JP2019157449A - 車両制御装置およびドア制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】音による車両制御において、誤動作を低減すると共に低コスト化を図る。【解決手段】車両制御装置１００は、携帯機２００と無線通信を介した認証により車両Ｃの開閉体の開閉を制御する。車両制御装置１００は、携帯機を探索するための電波を発信する携帯機探索部１０と、車両の車内に設けられたマイク２０の集音をオン／オフするマイク制御部３３と、車両の窓の開閉制御を行う窓制御部３１と、を備え、携帯機探索部が発信する電波が到達可能な範囲内に携帯機が入ったことを確認すると、マイク制御部がマイクの集音をオンするとともに、窓制御部が窓を開くように制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置およびドア制御システムに関し、特に、携帯機と車両に設けられた制御装置の間で通信を行い、車両のドアの解錠や開扉を制御する車両制御装置およびドア制御システムに関する。

従来から、携帯機と車両に設けられた制御装置の間で通信を行うと共に、音声により自動的に車両のドアの解錠や開扉を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１は、音声によって車両の鍵又はドアの開閉を行う際に操作者を限定することを目的とした開閉制御装置を開示する。この開閉制御装置は、指向性マイクロホンを備える。指向性マイクロホンは、車両に取り付けられて車外の音声を集音する集音部を有し、集音部の取付位置を含む水平面より上方に指向性を有する。集音部は、車両の所定の高さの位置に取り付けられる。開閉制御装置は、指向性マイクロホンによって集音可能な範囲で検出された音声信号を音声認識し、得られた認識結果に基づいて、車両の鍵又はドアの開閉動作を制御する。また、近年マイクが車内に取り付けられ、携帯電話と通信することでハンズフリーで運転中に電話をすることができるようになってきた。

特開２０１６−１６６４５７号公報

しかし、マイクが車外に設けられた場合には防水構造が必要である。また車外に設けられたマイクは騒音を多く集音する可能性があった。一方、マイクが車内に設けられた場合、集音しようとしても、解錠や開扉の際には窓が閉まっていて車外からの音を集音することは困難であった。他にもマイクで、音を集音する場合は、マイクを常時待機状態としておく必要があり、駐車中に消費電力が増加する原因にもなっていた。

本発明は、かかる事情を鑑みて考案されたものであり、車内に設けられたマイクを利用して車外から音により解錠や開扉を可能にし、車内で集音するのでノイズが少なく誤動作を低減すると共に、防水機構が不要になり低コスト化でき、さらに駐車中の消費電力を抑制する車両制御装置およびドア制御システムを提供するものである。

上記課題を解決するために、携帯機と無線通信を介した認証により車両の開閉体の開閉を制御する車両制御装置であって、携帯機を探索するための電波を発信する携帯機探索部と、車両の車内に設けられたマイクの集音をオン／オフするマイク制御部と、車両の窓の開閉制御を行う窓制御部と、を備え、携帯機探索部が発信する電波が到達可能な範囲内に携帯機が入ったことを確認すると、マイク制御部がマイクの集音をオンするとともに、窓制御部が窓を開くように制御する車両制御装置が提供される。
これによれば、携帯機探索部が発信する電波が到達可能な範囲内に携帯機が入ったことを確認すると、マイクの集音をオンするとともに窓を開くように制御することで、車内に設けられたマイクを利用して車外から音により車両の制御を可能にし、駐車中の消費電力を抑制する車両制御装置を提供することができる。また、車内で集音するのでノイズが少なく誤動作を低減することができると共に、防水機構が不要なので低コスト化できる。さらに、車外の音を別途集音するマイクを設ける事なく、車内マイクを共用して使う事でコストダウンを行うことができる。

さらに、マイクが集音した音を認識する音認識部をさらに備え、音認識部が所定の音を検出した場合、車両のドアの解錠および／または開扉を制御することを特徴としてもよい。
これによれば、所定の音を検出した場合にドアの解錠／開扉を制御することで、解錠／開扉を意図した時にのみ確実に制御することができる。

