(57)【要約】【課題】  携帯キー所有者がドアを開扉する動作を検知してドアを自動で解錠するキーレスエントリシステムを提供する。【解決手段】  ＩＤコードを無線信号として間欠的に送信する携帯キーと、前記携帯キーからの無線信号を受信して受信信号強度に応じた信号を出力する受信回路と、前記受信回路から出力される前記信号の受信強度変化率を検出する手段と、マイクロコンピュータと、施解錠機構駆動回路と、施解錠機構からなるキーレスエントリシステムであり、前記信号の受信強度変化率が所定の値を超えたことを検知して、施解錠制御駆動回路を解錠動作させることにより、ドアを自動で解錠させることが出来る。【選択図】      図１ 
2005146708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＤコードを無線信号として間欠的に送信する携帯キーと、前記携帯キーからの無線信号を受信して受信信号強度に応じた信号を出力する受信回路と、前記受信回路から出力される前記受信信号強度に応じた信号の受信強度変化率を検出する手段と、マイクロコンピュータと、施解錠機構駆動回路と、施解錠機構からなるキーレスエントリシステムであり、前記受信信号強度に応じた信号の受信強度変化率が所定の値を超えたことを検知して、施解錠機構駆動回路を解錠動作させることを特徴とするキーレスエントリシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のキーレスエントリシステムであって、前記携帯キーは使用者の腕に装着する方式であることを特徴とするキーレスエントリシステム。
【請求項３】
ＩＤコードを無線信号として間欠的に送信する携帯キーと、前記無線信号を受信するアンテナと、前記携帯キーからの無線信号を受信して受信信号強度に応じた信号を出力する受信回路と、前記受信回路から出力される前記信号の受信強度変化率を検出する手段と、マイクロコンピュータと、施解錠機構駆動回路と、施解錠機構からなる車両のキーレスエントリシステムであり、前記アンテナを車両のドアノブ内に設置したことを特徴とする請求項１に記載のキーレスエントリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両や住宅のドア等に適用される、無線式の施解錠制御装置（以下、キーレスエントリシステムと称す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のキーレスエントリシステムとしては、施解錠の度に携帯キー使用者が、携帯キーに設けられたボタンを手動操作して携帯キーからＩＤコードを送信し、ドア側の通信装置にＩＤコードを受信させ、受信したＩＤコードがドアの解錠を許可されたものであると判断された場合にドアの施解錠を行う方式がある一方、携帯キーとドア側の通信装置が所定の時間間隔で常時通信を行い、携帯キー使用者がドアの近傍に近づくことで携帯キーから送信されたＩＤコードをドア側の通信装置が受信可能となり、受信したＩＤコードがドアの解錠を許可されたものであると判断された場合に自動的にドアが解錠する方式も存在する。自動的にドアが解錠する方式は、携帯キー所有者が解錠のため特別な操作を行う必要が無く、より操作性に優れるものとなっている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置においては、車両側に送信リクエストコマンドを間欠的に送信する手段と、送信リクエストコマンドに応答して、携帯キーから返送されるコード信号の受信を確認する受信確認手段と、コード信号の受信が途絶えたことを条件として、車両ドアを施錠する施錠制御手段を持つ。また、施錠後に、コード信号の受信があったときに車両ドアを解錠する解錠制御手段も持つため、携帯キーを所持する者は、特別な施解錠操作をする必要なく、自動でドアの施解錠を行う事が可能となっている。しかしながらこの従来例では、携帯キーを所持する者がドアの近くに居ると、車両側と携帯キーが常時コード信号の通信を行うことが出来るため、車両ドアは常に解錠状態となる。ドアを常に解錠状態にしておくことは、車両盗難等の危険性が増すため、一定時間以上何らかの手段によりドアを再施錠する必要がある。この対策が記載された従来例として、携帯キーからの信号受信に基づき、車両ドアの錠の解錠動作を行った後、タイマーを動作させ、規定時間内にドアが開扉されないとき再施錠させる手段を備えたキ−レスエントリシステムが記載されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平５−３５０９号公報（第２−５頁、第１−２図）
