JP2014185481A - 電子キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電子キーシステムにおいて、利便性を向上させることにある。
【解決手段】携帯端末４０及び電子キー１０を所持するユーザが何れかの通信エリアに進入すると、電子キー１０が位置情報を含むリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，２を受信する。そして、電子キー１０は、受信したリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，２に含まれる位置情報を携帯端末４０に送信する。携帯端末４０は受信した位置情報に応じた画面を表示する。従って、ユーザは、携帯端末４０の操作を通じて自身の希望する画面を容易に表示させることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子キーシステムに関する。

従来の電子キーシステムにおいては、電子キー及び車両間での無線通信を通じて、車両ドアの施解錠、エンジン始動等が許可される。例えば特許文献１に示される電子キーシステムにおいては、車両は、車室内外にリクエスト信号を送信する。電子キーは、リクエスト信号を受信すると、ＩＤコードを含むレスポンス信号を送信する。車両は、車外に存在する電子キーからのレスポンス信号に含まれるＩＤコードの照合が成立した旨判断したとき車両ドアの施解錠を許可する。また、車両は、車内に存在する電子キーからのレスポンス信号に含まれるＩＤコードの照合が成立した旨判断したときエンジンの始動を許可する。

特開２００２−０２９３８５号公報

近年、携帯電話等の携帯端末の高機能化に伴い電子キーシステムに当該携帯端末を利用することが検討されている。例えば、電子キー及び携帯端末間でＮＦＣ（近距離無線通信：Near Field Communication）通信を可能に構成する。

携帯端末は、電子キーを介して車両からガソリン残量等の車両情報を取得する。携帯端末は車両情報を自身のディスプレイに表示する。これにより、ユーザは、携帯端末を電子キーとの間で通信を成立させることで車両から離れた位置であっても車両情報を認識することができる。また、携帯端末への操作を通じて、電子キーを介して車両を遠隔操作することも検討されている。

上記構成において、車両の遠隔操作の種類は多岐にわたるため、携帯端末にてユーザが望む遠隔操作内容を探すのは容易ではなかった。また、携帯端末に表示される車両情報もユーザの位置に応じたものとなっておらず、ユーザが必要な車両情報を探すのは手間であった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、利便性を向上させた電子キーシステムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するために、リクエスト信号を受信するとレスポンス信号を送信する電子キーと、前記リクエスト信号を複数の通信エリアに送信するとともに、前記レスポンス信号を受信すると制御対象の制御を許可する制御装置と、を備えた電子キーシステムにおいて、前記電子キーとの間で無線通信を行う携帯端末を備え、前記制御装置は、前記通信エリア毎に異なる位置情報を含ませた前記リクエスト信号を送信し、前記電子キーは、受信した前記リクエスト信号に含まれる位置情報を認識し、その位置情報を前記携帯端末に無線通信を通じて送信し、前記携帯端末は受信した位置情報に応じた画面を表示する。

この構成によれば、携帯端末及び電子キーを所持するユーザが何れかの通信エリアに進入すると、電子キーが位置情報を含むリクエスト信号を受信する。そして、電子キーは、受信したリクエスト信号に含まれる位置情報を携帯端末に送信する。携帯端末は受信した位置情報に応じた画面を表示する。これにより、ユーザは携帯端末の操作を通じて自身の希望する画面を表示させる手間が少なく利便性が向上する。

上記電子キーシステムについて、前記携帯端末は、ユーザによって操作されることで制御要求がされると、その制御要求に係る操作指令信号を、前記電子キーを介して前記制御装置に送信し、前記制御装置は、受信した前記操作指令信号に応じた制御を実行することが好ましい。

この構成によれば、携帯端末からの操作指令信号が電子キーを介して制御装置に送信される。ここで、電子キー及び制御装置間の通信は、既存の電子キーシステムが利用可能である。よって、より簡易な構成で、上記のように利便性向上を図ることができる。

上記電子キーシステムについて、前記携帯端末は、ユーザによって操作されることで制御要求がされると、その制御要求に係る操作指令信号を直接に前記制御装置に送信し、前記制御装置は、受信した前記操作指令信号に応じた制御を実行することが好ましい。

この構成によれば、携帯端末からの操作指令信号が電子キーを介さずに制御装置に送信される。これにより、携帯端末が電子キーと通信可能な状態になくても、携帯端末からの操作指令信号に基づき制御装置における制御を実行させることができる。

