WO2021182079A1 - スイッチ装置 - Google Patents

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WO2021182079A1
WO2021182079A1 PCT/JP2021/006472 JP2021006472W WO2021182079A1 WO 2021182079 A1 WO2021182079 A1 WO 2021182079A1 JP 2021006472 W JP2021006472 W JP 2021006472W WO 2021182079 A1 WO2021182079 A1 WO 2021182079A1
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WO
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antenna
communication
switch
switch unit
contact communication
Prior art date
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PCT/JP2021/006472
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English (en)
French (fr)
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克史 小畑
了士 ▲高▼橋
今井　俊昭
光雄 折戸
伸治 長谷川
智彦 石垣
一輝 内木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/52—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state immediately upon removal of operating force, e.g. bell-push switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/28—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

Definitions

  • the present invention relates to a switch device having a non-contact communication function.
  • an electronic key system in which an electronic key and an in-vehicle device mounted on a vehicle automatically wirelessly communicate with each other to perform ID authentication is well known.
  • a switch device operated to switch the power state of the vehicle is provided inside the vehicle equipped with the electronic key system.
  • the switch device switches the power supply state of the vehicle to, for example, IG off, ACC on, IG on, and engine start by being operated in a situation where ID verification by the electronic key system is established.
  • the electronic key is normally operated by the battery in the electronic key to execute wireless communication with the vehicle.
  • wireless communication cannot be performed and ID verification by the electronic key system cannot be executed. Therefore, as an alternative to the electronic key system, the vehicle is provided with an immobilizer system that executes non-contact communication while supplying electric power to the electronic key by driving radio waves even if the battery of the electronic key is dead.
  • the switch device described in Patent Document 1 is provided with a coil antenna for non-contact communication in the immobilizer system.
  • the electronic key is provided with an electronic tag that transmits authentication information by the electric power induced by the driving radio wave when the driving radio wave is received.
  • the authentication information is transmitted from the electronic tag by bringing the electronic key close to the coil antenna by holding it near the coil antenna.
  • the coil antenna executes the authentication of the immobilizer system based on the authentication information. Then, based on the authentication result, switching of the power supply state by operating the switch device is permitted.
  • the vehicle may require two coil antennas.
  • An object of the present invention is to provide a switch device capable of non-contact communication at two different frequencies while suppressing a decrease in convenience for a user.
  • the switch device for solving the above problems is capable of first non-contact communication with the electronic tag and a predetermined frequency with the switch unit operated when operating the operation target, and the communication result of the first non-contact communication. Is provided in the switch unit together with the first antenna provided in the switch unit and the first antenna so that is a condition for the operation of the operation target, and other electronic tags different from the electronic tag may also be used.
  • a second antenna provided to communicate with the other electronic tag in a second non-contact communication having a frequency different from that of the first non-contact communication is provided so that the operation target can be operated.
  • the switch device of the present invention enables non-contact communication at two different frequencies while suppressing a decrease in convenience for the user.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a switch unit of another embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a switch unit of another embodiment.
  • the vehicle 1 is provided with an authentication system 4 that permits the operation of the operation target 3 through short-range wireless communication with the terminal 2 owned by the user.
  • the terminal 2 is, for example, a high-performance mobile phone, a so-called smartphone.
  • the authentication system 4 for example, the correctness of the terminal 2 registered as the vehicle key is determined. Further, the authentication system 4 of the present embodiment determines whether or not the in-vehicle device can be operated through wireless collation communication with the electronic key 5 in addition to confirming the correctness of the terminal 2 using short-range wireless communication.
  • the vehicle 1 includes a verification ECU (Electronic Control Unit) 6 that authenticates and collates the terminal 2 and the electronic key 5, and an engine ECU 7 that controls the engine 8 as the operation target 3.
  • the collation ECU 6 and the engine ECU 7 are connected to each other.
  • the vehicle 1 is provided with a short-range wireless communication unit 9 that executes short-range wireless communication with the terminal 2.
  • Near field communication is, for example, Bluetooth (Bluetooth: registered trademark) communication.
  • the short-range wireless communication unit 9 of the present embodiment performs BLE (Bluetooth Low Energy) communication with the terminal 2.
  • BLE communication the BLE communication connection is executed when the master responds to the advertising packet from the slave.
  • the terminal 2 is the master and the vehicle 1 is the slave.
  • the matching ECU 6 and the terminal 2 are paired by transmitting identification information such as a device address used for short-range wireless communication to each other. Communication connection processing is automatically executed between the matching ECU 6 and the terminal 2 for which the pairing setting has been completed.
  • the vehicle 1 is provided with a collation communication unit 10 that performs wireless collation communication with the electronic key 5.
  • the collation communication unit 10 transmits radio waves in the LF (Low Frequency) band and receives radio waves in the UHF (Ultra High Frequency) band.
  • the terminal 2 performs ID verification processing by short-range wireless communication with the vehicle 1 by, for example, an application downloaded through network communication.
  • the key information registered in the terminal 2 is stored in the memory 21 of the terminal 2.
  • the terminal 2 acquires key information through network communication, for example, when it is registered as a vehicle key.
  • the key information is preferably, for example, a one-time key or the like.
  • the terminal 2 can perform various processes such as ID verification with the vehicle 1, locking / unlocking operation of the vehicle door, and starting operation of the engine 8.
  • the collation ECU 6 collates the key information with the terminal 2 when, for example, the vehicle key registration of the terminal 2 is completed and the BLE communication connection with the terminal 2 is established.
  • the collation ECU 6 confirms that the key information authentication is established, the collation ECU 6 determines that the ID collation is established. Then, the collation ECU 6 permits the operation of the operation target 3 on condition that the ID collation is established by the collation ECU 6.
  • a unique electronic key ID and key unique key are registered in the electronic key 5.
  • the electronic key 5 receives radio waves in the LF band and transmits radio waves in the UHF band as a response to execute collation communication.
  • the collation ECU 6 performs, for example, collation of an electronic key ID and cryptographic authentication using a key unique key through collation communication. When the collation and authentication are established through the collation communication, the collation ECU 6 permits the operation of the operation target 3.
  • the vehicle 1 includes a switch device 30 that manages the operation of the operation target 3.
  • the vehicle 1 includes a switch unit 31 that is operated when the operation target 3 is operated.
  • the switch unit 31 is provided with an operation detection unit 32 that detects an operation by the user.
  • the operation detection unit 32 outputs an operation signal to the collation ECU 6 when, for example, an operation is detected.
  • the collation ECU 6 switches the power supply state of the vehicle 1 based on the input operation signal, provided that the key information authentication is established.
  • the vehicle power supply can be switched to, for example, IG off, ACC on, IG on, or engine start.
  • the vehicle 1 is provided with an immobilizer system 40 that executes ID verification through non-contact communication.
  • the immobilizer system 40 cannot execute short-range wireless communication by the terminal 2 and collation communication by the electronic key 5 due to the battery exhaustion of the terminal 2 and the electronic key 5 or the influence of noise, the immobilizer system 40 is an alternative to ID collation by these communications. Is provided in the vehicle 1.
