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JP2017082407A - 車両ドア制御システム - Google Patents

車両ドア制御システム Download PDF

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JP2017082407A JP2015208754A JP2015208754A JP2017082407A JP 2017082407 A JP2017082407 A JP 2017082407A JP 2015208754 A JP2015208754 A JP 2015208754A JP 2015208754 A JP2015208754 A JP 2015208754A JP 2017082407 A JP2017082407 A JP 2017082407A
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渉 緒方
Wataru Ogata
渉 緒方
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Abstract

【課題】コストの上昇を抑制し、乗員の利便性を向上することが可能な車両ドア制御システムを提供する。
【解決手段】車両に搭載される車載装置と、携帯機とを含み、車載装置は、車両の状態を反映した車両状態情報を取得する情報取得部と、車両状態情報に基づいて、車両の状態が、予め定められた車両周辺検知モードに遷移したか否かを判定する状態判定部と、車両周辺検知モードに遷移したとき、車両の外部に、応答要求信号を送信する車載装置側送信部と、携帯機からの応答信号を受信する車載装置側受信部と、応答信号に基づき、携帯機を照合する照合部と、応答信号が、正しく照合されなかった携帯機から送信されたものであるとき、車両の予め定められたドアを、車両の室内の乗員による開動作の抑制を行う規制対象に設定する制御部と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両ドア制御システムに関する。
自動車を路上で停車させて乗員がドアを開ける場合、後方から移動体(自動車、2輪車両、自転車、歩行者)が近づいていることに気づかずにドアを開けると、開放したドアに移動体が接触する可能性がある。従来は、周囲に十分注意を払いながらドアを開けるように乗員に自覚を促すより他に方法がなかった。
そこで、後方へ検知波を発生するレーダー装置を車両に装備することで、後方からの車両を検知し、ドアをロックまたは乗員に通知することにより、後方から来た車両と乗員が開放したドアとの接触を防ぐ技術が開示されている(特許文献1参照)。
特開2012−116348号公報
特許文献1の構成では、高価なレーダー装置が車両に必要となるという問題がある。また、接近した移動体が自動車の周辺に留まっている場合、それでもドアを開けたい乗員に対して、該乗員の意思を優先する措置がないという問題もある。
上記課題を背景として、本発明は、コストの上昇を抑制し、乗員の利便性を向上することが可能な車両ドア制御システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するための車両ドア制御システムは、
車両に搭載される車載装置と、携帯機とを含み、
携帯機は、車載装置からの応答要求信号を受信する携帯機側受信部と、応答要求信号に応答するための応答信号を、車載装置へ送信する携帯機側送信部と、を備え、
車載装置は、車両の状態を反映した車両状態情報を取得する情報取得部と、車両状態情報に基づいて、車両の状態が、予め定められた車両周辺検知モードに遷移したか否かを判定する状態判定部と、車両周辺検知モードに遷移したとき、車両の外部に、応答要求信号を送信する車載装置側送信部と、応答信号を受信する車載装置側受信部と、応答信号に基づき、携帯機を照合する照合部と、応答信号が、正しく照合されなかった携帯機から送信されたものであるとき、車両の予め定められたドアを、車両の室内の乗員による開動作の抑制を行う規制対象に設定する制御部と、を備える。
上記構成によって、高価なレーダー装置は不要となり、また、例えば、後述するスマートキーレスシステムのような既存のシステムに組み込むことで、コストの上昇を抑制できる。また、正しく照合できない携帯機は、車両の乗員以外の者(例えば、歩行者、あるいは自転車の運転者)が所持すると考えられる。つまり、照合できない携帯機が存在するということは、車両の近傍に乗員以外の者が存在することを示す。これにより、乗員が不用意にドアを開けて、ドアが車外の者に接触する可能性を低減できる。さらに、車両の乗員が所持する、正しく照合できる携帯機では、規制対象の設定を行わないので、乗員の利便性を向上できるもしくは低下させない。
