JP2015186948A - 車両用携帯機 - Google Patents

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彰 荻野
Akira Ogino
彰 荻野
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Abstract

【課題】本発明は、車両用携帯機に係り、携帯機での無駄な電力消費を抑えつつ、車室内に置かれた携帯機での車載機との間の無線通信を適切に確保することにある。
【解決手段】車載機との間で無線通信を行う制御部を備える車両用携帯機は、振動により制御部へ電源供給を行う振動部と、その振動により制御部への電源供給が開始された後、その電源供給を保持する電源保持手段と、制御部への電源供給が開始された後、所定時間が経過したか否かを判別する時間判別手段と、制御部への電源供給が開始された後、上記無線通信が車室内で行われているか否かを判別する車室内判別手段と、所定時間が経過したと判別されかつ無線通信が車室内で行われていないと判別される場合は制御部への電源供給を停止し、一方、所定時間が経過していないと判別され又は無線通信が車室内で行われていると判別される場合は電源保持手段を用いて制御部への電源供給を継続させる電源制御手段と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両用携帯機に係り、特に、車両使用者に携帯され、車両に搭載される車載機との間で無線通信を行う制御部を備える車両用携帯機に関する。
従来、人に携帯され、車載機との間で無線通信による信号の送受信を行う車両用携帯機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両用携帯機は、使用者が保管状態から手に取る時や携帯しながら歩行する時などに生ずる振動の有無を検出する。そして、その振動が検知された際に所定時間だけ、無線通信を行う制御部へ電源供給を行う。車両用携帯機は、制御部への電源供給が行われているときに車載機との間で無線通信を行うことが可能である。
かかる車両用携帯機においては、例えば、その携帯機を携帯する車両使用者が車両に接近して乗り込むときにその車両使用者がその携帯機を手にとることなく車載機との間の無線通信によりドアをアンロックさせることができると共に、また、その携帯機が車両使用者に携帯されずに屋内に置かれたときなどに車載機との間の無線通信を停止させることができる。このため、上記の車両用携帯機によれば、車載機との間の無線通信を適切に確保しつつ、無駄な電力消費を抑えることが可能である。
特開平7−113364号公報
しかしながら、上記した特許文献1記載の車両用携帯機では、振動が検知された後に制御部への電源供給が所定時間継続され、その所定時間が経過した後は制御部への電源供給が停止されるので、その携帯機が車室内に置かれているときに振動が検知されないと、制御部への電源供給が停止される可能性がある。このため、かかる車両用携帯機では、車室内に置かれているにもかかわらず、車載機との間の無線通信が実施されないことで、その無線通信を用いたエンジン始動やその携帯機の車室外への持ち出し判定を実施することができない可能性がある。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、携帯機での無駄な電力消費を抑えつつ、車室内に置かれた携帯機での車載機との間の無線通信を適切に確保することが可能な車両用携帯機を提供することを目的とする。
上記の目的は、車両使用者に携帯され、車両に搭載される車載機との間で無線通信を行う制御部を備える車両用携帯機であって、振動により前記制御部へ電源供給を行う振動部と、前記振動部の振動により前記制御部への電源供給が開始された後、該制御部への電源供給を保持する電源保持手段と、前記制御部への電源供給が開始された後、所定時間が経過したか否かを判別する時間判別手段と、前記制御部への電源供給が開始された後、前記車載機との間の無線通信が車室内で行われているか否かを判別する車室内判別手段と、前記時間判別手段により前記所定時間が経過したと判別されかつ前記車室内判別手段により前記無線通信が車室内で行われていないと判別される場合は前記制御部への電源供給を停止し、一方、前記時間判別手段により前記所定時間が経過していないと判別され又は前記車室内判別手段により前記無線通信が車室内で行われていると判別される場合は前記電源保持手段を用いて前記制御部への電源供給を継続させる電源制御手段と、を備える車両用携帯機により達成される。
