JP2014205978A - スマートエントリー用携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】待機時の電力消費を無くすことができるとともに、電池交換の必要性をより確実にユーザに認識させることができるスマートエントリー用携帯機を提供すること。【解決手段】スマートエントリー用携帯機は、ドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる電子回路と、電子回路に電力を供給可能な電池と、無線通信を制御する制御部とを備える。制御部は、電池の容量が基準値以下であることを検出したときに（Ｓ１）、電池と電子回路との間の通電を遮断し（Ｓ２）、スマートエントリー用携帯機に対する特定の操作を検出した時のみ（Ｓ４）、電池と電子回路との間の通電を再開する（Ｓ５）。【選択図】図５

Description

本発明は、車両等のドアの施錠および解錠を行うよう適応されたスマートエントリー用携帯機に関する。

従来、ユーザが携帯する電子キーと車両に搭載された車載機との間で無線通信によるＩＤ照合を行うことにより、車両のドアの施錠および解錠を可能とする電子キーシステムが使用されている。かかる電子キーシステムにおいて、電子キーは、車載機からの電波受信の有無を監視する待機状態を常時とる必要があるため、電子キーに内蔵された電池は、ＩＤ照合のためのスマート通信等の実行の有無にかかわらず常に消費されることになる。

このため、従来の電子キーシステムには、電子キーの電池残量が低下した場合にユーザに車両の警告灯等で報知するようにしたものがある。また、電子キーの電池の消耗を抑制する技術として、例えば、電子キーが待機状態をとるとき保持するために必要とする電力を、車載機から発信される電力電波によって供給するようにした電子キーシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２４３３２号公報

従来の電子キーシステムは、電子キーの電池残量が低下した場合に車両の警告灯等でユーザに報知するようになっているが、警告灯の点灯後も電子キーを通常通りに使用できるため、ユーザに電池交換の必要性が認識され難い。ユーザに電池交換の必要性が伝わらなかった場合、電池交換が行われずに使用され続けることになり、最終的には電池切れとなり、電子キーが動作不能となる。

このように従来の電子キーシステムは、電子キーの電池残量の低下の警告後に電池の消耗により電池交換の必要性があることをユーザに確実に認識させるには十分でないという課題があった。

また、従来の電子キーは、電池電圧の低下を検知した場合も電池と電子回路とが接続されたままなので、電圧の低下した電池がさらに加速して放電され、特に待機時における電圧低下の影響が無視できなくなる。

この点、上記特許文献１に記載されているような電子キーシステムにおいては、待機時における電池の消耗は抑制できるが、以下の課題があった。まず、電力電波を効率良く受信するためには電子キーの置き場所に多くの制約が発生し、電力電波を車両側で送受信するためにはハードウエアおよびシステムともに大掛かりな設計追加が必要になる。また、頻繁に車両に乗車しないユーザにとっては、電力電波を受信する機会が少ないため、電子キーを使用する利点がほとんど無い。

本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたもので、電池電圧低下後は待機時の電力消費を無くすことができるとともに、電池交換の必要性をより確実にユーザに認識させることができるスマートエントリー用携帯機を提供することを目的とする。

本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、上記目的を達成するため、（１）ドアの施錠および解錠を行うよう適応されたスマートエントリー用携帯機であって、前記ドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる電子回路と、前記電子回路に電力を供給可能な電池と、前記無線通信を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電池の容量が基準値以下であることを検出したときに、前記電池と前記電子回路との間の通電を遮断し、前記スマートエントリー用携帯機に対する特定の操作を検出した時のみ、前記電池と前記電子回路との間の通電を再開するように構成されている。

この構成により、本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、電池の容量が基準値以下になった後は特定の操作を検出した時以外は、電池と電子回路間の通電を遮断しているので、待機時の電子回路における電力消費を無くすことができる。これは、電池をより長持ちさせることに寄与する。

また、本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、電池の容量が基準値以下になった後に、電子回路による無線通信を通じたドアの解錠等を行う時は、ユーザによる特定の操作を必要とするため、ユーザに電池の消耗および電池交換の必要性をより確実に認識させることができる。すなわち、電池の残量が低下した後は、ユーザの利便性を意図的に低下させる特定の操作を強いることで、ユーザに電池交換を強く促すことができる。

上記（１）に記載のスマートエントリー用携帯機において、（２）情報提供部をさらに備え、前記制御部は、前記電池の容量が基準値以下であることを検出したとき、および、前記電池と前記電子回路との間の通電を再開後に電池交換が未だ行われていないと判断したときに、前記情報提供部を介して電池交換を促す情報を報知するようにしてもよい。

この構成により、本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、電池の容量が基準値以下に低下したときに電池交換を促す情報を報知し、さらに電池と電子回路が接続された後に電池交換が未だ行われていないときに再度電池交換を促す情報を報知しているので、ユーザに電池交換の必要性をより一層強く意識させることができる。

上記（１）または（２）に記載のスマートエントリー用携帯機において、（３）前記制御部が前記電池と前記電子回路との間の通電を再開する際に前記電子回路に印加される電池電圧を増大させる電圧増大手段をさらに備えるようにしてもよい。

この構成により、本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、電池と電子回路との間の通電を再開するときに電池交換が未だ行われていない場合でも、電子回路に印加される電池電圧を増大させることができるので、スマートエントリー用携帯機が完全に不作動となるまでの電池の寿命をより長くもたせることができる。