  • the vehicle 1 is provided with a first antenna 33 that performs first non-contact communication with the electronic tag 41, and a second antenna 34 that performs second non-contact communication with another electronic tag 42 different from the electronic tag 41. There is.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are provided in the switch unit 31.
  • the communication results of the first non-contact communication and the second non-contact communication are one condition for operating the vehicle power supply by the switch device 30.
  • the non-contact communication is, for example, RFID (Radio Frequency IDentification) communication.
  • the electronic tag 41 that performs the first non-contact communication with the first antenna 33 is, for example, a transponder 50 provided on the electronic key 5.
  • the transponder 50 is, for example, a unit of an IC (not shown) and a coil antenna.
  • the transponder ID used for ID verification is written and stored in the transponder 50.
  • Another electronic tag 42 that performs the second non-contact communication with the second antenna 34 is, for example, an IC card 60.
  • the IC card 60 is provided with an IC card control unit 61 that controls the operation of the IC card 60 and a communication unit 62 that performs non-contact communication.
  • the card ID used for ID verification through the second non-contact communication is written and stored in the IC card control unit 61.
  • the IC card 60 is carried by, for example, a user who intends to operate the operation target 3 by the terminal 2.
  • the first non-contact communication is a standard communication for transmitting and receiving low frequency radio waves in RFID.
  • the first non-contact communication for example, radio waves in the LF band are transmitted and received.
  • the second non-contact communication is a standard communication for transmitting and receiving radio waves having a frequency in the megahertz band.
  • the second non-contact communication is, for example, NFC (Near Field Communication) standard communication in which radio waves in the HF (High Frequency) band are used.
  • the first non-contact communication and the second non-contact communication are passive types in which the transponder 50 and the IC card 60 are driven by using the drive radio waves transmitted from the first antenna 33 and the second antenna 34 as a power source, respectively.
  • the transponder 50 can communicate in the LF band, it cannot communicate in the HF band.
  • the IC card 60 can communicate in the HF band, it cannot communicate in the LF band.
  • the collation ECU 6 includes a communication control unit 11 that controls the first antenna 33 and the second antenna 34. Further, the transponder ID and the card ID are stored in the memory 12 of the collation ECU 6.
  • the communication control unit 11 operates the first antenna 33 and the second antenna 34 at different timings to execute communication. When the first non-contact communication is executed between the first antenna 33 and the transponder 50, the communication control unit 11 acquires the transponder ID via the first antenna 33. Further, when the second non-contact communication is executed between the second antenna 34 and the IC card 60, the communication control unit 11 acquires the card ID via the second antenna 34.
  • the collation ECU 6 collates the ID of the immobilizer system 40 using the acquired transponder ID and card ID.
  • the collation ECU 6 permits the switch device 30 to switch the vehicle power supply when the ID collation is established.
  • the switch unit 31 includes a knob 35 that receives an operation and a housing 36 that movably holds the knob 35.
  • the housing 36 has, for example, a tubular shape having an axis L extending in the depth direction.
  • the knob 35 is provided on the axis L and is provided so as to be movable back and forth in the depth direction with respect to the housing 36.
  • the tubular housing 36 holds the operating portion 35 so that the operating portion 35 can move along the axis L of the housing 36 within the housing 36.
  • the knob 35 is provided with an operation surface 35a exposed from the housing 36 on one side in the depth direction.
  • the side provided with the operation surface 35a side of the knob 35 is referred to as the front side, and the opposite side is referred to as the back side.
  • the housing 36 has a cylindrical portion 36a provided so as to surround the circumference of the knob 35, a bezel 36b formed in an annular shape on the front side of the cylindrical portion 36a, and a root portion having a quadrangular cross section extending to the back side of the cylindrical portion 36a. It has 36c. Further, in the housing 36, a flange portion 36d provided so as to project in the radial direction of the axis L is provided between the cylindrical portion 36a and the root portion 36c.
  • the substrate 37 is housed inside the root portion 36c.
  • the substrate 37 is fixed to the root portion 36c.
  • the substrate 37 is connected to the collating ECU 6 via a communication line 38 connected to a connector portion 37a provided on the back surface thereof.
  • the knob 35 is urged to the front side by, for example, an urging member (not shown).
  • an urging member not shown.
  • the knob 35 is pushed to the back side, it is pushed into the housing 36 against the urging force of the urging member. Further, when the pressing operation is released, the knob 35 returns to the initial position on the front side by the urging force of the urging member. That is, the switch unit 31 is a push momentary type switch that is operated by pressing the knob 35.
  • the operation detection unit 32 is arranged on the front side of the substrate 37 facing the knob 35. That is, the operation detection unit 32 is arranged on the surface of the substrate 37 facing the knob 35.
  • the operation detection unit 32 is, for example, a tact switch, and two operation detection units 32 are provided on the substrate 37.
  • the knob 35 is provided with an extending portion 35b extending toward the back surface side toward the substrate 37. The end surface of the extending portion 35b on the back surface side faces the operation detecting portion 32.
  • the extension portion 35b pushes the operation detection unit 32. As a result, the pressing operation is detected.
  • the operation detection unit 32 outputs an operation signal when the pressing operation is detected.
  • the operation surface 35a of the knob 35 is provided with, for example, a display unit 35c indicating the function of the switch unit 31.
  • the display unit 35c is configured to light up when, for example, light is applied from the back side.
  • the knob 35 is configured so that, for example, light from an illumination (not shown) provided on the substrate 37 hits the display unit 35c.
  • the knob 35 is formed in a tubular shape so as to have a space between the display unit 35c and the substrate 37.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are provided along the outer edge of the housing 36.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are, for example, wound antennas in which a plurality of antenna wires are wound.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are wound in an annular shape around the axis L.
  • the number of turns of the first antenna 33 and the second antenna 34 is set according to, for example, their respective communication frequencies. Further, it is preferable that the first antenna 33 and the second antenna 34 have different turns. In the figure, each antenna is schematically shown.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged in the switch unit 31 in a separated positional relationship so as to suppress the influence on the communication characteristics of each other.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged apart from each other in the depth direction of the switch unit 31. Further, the first antenna 33 and the second antenna 34 are wound so that their antenna diameters are different. That is, the first antenna 33 and the second antenna 34 are wound so that the positions in the depth direction and the positions in the radial direction of the axis L are separated from each other.
  • the first antenna 33 is arranged at the front end of the cylindrical portion 36a.
  • the second antenna 34 is provided on the collar portion 36d. That is, the first antenna 33 is provided at a position on the front side of the second antenna 34 and has a smaller antenna diameter.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are housed inside a groove formed in, for example, a cylindrical portion 36a and a flange portion 36d so as not to project in the radial direction.
  • the cylindrical portion 36a is formed in an annular shape along the outer circumference of the cylindrical portion 36a, includes a first groove accommodating the first antenna 33, and the flange portion 36d is annularly formed along the outer circumference of the flange portion 36d. It is formed and includes a second groove that accommodates the second antenna 34.
