JP6044147B2 - 車両用スマートエントリーシステム - Google Patents

Description

この発明は、車両用のスマートエントリーシステムに関する。

近年、一部の自動車等車両（以下、単に「車両」という）には、メカニカルキーを用いずに、小型の無線端末（以下、「携帯通信機」と呼ぶ）を車両の近くや車室内に持ち込むだけで、ドアの施解錠を行ったり、エンジンのスタートを許容したりできる便利なシステムが搭載されている。このようなシステムの呼び方は様々であり、例えば、スマートエントリーシステムやインテリジェントキーシステムなどと呼ばれる。以下、本明細書ではこのようなシステムをスマートエントリーシステムと呼ぶ。

スマートエントリーシステムとして例えば特許文献１に開示された自動暗号照合確認施開錠装置がある。この装置は、車両全体を含む近接領域にリクエスト信号を送信し、携帯通信機の近接を検知して近接信号を出力する近接感知手段と、同近接信号の入力に応じて駆動され、近接領域内の車両の一部と重なる限定外側域に暗号照合用信号を送信し、携帯通信機が車両に接近したことを検知して車載機器駆動信号を出力する自動暗号照合手段と、車載機器駆動信号の入力を受けると車載機器の動作制御を行う制御手段とを備え、携帯通信機はリクエスト信号を携帯受信部で受信すると近接応答信号を携帯送信部より送信する近接検知作動モードと、暗号照合用信号を携帯受信部で受信すると接近応答信号を携帯送信部より送信する接近検知作動モードで駆動している。

特開２００６−２２５８６８号公報

上述した自動暗号照合確認施開錠装置で代表される、従来のスマートエントリーシステムは以上のように構成されており、携帯通信機を所持したユーザが車両に接近していることを監視するために、車両からは常時または定期的に携帯通信機の近接を検知するための近接信号を送信する必要があった。このため、スマートエントリーシステム全体の電力消費が増加するという問題点があった。スマートエントリーシステムの電力消費が増加すると、例えば、比較的長期間、車両を駐車している場合はバッテリ上がりが生じてしまう等の懸念があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、電力消費を必要最小限に抑えたスマートエントリーシステムを得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の車両用スマートエントリーシステムは、車両に搭載され、前記車両への物体の接近を検知し、物体接近の検知を指示する物体接近検知信号を送信可能な異常検知装置と、前記物体接近検知信号の受信をトリガとして、所定の車室外アンテナを用いて携帯通信機と通信を行い、該携帯通信機が前記車両用の正規の携帯通信機であると認識すると前記車両のドアの施錠・解錠を自動制御するスマートエントリー装置とを備え、前記異常検知装置は、前記車両内に設置され、異常検知用電波を送信する送信アンテナと、前記車両内に設置され、前記異常検知用電波を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナが受信した前記異常検知用電波に基づいて空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記車両への物体の接近を検知し、前記物体接近検知信号を送信する異常検知演算部と、前記携帯通信機からの所定の電波の受信を検知可能な検知部と、前記空間特徴量に基づいて前記車両への物体の接近を検知し、かつ、前記検知部が前記携帯通信機からの所定の電波の受信を検知しなかった際に、外部に警告する警告部と、を含む。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両用スマートエントリーシステムであって、前記スマートエントリー装置は、前記物体接近検知信号の有無を監視する物体接近検知信号監視部と、前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記所定の車室外アンテナを用いて前記携帯通信機と送受信を行い前記携帯通信機の識別情報を取得する送受信部と、前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記車両の所定のドアへの接触の有無を検知可能なタッチセンサと、前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記送受信部にて取得した前記携帯通信機の識別情報と前記車両の識別情報との一致の有無により、前記携帯通信機が正規であるか否かを認識し、前記携帯通信機が正規であるとの認識時に、前記タッチセンサが前記所定のドアへの接触を検知すると、前記所定のドアをアンロック状態に制御するドア制御部とを含む。

請求項１記載の本願発明において、スマートエントリー装置は、異常検知装置からの物体接近検知信号の受信をトリガとして前記車両のドアの施錠・解錠を制御するため、必要最小限の範囲で上記制御動作を実行することができる。その結果、所定の車室外アンテナの駆動等の制御動作時における消費電力を最小限に抑えることができる効果を奏する。

加えて、正規の携帯通信機を所持する人間が接近しているときは、物体接近検知信号がスマートエントリー装置に必ず受信されるため、スマートエントリー装置は、ドアの施開錠の自動制御を何ら支障なく行うことができる。

請求項２記載の本願発明において、異常検知装置からの物体接近検知信号の受信をトリガとして、スマートエントリー装置の主要部を構成する、送受信部、タッチセンサ及びドア制御部が動作状態となるため、必要最小限の範囲でスマートエントリー装置の主要部を動作させることにより、スマートエントリー実行部の消費電力を最小限に抑えることができる。

この発明の実施の形態であるスマートエントリーシステムの構成を示すブロック図である。 図１で示した車両異常検知装置の構成を示すブロック図である。 図２に示す送信アンテナおよび複数の受信アンテナの設置位置を示す説明図である。 図３に示す車両の正面図である。 図２に示す異常検知演算部の構成を示すブロック図である。 図１で示した車両異常検知装置が車両に発生する異常を検知し、不審者に対する威嚇を行う際の動作手順を示すフローチャートである。 図１で示した車両異常検知装置が車両に発生する異常を検知し、不審者に対する威嚇を行う際の動作手順を示すフローチャートである。 車両異常検知装置よる物体接近検知動作を示すフローチャートである。 初期ベクトルのときの固有ベクトルに対応する到来角分布と、観測時における固有ベクトルに対応する到来角分布とを示すグラフである。 スマートエントリー装置によるスマートエントリー動作を示すフローチャートである。 携帯キーのスマートエントリー動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態＞
図１はこの発明の実施の形態である車両用のスマートエントリーシステム１００の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、スマートエントリーシステム１００は車両異常検知装置２５及びスマートエントリー装置２６の組合せによって構成される。

