３の構成を示すブロック図である。無線キー３は、制御部３０、無線通信部３１、操作部３３、内蔵電池３４、発電部３５、電源切替器３６を備える。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、ＲＯＭに記憶してある制御プログラムをＣＰＵが実行することにより無線キー３の各部を機能させる。またＲＯＭには、無線キー制御装置２との間で相互に識別するための識別情報が記憶されている。識別情報は、例えば無線キー３自身のＩＤ情報、無線キー制御装置２のＩＤ情報、及び暗号処理に用いる鍵情報等である。ＲＡＭには、ＣＰＵの処理の過程で発生する情報が一時的に記憶される。

【0036】

無線通信部３１は、ＬＦ受信部３１ａ及びＵＨＦ送受信部３１ｂを有する。ＬＦ受信部３１ａは、無線キー制御装置２から送信される呼出信号をＬＦ受信アンテナ３２ａにより受信する。ＬＦ受信部３１ａは、呼出信号に含まれる情報（無線キー制御装置２のＩＤ情報及び鍵情報等）を読み出して制御部３０へ出力する。ＵＨＦ送受信部３１ｂは、無線キー制御装置２から送信される走行通知信号をＵＨＦ送受信アンテナ３２ｂにより受信し、走行通知信号に含まれるコードを読み出して制御部３０へ出力する。また、ＵＨＦ送受信部３１ｂは、制御部３０からの制御信号に基づき、無線キー３のＩＤ情報及び鍵情報等の情報を含む応答信号をＵＨＦ送受信アンテナ３２ｂから送信する。ＵＨＦ送受信部３１ｂは、時分割、又は周波数分割等により送受を分けることで、無線信号の受信及び送信が可能となるようにすればよい。操作部３３は、ロックボタン３３ａ、アンロックボタン３３ｂを有し、これらの操作ボタンに対する乗員の操作を受け付け、各操作ボタンに対応する操作信号を制御部３０へ出力する。尚、ＵＨＦ送受信部３１ｂは本発明における送信部及び受信部として機能する。

【0037】

制御部３０は、無線キー制御装置２からの呼出信号を無線通信部３１にて受信した場合に、識別情報に基づく認証処理を行う（なお認証処理の詳細な手順については説明を省略する）。認証に成功した場合、制御部３０は、応答信号の送信を指令する制御信号を無線通信部３１へ出力する。また制御部３０は、ロックボタン３３ａ／アンロックボタン３３ｂに対応する操作信号が入力された場合、ロック信号／アンロック信号の送信を指令する制御信号を無線通信部３１へ出力する。この制御信号に対して、無線通信部３１のＵＨＦ送受信部３１ｂは、ロック又はアンロックを示す情報及び識別情報（無線キー３のＩＤ番号及び鍵情報等）を含む無線信号をＵＨＦ送受信アンテナ３２ｂから送信し、該無線信号を無線キー制御装置２が受信することにより、車輌１００のドアのロック／アンロックが行われる。尚、制御部３０は本発明における第２制御部として機能する。

【0038】

また、制御部３０は、無線キー制御装置２からの走行通知信号を無線通信部３１にて受信した場合に、該走行通知信号に含まれるコードを取得し、車輌１００が走行中であることを認識し、電源切替器３６へ電源を発電部３５に切替えるように指令する制御信号を出力する。

【0039】

内蔵電池３４は、例えば小型のボタン電池であり、電池に蓄えられた電力が消耗されると交換する必要がある。これに対して、発電部３５は蓄電部３５ａ及び振動発電素子３５ｂを有し、振動によって振動発電素子３５ｂが発電した電力を蓄電部３５ａに蓄える。図３は振動発電素子３５ｂの一構成例を示す模式図である。振動発電素子３５ｂは、対向して配置された電極５１及び５２、該電極間に接続した抵抗５３を有する。振動発電素子３５ｂは、一方の電極５１が摺動可能に支持されており、該一方の電極５１が、固定された他方の電極５２に対して相対変位するように構成されている。