  • the first antenna 33 housed in the first groove of the cylindrical portion 36a and the second antenna 34 housed in the second groove of the flange portion 36d do not project radially from the housing 36.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 of this embodiment are connected to the substrate 37.
  • the wiring connecting the first antenna 33 and the substrate 37 is referred to as wiring 39a
  • the wiring connecting the second antenna 34 and the substrate 37 is referred to as wiring 39b.
  • the wirings 39a and 39b pass through, for example, the outer surface side of the housing 36 from each antenna, enter the inside of the housing 36 at the root portion 36c, and are connected to the substrate 37.
  • the wirings 39a and 39b are provided, for example, at different positions in the circumferential direction of the axis L so as not to come into contact with each other. Further, the wiring 39a is provided so as to pass through the inside of the flange portion 36d, for example, so as not to interfere with the second antenna 34 at the intersection with the second antenna 34.
  • the communication control unit 11 of the collation ECU 6 generates radio waves around each antenna by supplying power to the first antenna 33 and the second antenna 34 via the substrate 37.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 generate radio waves based on the signal generated by the circuit on the substrate 37, for example.
  • the signals received by the first antenna 33 and the second antenna 34 are demodulated by, for example, a circuit on the substrate 37.
  • the communication control unit 11 controls the first antenna 33 and the second antenna 34 so as to execute communication at different timings from each other. For example, the communication control unit 11 causes the first antenna 33 and the second antenna 34 to alternately transmit drive radio waves at different timings.
  • the collation ECU 6 outputs an operation signal A1 as an operation command to the first antenna 33 and also outputs an operation signal A2 as an operation command to the second antenna 34 by the communication control unit 11.
  • the communication control unit 11 outputs operation signals A1 and A2, for example, when a predetermined condition is satisfied. Predetermined conditions include, for example, detection that the user is in the vehicle, that the brake pedal of the vehicle is depressed, that the ID verification of the terminal 2 and the electronic key 5 is not established, and the like. Further, the communication control unit 11 repeatedly and alternately outputs the operation signal A1 and the operation signal A2.
  • the first antenna 33 transmits the LF band drive radio wave B1 based on the operation signal A1 from the matching ECU 6.
  • the first antenna 33 executes the first non-contact communication with the transponder 50.
  • the electronic key 5 is arranged in the communication area by, for example, an operation of holding the electronic key 5 over the front of the switch unit 31 by the user.
  • the transponder 50 uses the drive radio wave B1 as a power source to transmit a response signal C1 including its own transponder ID.
  • the response signal C1 is output to the matching ECU 6 via the first antenna 33.
  • the second antenna 34 transmits the HF band drive radio wave B2 based on the operation signal A2 from the collation ECU 6.
  • the second antenna 34 executes the second non-contact communication with the IC card control unit 61.
  • the IC card 60 is arranged in the communication area by, for example, an operation of holding the IC card 60 over the front of the switch unit 31 by the user.
  • the IC card control unit 61 uses the drive radio wave B2 as a power source to transmit a response signal C2 including its own card ID.
  • the response signal C2 is output to the matching ECU 6 via the second antenna 34.
  • the collation ECU 6 When the response signal C1 is input, the collation ECU 6 confirms whether the transponder ID included in the response signal C1 matches the transponder ID stored in the memory 12. When these transponder IDs match, the collation ECU 6 determines that the ID collation has been established. Further, when the response signal C2 is input, the collation ECU 6 confirms whether the card ID included in the response signal C2 matches the card ID stored in the memory 12. When these card IDs match, the collation ECU 6 determines that the ID collation has been established. The collation ECU 6 switches the vehicle power supply when the knob 35 of the switch unit 31 is pressed, provided that the ID collation is established.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 provided in the same switch unit 31 can execute the first non-contact communication and the second non-contact communication having different frequencies from each other.
  • the transponder 50 can shift the operation of the vehicle power supply to permission.
  • the operation of the vehicle power supply can be shifted to permission by using the IC card 60. ..
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 each form a communication area for non-contact communication in the vicinity of the switch unit 31.
  • the user may perform an operation of holding them over the switch unit 31 when executing non-contact communication. That is, the operation to be performed by the user during non-contact communication is the same between the case of using the electronic key and the case of using the IC card. Therefore, it is easy for the user to understand which operation should be performed, and it is possible to suppress a decrease in user convenience.
  • the communication characteristics of the first antenna 33 and the second antenna 34 are affected by the surrounding metal materials.
  • the communication characteristics include, for example, the communication distance, signal strength, noise level, etc. of the radio waves transmitted from each antenna.
  • the communication characteristics of the first antenna 33 and the second antenna 34 tend to deteriorate as the distance between the first antenna 33 and the second antenna 34 increases. Therefore, when the distance between the first antenna 33 and the second antenna 34 is short, there is a concern that the communication characteristics of each other may be affected and the communication characteristics may be deteriorated.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged in the switch unit 31 in a positional relationship separated from each other in the depth direction. Further, the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged in a positional relationship separated from each other in the radial direction of the axis L because the winding diameters are different from each other. As a result, the first antenna 33 and the second antenna 34 can suppress the influence on the communication characteristics of each other.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 execute communication at different timings by the communication control unit 11. Therefore, the radio waves transmitted from each antenna do not interfere with each other. As a result, the influence on the communication characteristics can be suppressed.
  • the switch device 30 includes a switch unit 31 that is operated when the operation target 3 is operated.
  • the switch device 30 has the transponder 50 of the electronic key 5, the first antenna 33 capable of the first non-contact communication of a predetermined frequency, and the IC card 60 in the second non-contact communication of a frequency different from the first non-contact communication. It is provided with a second antenna 34 for communication.
  • the communication results of the first non-contact communication and the second non-contact communication are one condition of the operation of the operation target 3.
  • Both the first antenna 33 and the second antenna 34 are provided in the switch unit 31. According to this configuration, the first antenna 33 and the second antenna 34 form a communication area for non-contact communication in the vicinity of the switch unit 31, respectively.
  • the user regardless of whether the electronic key 5 or the IC card 60 is used, when the non-contact communication is executed, the user performs an operation of bringing them closer to the switch unit 31. That is, the operation method imposed on the user during non-contact communication is the same between the case of using the electronic key and the case of using the IC card, and the user can easily understand which operation should be performed. Therefore, it is possible to execute non-contact communication at two different frequencies while suppressing a decrease in convenience for the user.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged in the switch unit 31 in a separated positional relationship so as to suppress the influence on the communication characteristics of each other. According to this configuration, the first non-contact communication and the second non-contact communication can be easily established. This can contribute to the improvement of user convenience.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are arranged apart from each other in the depth direction of the switch unit 31. According to this configuration, the influence on the communication characteristics can be suppressed by separating in the depth direction. This can contribute to the improvement of user convenience.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are provided in an annular shape around the axis L, and are formed so that the antenna diameters are different from each other. According to this configuration, the influence on the communication characteristics can be suppressed by arranging them in a positional relationship separated in the radial direction of the axis L. This can contribute to the improvement of user convenience.
