JP2009002742A - 電子キー機能付き時計 - Google Patents

Abstract

【課題】時計本体部の少なくとも一部を金属製とすることにより外観の意匠性を高くしつつ、このように部品金属化を施しても部品点数増加を招くことなく無線通信機構の電波発信性能を高いものとすることができる電子キー機能付き腕時計を提供する。
【解決手段】キーウォッチ３には、車両からＩＤ発信要求を受けた際に自身のＩＤコードを無線返信する無線通信機構２９が設けられる。無線通信機構２９は、車両からのＩＤ発信要求を受信するＬＦ受信アンテナ３１と、この要求に応答してＲＦ帯で自身のＩＤコードを発信するＲＦ発信アンテナ４３とを備える。ＬＦ受信アンテナ３１は、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸方向で電波を受信可能で、Ｚ軸受信アンテナ３４が円環状のアンテナボビン３８にループアンテナ３９が巻かれたアンテナ構造をとる。ＲＦ発信アンテナ４３は、パターンアンテナ４４がアンテナボビン３８に組み付けられることによって立体アンテナとして形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、現在時刻を表示する時刻表示機能の他に、無線通信によりキー照合を行うべくキー固有の識別コードを通信対象に無線通信で発信する電子キー機能も持つ電子キー機能付き時計に関する。

近年、車両操作の利便性向上を目的として、車両キーを実際に用いてキー操作を行わなくても例えば車両のドアロック施解錠やエンジン始動が許可又は実行されるハンズフリーシステムを搭載する車両が増えてきている。この種のハンズフリーシステムは、車両のＬＦ発信機からＬＦ帯のリクエストを間欠的に発信させ、このリクエスト信号に応答して携帯機が返信してきたキー固有のＩＤコード（識別コード）を持つＲＦ帯のＩＤコード信号を車両のＲＦ受信機で受信し、携帯機のＩＤコードを車両のＩＤコードと照らし合わせ、これらＩＤコードが一致してＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠やエンジン始動が許可又は実行されるシステムである。

ところで、この種の携帯機には、車両に乗り込むに際して常に携帯しなければならない不便さがあるので、このような煩わしさをなくして利便性を向上したい要望がある。そこで、腕時計に電子キー機能（携帯機機能）を組み込んだ技術が例えば特許文献１に開示されている。この開示技術を採用した場合、運転者は腕時計を腕に装着しておけば、これを以て携帯機も所持した状態となることから、わざわざ車両に乗り込む都度、携帯機所持を確認する手間を省くことが可能となり、車両運転に際して利便性を向上することが可能となる。

この種の電子キー機能には、車両との間で無線通信を行うアンテナとして、車両から発信されたリクエスト信号を受信する受信アンテナと、キー固有のＩＤコード信号を車両に向けて発信する発信アンテナとが設けられる。このアンテナの一例としては、例えば電子キー機能の無線通信部品が実装された基板にアンテナパターンを印刷することで形成されるパターンアンテナを使用する場合がある。パターンアンテナの具体例は、例えば特許文献２等に開示されている。パターンアンテナを用いた場合、アンテナ形成に際しては基板にアンテナ線を印刷形成する関係上、基板から独立した個別のアンテナ部品が不要となることから、電子キー機能に必要となる部品点数が少なく済む利点がある。
特開２００７−１７２７８号公報 特開平７−１１３３６５号公報

ところで、この種の電子キー機能付き腕時計には、腕時計を好んで装着してもらうためにも腕時計の意匠性を高くしたい要望があり、その一対策として腕時計のケースを金属製とすることによって腕時計の外観に高級感を出す対策が挙げられる。しかし、この種の金属材料には、時計の電子キー機能が送受信する電波の電波遮蔽部材として働いてしまう特性のあることが知られている。特に、一般的に電子キーの発信電波として使用されるＲＦ帯（例えば300ＭＨｚ）の電波は、金属に近ければ近いほど金属に影響を受けて電波出力が減衰してしまう特性を持つ波長帯の無線信号である。

このため、電子キー機能の各種部品群の中で例えば基板を腕時計のケースに収納する場合を考えると、携帯性や意匠性の面から腕時計の厚みは極力薄く抑えたい要望があることから、基板はケースの奥深くに収納される取付状態を必然的にとることになる。よって、例えば仮に電子キー機能の発信アンテナとしてパターンアンテナを用いた場合には、基板に印刷形成されたパターンアンテナは必然的にケース、即ち金属材料に近接する状態をとってしまう。従って、電子キー機能付き腕時計にパターンアンテナを用いると、アンテナが金属材料に近づく位置状態をとることになるので、この種の電子キー機能付き腕時計は無線通信時の電波発信強度が相対的に低い問題があった。

また、この種の腕時計はケースが厚みを増すと意匠的に好ましくなく、しかも時計の装着し易さという面からも悪化の懸念があることから、電波発信強度を高くする対策を講じるに際して、例えば仮に部品増加が必要となって腕時計のケースが厚みを増してしまう状況になることは避けたい。よって、何らかの対策を講じて電子キー機能付き腕時計の無線通信性能を向上するにしても、これを電子キー機能の無線通信部品が増加することなく行いたい要望もあった。

本発明の目的は、時計本体部の少なくとも一部を金属製とすることにより外観の意匠性を高くしつつ、このように部品金属化を施しても部品点数増加を招くことなく無線通信機構の電波発信性能を高いものとすることができる電子キー機能付き腕時計を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、時刻を表示する時計機構と、自身が持つ識別コードの照合を通信対象との間で無線通信により行う無線通信機構とを備えた電子キー機能付き時計において、少なくとも一部が金属から成る時計本体部には、非金属から成る蓋部によって閉じられる収納凹部に前記無線通信機構の基板が収納され、当該基板において該基板の収納方向に対して反対側の面に取り付けられた前記無線通信機構の一構成部品に、当該無線通信機構の発信アンテナが前記基板から独立した立体アンテナとして一体に組み付けられていることを要旨とする。