車両異常検知装置２５は、車両に搭載され。車両への人間等の物体の接近を検知し、物体の接近を検知すると物体接近の検知を指示する物体接近検知信号ＳＳ６をスマートエントリー装置２６のＢＣＭ２０に送信することができる。

（スマートエントリー装置２６）
スマートエントリー装置２６は車両に搭載され、ＢＣＭ(Body Control Module)２０、タッチセンサ３１〜３３、車室外アンテナ３４〜３６、車室内アンテナ３７、ドア・ロックモータ３８及びドア・アンロックモータ３９から構成される。

なお、タッチセンサ３１は運転者側（Ｄｒ）ドア、タッチセンサ３２は助手席側（Ａｓ）ドア、タッチセンサ３３は後部座席（Ｂｋ）ドアへの人間等の接触の有無を検知する。また、車室外アンテナ３４は運転者側（Ｄｒ）における車室外アンテナ、車室外アンテナ３５は助手席側（Ａｓ）における車室外アンテナ、車室外アンテナ３６は後部座席（Ｂｋ）における車室外アンテナである。

スマートエントリー実行部であるＢＣＭ２０は物体検知信号監視部２１、送受信部２２及びドア制御部２３を有している。

物体検知信号監視部２１は物体接近検知信号ＳＳ６の有無を常時または定期的に監視する。送受信部２２は物体検知信号監視部２１による物体接近検知信号ＳＳ６の認識をトリガとして動作状態となり、（ＬＦ用）車室外アンテナ３４〜３６を用いて携帯キー４０と送受信を行い携帯キー４０の識別情報であるキーＩＤを取得する。なお、送受信部２２は図示しないＵＨＦ用アンテナを用いて携帯キー４０からのＵＨＦ電波の受信処理を行う。

タッチセンサ３１〜３３は物体接近検知信号ＳＳ６の認識をトリガとして動作状態となり、それぞれ対応するドアへの人間等の接触の有無を検知する。

ドア制御部２３は、物体接近検知信号ＳＳ６の認識をトリガとして動作状態となり、送受信部２２にて取得した携帯キー４０のキーＩＤと予め登録された車両５０の識別情報である登録ＩＤとの一致の有無により、携帯キー４０が正規であるか否かを認識する。そして、ドア制御部２３は、携帯キー４０が正規であるとの認識時に、タッチセンサ３１〜３３のいずれかが対応するドアへの接触を検知すると、ドア・アンロックモータ３９を駆動して、タッチセンサが接触を検知したドアをアンロック状態に制御する。

このような構成のスマートエントリー装置２６において、物体検知信号監視部２１が物体接近検知信号ＳＳ６を受信すると、この受信をトリガとしてＢＣＭ２０の送受信部２２及びドア制御部２３並びにタッチセンサ３１〜３３等が動作状態となる。すなわち、物体接近検知信号ＳＳ６が受信されるまでは、ＢＣＭ２０の送受信部２２、ドア制御部２３、タッチセンサ３１〜３３等は非動作状態となっており、これらが電力消費することはない。

上述したように、送受信部２２は動作状態時に車室外アンテナ３４〜３６を用いて携帯キー４０（携帯通信機）と通信（ＬＦ送信，ＵＨＦ受信）を行いキーＩＤを取得する。そして、ドア制御部２３は、動作状態時に送受信部２２の送受信内容に基づき、携帯キー４０が車両用の正規の携帯通信機であると認識するとドア・ロックモータ３８あるいはドア・アンロックモータ３９を駆動して、車両のドアの施錠・解除を自動制御する。

（車両異常検知装置）
一方、車両異常検知装置２５は、異常検知用電波を送信する送信アンテナ１と、車両内に設置され、異常検知用電波を受信する複数の受信アンテナ２〜５と、複数の受信アンテナ２〜５が受信した異常検知用電波に基づいて空間特徴量を算出し、算出した上記空間特徴量に基づいて前記車両への物体接近を検知し、物体接近検知信号ＳＳ６を送信する異常検知演算部６とを含んでいる。

図２は、図１で示した車両異常検知装置２５の構成を示すブロック図であり、図３は、図２に示す送信アンテナ１および受信アンテナ２〜５の設置位置を示す説明図であり、図４は、図３に示す車両５０の正面図である。

図２を参照して、車両異常検知装置２５は、動体検知センサとして機能する。車両異常検知装置２５として、（異常検知用）電波を受信するための送信アンテナ１と、（異常検知用）電波を受信するための受信アンテナ２〜５と、人間等の物体の動作を検知する異常検知演算部６とが図３に示す車両５０に設置されている。

車両異常検知装置２５は、送信アンテナ１から一定間隔以内または連続的に送信される（異常検知用）電波を受信アンテナ２〜５で受信し、異常検知演算部６が当該電波に基づいて信号処理を行なうことにより、車両５０の外部における人間の接近動作及び車両５０の内部への人間の侵入動作を検知する。