  • the first non-contact communication is a standard communication for transmitting and receiving low frequency radio waves.
  • the second non-contact communication is a standard communication for transmitting and receiving radio waves having a frequency in the megahertz band.
  • the first non-contact communication and the second non-contact communication are passive types in which the transponder 50 and the IC card 60 are driven by the drive radio waves transmitted from the first antenna 33 and the second antenna 34, respectively. According to this configuration, no battery is required on the electronic tag side. This can contribute to the improvement of user convenience.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 execute communication at different timings from each other. According to this configuration, communication with each other does not interfere with each other by communicating at the same time. That is, the influence on the communication characteristics can be suppressed.
  • the switch unit 31 includes a knob 35 for receiving an operation and a housing 36 for movably holding the knob.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are wound along the circumferential direction of the knob 35. According to this configuration, the antenna can be suitably arranged in the switch unit 31 in which the knob 35 is operated.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are provided in the housing 36. According to this configuration, the antenna can be arranged in the housing 36 on the fixed side of the switch unit 31. Therefore, the configuration can be simpler than that of arranging it on the movable side.
  • the switch unit 31 is a push switch that switches the operating state of the operation target 3 by a pressing operation. According to this configuration, a push switch having a non-contact communication function can communicate at two different frequencies.
  • this embodiment can be implemented by changing as follows.
  • the present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 may be provided with the same antenna diameter at positions separated from each other in the depth direction.
  • both the first antenna 33 and the second antenna 34 may be provided in the cylindrical portion 36a. This also suppresses the influence on the communication characteristics.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 may be provided at the same position in the depth direction but have different antenna diameters.
  • the second antenna 34 may be provided along the outer circumference of the bezel 36b.
  • the positional relationship between the first antenna 33 and the second antenna 34 is not limited to this embodiment, and can be appropriately changed according to the specifications. Further, if the first non-contact communication and the second non-contact communication are possible, the arrangement is not limited to being separated.
  • the first antenna 33 may be provided at a position on the back side of the second antenna 34, or may be provided with a larger antenna diameter.
  • the second antenna 34 may be provided on the cylindrical portion 36a, and the first antenna 33 may be provided on the flange portion 36d.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 may be provided on the inner surface side of the housing 36. Further, the first antenna 33 and the second antenna 34 may be provided on the bezel 36b, the cylindrical portion 36a, the flange portion 36d, or the root portion 36c. It may be provided.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 are not limited to being provided in the housing 36, but may be provided in the knob 35. -The first antenna 33 and the second antenna 34 may execute communication at the same timing. That is, the communication is not limited to being executed at different timings.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 may be directly connected to the outside without passing through the substrate 37.
  • the frequencies and standards of the first non-contact communication and the second non-contact communication are not particularly limited.
  • the first non-contact communication and the second non-contact communication may be in the LF band, the HF band, or the UHF band. Further, it may be an electromagnetic induction method, an electromagnetic coupling method, or a radio wave method.