さらに、音認識部が所定の音を検出した後に携帯機の認証を行うことを特徴としてもよい。
これによれば、所定の音を検出した後に携帯機の認証を行うことで、携帯機を所持する使用者が近傍にいる時にのみ実際に解錠／開扉することができる。

さらに、携帯機探索部は、到達可能な範囲内における携帯機の位置を計算し、窓制御部は、該位置から最も近い窓のみを開くように制御することを特徴としてもよい。
これによれば、音がやってくる方向の窓のみを開くことで確実に集音できると共に、他の窓が開かないことで安全な窓の開制御ができる。

さらに、最も近い窓が車両のバックドアである場合、窓制御部は、車両の後部座席の窓を開くように制御することを特徴としてもよい。
これによれば、使用者が窓がない車両の後方から近づく場合であっても、確実に集音できる。

さらに、雨滴検出センサをさらに備え、雨滴検出センサが所定量以上の雨滴を検出した場合、窓制御部は、所定量以上の雨量を検出しない場合に比し、窓を開く量を小さくする制御を行う、または窓を開かないように制御を行うことを特徴としてもよい。
これによれば、雨が降っている場合には車内に雨が入ってくることを防止することができる。

さらに、車両の窓が開状態となった場合、窓制御部は、マイク制御部が音を受け付ける有効時間が経過した時開状態の窓を閉めるように制御することを特徴としてもよい。
これによれば、不必要に窓が開状態のままとなることを回避することができる。

さらに、窓制御部は、車両の窓が開状態であることを検知した場合、携帯機探索部が電波を発信し、該電波が到達可能な範囲内に携帯機が入ったことを確認しなければ、開状態の窓を閉制御することを特徴としてもよい。
これによれば、不必要に窓が開状態のままとなることを回避することができる。

上記課題を解決するために、車両に設けられ、応答を要求する旨の応答要求信号を送信する車両制御装置と、応答要求信号に対して応答信号を返信する携帯機と、を備え、車両のドアの解錠および／または開扉を制御するドア制御システムにおいて、車両制御装置は、応答要求信号を送信する送信部と、携帯機から応答信号を受信する受信部と、車両の車内に設けられたマイクの集音をオン／オフするマイク制御部と、マイクが集音した音を認識する音認識部と、車両の窓の開閉制御を行う窓制御部と、を備え、車両制御装置は、送信部が送信した応答要求信号に対応して受信部が携帯機から応答信号を受信すると、マイク制御部がマイクの集音をオンにするとともに、窓制御部が窓を開くように制御し、音認識部がマイクが所定の音を集音したと認識した場合車両のドアの解錠および／または開扉を制御するドア制御システムが提供される。
これによれば、携帯機が応答要求信号に応答する領域に入ると、マイクの集音をオンするとともに窓を開くように制御することで、車内に設けられたマイクを利用して車外から音により解錠や開扉を可能にし、駐車中の消費電力を抑制するドア制御システムを提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、車内に設けられたマイクを利用して車外から音により解錠や開扉を可能にし、駐車中の消費電力を抑制する車両制御装置およびドア制御システムを提供することができる。

本発明に係る第一実施例のドア制御システムのブロック図。 本発明に係る第一実施例のドア制御システムにおける応答要求信号の到達範囲を示す説明図。 本発明に係る第一実施例のドア制御システムにおけるマイクの取付位置を示す説明図。 本発明に係る第一実施例の車両制御装置における制御方法の概要を示すフローチャート。

本発明は、所謂パッシブエントリーシステムの応用として、携帯機が車両に近づいたときに、窓を開き、車内マイクで集音可能とするものである。以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。