車両異常検知装置２５は、アレイ式電波センサであり、電波伝搬の変化を利用して動体の検知機能を実現する。また、車両異常検知装置２５が使用する（異常検知用）電波は、原理上は周波数および帯域幅等に制約はない。

（送信アンテナおよび受信アンテナ）
図３および図４を参照して、送信アンテナ１は、無指向性アンテナであって、車両５０内に設置されている。具体的には、送信アンテナ１は、車室内に設置され、たとえば、天井の略中央部分であって内装品の内側に設置されている。

受信アンテナ２〜５は、それぞれの受信エリアが異なるように、車両５０内の異なる位置に設置されている。具体的には、受信アンテナ２は、車両５０の右前方に設置される。受信アンテナ３は、車両５０の右後方に設置される。受信アンテナ４は、車両５０の左後方に設置される。受信アンテナ５は、車両５０の左前方に設置される。

より詳細には、受信アンテナ２〜５は、図４に示すように、車室内の天井であって、内装品の内側に設置され、ルーフ部分と内装品との間において配線（図示せず）が施されている。受信アンテナ２〜５は、指向性アンテナであって、指向性の方向が車両５０の外部方向となるように設置されている。

車両５０の内部においては、送信アンテナ１から送信される（異常検知用）電波が、直接または反射して、受信アンテナ２〜５によって受信される。車両５０の外部においては、送信アンテナ１から送信される電波が車両５０の窓などを通過して車両５０の外部に到達し、車両５０の周囲の人間または路面などによって反射する。そして、反射波は再び車両５０の窓などを通過して、受信アンテナ２〜５によって受信される。

（異常検知演算部）
図５は、図２に示す異常検知演算部６の構成を示すブロック図である。図５を参照して、異常検知演算部６は、所定電波検知部１０ｂと、送信部１１と、受信部１２と、空間特徴量算出部１３と、検知部１４と、警告部１５と、照明制御部１６と、検知信号送信部１７とを備えている。

（ｉ）送信部および受信部
送信部１１は、所定周波数の電波を送信アンテナ１から送信する送信処理を行う。受信部１２は、受信アンテナ２〜５において受信された電波から上記所定周波数の電波を抽出し、抽出した電波に対して所定の受信処理を行ってデジタル信号をそれぞれ生成し、空間特徴量算出部１３に出力する。

また、受信部１２は、受信アンテナ２〜５において受信された電波を所定電波検知部１０ｂに出力する。所定電波検知部１０ｂは、受信アンテナ２〜５において受信された電波が、所定の電波であるか否かを検知し、検知結果を検知部１４に出力する。ここで、所定の電波とは、たとえば車両５０のドライバーが所有する携帯キー４０から送信される電波である。

（ｉｉ）空間特徴量算出部
空間特徴量算出部１３は、受信アンテナ２〜５に対応する各デジタル信号を受信部１２から受けて、これらのデジタル信号に基づいて、受信アンテナ２〜５によって受信された電波のレベルおよび位相を算出する。そして、空間特徴量算出部１３は、算出結果に基づいて、受信アンテナ２〜５によって受信された電波に基づく空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。

より詳細には、空間特徴量算出部１３は、たとえば参考特許文献（特開２００８−２１６１５２号公報）に記載の構成と同様に、到来角分布を用いて空間特徴量Ｐ（ｔ）を抽出する。すなわち、空間特徴量算出部１３は、固有ベクトルの内積を算出することにより、空間特徴量Ｐ（ｔ）を抽出する。この内積は、比較基準となる初期ベクトルからの変化量を示す。初期ベクトルすなわち侵入者無しのときの固有ベクトルをｖｎｏとし、観測時ｔにおける固有ベクトルをｖｏｂ（ｔ）とすると、空間特徴量Ｐ（ｔ）は以下の式(1)で表される。

Ｐ（ｔ）＝ｖｎｏ・ｖｏｂ（ｔ）…(1)

（ｉｉｉ）検知部
検知部１４は、空間特徴量算出部１３により算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、受信アンテナ２〜５の受信エリアにおける人間の動作を検知する。すなわち、検知部１４は、送信アンテナ１から送信される電波が帯域幅を持つか否かに応じて、以下に説明するような処理を行う。

（帯域幅を持たない電波が送信される場合）
送信アンテナ１から送信される電波が帯域幅を持たない場合、空間特徴量算出部１３は、４つの受信アンテナ２〜５を２つずつの組み合わせ、具体的には、
組Ａ：受信アンテナ２と受信アンテナ３
組Ｂ：受信アンテナ３と受信アンテナ４
組Ｃ：受信アンテナ４と受信アンテナ５
組Ｄ：受信アンテナ５と受信アンテナ２
に分ける。

そして、空間特徴量算出部１３は、組Ａについて、受信アンテナ２，３によって受信された電波のレベルに基づいて、組Ａにおける空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。また、空間特徴量算出部１３は、同様に、組Ｂ、組Ｃ及び組Ｄについて、それぞれ空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。

検知部１４は、組Ａ，組Ｂ，組Ｃ及び組Ｄごとに算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きいか否かをそれぞれ判断し、各組に対応するエリア別に人間の動作を検知する。そして、検知部１４は、各組に対応するエリアのうち人間の動作を検知したエリアを、車両５０への人間の接近方向として特定する。