【0040】

一方の電極５１が他方の電極５２に対して相対変位することによって、電極に蓄えられた電荷が移動して抵抗５３に電流が流れ、抵抗５３の両端間に電圧が生じることで発電する。車輌１００が走行することにより、車輌１００で発生した振動が車輌１００内に置かれた無線キー３に伝わり、電極間の相対変位が発生する。また、車輌１００が加減速することによっても電極が力を受け、電極間の相対変位が生じる。振動発電素子３５ｂは、発生させた電力を蓄電部３５ａへ供給する。尚、振動発電素子３５ｂは、上述の構成に限られず車輌１００の走行により力を受けて振動することで発電する素子であればよく、公知の振動発電素子を用いることができるが、無線キー３に組み込むためには小型のものが好適である。

【0041】

蓄電部３５ａは、ダイオード等による整流回路、コンデンサ等による平滑化回路を有し、振動発電素子３５ｂから供給される電力を整流及び平滑化して蓄積する。また、蓄電部３５ａにツェナーダイオード等による定電圧回路を設けて定電圧を出力するようにしてもよい。

【0042】

電源切替器３６は、内蔵電池３４、発電部３５、無線キー３の各部へ電力を供給する電力供給線Ｂに接続されており、該電力供給線Ｂに接続する電源を内蔵電池３４又は発電部３５のいずれかに切替える。電源切替器３６は、制御部３０からの制御信号に基づき電源を発電部３５に切替える。尚、電源切替器３６は本発明における電源切替部として機能する。

【0043】

次に車輌制御システム１における無線キー３の電源切替に関する動作について説明する。図４は無線キー制御装置２における無線キー３の電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。上述のとおり、無線キー制御装置２は、ＩＧスイッチ制御装置４４から入力されるＩＧスイッチ４４ａの位置がオン状態である場合に、無線キー３へ呼出信号を送信して無線キー３が車輌１００の外部への持ち出されないかを監視している。無線キー制御装置２のＣＰＵ２０は、ステップＳ１において車輌１００が走行中であるか否かを車速センサ４１からの信号に基づいて判定する。走行中であると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ２により走行通知信号を送信するようにＵＨＦ送受信部２５ｂに指令する。走行中ではないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、及びステップＳ２により走行通知信号を送信した後、ＣＰＵ２０は、ステップＳ３により無線キー３を呼び出す呼出信号を送信するようにＬＦ送信部２５ａに指令する。ＬＦ送信部２５ａはＣＰＵ２０からの指令に基づき呼出信号をＬＦ送信アンテナ２６ａ（上述の車内送信アンテナ）から送信する。

【0044】

ＣＰＵ２０は、呼出信号の送信後、ステップＳ４により計時部２７に対してタイマリセット及びスタートを指令する。この後、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５により応答信号を受信したか否かを判定する。応答信号を受信していないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ６において、計時部２７がスタートさせたタイマが所定時間を経過したか否かを判定する。所定時間は例えば数十秒から数分程度とする。所定時間を経過していない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５に戻って応答信号を受信したか否かを判定する。所定時間を経過した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は無線キー３が車輌１００の外部へ持ち出されたと判断して報知指令を音声出力装置４３へ出力（ステップＳ９）する。音声出力装置４３は、報知指令を受けてスピーカ４３ａから報知音を出力する。

【0045】

一方、ステップＳ５において応答信号を受信したと判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ７により、応答信号に付加されている無線キー３のＩＤ情報及び鍵情報等に基づく認証処理を行う。ＣＰＵ２０は、ステップＳ８により認証に成功したか否かを判定する。認証に成功した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は処理を終了する。認証に失敗した場合（Ｓ８：ＮＯ）、ＣＰＵ２０は処理をステップＳ５へ戻す。