また、車両ドア制御システムを、スマートキーレスシステムに適用することで、主に車両の駐車時に動作していたものが、駐車時以外の状況でも動作可能となることで、スマートキーレスシステムの稼働率が上がり、費用対効果も改善できる。
スマートキーレスシステムの構成例を示す図。 ドア規制処理を説明するフロー図。 応答要求信号の送信タイミングを示す図。 ドア制御処理を説明するフロー図。 ドア制御の具体例を示す図。 ドア制御の具体例を示す図。
以下、車両ドア制御システムを、スマートキーレスシステムに適用した例を説明する。図1のように、スマートキーレスシステム100は、車両101に搭載された車載装置1、ユーザーが所持する携帯機2、3を含んで構成される。
車載装置1は、本発明の状態判定部、照合部、制御部、位置特定部、通信判定部、接近判定部であるECU10、ECU10に接続された、メモリ11、本発明の車載装置側送信部であるLF送信部12、本発明の車載装置側受信部であるUHF受信部13、本発明の情報取得部であるLAN_IF31、警報部32を少なくとも備える。
ECU10は、周知のCPU、および信号入出力回路等の周辺回路(いずれも図示せず)を含むコンピュータとして構成される。そして、CPUがメモリ11に記憶された車載装置制御プログラムを実行することで、車載装置1の各種機能を実現する。
メモリ11は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体で構成され、車載装置制御プログラムの他に、車載装置1の動作に必要なデータを記憶する。例えば、携帯機を照合するためのマスタコードを記憶する。
LF送信部12は、携帯機(2、3の総称、以下同じ)に対し、例えばLF(長波)帯(超長波帯でもよい)の電波にて、応答要求信号等の無線信号を送信する。LF送信部12には、ドア102(運転席ドア102a、助手席ドア102b、右後席ドア102c、左後席ドア102dの総称、以下同じ)の外部に取り付けられるアウタードアハンドル131(131a、131b、131c、131dの総称、以下同じ)、あるいはドア102のそれぞれに内蔵されるドアアンテナ16(16a、16b、16c、16dの総称、以下同じ)、センターコンソール下部に取り付けられた室内アンテナ17、トランク内に取り付けられたトランク内アンテナ18、およびトランクリッド内の車両後部側に取り付けられたトランク外アンテナ19が接続される。
LF送信部12から送信される無線信号は、ドアアンテナ16、室内アンテナ17、トランク内アンテナ18、およびトランク外アンテナ19を介して、それぞれ、ドア近傍(車室外)、車室内、トランク内、トランク外近傍を含む、予め定められた送信エリア内に対してのみ到達する。
応答要求信号は、車両101が駐車時に、以下のうちの少なくとも一方を用いて送信する。
・まず、ドアアンテナ16(16a→16b→16c→16d)→トランク外アンテナ19の順に送信し、次に、室内アンテナ17→トランク内アンテナ18の順に送信する。これにより、いずれの送信エリアに探索信号が送信されているかを特定できる。つまり、携帯機からの応答信号を受信したとき、その携帯機が何処にあるかを特定できる。また、いずれかのドアが開状態となっときに、ドアアンテナ16からの送信を停止してもよい。
・ユーザーが、アウタードアハンドル131およびトランクリッド(図示せず)あるいはその近傍に設けられたロック/アンロック用のスイッチを操作したとき、該スイッチに対応するアンテナ(ドアアンテナ16あるいはトランク外アンテナ19)から送信する。ユーザーの乗車を検出したとき(例えば、ドア102が開いたことを検出したとき)、室内アンテナ17から送信する。トランクリッドがアンロック状態になったときは、トランク内アンテナ18から送信する。
UHF受信部13は、携帯機から例えばUHF(極超短波)帯(UHF帯以外の高周波帯でもよい)の電波にて送信される無線信号を受信する。これにより、携帯機の出力レベルが比較的微弱でも、車載装置1へ確実に応答信号を伝達できる。
ドア102には、それぞれ、ドア装置103(103a、103b、103c、103dの総称、以下同じ)を備える。以降、運転席のドア装置103aを例に挙げ、構成を説明する。ドア装置103aは、車両101の外部からドア102aを開けるためのアウタードアハンドル131a、車室内からドア102aを開けるためのインナードアハンドル(以降、「ドアハンドル」と略称)132a、ラッチ133a、本発明の降車意思検知部であるスイッチ群134aを含む。