本発明によれば、携帯機での無駄な電力消費を抑えつつ、車室内に置かれた携帯機での車載機との間の無線通信を適切に確保することができる。
本発明の一実施例である車両用携帯機を備えるシステムの構成図である。 本実施例の車両用携帯機において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本発明の変形例である車両用携帯機の構成図である。
以下、図面を用いて、本発明に係る車両用携帯機の具体的な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施例である車両用携帯機10を備えるシステム12の構成図を示す。本実施例のシステム12は、車両に搭載される車載機14と、車両使用者(車両所有者や車両運転者など)に携帯される車両用携帯機10と、を備えており、車載機14と車両用携帯機10との間で無線通信を行うシステムである。尚、以下、車両用携帯機10を単に携帯機10と称す。
車載機14は、マイクロコンピュータを主体に構成される照合用電子制御ユニット(以下、照合ECUと称す)16を備えている。照合ECU16は、携帯機10との無線通信により得た識別コードの認証照合を行う照合機能を有していると共に、携帯機10が車室内に存在するか否かを判別する位置確認を行う位置確認機能を有している。照合ECU16での認証照合は、ドアアンロック操作時やドアロック操作時,イグニションオンなどのパワーオン操作時などに行われる。また、照合ECU16での位置確認は、車両使用中や車両降車時などに行われる。
照合ECU16には、車室外(例えば、ドアアウタハンドル)に設けられた車室外アンテナ20、車室内に設けられた車室内アンテナ22、及び、室内チューナ24が接続されている。照合ECU16は、上記の照合機能及び位置確認機能を発揮させるために、携帯機10の応答を要求するリクエスト信号を生成して、その生成したリクエスト信号を車室外アンテナ20又は車室内アンテナ22から送信させる。
車室外アンテナ20は、照合ECU16からの送信指令に従って所定周波数(例えば、125kHz帯や134kHz帯などのLF帯)のリクエスト信号を送信し、車室外の所定領域(例えば、ドアアウタハンドルから半径1m程度の車外領域)内に検知エリアを形成する。車室内アンテナ22は、照合ECU16からの送信指令に従って所定周波数(例えば、125kHz帯や134kHz帯などのLF帯)のリクエスト信号を送信し、車室内に検知エリアを形成する。また、室内チューナ24は、携帯機10から送信される信号を受信し、その受信信号を照合ECU16へ向けて供給する。
照合ECU16には、自車両において使用可能な携帯機10の識別コードが登録されるメモリ26が設けられている。照合ECU16は、携帯機10から送信された識別コードがメモリ26に登録されている識別コードに一致するか否かを判別する認証照合を行うことが可能である。
携帯機10は、車両使用者により携帯され、対応する車両の使用に用いられる電子キーである。携帯機10は、車載機14との間で無線通信を行うための通信機能を有しており、車載機14との間で所定周波数の信号を送受信することが可能である。携帯機10は、信号の送受信を制御する制御部30を備えている。
制御部30は、車載機14からのリクエスト信号に応答して自己の識別コードを含む信号を返信させるトランスポンダ機能を有する携帯機IC(Integrated Circuit)などにより構成されている。尚、制御部30は、車載機14から送信されるリクエスト信号が、車室外アンテナ20から送信された車室外リクエスト信号であるのか或いは車室内アンテナ22から送信された車室内リクエスト信号であるのかを判別することが可能である。
制御部30には、受信アンテナ32及び送信アンテナ34が接続されている。受信アンテナ32は、車載機14の車室外アンテナ20及び車室内アンテナ22から送信されるリクエスト信号を受信し、その受信信号を制御部30へ向けて供給する。制御部30は、受信アンテナ32から供給される車載機14からのリクエスト信号に応答して、自己の識別コードを含むレスポンス信号を生成すると共に、その生成したレスポンス信号を送信アンテナ34から送信させる。送信アンテナ34は、制御部30からの送信指令に従って、車載機14からのリクエスト信号の周波数とは異なる周波数(例えば、300MHz帯や400MHz帯などのRF帯)のレスポンス信号を送信する。