本発明によれば、電池電圧低下後は待機時の電力消費を無くすことができるとともに、電池交換の必要性をより確実にユーザに認識させることができるスマートエントリー用携帯機を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キーを利用した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に示す電子キーにおける非常用ボタンおよびメカニカルキーを説明するための図である。 図１に示すスマートエントリーシステムにおけるスマート通信領域を説明するための図である。 図１に示すスマートエントリーシステムにおける車両ドアの施錠および解錠を説明するための図である。 図１に示す電子キーにおけるＥＣＵが行う電池電圧の低下による電池交換の催促に係る処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キーの要部の構成を示す回路図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キーの要部の構成を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機について、図面を参照して説明する。以下の記載では、本発明に係るスマートエントリー用携帯機を、ハイブリッド車や電気自動車等の車両（以下、自車両という。）に適用した場合について説明する。

まず、構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る電子キー１０は、自車両に搭載された車載機としてのセキュリティ装置２０および車両制御装置３０とともに、スマートエントリーシステム１を構成する。電子キー１０は、自車両のユーザが携帯し、自車両に搭載されたセキュリティ装置２０との間で通信可能となっている。

電子キー１０は、自車両のドアの施錠および解錠を行うのに用いられ、さらに自車両のエンジンの始動および停止を行うのに用いられる。したがって、この電子キー１０は、本発明におけるスマートエントリー用携帯機を構成する。

スマートエントリー用携帯機である電子キー１０は、ドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる電子回路としての送受信回路１２と、送受信回路１２に電力を供給可能な電池１４と、無線通信を制御する制御部としてのＥＣＵ１３と、情報提供部１６と、例えば、後述する直列接続された電池１４ａおよび電池１４ｂによって構成される電圧増大手段と、を備えている。

ＥＣＵ１３は、電池１４の容量が基準値以下であることを検出したときに、電池１４と送受信回路１２との間の通電を遮断し、電子キー１０に対する特定の操作を検出した時のみ、電池１４と送受信回路１２との間の通電を再開するようになっている。

また、ＥＣＵ１３は、電池１４の容量が基準値以下であることを検出したとき、および、電池１４と送受信回路１２間の通電を再開後に電池交換が未だ行われていないと判断したときに、情報提供部１６を介して電池交換を促す情報を報知するようになっている。

また、ＥＣＵ１３は、電池１４と送受信回路１２間の通電を再開する際に、電圧増大手段により送受信回路１２に印加される電池電圧を増大させるようになっている。

以下、さらに詳述する。スマートエントリーシステム１において、自車両に搭載されているセキュリティ装置２０は、電子キー１０から送信される信号を受信して、自車両の車両制御装置３０に対して指示を行うようになっている。車両制御装置３０は、セキュリティ装置２０からの指示に従って、自車両に備えられた電動ドアロックの施錠および解錠を制御し、さらにエンジンの始動および停止を制御するよう構成されている。

図１に示すように、電子キー１０は、アンテナ１１、送受信回路１２、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１３、電池１４、スイッチ１５、情報提供部１６、操作部１７およびメカニカルキー１８を備えている。

アンテナ１１は、セキュリティ装置２０から送信されてくるリクエスト信号を受信するとともに、送受信回路１２から出力されるＩＤコード信号をセキュリティ装置２０に送信するための媒体である。

送受信回路１２は、アンテナ１１を介して電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の通信を行うための回路である。具体的には、送受信回路１２は、セキュリティ装置２０から送信されてくるリクエスト信号をアンテナ１１を介して受信し、その受信したリクエスト信号を復調して受信信号を生成するとともに、その受信信号をＥＣＵ１３に出力するようになっている。

また、送受信回路１２は、ＥＣＵ１３から入力されたＩＤコード信号を所定周波数（例えば、３００ＭＨｚ）の信号に変調し、その変調されたＩＤコード信号をアンテナ１１を介してセキュリティ装置２０に送信するようになっている。

送受信回路１２とセキュリティ装置２０との間で授受されるリクエスト信号およびＩＤコード信号は、後述するようにドアの施錠および解錠を行うために用いられる。したがって、送受信回路１２は、本発明におけるドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる電子回路を構成する。

ＥＣＵ１３は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory) および入出力インタフェースと、不揮発性のメモリ１３ａおよび検出部１３ｂとを備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

ＥＣＵ１３のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＥＣＵ１３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ１３のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＥＣＵ１３として機能するようになっている。ＥＣＵ１３のＲＯＭに記憶されるプログラムには、後述する電池電圧の低下による電池交換の催促に係る処理を規定したプログラムが含まれている。

ＥＣＵ１３のメモリ１３ａには、電子キー１０に対して個別に設定されたＩＤコードが記憶されている。ＥＣＵ１３は、送受信回路１２から上記のリクエスト信号に関する受信信号が入力されたとき、そのリクエスト信号に応答するために、メモリ１３ａからＩＤコードを読み出して、そのＩＤコードを含むＩＤコード信号を生成し、そのＩＤコード信号を送受信回路１２に出力するようになっている。

このようにＥＣＵ１３は、ドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる送受信回路１２を制御するようになっている。したがって、ＥＣＵ１３は、本発明における無線通信を制御する制御部を構成する。

ＥＣＵ１３の検出部１３ｂは、電池１４の電圧を検出するようになっている。ＥＣＵ１３は、電子キー１０とセキュリティ装置２０との間で通信が行われている期間中、検出部１３ｂを通じて検出された電池電圧が基準値以下に低下したか否かをモニタするようになっている。具体的には、ＥＣＵ１３は、電池電圧が基準値を超えている場合には電池電圧が通常状態であると判断し、電池電圧が基準値以下の場合には電池電圧が低電圧状態であると判断するようになっている。