  • the first non-contact communication and the second non-contact communication are not limited to the passive type in which power is transmitted from the antenna side, and the active type in which the batteries provided in the electronic tag 41 and the other electronic tag 42 are used as a power source for communication. It may be.
  • the first antenna 33 and the second antenna 34 may be a wound antenna in which an antenna wire is wound, a loop antenna provided by etching or printing, or a dipole antenna.
  • the electronic tag 41 is not limited to the transponder 50, and various RFID tags can be used.
  • -The other electronic tag 42 is not limited to the IC card 60, and various RFID tags can be used.
  • the switch unit 31 is not limited to a push switch, and may be a dial-type switch in which the knob 35 rotates around the axis L.
  • the switch unit 31 is not limited to a movable knob 35, and may be, for example, a touch switch including a touch sensor.
  • the switch device 30 is not limited to being applied to the immobilizer system 40 of the vehicle 1, and can be applied to various devices. Further, it is not limited to the one that performs collation as an alternative to the authentication system 4.
  • the operation target 3 is not limited to this embodiment, and can be applied to various devices, buildings, and devices such as a door of a house.

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Abstract

スイッチ装置は、操作対象を作動させる際に操作するスイッチユニット３１を備えている。スイッチ装置は、電子タグと所定の周波数の第１非接触通信が可能な第１アンテナ３３と、第１非接触通信とは異なる周波数の第２非接触通信で電子タグとは異なる他の電子タグと通信する第２アンテナ３４とを備えている。第１非接触通信及び第２非接触通信の通信結果は、操作対象の作動の一条件である。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ともにスイッチユニット３１に設けられている。

Description

スイッチ装置
　本発明は、非接触通信機能を有するスイッチ装置に関する。
　従来、電子キーと、車両に搭載された車載機とが自動的に無線通信してＩＤ認証を行う電子キーシステムが周知である。電子キーシステムを備えた車両の車内には、車両の電源状態を切り替えるために操作されるスイッチ装置が設けられている。スイッチ装置は、電子キーシステムによるＩＤ照合が成立する状況で操作されることによって、車両の電源状態を、例えばＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートの各状態に切り替える。
　電子キーは、通常、電子キー内の電池によって作動して車両との無線通信を実行する。しかし、電子キーが電池切れになると、無線通信ができなくなり電子キーシステムによるＩＤ照合が実行できなくなる。そのため、車両には、電子キーシステムの代替として、電子キーが電池切れになっていても、駆動電波により電子キーに電力を供給しつつ、非接触通信を実行するイモビライザーシステムが設けられている。
　特許文献１に記載のスイッチ装置には、イモビライザーシステムにおいて、非接触通信を行うコイルアンテナが設けられている。電子キーには、駆動電波を受信した場合に、駆動電波により誘起された電力によって、認証情報を送信する電子タグが設けられている。コイルアンテナから駆動電波が送信されているとき、電子キーをコイルアンテナの近傍にかざすなどして近づけることにより、電子タグから認証情報が送信される。コイルアンテナは、電子タグからの認証情報を受信すると、認証情報に基づくイモビライザーシステムの認証を実行させる。そして、その認証結果に基づいて、スイッチ装置の操作による電源状態の切り替えが許可される。
特開２００４－３１４８０６号公報
　近年、例えばユーザが所有するスマートフォンなどの端末に鍵情報を記憶し、その端末と車両との近距離無線通信による鍵情報の認証を通じて、車両の操作を可能にすることが考えられている。このような端末を車両キーとして使用する場合も、電子キーシステムの電子タグのように、端末の電池切れ時のバックアップ端末が必要である。この対策としては、例えば非接触型のＩＣカードなどの他の電子タグを用いることが想定されている。
　しかし、電子キー及びＩＣカードの非接触通信の通信周波数帯が互いに異なる場合、車両には、２つのコイルアンテナが必要になることがある。この場合、非接触通信の際に、電子キーを利用する場合と、ＩＣカードを利用する場合とで、ユーザがどちらのコイルアンテナに対して操作を行うべきか分かりづらく、利便性が低下する懸念があった。
　本発明の目的は、ユーザにとっての利便性低下を抑制しつつ、異なる２つの周波数での非接触通信を可能にしたスイッチ装置を提供することにある。
　上記課題を解決するためのスイッチ装置は、操作対象を作動させる際に操作するスイッチユニットと、電子タグと所定の周波数の第１非接触通信が可能であり、前記第１非接触通信の通信結果が前記操作対象の作動の一条件となるように、前記スイッチユニットに設けられた第１アンテナと、前記第１アンテナとともに前記スイッチユニットに設けられ、前記電子タグとは異なる他の電子タグでも前記操作対象の作動が可能となるように、前記第１非接触通信とは異なる周波数の第２非接触通信で前記他の電子タグと通信するように設けられた第２アンテナと、を備える。
　本発明のスイッチ装置は、ユーザにとっての利便性低下を抑制しつつ、異なる２つの周波数での非接触通信を可能にする。
認証システムに設けられたスイッチ装置の構成を示すブロック図。 スイッチユニットの外観を示す斜視図。 スイッチユニットの概略断面図。 第１非接触通信の説明図。 第２非接触通信の説明図。 他の実施形態のスイッチユニットを示す断面図。 他の実施形態のスイッチユニットを示す断面図。
　以下、スイッチ装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、車両１には、ユーザの所有する端末２との近距離無線通信を通じて操作対象３の作動を許可する認証システム４が設けられている。端末２は、例えば高機能携帯電話、所謂スマートフォンである。認証システム４では、例えば車両キーとして登録された端末２の正否が判定される。また、本実施形態の認証システム４は、近距離無線通信を用いた端末２の正否の確認に加えて、電子キー５との無線による照合通信を通じて車載機器の作動可否を判定する。
　車両１は、端末２及び電子キー５の認証や照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、操作対象３としてのエンジン８を制御するエンジンＥＣＵ７とを備えている。照合ＥＣＵ６とエンジンＥＣＵ７とは、互いに接続されている。
　車両１は、端末２との間で近距離無線通信を実行する近距離無線通信部９を備えている。近距離無線通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信である。本実施形態の近距離無線通信部９は、端末２とＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）通信を行う。ＢＬＥ通信では、スレーブからのアドバタイジングパケットに対してマスタが応答することにより、ＢＬＥ通信接続が実行される。本実施形態のＢＬＥ通信において、端末２がマスタであり、車両１がスレーブである。例えば照合ＥＣＵ６及び端末２は、機器アドレス等の近距離無線通信に用いる識別情報を互いに送信することにより、ペアリング設定される。ペアリング設定が完了した照合ＥＣＵ６及び端末２の間では、自動的に通信接続の処理が実行される。
　車両１には、電子キー５との無線による照合通信を行う照合通信部１０を備える。照合通信部１０は、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信するとともに、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する。
　端末２は、例えばネットワーク通信を通じてダウンロードされたアプリケーションにより、車両１との近距離無線通信によるＩＤ照合の処理を行う。端末２のメモリ２１には、端末２に登録された鍵情報が記憶されている。端末２は、例えば車両キーとして登録される際に、ネットワーク通信を通じて鍵情報を取得する。鍵情報は、例えばワンタイムキー等であることが好ましい。これにより、端末２は、車両１とのＩＤ照合、車両ドアの施解錠操作、エンジン８の始動操作などの、種々の処理が可能になっている。
