JP2018172880A

JP2018172880A - 電子キー

Info

Publication number: JP2018172880A
Application number: JP2017070289A
Authority: JP
Inventors: 美彩渋谷; Misa Shibuya; 悠樹 ▲高▼橋; Yuki Takahashi
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08

Abstract

【課題】更なる小型化及び／あるいは薄型化が可能な電子キーを提供する。
【解決手段】電子キー２０は、車両１０のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の少なくとも一方を制御する車両制御装置１１と相互に無線通信可能であり、車両制御装置１１に前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を許可するための認証情報を送信し、車両制御装置１１から車両情報を受信するキー側通信部２３と、前記車両情報を表示する電子ペーパー２５と、キー側通信部２３及び電子ペーパー２５を制御する制御部２１と、車両１０に備えられる磁場発生装置１３，１４との相互電磁誘導により電力を発生させ、少なくとも制御部２１に前記電力を供給する電磁誘導コイル２４と、を備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子キーに関するものである。

従来、キーを鍵穴に挿入することなく車両のドアの施錠及び解錠やエンジンや駆動モータなどの発動機の始動及び停止を行うシステムとして、キーレスエントリーシステムが種々知られている。キーレスエントリーシステムとは、無線通信が可能な携帯機（電子キー）を用い、この電子キーの操作によって、あるいは電子キーを所持した使用者が車両に対して接近あるいは車室内へ搭乗することで、ドアの施錠及び解錠や発動機の始動及び停止を実行したり、実行の許可を行ったりするものである。

また、近年キーレスエントリーシステムに用いられる電子キーに更に付加価値を付与して商品性を向上させることが検討されている。この付加価値の１つとして、情報表示機能が挙げられる。これは、電子キーに表示手段を搭載し、車両から得られる燃料残量やメンテナンス時期などを示す各種車両情報や車両の位置情報などをこの表示手段に表示して使用者に情報提供を使用するものである。（例えば特許文献１参照）

特開２０１０−１２６９６７号公報

特許文献１には表示手段として電子ペーパーを用いることで車両から離間した場所においても表示が消えることがなく、使用者が確実に情報を確認することができる旨が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示される電子キーは、内蔵のバッテリーを必要とするため、電子キーの小型化や薄型化には限界があるという点で更なる改善の余地があった。

そこで本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、更なる小型化及び／あるいは薄型化が可能な電子キーの提供を目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、車両のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の少なくとも一方を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムに用いられる電子キーであって、
前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を制御する車両制御装置と相互に無線通信可能であり、前記車両制御装置に前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を許可するための認証情報を送信し、前記車両制御装置から車両情報を受信する通信部と、
前記車両情報を表示する電子ペーパーと、
前記通信部及び前記電子ペーパーを制御する制御部と、
前記車両に備えられる磁場発生装置との相互電磁誘導により電力を発生させ、少なくとも前記制御部に前記電力を供給する電磁誘導コイルと、
を備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、電子キーの更なる小型化及び／あるいは薄型化が可能となるものである。

本発明の実施形態である電子キーを含むキーレスエントリーシステムの電気的構成を示すブロック図。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態である電子キーを含む車両のキーレスエントリーシステムの電気的構成を示すブロック図である。キーレスエントリーシステム１は、車両１０と、電子キー２０と、を有し、車両１０のドアの施錠及び解錠と原動機の始動とを無線通信を用いて制御するものである。より具体的には、無線通信を用いて後述する電子キー２０の認証を行い、車両１０のドアの施錠及び解錠と原動機の始動を許可するものである。

車両１０は、車両制御装置１１と、車両側通信部１２と、第１の磁場発生装置１３と、第２の磁場発生装置１４と、を備える。

車両制御装置１１は、車両１０を電気的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。本実施形態においては、車両制御装置１１は、少なくも１つ以上のＥＣＵからなり、車両１０の前記ドアの施錠及び解錠と前記原動機の始動及び停止を制御するものである。前記原動機は、ガソリン車であればエンジンであり、電気自動車や燃料電池車であれば駆動モータであり、ハイブリッド車であればエンジン及び駆動モータである。また、車両制御装置１１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信を介して車両１０内の図示しない各種センサなどからガソリン残量やバッテリー残量などの走行エネルギー残量情報やメンテナンス情報などの車両情報を取得する。