携帯機10は、バッテリ36と、スイッチ回路38と、を有している。バッテリ36は、コイン型電池などの電源である。また、スイッチ回路38は、制御部30とバッテリ36とを繋ぐ電力ライン40上に介在された、制御部30とバッテリ36との導通/遮断を切り替えるオン/オフ回路である。制御部30は、スイッチ回路38のオンにより導通するバッテリ36から供給される電力により動作することが可能である。
携帯機10は、また、振動発電素子42を有している。振動発電素子42は、振動により発生する圧力を電力に変換する圧電素子である。振動発電素子42には、スイッチ回路38が接続されている。振動発電素子42において振動により発生した電力(微小電流)は、スイッチ回路38に供給される。スイッチ回路38は、振動発電素子42から所定以上の微小電流が供給された際にオンすることで、制御部30とバッテリ36とを導通させる。
また、制御部30には、信号線44を介してスイッチ回路38が接続されている。制御部30は、バッテリ36からの電力供給を継続させる必要があると判定した場合にスイッチ回路38に対してスイッチオンを保持させる指令(オン保持指令)を発する。スイッチ回路38は、制御部30からオン保持指令が供給されている際にオンすることで、制御部30とバッテリ36とを導通させる。尚、スイッチ回路38は、制御部30からのオン保持指令の供給が停止された際にオフすることで、制御部30とバッテリ36とを遮断させる。
制御部30とバッテリ36とが電力ライン40を介して導通されると、制御部30が、バッテリ36から電力供給されることで動作し、受信アンテナ32で受信される車載機14からのリクエスト信号を処理し、また、送信アンテナ34から送信させるレスポンス信号を生成する。
本実施例において、携帯機10の電力消費モードとしては、車載機14との間で信号の送受信が行われることで電力が消費される通常モードと、車載機14との間の信号の送受信が制限・停止されることで電力消費が抑制される節電モードと、がある。
以下、まず、本実施例の携帯機10を備えるシステム12の動作について説明する。
本実施例において、車載機14は、車両ドアロックかつエンジン停止などのパワーオフ時において、定期的に車室外アンテナ20からリクエスト信号を送信する。携帯機10は、受信アンテナ32にて車載機14からの車室外リクエスト信号を受信すると、その車室外リクエスト信号に応答して、自己の識別コードを含むレスポンス信号を生成して送信アンテナ34から送信する。車載機14は、車室外リクエスト信号を送信した後に携帯機10からのレスポンス信号を室内チューナ24で受信すると、その受信したレスポンス信号に含まれる識別コードが、メモリ26に登録されている識別コードの何れか一に一致するか否かを判別する照合を行う。そして、アンロック操作時に識別コードが一致する照合OKが成立する場合は、車両ドアをアンロックさせる。
また、車載機14は、エンジン停止などのパワーオフ時においてパワースイッチが押下操作されたことを検知すると、車室内アンテナ22からリクエスト信号を送信する。携帯機10は、受信アンテナ32にて車載機14からの車室内リクエスト信号を受信すると、その車室内リクエスト信号に応答して、自己の識別コードを含むレスポンス信号を生成して送信アンテナ34から送信する。車載機14は、パワースイッチの押下操作検知によって車室内リクエスト信号を送信した後に携帯機10からのレスポンス信号を室内チューナ24で受信すると、その受信したレスポンス信号に含まれる識別コードが、メモリ26に登録されている識別コードの何れか一に一致するか否かを判別する照合を行う。そして、照合OKが成立する場合は、パワーオンしてエンジンを運転可能とする。
また、車載機14は、パワーオン中において定期的に車室内アンテナ22からリクエスト信号を送信する。そして、車載機14は、定期的に車室内リクエスト信号を送信した後に携帯機10からのレスポンス信号を室内チューナ24で受信すると、その受信したレスポンス信号に含まれる識別コードが、メモリ26に登録されている識別コードの何れか一に一致するか否かを判別する照合を行う。その結果、照合OKが成立する場合は、携帯機10が車室外へ持ち出されずに車室内に存在すると判定する。一方、照合OKが成立しない場合は、携帯機10が車室内に存在せずに車室外へ持ち出されたと判定し、車両運転者に表示やブザー吹鳴などによりその携帯機10の車室内での不存在を知らせるための警告処理を行う。
