JP2008013916A - Portable machine - Google Patents

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Shinji Kamaeguchi
信二 搆口
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a portable machine capable of particularly lengthening the battery service life, in the portable machine for communicating with an on-vehicle machine mounted on a vehicle. <P>SOLUTION: A voltage generating means 12 outputs DC voltage from electromotive force of a receiving part 11 generated by the electromagnetic induction action, by receiving a request signal from the on-vehicle machine 20. The portable machine 10 is constituted so that the voltage generating means 12 connects and disconnects a control means 15 and a battery 14 by turning on and off a switch means 13 by an ON signal A when this voltage exceeds a predetermined voltage level. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載された車載機との間で双方向通信を行い、車両ドアなどの施錠・解錠を遠隔制御するキーレスエントリーシステムなどに用いられる携帯機に関するものである。   The present invention relates to a portable device used for a keyless entry system or the like that performs bidirectional communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle and remotely controls locking / unlocking of a vehicle door or the like.

近年、車両ドアなどの施錠・解錠を、キーを使用することなく遠隔制御により行うキーレスエントリーシステムが普及しつつある。   In recent years, a keyless entry system that performs locking and unlocking of a vehicle door and the like by remote control without using a key is becoming widespread.

このキーレスエントリーシステムは、車両に搭載された車載機と運転者などが携帯する携帯機とを備え、車載機から定期的に送信される要求信号に携帯機が応答して、携帯機から返信される応答信号に含まれる識別コードを車載機が認証することにより、車両ドアなどの施錠・解錠を遠隔制御させるシステムである。このキーレスエントリーシステムにより、鍵穴にキーを挿入して施錠・解錠する操作が不要になり、利便性が向上する。   This keyless entry system includes an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by a driver. The portable device responds to a request signal periodically transmitted from the in-vehicle device and is returned from the portable device. This is a system for remotely controlling locking / unlocking of a vehicle door or the like by the in-vehicle device authenticating the identification code included in the response signal. This keyless entry system eliminates the need to insert and lock the key into the keyhole to lock / unlock, improving convenience.

上記キーレスエントリーシステムが動作するために、従来の携帯機は、車両に搭載された車載機からの要求信号を受信する受信部を備え、この要求信号に応答して前記車載機に応答信号を送信する制御手段と、この制御手段に常に電源を供給する電池とから構成されている。   In order for the keyless entry system to operate, a conventional portable device includes a receiving unit that receives a request signal from an in-vehicle device mounted on a vehicle, and transmits a response signal to the in-vehicle device in response to the request signal. And a battery that constantly supplies power to the control means.

以上の構成において、携帯機は、車載機との間で双方向通信が可能な通信範囲を有している。   In the above configuration, the portable device has a communication range in which bidirectional communication is possible with the in-vehicle device.

例えば、携帯機を帯同する運転者が車両の運転を終え、車両ドアを閉じて車両から離れ、通信範囲内から通信範囲外に出ると、そのことを検知した車載機は、車両ドアの施錠操作を行う。逆に、携帯機を帯同する運転者が車両に近づき、通信範囲外から通信範囲内に入ったことを検知すると車両ドアの解錠操作を行う。   For example, when a driver who is accompanied by a portable device finishes driving the vehicle, closes the vehicle door, leaves the vehicle, and goes out of the communication range from the communication range, I do. On the other hand, when the driver who carries the portable device approaches the vehicle and detects that the vehicle enters the communication range from outside the communication range, the vehicle door is unlocked.

したがって、携帯機は、車載機との間で双方向通信ができない通信範囲外にあっても、車載機から定期的に送信される要求信号を常に受信できる、動作状態を持続している。   Therefore, even if the portable device is out of a communication range where bidirectional communication with the in-vehicle device is not possible, the portable device is continuously in an operation state in which a request signal periodically transmitted from the in-vehicle device can be received.

