JP4616014B2 - キーインタロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、パーキング状態以外で自動車からキーを抜き取ることができないようにするキーインタロックシステムに関し、特に電源ラインの断線時等における不具合発生を防止するようにしたキーインタロック装置に関する。

キーインタロック装置は、自動車（ＡＴ車）のシフトレバーがパーキングレンジ（Ｐ）以外のリバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）又はドライブレンジ（Ｄ）等にセットされている場合に、キーロック機構でキーシリンダをロックしてキーを抜けなくする装置である。これにより運転手は、キーを抜き取る場合には、必ずシフトレバーをパーキング位置に設定してからでないと、キーシリンダのロックを解除することができないので、駐車時にパーキングレンジをセットし忘れることがない。これにより、車両が移動可能な状態で駐車されることがなく、坂道などでも車両が動くことはない。また、次のキー挿入時に、パーキングレンジ以外にセットされていることがないので、エンジン始動時の車両の急発進を効果的に防止することができる。

キーインタロック装置は、図８に示すように、主としてキーロック機構を駆動するキーロックソレノイド４０と、電源３０からヒューズ３１を介して電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチ２０のオンオフ状態に基づいてキーロックソレノイド４０の通電方向を切り換える制御手段１００とにより構成されている。

図９は、このキーインタロック装置の動作を示すタイミングチャートである。この図に示すように、制御手段１００は、パーキングスイッチ（Ｐ−ＳＷ）２０がオンからオフに変化したことを検出したときに内部でロック信号を発生させてキーロックソレノイド４０にロック方向の電流を流すことによりキーロック機構をロック状態とする。また、制御手段１００は、Ｐ−ＳＷ２０がオフからオンに変化したことを検出したときに内部でアンロック信号を発生させてキーロックソレノイド４０にアンロック方向の電流を流すことによりキーロック機構をアンロック状態とする（特許文献１，２）。
特開平７−０１７３３６号公報（段落０００３〜０００５、図４） 特開平７−３２９７１６号公報（段落０００２〜０００３、図１）

しかし、上述した従来のキーインタロック装置では、例えばハーネスの断線、ヒューズの溶断、バッテリー端子の外れ等が発生して制御手段への電源供給が途絶えてしまうと、シフトレバーをパーキングレンジにセットしても、制御手段の内部でアンロック信号が発生せず、キーが抜けなくなってしまうという不具合が発生する。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、制御手段への電源供給が途絶えた場合でも、キーが抜けなくなるという不具合が発生することが無いキーインタロック装置を提供することを目的とする。

本発明に係る第１のキーインタロック装置は、キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段とを備えたキーインタロック装置において、前記制御手段は、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するアンロック信号を出力するものであり、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記電源からの電源電圧が断たれてから少なくとも前記アンロック信号の出力が完了するまで前記キーロックソレノイドの駆動に必要な電源電圧を保持するコンデンサを備えることを特徴とする。

本発明に係る第２のキーインタロック装置は、キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段と、キーが前記キーシリンダに挿入されているか否かによって状態を変化させるキースイッチとを備えたキーインタロック装置において、前記制御手段は、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記キースイッチが「キー挿入有り」の状態である場合には前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するアンロック信号を出力し、前記キースイッチが「キー挿入無し」の状態である場合には前記キーロック機構をそのままの状態で維持するように制御するものであり、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記電源からの電源電圧が断たれてから少なくとも前記アンロック信号の出力が完了するまで前記キーロックソレノイドの駆動に必要な電源電圧を保持するコンデンサを備えることを特徴とする。

本発明の第１のキーインタロック装置によれば、キーロック状態で制御手段への電源供給が断たれたような場合でも、制御手段が、電源からの電源供給が断たれたときにキーロック機構をアンロック状態とするようにキーロックソレノイドを駆動するようにしているので、キーロックが解除されないままという不具合の発生を防止することができる。

本発明の第２のキーインタロック装置によれば、上記効果に加えて、キーがキーシリンダに挿入されているか否かによって状態を変化させるキースイッチが「キー挿入無し」の状態である場合には、電源からの電源供給が断たれた場合でも、アンロック信号を出力しないようにしているので、キーロックソレノイドに対する無駄な駆動電力の消費を防止することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。

このキーインタロック装置は、キーロック機構を駆動するキーロックソレノイド４０と、このキーロックソレノイド４０を駆動する制御手段１０とを備えて構成されている。

制御手段１０は、電源３０からヒューズ３１を介して電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチ（Ｐ−ＳＷ）２０のオン／オフ状態及び電源３０からの電源電圧の供給状態に基づいてキーロックソレノイド４０の通電方向を切り換える。制御手段１０は、入力インターフェース回路１１、制御部１２、電源電圧保持回路１３、電源部１４及び出力インターフェース回路１５を備えて構成されている。入力インターフェース回路１１は、Ｐ−ＳＷ２０のオン／オフ信号と電源３０からの電源電圧とを入力し、両者の状態を示す信号を制御部１２に出力する。制御部１２は、入力インターフェース回路１１からの出力信号に基づいてロック信号又はアンロック信号を出力する。出力インターフェース回路１５は、ロック信号又はアンロック信号に基づいてキーロックソレノイド４０に互いに異なるロック方向又はアンロック方向の駆動電流を供給する。電源電圧保持回路１３は、所定容量のコンデンサＣにより構成され、少なくとも電源３０の電源電圧が断たれてからアンロック信号の出力が終了するまでの間、キーロックソレノイド４０を駆動するのに必要な電源電圧を保持する。電源部１４は、電源３０からの電源電圧を安定化して制御部１２に供給する。