ラッチ133aは、車体に設けられたストライカ(図示せず)を拘束/解放することで、ドアの閉鎖/開放を行う。ラッチについては、例えば、車両の電動スライドドア装置に用いられるもの(例えば、特開2009−007927号公報参照)、自動チャイルドロック装置に用いられるもの(例えば、特開2014−190124号公報参照)のいずれを用いてもよい。
スイッチ群134aは、ドア102aの状態(開閉状態、施錠状態など)を検出し、その結果をECU10に出力する。
ECU10は、乗員によるドアハンドル132aの操作を検出すると、ドア102aの状態の状態に応じて、ラッチ133aに含まれるモータ等のアクチュエータに、ドア102aの開閉のための駆動指令を出力する。
ECU10には、LED104(104a、104b、104c、104dの総称、以下同じ)が接続される(LED104の点灯制御の詳細については後述)。
LAN_IF31は、車内LAN(図示せず)を介して、車両に搭載された他の装置とのデータ通信を行うためのインターフェース回路である。
警報部32は、後述のドア制御処理(図4参照)で警報を出力するために用いる。警報部32として、例えば、ブザー、ホーン(いずれも図示せず)を用いる。LED104を用いてもよい。
携帯機2は、制御部20、制御部20に接続された、メモリ21、本発明の携帯機側受信部であるLF受信部22、本発明の携帯機側送信部であるUHF送信部23、操作部24を少なくとも備える。
制御部20は、周知のCPUおよび信号入出力回路等の周辺回路(いずれも図示せず)を含むコンピュータとして構成される。そして、CPUがメモリ21に記憶された携帯機制御プログラムを実行することで、携帯機2の各種機能を実現する。
メモリ21は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体で構成され、携帯機制御プログラムおよび携帯機2の照合に用いるIDコードなどの、携帯機2の動作に必要なデータを記憶する。
LF受信部22は、車載装置1からLF帯の電波にて送信される応答要求信号等の無線信号を受信する。UHF送信部23は、車載装置1に対し、UHF帯の電波にて応答信号等の無線信号を送信する。
操作部24は、例えば、リモートキーレスエントリー(以下、「RKE」と略称)機能を利用するためのプッシュスイッチ群として構成する。ユーザーが操作部24を操作したとき、例えば、ドア(トランクを含む)のロック/アンロックあるいは開閉を行うためのRKEコマンドをUHF送信部23から送信する。
携帯機3は、携帯機2から操作部24を除いたものである。携帯機2は、車両101のユーザーが所持し、携帯機3は、車両101のユーザー以外が所持することを前提としている。
携帯機3の構成を、周知のスマートフォンのようなタブレット型端末、主に子供に持たせる防犯ブザー、靴紐を固定する留め具に含めてもよい。こうすることで、所持のし忘れを防止できる。
上述の構成で、車載装置1は、携帯機に応答要求信号を送信する。応答要求信号を受信した携帯機は、IDコードを含む応答信号を車載装置1へ送信する。車載装置1は、受信したIDコードと、メモリ11に予め記憶されたマスタコードとを照合し、両者が一致して照合が正常に行われたとき、例えば、ドアの施錠または解錠の許可、あるいはエンジン始動の許可を含む制御信号を出力する。
図2の、ECU10において、所定のタイミングで実行するドア規制処理を説明する。まず、LAN_IF31を介して、車両の状態を反映した車両状態情報を取得する(S11)。次に、車両周辺検知モードに移行したか否かを判定する。
車両周辺検知モードは、ユーザーが車両101から降車しようとしている状態で、例えば、車両101の速度が既定値(例えば、5km/h)以下であるときを、車両周辺検知モードであると判定する。また、エンジンが停止状態かつ、全てのドアを、スマートキーレス機能あるいはRKEコマンドによりロック状態としたとき、車両周辺検知モードが解除されたと判定する。
車両周辺検知モードであるとき(S12:Yes)、図3のように、ドアアンテナ16からの応答要求信号を、D席(16a)→P席(16b)→DR席(16c)→PR席(16d)の順に送信する(S13)。各アンテナの送信間隔は、例えば、0.5secとする。送信間隔は、応答要求信号(「LF」と表記)の送信を開始してから、応答信号(「RF」と表記)の受信を終了するまでの時間よりも長くなるように設定する。