本発明によれば、電子キーシステムにおいて、利便性を向上させることができる。

第１の実施形態における電子キーシステムの構成図。 第１の実施形態における車両の上面図。 第１の実施形態における車載制御部、電子キー制御部及び携帯制御部の処理手順を示したシーケンスチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電子キーシステムを具体化した第１の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、電子キーシステム１は、ユーザに所持される電子キー１０と、車両２に搭載される車載装置２０とを備える。また、電子キー１０に携帯端末４０をかざして、電子キー１０及び携帯端末４０間でＮＦＣ（近距離無線通信：Near Field Communication）通信が可能に構成されている。

以下、電子キー１０、車載装置２０及び携帯端末４０の構成について説明する。
＜電子キー＞
図１に示すように、電子キー１０は、電子キー制御部１１と、ＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ送信部１３と、キー側ＮＦＣ通信部１４とを備える。

電子キー制御部１１は、コンピュータユニットによって構成されるとともに、不揮発性のメモリ１１ａを備える。メモリ１１ａには電子キー１０に固有のキーＩＤコードが記憶されている。

ＬＦ受信部１２は、自身の受信アンテナ１２ａを介して車載装置２０からの第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１又は第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２を受信する。本例では、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１は車外に送信される電波であって、第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２は車内に送信される電波である。ＬＦ受信部１２は、受信したリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２を復調し、その復調した信号を電子キー制御部１１へ出力する。

電子キー制御部１１は、リクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２を認識すると、メモリ１１ａに記憶されたキーＩＤコードを含むレスポンス信号Ｓｒｅｓを生成し、その生成したレスポンス信号ＳｒｅｓをＵＨＦ送信部１３に出力する。ＵＨＦ送信部１３は、レスポンス信号Ｓｒｅｓを変調し、その変調したレスポンス信号Ｓｒｅｓを送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号として送信する。

また、電子キー制御部１１は、リクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２に含まれる位置情報及び車両情報を、キー側ＮＦＣ通信部１４のメモリ１４ａに記憶させる。このメモリ１４ａに記憶される位置情報及び車両情報は、リクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２の受信毎に更新される。

電子キー制御部１１は、キー側ＮＦＣ通信部１４を通じて通信要求信号を受信すると、通信応答信号を無線送信する。これにより、電子キー制御部１１は、携帯端末４０との間でＮＦＣ通信が確立した状態となる。通信が確立した状態で、キー側ＮＦＣ通信部１４は情報要求信号Ｓｉｒを受信すると、自身のメモリ１４ａに記憶される位置情報及び車両情報を含む情報信号Ｓｉｂを無線送信する。

電子キー制御部１１は、キー側ＮＦＣ通信部１４を通じて指令信号Ｓｃ１を受信すると、ＵＨＦ送信部１３を通じて指令信号Ｓｃ２を車載装置２０に無線送信する。
＜車載装置＞
図１に示すように、車載装置２０は、車載制御部２１と、車外送信部２５Ａ〜２５Ｅと、車内送信部２３と、車載受信部２４と、を備える。

車載制御部２１は、コンピュータユニットにて構成されるとともに、不揮発性のメモリ２１ａを備える。そのメモリ２１ａには電子キー１０のキーＩＤコードと同一のキーＩＤコードが記憶されている。

また、車載制御部２１には、スタートスイッチ５３と、ドアロック装置５４と、エンジン装置５５と、ロックスイッチ５６と、カーテシスイッチ５７と、車両情報検出部５８と、アンサーバック部２８とが電気的に接続されている。

車両情報検出部５８は、ガソリン残量、車載バッテリ残量等の車両情報を検出し、その検出結果を車載制御部２１に出力する。
ロックスイッチ５６は、車外側のドアハンドルに設けられるとともに、車両ドアの施解錠時に押し操作される。ロックスイッチ５６は、自身が操作された旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。

また、スタートスイッチ５３は、運転席の近傍に設けられてエンジンの始動時に押し操作される。スタートスイッチ５３は、自身が操作された旨の操作信号を車載制御部２１に出力する。また、カーテシスイッチ５７は車両ドアの開閉状態を検出し、その検出結果を車載制御部２１に出力する。

車外送信部２５Ａは運転席側の車両ドアのアウトサイドドアハンドルに内蔵され、車外送信部２５Ｂは後部右側の車両ドアのアウトサイドドアハンドルに内蔵されている。また、車外送信部２５Ｃは後部左側の車両ドアのアウトサイドドアハンドルに内蔵され、車外送信部２５Ｄは助手席側の車両ドアのアウトサイドドアハンドルに内蔵されている。さらに、車外送信部２５Ｅはバックドアのアウトサイドドアハンドルに内蔵されている。車内送信部２３は車室内に設けられている。