【0046】

図５は無線キー３における電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。無線キー３の制御部３０は、ステップＳ１０において、走行通知信号をＵＨＦ送受信部３１ｂにより受信したか否かを判定する。走行通知信号を受信した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部３０は、ステップＳ１１により、電源を発電部３５に切替えるように電源切替器３６へ指令し、電源切替器３６は指令に基づいて電源を発電部３５に切替える。走行通知信号を受信していない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部３０は、ステップＳ１２により、電源を内蔵電池３４に切替えるように電源切替器３６へ指令し、電源切替器３６は指令に基づいて電源を内蔵電池３４に切替える。

【0047】

ステップＳ１１及びＳ１２の後、制御部３０は、ステップＳ１３により呼出信号をＬＦ受信部３１ａにより受信したか否かを判定する。呼出信号を受信していない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、制御部３０はステップＳ１３を繰り返す。呼出信号を受信した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部３０は、ステップＳ１４により、呼出信号に付加されている無線キー制御装置２のＩＤ情報及び鍵情報等に基づく認証処理を行う。制御部３０は、ステップＳ１５により認証に成功したか否かを判定する。認証に成功した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御部３０は、ステップＳ１６において応答信号を送信するようにＵＨＦ送受信部３１ｂに指令する。ＵＨＦ送受信部３１ｂは制御部３０からの指令に基づき応答信号を送信する。制御部３０は、ステップＳ１６による送信の後、処理を終了する。また、認証に失敗した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、制御部３０は処理をステップＳ１３へ戻す。

【0048】

以上より、本実施形態によれば、車輌１００に搭載されている無線キー制御装置２が、可搬型の無線キー３との通信結果に応じて車輌１００の動作に係る制御を行う。具体的には、無線キー制御装置２は、ドアのロック／アンロック制御、ＩＧスイッチ４４ａの位置切替えに対する許可制御、無線キー３の持ち出し監視制御などを行う。無線キー制御装置２は、車輌１００の走行中に、無線キー３を呼び出す呼出信号を送信し、呼出信号に対して無線キー３から送信される応答信号を受信することにより無線キー３との通信を継続する。無線キー制御装置２は、車速センサ４１により車輌１００が走行中であるかを検知し、車速センサ４１が走行中であることを検知した場合に、無線キー３へ走行中である旨を示す走行通知信号を送信する制御をＣＰＵ２０により行う。無線キー３は内蔵電池３４及び発電部３５を有する。発電部３５は、車輌１００の走行により発生する力を受けて発電する。無線キー３は、ＵＨＦ送受信部３１ｂにより応答信号を送信し、走行通知信号を受信する。無線キー３は、ＵＨＦ送受信部３１ｂに電力を供給する電源を内蔵電池３４及び発電部３５のいずれか一方に電源切替器３６により切替える。無線キー３の制御部３０は、ＵＨＦ送受信部３１ｂが受信した走行通知信号に基づき、発電部３５からＵＨＦ送受信部３１ｂに電力を供給するべく電源切替器３６へ指令する。これにより、無線キー３は、走行通知信号を受信することで、簡易的に電源を発電部３５に切替えることができ、無線キー３の内蔵電池３４の消耗を抑えることができる。

【0049】

また本実施形態によれば、発電部３５は、対向して配置された２つの電極５１及び５２を有する。一方の電極５１が力を受けて他方の電極５２と相対変位することで発電するので、発電された電力を用いてＵＨＦ送受信部３１ｂから応答信号が送信される。

【0050】

また本実施形態によれば、車輌１００のドアのロック及びアンロックを電気的に行うドアロック機構４２を備えており、無線キー制御装置２は無線キー３との通信結果に応じてドアロック機構４２によりドアをロック及びアンロックする制御を行う。これにより、車輌１００のドアをロック及びアンロックする車輌制御システムについて、簡易的に無線キー３の電池の消耗を抑えることができる。