図２は、出力インターフェース回路１５の一例を示す回路図である。

アンロック信号が立ち上がると、トランジスタ１５１，１５３がオンになり、キーロックソレノイド４０にアンロックのための電流が流れる。アンロック信号が立ち下がるとトランジスタ１５１、１５３がオフになり、コンデンサ１５４の＋側に電荷が充電される。ロック信号が立ち上がると、トランジスタ１５２がオン状態となるので、コンデンサ１５４にチャージされた電荷がトランジスタ１５２を介して放電され、キーロックソレノイド４０には、アンロック時とは逆方向の電流が流れる。このようにして、キーロックソレノイド４０に流れる電流の向きを変化させる。

次に、このように構成されたキーインタロック装置の動作について説明する。

図３は、キーシリンダを正面から見た図である。キーシリンダには、ＯＦＦで示す位置でキーを挿入することができ、挿入されたキーは、図中時計回りに順次ロック位置（ＬＯＣＫ）、アクセサリ位置（ＡＣＣ）、オン位置（ＯＮ）、スタータ位置（ＳＴＡＲＴ）をそれぞれ取り得る。キーがＬＯＣＫ位置よりも時計回り下流側に位置したときには、Ｐ−ＳＷ２０がオン状態（アンロック状態）であれば、ＯＦＦ位置まで戻してキーを抜き取ることができるが、Ｐ−ＳＷ２０がオフ状態（ロック状態）のときには、図示しないキーロック機構がシリンダの回転を規制するので、ＬＯＣＫ位置からＯＦＦ位置へと戻ることができず、キーを抜くことができない。しかし、制御部１２が電源断を検出したときには、アンロック状態となってＬＯＣＫ位置からＯＦＦ位置への回転が可能になる。

以上の動作を実現するため、制御部１２は、一定間隔で図４に示す動作を実行する。なお、図４は、制御部１２の本発明を実現するために追加された部分のみを示したものである。

まず、入力インターフェース回路１１から制御部１２に入力される入力信号を確認する（Ｓ１）。もし、入力が前回確認時から変化していない場合には、処理を終了して待機する。入力が変化している場合には、それがＰ−ＳＷ２０の変化かどうかを確認し（Ｓ３）、Ｐ−ＳＷ２０の変化であって、それがオン状態からオフ状態への変化であれば（Ｓ４）ロック信号を出力し（Ｓ６）、オフ状態からオン状態への変化であれば（Ｓ４）アンロック信号を出力する（Ｓ９）。また、これらＰ−ＳＷ２０の変化と同時に電源断線の有無についても確認し（Ｓ５，Ｓ８）、もし断線が検出されている場合には、アンロック信号を出力する（Ｓ７，Ｓ１０）。一方、入力は変化しているが、それがＰ−ＳＷ２０の変化では無い場合（Ｓ３）には、電源断線の有無を確認し（Ｓ１１）、電源断線の場合には、アンロック信号を出力し（Ｓ１２）、電源断線でない場合には待機に戻る（Ｓ１１）。

以上の動作を各部の信号のタイミングチャートで示すと図５のようになる。

ロック信号は、Ｐ−ＳＷがオン状態からオフ状態へと変化するタイミングで一定パルス幅で出力され、アンロック信号は、Ｐ−ＳＷがオフ状態からオン状態へと変化するタイミングで一定パルス幅で出力される。また、電源がオン状態からオフ状態へと変化すると、電源電圧保持回路１３が時間Tｄだけ制御部１２の電源電圧を維持する。ここで時間Ｔｄは、アンロック信号のパルス幅Ｔｏｕｔよりも長い時間である。このように、電源電圧保持回路１３は、アンロック信号の出力を確保できる時間だけ電源電圧を保持する。

本実施形態によれば、キーシリンダがロック状態で、電源が断線しても、直後のアンロック信号の出力により、キーシリンダはアンロック状態となり、キーがキーシリンダから抜けなくなるという不具合が発生するのを防止することができる。

図６は、本発明の第２の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。

この実施形態では、キーがキーシリンダに挿入されているか否かによってその状態を変化させるキースイッチ（ＫＥＹ−ＳＷ）５０を新たに設け、制御手段１０′は、入力インターフェース回路１１′で、Ｐ−ＳＷ２０とＫＥＹ−ＳＷ５０の状態を入力し、これを制御部１２′に出力し、制御部１２′は、ＫＥＹ−ＳＷ５０が「キー挿入無し」の状態となっている場合には、電源断線を検知してもアンロック信号を出力しないようにして、キーが投入されていないときの消費電力を低減するようにしている。なお、電源３０からの電源電圧の入力経路については特に図示していないが、入力インターフェース回路１１′への別の入力として供給されていても良いし、ＫＥＹ−ＳＷ５０を介して入力インターフェース回路１１′へ入力されていても良い。