車載制御部２１は、車両ドアが施錠状態にあるとき、一定周期毎に、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１を生成し、それを各車外送信部２５Ａ〜２５Ｅに出力する。車外送信部２５Ａ〜２５Ｅは、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１を変調したうえで各車外送信アンテナ２６Ａ〜２６Ｅを介してＬＦ（Low Frequency）帯の無線信号として送信する。これにより、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１が送信されるエリアとして、各車外送信アンテナ２６Ａ〜２６Ｅを中心として車外側に半円状の通信エリア５０ａ〜５０ｅが形成される。車載制御部２１は、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１に、何れの車外送信部２５Ａ〜２５Ｅを通じて送信した信号であるかを示す位置情報と、車両情報検出部５８を通じて検出した車両情報とを含ませる。

車載制御部２１は、車両ドアの解錠後にカーテシスイッチ５７を通じて車両ドアが開閉した旨認識したとき、第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２を生成し、それを車内送信部２３に出力する。車内送信部２３は第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２を変調したうえで車内送信アンテナ２３ａを介して車内に無線送信する。これにより、第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２が送信されるエリアとして、車内送信部２３を中心として車室内に通信エリア５０ｆが形成される。車載制御部２１は、第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２に、車内に送信した信号である旨を示す位置情報と、車両情報検出部５８を通じて検出した車両情報を含ませる。

図１に示すように、車載受信部２４は、受信アンテナ２４ａを介して電子キー１０から送信されるレスポンス信号Ｓｒｅｓを受信すると、この信号を復調したうえで車載制御部２１へ出力する。

車載制御部２１は、受信したレスポンス信号Ｓｒｅｓに含まれるキーＩＤコードと、メモリ２１ａに記憶されるキーＩＤコードとの照合を行う。車載制御部２１は、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１に対するレスポンス信号ＳｒｅｓのキーＩＤ照合（車室外照合）が成立した状態において、ロックスイッチ５６が押し操作された旨認識すると、ドアロック装置５４を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。車載制御部２１は、車両ドアの施解錠状態を切り替えると、その旨をアンサーバック部２８を通じて音声にて通知する。

車載制御部２１は、第２のリクエスト信号Ｓｒｅｑ２に対するレスポンス信号ＳｒｅｓのＩＤ照合（車室内照合）が成立した後の一定時間内に、スタートスイッチ５３が押し操作された旨認識すると、エンジン装置５５を通じてエンジンを始動する。

車載制御部２１は、指令信号Ｓｃ２を車載受信部２４を通じて受信すると、その指令信号Ｓｃ２に応じて、例えばアンサーバック部２８の音量を変更したり、ブレーキランプを点灯したりする。

＜携帯端末＞
図１に示すように、携帯端末４０は、携帯制御部４１と、端末側ＮＦＣ通信部４２と、操作部４３と、ディスプレイ４５とを備える。

端末側ＮＦＣ通信部４２は、電子キー１０に搭載されるキー側ＮＦＣ通信部１４とＮＦＣ通信可能に構成されている。また、操作部４３は、ユーザの操作に応じた操作信号を携帯制御部４１に出力する。

携帯制御部４１は、操作部４３を通じてユーザが特定操作をした旨認識すると、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて通信要求信号を無線送信する。携帯制御部４１は、通信要求信号に対して電子キー１０から送信される通信応答信号を受信すると、電子キー１０との間でＮＦＣ通信が確立した旨判断する。

携帯制御部４１は、ＮＦＣ通信が確立した状態で、端末側ＮＦＣ通信部４２に発信指令信号を送信する。端末側ＮＦＣ通信部４２は、発信指令信号を受けると情報要求信号Ｓｉｒを無線送信する。

端末側ＮＦＣ通信部４２は、電子キー１０から情報信号Ｓｉｂを受信すると、この信号を復調し、復調した信号を認識する。携帯制御部４１は、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて、情報信号Ｓｉｂに含まれる位置情報と車両情報とを認識する。

携帯制御部４１は、車両情報に基づき認識したガソリン残量及び車載バッテリ残量等を、ディスプレイ４５を通じて表示する。
また、携帯制御部４１は、位置情報に基づき電子キー１０を所持するユーザが何れの通信エリア５０ａ〜５０ｆに存在するかを認識し、そのユーザの位置に応じた画面を、ディスプレイ４５を通じて表示する。