車両側通信部１２は、図示しないアンテナを介して電子キー２０と相互に近距離無線通信を行うものである。車両側通信部１２は、電子キー２０から前記ドアの施錠、解錠及び前記原動機の始動を許可するための認証コード（認証情報の一例）を受信し、また、車両制御装置１１が取得した前記車両情報の少なくとも一部を電子キー２０に送信する。

第１の磁場発生装置１３は、電流が供給されるコイルを有し、第１の磁場１３ａ（磁界）を発生させて電子キー２０に供給するものである。本実施形態において、第１の磁場発生装置１３は、例えば前記ドアに内蔵されるなどして前記ドアに設けられるものとする。第１の磁場発生装置１３は、前記ドアとして運転席側のドアのみに設けられてもよく、前記ドアとして、運転席側、助手席側及びバックドアにそれぞれ設けられてもよい。なお、第１の磁場発生装置１３は、近距離無線通信のリーダ／ライタからなり、車両側通信部１２を兼ねてもよい。

第２の磁場発生装置１４は、第１の磁場発生装置１３と同様に、電流が供給されるコイルを有し、第２の磁場１４ａ（磁界）を発生させて電子キー２０に供給するものである。本実施形態において、第２の磁場発生装置１４は、例えば後述する電源スイッチ１６などの車両１０の車室内の運転席前方に設けられるものとする。第２の磁場発生装置１４は、前記車室内に複数設けられてもよい。なお、第２の磁場発生装置１４は、近距離無線通信のリーダ／ライタからなり、車両側通信部１２を兼ねてもよい。

なお、車両１０はこの他に、キーシリンダー１５や電源スイッチ１６を備えてもよい。キーシリンダー１５は、キーレスエントリーシステム１が機能しない場合に、後述するメカニカルキー２７を用いて前記ドアの施錠及び解錠を行うための錠である。電源スイッチ１６は、例えば押しボタンスイッチなどからなり、前記車室内のステアリングホイール付近に設けられて前記原動機の始動操作及び停止操作を行うためのスイッチである。

電子キー２０は、制御部２１と、記憶部２２と、キー側通信部２３と、電磁誘導コイル２４と、電子ペーパー２５と、を備え、これらを図示しない筐体に収容してなるものである。また、電子キー２０は電池等のバッテリーを備えないものとする。

制御部２１は、主にマイクロコンピュータによって構成されるものであり、電子キー２０全体の制御を行うためのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、前記制御を行うプログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、制御部２１に接続される、記憶部２２、キー側通信部２３、電磁誘導コイル２４、電子ペーパー２５、操作部２６との間で信号の入力及び／あるいは出力を行うための入出力インターフェイス部と、を有する。制御部２１は、キー側通信部２３と電子ペーパー２５を制御する。

記憶部２２は、例えばＥ^２ＰＲＯＭからなり、車両１０の前記ドアの施錠、解錠及び前記原動機の始動を許可するための前記認証コードを格納するものである。

キー側通信部２３は、図示しないアンテナを介して車両１０と相互に近距離無線通信を行うものである。キー側通信部２３は、車両１０に前記認証コードを送信し、また、車両１０から前記車両情報の少なくとも一部を受信する。

電磁誘導コイル２４は、例えば渦巻状のコイルからなり、車両１０の第１，第２の磁場発生装置１３，１４からの第１，第２の磁場１３ａ，１４ａを受け、内部に磁束が通ることで、相互電磁誘導により電力を発生させるものである。電磁誘導コイル２４は、発生させた電力を制御部２１、記憶部２２、キー側通信部２３、電子ペーパー２５、操作部２６に供給する。なお、電磁誘導コイル２４からの電力は、制御部２１に供給され、制御部２１を介してその他の各部２２、２３、２５、２６に供給してもよい。すなわち、電子キー２０が動作するための電力は、電磁誘導コイル２４のみから供給される。