ここでいう基準値とは、電子キー１０において送受信回路１２が作動するには十分であるが、スマートエントリーシステム１において本来発揮されるべき機能を確実に実現するには十分でない電圧値をいう。例えば、車両のドアを解錠する際に必要とされる電子キー１０に対して行う操作が、本来であれば１回で確実に済むところを、２回、３回、……と複数回繰り返さなければドアの解錠を行えないような状態にあるときの電圧値をいう。

このように、電池１４が低電圧状態となっても、即座にセキュリティ装置２０との通信を通じた自車両のドアの施錠および解錠が不可となるわけではなく、しばらくは電池交換を促す期間としてドアの施錠および解錠は可能である。この点を考慮して、上記の基準値は、電子キー１０の最小動作電圧よりも高い値に設定されている。

電池１４は、送受信回路１２およびＥＣＵ１３に電力供給を行うための電源であり、例えば、ボタン型電池等の一次電池である。電池１４は、送受信回路１２に対してはスイッチ１５を介して電力を供給可能となっている。

スイッチ１５は、送受信回路１２に電気的に接続される接点ａと、いずれの回路にも接続されていない接点ｂとを備えている。スイッチ１５は、ＥＣＵ１３からの制御に基づいて接点ａと接点ｂとが切り換えられることにより、電池１４と送受信回路１２とを電気的に接続し、またはその電気的接続を遮断するようになっている。

スイッチ１５は、ＥＣＵ１３により電池１４の電圧が基準値以下に低下したと判断された場合に、接点ａから接点ｂに切り換えられるようになっている。これにより、電池１４と送受信回路１２との電気的接続が遮断され、送受信回路１２に対する電池１４からの放電が停止されるようになっている。

情報提供部１６は、例えば、文字や記号等の情報を表示するディスプレイ装置、音声メッセージを出力するスピーカ等を備えている。情報提供部１６は、後述するように所定の条件下で、ユーザに電池交換を促す情報を視覚的または聴覚的に報知するようになっている。

操作部１７は、非常用ボタン１７ａを備えている。この非常用ボタン１７ａは、電池１４の電圧が低電圧状態にあるときに車両ドアの施錠および解錠を行う際にユーザが操作するボタンである。

非常用ボタン１７ａは、図２に概略的に示すように、電子キー１０のキー本体１０ａの表面に設けられている。電子キー１０のキー本体１０ａの内部には、例えば、ノーマリ・オフ型の図示しない電気接点が非常用ボタン１７ａに接触して設けられている。

本実施の形態においては、ユーザが非常用ボタン１７ａを押下したときに、ノーマリ・オフ型の電気接点がオン状態となり、その電気接点のオン信号が、ＥＣＵ１３に出力されるようになっている。したがって、ＥＣＵ１３は、非常用ボタン１７ａを押下する操作を検出できるよう構成されている。

メカニカルキー１８は、非常時に、自車両のシリンダ錠に差し込んでドアの施錠および解錠を行う際に用いられるものである。ここでいう非常時とは、電子キー１０の電池切れ等によりスマートエントリー機能が無効となり、電子キー１０による無線通信を介したドアの施錠および解錠を行えない状態をいう。

メカニカルキー１８は、図２に示すように、キープレート部１８ａおよびグリップ部１８ｂを備えており、電子キー１０のキー本体１０ａの内部に着脱可能に収容されている。キープレート部１８ａは、金属等からなり、自車両のシリンダ錠に差し込んでドアの施錠および解錠を行うためのキー溝を有している。グリップ部１８ｂは、キープレート部１８ａの後端に設けられ、ユーザがメカニカルキー１８を使用する際に握る部分である。

また、図２に示すように、キープレート部１８ａの先端の一部は段差状に突出した突起部１８ｃとなっている。電子キー１０のキー本体１０ａの内部には、メカニカルキー１８の収納部１８ｄの端部に位置する部分にスイッチ１９が設けられており、このスイッチ１９には、図示しない電気接点が接触可能に設けられている。

メカニカルキー１８は、キープレート部１８ａが所定の向きで収納部１８ｄに収納されたとき、その突起部１８ｃがスイッチ１９に当接し、図示の例では右側方向にスイッチ１９をスライドさせて押し込まれるようになっている。一方、メカニカルキー１８を引き抜いたときは、スイッチ１９が左側方向にスライドするようになっている。

本実施の形態においては、ユーザがメカニカルキー１８を引き抜いたときに、スライドしたスイッチ１９に電気接点が接触し、その電気接点の信号が、ＥＣＵ１３に出力されるようになっている。したがって、ＥＣＵ１３は、メカニカルキー１８を引き抜く操作を検出できるよう構成されている。

セキュリティ装置２０は、アンテナ２１、送受信部２２およびセキュリティ制御部２３を備えている。本実施の形態においては、セキュリティ制御部２３は、後述するように主として電気的なキー認証に関するセキュリティ制御を主として行うようになっている。

アンテナ２１は、送信および受信の機能を兼ねており、車外用のアンテナ２１ａと、車内用のアンテナ２１ｂとを有している。アンテナ２１は、電子キー１０から送信されてくるＩＤコード信号を受信するとともに、送受信部２２から出力されるリクエスト信号を電子キー１０に送信するための媒体である。