＜第一実施例＞
図１乃至図３を参照し、本実施例におけるドア制御システム１および車両制御装置１００を説明する。ドア制御システム１は、車両Ｃに備えられる車両制御装置１００と、車両Ｃの使用者に所持され車両制御装置１００と通信を行う携帯機２００と、を備える。車両制御装置１００は、駐車中に携帯機２００が備えるＬＦ受信部２１０に対して応答を要求する旨の応答要求信号を送信することで、近傍に携帯機２００が存在しているか否かを探索する。携帯機２００のＬＦ受信部２１０が車両Ｃの送信した応答要求信号を受信すると、携帯機２００のＵＨＦ送信部２２０は、携帯機制御部２３０の指示により、自分の認証ＩＤと共に応答信号を返信する。

車両制御装置１００は、携帯機２００の応答信号を受信すると、車両Ｃと関連する携帯機２００であるか否かを認証ＩＤにより認証を行い、認証が成功した場合には、車両Ｃの開閉体の開閉を制御する。開閉体とは、車両Ｃのドアや窓などを言う。したがって、車両制御装置１００は、認証が成功した場合には、たとえば車両Ｃのドアの解錠や開扉の制御等を実行する。車両制御装置１００は、応答要求信号を送信するＬＦ送信部１２と、携帯機２００から応答信号を受信するＵＨＦ受信部１１と、車両Ｃの車内に設けられたマイク２０の集音をオン／オフするマイク制御部３３と、車両Ｃの窓の開閉制御を行う窓制御部３１と、車両Ｃのドアの開閉制御を行うドア制御部３２と、これら全体を制御する制御部３０と、を備える。なお、本明細書では、ＬＦ送信部１２とＵＨＦ受信部１１を合わせて、携帯機探索部１０と呼ぶ。

携帯機探索部１０は、制御部３０が所謂パッシブ機能を実現するように、ＬＦ送信部１２とＵＨＦ受信部１１を備える。ここで、パッシブ機能とは、一般的に、使用者が携帯機２００を操作することなくドアハンドルやドアノブスイッチ等を操作した場合または使用者の車両Ｃへの接近に従い自動的に、ドアなどを解錠／開扉する機能のことを言う。携帯機探索部１０は、携帯機２００の存在を探索するためのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を発信し、携帯機２００からのＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を受信することで、携帯機２００が近傍に存在することを発見する。

ＬＦ送信部１２は、車両Ｃが駐車中などで待機している場合、所定の間隔で間欠的にＬＦ帯の応答要求信号を送信する。ＬＦ帯の信号は、波長が長く、ＵＨＦ帯よりも急激に放射強度が低減（距離の３乗に反比例）するので、ＵＨＦ帯の電波に比し遠くまでは到達しない。したがって、応答要求信号は、図２に示すような到達範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の内側にある携帯機２００には到達するが、これより外側にある携帯機２００’には到達しない。なお、本図では、３つのＬＦ送信部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃがそれぞれ右ドア付近、左ドア付近、リアドア付近に設けられ、これら３つのＬＦ送信部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから送信された応答要求信号が到達する範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３をそれぞれ示している。

ＵＨＦ受信部１１は、携帯機２００のＵＨＦ送信部２２０が送信した応答信号を受信する。応答信号はＵＨＦ帯の電波で送受信されるので、応答要求信号が到達する範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を超えて比較的遠くに位置する携帯機２００’と車両Ｃとの間で通信することができ、範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３境界付近で応答要求信号を受信した場合でも、確実に応答信号を車両Ｃに送達することができる。

通常のパッシブ機能においては、ドア制御部３２は、ＵＨＦ受信部１１が応答信号を受信し認証が成功すると、そのまま右ドア装置ＤＲや左ドア装置ＤＬ、リアドア装置（図示せず）に対して解錠や開扉を制御したり、ドアハンドル等を操作したりした場合にそれらを解錠／開扉するように制御する。