すなわち、検知部１４は、組Ａについて人間の動作を検知した場合、人間の動作が検知されたエリアは車両５０の右側方であると特定する。また、検知部１４は、組Ｂについて人間の動作を検知した場合、人間の動作が検知されたエリアは車両５０の後方であると特定する。また、検知部１４は、組Ｃについて人間の動作を検知した場合、人間の動作が検知されたエリアは車両５０の左側方であると特定する。また、検知部１４は、組Ｄについて人間の動作を検知した場合、人間の動作が検知されたエリアは車両５０の前方であると特定する。

（帯域幅を持つ電波が送信される場合）
送信アンテナ１から送信される電波が帯域幅を持つ場合、たとえばインパルス応答が送信される場合、空間特徴量算出部１３は、受信アンテナ２〜５によって受信された電波ごとにレベル及び到着タイミングを算出し、これらの算出結果に基づいて、受信アンテナ２〜５によって受信された電波ごとの空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。

検知部１４は、受信アンテナ２〜５において受信された電波ごとに算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きいか否かをそれぞれ判断し、受信アンテナ２〜５の各受信エリア別に人間の動作を検知する。そして、検知部１４は、各受信エリアのうち人間の動作を検知したエリアを、車両５０への人間の接近方向として特定する。

また、検知部１４は、空間特徴量算出部１３が算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）の大小に基づいて、車両５０の外部において人間の動作があったか、または、人間の車両５０内への侵入動作があったか、を判断する。

ここで、車両５０内に人間が侵入する際には、車両５０のドアの開閉または車両５０の窓ガラスの破損などが起きるため、この場合の空間特徴量Ｐ（ｔ）は、車両５０内への侵入動作がない場合と比較して大きくなる。一方、車両５０の外部で人間の動作がある場合には、空間特徴量Ｐ（ｔ）は小さくなる。

この相違を利用して、検知部１４は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ２（Ｔｈ２＞Ｔｈ１）以下である場合には、車両５０の外部において人間の動作があったと判断し、空間特徴量Ｐ（ｔ）が当該閾値Ｔｈ２より大きい場合には、人間の車両５０内への侵入動作があったと判断する。

一方、検知部１４は、車両異常検知装置２５において所定の電波の受信が検知されている場合には、動作が検知された人間は不審者ではないと判定する。ここで、車両５０は、たとえば携帯キー４０から送信される電波などである所定の電波を受信するための所定電波受信部１０ａを搭載する。すなわち、所定電波受信部１０ａは、携帯キー４０から送信された電波を受信してドアロックを解除するためのスマートキーシステムにおける受信部である。そして、所定の電波は、受信アンテナ２〜５、または、所定電波受信部１０ａにおけるアンテナ（図示せず）において受信される。

そして、受信アンテナ２〜５において所定の電波が受信された場合には、所定電波検知部１０ｂが、所定の電波を検知し、検知結果を検知部１４に出力する。また、所定電波受信部１０ａにより所定の電波が受信された場合には、所定電波受信部１０ａが、所定の電波を検知し、検知結果を検知部１４に出力する。

なお、車両５０に、所定電波受信部１０ａと所定電波検知部１０ｂとの両方が備えられている必要はなく、いずれか一方だけ備えられていればよい。

（ｉｖ）警告部
警告部１５は、検知部１４による検知結果を受けて、検知部１４が人間の動作を検知した場合には、ホーン７及び照明８を利用した警告（第１及び第２の警告処理）を行う。

警告部１５は、検知部１４が人間の動作を検知した場合には、ホーン７及び照明８を制御し、ホーン７による警告音及び照明８による警告光の少なくとも一つを用いた第１の警告処理を行うように制御する。また、警告部１５は、検知部１４が車両５０内への侵入動作を検知した場合等には、ホーン７及び照明８を制御し、ホーン７による警告音及び照明８による警告光の組合せからなる第２の警告処理を行うように制御する。

なお、上記第２の警告処理はホーン７の警告音を最大レベルにする、前方照明８ａ、右側方照明８ｂ、左側方照明８ｃ及び後方照明８ｄの全てを点灯あるいは点滅させる等により、上記第１の警告処理より警告度合が高く、不審者に対する威嚇が可能な警告内容にすることが望ましい。この際、上記第２の警告処理として、ブレーキランプ、ハザードランプ（ターンランプ）の点灯、あるいは、車室内ルームミラー下部辺りに別途設けた警告灯の点灯を併せて行うようにすることも考えられる。

また、ホーン７として、通常用いる車両５０に搭載されたホーン、あるいはボンネット内に設置されるセキュリティ専用ホーン等が考えられる。

図５で示した構成では、警告部１５が直接、ホーン７及び照明８を制御しているが、照明８やホーン７といった装置はもともと車両５０に搭載しているＥＣＵが制御していることが多い。このため、当該ＥＣＵに対しＣＡＮ等の通信を介して警告部１５が制御信号を出力する構成も考えられる。

また、警告部１５は、車両異常検知装置２５において所定の電波の受信が検知され、検知部１４において動作が検知された人間は不審者ではないと判定された場合には、検知部１４が人間の動作（及び車両５０の傾き異常）を検知しても、上記第１及び第２の警告処理は実行させない。ここで、所定の電波は、たとえば車両５０のドライバーが所有する携帯キーから送信される電波である。

（ｖ）照明制御部
照明制御部１６は、検知部１４による検知結果を受けて、車両５０に設けられている前方照明８ａ，右側方照明８ｂ，左側方照明８ｃ，後方照明８ｄ（以下、これらを総称する場合には、「照明８」とする。）の点灯を制御する。図３に示すように、前方照明８ａは、車両５０の前方のヘッドライトである。右側方照明８ｂは、車両５０の右側方のドア付近に設けられ、車両５０に乗り降りする際のドライバーの足元を照らすための照明設備である。左側方照明８ｃは、車両５０の左側方のドア付近に設けられ、車両５０に乗り降りする際のドライバーの足元を照らすための照明設備である。後方照明８ｄは、車両５０の後方のブレーキランプ、テールランプ及びターンランプのうちのいずれか、あるいはこれらのランプの組合せからなる照明設備である。