【特許文献２】特公平７−４７９０７号公報（第３−４頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、携帯キーを所持する人のあらゆる行動に対応できるキ−レスエントリシステムは無かった。例えば上記特許文献２の技術を用いて、携帯キーの所有者がドアの近くに居るにもかかわらず、規定時間後に再施錠した場合、次に携帯キーの所有者がドアを開扉するためには、再び解錠する必要がある。この場合、ドア側の通信装置には携帯キー所有者がドアを開扉する動作を行っていることを知る手段が無いため、自動で解錠することは不可能である。よって携帯キー所持者は、ドアを再び解錠するために、携帯キーに設置された再解錠ボタンを押すなど特別な操作を行う必要が発生するため、使い勝手の劣るものとなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決しようとするもので、携帯キーを所持する人のあらゆる行動に対応できるキ−レスエントリシステムを提供することであり、例えば携帯キーの所
有者がドアの近くに居る場合に携帯キー所有者がドアを開扉する動作を検知してドアを自動で解錠するキーレスエントリシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の要旨は、ＩＤコードを無線信号として間欠的に送信する携帯キーと、前記携帯キーからの無線信号を受信して受信信号強度に応じた信号を出力する受信回路と、前記受信回路から出力される前記受信信号強度に応じた信号の受信強度変化率を検出する手段と、マイクロコンピュータと、施解錠機構駆動回路と、施解錠機構からなるキーレスエントリシステムであり、前記受信信号強度に応じた信号の受信強度変化率が所定の値を超えたことを検知して、施解錠制御駆動回路を解錠動作させることにより、ドアを自動で解錠させることが出来る。
【０００７】
また、前記携帯キーは使用者の腕に装着する方式にしたことで、使用者がドアを開扉しようと腕をドアに近づける動きが判別し易くなり、確実にドアを解錠することが出来る。
【０００８】
また、ＩＤコードを無線信号として間欠的に送信する携帯キーと、前記無線信号を受信するアンテナと、前記携帯キーからの無線信号を受信して受信信号強度に応じた信号を出力する受信回路と、前記受信回路から出力される前記信号の受信強度変化率を検出する手段と、マイクロコンピュータと、施解錠機構駆動回路と、施解錠機構からなる車両のキーレスエントリシステムであり、前記アンテナを車両のドアノブ内に設置することにより、使用者がドアを開扉しようと携帯キーを装着した腕をドアに近づける動きが判別し易くなり、確実にドアを解錠することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
上記のごとく本発明によれば、携帯キー使用者が解錠のために、より操作性に優れたキーレスエントリシステムを提供することが出来る。
【００１０】
更に、携帯キーを腕に装着する方式であることにより、使用者がドアを開扉しようと腕をドアに近づける動きが判別し易くなり、確実にドアを解錠することが出来る。
【００１１】
また、本発明を車両のキーレスエントリシステムに使用した場合、受信アンテナを車両のドアノブ内に設置したことで、携帯キーをドアノブに近づける動きが判別し易くなり、確実にドアを解錠することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態におけるキーレスエントリシステムを説明する。
本発明は、車両ドアや住宅の玄関ドアなど、室内への入退出を制御するキーレスエントリシステムすべてに適用可能であるが、以下は車両ドアのキーレスエントリシステムに適用した例である。図１は、本発明のキーレスエントリシステムのブロック図である。本発明のキーレスエントリシステムは、携帯キー１００と、施解錠を行うドア側の施解錠制御部１１０とから構成される。携帯キー１００は本実施の形態においては腕に装着可能なブレスレット型とし、使用者がドアを開く際にドアノブを操作する側の手首に装着している。手首に装着しているのは、後述する本発明の効果を最も大きく得るためであるが、手首装着に限定されるものではなく、胸などに装着しても良い。即ち、従来の携帯キーと同じように衣服のポケットに入れるなどして携帯しても、本発明の効果が得られる。