本実施例の車両制御装置１００は、ＵＨＦ受信部１１が携帯機２００からの応答信号を受信した場合、すなわち携帯機探索部１０が発信する電波が到達可能な範囲内に携帯機２００が入ったことを確認し、車両Ｃの使用者が所持する携帯機２００を発見した場合、まずマイク制御部３３がマイク２０の集音をオンするとともに、窓制御部３１が窓を開くように制御する。マイク２０をオンするタイミングは、窓制御部３１が窓を開くように制御する前であってもよいし後であってもよい。なお、マイク２０は、空気振動を受け止める機構（ダイヤフラム等）が車両Ｃの車室内に向けられるように設けられている。マイク２０は、好ましくは図３に示すように、使用者が接近し易く、窓が開いた時には車外から集音しやすいように、窓枠の近傍に設けられる。本図は、マイク２０が左ドア装置ＤＬに設けられた左ウィンドウ装置ＷＬの窓枠近傍に設けられる例を示す。

マイク制御部３３は、駐車中など車内に使用者が存在しないときには消費電力を抑制するため、マイク２０には通電せず、集音しないオフ状態にする。しかし、車両Ｃの近傍に携帯機２００を発見した場合使用者が接近してきたと判断し、マイク制御部３３は、マイク２０に通電し、その集音をオンにする。また、それと共に、窓制御部３１は、右ウィンドウ装置ＷＲや左ウィンドウ装置ＷＬを制御し窓を開くように制御を行う。

また、本実施例では、携帯機探索部１０は、３つのＬＦ送信部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを備えているが、それぞれから送信される応答要求信号に基づいて返信される応答信号に含まれるＲＳＳＩ値に基づいて、携帯機２００が存在する方向を計算し、その方向に近い窓のみを開くように制御してもよい。これによれば、音がやってくる方向の窓のみを開くことで確実に集音できると共に、他の窓が開かないことで安全な窓の開制御ができる。また、使用者が車両Ｃの後方から近づく場合には、バックドアには窓がないので、たとえば、後部座席の窓が開くように制御してもよい。これによれば、使用者が窓がない車両Ｃの後方から近づく場合であっても、確実に集音できる。なお、ＲＳＳＩ（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）とは、ＬＦ帯の信号の強度のことであり、携帯機２００とＬＦ送信部１２（１２Ａ／１２Ｂ／１２Ｃ）間の距離に応じて値が変化するので、ＲＳＳＩ値は距離の代用値として使用される。また、ＲＳＳＩ値の大きさに応じて窓を開ける量を変化させてもよい。たとえば、窓制御部３１は、ＲＳＳＩ値が大きい場合は使用者が近くにいるので、窓を開ける量は小さくするように制御してもよい。

また、車両制御装置１００は、静電センサ等の雨滴検出センサをさらに備えて、雨滴検出センサが所定量以上の雨滴を検出した場合、窓制御部３１は、所定量以上の雨量を検出しない場合に比し、窓を開く量を小さくする制御を行う、または窓を開かないように制御を行ってもよい。雨天時には、雨滴検出センサを用い、周囲の状況を確認し大雨が降っている場合には窓を開ける量をサイドバイザー（雨よけ）の端部までにしたり、窓が開かないようする制御を行ってもよい。これにより、雨が降っている場合には車内に雨が入ってくることを防止することができる。

このように、使用者が所持する携帯機２００を発見すると、マイク２０の集音をオンするとともに窓（たとえば右ウィンドウ装置ＷＲや左ウィンドウ装置ＷＬ）を開くように制御することで、車内に設けられたマイク２０を利用して車外から音により車両Ｃの制御を可能にし、駐車中の消費電力を抑制する車両制御装置１００を提供することができる。また、車内で集音するのでノイズが少なく誤動作を低減することができると共に、防水機構が不要なので低コスト化できる。さらに、車外の音を別途集音するマイクを設ける事なく、車内のマイク２０を共用して使う事でコストダウンを行うことができる。また、窓が開くことで使用者にマイク２０が集音可能になったことを知らせる効果もある。なお、使用者が集音可能だとわかるために別途通知部を設けても良い。

また、ドア制御システム１では、ＬＦ送信部１２が送信した応答要求信号に対応した応答信号をＵＨＦ受信部１１が携帯機２００から受信すると、すなわち携帯機２００が応答要求信号を受信しそれに応答する領域に入ると、マイク２０の集音をオンするとともに窓を開くように制御することで、車内に設けられたマイク２０を利用して車外から音により車両Ｃの制御を可能にし、駐車中の消費電力を抑制することができる。