照明制御部１６は、車両異常検知装置２５において所定の電波の受信が検知されている場合には、照明８を点灯させる。本実施の形態では、照明制御部１６は、車両５０の周囲が照明８の点灯を必要とする程度に暗い場合であり、かつ、車両異常検知装置２５において所定の電波の受信が検知されている場合には、検知部１４が人間の動作を検知した電波の受信アンテナに対応する照明を点灯させる。

ここで、車両５０は、たとえば光の明るさを検知する光検知センサ９を搭載し、光検知センサ９による検知結果を照明制御部１６が受けることにより、照明制御部１６が車両５０の周囲の明るさを判断する。

たとえば、照明制御部１６が、光検知センサ９によって車両５０の周囲が照明８の点灯を必要とする程度に暗いと判断した場合であって、受信アンテナ２及び受信アンテナ３が車両５０のドライバーの携帯キー４０から送信される電波を受信している場合には、照明制御部１６は右側方照明８ｂを点灯させることによってドライバーの乗車を補助する。

なお、照明８は、必ずしも複数設けられている必要はない。また、照明制御部１６は、検知部１４が人間の動作を検知した電波の受信アンテナに対応する照明が存在しない場合には、いずれの照明も点灯させない。

図５で示した構成では、照明制御部１６が照明８を直接制御しているが、警告部１５と同様、照明８を制御しているＥＣＵに対しＣＡＮ等の通信を介して照明制御部１６が制御信号を出力する構成も考えられる。

（ｖｉ）検知信号送信部
検知信号送信部１７は、検知部１４による検知結果を受けて、検知部１４が人間の動作を検知した場合には、人間等の物体の車両５０への接近を指示する物体接近検知信号ＳＳ６をスマートエントリー装置２６に向けて送信する。この物体接近検知信号ＳＳ６がスマートエントリー装置２６の主要部を動作状態とさせるトリガ信号となる。

［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る車両異常検知装置２５が車両５０に発生する異常を検知し、上記第１の警告処理あるいは上記第２の警告処理を実行して不審者に対する威嚇を行う際の動作について説明する。

図６及び図７は、本発明の実施の形態の車両異常検知装置２５における車両異常検知装置２５が車両５０に発生する異常を検知し、不審者に対する威嚇を行う際の動作手順を示すフローチャートである。

車両異常検知装置２５は、フローチャートの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。

図６及び図７を参照して、まず、異常検知演算部６の送信部１１が、所定周波数の電波の送信処理を行い、車両５０内の天井の略中央部分に設置された送信アンテナ１から電波が送信される（ステップＳ１）。

次に、車両５０の内部で反射された電波または車両５０の外部で人間または路面などによって反射された電波が受信アンテナ２〜５において受信され、異常検知演算部６の受信部１２が、受信された電波から上記所定周波数の電波を抽出し、抽出した電波に対して所定の受信処理を行う（ステップＳ２）。

次に、異常検知演算部６の空間特徴量算出部１３が、受信部１２によって生成されたデジタル信号を受けて、受信アンテナ２〜５が受けた電波に基づいて空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する（ステップＳ３）。そして、異常検知演算部６の検知部１４が、算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて人間の動作及び車両５０の傾き異常のうち少なくとも一つの異常を検知する（ステップＳ４）。具体的には、検知部１４が、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判別する。

ここで、検知部１４は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１以下である場合には（ステップＳ４で「ＮＯ」）、車両５０の内外において人間の動作がなく、物体接近及び車両５０の傾き異常が共に検知されなかったと判断し、受信処理（ステップＳ２）に戻って同様の動作が繰り返される。

一方、検知部１４は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きい場合には（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）、車両５０の外部における人間の動作及び車両５０の傾き異常のうち少なくとも一つの異常を検知したと判断し（ステップＳ５）、前述のような方法を用いて、人間の動作を検知したエリアの特定、あるいは傾き度合の特定を行う（ステップＳ６）。なお、傾き度合の特定は空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づき演算により求めることができる。

次に、検知部１４が、人間の動作あるいは車両５０の傾き異常を検知した時、所定の電波、たとえば携帯キーから送信された電波を受信中か否かを識別し（ステップＳ７）、識別結果を警告部１５及び照明制御部１６に出力する。

次に、照明制御部１６が、検知部１４から識別結果を受けて、人間の動作あるいは車両５０の傾き異常を検知した時、所定の電波を受信中である場合には（ステップＳ７で「ＹＥＳ」）、さらに光検知センサ９から、車両５０の周囲が照明８の点灯を必要とする程度に暗いか否かを示す検知結果を取得する（ステップＳ８）。

次に、照明制御部１６が、車両５０の周囲が照明８の点灯を必要とする程度に暗い場合には（ステップＳ８で「ＹＥＳ」）、人間の動作を検知した電波の受信アンテナに対応する照明、たとえば前方のヘッドライトが点灯するように、照明８の点灯を制御する（ステップＳ９）。一方、車両５０の周囲が照明８の点灯を必要としない程度の明るさである場合には（ステップＳ８で「ＮＯ」）、受信処理（ステップＳ２）に戻って同様の動作が繰り返される。

