JP2020066968A - キー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キーの展開とドア解錠信号の送信を行う際の操作性を良くすることができるキー装置を提供する。【解決手段】キー装置１０は、キー４０を収納位置から展開位置へ移動させる際に操作する第１スイッチ２１を備えた操作部２０と、施錠信号を送信する際に操作する第２スイッチ２２と、キー４０の状態（収納位置あるいは展開位置）を検出する状態判定用スイッチ２３と、制御部２６とを有している。操作部２０を押すと、キー４０が収納位置から展開位置へ移動するとともに第１スイッチ２１が作動する。制御部２６は第１スイッチ２１とキー４０の状態に応じて解錠信号を車両に送信するか否かを判断し、解錠が必要な場合に解錠信号を車両に送信する。【選択図】図２

Description

この発明は、例えば自動車等の車両のドアの施錠と解錠を無線通信による遠隔操作によって行うことが可能なキー装置に関する。

自動車等の車両のドアの施錠と解錠を遠隔操作するために、通信回路を備えたキー装置が提案されている。従来のキー装置は、例えば特許文献１に記載されているように、施錠信号と解錠信号を送信するための通信回路が内蔵されたキーケースと、キーケースに収納および展開可能に設けられたメカニカルなキーとを有している。前記キーはエンジンを始動させる際などに使用される。前記キーは、収納位置と展開位置とに回動する。前記キー装置には、前記キーを収納位置から展開位置に移動させる際に押すキー展開用ボタンと、解錠用の信号を送信する際に操作する解錠信号用ボタンと、施錠用の信号を送信する際に操作する施錠信号用ボタンとが設けられている。

特開２０１７−１７２１７２号公報

特許文献１に記載されたキー装置の場合、施錠されたドアを開け、乗車したのちエンジンを始動させるには、解錠信号用ボタンを操作する動作を行い、かつ、キーを収納位置から展開位置に移動させるためにキー展開用ボタンを押す必要がある。すなわち解錠信号用ボタンとキー展開用ボタンとを別々に操作する必要があるため、操作性の点で改善の余地があった。

従って本発明の目的は、ドアの解錠とキーの展開の際に必要な動作を簡易化することができ、操作性が向上するキー装置を提供することにある。

１つの実施形態は、無線通信により車両のドアの解錠と施錠が可能で、かつ、メカニカルなキーを展開位置と収納位置とにわたり移動させることが可能なキー装置において、操作位置と非操作位置とに移動可能で、前記操作位置に操作された状態において、前記キーを前記収納位置から前記展開位置に移動させかつ前記操作位置から前記非操作位置に移動したときに前記ドアを解錠する解錠信号を前記車両に送信する第１スイッチを備えた操作部と、前記ドアを施錠する際に操作する第２スイッチとを具備している。

この実施形態が電気的な制御部を備えていてもよい。制御部の一例は、前記ドアを解錠する前記解錠信号を前記車両に送信するか否かを制御する。また判定部を備えていてもよい。判定部の一例は、前記操作部が前記操作位置にあるときと前記非操作位置にあるときに、前記キーが前記収納位置および前記展開位置のいずれの位置にあるかを判定する。前記制御部は、前記判定部によって判定されたキーの状態に基いて前記解錠信号を前記車両に送信する。

前記制御部の機能の一例は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記収納位置にあれば、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したときに前記キーが前記収納位置または前記展開位置のいずれにあっても、前記解錠信号を前記車両に送信する。さらに前記制御部の一例は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記展開位置にあり、かつ、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したとき前記キーが前記収納位置にあれば、前記解錠信号を前記車両に送信しない。さらに前記制御部は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記展開位置にあり、かつ、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したとき前記キーが前記展開位置にあれば、前記解錠信号を前記車両に送信する。

また前記キーは、前記収納位置と前記展開位置との間を回転して移動するときの回転軸を含む基部を有し、前記判定部が、前記キーが前記収納位置にあるときに前記キーの前記基部に設けられた第１の曲率を有する第１の部分と対向し、前記キーが前記展開位置にあるときに前記キーの前記基部に設けられた前記第１の曲率とは異なる第２の曲率を有する第２の部分と対向し、前記第１の部分の前記第１の曲率および前記第２の部分の前記第２の曲率に基いて前記キーの状態を判定する状態判定用スイッチを具備してもよい。この構成によれば、キーの状態（収納位置か展開位置）に応じて、状態判定用スイッチを直接オンオフさせることができる。