このように、従来の携帯機は車載機との間で双方向通信ができない通信範囲外においても動作状態を持続しているため、常に搭載された電池を消費し続ける。実測によると、この通信範囲外における携帯機の消費電流は10〜15μAであった。   As described above, the conventional portable device continues to operate even outside the communication range in which two-way communication with the in-vehicle device cannot be performed. According to actual measurement, the consumption current of the portable device outside this communication range was 10 to 15 μA.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平9−105255号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP-A-9-105255

しかしながら、上記従来の携帯機においては、車載機との間で双方向通信ができない通信範囲外(以下、非通信範囲と記載する)においても動作状態を持続して常に搭載された電池を消費し続けるため、電池寿命が短いという課題があった。   However, the conventional portable device described above consumes a battery that is constantly mounted in an operating state even outside the communication range where bidirectional communication with the in-vehicle device is not possible (hereinafter referred to as a non-communication range). In order to continue, there was a problem that the battery life was short.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、非通信範囲における電池の消費電流を小さくすることで電池寿命を長くすることが出来る携帯機を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide a portable device capable of extending the battery life by reducing the current consumption of the battery in the non-communication range.

上記目的を達成するために本発明の携帯機は、以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, a portable device of the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、車載機からの要求信号を受信することで、電磁誘導により受信部に発生する起電力から直流電圧を出力するとともに、スイッチ手段をON/OFFして電池を制御手段に断接する電圧発生手段を設けて携帯機を構成したものであり、したがって、非通信範囲においては動作しなくできることによって、電池の消費電流は小さくなるため、電池の長寿命化が図れる携帯機を得ることができるという作用を有する。   According to the first aspect of the present invention, by receiving a request signal from the vehicle-mounted device, the DC voltage is output from the electromotive force generated in the receiving unit by electromagnetic induction, and the switch means is turned ON / OFF. The portable device is configured by providing voltage generating means for connecting / disconnecting the battery to / from the control means.Therefore, the battery consumption current is reduced by not being able to operate in the non-communication range. It has the effect that a portable device can be obtained.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、要求信号を受信する受信部を複数設け、電圧発生手段が、前記複数の受信部の何れかの電磁誘導作用から直流電圧を出力するとしたものであり、一番大きな電磁誘導作用を効率良く利用することができるという作用を有する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of receiving portions for receiving the request signal are provided, and the voltage generating means outputs a DC voltage from any electromagnetic induction action of the plurality of receiving portions. Then, it has the effect | action that the largest electromagnetic induction effect | action can be utilized efficiently.

以上のように本発明によれば、非通信範囲時の消費電流を小さくし、電池寿命を長くすることが出来るキーレスエントリーシステムなどの携帯機を得ることができるという有利な効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that it is possible to obtain a portable device such as a keyless entry system that can reduce current consumption in a non-communication range and extend battery life.

以下、本発明の実施の形態について、図1、図2を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態による携帯機と車載機間の通信を説明するブロック図であり、同図において、11は受信部で、受信部11は車載機20から定期的に送信される要求信号を受信して、その信号を制御手段15に伝送する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram for explaining communication between a portable device and an in-vehicle device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a receiving unit, and the receiving unit 11 is periodically transmitted from the in-vehicle device 20. The request signal is received and transmitted to the control means 15.

この受信部11は、磁性体のコアにコイルを巻回して形成されたコイルアンテナであり、携帯機10がどのような姿勢であっても要求信号を受信できるようにX,Y,Zの各軸方向に高感度なX,Y,Zの複数のコイルアンテナが並列接続されて形成されている。   The receiving unit 11 is a coil antenna formed by winding a coil around a magnetic core, and each of X, Y, and Z can receive a request signal regardless of the posture of the portable device 10. A plurality of X, Y, and Z coil antennas with high sensitivity in the axial direction are connected in parallel.