また、車両制御装置１００は、マイク２０が集音した音を認識する音認識部２１をさらに備えることが好ましい。車両制御装置１００は、音認識部２１が所定の音を検出した場合、車両Ｃのドア（右ドア装置ＤＲや左ドア装置ＤＬ）の解錠および／または開扉を制御する。所定の音とは、「オープン」という人の声であってもよいし、拍手やフィンガースナップの音であってもよい。また、音認識部２１は、使用者の声を登録して、その登録した音声との照合を行う音声認識を行ってもよい。そして、車両制御装置１００は、音声認識が成功した場合にのみドアを解錠等してもよい。このように、所定の音を検出した場合にドアの解錠／開扉を制御することで、解錠／開扉を意図した時にのみ確実に制御することができる。

また、ドア制御システム１では、携帯機２００が応答要求信号に応答する領域に入ると、マイク２０の集音をオンするとともに窓を開くように制御し、車内に設けられたマイク２０を利用して車外からの音により解錠や開扉を可能にすることができる。なお、応答信号を受信した時に携帯機２００の認証を行うことを上述したが、音認識部２１が所定の音を検出した後に携帯機２００の認証を行ってもよい。このようにすることで、携帯機２００を所持する使用者が近傍にいる時にのみ実際に解錠／開扉することができる。

図４を参照し、車両制御装置１００における制御方法を説明する。なお、フローチャートにおけるＳはステップを示す。車両制御装置１００は、ＬＦ送信部１２から所定の周期で応答要求信号を送信して携帯機２００を探索しており、Ｓ１００において、携帯機２００の接近の有無について確認するためＵＨＦ受信部１１が応答信号を受信するか否かを検査する。受信しない場合、車両制御装置１００は、携帯機２００の接近はないものと判断し処理を終了する。

応答信号を受信した場合、車両制御装置１００の窓制御部３１は、Ｓ１０２において、右ウィンドウ装置ＷＲや左ウィンドウ装置ＷＬを開くように制御する。窓制御部３１は、Ｓ１０４において、実際に右ウィンドウ装置ＷＲや左ウィンドウ装置ＷＬが開状態となったか否かについてセンサ等を用いて検査する。実際には開状態となっていない場合は、車両制御装置１００は処理を終了する。

実際に右ウィンドウ装置ＷＲや左ウィンドウ装置ＷＬの窓が開いていた場合、マイク制御部３３は、Ｓ１０６において、マイク２０からの音の入力を受け付けるための処理を開始する。音入力の受け付け処理とは、マイク２０の電源をオンしてマイク２０を有効化し、音を受け付ける有効時間を設定することを言う。これにより、不必要に長時間通電することがなくなり、消費電力を抑制できる。窓を開き、マイク２０を有効化させたことで、車外からの使用者が発する音を集音できるようになった。

音認識部２１は、Ｓ１０８において、音を受け付ける有効時間が経過した否かを検査する。経過していない場合、音認識部２１は、Ｓ１１０において、マイク２０が集音した音が予め設定した所定の音と一致するか否かを検査する。所定の音と一致していると認識した場合、制御部３０は、Ｓ１１２において、所定の制御内容を実施する。たとえば、音認識部２１が「ドアオープン」と認識した場合、ドア制御部３２は、右ドア装置ＤＲや左ドア装置ＤＬの解錠や開扉を制御する。所定の音と一致していると認識しなかった場合、音認識部２１は、有効時間の間、音の認識を実行し続ける。有効時間の間に所定の音と一致すると認識しない場合は処理を終了する。

なお、いずれかの窓が開状態となった場合、窓制御部３１は、音を受け付ける有効時間が経過した時該当する窓を閉める制御を行うことが好ましい。また、窓が誤動作して開いた状態となってしまい、窓制御部３１が長時間窓が開状態のままであると検知した場合、車両制御装置１００では、携帯機探索部１０が応答要求信号を送信し応答信号を受信しなければ、窓制御部３１は開いている窓を閉制御することが好ましい。これにより、不必要に窓が開状態のままとなることを回避することができる。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