携帯キー１００は、制御を行うためのマイクロコンピュータ１０４と、固有のＩＤコードを保存するＩＤコードメモリ１０５と、ＩＤコードに変調を加えるための変調回路１０３と、変調されたＩＤコードを送信信号として出力する送信回路１０２と、送信信号を電波にて送信するためのアンテナ１０１とから構成されている。
他方、施解錠制御部１１０は車両側に搭載されているもので、携帯キー１００から送信さ
れた送信信号を受信し、ＩＤコードの有効・無効を判別して車両ドアの錠機構の施解錠を行うものである。
施解錠制御部１１０は、制御を行うためのマイクロコンピュータ１１４と、固有のＩＤコードを保存するＩＤコードメモリ１１５と、携帯キー１００からの電波を受信するためのアンテナ１１１と、受信信号の検波・増幅を行うための受信回路１１２と、受信信号からＩＤコードを復調するための復調回路１１３と、受信強度の時間変化率を検出する受信強度変化率検出手段１１６と、施錠あるいは解錠を行う機構である施解錠機構１１８と、該施解錠機構１１８を駆動するための施解錠機構駆動回路１１７と、開扉センサ１１９とから構成されている。
受信強度変化率検出手段１１６は、受信回路１１２から出力されている受信信号強度の時間変化を常時監視している。携帯キー１００の送信出力が一定なら、電波の受信強度は距離の２乗に反比例して強くなるため、携帯キー１００がアンテナ１１１に近づくと、距離の２乗に応じて受信回路１１２の受信信号強度は増加する。使用者が車両ドアを開けようとして携帯キー１００を装着した腕をドアノブに伸ばす動作を考えた場合、アンテナ１１１はドアノブもしくはその近傍に設置した場合が最も受信信号強度の時間変化率は大きくなる。よって、本実施の形態では、アンテナ１１１はドアノブ内部に設置されている。
受信強度変化率検出手段１１６は、使用者が携帯キー１００を装着した腕をドアノブに伸ばした動作による受信強度の増大を検出すると、マイクロコンピュータ１１４に割り込みを発生する。なお、後述する割り込み許可状態のみ受信強度の増大を検出したことに対して割り込みが発生し、割り込み禁止状態では受信強度の増大を検出しても割り込みは発生しない。マイクロコンピュータ１１４は、この割り込み発生により、ドアノブに腕が伸びたことを知ることが出来る。なお、アンテナ１１１はドアノブ以外の場所に設置しても、本発明の効果が得られる。
施解錠機構駆動回路１１７は、マイクロコンピュータ１１４からの制御信号により、施解錠機構１１８の施錠・解錠を切り替える。開扉センサ１１９は、車両ドアが開かれたことを検知するセンサであり、マイクロコンピュータ１１４は開扉センサ１１９の信号により、車両ドアの開扉を知ることが出来る。
【００１３】
図２から図４は本発明の一実施の形態におけるプログラムの動作の流れを説明するフローチャートである。図２は携帯キー１００のマイクロコンピュータ１０４の動作を、図３と図４は施解錠制御機構１１０内のマイクロコンピュータ１１４の動作を表す。
以下、図１から図４により、使用者が乗車する際に施錠された車両ドアを開扉する場合を例にとって説明する。
使用者の装着している携帯キー１００は、図２のフローチャートに示すように、Ｓ２０１においてＩＤコードの送信を行う。送信間隔は特に規定しないが、本実施の形態では０．１秒毎に送信を行っている。送信間隔はマイクロコンピュータ１０４により制御されており、送信されるＩＤコードはＩＤコードメモリ１０５に保存されているもので、この携帯キー固有のＩＤコードである。マイクロコンピュータ１０４は読み込んだＩＤコードを変調回路１０３に送る。変調回路１０３では、ＩＤコードをキャリア周波数で変調する。変調されたＩＤコードは送信回路１０２に送られ、送信回路１０２で送信に必要な電力が供給され、アンテナ１０１にて電波として送信される。
【００１４】
図１の施解錠制御部１１０は、使用者が車両近傍に不在の状態では、常に受信待ち状態にある。図３はマイクロコンピュータ１１４の１回毎の受信確認動作を表したもので、受信確認の間隔は特に規定しないが、本実施の形態では０．２秒毎に受信確認を行っている。受信確認の間隔はマイクロコンピュータ１１４により制御されている。
アンテナ１１１にて受信した電波は、受信回路１１２にて検波・増幅され、キャリア周波数にて変調されたアナログ信号が得られる。受信した電波の強度に応じた信号は受信強度変化率検出手段１１６へと送られ、一方、復調回路１１３では変調されたアナログ信号からＩＤコードを復調する。マイクロコンピュータ１１４では、復調されたＩＤコードと自