また前記キーが前記収納位置にあるとき前記キーを前記収納位置に保持し、前記キーが前記展開位置にあるとき前記キーを前記展開位置に保持する保持機構を有し、該保持機構は前記キーが前記収納位置と前記展開位置との間を移動するときに前記操作部を前記操作位置に保持するようにしてもよい。この構成によれば、キーが収納位置と展開位置との間を移動しているときに、操作部が解放されても操作部を操作位置に保持しておくことができる。

本発明によれば、ドアの解錠と、キーを展開させるための操作とを簡易化することができる。

１つの実施形態に係るキー装置の通信回路の一例を示すブロック図。 同キー装置のキーがキーケースに収納された状態を模式的に表わした平面図。 図２に示されたキー装置の側面図。 図２に示されたキー装置のキーが展開した状態の平面図。 同キー装置の一部でキーが収納された状態を模式的に示す断面図。 同キー装置の操作部が操作位置に向けて押された状態を示す断面図。 同キー装置のキーが展開位置に移動した状態を示す断面図。 同キー装置の操作部が非操作位置に移動した状態を示す断面図。 図５中のＦ９−Ｆ９線に沿う断面図。 図８中のＦ１０−Ｆ１０線に沿う断面図。 同キー装置の使用時に想定される４種類の使用状況と、各使用状況において解錠信号の送信の可否を示す図。

以下に１つの実施形態に係るキー装置について、図１から図１１を参照して説明する。
図１は、車両１のドア２の解錠と施錠を無線通信によって行うためのキー装置１０の一部をなす通信回路１１の一例を示している。キー装置１０は、操作部２０（図２から図１０に示す）と、操作部２０によってオンオフする第１スイッチ２１と、施錠用の第２スイッチ２２と、状態判定用スイッチ２３とを備えている。

通信回路１１は、アンテナ部２５と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部２６と、発振器２７なども備えている。後に詳しく説明するように制御部２６は、第１スイッチ２１と第２スイッチ２２と状態判定用スイッチ２３とによる信号に基き、解錠信号あるいは施錠信号をアンテナ部２５を介して車両側の受信器２８に送信する。状態判定用スイッチ２３と制御部２６の一部は判定部として機能する。

車両１には、ドア２の施錠と解錠をつかさどる電動式のアクチュエータ３０が設けられている。受信器２８が受信した解錠信号あるいは施錠信号に基いて、アクチュエータ３０が解錠位置または施錠位置に動作する。アクチュエータ３０が解錠位置に動作した状態において、ドアハンドル３１を操作すればドア２を開けることができる。アクチュエータ３０が施錠位置に動作すればドア２を施錠することができる。

図２から図４に示されるようにキー装置１０は、キー穴に挿脱するタイプのメカニカルなキー４０と、キー４０を収納可能なキーケース４１と、通信回路１１(図１に示す)の一部が収容されたトランスミッタ部４２とを有している。キー４０は、基部４０ａと、キー溝等が形成されたキー本体４０ｂとを含んでいる。

キー４０は、回動機構４５によって、操作部２０を中心に収納位置と展開位置とに回動することができるようになっている。回動機構４５の態様は特に限定されないが、本実施形態の場合には、以下に模式的に説明する構成の回動機構４５を有している。

図２はキー４０がキーケース４１に収納された折畳み状態を示している。図３は、キー装置１０を図２中の矢印Ｆ３方向から見た側面図である。図４はキー４０が展開位置に移動した状態を示している。なお図２から図４は、キー装置１０の内部が理解しやすいように、キーケース４１を輪郭のみ示し、キーケース４１を透視した状態で描かれている。

キー４０の基部４０ａに、プッシュボタン形の操作部２０が設けられている。キー４０は操作部２０の円柱部を回転中心として、図２に示す収納位置から、図４に２点鎖線Ｐ１，Ｐ２で示す中間位置を経て、図４に実線で示す展開位置まで移動することができる。操作部２０はキー４０の回転中心に配置されている。すなわち基部４０ａは、回転軸として機能する軸線Ｘ１（図５に示す）を有する操作部２０を含んでいる。このためキー４０は、キーケース４１に対して操作部２０を中心に回動可能に支持されている。

図５は、キー４０が収納された状態のキー装置１０の一部で、操作部２０が押されていない状態（非操作位置）を模式的に表わした断面図である。図６もキー４０が収納された状態のキー装置１０の一部であるが、操作部２０が操作位置まで押された状態を示している。