更に、車載機14は、車両ドアアンロックかつパワーオフ時においてドアアウタハンドルなどに配設されたロックスイッチが押下操作されたことを検知すると、車室外アンテナ20からリクエスト信号を送信する。そして、車載機14は、ロックスイッチの押下操作検知によって車室外リクエスト信号を送信した後に携帯機10からのレスポンス信号を室内チューナ24で受信すると、その受信したレスポンス信号に含まれる識別コードが、メモリ26に登録されている識別コードの何れか一に一致するか否かを判別する照合を行う。そして、ロック操作時に照合OKが成立する場合は、車両ドアをロックさせる。
次に、図2を参照して、本実施例の携帯機10における電力消費モードの切り替えについて説明する。図2は、本実施例の携帯機10において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。
本実施例において、携帯機10は、後述の如く所定条件が成立する場合に電力消費モードが節電モードとなることで電力消費を抑制する。一般的に、携帯機10は、車両使用者に携帯されなければ屋内の机や棚,ハンガーに掛けられた服のポケット内などの場所に保管されるので加速や振動が発生しない一方、車両使用者に携帯されればその携帯のために手にとるときや歩行時に加速や振動が生ずるものである。
携帯機10は、スイッチ回路38に振動発電素子42から所定の電力(所定の微小電流)が供給されるか否かを判別する(ステップ100)。尚、この判別は、制御部30がスイッチ回路38と接続する入力端子の入力電圧に基づいて行われるものとすればよい。その結果、携帯機10は、例えばスイッチ回路38からの入力電圧が閾値よりも低いことで振動発電素子42からの微小電流が供給されていないと判別する場合は、スイッチ回路38がオンしないので、電力消費モードを節電モードに保持する(ステップ102)。
一方、携帯機10は、例えばスイッチ回路38からの入力電圧が閾値よりも高いことで振動発電素子42からの微小電流が供給されていると判別する場合は、スイッチ回路38がオンするので、制御部30とバッテリ36とを導通させる(ステップ104)。この場合には、バッテリ36の電力が制御部30に供給されるので、その制御部30が動作可能となる。
制御部30は、上記の如く振動発電素子42からの微小電流によりバッテリ36から電力が供給されることで動作可能になると、まず、バッテリ36からの電力供給を継続させる必要があると判定して、携帯機10の電力消費モードを節電モードから通常モードへ切り替える(ステップ106)。具体的には、制御部30は、信号線44を介してスイッチ回路38に対してオン保持指令を行う。かかるオン保持指令が行われると、スイッチ回路38がオンする。このスイッチ回路38のオンは、振動発電素子42からの微小電流の供給が停止されても、継続される。
制御部30は、上記ステップ106において携帯機10の電力消費モードを節電モードから通常モードへ切り替えた後は、所定時間が経過するか否かを判別する(ステップ108)。尚、この所定時間は、携帯機10の電力消費モードを通常モードに保持することが許容される時間であって、携帯機10の電力消費モードが節電モードから通常モードへ切り替わった時点を起点として例えば1分や5分,1時間などに予め設定されている。制御部30は、上記の所定時間が経過すると判別するまで上記ステップ108の処理を繰り返し実行する。
そして、制御部30は、上記ステップ108において上記の所定時間が経過したと判別した場合は、次に、自携帯機10が車室内に存在するか否かの判定を行う(ステップ110)。尚、この自携帯機10が車室内に存在するか否かの判定は、車載機14の車室内アンテナ22から送信される車室内リクエスト信号を自携帯機10が受信するか否かに基づいて行われればよい。制御部30は、このステップ110を自携帯機10が車室内に存在しないと判定するまで繰り返し実行する。
制御部30は、上記ステップ110において自携帯機10が車室内に存在しないと判定した場合は、次に、バッテリ36からの電力供給を継続させる必要性が低下したと判定して、携帯機10の電力消費モードを通常モードから節電モードへ切り替える(ステップ112)。具体的には、制御部30は、信号線44を介してスイッチ回路38に対して供給していたオン保持指令を停止する。この場合には、スイッチ回路38がオフすることで、バッテリ36から制御部30への電力供給が停止されて、制御部30の動作が停止される。
このように、本実施例においては、振動発電素子42からの微小電流の流通によってスイッチ回路38がオンすれば、制御部30自らがそのスイッチ回路38のオンを継続させるので、バッテリ36から制御部30への電力供給を継続させることができる。バッテリ36から制御部30への電力供給が継続すれば、携帯機10全体が通常どおり動作することが可能となり、携帯機10と車載機14との間の無線通信(すなわち、リクエスト信号及びレスポンス信号の送受信)が可能となる。