この構成によれば、電子キー機能付き時計の時計本体部は金属製であるので、例えばこれが樹脂製の場合と比較して時計の見栄えに高級感が生じることから、電子キー機能付き時計の意匠性を高くすることが可能となる。また、電子キー機能付き時計は通信対象との間で無線によって自身固有のキーコードとして識別コードを発信するが、この識別コードを発信する発信アンテナは、この時の無線通信を行う無線通信機構の基板において、該基板の収納方向に対して反対側の面に取り付けられた無線通信機構の一構成部品に組み付けられる。このため、時計の金属部品による電波遮蔽の影響を受け難い位置に発信アンテナは配置されるので、発信アンテナが無線通信を行う際に金属材料に影響を受け難くなり、電子キー機能付き時計の無線通信性能も高いものとすることが可能となる。

更に、発信アンテナは基板に組み付けられるに際して、基板に印刷形成されるパターンアンテナではなく、基板から独立した立体アンテナとして無線通信機構の他の一構成部品に一体に組付形成されている。ところで、この種の立体アンテナはアンテナ線を巻回支持する支持部品が必要となるが、本構成においては無線通信機構の一構成部品がこの種のアンテナ支持部品として機能することになるので、発信アンテナ専用の支持部品が不要となる。よって、発信アンテナを基板において基板収納方向と反対側の面に配置すべく、発信アンテナをパターンアンテナから立体アンテナに変更したとしても、部品点数増加の懸念も生じない。

本発明では、前記無線通信機構は、前記通信対象が発信した無線信号を受信可能な受信アンテナを持ち、前記通信対象が発信したコード返信要求を当該受信アンテナで受信すると、これに応答して前記発信アンテナから前記識別コードを前記通信対象に向けて返信する自動返信型であり、前記一構成部品は、前記受信アンテナのアンテナ線を巻回状態で支持するアンテナ支持部品であることを要旨とする。

この構成によれば、受信アンテナのアンテナ支持部品を発信アンテナのアンテナ支持部品としても共用するので、予めアンテナ支持部品として存在する無線通信機構の構成部品を発信アンテナのアンテナ支持部品としても使用することになる。ところで、アンテナ巻回支持用として働くこの種のアンテナ支持部品は、アンテナを支持するに際して好適な形状や材質等で形成されている。よって、発信アンテナを受信アンテナのアンテナ支持部品に一体に組み付ければ、発信アンテナを無線通信機構の一構成部品に一体に組み付けるに際して、発信アンテナを好適な箇所に取り付けることが可能となる。

本発明では、前記受信アンテナは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に飛ぶ電波を受信可能となるように、前記３軸を各々の検出方向とする３つの受信アンテナから成る３軸対応型であり、前記発信アンテナは、３つの前記受信アンテナのうち前記基板において前記収納方向に対して反対側の面に取り付けられた前記受信アンテナの当該アンテナ支持部品に形成されていることを要旨とする。

この構成によれば、電子キー機能付き時計の受信アンテナはＸ−Ｙ−Ｚ方向の電波を受信可能な３軸対応型であるので、電子キー機能付き時計は電波を３軸方向で受信することが可能となる。このため、電子キー機能付き時計の受信感度が高いものとなるので、通信対象から電子キー機能付き時計に向けて発信された電波をより確実に受信することが可能となる。

本発明によれば、時計本体部の少なくとも一部を金属製とすることにより外観の意匠性を高くしつつ、このように部品金属化を施しても部品点数増加を招くことなく無線通信機構の電波発信性能を高いものとすることができる。

以下、本発明を具体化した電子キー機能付き腕時計の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、実際に車両キーを操作しなくても、ドアロック施解錠やエンジン始動を行うことが可能なハンズフリーシステム２が搭載されている。ハンズフリーシステム２は、キー固有のＩＤコード（識別コード）を無線通信で発信する電子キーが用いられるが、本例においてはこの種の電子キーとして、腕時計に電子キー機能が組み込まれたキーウォッチ３が使用されている。ハンズフリーシステム２は、車両１からキー情報返信要求（コード返信要求）としてリクエスト信号Ｓrqを発信させ、このリクエスト信号Ｓrqをキーウォッチ３が受信すると、それに応答する形でキーウォッチ３がＩＤコードを乗せたＩＤ信号Ｓidを車両１に返信し、キーウォッチ３のＩＤコードが車両１のＩＤコードと一致すると、ドアロック施解錠やエンジン始動が許可又は実行されるシステムである。なお、車両１が通信対象に相当し、キーウォッチ３が電子キー機能付き時計に相当する。

ハンズフリーシステム２を以下に説明すると、車両１には、車両キーとして使用されるキーウォッチ３との間でＩＤ照合を行うスマートＥＣＵ４が設けられている。スマートＥＣＵ４には、ドア等に埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機５と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の信号を発信可能な車内ＬＦ発信機６と、車内バックミラー等に埋設されてＲＦ帯の信号を受信可能なＲＦ受信機７とが接続されている。これらＬＦ発信機５，６は、リクエスト信号Ｓrqを周囲に発信可能であって、車外ＬＦ発信機５が車両周囲にリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアＥ１（図２参照）を形成し、車内ＬＦ発信機６が車内全域にリクエスト信号Ｓrqの車内通信エリアＥ２（図２参照）を形成する。