身のＩＤコードメモリ１１５内に保存されたＩＤコードとを比較し、解錠が許可されたＩＤコードと判断されれば、施解錠機構駆動回路１１７に解錠する命令を出す。
次に図３について説明する。図３において、状態フラグは、解錠状態では状態フラグ＝１であり、施錠状態では通常は状態フラグ＝０（但し、一度解錠した後にドアが開かれず規定時間を経過した場合には施錠状態でも状態フラグ＝１）であり、施解錠の状態を管理するフラグである。
図３のＳ３０１では、解錠が許可されたＩＤコードを受信したかどうかの判断を行っており、使用者が車両から十分離れた位置にいて、携帯キー１００からの電波が届かない場合、Ｓ３１５で割り込み禁止処理、Ｓ３１６で状態フラグを０にする処理を行うが、これらはもともと車両ドアが施錠状態の場合、状態が変わるものではなく特に意味をなさない。（割り込み状態の初期値は禁止であり、状態フラグの初期値は０であるが、これは図示せず）。Ｓ３１７の条件判断にてもドアは施錠状態なので、そのまま何の処理も行わず、一連の動作は終了する。
次に、使用者が車両に接近し、携帯キー１００からの送信信号を施解錠制御部１１０が受信可能になった場合を説明する。図３のＳ３０１にて解錠が許可されたＩＤコードを受信したと判断すると、Ｓ３０２にてドアが施錠であると判断するとＳ３０３にて状態フラグを見る。状態フラグは初期値０なので、Ｓ３０４、Ｓ３０５に進み、図１の施解錠制御部１１０のマイクロコンピュータ１１４は施解錠機構駆動回路１１７に解錠命令を出すと共に、状態フラグを１にする処理を行う。施解錠機構駆動回路１１７は施解錠機構１１８を解錠方向へと駆動し、車両ドアは解錠される。図３のＳ３０４にて解錠動作を行った後、Ｓ３０５にて状態フラグを１にし、解錠状態であることを表す。また、Ｓ３０６にてタイマーをスタートする。このタイマーはマイクロコンピュータ１１４内にあるもので（図示せず）、解錠状態の保持時間を規定するためのものである。解錠状態の保持時間に特に制限は無いが、本実施の形態では１０分を規定値としている。よって、車両ドアの解錠後１０分間、携帯キー１００からのＩＤコードを受信しつづける限りは、Ｓ３０２からＳ３０７に進み、ドアが未だ回避されていなければ（ドアの開扉は図１の開扉センサ１１９にて検知している）、Ｓ３１１に進む。Ｓ３１１では、タイマーが規定時間の１０分経過しているかどうかの判断を行い、規定時間に達していなければ、そのまま何も行わず一連の動作は終了する。規定時間に達するまで、この処理の流れは繰り返される。
また、規定時間の１０分以内に使用者が車両のドアを開扉した場合を説明する。図３のＳ３０７において、ドアが開扉されたことが検知されれば、Ｓ３０８で割り込み禁止状態に、Ｓ３０９で状態フラグを０にする。状態フラグはＳ３０５で１になっていたためここで０に戻るが、割り込みは許可状態になっていなかったため、変化は無い。また、規定時間内にドアが開扉されたため、Ｓ３１０でタイマーをストップし、一連の開扉動作は終了する。
【００１５】
次に、本発明の特徴である、車両ドアが回避される前に規定時間が経過し、一旦車両ドアが施錠された場合を説明する。図３のＳ３０４にて車両ドアが開錠されてから、開扉されないまま規定時間の１０分に達すると、Ｓ３１１からＳ３１２に進み、タイマーをストップし、次にＳ３１３にて施錠する。施錠は図１のマイクロコンピュータ１１４から施錠命令が施解錠機構駆動回路１１７に送られ、施解錠機構駆動回路１１７は施解錠機構１１８を施錠方向へと駆動し、車両ドアは施錠される。図３のＳ３１３にて施錠した後、Ｓ３１４にて割り込み許可状態にし、施錠作業を終了する。
この状態は、例えば携帯キーを所持した使用者が車両の近くにいるものの、すぐには車両に乗り込まず、他の作業をしている状態である。この場合、使用者以外の者が車両に侵入する危険性を回避するため、規定時間経過後は、自動的に施錠されることとなる。
施錠された後は、使用者が車両の付近にいてＩＤコードを受信可能であっても、状態フラグが１のままであるため、図３のＳ３０３にてＮｏの判断がなされ、何も動作せずルーチンが終了することが繰り返される。よって、車両ドアは解錠されない。
【００１６】
次に、使用者が車両ドアを開扉するために、ドアノブに携帯キー１００を装着した腕を伸ばした場合を説明する。ドアノブに腕を伸ばすと、携帯キー１００とドアノブ内に設置されたアンテナ１１１の距離が接近することとなり、アンテナ１１１が受信する電波強度が携帯キー１００とアンテナ１１１との距離の２乗に反比例して急激に増大する。よって受信回路１１２からは受信強度の増大に応じた信号が受信強度変化率検出手段１１６に供給される。受信強度変化率検出手段１１６は、受信強度の増大を検知すると、マイクロコンピュータ１１４に割り込み信号を送り、マイクロコンピュータ１１４は割り込み信号の発生により、使用者がドアノブに腕を伸ばしていると判断する。