次に、12は電圧発生手段で、電圧発生手段12は受信部11に並列接続され、受信部11が要求信号を受信した際に、要求信号の交流磁界により電磁誘導され受信部11に発生する起電力を整流・平滑して直流電圧を出力するとともに、この直流電圧が所定の電圧レベルを超えた際にオン信号Aをスイッチ手段13に出力する。   Next, reference numeral 12 denotes voltage generating means. The voltage generating means 12 is connected in parallel to the receiving unit 11 and when the receiving unit 11 receives the request signal, it is electromagnetically induced by the AC magnetic field of the request signal and generated in the receiving unit 11. The electromotive force is rectified and smoothed to output a DC voltage, and when the DC voltage exceeds a predetermined voltage level, an ON signal A is output to the switch means 13.

そして、このオン信号AによりONするスイッチ手段13は、制御手段15の電源端子と電池14との間に接続されており、ONすることで電池14の電源を制御手段15に供給する。なお、電池14には、例えば、DC3Vのボタン電池などを用いることが出来る。   The switch means 13 that is turned on by the ON signal A is connected between the power supply terminal of the control means 15 and the battery 14, and supplies the power of the battery 14 to the control means 15 when turned on. The battery 14 may be a DC 3V button battery, for example.

その結果、制御手段15は、電池14から電源の供給を受けることで、それまでの非動作状態から動作状態に移行して、受信部11からの要求信号を受入れる一方、スイッチ手段13に対しON状態を継続させるラッチ信号Bを出力するように形成されている。   As a result, the control means 15 is supplied with power from the battery 14 to shift from the non-operating state so far to the operating state, and accepts the request signal from the receiving unit 11, while the switch means 13 is turned on. A latch signal B for continuing the state is output.

そして、制御手段15は、要求信号を判定し正しいと判断すると、車載機20に対しアンテナ16から応答信号を送信するようにして携帯機10が構成されている。   When the control unit 15 determines the request signal and determines that the request signal is correct, the portable device 10 is configured to transmit a response signal from the antenna 16 to the in-vehicle device 20.

なお、本実施の形態において要求信号としては、例えば、LF周波数の125kHz帯の交流磁界を用い、応答信号としては、例えば、RF周波数の2.5GHz帯や5GHz帯の電波を用いることが出来る。   In the present embodiment, for example, an AC magnetic field of 125 kHz band of LF frequency can be used as the request signal, and radio waves of 2.5 GHz band or 5 GHz band of RF frequency can be used as the response signal, for example.

また、入力部17を設けて携帯機10を構成しても良い。この入力部17は、車載機20との通信を行うことなく運転者が車両のドアの施錠・解錠を意図的に行うために操作するスイッチである。したがって、この入力部17を搭載する場合、図1に示すように、電池14は操作信号を発生させる制御手段15の信号発生回路に結線Cで接続されている。   Further, the portable device 10 may be configured by providing the input unit 17. The input unit 17 is a switch that is operated by the driver to intentionally lock and unlock the door of the vehicle without performing communication with the in-vehicle device 20. Therefore, when the input unit 17 is mounted, as shown in FIG. 1, the battery 14 is connected to the signal generation circuit of the control means 15 for generating the operation signal by the connection C.

なお、操作信号も応答信号と同じ、RF周波数の2.5GHz帯や5GHz帯の電波を用いることが出来る。   Note that the operation signal can be the same as the response signal using radio waves of the RF frequency of 2.5 GHz band or 5 GHz band.

以上の構成において、携帯機10は、車載機20との間で双方向通信が可能な通信範囲を有している。この通信範囲内において携帯機10は動作状態となり、通信範囲外の非通信範囲においては非動作状態となる。   In the above configuration, the portable device 10 has a communication range in which bidirectional communication with the in-vehicle device 20 is possible. The portable device 10 is in an operating state within this communication range, and is in a non-operating state in a non-communication range outside the communication range.

まず、携帯機10が通信範囲内に移動したときの動作について図2を用いて説明する。   First, the operation when the portable device 10 moves within the communication range will be described with reference to FIG.

例えば、車両のドアが施錠されている時に、携帯機10を帯同する運転者が車両に近づき車載機20との間で通信可能な通信範囲内に入ると、図2に示すように受信部11が車載機20からの要求信号をt1で受信する。   For example, when the driver of the portable device 10 approaches the vehicle and enters the communication range that can communicate with the in-vehicle device 20 when the door of the vehicle is locked, the receiving unit 11 as shown in FIG. Receives the request signal from the vehicle-mounted device 20 at t1.