図１に示すように、スマートＥＣＵ４には、例えば車外ハンドルノブ等に埋設されたタッチセンサ８が接続されている。タッチセンサ８は、操作者が施錠状態のドアロックを解除する時にハンドルノブをタッチする操作を検出する。スマートＥＣＵ４には、例えばハンドルノブに設けられたロックボタン９が接続されている。ロックボタン９は、操作者が解除状態のドアロックを施錠する時に押し操作される。スマートＥＣＵ４には、ドアロックの施解錠を制御するドアＥＣＵ１０が車内ＬＡＮ（Local Area Network）１１を通じて接続されている。ドアＥＣＵ１０は、スマートＥＣＵ４からの指令に基づきドアロックモータ１２を駆動することでドアロックを施錠状態又は解錠状態にする。

車両１が駐車状態（エンジン停止及びドアロック施錠状態）の際、スマートＥＣＵ４は、車外ＬＦ発信機５からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓrqを断続的に発信させ、車両周辺に車外通信エリアＥ１を形成する。キーウォッチ３がこの車外通信エリアＥ１に入り込んでリクエスト信号Ｓr qを受信すると、キーウォッチ３はリクエスト信号Ｓrqに応答する形で、自信のＩＤコードを乗せたＩＤ信号ＳidをＲＦ帯の信号で返信する。スマートＥＣＵ４は、ＲＦ受信機７を介してＩＤ信号Ｓidを受信すると、自身に登録されたＩＤコードとキーウォッチ３のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（車外照合）を行う。スマートＥＣＵ４は車外照合が成立すると、内部のメモリに車外照合成立フラグを立てるなどして車外照合成立を認識するとともに、待機中のタッチセンサ８を起動させる。ドアＥＣＵ１０は、車外照合成立下においてタッチセンサ８が車外ハンドルノブへのタッチ操作を検出すると、ドアロックモータ１２を一方側に回転させ、施錠状態のドアロックを解除する。

一方、車両１が停止状態（エンジン停止及びドアロック解除状態）の際、スマートＥＣＵ４は、ロックボタン９が押されたことを検出すると、車外ＬＦ発信機５からリクエスト信号Ｓrqを発信させる。スマートＥＣＵ４は、このリクエスト信号Ｓrqを受けてキーウォッチ３が返信してきたＩＤ信号Ｓidにおいて車外照合が成立した事を認識すると、ドアＥＣＵ１０にドアロック施錠要求を出力する。ドアロック施錠要求を受けたドアＥＣＵ１０は、ドアロックモータ１２を他方側に回転させて解除状態のドアロックを施錠する。

スマートＥＣＵ４には、車載電装品の電源を管理する電源ＥＣＵ１３と、エンジン１４の点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ１５とが車内ＬＡＮ１１を通じて接続されている。電源ＥＣＵ１３には、車載アクセサリやエンジンを作動させる際に操作するエンジンスタートスイッチ１６と、車載アクセサリに繋がるＡＣＣリレー１７と、エンジンＥＣＵ１５に繋がるＩＧリレー１８とが接続されている。

スマートＥＣＵ４は、車外照合が成立してドアロックが解除された後、例えばカーテシスイッチ等（図示略）からドアが開けられた事を検出すると、運転者が乗車すると認識して車内ＬＦ発信機６からリクエスト信号Ｓrqを発信し、車内に車内通信エリアＥ２を形成する。スマートＥＣＵ４は、キーウォッチ３がこの車内通信エリアＥ２に入り込んで返信したＩＤ信号ＳidをＲＦ受信機７で受信すると、自身に登録されたＩＤコードとキーウォッチ３のＩＤコードとを比較してＩＤ照合（車内照合）を行う。スマートＥＣＵ４は、車内照合が成立すると、内部のメモリに車内照合成立フラグを立てて車内照合成立を認識する。

乗車した運転者がブレーキペダルを踏みながらエンジンスタートスイッチ１６をエンジンオン操作すると、この操作を検出した電源ＥＣＵ１３は、スマートＥＣＵ４に車内照合結果を確認する。電源ＥＣＵ１３は、スマートＥＣＵ４から室内照合が成立している通知を受けると、ＡＣＣリレー１７及びＩＧリレー１８をオンするとともに、エンジンＥＣＵ１５に起動信号を出力する。起動信号を受けたエンジンＥＣＵ１５は、スマートＥＣＵ４との間で、車内照合結果の確認と、通信先がペアを成すスマートＥＣＵ４であることを確認するペアリングとを暗号化通信により行う。これら両条件の確認を済ませたエンジンＥＣＵ１５は、点火制御及び燃料噴射制御を開始してエンジン１４を始動させる。

キーウォッチ３がワイヤレスキー機能を持つ場合、この種のキーウォッチ３には、キーウォッチ３でのスイッチ操作で車両１のドアロックを施錠する際に操作するロックスイッチ１９と、同じくキーウォッチ３でのボタン操作で車両１のドアロックを解錠する際に操作するアンロックスイッチ２０とが設けられている。キーウォッチ３は、ロックスイッチ１９が押し操作された事を検出すると、自身固有のＩＤコードと施錠要求とを乗せた施錠要求信号ＳａをＲＦ帯の信号で発信し、解錠状態にある車両１のドアロックを施錠状態にする。また、キーウォッチ３は、アンロックスイッチ２０が押し操作された事を検出すると、自身固有のＩＤコードと解錠要求とを乗せた解錠要求信号ＳｂをＲＦ帯の信号で発信し、施錠状態にある車両１のドアロックを解錠状態にする。