図７は、操作部２０が操作位置にあり、かつ、キー４０が展開位置に移動した状態を示している。図８は、キー４０が展開位置に移動した状態で操作部２０が解放され、操作部２０が操作位置に戻った状態を示している。キー４０は、付勢手段の一例としてのねじりコイルばね５０によって、図２に示す収納位置から図４に示す展開位置に向けて付勢されている。

第１スイッチ２１を備えた操作部２０は、キー４０に対して、図５と図８に示す非操作位置（解放された位置）と、図６と図８に示す操作位置とにわたり、操作部２０の軸線Ｘ１（図５に示す）に沿う方向に移動することができる。操作部２０は、付勢手段の一例としての圧縮コイルばね５１によって、非操作位置に向けて付勢されている。またこの操作部２０は、キーケース４１側の支持部４１ａに対して相対回転しないように、回り止め部４０ｃを介して支持部４１ａに支持されている。

操作部２０とキー４０とのいずれか一方に凸部６０が設けられ、他方にガイド溝６１が形成されている。図９と図１０に示されるように、ガイド溝６１は、操作部２０の周方向にほぼ１８０°の範囲に形成されている。このため凸部６０とガイド溝６１とは、操作部２０の周方向に１８０°の範囲で相対的に移動することができる。キー４０は、図９に矢印Ｒ１で示すように、収納位置（図９）と、展開位置（図１０）とに回動することができる。

ガイド溝６１の周方向の両端に、凸部６０が嵌合することが可能な第１の凹部６５と第２の凹部６６が形成されている。これらの凹部６５，６６はガイド溝６１の両端において軸線Ｘ１（図５に示す）に沿う方向に連通している。図５に示すようにキー４０が収納位置にあるとき、操作部２０に外力が加わらず解放状態にあれば、操作部２０は圧縮コイルばね５１の弾力によって非操作位置に保持される。これにより凸部６０が第１の凹部６５に入り、キー４０が収納位置に保持（ロック）される。

操作部２０を図６に矢印Ｚ１で示す方向に押すことによって、操作位置まで移動させると、凸部６０と第１の凹部６５との嵌合が外れる（ロックが外れる）とともに、凸部６０がガイド溝６１に入る。凸部６０がガイド溝６１に入ると、キー４０が図４に示す展開位置まで回動することが可能となる。このときキー４０を押さえていなければ、ロックが外れた瞬間にねじりコイルばね５０の弾力により、キー４０は展開位置に移動する。

図８に示すようにキー４０が展開位置にあるとき、操作部２０に外力が加わらず解放状態にあれば、操作部２０は圧縮コイルばね５１の弾力によって非操作位置に保持される。これにより凸部６０が第２の凹部６６に入り、キー４０が展開位置に保持（ロック）される。

キー４０が収納位置と展開位置との間を移動するとき、凸部６０とガイド溝６１とが互いに嵌合した状態で、キー４０が操作部２０の周方向に移動する。このため操作部２０は、押された位置（操作位置）に保持される。キー４０が展開位置に移動し、操作部２０を解放すると、圧縮コイルばね５１の弾力によって操作部２０が図８に示す非操作位置に復帰するとともに、凸部６０が第２の凹部６６に入ることにより、キー４０が展開位置に固定される。

キー４０を使用しないときに、キー４０を展開位置から収納位置に収めるには、操作部２０を押してロックを外した状態としてから、手でキー４０を図２に示す収納位置に移動させる。たとえば図７に示すようにキー４０が展開位置にあるときに操作部２０を操作位置まで押すと、凸部６０と第２の凹部６６との嵌合が外れてロック解除状態となり、凸部６０がガイド溝６１に入るため、キー４０を収納位置に移動させることが可能となる。キー４０を収納位置に移動させると、操作部２０が圧縮コイルばね５１の弾力によって図５に示す非操作位置に復帰するとともに、凸部６０が凹部６５に嵌合することにより、キー４０が収納位置にロックされる。

このように凸部６０とガイド溝６１と凹部６５，６６とは、キー４０を収納位置と展開位置とに保持する機能と、操作部２０を操作位置（押された位置）に保持する機能とを有する保持機構７０をなしている。なお、凸部６０がキー４０に設けられ、ガイド溝６１と凹部６５，６６が操作部２０に形成されていてもよい。

このキー装置１０は、第１スイッチ２１を含む操作部２０と、施錠信号を送信する際に操作する第２スイッチ２２とを有している。第１スイッチ２１は操作部２０と対応した位置に配置され、操作部２０が操作位置まで押された状態において第１状態（例えばオン）となる。また操作部２０が解放され非操作位置に移動した状態において第２状態（例えばオフ）となるようになっている。これに対し第２スイッチ２２（図１から図４に示す）は、制御部２６から施錠信号を出力する場合に操作される。