次に、電圧発生手段12は、要求信号の交流磁界により電磁誘導され受信部11の複数のコイルアンテナX,Y,Zに発生する一番大きな起電力を整流・平滑して直流電圧を出力する。   Next, the voltage generator 12 rectifies and smoothes the largest electromotive force that is electromagnetically induced by the AC magnetic field of the request signal and is generated in the plurality of coil antennas X, Y, Z of the receiver 11 and outputs a DC voltage. .

その電圧は急速に高くなり、所定の電圧レベルVsを超えると、電圧発生手段12は、t2でオン信号Aを出力し、このオン信号Aによりスイッチ手段13をONする。スイッチ手段13がONすることで電池14は制御手段15に接続される。   The voltage rises rapidly, and when the voltage level exceeds a predetermined voltage level Vs, the voltage generation means 12 outputs an ON signal A at t2, and the switch means 13 is turned ON by this ON signal A. The battery 14 is connected to the control means 15 when the switch means 13 is turned on.

その結果、制御手段15は、電池14から電源供給を受け、それまでの非動作状態から動作状態に移行して受信部11からの要求信号を受入れる。また同時に制御手段15は、スイッチ手段13に対しON状態を継続させるラッチ信号Bを出力する。   As a result, the control means 15 receives power supply from the battery 14, shifts from the previous non-operating state to the operating state, and accepts the request signal from the receiving unit 11. At the same time, the control means 15 outputs a latch signal B for continuing the ON state to the switch means 13.

一方、要求信号が終了するt3以降では、電圧発生手段12の電圧は急速に低くなり、所定の電圧レベルVsを下回るとオン信号Aの出力が停止するが、スイッチ手段13のON状態はt5まで継続できる。この継続時間taは、上記ラッチ信号Bによるものである。このことから制御手段15は、動作に必要な所望の時間が確保できる。   On the other hand, after t3 when the request signal ends, the voltage of the voltage generating means 12 rapidly decreases, and when the voltage signal falls below the predetermined voltage level Vs, the output of the ON signal A stops, but the ON state of the switch means 13 remains until t5. Can continue. This duration ta is due to the latch signal B. Therefore, the control unit 15 can secure a desired time required for the operation.

この動作状態において制御手段15は、要求信号をデジタル信号に復調して得られた要求コードと、自らに予め記憶されたコードとを比較判定する。その判定結果が正しいと判断すると、信号発生回路で応答信号を出力し、車載機20に対しアンテナ16から応答信号を送信する。   In this operating state, the control means 15 compares and determines a request code obtained by demodulating the request signal into a digital signal and a code stored in advance in itself. When it is determined that the determination result is correct, the signal generation circuit outputs a response signal and transmits the response signal from the antenna 16 to the in-vehicle device 20.

そして、車載機20は、図1において、受信部23で受信した応答信号に含まれる識別コードを制御回路22で予め記憶しているコードと照合し、その結果正しいと判断すると、アクチュエータ31により図示しないドアロック機構を動作させて車両ドアの解錠動作を行う。   Then, in FIG. 1, the in-vehicle device 20 compares the identification code included in the response signal received by the receiving unit 23 with the code stored in advance in the control circuit 22. The door lock mechanism is operated to unlock the vehicle door.

次に、非通信範囲に移動したときの携帯機10は、車載機20からの要求信号を受信できないため、制御手段15には電池14から電源が供給されることはなく非動作状態となる。この非動作状態での携帯機10は、電流をほとんど消費しない。   Next, since the portable device 10 when moving to the non-communication range cannot receive the request signal from the in-vehicle device 20, the control means 15 is not supplied with power from the battery 14 and becomes inoperative. The portable device 10 in this non-operating state consumes little current.