図３に示すように、キーウォッチ３には、時計盤２１が配置された略円形平板形状を成す本体部２２と、その本体部２２に連結された一対のバンドリング２３，２３とが形成されている。本体部２２の外周には、本体部２２の外周枠体を成す円環形状のフレーム部２４が形成され、このフレーム部２４の端縁位置に、一対のバンドリング２３，２３が各々のバンド接合部２３ａを介して連結されている。キーウォッチ３は、金属による光沢感によって高意匠性を持つべくフレーム部２４及びバンドリング２３（バンド接合部２３ａを含む）が例えばアルミニウムや鉄等の金属から形成されている。キーウォッチ３は、本体部２２の表面２２ａ（図３の上面）側の位置に時計機構（ムーブメント）２５が収納され、本体部２２の表面２２ａが時刻表示面となっている。時計機構２５は、これ自身で１部品として扱えるようにユニット化された部品であるとともに、自身が持つ電池（図示略）を電源に作動する。なお、本体部２２及びバンドリング２３が時計本体部を構成する。

図３及び図４に示すように、キーウォッチ３の裏面２２ｂ（図３の下面）には、キーウォッチ３のキー系の各種無線通信部品を収納する収納凹部２６が凹設されている。この収納凹部２６は、円形平板状で樹脂から成る蓋部２７を、例えば複数のネジ２８（図３は１つのみ図示）で本体部２２に取り付けることで開口部位が閉じられ、この閉じられた空間がキー系無線通信部品の収納空間となる。

図３〜図５に示すように、この収納凹部２６には、キー系無線通信部品として車両１との間でハンズフリー通信やワイヤレス通信を行う無線通信機構２９が収納されている。この無線通信機構２９には、無線通信機構２９の各種電子部品が実装される円板形状を成した基板３０が設けられている。本例の基板３０は、時計機構２５とは反対側の面（図３の下面）が実装面３０ａをとりつつ、時計機構２５側の面（図３の上面）が裏面３０ｂとなる向きで収納凹部２６に配置されている。基板３０は、裏面３０ｂを時計機構２５側に向けた状態で、図３に示す＋Ｚ軸方向を収納方向（図３の矢印Ｒ方向）として収納凹部２６に収納される。

図５に示すように、基板３０には、車両１からキーウォッチ３に向けて発信されるＬＦ帯の各種信号を受信可能なＬＦ受信アンテナ３１が設けられている。このＬＦ受信アンテナ３１は、アンテナ軸がＸ−Ｙ−Ｚ軸の３軸をとる３軸対応型アンテナであって、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々のアンテナ軸ごとに独立した３つのアンテナユニットから成り、本例においてはＸ軸受信アンテナ３２、Ｙ軸受信アンテナ３３及びＺ軸受信アンテナ３４を持つ。これら受信アンテナ３２〜３４は、基板３０に対して別部品として形成された立体アンテナから成り、これらが基板３０に電気接続された取り付け状態をとる。なお、ＬＦ受信アンテナ３１が受信アンテナに相当する。

図５及び図６に示すように、Ｘ軸受信アンテナ３２は、直方体形状を成すアンテナ収納ケース３２ａと、そのアンテナ収納ケース３２ａ内に収納されたバーアンテナ３２ｂ（図６参照）とから成り、基板３０の裏面側に取り付けられている。Ｘ軸受信アンテナ３２は、Ｘ軸方向に飛ぶ電波を受信可能となるように、自身のアンテナ軸ＬｘがＸ−Ｙ−Ｚ軸の直交座標系においてＸ軸に沿う向きをとるように配置されている。

Ｙ軸受信アンテナ３３は、第１Ｙ軸アンテナ部品３５及び第２Ｙ軸アンテナ部品３６の２部品から成り、これら２部品でＹ軸方向に飛ぶ電波を受信可能となっている。ところで、この種の受信アンテナには、高い受信特性を持たせるにはどうしてもサイズが大きくなる現状があり、充分な受信特性を持つＹ軸アンテナをキーウォッチ３に収納しようとした場合、キーウォッチ３の小型化との兼ね合いで収納スペースが足りなくなることがある。よって、本例のようにＹ軸受信アンテナ３３が２部品から成るのは、キーウォッチ３内の収納スペースが限られていても、小サイズの２つの低受信感度のアンテナ部品を使用して、Ｙ軸方向に飛ぶ電波を受信可能としているからである。

これらＹ軸アンテナ部品３５，３６は、直方体形状を成すアンテナ収納ケース３５ａ，３６ａと、そのアンテナ収納ケース３５ａ，３６ａ内に収納されたバーアンテナ３５ｂ，３６ｂとから成り、基板３０の裏面側に取り付けられている。また、第１Ｙ軸アンテナ部品３５及び第２Ｙ軸アンテナ部品３６は、バーアンテナ３５ｂの一端子とバーアンテナ３６ｂの一端子とを電気配線３７で電気的に接続することによって直列接続されている。Ｘ軸受信アンテナ３２、第１Ｙ軸アンテナ部品３５及び第２Ｙ軸アンテナ部品３６は、互いに隣り合うもの同士が１２０度の角度向きをとるように配置されている。

低受信感度の２つのＹ軸アンテナ部品３５，３６で、充分な受信感度を有する受信アンテナとなるのは以下の理由からである。図６に示すように、第１Ｙ軸アンテナ部品３５（バーアンテナ３５ｂ）のアンテナ軸Ｌy1と、第２Ｙ軸アンテナ部品３６（バーアンテナ３６ｂ）のアンテナ軸Ｌy2とを結ぶ交点をＰｙとし、Ｚ軸受信アンテナ３４（図３〜図５参照）の軸心Ｐｚと交点Ｐｙとを結ぶ線分をＬｋとする。そして、アンテナ軸Ｌy1と線分Ｌｋとが成す角度θ１と、アンテナ軸Ｌy2と線分Ｌｋとが成す角度θ２とが同じとなるように、第１Ｙ軸アンテナ部品３５と第２Ｙ軸アンテナ部品３６とを配置する。