一方、人間の動作あるいは車両５０の傾き異常を検知した時、所定の電波を受信していない場合には（ステップＳ７で「ＮＯ」）、検知部１４が、検知した人間の動作が車両５０の外部の動作及び車両５０の傾き異常のいずれかであるか、または、車両５０内への侵入動作であるかを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、検知部１４が、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ２より大きいか否かを判別する。

次に、検知部１４が、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ２以下である場合には（ステップＳ１０で「ＮＯ」）、検知した人間の動作が車両５０の外部での動作である、あるいは車両５０の傾き異常が発生したと判断する（ステップＳ１１）。そして、警告部１５が、検知部１４から判断結果を受けて、ホーン７及び照明８を制御して上記第１の警告処理を実行する（ステップＳ１２）。

次に、検知部１４が、人間の動作を検知した状態の継続時間、及び、人間の動作を検知したエリアに基づき、上述した種々の方法を用いて、動作を検知された人間が不審者であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。

そして、検知部１４が、動作を検知した人間が不審者ではないと判定した場合には（ステップＳ１３で「ＮＯ」）、受信処理（ステップＳ２）に戻って同様の動作が繰り返される。そして、空間特徴量算出部１３が空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出し（ステップＳ３）、算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１以下である場合、すなわち検知部１４によって人間の動作及び車両５０の傾き異常が共に検知されない場合には（ステップＳ４）、警告部１５が、上記第１の警告処理を終了するようにホーン７及び照明８を制御する。

一方、検知部１４が、動作を検知した人間が不審者であると判定した場合には（ステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、警告部１５が、ホーン７及び照明８を制御して、上記第１の警告処理より警告度合が高い上記第２の警告処理を実行する（ステップＳ１４）。

また、検知部１４が、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ２より大きい場合には（ステップＳ１０で「ＹＥＳ」）、検知した人間の動作が車両５０内への侵入動作であると判断する（ステップＳ１５）。そして、警告部１５は、不審者への威嚇を行うべく、ホーン７及び照明８を制御して上記第２の警告処理を実行する（ステップＳ１６）。

本発明の実施の形態に係る車両異常検知装置２５では、車両５０内に設置され、電波を送信するための送信アンテナ１と、車両５０内に設置され、電波を受信するための受信アンテナ２〜５と、が備えられている。また、車両異常検知装置２５では、異常検知演算部６が備えられ、異常検知演算部６が、受信アンテナ２〜５が受信した電波に基づいて空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出し、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて車両５０の外部における人間の動作、車両５０の傾き異常及び車両５０の内部への人間の侵入動作を検知する。

このような構成により、車両５０が被害を受ける前に異常の発生を検知して被害を未然に防ぎ、かつ、車両５０内外における異常を的確に検知することができる。たとえば、犯罪者が車両５０に対して犯罪行為を開始する前に、犯罪者の車両５０への接近を検知することができるため、犯罪行為が行われる前に上記第１の警告処理あるいは上記第２の警告処理により犯罪者に威嚇をして犯罪行為をあきらめさせるなど、犯罪を未然に抑制することができる。

(車両異常検知装置を利用したスマートエントリーシステム)
上述したように、車両異常検知装置２５は車両５０内の侵入は勿論、車両５０の周辺への人間眼等の物体の接近をも正確に検知して物体接近検知信号ＳＳ６として送信することができる。すなわち、車両異常検知装置２５はアレイアンテナ方式の電波センサにより構成されており、他の方式（ドップラセンサによる検知等の方式）に比べ、車両５０の周辺への物体の接近を精度良く検知することができる特徴を有している。

そこで、本実施の形態の車両用のスマートエントリーシステム１００は、車両異常検知装置２５による物体接近検知信号ＳＳ６の受信を、スマートエントリー装置２６の主要部（ＢＣＭ２０の送受信部２２，ドア制御部２３等）を動作状態とするトリガとして利用している。

すなわち、ＢＣＭ２０は物体検知信号監視部２１を除き、物体接近検知信号ＳＳ６が受信されるまでは、送受信部２２，ドア制御部２３を非動作状態とすることができる。

（スマートエントリー動作）
以下、ドアの施開錠の制御動作等のスマートエントリー動作を行う場合における車両異常検知装置２５、スマートエントリー装置２６及び携帯キー４０それぞれの動作について説明する。

図８は、スマートエントリーシステム１００に用いられる車両異常検知装置２５による物体接近検知動作を示すフローチャートである。

同図を参照して、ステップＳ２０で、スマートエントリー装置２６内のＢＣＭ２０のドア制御部２３によるドア制御動作あるいは携帯キー４０によるキーレス操作（遠隔操作）により車両５０がドアロック状態であることを検知するとステップＳ２１以降の物体接近検知動作に移る。なお、車両異常検知装置２５は、この物体接近検知動作と並行して、図６及び図７で示した不審者に対する威嚇動作を実行しても良い。

なお、車両５０がドアロック状態であるか否かはＢＣＭ２０のドア制御部２３からドアロック状態を指示するドアロック信号を異常検知演算部６が受信する等により認識することができる。

また、ドアロック信号に代えて、車両異常検知装置２５による異常検知処理の実行を指示する、何らかの異常検出許可信号をＢＣＭ２０が車両異常検知装置２５の異常検知演算部６等に送信するようにしても良い。この場合、ドアロック状態以外においても、異常検知許可信号を送信することにより車両異常検知装置２５に物体接近検知動作を実行させることができるため、ユーザの要望に沿った柔軟な対応が可能となる。