アンテナ２１の一部を構成する車外用のアンテナ２１ａは、図３（ａ）に示すように、左右フロント側のドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒに内蔵されている。この車外用のアンテナ２１ａから送信されるリクエスト信号は、車外においてドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒを中心とした所定半径（例えば、１ｍ）の範囲内に及ぶようになっている。図３（ａ）には、このリクエスト信号の送信領域が車外スマート通信領域Ａ１として２点鎖線で示されている。

本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１は、車外スマート通信領域Ａ１内において電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の双方向通信が可能となっている。つまり、車外スマート通信領域Ａ１内にリクエスト信号が送信されている状態で、この車外スマート通信領域Ａ１内に電子キー１０が持ち込まれたとき、電子キー１０にリクエスト信号が受信されて電子キー１０からＩＤコード信号が送信されるようになっている。

図１に戻って、送受信部２２は、電子キー１０から送信されてくるＩＤコード信号をアンテナ２１を介して受信し、その受信したＩＤコード信号を復調して受信信号を生成するとともに、その受信信号をセキュリティ制御部２３に出力するようになっている。

また、送受信部２２は、セキュリティ制御部２３から入力されたリクエスト信号を所定周波数（例えば、１３４ｋＨｚ）の信号に変調し、その変調されたリクエスト信号をアンテナ２１を介して電子キー１０に送信するようになっている。

セキュリティ制御部２３は、不揮発性のメモリ２３ａを備えている。このメモリ２３ａには、セキュリティ装置２０が搭載されている自車両に適合する正規の電子キー１０のＩＤコードと同一の基準ＩＤコードが記憶されている。

セキュリティ制御部２３は、正規の電子キー１０の所持者であるユーザによる乗車に伴う自車両に対する接近（すなわち、車外スマート通信領域Ａ１内への進入）をモニタするため、ドアが施錠されている状態において、送受信部２２にリクエスト信号を出力するようになっている。つまり、セキュリティ制御部２３は、第１の車外スマート通信制御を実行するようになっている。その結果、車外用のアンテナ２１ａから車外スマート通信領域Ａ１内にリクエスト信号が送信される。

セキュリティ制御部２３は、第１の車外スマート通信制御を実行したことに伴い、送受信部２２からＩＤコード信号に関する受信信号が入力されたとき、その受信信号に含まれているＩＤコードと上記の基準ＩＤコードとが一致しているか否かのＩＤコード照合を実行するようになっている。そして、セキュリティ制御部２３は、このＩＤコード照合により両ＩＤコードが一致したとき、正規の電子キー１０が車外スマート通信領域Ａ１に存在していると認識するようになっている。

さらに、セキュリティ制御部２３は、このように認識している状態で、図３（ａ）に示すようにドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒに内蔵されたドアハンドルセンサ３１を通じて、ドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒに対するタッチ操作を検出したときに、正規の電子キー１０の所持者であるユーザによる乗車の意志が認められるので、ドアを解錠するようになっている。これにより、電子キー１０の所持者であるユーザによる乗車が許容される。

また、セキュリティ制御部２３は、正規の電子キー１０の所持者であるユーザによる降車に伴う自車両に対する接近（すなわち、車外スマート通信領域Ａ１内への進入）をモニタするため、図３（ａ）に示すようにドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒに設けられたドアロックスイッチ３２が操作されたときに、送受信部２２にリクエスト信号を出力するようになっている。つまり、セキュリティ制御部２３は、第２の車外スマート通信制御を実行するようになっている。その結果、車外用のアンテナ２１ａから車外スマート通信領域Ａ１内にリクエスト信号が送信される。

セキュリティ制御部２３は、第２の車外スマート通信制御を実行したことに伴い、送受信部２２からＩＤコード信号に関する受信信号が入力されたとき、その受信信号に含まれているＩＤコードと上記の基準ＩＤコードとが一致しているか否かのＩＤコード照合を実行するようになっている。そして、セキュリティ制御部２３は、このＩＤコード照合により両ＩＤコードが一致したとき、正規の電子キー１０が車外スマート通信領域Ａ１に存在していると認識するようになっている。この場合、正規の電子キー１０の所持者であるユーザによる降車の意志が認められるので、セキュリティ制御部２３は、ドアを施錠するようになっている。

このように本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１には、電気的なキー認証により正規の電子キー１０が車外スマート通信領域Ａ１に存在するものと判断された場合に、ユーザ操作がなされたことを条件としてドアの施錠および解錠が行われるスマートエントリー機能が適用されている。

また、本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１において、セキュリティ装置２０に備えられたアンテナ２１の一部を構成する車内用のアンテナ２１ｂは、図３（ｂ）に示すように、車室内の適当な箇所（例えば、フロント側およびリヤ側の各座席の近傍の天井部分）に設けられている。これら車内用のアンテナ２１ｂから送信されるリクエスト信号は、車内の略全域に及び、かつ車外に殆ど及ばないようになっている。図３（ｂ）には、このリクエスト信号の送信領域が車内スマート通信領域Ａ２として２点鎖線で示されている。

本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１は、車内スマート通信領域Ａ２内においても電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の双方向通信が可能となっている。つまり、車内スマート通信領域Ａ２内にリクエスト信号が送信されている状態で、この車内スマート通信領域Ａ２内に電子キー１０が持ち込まれたとき、電子キー１０にリクエスト信号が受信されて電子キー１０からＩＤコード信号が送信されるようになっている。