たとえば、上記では携帯機が車両に接近した場合を中心に述べたが、車両にブルートゥース（登録商標）の通信機を携帯機探索部として備え、ブルートゥースが使用可能なスマートフォンが携帯機として接近し通信が確立した場合に、窓制御部が窓を開くように制御するなどしてもよい。

１ ドア制御システム
１００ 車両制御装置
１０ 携帯機探索部
１１ ＵＨＦ受信部
１２ ＬＦ送信部
２０ マイク
２１ 音認識部
３０ 制御部
３１ 窓制御部
３２ ドア制御部
３３ マイク制御部
２００ 携帯機
２１０ ＬＦ受信部
２２０ ＵＨＦ送信部
２３０ 携帯機制御部
Ｃ 車両
ＷＲ 右ウィンドウ装置
ＷＬ 左ウィンドウ装置

Claims (9)

1. 携帯機と無線通信を介した認証により車両の開閉体の開閉を制御する車両制御装置であって、
   前記携帯機を探索するための電波を発信する携帯機探索部と、
   前記車両の車内に設けられたマイクの集音をオン／オフするマイク制御部と、
   前記車両の窓の開閉制御を行う窓制御部と、
   を備え、
   前記携帯機探索部が発信する電波が到達可能な範囲内に前記携帯機が入ったことを確認すると、前記マイク制御部が前記マイクの集音をオンするとともに、前記窓制御部が窓を開くように制御する、
   車両制御装置。
2. 前記マイクが集音した音を認識する音認識部をさらに備え、
   前記音認識部が所定の音を検出した場合、前記車両のドアの解錠および／または開扉を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記音認識部が所定の音を検出した後に前記携帯機の認証を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記携帯機探索部は、前記到達可能な範囲内における前記携帯機の位置を計算し、前記窓制御部は、該位置から最も近い窓のみを開くように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制御装置。
5. 前記最も近い窓が車両のバックドアである場合、前記窓制御部は、前記車両の後部座席の窓を開くように制御することを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
6. 雨滴検出センサをさらに備え、
   前記雨滴検出センサが所定量以上の雨滴を検出した場合、前記窓制御部は、所定量以上の雨量を検出しない場合に比し、窓を開く量を小さくする制御を行う、または窓を開かないように制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制御装置。
7. 前記車両の窓が開状態となった場合、前記窓制御部は、前記マイク制御部が音を受け付ける有効時間が経過した時開状態の窓を閉めるように制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両制御装置。
8. 前記窓制御部は、前記車両の窓が開状態であることを検知した場合、前記携帯機探索部が電波を発信し、該電波が到達可能な範囲内に前記携帯機が入ったことを確認しなければ、開状態の窓を閉制御することを特徴とする請求項７に記載の車両制御装置。
9. 車両に設けられ、応答を要求する旨の応答要求信号を送信する車両制御装置と、
   応答要求信号に対して応答信号を返信する携帯機と、
   を備え、前記車両のドアの解錠および／または開扉を制御するドア制御システムにおいて、
   前記車両制御装置は、
   応答要求信号を送信する送信部と、
   前記携帯機から応答信号を受信する受信部と、
   前記車両の車内に設けられたマイクの集音をオン／オフするマイク制御部と、
   前記マイクが集音した音を認識する音認識部と、
   前記車両の窓の開閉制御を行う窓制御部と、
   を備え、
   前記車両制御装置は、前記送信部が送信した応答要求信号に対応して前記受信部が前記携帯機から応答信号を受信すると、前記マイク制御部が前記マイクの集音をオンにするとともに、前記窓制御部が窓を開くように制御し、前記音認識部が前記マイクが所定の音を集音したと認識した場合前記車両のドアの解錠および／または開扉を制御する、
   ドア制御システム。