ステップＳ２１にて、異常検知演算部６の送信部１１が、所定周波数の電波の送信処理を行い、車両５０内の天井の略中央部分に設置された送信アンテナ１から電波が送信される。

次に、ステップＳ２２において、車両５０の内部で反射された電波または車両５０の外部で人間または路面などによって反射された電波が受信アンテナ２〜５において受信され、異常検知演算部６の受信部１２が、受信された電波から上記所定周波数の電波を抽出し、抽出した電波に対して所定の受信処理を行う。

その後、ステップＳ２３にて空間特徴量算出処理を行い、空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。続く、ステップＳ２４にて、異常検知演算部６の検知部１４が、算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きいか否かに基づき、車両５０の周辺における人間等の物体の接近の有無を検出する。すなわち、ステップＳ２４において、検知部１４は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１より大きい場合には（ＹＥＳ）、車両５０の内外における人間等の物体の接近を検知したと判断し、ステップＳ２５に移行する。一方、ステップＳ２４にて、空間特徴量Ｐ（ｔ）が閾値Ｔｈ１以下である場合には（「ＮＯ」）、車両５０の内外において人間の動作がなかったと判断し、受信処理（ステップＳ２２）に戻って同様の動作が繰り返される。

上述したステップＳ２１〜Ｓ２４の処理は、図６で示したステップＳ１〜Ｓ４の処理に相当する。

図９は初期ベクトルすなわち侵入者無しのときの固有ベクトルｖｎｏに対応する到来角分布ＴＳ０と、観測時ｔにおける固有ベクトルをｖｏｂ（ｔ）に対応する到来角分布ＴＳ１とを示している。これらの到来角分布ＴＳ０，ＴＳ１は受信アンテナ２〜５における受信強度の位相差を検出することにより求めることができる。

上述した空間特徴量Ｐ（ｔ）は、到来角分布ＴＳ０と到来角分布ＴＳ１との違いが大きくなると、増加する性質を有するため、適切に閾値Ｔｈ１を設定することにより、人間等の物体の車両５０への接近を精度良く認識することができる。なお、初期ベクトルを定期的に更新するようにしても良い。すなわち、過去のある時点におけるベクトルを初期ベクトルとして設定するようにしても良い。

図８に戻って、ステップＳ２４でＹＥＳの場合に実行されるステップＳ２５において、検知部１４は物体接近を指示刷る検知結果を検知信号送信部１７に伝達し、検知信号送信部１７がＢＣＭ２０に物体接近検知信号ＳＳ６を送信する。その結果、非動作状態であったスマートエントリー装置２６（ＢＣＭ２０）の主要部を動作状態に導くことができる。

図１０はスマートエントリー装置２６（ＢＣＭ２０）によるスマートエントリー動作を示すフローチャートである。

同図を参照して、ステップＳ３１で物体検知信号監視部２１にて物体接近検知信号ＳＳ６の有無を監視し、物体接近検知信号ＳＳ６が認識される（ＹＥＳ）と、ステップＳ３２以降のドア制御動作を含むスマートエントリー動作に移行する。一方、物体接近検知信号ＳＳ６が認識されるまでは、ステップＳ３１における物体検知信号監視部２１による監視動作のみが繰り返し実行される。すなわち、ステップＳ３１が繰り返されている期間においては、ＢＣＭ２０の送受信部２２及びドア制御部２３等は非動作状態である。

ステップＳ３１でＹＥＳの場合に実行されるステップＳ３２において、ＢＣＭ２０の送受信部２２は動作状態となり、車室外アンテナ３４〜３６等を駆動し、携帯キー４０のＩＤ要求信号をＬＦ電波にて送信し、ステップＳ３３において、携帯キー４０からのキーＩＤ信号（ＵＨＦ電波）の受信の有無を確認する。ステップＳ３３において、キーＩＤ信号の受信が確認された場合（ＹＥＳ）はステップＳ３４に移行し、確認されない場合（ＮＯ）は、ステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３３でＹＥＳの場合に実行されるステップＳ３４において、ドア制御部２３は、ステップＳ３３で受信したキーＩＤ（携帯キー４０用の識別情報）と、予め登録されている車両５０の登録ＩＤ（車両５０用の識別情報）との照合を実施する。

そして、ステップＳ３５において、ドア制御部２３は、キーＩＤと登録ＩＤとの一致の有無を検証する。ステップＳ３５で両ＩＤが一致する場合（ＹＥＳ）、携帯キー４０は正規の携帯キーであると判断し、ステップＳ３６以降の処理に移行し、両ＩＤが不一致の場合（ＮＯ）、携帯キー４０が車両５０に対応する正規の携帯キーでない、すなわち、不審者の可能性が高いと判断し、ステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３５でＹＥＳの場合に実行されるステップＳ３６において、ドア制御部２３はドア・アンロックモータ３９の駆動準備を行い、ドア・アンロックモータ３９をスタンバイ状態にする。

そして、ステップＳ３７において、ドア制御部２３はタッチセンサ３１〜３３より得られるタッチセンサ信号の有無を検証し、タッチセンサ信号が確認されると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、ステップＳ３８にてドア・アンロックモータ３９を駆動して当該タッチセンサに対応するドアをアンロック状態にする。例えば、タッチセンサ３１にてタッチセンサ信号が確認されると運転席側のドアをアンロック状態にする。なお、ステップＳ３７でタッチセンサ信号が確認されない場合（ＮＯ）はステップＳ３１に戻る。