セキュリティ制御部２３は、正規の電子キー１０の所持者であるユーザによる乗車（すなわち、車内スマート通信領域Ａ２内への進入）をモニタするため、ドアの解錠を検出したこと、その後ドアの施錠を検出したことを条件として、送受信部２２にリクエスト信号を出力するようになっている。つまり、セキュリティ制御部２３は、車内スマート通信制御を実行するようになっている。その結果、車内用のアンテナ２１ｂから車内スマート通信領域Ａ２内にリクエスト信号が送信される。

セキュリティ制御部２３は、車内スマート通信制御を実行したことに伴い、送受信部２２からＩＤコード信号に関する受信信号が入力されたとき、その受信信号に含まれているＩＤコードと上記の基準ＩＤコードとが一致しているか否かのＩＤコード照合を実行するようになっている。そして、セキュリティ制御部２３は、このＩＤコード照合により両ＩＤコードが一致したとき、正規の電子キー１０が車内スマート通信領域Ａ２に存在していると認識するようになっている。

さらに、セキュリティ制御部２３は、このように認識している状態で、ユーザによりパワースイッチ３３が操作されたとき、ブレーキ操作が行われていることを条件として、エンジンを始動するようになっている。

このように本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１には、電気的なキー認証により正規の電子キー１０が車内スマート通信領域Ａ２に存在するものと判断された場合に、パワースイッチ３３が押圧操作されたことを条件としてエンジンが始動される機能、所謂ワンプッシュ式のスマートイグニション機能も適用されている。

図４は、上述したようにユーザ操作がなされたことを条件としてドアの施錠および解錠が行われるスマートエントリー機能を模式的に示したものである。図４において、（ａ）は、電子キー１０に内蔵された電池１４が通常状態にあるときのスマートエントリー機能を示し、（ｂ）は、その電池１４が低電圧状態にあるときのスマートエントリー機能を示している。

電池１４が通常状態にあるときは、図４（ａ）に示すように、例えば、電子キー１０をポケットに入れた状態（すなわち、電子キー１０に対して何の操作も行わない状態）で、ドアハンドル４０Ｒを握ると自車両のドアが解錠されるようになっている。

一方、電池１４が低電圧状態にあるときは、図４（ｂ）に示すように、電子キー１０に対してユーザが意図的に特定の操作を行いつつ、ドアハンドル４０Ｒを握ると自車両のドアが解錠されるようになっている。つまり、電池１４が低電圧状態にあるときは、特定の操作を行っている間のみ、スマートエントリー機能が有効となっている。

ここでいう特定の操作とは、ユーザが自車両のドアの施錠および解錠を行うための直接的な操作（具体的には、ドアロックスイッチ３２を押下する操作、ドアハンドルセンサ３１の配置エリアを覆うようにドアハンドル４０Ｌ，４０Ｒを握る操作）と並行して行う意図的な操作をいう。

本実施の形態においては、その特定の操作は、操作部１７の非常用ボタン１７ａを押下する操作、または電子キー１０のキー本体１０ａからメカニカルキー１８を引き抜く操作を含む。

以下、本実施の形態に係る電子キー１０におけるＥＣＵ１３が行う電池電圧の低下による電池交換の催促に係る処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。以下に説明する処理は、予めＥＣＵ１３のＲＯＭに記憶されているプログラムによって実現され、ＥＣＵ１３のＣＰＵによって所定の時間間隔で実行される。

また、前提条件として、上述したように電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の通信によって、電子キー１０における電池残量情報がセキュリティ装置２０に送られており、電池残量が低下した場合には、セキュリティ装置２０を介して車両制御装置３０により、例えば自車両の警告灯により電池残量の低下警告が行われるものとする。

図５に示すように、まず、ＥＣＵ１３は、電池１４の電圧が基準値以下に低下したか否かを判断する（ステップＳ１）。ＥＣＵ１３は、電池１４の電圧が基準値以下に低下していないと判断した場合には（ステップＳ１でＮＯ）、電池１４の電圧が基準値以下に低下するまでステップＳ１の処理を繰り返す。

一方、ＥＣＵ１３は、電池１４の電圧が基準値以下に低下したと判断した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２に移行し、電池１４と送受信回路１２間の通電を遮断する（ステップＳ３）。すなわち、ＥＣＵ１３は、電池１４の電圧が基準値以下に低下したときに、スイッチ１５を制御して接点ａから接点ｂに切り換えることで、電圧の低下した電池１４と送受信回路１２との電気的接続を遮断する。

これにより、電池１４が送受信回路１２から電気的に切り離されるので、送受信回路１２に対して電池１４がさらに放電するのを防ぐことができ、送受信回路１２における電力消費を無くすことができる。送受信回路１２への電力供給が絶たれている期間中は、電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の通信が不能となるため、スマートエントリー機能が無効となる。

なお、送受信回路１２への電力供給が絶たれている期間中は、電子キー１０における電池残量情報がセキュリティ装置２０に送信されず、自車両において電池残量の低下警告が行われないため、ユーザは、電池残量が低下しつつあることを認識できない。

このように電子キー１０における電池１４と送受信回路１２間の通電を遮断した後、ＥＣＵ１３は、ユーザに電池交換を促す情報を報知する（ステップＳ３）。例えば、情報提供部１６がディスプレイ装置を含む場合には、ＥＣＵ１３は、そのディスプレイ装置に対し、「電池交換をして下さい」といったようなメッセージを表示させる。また、情報提供部１６がスピーカを含む場合には、ＥＣＵ１３は、そのスピーカを介して音声メッセージによりユーザに電池交換を促すようにしてもよい。