図2に戻り、応答信号を受信したとき(S14:Yes)、応答信号の受信信号強度(以下、「RSSI」と称する)を確認し、メモリ11に一時記憶する(S15)。RSSIは、所定時間遡ってメモリ11に記憶しておく。次に、応答信号を受信した際の、通信エラーの有無を判定する。例えば、通信エラーの一つであるフレームエラーの有無で判定する。
通信エラーがなかったとき(S16:Yes)、携帯機の位置を特定する(S17)。上述のように、応答要求信号は、各アンテナから、タイミングをずらして送信している。よって、受信した応答信号が、どのアンテナから送信した応答要求信号に対するものか、すなわち、携帯機が、どのアンテナの送信エリアにあるかを判別でき、携帯機の位置を特定できる。
上述の構成が、「車載装置は、応答信号を送信した携帯機の位置を特定する位置特定部を備え、制御部は、携帯機の位置に応じて、規制対象とするドアを設定する」ものに相当する。本構成によって、規制の不要なドアまで規制対象に設定しないので、車室内の乗員の降車を妨げることを抑制できる。
次に、特定した携帯機の位置を含む所定領域にあるドアを規制対象(詳細は後述)とする(S18)。次に、上述のように、応答信号を送信した携帯機の照合を行う(S19)。複数の携帯機から応答信号を受信したときは、それら携帯機の全てを照合する。つまり、応答信号を送信した携帯機が、スマートキーレスシステム100を構成する携帯機(2)であるか否かを判定する。
全ての携帯機との照合が正しく行われなかったとき(S20:No)、携帯機3のみが車両101の近傍にあるとして、本処理を終了する(すなわち、S18の規制を継続)。一方、照合が正しく行われた携帯機(2)があるとき(S20:Yes)、該携帯機(2)の位置を含む所定領域にあるドアの規制を解除する(S21)。
規制対象は以下のように設定する。
・携帯機(3)が、車両101の進行方向右側のドアアンテナ(16a、16c)のいずれかの送信エリア内にあるとき、車両101の進行方向右側のドア(102a、102c)を規制対象とする。
・携帯機(3)が、車両101の進行方向左側のドアアンテナ(16b、16d)のいずれかの送信エリア内にあるとき、車両101の進行方向左側のドア(102b、102d)を規制対象とする。
一方、通信エラーがあったとき(S16:No)、メモリ11に一時記憶したRSSIの履歴から、携帯機あるいは携帯機と思われる信号発信源が、車両101に接近しているか否かを判定する。RSSIの値が増加傾向にあれば、車両101に接近していると判定できる。車両101に接近していないと判定したとき(S22:No)、本処理を終了する。一方、車両101に接近していると判定したとき(S22:Yes)、車両101の全てのドアを規制対象とする(S23)。
上述の構成が、「車載装置は、応答信号を受信したときの通信エラーの有無を判定する通信判定部と、通信エラーが生じた応答信号を送信した携帯機が車両に接近しているか否かを判定する接近判定部と、を備え、制御部は、通信エラーが生じた応答信号を送信した携帯機が車両に接近しているとき、全てのドアを規制対象に設定する」ものに相当する。本構成によって、特に、位置を特定できないが接近している携帯機らしきものがあるとき、ドアが該携帯機の所持者に接触する可能性を低減できる。また、通信エラーは生じないが正しく照合できない携帯機は、接近するかどうかに関係なく規制の設定を行うので、設定漏れが生ずる可能性を低減できる。
なお、規制対象とする期間は、少なくとも、規制対象となったドアのドアアンテナから次の応答要求信号を送信するまでの間(図3の例では2秒)とする。本構成が、「制御部は、少なくとも、予め定められた期間、規制対象の設定を継続する」ものに相当する。本構成によって、規制期間内に、規制中のドアの周囲の携帯機の有無を再確認できるので、ドアが車両近傍の移動体に接触する可能性を低減できる。
図4の、ECU10において、所定のタイミングで実行するドア制御処理を説明する。本処理は、ドアの施錠状態に関係なく実行する。まず、車内のユーザーによるドアハンドル132(132a、132b、132c、132dの総称、以下同じ)の操作(ドア開操作:本発明の降車意思)があったかどうかを判定する。ドア開操作がないとき(S31:No)、本処理を終了する。ドア開操作を待ち続けてもよい。
一方、ドア開操作があったとき(S31:Yes)、そのドアが規制対象になっているか否かを判定する。規制対象になっていないとき(S32:No)、本処理を終了する。あるいは、該当するドアを開状態とするよう、ドア装置に制御指令を出力する。一方、規制対象になっているとき(S32:Yes)、該ドアの開動作を不許可とする(S33)。すなわち、ECU10から該ドアに対応するラッチに、開動作を行わせるための駆動指令を出力しない。