　照合ＥＣＵ６は、例えば、端末２の車両キー登録が完了し、かつ端末２とＢＬＥ通信接続が確立している場合、端末２との間で鍵情報の照合を行う。照合ＥＣＵ６は、鍵情報の認証が成立することを確認すると、ＩＤ照合を成立と判定する。そして、照合ＥＣＵ６は、照合ＥＣＵ６によるＩＤ照合成立を一条件として操作対象３の作動を許可する。
　電子キー５には、図示しない固有の電子キーＩＤやキー固有鍵が登録されている。電子キー５は、ＬＦ帯の電波を受信し、その応答としてＵＨＦ帯の電波を送信することで、照合通信を実行する。照合ＥＣＵ６は、照合通信を通じて、例えば電子キーＩＤの照合や、キー固有鍵を用いた暗号認証を行う。照合ＥＣＵ６は、照合通信を通じて、これら照合及び認証が成立した場合、操作対象３の作動を許可する。
　車両１は、操作対象３の作動を管理するスイッチ装置３０を備える。車両１は、操作対象３を作動させる際に操作するスイッチユニット３１を備える。スイッチユニット３１には、ユーザによる操作を検出する操作検出部３２が設けられている。操作検出部３２は、例えば操作を検出した場合に操作信号を照合ＥＣＵ６へ出力する。照合ＥＣＵ６は、鍵情報の認証が成立していることを一条件に、入力した操作信号を基に、車両１の電源状態を切り替える。車両電源は、例えばＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンスタートのいずれかに切り替えられる。
　車両１には、非接触通信を通じてＩＤ照合を実行するイモビライザーシステム４０が設けられている。イモビライザーシステム４０は、端末２及び電子キー５の電池切れや、ノイズの影響などにより、端末２による近距離無線通信、及び電子キー５による照合通信を実行できない場合に、これら通信によるＩＤ照合の代替として車両１に設けられている。
　車両１には、電子タグ４１と第１非接触通信を行う第１アンテナ３３と、電子タグ４１とは異なる他の電子タグ４２と第２非接触通信を行う第２アンテナ３４とが設けられている。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１に設けられている。第１非接触通信及び第２非接触通信の通信結果が、スイッチ装置３０による車両電源の作動の一条件となっている。非接触通信とは、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）通信である。
　第１アンテナ３３と第１非接触通信をする電子タグ４１は、例えば電子キー５に設けられたトランスポンダ５０である。トランスポンダ５０は、例えば、図示しないＩＣと、コイルアンテナとがユニット化されたものである。トランスポンダ５０には、ＩＤ照合で用いられるトランスポンダＩＤが書き込み保存されている。
　第２アンテナ３４と第２非接触通信をする他の電子タグ４２は、例えばＩＣカード６０である。ＩＣカード６０には、ＩＣカード６０の作動を制御するＩＣカード制御部６１と、非接触通信を行う通信部６２とが設けられている。ＩＣカード制御部６１には、第２非接触通信を通じたＩＤ照合で用いられるカードＩＤが書き込み保存されている。ＩＣカード６０は、例えば端末２によって操作対象３を操作しようとするユーザに携帯される。
　本実施形態の場合、第１非接触通信は、ＲＦＩＤにおいて、低周波数の電波を送受信する規格の通信である。第１非接触通信では、例えばＬＦ帯の電波が送受信される。また、第２非接触通信は、メガヘルツ帯の周波数の電波を送受信する規格の通信である。第２非接触通信は、例えばＨＦ（High Frequency）帯の電波が用いられるＮＦＣ（Near Field Communication）の規格の通信である。また、第１非接触通信及び第２非接触通信は、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４からそれぞれ送信される駆動電波を電源として用いてトランスポンダ５０及びＩＣカード６０を駆動させるパッシブ式である。なお、トランスポンダ５０は、ＬＦ帯で通信可能なものの、ＨＦ帯では通信できない。また、ＩＣカード６０は、ＨＦ帯で通信可能なものの、ＬＦ帯では通信できない。
　照合ＥＣＵ６は、第１アンテナ３３と第２アンテナ３４とを制御する通信制御部１１を備えている。また、照合ＥＣＵ６のメモリ１２には、トランスポンダＩＤ及びカードＩＤが記憶されている。通信制御部１１は、第１アンテナ３３と第２アンテナ３４とを、異なるタイミングで作動させ、通信を実行させる。通信制御部１１は、第１アンテナ３３とトランスポンダ５０との間で、第１非接触通信が実行された場合、第１アンテナ３３を介してトランスポンダＩＤを取得する。また、通信制御部１１は、第２アンテナ３４とＩＣカード６０との間で、第２非接触通信が実行された場合、第２アンテナ３４を介してカードＩＤを取得する。照合ＥＣＵ６は、取得したトランスポンダＩＤ及びカードＩＤを用いてイモビライザーシステム４０のＩＤ照合を行う。照合ＥＣＵ６は、ＩＤ照合が成立した場合に、スイッチ装置３０による車両電源の切り替えを許可する。
　図２及び図３に示すように、スイッチユニット３１は、操作を受けるノブ３５と、ノブ３５を可動に保持するハウジング３６とを備えている。ハウジング３６は、例えば奥行き方向に延びる軸線Ｌを有する筒形状を呈している。ノブ３５は、軸線Ｌ上に設けられるとともに、ハウジング３６に対して奥行き方向に進退移動可能に設けられている。一例では、筒形状を有するハウジング３６は、ハウジング３６内で操作部３５がハウジング３６の軸線Ｌに沿って移動可能に操作部３５を保持する。ノブ３５は、奥行き方向の一方側に、ハウジング３６から露出した操作面３５ａを備えている。以降、スイッチユニット３１の奥行き方向において、ノブ３５の操作面３５ａ側が設けられた側を、正面側とし、その反対側を背面側とする。
　ハウジング３６は、ノブ３５の周囲を取り囲むように設けられた円筒部３６ａと、円筒部３６ａの正面側に環状に形成されたベゼル３６ｂと、円筒部３６ａの背面側に延びる断面四角形状の根元部３６ｃとを有している。また、ハウジング３６において円筒部３６ａと根元部３６ｃとの間には、軸線Ｌの径方向に突出するように設けられた鍔部３６ｄが設けられている。
　根元部３６ｃの内部には、基板３７が収容されている。基板３７は、根元部３６ｃに固定されている。基板３７は、その背面に設けられたコネクタ部３７ａに接続された通信線３８を介して、照合ＥＣＵ６に接続されている。
　ノブ３５は、例えば図示しない付勢部材によって正面側に付勢されている。ノブ３５は、背面側に押下操作された場合、付勢部材の付勢力に反してハウジング３６の内部へ押し込まれる。また、ノブ３５は、押下操作が解除された場合、付勢部材の付勢力によって、正面側の初期位置へと戻る。すなわち、スイッチユニット３１は、ノブ３５を押下することにより操作するプッシュモーメンタリ式のスイッチである。
　操作検出部３２は、基板３７においてノブ３５に対向する正面側に、配置されている。つまり、操作検出部３２は、基板３７のノブ３５と対向する表面に配置されている。操作検出部３２は、例えばタクトスイッチであって、基板３７に２つ設けられている。ノブ３５には、基板３７へ向かって背面側へ延びる延在部３５ｂが設けられている。延在部３５ｂの背面側の端面は、操作検出部３２に対向している。ノブ３５が押下操作され、奥行き方向の背面側へ移動すると、延在部３５ｂにより操作検出部３２が押される。これにより、押下操作が検出される。操作検出部３２は、押下操作を検出した場合に、操作信号を出力する。
　ノブ３５の操作面３５ａには、例えばスイッチユニット３１の機能を示す表示部３５ｃが設けられている。表示部３５ｃは、例えば背面側から光を当てられることにより点灯するように構成されている。ノブ３５は、例えば基板３７に設けられた図示しない照明からの光が、表示部３５ｃに当たるように構成されている。本実施形態の場合、ノブ３５は、表示部３５ｃと基板３７との間に、空間を有するように筒状に形成されている。
　スイッチユニット３１において、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ハウジング３６の外縁に沿って設けられている。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、例えばアンテナ線が複数周巻かれた巻き線アンテナである。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、軸線Ｌ回りに環状に巻かれている。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４の巻き数は、例えば各々の通信周波数に応じて設定される。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４では、互いに巻き数が異なっていることが好ましい。なお、図中では、各アンテナを模式的に示している。
　第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１において、互いの通信特性への影響が抑制されるように離隔した位置関係で配置されている。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１の奥行き方向において離隔して配置されている。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、そのアンテナ径が異なるよう巻回されている。すなわち、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、奥行き方向における位置、及び軸線Ｌの径方向における位置が離隔するように巻かれている。