これにより、ユーザは、電子キー１０の電池１４の交換を行う必要があることを認識することができる。したがって、ユーザは、この時点で、あるいは後の適当な時点で、その電圧の低下した電池１４を新しい電池と交換することができる。

次に、ＥＣＵ１３は、ユーザによる電子キー１０に対する特定の操作、すなわち、非常用ボタン１７ａを押下する操作、またはメカニカルキー１８を引き抜く操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ４）。

ＥＣＵ１３は、その特定の操作が行われていないと判断した場合には（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ３に戻って上記の電池交換を促す処理を行い、ステップＳ３およびＳ４の処理を繰り返す。

一方、ＥＣＵ１３は、ユーザによる電子キー１０に対する特定の操作が行われたと判断した場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５に移行し、電池１４と送受信回路１２間の通電を再開する。すなわち、ＥＣＵ１３は、電子キー１０に対して特定の操作が行われたときに、スイッチ１５を制御して接点ｂから接点ａに切り換えることで、電池１４と送受信回路１２を電気的に接続する。

これにより、電池１４から送受信回路１２に電力が供給されるので、電子キー１０とセキュリティ装置２０との間の通信が可能となり、スマートエントリー機能が有効となる。

次に、ＥＣＵ１３は、電池交換が行われているか否かを判断する（ステップＳ６）。具体的には、ＥＣＵ１３は、送受信回路１２に電気接続された直後に検出部１３ｂにより検出された電池１４の電圧が基準値以上であるか否かを判断することにより、この時点で既に電池交換が行われているか、または、未だ電池交換が行われていないかを判断する。

ＥＣＵ１３は、電池交換が未だ行われていないと判断した場合には（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ３に戻って上記の電池交換を促す処理を行い、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返す。

一方、ＥＣＵ１３は、電池交換が行われていると判断した場合には（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ１に戻って本処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施の形態に係るスマートエントリーシステム１に用いられる電子キー１０によれば、以下の作用効果を奏することができる。

まず、本実施の形態に係る電子キー１０は、電池１４が低電圧状態となり自車両において電池残量の低下警告があった後は、電子キー１０に対してユーザによる特定の操作（すなわち、非常用ボタン１７ａの押下操作、またはメカニカルキー１８の引き抜き操作）が行われた時以外は、電池１４と送受信回路１２間の通電を遮断している。

これにより、送受信回路１２への電力供給が停止されるので、電子キー１０が待機状態をとる時の送受信回路１２での電力消費を無くすことができる。したがって、残量が低下した電池１４の消耗を抑制し、電池をより長持ちさせることができる。

ちなみに、従来の電子キーは、電池電圧の低下を検知した場合も電池と回路とが接続されたままなので、低電圧状態の電池が更に加速して放電され、待機時における電力消費が増大する。特にボタン型電池は、その放電特性が後半で急激に加速するため、電力消費の増大は一層顕著である。

これに対して、本実施の形態に係る電子キー１０は、電池１４が低電圧状態となり電池残量の低下警告があった後は、ユーザが意図的に特定の操作を行わない限り、電池１４が送受信回路１２から電気的に切り離されているので、電子キー１０が完全に不作動となるまでの電池１４の寿命をより長くもたせることができる。

また、本実施の形態に係る電子キー１０は、電池１４が低電圧状態となり自車両において電池残量の低下警告があった後に、送受信回路１２による無線通信を通じたドアの解錠等を行う時は、図４（ｂ）に示すようにユーザによる電子キー１０に対する特定の操作を必要とするので、ユーザに電池電圧の低下および電池交換の必要性をより確実に認識させることができる。

すなわち、本実施の形態に係る電子キー１０は、電池１４が低電圧状態となり電池残量の低下警告があった後は、ユーザの利便性を意図的に低下させる特定の操作を強いることで、自車両を使用する度にユーザに電池の消耗を確実に認識させるとともに、電池交換の必要性を常に意識させることができる。

また、本実施の形態に係る電子キー１０は、以下に説明するように、自車両を家族等で共用する場合に有用である。

一般に、１台の車両を複数人で共用できるようにするため、車両には複数の電子キーが登録されている場合が多い。この場合、システムにおいて各電子キーに応じた判断、すなわち、いずれの電子キーの電池電圧が低下しているかの判断が必要となり、システムが複雑化し、システム設計も複雑になる。

一方、ユーザにとっても、同乗者が居て複数の電子キーがあり、いずれかの電子キーのみが電圧低下している場合、システムの作動が不安定になり、混乱を招くおそれがある。結果として、ディーラーでシステム部品の誤交換を招くおそれがある。

このような不都合に対して、本実施の形態に係る電子キー１０は、電池電圧が低下したときにユーザに電池交換を促し、その後電池交換が行われていないときに再度電池交換を強く促しているので、電池１４が電圧低下して電子キー１０が動作不能となる状態を回避することができる。

したがって、自車両に複数の電子キー１０が登録されている場合に、スマートエントリーシステム１全体を変更しなくても各電子キー１０の設計変更のみを行うだけで、ユーザにいずれの電子キー１０の電池電圧が低下しているかを確実に報知することができる。

これにより、スマートエントリーシステム１において各電子キー１０に応じた判断が不要となるため、システムの簡素化を図ることができる。また、スマートエントリーシステム１においていずれかの電子キー１０のみが電圧低下しているといった状態を回避することができるので、システムの作動の安定化を図ることができる。

上述した実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キー１０は、ユーザによる特定の操作が行われたときに、電池１４と送受信回路１２とが電気的に接続されるようになっている。つまり、その特定の操作が行われた時点で電池１４に残存している容量に応じた電圧が、そのまま送受信回路１２に印加されるようになっている。