携帯機10が振動して振動発電素子42が発電し始めるタイミングは、車両使用者が屋内などの保管場所からその携帯機10を手にとって携帯するときである。そして、車両使用者がその携帯機10を携帯した後、その車両使用者が屋外で車両に接近しドアアンロック操作を行うまですなわちその携帯機10が車載機14との間でドアアンロックのための無線通信を開始するまでに時間的余裕がある。
この点、本実施例の携帯機10は、車載機14との間でドアアンロックのための無線通信を行う前に、車両使用者の携帯に伴う振動に起因してバッテリ36から電力供給されて通常どおりの動作を開始することが可能である。従って、本実施例によれば、ドアアンロックのために車載機14と携帯機10との間の無線通信が開始される前に携帯機10全体の電源をオンしてその携帯機10を動作させることができるので、携帯機10の通常動作を確保して、利便性が低下するのを回避することができる。
また、本実施例においては、上記の如く携帯機10の通常動作が開始された後、その携帯機10が車室内に存在する場合は、その携帯機10に振動の無い状態が継続しても、バッテリ36からその携帯機10への電力供給が継続されてその携帯機10の通常動作が継続される。携帯機10が車室内に置かれているときは、その携帯機10と車載機14との間の無線通信を利用した照合によりパワーオン操作によるエンジン始動を行うことがある。また、携帯機10が車室内に置かれるべき車両使用中は、携帯機10と車載機14との間の無線通信を利用した位置確認により携帯機10の車室外への持ち出し判定を行うことが必要である。
従って、本実施例によれば、車載機14がパワーオン操作によるエンジン始動や携帯機10の車室外への持ち出し判定を行う際に、車室内に置かれた携帯機10の通常動作をバッテリ36からの電力供給の継続によって確保することができ、その携帯機10と車載機14との間の無線通信を適切に実施させることができる。
また、車載機14がパワーオン操作によるエンジン始動や携帯機10の車室外への持ち出し判定を行う際に携帯機10自身が車室内に存在するか否かを判定して車室内の携帯機10の通常動作を確保するうえで、携帯機10と車載機14との間で照合時や位置確認時に通常用いられる車室内リクエスト信号及びレスポンス信号を送受信する無線通信が用いられる。すなわち、車載機14が携帯機10が車室内に存在するか否かを判定するために車室内アンテナ22から送信する車室内リクエスト信号が、携帯機10で受信されるか否かに基づいて、その携帯機10自身が車室内に存在するか否かを判定する。
従って、本実施例によれば、携帯機10が自身が車室内に存在するか否かを判定するのに、携帯機10と車載機14との間で新たな通信システムを構築することなく、既存の通信システムを用いることができる。このため、既存の情報を有効活用することができると共に、新たな通信システムで携帯機10自身がその車室内有無判定を行うことに起因したその携帯機10での電力消費の増加を回避することができる。
更に、本実施例においては、上記の如く携帯機10の通常動作が開始された後、上記の所定時間が経過すると共に携帯機10が車室内に存在しないと、バッテリ36から制御部30への電力供給が停止されて携帯機10の電力消費モードが節電モードとなる。携帯機10が車室内に置かれていないときはパワーオン操作によるエンジン始動を行う必要性はなく、また、携帯機10が車室外へ持ち出された後は携帯機10の車室外への持ち出し判定を行うことは不要であるので、このようなときは携帯機10と車載機14との間で無線通信を行う必要性が低下する。携帯機10の電力消費モードが節電モードとなれば、制御部30の動作が停止されて携帯機10と車載機14との間の無線通信が停止される。従って、本実施例によれば、携帯機10での無駄な電力消費を抑えることができる。
また、携帯機10の電力消費モードが節電モードとなった後、その節電モードは、携帯機10が振動するまですなわち振動発電素子42からの微小電流が流通するまで保持される。携帯機10が振動しないときは、その携帯機10が車室外で屋内などに保管されている可能性が高く、その携帯機10と車載機14との間で無線通信を行う必要性はない。従って、本実施例によれば、携帯機10での無駄な電力消費を抑えることが可能である。