状態判定用スイッチ２３（図１から図４に示す）は、キー４０が収納位置にあるのか展開位置にあるのかを判定するための判定部として機能する。状態判定用スイッチ２３は、トランスミッタ部４２の段差部４２ａに配置されている。キー４０の中心Ｃ１から第１の部分７１までの距離Ｌ１（図２に示す）は、キー４０の中心Ｃ１から第２の部分７２までの距離Ｌ２（図４に示す）よりも小さい。

状態判定用スイッチ２３は、キー４０が収納位置にあるときにキー４０の基部４０ａに設けられた第１の曲率を有する第１の部分７１と対向する。キー４０が展開位置に移動すると、状態判定用スイッチ２３がキー４０の基部４０ａに設けられた前記第１の曲率とは異なる第２の曲率を有する第２の部分７２と対向する。この曲率の違いにより、状態判定用スイッチ２３が作動し、展開位置を示す信号が得られるようになっている。

キー４０が収納位置（図２）にあるとき、状態判定用スイッチ２３が第１の部分７１と対向し、キー４０が収納位置にあるとの判定が制御部２６によってなされる。キー４０が展開位置（図４）にあるとき、状態判定用スイッチ２３が第２の部分７２と対向することにより、展開状態を示す信号が制御部２６に出力される。このようにキー４０の第１の部分７１と第２の部分７２とによって、状態判定用スイッチ２３を作動させることにより、キー４０の収納位置と展開状態とを判定することができる。

図１１は、想定されるキー装置１０の使用状況と、ドアを解錠させる解錠信号の送信の可否との関係を表した図である。キー装置１０を使用する場合、図１１中の左欄の４種類の使用状況（１）（２）（３）（４）を想定することができる。以下に、これら使用状況ごとに解錠信号の送信の可否について説明する。

（１）車両外部からドアを解錠させるが、エンジンを始動させるつもりがない場合（キー４０を展開させない場合）。
操作部２０が押されて操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオンになったときに、キー４０が収納位置にあることが状態判定用スイッチ２３によって検出される。エンジンを始動させるつもりはないため、キー４０を手で押さえるなどしておけば、キー４０を収納位置に保持しておくことができる。この状態で操作部２０を解放すると、操作部２０が操作位置から非操作位置に移動する。そして第１スイッチ２１がオフになったときに、状態判定用スイッチ２３によってキー４０が収納位置にあることが検出される。この場合、制御部２６はドアを解錠する解錠信号を車両に送信する。

（２）車両外部からドアを解錠してドアを開け、エンジンを始動させるためにキー４０を収納位置から展開位置に移動させる場合。
操作部２０が押されて操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオンになったときに、キー４０が収納位置にあることが状態判定用スイッチ２３によって検出される。操作部２０が操作位置まで押されるためロックが解除され、ねじりコイルばね５０の弾力によってキー４０が展開位置に移動する。キー４０が展開したら操作部２０を解放すると、操作部２０が操作位置から非操作位置に移動する。そして第１スイッチ２１がオフになったとき、状態判定用スイッチ２３によってキー４０が展開位置にあることが検出される。この場合も、制御部２６は解錠信号を車両に送信する。

（３）エンジンを止め、降車するためにドアを開け、降車してからドアを施錠し、キーを収納する場合。
操作部２０が押されて操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオンとなったとき、キー４０が展開位置にあることが状態判定用スイッチ２３によって検出される。ドアを施錠するために第２スイッチ２２を操作し、ドアを施錠したのち、キー４０を収納位置に戻すために操作部２０を押してロックを解除する。そしてキー４０を手で収納位置に移動させ、操作部２０を解放する。操作部２０が操作位置から非操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオフになったとき、状態判定用スイッチ２３によってキー４０が収納位置にあることが検出される。この場合、制御部２６は解錠信号を送信しない。このため、施錠されたドアが解錠されてしまうことが回避される。

（４）キーが展開位置のときに施錠信号を複数回送信する場合。
キー４０が展開位置にあるとき、解錠動作がうまくいかなかったり、特定の動作を行わせるための複数の解錠信号を出す場合などには、操作部２０を複数回（例えば２回）押すことにより、施錠信号を複数回送信する。この場合、操作部２０が押されて操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオンとなったときに、状態判定用スイッチ２３によってキー４０が展開位置にあることが検出される。操作部２０が解放されて操作位置から非操作位置に移動し、第１スイッチ２１がオフになったときも、状態判定用スイッチ２３によってキー４０が展開位置にあることが検出される。この場合、制御部２６は解錠信号を車両に送信する。