こうすると、例えばＸ軸成分の磁界ＨｘがＹ軸アンテナ部品３５，３６に付与された場合、各Ｙ軸アンテナ部品３５，３６の検出磁界をベクトルで考えると、第１Ｙ軸アンテナ部品３５は磁界成分Ｈxaを検出し、第２Ｙ軸アンテナ部品３６は磁界成分Ｈxbを検出する。このとき、これら磁界成分Ｈxaにより誘起される誘導起電力と、磁界成分Ｈxbにより誘起される誘導起電力とは、大きさが同じで正負が逆の値をとることになり、Ｙ軸アンテナ部品３５，３６の直列回路で発生するＸ軸成分の誘導起電力の値は「０」となる。この結果、Ｙ軸アンテナ部品３５，３６はＸ軸成分の磁界Ｈｘに対して感度を持たず、Ｙ軸方向にのみ検出感度を持つことになる。従って、直列接続したＹ軸アンテナ部品３５，３６を、角度θ１及び角度θ２が同じ値をとるように傾けて配置すれば、Ｙ軸アンテナ部品３５，３６は受信アンテナ軸が１軸成分、本例においてはＹ軸成分を検出する受信アンテナとなる。

図３〜図５及び図７に示すように、Ｚ軸受信アンテナ３４は、円環形状を成す樹脂製のアンテナボビン３８と、このアンテナボビン３８の外周に複数回に亘りアンテナ線が巻回されたループアンテナ３９とから成り、基板３０の実装面側に取り付けられている。Ｚ軸受信アンテナ３４は、Ｚ軸方向に飛ぶ電波を受信可能となるように、自身のアンテナ軸Ｌｚ（図３参照）がＸ−Ｙ−Ｚ軸の直交座標系においてＺ軸と沿うように配置されている。なお、アンテナボビン３８が一構成部品（アンテナ支持部品）に相当する。

アンテナボビン３８は、基板３０の周縁に沿うような円環形状に形成され、例えば半田やネジ等によって基板３０に取り付け固定されている。アンテナボビン３８の外周面には、ボビン側面方向に開口する深めの凹部４０が形成され、この凹部４０にループアンテナ３９が巻回取り付けされている。アンテナボビン３８は、自身の外周に深めの凹部４０を持つ形状をとることによってボビン厚さ方向（図３及び図４の上下方向）一対の支持片４１，４２を持つ形状をとり、本例は基板３０への取り付け状態において蓋部２７側に位置するものを蓋側支持片４１とし、基板３０側に位置するものを基板側支持片４２とする。これら支持片４１，４２は、アンテナボビン３８の周方向全域亘り形成され、Ｘ−Ｙ−Ｚ軸の直交座標系においてＸ−Ｙ平面方向に延びている。

図３、図４及び図７に示すように、基板３０の実装面側には、キーウォッチ３から車両１に向けてＲＦ帯の各種信号を発信可能なＲＦ発信アンテナ４３が設けられている。本例のＲＦ発信アンテナ４３は、細い金属平板形状を成すプレートアンテナ４４をＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に這わせるアンテナ構造をとり、アンテナボビン３８をＺ軸受信アンテナ３４と共用する取り付け状態をとることで、基板３０から独立したアンテナ部品である立体アンテナとして形成されている。なお、ＲＦ発信アンテナ４３が発信アンテナに相当する。

プレートアンテナ４４は、細い金属平板を円環状の蓋側支持片４１に沿わせて配置することによって略円環形状を成しつつ、自身のアンテナ軸Ｌｒ（図４参照）がＸ−Ｙ−Ｚ軸の直交座標系においてＺ軸に沿う向きとなるように配置されている。プレートアンテナ４４は、モールド成形によってアンテナボビン３８に一体形成されている。プレートアンテナ４４は、蓋側支持片４１の外表面４１ａにおいて半径方向内側寄りの位置に配置され、一対のプレートアンテナ端子（アンテナ線の端部）がアンテナボビン３８の側壁３８ａを伝って基板３０側まで延び、その延びた先端が例えば半田等によって基板３０に電気接続されている。

また、本例のプレートアンテナ４４は、基板３０において時計機構２５（いわゆるムーブメント）とは反対側の基板面（即ち、基板３０の実装面３０ａ）に取り付けられたＺ軸受信用のアンテナボビン３８に取り付けられていることから、時計機構２５の筐体部分を成す金属製のフレーム部２４やバンド接合部２３ａによって電波遮蔽の影響を受けてしまうような状況になり難い離れた箇所に位置する配置状態をとる。具体的に言うと、例えば時計厚さ方向において蓋部２７側に向かう方向を反収納方向Ｔ（図３参照）とすると、本例のプレートアンテナ４４は、フレーム部２４やバンド接合部２３ａの金属部品を比較対象とした場合、この金属部品の反収納方向Ｔの末端位置に配置されている。

図３〜図５に示すように、アンテナボビン３８には、ＬＦ受信アンテナ３１の受信強度（受信特性）を向上するアブソシールド４５が設けられている。アブソシールド４５は、ループアンテナ３９の外周に円環状に巻き付け固定された外側アブソシールド４５ａと、ループアンテナ３９の内周とアンテナボビン３８の壁面との間に円環状に巻き付け固定された内側アブソシールド４５ｂの２部品から成る。アブソシールド４５ａ，４５ｂは、アンテナボビン３８の内周部（即ち、Ｚ軸方向）に導かれる磁束を多くすることにより、ＬＦ受信アンテナ３１のＺ軸方向の受信特性を高くするように働く。