図７は、制御部１２′のフローチャートである。図４と共通する部分には、同一符号を付して重複する部分の説明は割愛する。

図７のフローチャートが図４のフローチャートと異なる点は、電源断線判定（Ｓ１１）で断線有りと判定された後に、Ｐ−ＳＷ２０がオフかどうかを判定している点（Ｓ２１）である。すなわち、ＫＥＹ−ＳＷ５０からの入力だけでは、「キー挿入無し」と「電源断線」とを区別することができない。このため、ステップＳ１１では、ＫＥＹ−ＳＷ５０からの入力がオフの場合、取りあえず「電源断線」と判断し、キーインタロック装置がロック状態となるＰ−ＳＷ２０のオフ状態を検出したら、「キー無し状態」ということはあり得ないため、「電源断線」であると判断し、アンロック信号を出力する（Ｓ１２）。一方、Ｐ−ＳＷ２０がオン状態であれば、「キー挿入無し」状態か既にアンロック状態となっているため、アンロック信号を出力することなく待機動作に戻る（Ｓ２１）。これにより、無駄なアンロック信号の出力を防止して消費電力を低減することができる。

なお、ＫＥＹ−ＳＷ５０を介して電源電圧が供給されている場合、先の実施形態の回路では、キーが引き抜かれる毎にアンロック信号が出力されることになるが、この実施形態のように、電源断線検出時に、Ｐ−ＳＷ２０の状態を確認することにより、そのような無駄なアンロック信号の出力が無いようにすることができる。

本発明の第１の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。 同装置における出力インターフェース回路の一構成例を示す回路図である。 キーシリンダの正面図である。 同装置の動作を示すフローチャートである。 同装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るキーインタロック装置の構成を示す回路図である。 同装置の動作を示すフローチャートである。 従来のキーインタロック装置の構成を示す回路図である。 同装置の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０，１０′，１００′…制御手段、１１，１１′…入力インターフェース回路、１２，１２′…制御部、１３…電源電圧保持回路、１４…電源部、１５…出力インターフェース回路、２０…パーキングスイッチ、３０…電源、３１…ヒューズ、４０…キーロックソレノイド。

Claims (4)

1. キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、
   電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段と
   を備えたキーインタロック装置において、
   前記制御手段は、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するアンロック信号を出力するものであり、
   前記電源からの電源供給が断たれたときに前記電源からの電源電圧が断たれてから少なくとも前記アンロック信号の出力が完了するまで前記キーロックソレノイドの駆動に必要な電源電圧を保持するコンデンサを備える
   ことを特徴とするキーインタロック装置。
2. キーがキーシリンダに挿入された状態で前記キーシリンダからの抜き取りを不能にするキーロック機構を駆動してロック状態又はアンロック状態にするキーロックソレノイドと、
   電源から電源電圧を供給されて動作し、パーキングスイッチがオフ状態となったときに前記キーロック機構がロック状態となり、前記パーキングスイッチがオン状態となったときに前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動する制御手段と、
   キーが前記キーシリンダに挿入されているか否かによって状態を変化させるキースイッチと
   を備えたキーインタロック装置において、
   前記制御手段は、前記電源からの電源供給が断たれたときに前記キースイッチが「キー挿入有り」の状態である場合には前記キーロック機構がアンロック状態となるように前記キーロックソレノイドを駆動するアンロック信号を出力し、前記キースイッチが「キー挿入無し」の状態である場合には前記キーロック機構をそのままの状態で維持するように制御するものであり、
   前記電源からの電源供給が断たれたときに前記電源からの電源電圧が断たれてから少なくとも前記アンロック信号の出力が完了するまで前記キーロックソレノイドの駆動に必要な電源電圧を保持するコンデンサを備える
   ことを特徴とするキーインタロック装置。
3. 前記制御手段は、
   前記パーキングスイッチがオン状態からオフ状態になったときに所定パルス幅のロック信号を出力し、前記パーキングスイッチがオフ状態からオン状態になったとき及び前記電源からの電源電圧が断たれたときに所定パルス幅のアンロック信号を出力する制御部と、
   前記ロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がロック状態となる電流を供給し、前記アンロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がアンロック状態となる電流を供給する出力インターフェース回路と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のキーインタロック装置。
4. 前記制御手段は、
   前記パーキングスイッチがオン状態からオフ状態になったときに所定パルス幅のロック信号を出力し、前記パーキングスイッチがオフ状態からオン状態になったとき及び前記キースイッチが「キー挿入有り」の状態で前記電源からの電源電圧が断たれたときに所定パルス幅のアンロック信号を出力する制御部と、
   前記ロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がロック状態となる電流を供給し、前記アンロック信号により前記キーロックソレノイドに前記キーロック機構がアンロック状態となる電流を供給する出力インターフェース回路と
   を備えたことを特徴とする請求項２記載のキーインタロック装置。

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