図４は割り込み発生時の処理の流れを説明したものである。Ｓ４０１にて解錠を行い、Ｓ４０２にてタイマーをスタートさせる。これにより車両ドアは再び開錠され、使用者は特別な操作を行うことなく、ドアを開扉し、車両に乗車することが出来る。
仮にドアノブに手を伸ばし、車両ドアは解錠したものの開扉しなかった場合、タイマーにより再び１０分間の規定時間だけ開扉を待つ状態となる。１０分以内に開扉されれば解錠作業は終了するが、１０分以上開扉されない場合、再び施錠状態となる。
【００１７】
次に施錠について説明する。施錠する場合とは、使用者が車両から離れて、携帯キー１００からのＩＤコードを施解錠制御部１１０が受信出来ない状態になることである。
ＩＤコードを受信できなくなった場合、図３のＳ３０１からＳ３１５に進み、Ｓ３１５にて割り込みを禁止し、Ｓ３１６にて状態フラグを０に戻す。この処理は、使用者が車両の近くに接近して車両のドアが開錠したものの、開扉の操作をせず、そのまま車両から離れていった場合に必要な処理である。車両ドアが施錠状態かどうかをＳ３１７にて判断し、解錠状態の時はＳ３１８にて施錠を行い、一連の施錠作業は終了する。以後、再び携帯キーを装着した使用者が車両に近づくまでＩＤコードの受信待ち状態となる。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態におけるキーレスエントリシステムは、ドアの解錠を行うための判断として、電波の受信強度変化率を採用しているため、携帯キーの接近を検知してドアの解錠を行うことが出来る。これにより使用者が解錠のための特別な操作を行う必要が無いため、使い勝手の良く、セキュリティ性の高いキーレスエントリシステムを提供することが出来る。
本実施の形態においては、規定時間を経過して一旦施錠された車両ドアの解錠について受信強度の変化を利用する説明を行っているが、始めに解錠を行う際の条件としても、受信強度の変化を利用してかまわないのはもちろんである。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、通信手段として電波を使用しているが、光、音など、無線により非接触で通信可能な通信手段に採用することが出来る。
【００２０】
また、本実施の形態においては、携帯キーを使用者が開扉する側の腕に装着しているが、電波の受信強度変化率を検出可能なら、例えば足や胸など、身体の他の部位に装着してもかまわない。
【００２１】
また、本実施の形態においては、車両ドアのキーレスエントリシステムについて説明したが、施設の入退出や、住宅のドアに適用してもかまわない。
【００２２】
更に、キーレスエントリシステムとしての解錠動作以外にも、電波の受信強度変化率を検知してドアの自動開扉、照明装置の点灯、空調装置の作動などのスイッチとして使うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態を示すキーレスエントリシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す携帯キーの動作を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す施解錠制御部の動作を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示すの施解錠制御部の割り込み処理動作を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  携帯キー
１０１  アンテナ
１０２  送信回路
１０３  変調回路
１０４  マイクロコンピュータ
１０５  ＩＤコードメモリ
１１０  施解錠制御装置
１１１  アンテナ
１１２  受信回路
１１３  復調回路
１１４  マイクロコンピュータ
１１５  ＩＤコードメモリ
１１６  受信強度変化率検出手段
１１７  施解錠機構駆動回路
１１８  施解錠機構
１１９  開扉センサ
【図１】
2005146708.tif 000003
【図２】
2005146708.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005146708.tif 000006