図３、図４及び図７に示すように、本例のアンテナボビン３８は円環状を成していることから、アンテナボビン３８の内周部には、アンテナボビン３８の内周面と基板３０の実装面３０ａと蓋部２７の内面とに囲まれることによって空間ができる状態となっている。本例においては、この空間が無線通信機構２９の部品収納スペース４６として使用されている。

基板３０の実装面３０ａには、無線通信機構２９を統括制御するＣＰＵ４７、ＬＦ受信アンテナ３１で受信したＬＦ信号を復調及び増幅する受信ＩＣ４８、ＣＰＵ４７から得た発信データを変調する発信ＩＣ４９、無線通信機構２９の電源となるボタン電池５０の取付先となる一対の電池ターミナル５１，５２とが設けられている。電池ターミナル５１，５２は、略十字形状を成す−端子電池ターミナル５１と、板形状の＋端子電池ターミナル５２とから成る。基板３０上にあるこれら各種部品は、例えばチップマウンタによって基板３０に実装され、部品収納スペース４６に収納配置されている。

キーウォッチ３がＬＦ受信アンテナ３１（３２〜３４）でリクエスト信号Ｓrqを受信すると、受信ＩＣ４８は、このリクエスト信号Ｓrqを復調及び増幅してＣＰＵ４７に出力する。ＣＰＵ４７は、受信ＩＣ４８から復調後のＬＦデータを入力するとそのデータ内容を解読し、このＬＦデータがリクエスト信号Ｓrq、即ちＩＤ信号返信要求の旨を表す信号であれば、そのリクエスト信号Ｓrqに応答する形で、ＩＤコードを持つ発信データを発信ＩＣ４９に出力する。発信ＩＣ４９は、このＩＤコードを乗せたＩＤ信号Ｓidを生成し、これをＲＦ発信アンテナ４３からＲＦ帯の信号で車両１に向けて返信する。

部品収納スペース４６には、キーウォッチ３に取り付けられるボタン電池５０を側方から支持する樹脂製の電池支持枠５３が収容されている。この電池支持枠５３は、平断面略三日月形状を成すとともに、収納状態にあるボタン電池５０を少なくとも一部で支持する部品である。電池支持枠５３は、基板３０側の面（図４の下面）が開口した状態をとり、その内部にＣＰＵ４７等の電子部品を収納する取り付け状態をとる。基板３０及び電池支持枠５３は、これらに通された複数のネジ５４を本体部２２に螺着することによってキーウォッチ３に組み付けられている。

さて、この種のＲＦ発信アンテナ４３は発信信号として高周波信号を発信するものであるが、このＲＦ発信アンテナが持つ特性としては、金属部品の近くに位置すると、この金属部材が電波遮蔽部材として機能して、ＲＦ発信アンテナ４３の電波発信強度が減衰する現状があり、特にＲＦ発信アンテナ４３が金属部品に近ければ近いほど発信強度減衰が顕著になる特性がある。ところで、本例のキーウォッチ３は本体部２２のフレーム部２４やバンドリング２３（バンド接合部２３ａを含む）を金属製とすることで、高級感を醸し出して意匠性を高めているが、この場合は例えば仮にＲＦ発信アンテナ４３がキーウォッチ３のフレーム部２４やバンド接合部２３ａの近くに位置すると、これら部品は金属製であるので、これら金属部品に影響を受けてＲＦ発信アンテナ４３の電波発信強度が減衰することになってしまう。

そこで、本例においては、ＬＦ受信アンテナ３１のＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線（プレートアンテナ４４）を組み付けることにより、この種の電波発信系アンテナとして立体アンテナのＲＦ発信アンテナ４３を用いている。ここで、無線通信機構２９の部品配置位置を見てみると、基板３０は実装面３０ａが時計機構２５（要は、フレーム部２４やバンド接合部２３ａ）に対して反対側の面をとっており、Ｚ軸受信アンテナ３４はこの実装面３０ａに取り付けられていることから、これはフレーム部２４やバンド接合部２３ａの金属部品による電磁遮蔽の影響を受け難い位置に配置していると言える。よって、本例はこのＺ軸受信アンテナ３４にＲＦ発信アンテナ４３を一体に組み込む構造をとっていることから、発信アンテナ４３は結果として、時計機構２５の筐体部分を成す金属製のフレーム部２４やバンド接合部２３ａによって電波遮蔽の影響を受けてしまう状況になり難い位置にＲＦ発信アンテナ４３が配置される。このため、ＲＦ発信アンテナ４３が電波発信に際して金属部品であるフレーム部２４やバンド接合部２３ａに影響を受け難くなり、ＲＦ発信アンテナ４３の高い電波発信性能が確保される。

また、ＲＦ発信アンテナ４３がＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に組み付けられていることから、Ｚ軸受信アンテナ３４とＲＦ発信アンテナ４３とで１つのアンテナボビン３８を共用することになる。このため、例えばＺ軸受信アンテナ３４とＲＦ発信アンテナ４３とで各々個別のボビン部品を用意する場合に比べ、ボビン部品が１つで済むことになり、ボビン部品の部品点数削減、部品組付工数削減、ボビン部品に要する部品コスト削減等にも効果がある。