このとき、電池交換が未だ行われていない場合には、電池切れが早く起きてしまい、電子キー１０を用いたスマートエントリーシステム１が正常に機能しなくなる可能性が高くなる。このような場合に、ユーザによる特定の操作が行われた時点で送受信回路１２に電池電圧を印加する際に、何らかの手段を用いてその電池電圧を高めることができれば望ましい。この場合の実施の形態を図６および図７に示す。

図６は、本発明の他の実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キー１０Ａの要部の回路構成を示したものである。この電子キー１０Ａの構成のうち、上述した実施の形態に係る電子キー１０の構成と共通する部分の構成については説明を省略し、以下、相違する点について説明する。

図６に示すように、電子キー１０Ａは、２つの電池１４ａ，１４ｂと、スイッチ１５Ａを備えている。電池１４ａと電池１４ｂは、同じ容量で同じ電池電圧のものを使用している。スイッチ１５Ａは、２つのスイッチ素子が同時にオン・オフされる２連構造のスイッチであり、各スイッチ素子は、接点ａ１と接点ａ２を備えている。スイッチ１５Ａの各スイッチ素子は、ＥＣＵ１３からの制御に基づいて接点ａ１と接点ａ２とが切り換えられるようになっている。

スイッチ１５Ａの各スイッチ素子が接点ａ１に接続されているときは、図６に実線で示すように２つの電池１４ａ，１４ｂが並列接続され、各電池１４ａ，１４ｂの電圧がそれぞれ送受信回路１２に印加されるようになっている。一方、スイッチ１５Ａの各スイッチ素子が接点ａ２に接続されているときは、図６に破線で示すように２つの電池１４ａ，１４ｂが直列接続され、各電池１４ａ，１４ｂの合計の電圧が送受信回路１２に印加されるようになっている。

このように、本実施の形態に係る電子キー１０Ａは、ＥＣＵ１３がスイッチ１５Ａの各スイッチ素子に対して接点ａ１と接点ａ２とを切り換えることで、送受信回路１２に印加される電池電圧を、並列接続された各電池１４ａ，１４ｂの電圧と、直列接続された各電池１４ａ，１４ｂの合計の電圧とに切り換えるようになっている。

したがって、ユーザによる特定の操作が行われた時点で送受信回路１２に電池電圧を印加する際に、スイッチ１５Ａの各スイッチ素子を接点ａ２に切り換えて電池１４ａと電池１４ｂを直列接続することにより、送受信回路１２に印加される電池電圧を高めることができる。この場合の直列接続された電池１４ａおよび電池１４ｂは、本発明における電圧増大手段を構成する。

本実施の形態に係る電子キー１０Ａによれば、各電池１４ａ，１４ｂと送受信回路１２間の通電を再開するときに電池交換が未だ行われていない場合でも、送受信回路１２に印加される電池電圧を高めることができるので、電子キー１０Ａが完全に不作動となるまでの各電池１４Ａ，１４Ｂの寿命をより長くもたせることができる。

図７は、本発明のさらに他の実施の形態に係るスマートエントリー用携帯機としての電子キー１０Ｂの要部の回路構成を示したものである。この電子キー１０Ｂの構成のうち、上述した実施の形態に係る電子キー１０の構成と共通する部分の構成については説明を省略し、以下、相違する点について説明する。

図７に示すように、電子キー１０Ｂは、昇圧レギュレータ回路５０と、スイッチ１５Ｂを備えている。スイッチ１５Ｂは、２つのスイッチ素子が同時にオン・オフされる２連構造のスイッチであり、各スイッチ素子は、接点ａ３と接点ａ４を備えている。スイッチ１５Ｂの各スイッチ素子は、ＥＣＵ１３からの制御に基づいて接点ａ３と接点ａ４とが切り換えられるようになっている。

スイッチ１５Ｂの各スイッチ素子が接点ａ３に接続されているときは、図７に実線で示すように電池１４の電圧が送受信回路１２に印加されるようになっている。一方、スイッチ１５Ｂの各スイッチ素子が接点ａ４に接続されているときは、図７に破線で示すように電池１４の電圧が、昇圧レギュレータ回路５０を介して送受信回路１２に印加されるようになっている。

このように、本実施の形態に係る電子キー１０Ｂは、ＥＣＵ１３がスイッチ１５Ｂの各スイッチ素子に対して接点ａ３と接点ａ４とを切り換えることで、送受信回路１２に印加される電池電圧を、電池１４の電圧と、昇圧レギュレータ回路５０を介して昇圧された電圧とに切り換えるようになっている。

したがって、ユーザによる特定の操作が行われた時点で送受信回路１２に電池電圧を印加する際に、スイッチ１５Ｂの各スイッチ素子を接点ａ４に切り換えて電池１４と送受信回路１２との間に昇圧レギュレータ回路５０を介在させることにより、送受信回路１２に印加される電池電圧を高めることができる。この場合の昇圧レギュレータ回路５０は、本発明における電圧増大手段を構成する。

本実施の形態に係る電子キー１０Ｂによれば、電池１４と送受信回路１２間の通電を再開するときに電池交換が未だ行われていない場合でも、昇圧レギュレータ回路５０を介して送受信回路１２に印加される電池電圧を高めることができるので、電子キー１０Ｂが完全に不作動となるまでの電池１４の寿命をより長くもたせることができる。