また、運転者が意図的に操作できる入力部17を備えている場合、入力部17の操作により操作信号を受信した車載機20は、アクチュエータ31を動作させて車両ドアの解錠または施錠動作を行う。   When the input unit 17 that can be intentionally operated by the driver is provided, the vehicle-mounted device 20 that has received the operation signal by operating the input unit 17 operates the actuator 31 to unlock or lock the vehicle door. Do.

この入力部17を備えている場合、電池14は操作信号を発生させる制御手段15の信号発生回路にのみ結線Cで接続されているため、入力部17の操作されない非操作時における携帯機10の消費電流は、実測によると1μA以下と小さいものである。   When the input unit 17 is provided, the battery 14 is connected only to the signal generation circuit of the control means 15 for generating the operation signal by the connection C. Therefore, the portable device 10 is not operated when the input unit 17 is not operated. The current consumption is as small as 1 μA or less according to actual measurement.

このように本実施の形態によれば、車載機20からの要求信号を受信できる通信範囲において携帯機10は、車載機20からの要求信号を受信すると、受信部11に発生する起電力から電圧発生手段12が直流電圧を出力し、この電圧が所定の電圧レベルVsを超えると、電圧発生手段12のオン信号Aによりスイッチ手段13をONする。そのことで電池14は制御手段15に接続され、携帯機10は動作状態にできるとしたものであり、したがって、要求信号を受信できない非通信範囲における携帯機10は、車載機20からの要求信号を受信できないため、制御手段15には電池14から電源が供給されることはなく非動作状態にできる。この非動作状態で電流をほとんど消費しないため、電池寿命を長くできる携帯機10を得ることができるものである。   Thus, according to the present embodiment, when the portable device 10 receives the request signal from the in-vehicle device 20 in the communication range in which the request signal from the in-vehicle device 20 can be received, the voltage from the electromotive force generated in the receiving unit 11 When the generating means 12 outputs a DC voltage and this voltage exceeds a predetermined voltage level Vs, the switch means 13 is turned on by the ON signal A of the voltage generating means 12. Accordingly, the battery 14 is connected to the control means 15 and the portable device 10 can be in an operating state. Therefore, the portable device 10 in the non-communication range in which the request signal cannot be received is the request signal from the in-vehicle device 20. Therefore, the control means 15 is not supplied with power from the battery 14 and can be in a non-operating state. Since almost no current is consumed in this non-operating state, the portable device 10 capable of extending the battery life can be obtained.

また、携帯機10は要求信号を受信する受信部11を複数のコイルアンテナで形成することによって、複数のコイルアンテナに発生する一番大きな起電力を効率よく利用することができる。   Moreover, the portable device 10 can efficiently use the largest electromotive force generated in the plurality of coil antennas by forming the reception unit 11 that receives the request signal with the plurality of coil antennas.

なお、本実施の形態において、キーレスエントリーシステムの例で説明したが、これに限ることはなく、イモビライザシステムを併用して実施することも可能である。   In the present embodiment, the example of the keyless entry system has been described. However, the present invention is not limited to this, and the immobilizer system can be used in combination.

ここで、イモビライザシステムとは、車載機20が携帯機10からの識別コード(以下、イモビコードと記載する)を認証することにより、エンジンの始動の可否を判別するシステムである。このシステムにより、認証されない場合には、キーを挿入して操作してもエンジンを始動させることが出来なく、その結果、自動車の盗難を防止することが出来る。   Here, the immobilizer system is a system that determines whether or not the engine can be started by authenticating an identification code (hereinafter referred to as an immobilizer code) from the portable device 10 by the in-vehicle device 20. With this system, if it is not authenticated, even if a key is inserted and operated, the engine cannot be started, and as a result, the car can be prevented from being stolen.

このイモビライザシステムは、図1において、携帯機10を帯同する運転者がイグニッションスイッチ33を操作すると、車載機20は認証のための要求信号を出力する。   In this immobilizer system, in FIG. 1, when a driver associated with the portable device 10 operates the ignition switch 33, the in-vehicle device 20 outputs a request signal for authentication.