実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）キーウォッチ３内の基板３０の表裏面のうち裏面側に位置する実装面３０ａに取り付いた受信系のアンテナボビン３８にアンテナ線を一体に組み付け、この立体アンテナをＲＦ発信アンテナ４３として使用する。このため、発信アンテナ４３の配置位置は、時計機構２５の筐体部分を成す金属製のフレーム部２４やバンド接合部２３ａによる電波遮蔽の影響を受け難い箇所に位置する配置状態をとる。よって、ＲＦ発信アンテナ４３が電波発信を行う際に、フレーム部２４やバンド接合部２３ａの金属部品に影響を受け難くなり、ＲＦ発信アンテナ４３の充分な電波発信性能を確保することができる。また、Ｚ軸受信アンテナ３４とＲＦ発信アンテナ４３とで１つのアンテナボビン３８を共用するので、これまでパターンアンテナであったＲＦ発信アンテナを立体アンテナとする場合であっても、Ｚ軸受信アンテナ３４及びＲＦ発信アンテナ４３の各々に専用のアンテナボビンを用意する必要がないことから、ボビン部品に係る部品点数を増加させずに済み、しかもこの種のボビン部品に係るコストも低く抑えることができる。

（２）ＲＦ発信アンテナ４３を金属部品から遠ざけるに際して、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に組み付けることによってこれを実現している。このため、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線の取付先がアンテナボビン３８であるので、ＲＦ発信アンテナ４３を金属部品から極力遠ざける位置に配置するに際して、このアンテナ線をボビン部品というアンテナ巻き付け箇所として好適な箇所に取り付けることができる。

（３）ＬＦ受信アンテナ３１は電波受信方向がＸ−Ｙ−Ｚ軸方向の３軸対応型であるので、車両１から発信されるリクエスト信号Ｓrqを３軸方向で受信することが可能となり、ＬＦ受信アンテナ３１の電波受信特性を高いものとすることができる。

（４）ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をキーウォッチ３のアンテナ部品に組み付けてキーウォッチ３の金属部品から遠ざけるに際して、このアンテナ線はこれらアンテナ部品の中で最も金属部品による電磁遮蔽の影響を受け難い位置に配置されたＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に組み付けられる。このため、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線は金属部品から最も離れた箇所に位置することになり、ＲＦ発信アンテナ４３の電波発信特性を極力高く設定することができる。

（５）Ｚ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８を円環状に形成し、この形状をとったアンテナボビン３８の内周部にできる空間を、無線通信機構２９の各種部品を配置する部品収納スペース４６として利用している。このため、キーウォッチ３の内部空間を有効利用することができ、キーウォッチの更なる小型化に効果が高い。

（６）アンテナボビン３８には、Ｚ軸受信アンテナ３４の電波受信特性を高くすることに寄与するアブソシールド４５が取り付けられている。このため、キーウォッチ３がＬＦ信号を受信する際には、多くの受信電波をＺ軸受信アンテナ３４に導くことが可能となるので、Ｚ軸受信アンテナ３４ひいてはＬＦ受信アンテナ３１の電波受信強度を向上することができる。

（７）ＲＦ発信アンテナ４３のプレートアンテナ４４をＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に組み付けるに際しては、このプレートアンテナ４４がアンテナボビン３８の蓋側支持片４１の外表面４１ａに取り付けられる立体アンテナ構造をとるが、プレートアンテナ４４は蓋側支持片４１において半径方向内側寄りに配置される。このため、フレーム部２４の周縁からは離れた位置にプレートアンテナ４４が配置されることになるので、キーウォッチ３内の金属部品による電磁遮蔽の影響を一層受け難い位置にＲＦ発信アンテナ４３が配置されることになり、ＲＦ発信アンテナ４３の電波発信精度確保に一層寄与する。また、アンテナボビン３８にＲＦ発信アンテナ４３を組み込むに際して、ＲＦ発信アンテナ４３用のプレートアンテナ４４の長さが短く済むことにもなるので、アンテナ線の材料費を少なく抑えることができる。

（８）ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線が組み込まれたＺ軸受信アンテナ３４用のアンテナボビン３８を製造するに際しては、金型内に金属材を入れてそこに樹脂材を射出する製法であるモールド成形が使用される。このため、ＲＦ発信アンテナ４３が組み込まれた信号受信系のアンテナボビン３８を簡単な製法で製造することができ、量産する場合も低コストで困難無く実施することができる。

なお、実施形態はこれまでの構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をキーウォッチ３内の金属部品による電磁遮蔽を受け難い位置に配置すべくこれを立体アンテナとする場合、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線の取付先は必ずしもＺ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８に限定されない。即ち、キーウォッチ３の金属部品に対して反対側の基板面に位置するアンテナ部品であれば、この取付先は特に限定されない。

・ ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をアンテナボビン３８に組み付ける際、この組付部位は、必ずしもアンテナボビン３８の蓋側支持片４１の外表面４１ａであることに限定されない。例えば、ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線がアンテナボビン３８の内部に埋設される組付状態をとってもよく、ＲＦ発信アンテナ４３の信号発信強度が確保できれば、その組付位置は特に限定されない。

・ ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をアンテナボビン３８の蓋側支持片４１に取り付ける場合、この配置位置は必ずしも蓋側支持片４１の外表面４１ａにおいて径方向内側寄りに限定されず、その径方向外側寄りの位置に配置してもよい。

・ ＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線をＬＦ受信アンテナ３１のボビン部品に組み付ける場合、この組付先は必ずしもＺ軸受信アンテナ３４であることに限定されない。例えば、基板３０の実装面３０ａにＸ軸受信アンテナ３２やＹ軸受信アンテナ３３が組み付いていれば、これらのボビン部品にＲＦ発信アンテナ４３のアンテナ線を組み付けてもよい。