電子ペーパー２５は、各種情報を文字（数字を含む）や図形などの画像によって表示するものであり、本実施形態においては特にキー側通信部２３が車両１０から受信した前記車両情報を表示するものである。本実施形態において、電子ペーパー２５は、前記画像の切り替え時にのみ電力を要し、一度表示した後は電力の供給なく前記画像を所定期間保持できるものとする。具体的には、マイクロカプセル型電機泳動方式、空気中粒子移動型トナー方式あるいは反射型液晶方式などの公知の電子ペーパーが挙げられる。

この他、電子キー２０は、操作部２６やメカニカルキー２７を備えてもよい。操作部２６は、例えば押しボタンスイッチからなり、前記ドアの施錠及び解錠の操作を行うためのものである。操作部２６で前記ドアの施錠あるいは解錠操作が行われると、制御部２１はキー側通信部２３に前記ドアの施錠あるいは解錠の制御信号を車両１０に向けて送信させる。メカニカルキー２７は、前記筐体に着脱可能に収容されており、キーレスエントリーシステム１が動作しない場合などに、キーシリンダー１５の鍵穴に挿入し、キーシリンダー１５を回して前記ドアの施錠及び解錠を行うための実体の鍵である。

次に、電子キー２０を用いたキーレスエントリーシステム１の動作について説明する。

（ドアの解錠）
車両１０の前記ドアが施錠された状態で、電子キー２０を携帯した使用者が電子キー２０を前記ドアに内蔵された第１の磁場発生装置１３に接近させる。そうすると、第１の磁場発生装置１３からの第１の磁場１３ａを受けて電磁誘導コイル２４で電力が発生し、制御部２１等へ供給される。電力が供給された制御部２１は、記憶部２２から前記認証コードを読み出して、キー側通信部２３に車両１０に向けて送信させる。前記認証コードは車両側通信部１２に受信され、車両制御装置１１で前記認証コードの認証が行われ、電子キー２０が車両１０に対応するものであることが認証されると前記ドアの解錠が許可される。このとき、車両制御装置１１は、認証した場合に自動的に前記ドアを解錠してもよいし、認証後さらに解錠操作（前記ドアのドアノブ付近に設けられるタッチスイッチによる解錠操作や電子キー２０の操作部２６による解錠操作）が行われ、これに基づく制御信号を入力した場合に前記ドアを解錠してもよい。また、車両制御装置１１は前記認証コードを受信、認証すると前記車両情報の少なくとも一部を車両側通信部１２に電子キー２０に向けて送信させる。電子キー２０は、キー側通信部２３から前記車両情報を受信する。制御部２１は、受信した前記車両情報を電子ペーパー２５に表示させる（表示更新させる）。

（原動機の始動）
車両１０の前記原動機が停止した状態で、前記車室内に移動した使用者が電子キー２０を前記車室内に設けられる第２の磁場発生装置１４に接近させる。そうすると、第２の磁場発生装置１４からの第２の磁場１４ａを受けて電磁誘導コイル２４で電力が発生し、制御部２１等へ供給される。電力が供給された制御部２１は、記憶部２２から前記認証コードを読み出して、キー側通信部２３に車両１０に向けて送信させる。前記認証コードは車両側通信部１２に受信され、車両制御装置１１で前記認証コードの認証が行われ、電子キー２０が車両１０に対応するものであることが認証されると前記原動機の始動が許可される。車両制御装置１１は、認証後さらに電源スイッチ１６による前記原動機の始動操作が行われ、これに基づく制御信号を入力した場合に、前記原動機を始動する。また、車両制御装置１１は前記認証コードを受信、認証すると前記車両情報の少なくとも一部を車両側通信部１２に電子キー２０に向けて送信させる。電子キー２０は、キー側通信部２３から前記車両情報を受信する。制御部２１は、受信した前記車両情報を電子ペーパー２５に表示させる（表示更新させる）。