S33の構成が、「車載装置は、車両の室内の乗員の降車意思の有無を検知する降車意思検知部を備え、規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を検知したとき、制御部は、該規制対象に設定したドアを開状態にさせない」ものに相当する。本構成によって、乗員がドア開操作をしてもドアは開かないので、乗員は移動体の存在を認識でき、ドアが車両近傍の移動体に接触する可能性を低減できる。
次に、以下のうちの少なくとも一つを用いて、該ドアの開動作を不許可とする旨の報知を行う(S34)。
・ユーザーがドアハンドルを操作している間、該ドアのLED(104)を点灯。
・ドアハンドルの操作状態に関係なく、例えば、2秒のような、所定時間、該ドアのLED(104)を点灯。ユーザーがすぐにドアハンドルを離しても、2秒間点灯。
S34の構成が、「車載装置は、規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を検知したとき、該ドアが規制対象に設定されている旨を報知する報知部を備える」ものに相当する。本構成によって、乗員はドアが開かない理由を認識できる。また、規制対象のドアを開けようとしたときに報知するので、降車意志がないのに報知部が動作することに対する乗員の煩わしさを解消するとともに、報知部の消費電力を低減できる。
次に、例えば、2秒のような、所定時間を超えてユーザーがドアハンドルを操作し続けたとき(S35:Yes)、該ドアの開動作を許可する。すなわち、ECU10から該ドアに対応するラッチに、開動作のための駆動指令を出力する(S36)。次に、警報部32から、警報を出力する(S37)。LEDによる報知は停止させる。
S36の構成が、「降車意思検知部が、規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を、所定時間を超えて継続して検知したとき、制御部は、該ドアを開状態にさせる」ものに相当する。本構成によって、例えば、車両101の近傍に携帯機3を所持した乗員の知人が立ち止まっているときのように、乗員が車外の人物の存在を認識しているとき、乗員の降車意思を優先でき、利便性を向上できる。
S37の構成が、「車載装置は、規制対象のドアを開状態としたときに、予め定められた期間、警報を出力する警報部を備える」ものに相当する。本構成によって、乗員の降車意思を優先できるとともに、乗員に、開けたドアが車両近傍の移動体に接触する可能性があることを認識させることができる。
次に、警報停止条件が成立したか否かを判定する。警報停止条件は、例えば、ユーザーがドアハンドルを離し、かつ、該ドアが閉状態であることとする。警報停止条件が成立したとき(S38:Yes)、警報の出力を停止する(S39)。
図5および図6に、ドア制御の具体例を示す。図5では、携帯機2を所持したユーザーU1(車両101の乗員)が右後席ドア102cの近傍に位置し、ユーザーU2が左後席に着座している。車両101の左後方からは、携帯機3を所持して自転車を運転する運転者Pが接近している。
図5の状態では、車両101の右側のドア(102a、102c)は、携帯機2を所持したユーザーU1が右後席ドア102cの近傍に位置していること、あるいは、携帯機3を含む移動体が接近していないことから、規制対象とならない。車両101の左側のドア(102b、102d)は、規制対象となる。よって、ユーザーU2がドアハンドル132dを操作したときは、ドア102dは開かずにLED104dが点灯する。ドアハンドル132dの操作を2秒以上継続して行うと、ドア102dは開く。そして、ドア102dが閉じるまで、警報部32から警報が出力される。
図6では、携帯機2を所持したユーザーU1が助手席ドア102bの近傍に位置し、ユーザーU2が左後席に着座している。車両101の左後方からは、携帯機3を所持して自転車を運転する運転者Pが接近している。
図6の状態では、車両101の右側のドア(102a、102c)は、携帯機を含む移動体が接近していないことから、規制の対象とならない。車両101の左側のドア(102b、102d)も、携帯機2を所持したユーザーU1が左後席ドア102dの近傍に位置しているので、規制の対象とならない。運転者Pがそのまま直進して、車外のユーザーU1に衝突することは考えにくいためである。よって、ユーザーU2がドアハンドル132dを操作したときは、LED104は点灯せず、ドア102dは開く。警報部32からは、警報は出力されない。