例えば、携帯制御部４１はユーザが車室外に位置する旨判断すると、「アンサーバック設定画面」を表示する。携帯制御部４１は、「アンサーバック設定画面」において、操作部４３を通じて音量を変更する旨の操作がされると、その旨の指令信号Ｓｃ１を電子キー１０に無線送信する。

また、携帯制御部４１はユーザがバックドアの周辺（通信エリア５０ｅ）に位置する旨判断すると、「ブレーキランプ切れ確認画面」を表示する。携帯制御部４１は「ブレーキランプ切れ確認画面」において、操作部４３を通じてブレーキランプの点灯を要求する旨の操作がされると、その旨の指令信号Ｓｃ１を電子キー１０に無線送信する。

次に、図３のシーケンスチャートに沿って、携帯端末４０への操作を通じて車両の設定を変更する際の車載制御部２１、電子キー制御部１１及び携帯制御部４１の動作について説明する。

車載制御部２１は、車両情報等を含むリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２を送信する（Ｓ１０１）。電子キー制御部１１は、リクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２を受信すると、そのリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，Ｓｒｅｑ２に含まれる車両情報及び位置情報を、キー側ＮＦＣ通信部１４のメモリ１４ａに記憶する（Ｓ１０２）。そして、ユーザは電子キー１０に携帯端末４０をかざして、電子キー１０及び携帯端末４０間でＮＦＣ通信を試みる。

具体的には、携帯制御部４１は、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて通信要求信号を電子キー１０に送信する（Ｓ１０３）。電子キー制御部１１はキー側ＮＦＣ通信部１４を通じて通信要求信号を受信すると通信応答信号を送信する（Ｓ１０４）。これにより、電子キー１０及び携帯端末４０間でＮＦＣ通信が成立した状態となる。

ＮＦＣ通信が成立すると、携帯制御部４１は、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて情報要求信号Ｓｉｒを無線送信する（Ｓ１０５）。そして、電子キー制御部１１はキー側ＮＦＣ通信部１４を通じて情報要求信号Ｓｉｒを受信すると車両情報等を含む情報信号Ｓｉｂを無線送信する（Ｓ１０６）。

携帯制御部４１は、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて受信した情報信号Ｓｉｂに含まれる車両情報及び位置情報に応じた画面をディスプレイ４５に表示する（Ｓ１０７）。
携帯制御部４１は、操作部４３を通じて、アンサーバックの音量を変更する等の遠隔操作を要求する旨の操作がされた旨判断すると（Ｓ１０８）、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて操作指令信号Ｓｃ１を電子キー１０に送信する（Ｓ１０９）。

電子キー制御部１１は、キー側ＮＦＣ通信部１４を通じて操作指令信号Ｓｃ２を受信すると、ＵＨＦ送信部１３を通じて遠隔操作を要求する旨の操作指令信号Ｓｃ２を送信する（Ｓ１１０）。車載制御部２１は、車載受信部２４を通じて操作指令信号Ｓｃ２を受信すると、その操作指令信号Ｓｃ２に含まれる制御内容に応じた制御を実行する（Ｓ１１１）。

以上で、車載制御部２１、電子キー制御部１１及び携帯制御部４１によるシーケンスチャートに係る動作が終了となる。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。

（１）携帯端末４０及び電子キー１０を所持するユーザが何れかの通信エリア５０ａ〜５０ｆに進入すると、電子キー１０が位置情報を含むリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，２を受信する。そして、電子キー１０は、受信したリクエスト信号Ｓｒｅｑ１，２に含まれる位置情報を携帯端末４０に送信する。携帯端末４０は受信した位置情報に応じた画面を表示する。従って、ユーザは、携帯端末４０の操作を通じて自身の希望する画面を容易に表示させることができる。これにより、利便性が向上する。

（２）携帯端末４０からの操作指令信号Ｓｃ１，Ｓｃ２が電子キー１０を介して車載装置２０に送信される。ここで、電子キー１０及び車載装置２０間の通信は、既存の電子キーシステムにおける構成を利用可能である。よって、より簡易な構成で、上記のように利便性向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。この実施形態の電子キーシステムは、携帯端末から直接に車載装置に操作指令信号が送信される点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図３のシーケンスチャートにおいて破線で示すように、携帯制御部４１は、端末側ＮＦＣ通信部４２を通じて操作指令信号Ｓｃ１を車載装置２０に送信する（Ｓ１０９）。この操作指令信号Ｓｃ１は、車載装置２０の車載受信部２４において受信可能な周波数及び規格等に設定される。