（ドアの施錠）
車両１０の前記ドアが解錠された状態で、電子キー２０を携帯した使用者が電子キー２０を前記ドアに内蔵された第１の磁場発生装置１３に接近させる。そうすると、第１の磁場発生装置１３からの第１の磁場１３ａを受けて電磁誘導コイル２４で電力が発生し、制御部２１等へ供給される。電力が供給された制御部２１は、記憶部２２から前記認証コードを読み出して、キー側通信部２３に車両１０に向けて送信させる。前記認証コードは車両側通信部１２に受信され、車両制御装置１１で前記認証コードの認証が行われ、電子キー２０が車両１０に対応するものであることが認証されると前記ドアの施錠が許可される。このとき、車両制御装置１１は、認証した場合に自動的に前記ドアを施錠してもよいし、認証後さらに施錠操作（前記タッチスイッチによる解錠操作や電子キー２０の操作部２６による解錠操作）が行われ、これに基づく操作信号を入力した場合に前記ドアを施錠してもよい。また、車両制御装置１１は前記認証コードを受信、認証すると前記車両情報の少なくとも一部を車両側通信部１２に電子キー２０に向けて送信させる。電子キー２０は、キー側通信部２３から前記車両情報を受信する。制御部２１は、受信した前記車両情報を電子ペーパー２５に表示させる（表示更新させる）。

（その他）
なお、本実施形態においては、前記車両情報は、車両制御装置１１が電子キー２０からの前記認証コードを受信及び認証した場合に車両側通信部１２によって電子キー２０に向けて送信される。すなわち、実際に前記ドアの施錠、解錠あるいは前記原動機の始動を伴わなくとも、電子キー２０を第１，第２の磁場発生装置１３，１４に接近させることで、車両制御装置１１から最新の前記車両情報を取得し、電子ペーパー２５に表示させることができる。

本実施形態における電子キー２０は、車両１０のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の少なくとも一方を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステム１に用いられる電子キーであって、
前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を制御する車両制御装置１１と相互に無線通信可能であり、車両制御装置１１に前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を許可するための認証情報（認証コード）を送信し、車両制御装置１１から車両情報を受信するキー側通信部２３と、
前記車両情報を表示する電子ペーパー２５と、
キー側通信部２３及び電子ペーパー２５を制御する制御部２１と、
車両１０に備えられる第１，第２の磁場発生装置１３，１４との相互電磁誘導により電力を発生させ、少なくとも制御部２１に前記電力を供給する電磁誘導コイル２４と、
を備えてなる。

これによれば、電子キー２０に内蔵される電池等のバッテリーが不要となるため、電子キー２０の更なる小型化及び／あるいは薄型化が可能となる。

また、さらに望ましくは、前記車両情報は、車両制御装置１１が前記認証情報を受信した場合に電子キー２０に向けて送信される。

これによれば、電子キー２０を第１，第２の磁場発生装置１３，１４に接近させることで、最新の車両情報を電子ペーパー２５に表示させることができる。

本発明は、前述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更（構成要素の削除を含む）が可能であることは勿論である。本実施形態において、キーレスエントリーシステム１は、車両１０の前記ドアの施錠及び解錠と前記原動機の始動の双方を無線通信を用いて制御するものであったが、本発明の電子キーは、車両のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の一方のみを無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムに用いられるものであってもよい。

本発明は、電子キーに関し、特に車両のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の少なくとも一方を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムに用いられる電子キーに好適である。

１キーレスエントリーシステム
１０車両
１１車両制御装置
１２車両側通信部
１３第１の磁場発生装置
１４第２の磁場発生装置
２０電子キー
２１制御部
２２記憶部
２３キー側通信部（通信部）
２４電磁誘導コイル
２５電子ペーパー

Claims

車両のドアの施錠及び解錠あるいは原動機の始動の少なくとも一方を無線通信を用いて制御するキーレスエントリーシステムに用いられる電子キーであって、
前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を制御する車両制御装置と相互に無線通信可能であり、前記車両制御装置に前記ドアの施錠及び解錠あるいは前記原動機の始動の少なくとも一方を許可するための認証情報を送信し、前記車両制御装置から車両情報を受信する通信部と、
前記車両情報を表示する電子ペーパーと、
前記通信部及び前記電子ペーパーを制御する制御部と、
前記車両に備えられる磁場発生装置との相互電磁誘導により電力を発生させ、少なくとも前記制御部に前記電力を供給する電磁誘導コイルと、
を備えてなることを特徴とする電子キー。
前記車両情報は、前記車両制御装置が前記認証情報を受信した場合に前記電子キーに向けて送信される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キー。