　本実施形態の場合、第１アンテナ３３は、円筒部３６ａにおいて正面側の端部に配置されている。第２アンテナ３４は、鍔部３６ｄに設けられている。すなわち、第１アンテナ３３は、第２アンテナ３４よりも、正面側の位置に設けられるとともに、アンテナ径が小さく設けられている。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、径方向に突出しないように、例えば円筒部３６ａ及び鍔部３６ｄに形成された溝の内部に収容されている。一例では、円筒部３６ａは、円筒部３６ａの外周に沿って環状に形成され、第１アンテナ３３を収容する第１の溝を含み、鍔部３６ｄは、鍔部３６ｄの外周に沿って環状に形成され、第２アンテナ３４を収容する第２の溝を含む。円筒部３６ａの第１の溝に収容された第１アンテナ３３及び鍔部３６ｄの第２の溝に収容された第２アンテナ３４は、ハウジング３６から径方向に突出していない。
　本実施形態の第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、基板３７に接続されている。ここで、第１アンテナ３３と基板３７とを繋ぐ配線を配線３９ａとし、第２アンテナ３４及び基板３７とを繋ぐ配線を配線３９ｂとする。配線３９ａ，３９ｂは、例えば各アンテナからハウジング３６の外面側を通り、根元部３６ｃにおいてハウジング３６の内部に入るとともに、基板３７に接続している。配線３９ａ，３９ｂは、互いに接触しないように、例えば軸線Ｌの周方向の位置をずらして設けられている。また、配線３９ａは、第２アンテナ３４と交差する箇所において、第２アンテナ３４に干渉しないように、例えば鍔部３６ｄの内部を通るように設けられている。
　照合ＥＣＵ６の通信制御部１１は、基板３７を介して第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４に給電することにより、各アンテナの周囲に電波を発生させる。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、例えば基板３７上の回路によって生成された信号に基づく電波を発生させる。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４で受信した信号は、例えば基板３７上の回路によって復調される。また、通信制御部１１は、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４を、互いに異なるタイミングで通信を実行するように制御する。例えば、通信制御部１１は、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４から、互いに異なるタイミングで交互に駆動電波を送信させる。
　以下、本実施形態の作用について説明する。
　図４及び図５に示すように、照合ＥＣＵ６は、通信制御部１１により、第１アンテナ３３への作動指令として作動信号Ａ１を出力するとともに、第２アンテナ３４への作動指令として作動信号Ａ２を出力する。通信制御部１１は、例えば所定の条件が満たされている場合に、作動信号Ａ１，Ａ２を出力する。所定の条件には、例えばユーザの乗車中を検知したこと、及び車両のブレーキペダルが踏まれていること、及び端末２及び電子キー５のＩＤ照合が成立していないこと等が挙げられる。また、通信制御部１１は、作動信号Ａ１及び作動信号Ａ２を繰り返し交互に出力する。
　図４に示すように、第１アンテナ３３は、照合ＥＣＵ６からの作動信号Ａ１に基づき、ＬＦ帯の駆動電波Ｂ１を送信する。第１アンテナ３３は、スイッチユニット３１の近傍の駆動電波Ｂ１の通信エリアに、電子キー５が配置された場合、トランスポンダ５０との間で第１非接触通信を実行する。このとき、電子キー５は、ユーザによって例えばスイッチユニット３１の正面に電子キー５をかざす操作が行われて通信エリアに配置される。第１非接触通信において、トランスポンダ５０は、駆動電波Ｂ１を電源として用いて、自身のトランスポンダＩＤを含む応答信号Ｃ１を送信する。応答信号Ｃ１は、第１アンテナ３３を介して、照合ＥＣＵ６へ出力される。
　図５に示すように、第２アンテナ３４は、照合ＥＣＵ６からの作動信号Ａ２に基づき、ＨＦ帯の駆動電波Ｂ２を送信する。第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１の近傍の駆動電波Ｂ２の通信エリアに、ＩＣカード６０が配置された場合、ＩＣカード制御部６１との間で第２非接触通信を実行する。このとき、ＩＣカード６０は、ユーザによって例えばスイッチユニット３１の正面にＩＣカード６０をかざす操作が行われて通信エリアに配置される。第２非接触通信において、ＩＣカード制御部６１は、駆動電波Ｂ２を電源として用いて、自身のカードＩＤを含む応答信号Ｃ２を送信する。応答信号Ｃ２は、第２アンテナ３４を介して、照合ＥＣＵ６へ出力される。
　照合ＥＣＵ６は、応答信号Ｃ１を入力した場合、これに含まれているトランスポンダＩＤと、メモリ１２に記憶されたトランスポンダＩＤとが一致するかを確認する。照合ＥＣＵ６は、これらトランスポンダＩＤが一致する場合に、ＩＤ照合が成立したと判定する。また、照合ＥＣＵ６は、応答信号Ｃ２を入力した場合、これに含まれているカードＩＤと、メモリ１２に記憶されたカードＩＤとが一致するかを確認する。照合ＥＣＵ６は、これらカードＩＤが一致する場合に、ＩＤ照合が成立したと判定する。照合ＥＣＵ６は、ＩＤ照合が成立していることを一条件に、スイッチユニット３１のノブ３５が押下操作された場合、車両電源を切り換える。
　上記のように、同一のスイッチユニット３１に設けられた第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、互いに異なる周波数の第１非接触通信及び第２非接触通信を実行することができる。ユーザが電子キー５を利用する場合、例えば電子キー５が電池切れになった場合でも、トランスポンダ５０によって車両電源の作動を許可に移行させることができる。また、例えば端末２を利用して車両の操作を行う場合などで、ユーザが電子キー５を所持していない場合、ＩＣカード６０を用いることによって、車両電源の作動を許可に移行させることができる。
　第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、それぞれスイッチユニット３１の近傍に非接触通信の通信エリアを形成する。ユーザにとっては、電子キー５及びＩＣカード６０のどちらを用いる場合でも、非接触通信を実行する際に、これらをスイッチユニット３１にかざす操作を行えばよい。すなわち、電子キー利用の場合と、ＩＣカード利用の場合とで、非接触通信の際にユーザが行うべき操作が同じとなる。それだけ、ユーザにとっては、どの操作を行うべきかが分かり易く、ユーザの利便性の低下を抑制できる。
　ところで、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４の通信特性は、周囲に存在する金属材料の影響を受ける。通信特性とは、例えば各アンテナから送信される電波についての、通信距離、信号強度、及びノイズレベルなどが挙げられる。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、他の金属材料との間の距離が近くなるにつれて、通信特性が悪化する傾向がある。従って、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４の間の距離が近い場合、互いの通信特性に影響を及ぼし、通信特性が悪化する懸念があった。
　本実施形態の場合、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１において、奥行き方向において離隔した位置関係に配置されている。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、互いに巻き径が異なることにより軸線Ｌの径方向において離隔した位置関係に配置されている。これにより、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、互いの通信特性への影響を抑制することができる。
　また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、通信制御部１１により、互いに異なるタイミングで通信を実行する。そのため、各アンテナから送信される電波が互いに干渉することがない。これにより、通信特性への影響が抑制できる。
　以下、本実施形態の効果について説明する。
　（１）スイッチ装置３０は、操作対象３を作動させる際に操作するスイッチユニット３１を備えている。スイッチ装置３０は、電子キー５のトランスポンダ５０と所定の周波数の第１非接触通信が可能な第１アンテナ３３と、第１非接触通信とは異なる周波数の第２非接触通信でＩＣカード６０と通信する第２アンテナ３４とを備えている。第１非接触通信及び第２非接触通信の通信結果は、操作対象３の作動の一条件である。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ともにスイッチユニット３１に設けられている。この構成によれば、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、それぞれスイッチユニット３１の近傍に非接触通信の通信エリアを形成する。ユーザにとっては、電子キー５及びＩＣカード６０のどちらを用いる場合でも、非接触通信を実行する際に、これらをスイッチユニット３１に近づける操作を行う。すなわち、電子キー利用の場合と、ＩＣカード利用の場合とで、非接触通信の際にユーザに課される操作方法が同じとなり、それだけ、ユーザにとっては、どの操作をすべきかが分かり易くなる。従って、ユーザにとっての利便性低下を抑制しつつ、異なる２つの周波数での非接触通信を実行できる。
　（２）第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１において、互いの通信特性への影響が抑制されるように離隔した位置関係で配置されている。この構成によれば、第１非接触通信及び第２非接触通信を成立させ易くできる。これにより、ユーザの利便性向上に寄与できる。
　（３）第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、スイッチユニット３１の奥行き方向において離隔して配置されている。この構成によれば、奥行き方向において離隔することで、通信特性への影響を抑制することができる。これにより、ユーザの利便性向上に寄与できる。