車載制御部２１は、車載受信部２４を通じて操作指令信号Ｓｃ１を受信すると、その操作指令信号Ｓｃ１に含まれる制御内容に応じた制御を実行する（Ｓ１１１）。
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、以下の効果を奏することができる。

（４）携帯端末４０からの操作指令信号が電子キー１０を介さずに車載装置２０に送信される。これにより、携帯端末４０と電子キー１０との通信が確立した状態になくても、すなわち、電子キー１０に携帯端末４０をかざす手間なく、携帯端末４０への操作を通じて車載装置２０における制御（アンサーバックの音量調整、バックライトの点灯等）を実行させることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記各実施形態においては、携帯制御部４１は、ユーザの位置に応じた画面（「アンサーバック設定画面」等）をディスプレイ４５を通じて表示する。ユーザの位置に応じた画面は、上記各実施形態におけるものに限らず、例えば車両用のマニュアルであってもよい。

例えば、ユーザが車室外に位置する場合には、電子キー１０に収納されるメカニカルキーを通じた非常用の車両ドアの施解錠方法に係るマニュアルをディスプレイ４５に表示する。また、ユーザが車室内に位置する場合には、電子キー１０をスタートスイッチ５３の周辺にかざすことを通じた非常用のエンジンの始動方法に係るマニュアルをディスプレイ４５に表示する。

さらに、ユーザが車室内に位置する場合には、車内アクセサリ（エアコンディショナ、オーディオ等）の遠隔操作を行うための画面をディスプレイ４５に表示してもよい。これにより、携帯端末４０を車内アクセサリ操作用のリモートコントローラとして利用することができる。

・上記各実施形態においては、車両２はガソリン自動車であったが、ハイブリッドカー又は電気自動車であってもよい。ハイブリッドカー等の場合には、スタートスイッチ５３の操作を通じて走行許可状態とされる。

・上記実施形態においては、電子キー１０及び携帯端末４０間ではＮＦＣ通信が可能であったが、その他の通信規格による通信を可能としてもよい。
・上記各実施形態においては、車両ドアが施錠状態にあるとき、一定周期毎に第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１が送信されていた。しかし、ロックスイッチ５６が操作されたときに、第１のリクエスト信号Ｓｒｅｑ１が送信されてもよい。

・通信エリア５０ａ〜５０ｆの数及び範囲は上記各実施形態に限定されず、例えば、車外エリアが通信エリア５０ａ，５０ｄのみであってもよい。また、車外送信部はドアハンドルでなく、ピラーに内蔵されていてもよい。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記携帯端末及び前記電子キー間で近距離無線通信を行うことを特徴とする電子キーシステム。

（ロ）前記制御装置は車載されるとともに、前記リクエスト信号に車両情報を含ませて送信し、前記携帯端末は電子キーを介して取得した車両情報を表示することを特徴とする電子キーシステム。

１…電子キーシステム、２…車両、１０…電子キー、１１…電子キー制御部、１４…キー側ＮＦＣ通信部、２０…車載装置、２１…車載制御部（制御装置）、２８…アンサーバック部、４０…携帯端末、４１…携帯制御部、４２…端末側ＮＦＣ通信部、４３…操作部、４５…ディスプレイ、５８…車両情報検出部。

Claims (3)

1. リクエスト信号を受信するとレスポンス信号を送信する電子キーと、
   前記リクエスト信号を複数の通信エリアに送信するとともに、前記レスポンス信号を受信すると制御対象の制御を許可する制御装置と、を備えた電子キーシステムにおいて、
   前記電子キーとの間で無線通信を行う携帯端末を備え、
   前記制御装置は、前記通信エリア毎に異なる位置情報を含ませた前記リクエスト信号を送信し、
   前記電子キーは、受信した前記リクエスト信号に含まれる位置情報を認識し、その位置情報を前記携帯端末に無線通信を通じて送信し、
   前記携帯端末は受信した位置情報に応じた画面を表示する
   ことを特徴とする電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記携帯端末は、ユーザによって操作されることで制御要求がされると、その制御要求に係る操作指令信号を、前記電子キーを介して前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、受信した前記操作指令信号に応じた制御を実行する
   ことを特徴とする電子キーシステム。
3. 請求項１に記載の電子キーシステムにおいて、
   前記携帯端末は、ユーザによって操作されることで制御要求がされると、その制御要求に係る操作指令信号を直接に前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、受信した前記操作指令信号に応じた制御を実行する
   ことを特徴とする電子キーシステム。