このように、本実施例によれば、携帯機10での無駄な電力消費を抑えつつ、車室内に置かれた携帯機10での車載機14との間の無線通信を適切に確保することができる。すなわち、携帯機10での電力消費を抑える期間をできるだけ長くしつつ、携帯機10が車室内に置かれているときに車載機14との間で無線通信を行う機会がその携帯機10内での電力供給停止によって失われるのを回避することができる。
尚、上記の実施例においては、振動発電素子42が特許請求の範囲に記載した「振動部」に、電源保持手段が特許請求の範囲に記載した「スイッチ回路38」に、制御部30が図2に示すルーチン中ステップ108の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「時間判別手段」に、制御部30がステップ110の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「車室内判別手段」に、制御部30がステップ112の処理を実行すること及び実行しないことが特許請求の範囲に記載した「電源制御手段」に、それぞれ相当している。
ところで、上記の実施例においては、携帯機10が振動するか否かを判別するうえで、振動により発生する圧力を電力に変換する振動発電素子42を用いることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、携帯機10が振動するか否かを判別するうえで、図3に示す如く、制御部30とバッテリ36との間の電力ライン40上にスイッチ回路38と並列接続された、振動により機械的に接点オンする機構102を用いることとしてもよい。かかる変形例においては、携帯機100の制御部30が、スイッチ回路38と接続する入力端子の入力電圧に基づいて携帯機100が振動するか否かを判別する。そして、振動が生じたと判別した際にスイッチ回路38をオンさせることでバッテリ36から制御部30への電力供給を継続させる。この場合には、機構102が特許請求の範囲に記載した「振動部」に相当する。
また、上記の実施例においては、携帯機10の振動によって電力消費モードが節電モードから通常モードへ切り替わってから所定時間が経過した後、携帯機10が車室内に存在するか否かの判定を行って、携帯機10が車室内に存在しないと判定された場合に電力消費モードを通常モードから節電モードへ切り替えることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、携帯機10の振動によって電力消費モードが節電モードから通常モードへ切り替わった後、携帯機10が車室内に存在しないと判定されてから所定時間が経過するか否かを判別して、その所定時間が経過したと判別された場合に電力消費モードを通常モードから節電モードへ切り替えることとしてもよい。すなわち、所定時間の起点を、電力消費モードが節電モードから通常モードへ切り替わった時点としてもよいが、携帯機10が車室内に存在しないと判定された時点(すなわち、携帯機10と車載機14との間の無線通信を行う必要がなくなったと判定される時点)としてもよい。
10,100 携帯機
12 システム
14 車載機
30 制御部
32 受信アンテナ
36 バッテリ
38 スイッチ回路
40 電力ライン
42 振動発電素子
44 信号線
102 機構

Claims (1)

  1. 車両使用者に携帯され、車両に搭載される車載機との間で無線通信を行う制御部を備える車両用携帯機であって、
    振動により前記制御部へ電源供給を行う振動部と、
    前記振動部の振動により前記制御部への電源供給が開始された後、該制御部への電源供給を保持する電源保持手段と、
    前記制御部への電源供給が開始された後、所定時間が経過したか否かを判別する時間判別手段と、
    前記制御部への電源供給が開始された後、前記車載機との間の無線通信が車室内で行われているか否かを判別する車室内判別手段と、
    前記時間判別手段により前記所定時間が経過したと判別されかつ前記車室内判別手段により前記無線通信が車室内で行われていないと判別される場合は前記制御部への電源供給を停止し、一方、前記時間判別手段により前記所定時間が経過していないと判別され又は前記車室内判別手段により前記無線通信が車室内で行われていると判別される場合は前記電源保持手段を用いて前記制御部への電源供給を継続させる電源制御手段と、
    を備えることを特徴とする車両用携帯機。
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