なお、集中ドアロック機能を有効にしている場合は、タッチセンサ信号が確認されると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、ステップＳ３８にてドア・アンロックモータ３９を駆動して全てのドアをアンロック状態にする。

図１１は携帯キー４０におけるスマートエントリー動作を示すフローチャートである。同図を参照して、ステップＳ４１で送受信部２２による車室外アンテナ３４〜３６からのキー要求信号（ＬＦ電波）の受信の有無を確認し、キー要求信号を受信すると続くステップＳ４２にてキーＩＤ信号（ＵＨＦ電波）をＢＣＭ２０に向けて送信する。なお、キーＩＤ要求信号が受信されるまでステップＳ４１の処理は繰り返し実行される。

（効果等）
このように、本実施の形態における車両用のスマートエントリーシステム１００において、スマートエントリー装置２６の主要部（ＢＣＭ２０内の送受信部２２，ドア制御部２３、タッチセンサ３１〜３３、車室外アンテナ３４〜３６等）は、車両異常検知装置２５からの物体接近検知信号ＳＳ６の受信をトリガとして動作状態となる。このため、必要最小限の範囲で上記主要部を動作させることにより、車室外アンテナ３４〜３６の駆動等を含むＢＣＭ２０の制御動作等の消費電力を最小限に抑えることができる効果を奏する。

なお、車両異常検知装置２５及びスマートエントリー装置２６に相当する構成を車両に装備させる場合、両者は独立して動作させるのが一般的である。したがって、車両異常検知装置２５及びスマートエントリー装置２６に相当する構成の機能を共に有効にするにためには、両者を同時に動作させる必要があるため、本実施の形態のようにスマートエントリー装置２６の主要部を非動作状態にすることができず、消費電流低減効果を発揮することはできない。

すなわち、スマートエントリー装置２６構成する、物体検知信号監視部２１以外の構成部（送受信部２２、ドア制御部２３、タッチセンサ３１〜３３、車室外アンテナ３４〜３６、車室内アンテナ３７、ドア・ロックモータ３８及びドア・アンロックモータ３９）は、物体接近検知信号ＳＳ６が受信されるまでは、非動作状態であるため、スマートエントリー装置２６の消費電力を最小限に抑えることができる。

加えて、正規の携帯キー４０を所持する人間が接近しているときは、物体接近検知信号ＳＳ６が必ず受信されるため、スマートエントリー装置２６は、ドアの施開錠を自動的に行う等のスマートエントリー動作を何ら支障なく行うことができる。

＜その他＞
なお、検知部１４は物体（人間）の接近方向を特定することができるため、物体接近検知信号ＳＳ６の情報量を拡張し、検知した物体の接近方向に関する情報を含めることにより、車室外アンテナ３４〜３６やタッチセンサ３１〜３３のうち、物体の接近方向に最も近い位置に存在する車室外アンテナやタッチセンサのみを選択的に動作状態とすることにより、さらなる消費電力低減化が期待できる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 送信アンテナ
２〜５ 受信アンテナ
６ 異常検知演算部
２０ ＢＣＭ
２１ 物体検知信号監視部
２２ 送受信部
２３ ドア制御部
２５ 車両異常検知装置
２６ スマートエントリー装置
３１〜３３ タッチセンサ
３４〜３６ 車室外アンテナ
３７ 車室内アンテナ
３８ ドア・ロックモータ
３９ ドア・アンロックモータ
４０ 携帯キー
５０ 車両
１００ スマートエントリーシステム

Claims (2)

1. 車両に搭載され、前記車両への物体の接近を検知し、物体接近の検知を指示する物体接近検知信号を送信可能な異常検知装置と、
   前記物体接近検知信号の受信をトリガとして、所定の車室外アンテナを用いて携帯通信機と通信を行い、該携帯通信機が前記車両用の正規の携帯通信機であると認識すると前記車両のドアの施錠・解錠を自動制御するスマートエントリー装置とを備え、
   前記異常検知装置は、
   前記車両内に設置され、異常検知用電波を送信する送信アンテナと、
   前記車両内に設置され、前記異常検知用電波を受信する複数の受信アンテナと、
   前記複数の受信アンテナが受信した前記異常検知用電波に基づいて空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記車両への物体の接近を検知し、前記物体接近検知信号を送信する異常検知演算部と、
   前記携帯通信機からの所定の電波の受信を検知可能な検知部と、
   前記空間特徴量に基づいて前記車両への物体の接近を検知し、かつ、前記検知部が前記携帯通信機からの所定の電波の受信を検知しなかった際に、外部に警告する警告部と、を含む、
   車両用スマートエントリーシステム。
2. 請求項１記載の車両用スマートエントリーシステムであって、
   前記スマートエントリー装置は、
   前記物体接近検知信号の有無を監視する物体接近検知信号監視部と、
   前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記所定の車室外アンテナを用いて前記携帯通信機と送受信を行い前記携帯通信機の識別情報を取得する送受信部と、
   前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記車両の所定のドアへの接触の有無を検知可能なタッチセンサと、
   前記物体接近検知信号の認識をトリガとして動作状態となり、前記送受信部にて取得した前記携帯通信機の識別情報と前記車両の識別情報との一致の有無により、前記携帯通信機が正規であるか否かを認識し、前記携帯通信機が正規であるとの認識時に、前記タッチセンサが前記所定のドアへの接触を検知すると、前記所定のドアをアンロック状態に制御するドア制御部とを含む、
   車両用スマートエントリーシステム。

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