本実施形態のキー装置１０によれば、ドアを開けるために解錠信号を送信しかつエンジンを始動させるためにキー４０を収納位置から展開位置に移動させたいときに、操作部２０を押して戻すだけの１回の動作により、キー４０の展開と、解錠信号の送信を行うことができるため、操作性が向上する。

以上説明したキー装置１０は、キー４０を収納位置と展開位置とに移動させるための回動機構４５を備えている。しかし本発明は、こうした回動形のキー装置１０に限ることない。例えばキーを収納位置と展開位置とに直線方向に往復移動させるスライド機構を備えたキー装置にも適用することが可能である。スライド形のキー装置の場合も、前記実施形態のキー装置１０と同様に、キーを収納位置から展開位置に移動させる際に操作する第１スイッチを備えた操作部や、キーが収納位置にあるか展開位置にあるかを検出するための状態判定用スイッチ、施錠信号を送信するための第２スイッチなどを有しているとよい。

また本発明を実施するに当たり、キーやキーケース、操作部、第１スイッチおよび第２スイッチ、状態判定用スイッチ、制御部をはじめとして、キー装置を構成する各要素の構成や配置等の態様を必要に応じて種々に変更して実施できることは言うまでもない。

１…車両、２…ドア、１０…キー装置、２０…操作部、２１…第１スイッチ、２２…第２スイッチ、２３…状態判定用スイッチ、２６…制御部、４０…キー、４１…キーケース、４５…回動機構、７０…保持機構。

Claims (7)

1. 無線通信により車両のドアの解錠と施錠が可能で、かつ、メカニカルなキーを展開位置と収納位置にわたり移動させることが可能なキー装置において、
   操作位置と非操作位置とに移動可能で、前記操作位置に操作された状態において、前記キーを前記収納位置から前記展開位置に移動させかつ前記操作位置から前記非操作位置に移動したときに前記ドアを解錠する解錠信号を前記車両に送信する第１スイッチを備えた操作部と、
   前記ドアを施錠する際に操作する第２スイッチと、
   を具備したことを特徴とするキー装置。
2. 請求項１に記載のキー装置において、
   前記ドアを解錠する前記解錠信号を前記車両に送信するか否かを制御する制御部と、
   前記操作部が前記操作位置にあるときと前記操作部が前記非操作位置にあるときに、前記キーが前記収納位置および前記展開位置のいずれの位置にあるかを判定する判定部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記判定部によって判定されたキーの状態に基いて前記解錠信号を前記車両に送信することを特徴とするキー装置。
3. 請求項２に記載のキー装置において、
   前記制御部は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記収納位置にあれば、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したときに前記キーが前記収納位置または前記展開位置のいずれにあっても、前記解錠信号を前記車両に送信することを特徴とするキー装置。
4. 請求項２に記載のキー装置おいて、
   前記制御部は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記展開位置にあり、かつ、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したとき前記キーが前記収納位置にあれば、前記解錠信号を前記車両に送信しないことを特徴とするキー装置。
5. 請求項２に記載のキー装置において、
   前記制御部は、前記操作部が前記操作位置のとき前記キーが前記展開位置にあり、かつ、前記操作部が前記操作位置から前記非操作位置に移動したとき前記キーが前記展開位置にあれば、前記解錠信号を前記車両に送信することを特徴とするキー装置。
6. 請求項２に記載のキー装置において、
   前記キーは、前記収納位置と前記展開位置との間を回転して移動するときの回転軸を含む基部を有し、
   前記判定部が、
   前記キーが前記収納位置にあるときに前記キーの前記基部に設けられた第１の曲率を有する第１の部分と対向し、前記キーが前記展開位置にあるときに前記キーの前記基部に設けられた前記第１の曲率とは異なる第２の曲率を有する第２の部分と対向し、前記第１の部分の前記第１の曲率および前記第２の部分の前記第２の曲率に基いて前記キーの状態を判定する状態判定用スイッチを具備したことを特徴とするキー装置。
7. 請求項１に記載のキー装置において、さらに、
   前記キーが前記収納位置にあるとき前記キーを前記収納位置に保持し、前記キーが前記展開位置にあるとき前記キーを前記展開位置に保持する保持機構を有し、かつ前記保持機構は、前記キーが前記収納位置と前記展開位置との間を移動するときに前記操作部を前記操作位置に保持することを特徴とするキー装置。

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