・ Ｚ軸受信アンテナ３４のアンテナボビン３８は、必ずしも円環状を成す形状をとることに限らず、これは例えば円形平板状でもよく、形状は特に限定されない。
・ ＬＦ受信アンテナ３１は、受信アンテナ３２〜３４から成る３軸対応のものに限定されず、これは１軸アンテナでもよいし、或いは２軸アンテナでもよい。

・ 無線通信機構２９で用いる電池は、必ずしもボタン電池５０である必要はなく、例えばマンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッケル系一次電池、リチウム電池等の電池を用いてもよい。また、基板３０やボタン電池５０は、必ずしも時計機構２５と無線通信機構２９との各々で分かれている必要はなく、時計機構２５及び無線通信機構２９で共用してもよい。

・ アンテナによってできる部品収納スペース４６は、Ｚ軸受信アンテナ３４の環状のアンテナボビン３８によってできる空間であることに限定されない。例えば、Ｘ軸受信アンテナ３２やＹ軸受信アンテナ３３によってキーウォッチ３内に空間ができるのであれば、これを部品収納スペース４６として用いてもよい。

・ アンテナボビン３８と電池支持枠５３とは、必ずしも別体であることに限らず、これらを一体部品としてもよい。この場合、キーウォッチ３を組み立てる際に、その組立行程を減らすことができ、組立作業の簡素化を図ることができる。

・ ハンズフリーシステム２は、ドアロック施解錠機能に関し、ドア施錠状態の車両１にキーウォッチ３が近づくと自動でドアロックが解錠され、ドア解錠状態の車両１からキーウォッチ３が離れると自動でドアロックが施錠されるシステムでもよい。

・ キーウォッチ３は、必ずしもハンズフリー機能及びリモートコントロール機能の両方を持つ必要はなく、これら両機能のうち一方を持つものであればよい。
・ キーウォッチ３は、必ずしも腕時計に限らず、時刻を指し示すものであれば、その機能及び形状等は特に限定されない。

・ キーウォッチ３は、必ずしも車両１のハンズフリーシステム２に採用されることに限らず、キーから無線でキーコードを飛ばす電子キーシステムであれば、その採用対象は特に限定されない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記無線通信機構の前記発信アンテナは、前記無線通信機構の一構成部品の外表面位置に配置されている。この構成によれば、無線通信機構の一構成部品において基板から最も遠い箇所となる表面位置に発信アンテナを配置するので、発信アンテナを金属部品から極力遠い位置に配置することが可能となり、電子キー機能付き時計の無線通信性能を一層向上することが可能となる。

（２）請求項２又は３において、前記アンテナ支持部品の内径側には、前記無線通信機構の各種部品を収納し得る収納部が形成されている。この構成によれば、アンテナ支持部品の内径側を部品収納スペースとして使用することが可能となるので、時計本体部の内部の収納スペースを有効利用することが可能となる。

（３）請求項２又は３において、前記アンテナ支持部品には、前記アンテナ支持部品に巻回された前記発信アンテナ又は前記受信アンテナを通る磁束数を増やし得る電波強度補助部品が取り付けられている。この構成によれば、電波強度補助部品によってアンテナの電波強度が向上するので、電子キー機能付き時計の無線通信性能の更なる確保に効果が高い。

一実施形態におけるハンズフリーシステムの構成を示すブロック図。 車両に形成される各種通信エリアのエリア範囲を説明する車両の平面図。 図６のII−II線断面図。 キーウォッチの内部構成を示すキーウォッチの分解斜視図。 無線通信機構の各種部品が組み付けられた基板を斜め下方から見た斜視図。 無線通信機構のＬＦ受信アンテナのアンテナ構造を説明する基板裏面図。 電池支持枠を取り付けていない状態の基板の平面図。

符号の説明

１…通信対象としての車両、３…電子キー機能付き時計としてのキーウォッチ、２２…時計本体部を構成する本体部、２３…時計本体部を構成するバンド部、２５…時計機構、２６…収納凹部、２７…蓋部、２９…無線通信機構、３０…基板、３１（３２〜３４）…受信アンテナとしてのＬＦ受信アンテナ、３８…一構成部品（アンテナ支持部品）としてのアンテナボビン、４３…発信アンテナとしてのＲＦ発信アンテナ、Ｒ…収納方向。

Claims (3)

1. 時刻を表示する時計機構と、自身が持つ識別コードの照合を通信対象との間で無線通信により行う無線通信機構とを備えた電子キー機能付き時計において、
   少なくとも一部が金属から成る時計本体部には、非金属から成る蓋部によって閉じられる収納凹部に前記無線通信機構の基板が収納され、当該基板において該基板の収納方向に対して反対側の面に取り付けられた前記無線通信機構の一構成部品に、当該無線通信機構の発信アンテナが前記基板から独立した立体アンテナとして一体に組み付けられていることを特徴とする電子キー機能付き時計。
2. 前記無線通信機構は、前記通信対象が発信した無線信号を受信可能な受信アンテナを持ち、前記通信対象が発信したコード返信要求を当該受信アンテナで受信すると、これに応答して前記発信アンテナから前記識別コードを前記通信対象に向けて返信する自動返信型であり、
   前記一構成部品は、前記受信アンテナのアンテナ線を巻回状態で支持するアンテナ支持部品であることを特徴とする請求項１に記載の電子キー機能付き時計。
3. 前記受信アンテナは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に飛ぶ電波を受信可能となるように、前記３軸を各々の検出方向とする３つの受信アンテナから成る３軸対応型であり、
   前記発信アンテナは、３つの前記受信アンテナのうち前記基板において前記収納方向に対して反対側の面に取り付けられた前記受信アンテナの当該アンテナ支持部品に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子キー機能付き時計。

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