以上、実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、上記形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない限り、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
1 車載装置
10 ECU(状態判定部、照合部、制御部、位置特定部、通信判定部、接近判定部)
12 LF送信部(車載装置側送信部)
13 UHF受信部(車載装置側受信部)
31 LAN_IF(情報取得部)
32 警報部
2、3 携帯機
22 LF受信部(携帯機側受信部)
23 UHF送信部(携帯機側送信部)
100 スマートキーレスシステム(車両ドア制御システム)
101 車両
102(102a〜102d) ドア
132(132a〜132d) インナードアハンドル(ドアハンドル)
134(134a〜134d) スイッチ群(降車意思検知部)

Claims (8)

  1. 車両に搭載される車載装置と、携帯機とを含み、
    前記携帯機は、
    前記車載装置からの応答要求信号を受信する携帯機側受信部と、
    前記応答要求信号に応答するための応答信号を、前記車載装置へ送信する携帯機側送信部と、
    を備え、
    前記車載装置は、
    前記車両の状態を反映した車両状態情報を取得する情報取得部と、
    前記車両状態情報に基づいて、前記車両の状態が、予め定められた車両周辺検知モードに遷移したか否かを判定する状態判定部と、
    前記車両周辺検知モードに遷移したとき、前記車両の外部に、前記応答要求信号を送信する車載装置側送信部と、
    前記応答信号を受信する車載装置側受信部と、
    前記応答信号に基づき、前記携帯機を照合する照合部と、
    前記応答信号が、正しく照合されなかった携帯機から送信されたものであるとき、車両の予め定められたドアを、前記車両の室内の乗員による開動作の抑制を行う規制対象に設定する制御部と、
    を備える車両ドア制御システム。
  2. 前記車載装置は、
    前記応答信号を送信した携帯機の位置を特定する位置特定部を備え、
    前記制御部は、前記携帯機の位置に応じて、前記規制対象とするドアを設定する請求項1に記載の車両ドア制御システム。
  3. 前記車載装置は、
    前記応答信号を受信したときの通信エラーの有無を判定する通信判定部と、
    前記通信エラーが生じた応答信号を送信した携帯機が前記車両に接近しているか否かを判定する接近判定部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記通信エラーが生じた応答信号を送信した携帯機が前記車両に接近しているとき、全てのドアを前記規制対象に設定する請求項1または請求項2に記載の車両ドア制御システム。
  4. 前記制御部は、少なくとも、予め定められた期間、前記規制対象の設定を継続する請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両ドア制御システム。
  5. 前記車載装置は、
    前記車両の室内の乗員の降車意思の有無を検知する降車意思検知部を備え、
    前記規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を検知したとき、前記制御部は、該規制対象に設定したドアを開状態にさせない請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両ドア制御システム。
  6. 前記車載装置は、
    前記規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を検知したとき、該ドアが規制対象に設定されている旨を報知する報知部を備える請求項5に記載の車両ドア制御システム。
  7. 前記降車意思検知部が、前記規制対象のドアを開けて降車しようとする降車意思を、所定時間を超えて継続して検知したとき、前記制御部は、該ドアを開状態にさせる請求項5または請求項6に記載の車両ドア制御システム。
  8. 前記車載装置は、
    前記規制対象のドアを開状態としたときに、予め定められた期間、警報を出力する警報部を備える請求項7に記載の車両ドア制御システム。
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JP2020078959A (ja) * 2018-11-12 2020-05-28 トヨタ自動車株式会社 降車支援装置
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