　（４）第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、軸線Ｌ回りに環状に設けられるとともに、アンテナ径が互いに異なるように形成されている。この構成によれば、軸線Ｌの径方向において離隔した位置関係で配置することで、通信特性への影響を抑制することができる。これにより、ユーザの利便性向上に寄与できる。
　（５）第１非接触通信は、低周波数の電波を送受信する規格の通信である。第２非接触通信は、メガヘルツ帯の周波数の電波を送受信する規格の通信である。第１非接触通信及び第２非接触通信は、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４からそれぞれ送信される駆動電波を電源にトランスポンダ５０及びＩＣカード６０を駆動させるパッシブ式である。この構成によれば、電子タグ側に電池が不要となる。これにより、ユーザの利便性向上に寄与できる。
　（６）第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、互いに異なるタイミングで通信を実行する。この構成によれば、同時に通信をすることで互いの通信に干渉することが無い。すなわち、通信特性への影響を抑制することができる。
　（７）スイッチユニット３１は、操作を受けるノブ３５と、ノブを可動に保持するハウジング３６とを備えている。第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ノブ３５の周方向に沿って巻回されている。この構成によれば、ノブ３５が操作されるスイッチユニット３１にアンテナを好適に配置することができる。
　（８）第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ハウジング３６に設けられている。この構成によれば、スイッチユニット３１における固定側のハウジング３６に、アンテナを配置することができる。そのため、可動側に配置するのと比べて簡易な構成とすることができる。
　（９）スイッチユニット３１は、押下操作により操作対象３の作動状態を切り替えるプッシュスイッチである。この構成によれば、非接触通信機能を有するプッシュスイッチにおいて、異なる２つの周波数で通信可能になる。
　なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・図６に示すように、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、奥行き方向に互いに離隔した位置において、アンテナ径が同じに設けられていてもよい。例えば、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ともに円筒部３６ａに設けられていてもよい。これによっても、通信特性への影響が抑制される。
　・図７に示すように、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、奥行き方向において同じ位置に設けられつつ、アンテナ径が異なるように設けられていてもよい。例えば、第２アンテナ３４は、ベゼル３６ｂの外周に沿って設けられてもよい。このように、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４の位置関係は、本実施形態に限定されず、仕様に応じて適宜変更可能である。また、第１非接触通信及び第２非接触通信が可能であれば、離隔して配置することにも限定されない。
　・第１アンテナ３３は、第２アンテナ３４よりも、背面側の位置に設けられていてもよいし、アンテナ径が大きく設けられていてもよい。例えば、第２アンテナ３４が円筒部３６ａに設けられ、第１アンテナ３３が鍔部３６ｄに設けられてもよい。
　・第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ハウジング３６において、内面側に設けられていてもよい。また、第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ベゼル３６ｂに設けられてもよいし、円筒部３６ａに設けられてもよいし、鍔部３６ｄに設けられていてもよいし、根元部３６ｃに設けられていてもよい。
　・第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、ハウジング３６に設けられることに限定されず、ノブ３５に設けられてもよい。
　・第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、同じタイミングで通信を実行してもよい。すなわち、互いに異なるタイミングで通信を実行することに限定されない。
　・第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、基板３７を介さずに直接外部に接続されていてもよい。
　・第１非接触通信及び第２非接触通信の周波数や規格は特に限定されない。例えば、第１非接触通信及び第２非接触通信は、ＬＦ帯でもよいし、ＨＦ帯でもよいし、ＵＨＦ帯でもよい。また、電磁誘導方式でもよいし、電磁結合方式でもよいし、電波方式でもよい。
　・第１非接触通信及び第２非接触通信は、アンテナ側から電力伝送を行うパッシブ式に限定されず、電子タグ４１及び他の電子タグ４２に設けられた電池を電源に通信を行うアクティブ式であってもよい。
　・第１アンテナ３３及び第２アンテナ３４は、アンテナ線が巻かれた巻き線アンテナでもよいし、エッチングや印刷などにより設けられたループアンテナであってもよいし、ダイポールアンテナであってもよい。
　・電子タグ４１は、トランスポンダ５０に限定されず、種々のＲＦＩＤタグを用いることができる。
　・他の電子タグ４２は、ＩＣカード６０に限定されず、種々のＲＦＩＤタグを用いることができる。
　・スイッチユニット３１は、プッシュスイッチに限定されず、ノブ３５が軸線Ｌ回りに回転するダイヤル式のスイッチであってもよい。
　・スイッチユニット３１は、ノブ３５が可動のものに限定されず、例えばタッチセンサを備えるタッチスイッチであってもよい。
　・スイッチ装置３０は、車両１のイモビライザーシステム４０に適用されることに限定されず、種々の装置に適用できる。また、認証システム４の代替として照合を行うものに限定されない。
　・操作対象３は、本実施形態に限定されず、例えば住宅のドアなど、種々の機器、建物、装置に適用可能である。
　１…車両、２…端末、３…操作対象、４…認証システム、５…電子キー、６…照合ＥＣＵ、３０…スイッチ装置、３１…スイッチユニット、３２…操作検出部、３３…第１アンテナ、３４…第２アンテナ、３５…ノブ、３６…ハウジング、４０…イモビライザーシステム、４１…電子タグ、４２…電子タグ、５０…トランスポンダ、６０…ＩＣカード。

Claims (9)

  1. 　操作対象を作動させる際に操作するスイッチユニットと、
    　電子タグと所定の周波数の第１非接触通信が可能であり、前記第１非接触通信の通信結果が前記操作対象の作動の一条件となるように、前記スイッチユニットに設けられた第１アンテナと、
    　前記第１アンテナとともに前記スイッチユニットに設けられ、前記電子タグとは異なる他の電子タグでも前記操作対象の作動が可能となるように、前記第１非接触通信とは異なる周波数の第２非接触通信で前記他の電子タグと通信するように設けられた第２アンテナと、を備えるスイッチ装置。
  2. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記スイッチユニットにおいて、互いの通信特性への影響が抑制されるように離隔した位置関係で配置されている
    請求項１に記載のスイッチ装置。
  3. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記スイッチユニットの奥行き方向において離隔して配置されている
    請求項２に記載のスイッチ装置。
  4. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記スイッチユニットの奥行き方向に延びる軸線回りに環状に設けられるとともに、アンテナ径が互いに異なるように形成されている
    請求項２又は請求項３に記載のスイッチ装置。
  5. 　前記第１非接触通信は、低周波数の電波を送受信する規格の通信であり、
    　前記第２非接触通信は、メガヘルツ帯の周波数の電波を送受信する規格の通信であり、
    　前記第１非接触通信及び前記第２非接触通信は、アンテナ側から送信される駆動電波を電源として用いて前記電子タグ及び前記他の電子タグを駆動させるパッシブ式である
    請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
  6. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、互いに異なるタイミングで通信を実行する、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
  7. 　前記スイッチユニットは、操作を受けるノブと、前記ノブを可動に保持するハウジングと、を備え、
    　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記ノブの周方向に沿って巻回されている、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
  8. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記ハウジングに設けられている
    請求項７に記載のスイッチ装置。
  9. 　前記スイッチユニットは、押下操作により前記操作対象の作動状態を切り替えるプッシュスイッチである
    請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
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