そして、要求信号を受信した携帯機10は、キーレスエントリーシステムと同様に動作して動作状態になり、制御手段15が要求信号のコード照合を行い正しいと判断すると、受信部11からイモビコードを含む動作信号を出力する。   The portable device 10 that has received the request signal operates in the same manner as the keyless entry system and enters an operating state. When the control unit 15 performs code verification of the request signal and determines that the request signal is correct, the portable device 10 includes an immobil code from the receiving unit 11. An operation signal is output.

この動作信号を受信した車載機20は、イモビコードと自らに記憶されたコードとを照合して正しいと判断すると、エンジンスタータ32を駆動して図示しないエンジンを始動させる。   When receiving the operation signal, the in-vehicle device 20 collates the immobilizer code with the code stored in the vehicle-mounted device 20 and determines that it is correct, and then drives the engine starter 32 to start an engine (not shown).

このように本実施の形態によれば、キーレスエントリーシステムに加えイモビライザシステムを併用できるため、利便性の向上が図れる携帯機10を得ることができ有用である。   As described above, according to the present embodiment, since the immobilizer system can be used in addition to the keyless entry system, the portable device 10 that can improve the convenience can be obtained and useful.

また、これら実施の形態では、電圧発生手段12やスイッチ手段13は個別に形成されている例で説明したが、これに限ることはなく、制御手段15とともに1チップ上に回路構成することで、携帯機10の一層の小型化と低コスト化が可能にできる。   In these embodiments, the voltage generating means 12 and the switch means 13 have been described as being individually formed. However, the present invention is not limited to this, and by configuring the circuit together with the control means 15 on one chip, The portable device 10 can be further reduced in size and cost.

さらに、携帯機10の制御手段15に電源を供給できれば良い場合、要求信号は単にLF周波数のみの信号でも良い。   Further, if it is sufficient to supply power to the control means 15 of the portable device 10, the request signal may be a signal having only the LF frequency.

本発明による携帯機は、非通信範囲において非動作状態にでき、この時の消費電流を小さくして電池寿命を長くすることが出来るという効果を有し、キーレスエントリーシステム等に有用である。   The portable device according to the present invention can be brought into a non-operating state in a non-communication range, has an effect of reducing the current consumption at this time and extending the battery life, and is useful for a keyless entry system or the like.

本発明の一実施の形態による携帯機および車載機のブロック図1 is a block diagram of a portable device and an in-vehicle device according to an embodiment of the present invention. 同携帯機における動作説明図Operation explanatory diagram of the portable device

符号の説明Explanation of symbols

10 携帯機
11 受信部
12 電圧発生手段
13 スイッチ手段
14 電池
15 制御手段
A オン信号
B ラッチ信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Portable machine 11 Receiving part 12 Voltage generation means 13 Switch means 14 Battery 15 Control means A ON signal B Latch signal

Claims (2)

車両に搭載された車載機からの要求信号を受信する受信部と、前記要求信号に応答して前記車載機に応答信号を送信する制御手段と、前記制御手段に電源を供給する電池とからなり、
前記要求信号により電磁誘導され前記受信部に発生する起電力を直流電圧に変換するとともに、前記電池をスイッチ手段を介して前記制御手段に断接する電圧発生手段を設けた携帯機。
A receiving unit that receives a request signal from an in-vehicle device mounted on a vehicle, a control unit that transmits a response signal to the in-vehicle device in response to the request signal, and a battery that supplies power to the control unit. ,
A portable device provided with voltage generating means for converting an electromotive force electromagnetically induced by the request signal and generated in the receiving section into a DC voltage, and for connecting and disconnecting the battery to the control means via a switch means.
前記要求信号を受信する受信部を複数設け、電圧発生手段が、前記複数の受信部の何れかの電磁誘導作用から直流電圧を出力する請求項1記載の携帯機。 The portable device according to claim 1, wherein a plurality of receiving units that receive the request signal are provided, and the voltage generation unit outputs a DC voltage from any one of the plurality of receiving units.
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