上述した各実施の形態においては、ユーザに電池交換を促す情報を報知するための情報提供部１６を電子キー１０，１０Ａ，１０Ｂに設けた場合について説明したが、このような情報提供部１６を自車両に備えるようにしてもよい。この場合の実施の形態に係る電子キーを利用したスマートエントリーシステムの構成は、情報提供部１６の配置を除いて、上述した各実施の形態に係る構成と略同じであるので、特に図示はしない。以下、相違する点について説明する。

情報提供部１６は、例えば、セキュリティ装置２０内のセキュリティ制御部２３に接続して設けられる。ＥＣＵ１３は、図５に示す処理フローにおいて、電池電圧が基準値以下に低下したと判断したときに（ステップＳ１でＹＥＳ）、電池１４と送受信回路１２間の通電を遮断する前に、その電池電圧の低下を指示する情報を、送受信回路１２およびアンテナ１１を介してセキュリティ装置２０に送信する。

セキュリティ装置２０においては、セキュリティ制御部２３が、アンテナ２１および送受信部２２を介してその電池電圧の低下を指示する情報を受け、情報提供部１６を介してユーザに電池交換を促す情報を報知する（図５のステップＳ３）。

一方、電子キー１０においては、ＥＣＵ１３が、電池電圧の低下を指示する情報をセキュリティ装置２０に送信した後に、電池１４と送受信回路１２間の通電を遮断する（図５のステップＳ２）。この後、ＥＣＵ１３は、電子キー１０に対する特定の操作が行われていないと判断した場合には（ステップＳ４でＮＯ）、その特定の操作が行われるまでステップＳ４の処理を繰り返す。

さらにステップＳ５を経た後、ＥＣＵ１３は、電池交換が行われていないと判断した場合に（ステップＳ６でＮＯ）、電池交換が行われていない旨を指示する情報をセキュリティ装置２０に送信する。セキュリティ装置２０においては、セキュリティ制御部２３が、その電池交換が行われていない旨を指示する情報を受け、情報提供部１６を介してユーザに再度電池交換を促す情報を報知する。これ以降は、上記の処理を繰り返す。

上述したように、情報提供部１６を自車両に備えるようにした実施の形態によれば、情報提供部１６を電子キー１０に備えた実施の形態と比べて、その情報提供を行うのに必要とされる電力分だけ電池１４，１４ａ，１４ｂの消耗を抑制することができる。

また、上述した各実施の形態においては、電子キー１０，１０Ａ，１０Ｂを車両用のスマートエントリーシステムに適用した場合について説明したが、この形態に限らず、例えば、上述したスマートエントリー機能を建物用の電子キーシステムに応用してもよい。

この場合、建物用の電子キーに内蔵された電池の電圧が所定の基準値以下に低下しているとき、例えば、玄関ドアのドアロックを施錠および解錠するためにユーザが意図的な操作（ドアノブ操作、あるいは電子キーを用いた遠隔操作）を行い、このような意図的な操作が行われたことを条件としてドアロックが施錠および解錠される。

また、上述した各実施の形態においては、電子キー１０，１０Ａ，１０Ｂに内蔵される電池１４，１４ａ，１４ｂの形態として一次電池を用いた場合について説明したが、これに限らず、充電可能な二次電池を使用してもよい。この場合、ＥＣＵ１３は、図５に示す処理フローのステップＳ３において、ユーザに電池交換を促す情報の代わりに、電池の充電を促す情報、例えば、「電池の充電を行って下さい」といったようなメッセージを報知することができる。

以上説明したように、本発明に係るスマートエントリー用携帯機は、待機時の電力消費を無くすことができるとともに、電池交換の必要性をより確実にユーザに認識させることができるという効果を有し、車両等のドアの施錠および解錠を行うよう適応されたスマートエントリー用携帯機全般に有用である。

１…スマートエントリーシステム、１０，１０Ａ，１０Ｂ…電子キー（スマートエントリー用携帯機）、１２…送受信回路（電子回路）、１３…ＥＣＵ（制御部）、１４…電池、１４ａ，１４ｂ…電池（電圧増大手段）、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１９…スイッチ、１６…情報提供部、１７…操作部、１７ａ…非常用ボタン（操作部）、１８…メカニカルキー、２０…セキュリティ装置、３０…車両制御装置、３１…ドアハンドルセンサ、３２…ドアロックスイッチ、３３…パワースイッチ、４０Ｌ，４０Ｒ…ドアハンドル、５０…昇圧レギュレータ回路（電圧増大手段）

Claims (3)

1. ドアの施錠および解錠を行うよう適応されたスマートエントリー用携帯機であって、
   前記ドアの施錠および解錠を行うための無線通信を行うのに用いられる電子回路と、
   前記電子回路に電力を供給可能な電池と、
   前記無線通信を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記電池の容量が基準値以下であることを検出したときに、前記電池と前記電子回路との間の通電を遮断し、前記スマートエントリー用携帯機に対する特定の操作を検出した時のみ、前記電池と前記電子回路との間の通電を再開することを特徴とするスマートエントリー用携帯機。
2. 情報提供部をさらに備え、
   前記制御部は、前記電池の容量が基準値以下であることを検出したとき、および、前記電池と前記電子回路との間の通電を再開後に電池交換が未だ行われていないと判断したときに、前記情報提供部を介して電池交換を促す情報を報知することを特徴とする請求項１に記載のスマートエントリー用携帯機。
3. 前記制御部が前記電池と前記電子回路との間の通電を再開する際に前記電子回路に印加される電池電圧を増大させる電圧増大手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスマートエントリー用携帯機。

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