【0051】

また本実施形態では、無線キー３の発電部３５は蓄電部３５ａに電力を蓄積するが、例えば、車輌１００が低速で走行することで、発電部３５に与えられる振動や加速度が小さく、応答信号を送信するために必要な発電量を得ることができない状態になる可能性がある。この場合、無線キー３は蓄電部３５ａの蓄電量を検知し、蓄電量が応答信号を送信するために必要な電力に満たないと判断されるときには、電源切替器３６により、電源を発電部３５から内蔵電池３４に切替えるようにすればよい。

【0052】

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２においては、無線キー制御装置２が、無線キー３からの応答信号の信号強度に基づいて無線キー３の電源を切替える制御を行うようにする。図６は本発明の実施の形態２に係る車輌制御システムの構成を示すブロック図である。図６において、無線通信部２５は、受信した応答信号の信号強度を測定する信号強度測定部２５ｃを有する。図６に示す車輌制御システム１は、信号強度測定部２５ｃ以外の構成について図１に示す車輌制御システム１の構成と同等である。また、無線キー３の構成は、実施の形態１において説明した図２に示す構成と同等である。実施の形態２では、信号強度測定部２５ｃによる応答信号の信号強度測定に関して説明し、簡潔のため、その他の構成に関する説明は省略する。

【0053】

信号強度測定部２５ｃは、ＵＨＦ送受信部２５ｂによって受信した無線キー３からの応答信号の信号強度を測定する。信号強度測定部２５ｃ、例えば公知のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）であり、ＵＨＦ送受信部２５ｂにて受信した応答信号を整流するなどして信号強度を測定する。信号強度測定部２５ｃで測定した信号強度をＣＰＵ２０に与える。ＣＰＵ２０は信号強度が応答信号の受信に必要な所定値より小さい場合に、無線キー３での発電量が足りないと判断する。このとき、ＣＰＵ２０は、無線キー３が内蔵電池３４を電源とする制御を行うように指令する電源切替信号をＵＨＦ送受信部２５ｂから送信させる。

【0054】

電源切替信号は無線キー３で判読可能であればどのような信号でもよいが、例えば、特定のコード（例えば４ビット長の「１０１１」など）が付加された信号とすればよい。更に同期、識別等のための信号、及び無線通信インタフェースに準拠するべく付加する信号等を含むものであってもよい。無線キー３は電源切替信号を受信すると、該信号に基づき電源の切替えを行う。

【0055】

図７は無線キー制御装置２における無線キー３の電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。図７に示すステップＳ２１からＳ２６までの処理は、図４に示すステップＳ１からＳ６までの処理と同等であるので、簡潔のため説明を省略する。無線キー制御装置２のＣＰＵ２０は、図７に示すステップＳ２７において、受信した応答信号の信号強度が所定値以上であるか否かを信号強度測定部２５ｃによる測定結果に基づいて判定する。信号強度が所定値未満と判定された場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ２８により、ＵＨＦ送受信部２５ｂに電源切替信号を送信するよう指令し、該指令に基づいてＵＨＦ送受信部２５ｂは電源切替信号を送信する。ＣＰＵ２０は、ステップＳ２８により電源切替信号を送信した後、ステップＳ２３に処理を戻し、再度呼出信号を送信する。また、信号強度が所定値以上と判定された場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、ステップＳ２９により、応答信号に付加されている無線キー３のＩＤ情報及び鍵情報等に基づく認証処理を行う。図７に示すステップＳ２９からＳ３１までの処理は、図４に示すステップＳ７からＳ９までの処理と同等であるので、簡潔のため説明を省略する。

【0056】

図８は無線キー３における電源切替に関する処理手順を示すフローチャートである。図８に示すステップＳ４０の処理は、図５に示すステップＳ１０の処理と同等であるので、簡潔のため説明を省略する。無線キー３の制御部３０は、ステップ４１により、電源切替信号をＵＨＦ送受信部３１ｂにより受信したか否かを判定する。電源切替信号を受信した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御部３０は、ステップＳ４３により、電源を内蔵電池３４に切替えるように電源切替器３６へ指令し、電源切替器３６は指令に基づいて電源を内蔵電池３４に切替える。電源切替信号を受信していない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、制御部３０は、ステップＳ４２により、電源を発電部３５に切替えるように電源切替器３６へ指令し、電源切替器３６は指令に基づいて電源を発電部３５に切替える。図８に示すステップＳ４４からＳ４７までの処理は、図５に示すステップＳ１３からＳ１６までの処理と同等であるので、簡潔のため説明を省略する。

【0057】

以上より、本実施形態によれば、無線キー制御装置２が、ＵＨＦ送受信部２５ｂにより応答信号を受信し、ＣＰＵ２０は、ＵＨＦ送受信部２５ｂが受信した応答信号の信号強度が所定値以下である場合に、無線キー３へ内蔵電池に切替えるべき旨を示す電源切替信号を送信する制御を行うようにしてある。無線キー３は電源切替信号に基づいて、制御部３０により、内蔵電池３４からＵＨＦ送受信部３１ｂに電力を供給するべく電源切替器３６へ指令するようにしてある。これにより、発電部３５での発電量が足りない場合に内蔵電池３４に切替え、無線キー３と無線キー制御装置２との間の通信を継続することができる。

【0058】

上述の実施の形態１及び２では、無線キー制御装置２におけるＬＦ送信アンテナ２６ａに関し、ＬＦ送信アンテナ２６ａを車内送信アンテナ及び車外送信アンテナで構成する例につき説明したが、本発明はこの構成に限られるものではない。例えば、３つ以上の送信アンテナを車輌１００の適所（運転席のドア部、助手席のドア部、後部座席後方位置等）に設けて順次呼出信号を送信し、無線キー３にて各呼出信号の受信強度を測定し、応答信号に測定した各受信強度の情報を付加する。無線キー制御装置２は、応答信号から各受信強度の情報を読み出し、三点測量の原理を用いて無線キー３の位置を割り出し、無線キー３が車内にあるか車外にあるかを判定するようにしてもよい。この判定を図４に示すステップＳ５とステップＳ７との間（図７では、ステップＳ２５とステップＳ２７との間）に挿入し、ＣＰＵ２０は、無線キー３が車内に有ると判定した場合にステップＳ７（図７では、ステップＳ２７）に移行し、無線キー３が車外に有ると判定した場合にステップＳ９（図７では、ステップＳ３１）へ移行するようにすればよい。

【0059】

また、上述の実施の形態１及び２では、無線キー３の電源切替器３６は、制御部３０、無線通信部３１、操作部３３等へ電力を供給する電源を内蔵電池３４及び発電部３５のいずれかとする切替えを行っているが、制御部３０、無線通信部３１、操作部３３の一部について電源を切替えるようにしても良いし、更には、無線通信部３１内のＬＦ受信部３１ａ及びＵＨＦ送受信部３１ｂのいずれかについて、電源を切替えるようにしてもよい。即ち、従来、内蔵電池３４のみで無線キー３の各部を動作させていたことに比較し、無線キー３の一部を発電部３５からの電力で動作させるようにすることで、無線キー３の内蔵電池３４の電力消耗を抑えることが可能である。

【0060】

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0061】

１００ 車輌
１ 車輌制御システム
２ 無線キー制御装置（制御装置）
２０ ＣＰＵ（第１制御部）
２５ｂ ＵＨＦ送受信部（第２受信部）
３ 無線キー（無線通信機）
３０ 制御部（第２制御部）
３１ｂ ＵＨＦ送受信部（送信部、受信部）
３４ 内蔵電池
３５ 発電部
３６ 電源切替器（電源切替部）
４１ 車速センサ（検知部）
４２ ドアロック機構（施錠装置）
５１、５２ 電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】