JP2012052407A - 電子キー - Google Patents

Abstract

【課題】２次電池の充電中において、ノイズにより電子キーが勝手に起動して無駄に電力が消費されてしまうことを防止することができる電子キーを提供する。
【解決手段】電子キー２にＵＳＢ端子１９を設け、ＵＳＢ端子１９を電子機器に接続して、電子機器から電力を取得することにより、電子キー２の２次電池１６を充電する。２次電池１６の充電中は、充電動作停止部２７によりＬＦ受信機１４の受信動作を停止する。このため、電子機器からノイズが送信されていても、このノイズに反応して電子キー２が起動することがなくなるので、充電中の２次電池１６が無駄に消費されずに済む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＤコードを無線により通信相手に送信してＩＤ照合を行う電子キーに関する。

従来、多くの車両には、電子キーが双方向通信により無線で車両とＩＤ照合するキー操作フリーシステムが搭載されている。キー操作フリーシステムは、車両からＬＦ帯の電波で送信されたリクエスト信号を電子キーが受信すると、電子キーがＩＤ信号をＵＨＦ帯の電波により車両に送信してＩＤ照合を行うものである。また、この種の電子キーとしては、２次電池をキー電源とすることによって、電池切れによる電池交換作業を不要とするもの（特許文献１等参照）が開発されている。

特開２００９−２０３６４１号公報

２次電池式の電子キーは、電池が消費されたとき、例えば電子機器のコンセントに繋ぐなどして、２次電池を充電する必要がある。しかし、この種の電子機器からは、ノイズ電波が発生している可能性も否めず、充電中の電子キーがノイズ電波に影響を受けて起動してしまうことも想定される。こうなると、充電中の電子キーがこのノイズ電波によって起動してしまい、２次電池の充電実行中にも拘らず、ノイズ電波を受信する度に電子キーが起動して、２次電池を無駄に消費してしまう問題に繋がっていた。

本発明の目的は、２次電池の充電中において、ノイズにより電子キーが勝手に起動して無駄に電力が消費されてしまうことを防止することができる電子キーを提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、通信相手と双方向通信によりＩＤ照合が可能であり、電源として２次電池を有する電子キーにおいて、前記２次電池が充電中か否かを監視する監視手段と、前記２次電池が充電中のとき、当該電子キーにおける受信動作を停止する受信動作停止手段とを備えたことを要旨とする。

本発明の構成によれば、電子キーを電子機器に接続して、電子機器から電力を取得することにより、２次電池を充電する。２次電池の充電中は、受信動作停止手段によって電子キーの受信動作が停止される。よって、２次電池を充電するために接続した電子機器からノイズが送信されていても、充電中の電子キーがこのノイズによって起動することがなくなるので、充電中の２次電池の電力が無駄に消費されずに済む。

本発明では、ＵＳＢ端子と、当該ＵＳＢ端子が電子機器に接続されたとき、当該電子機器から前記ＵＳＢ端子を通じて電力を取得して、当該電力により前記２次電池を充電する充電制御手段とを備えたことを要旨とする。この構成によれば、電子キーのＵＳＢ端子を単に電子機器に接続するという簡素な操作で、電子キーの２次電池を充電することが可能となる。

本発明では、通信マスタから無線により送信された電力電波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記電力電波により、前記２次電池を充電する充電制御手段とを備えたことを要旨とする。この構成によれば、電子キーの２次電池を通信マスタによって無線により充電するので、簡単に２次電池を充電することが可能となる。

本発明では、前記通信相手としての車両との前記双方向通信が、車内に位置する前記電子キーと通信する車内通信であるか否かを判断する判断手段と、実行中の通信が前記車内通信のとき、充電中に受信動作を停止する機能を無効とする無効化手段とを備えたことを要旨とする。この構成によれば、電子キーが車内に存在するときには、電子キーにおける充電中の受信動作停止の機能が無効化されるので、電子キーが車内に存在するとき、電子キーと車両との定期的な通信が実行可能となる。よって、電子キーが車内に存在することを定期的に確認することが可能となる。

本発明では、前記ＵＳＢ端子を通じて前記した電子機器又は通信マスタとデータ通信を実行するデータ通信実行手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、電子キーのＵＳＢ端子を、電子機器から２次電池充電用の電力を取得する端子としてのみならず、電子機器との間で各種データの入出力を行う端子としても使用することが可能となる。また、これは通信マスタも同様である。

本発明では、前記２次電池の充電に必要な充電情報を、前記通信マスタに無線により通知する通知手段を備え、前記通信マスタは、前記充電情報を基に前記電力電波を送信し、前記充電情報により前記２次電池が満充電になったことを確認すると、前記電力電波の送信を停止して充電を終了することを要旨とする。この構成によれば、２次電池を満充電の状態まで確実に充電することが可能となる。

本発明によれば、２次電池の充電中において、ノイズにより電子キーが勝手に起動して無駄に電力が消費されてしまうことを防止することができる。

第１実施形態の充電システムの構成図。 受信動作停止機能が働いたときの電子キーの構成図。 受信動作停止機能が無効化されたときの電子キーの構成図。 第２実施形態の充電システムの構成図。 （ａ）、（ｂ）は電子キーの２次電池を無線により充電するときに実行される通信シーケンス。 第３実施形態の充電システムの構成図。 電子キーの２次電池を無線により充電するときに実行される通信シーケンス。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した電子キーの第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステム３が搭載されている。電子キー２は、無線により車両１にＩＤコードを送信するキーである。電子キーシステム３には、車両１側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムと、電子キー２側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するワイヤレスキーシステムとがある。なお、車両１が通信相手に相当する。

この場合、車両１には、ＩＤ照合装置４、ドアロック装置５及びエンジン始動装置６が設けられ、これらが車内のバス７を介して接続されている。ＩＤ照合装置４には、ＩＤ照合装置４のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ８が設けられている。照合ＥＣＵ８のメモリ（図示略）には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。照合ＥＣＵ８には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外発信機９と、車内にＬＦ電波を送信可能な車内発信機１０と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両チューナ１１とが接続されている。

電子キー２には、電子キー２の動作を管理するキー制御部１２が設けられている。キー制御部１２のメモリ１３には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。キー制御部１２には、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信機１４と、ＵＨＦ電波を送信可能なＵＨＦ送信機１５とが接続されている。また、電子キー２には、電子キー２の電源として２次電池１６が搭載されている。

電子キー２が車外に位置するとき、車両ドアハンドルのトリガスイッチ（図示略）が操作されると、車外発信機９は、ＩＤ返信要求として車外にリクエスト信号Ｓrqを断続的に送信する。電子キー２がリクエスト信号Ｓrqの通信エリアに進入すると、電子キー２が待機状態から起動し、ＩＤ信号Ｓidを車両１に送信する。そして、車外の電子キー２と車両１との間で車外通信が確立し、ＩＤ照合（車外照合）が成立すると、ドアロック装置５による車両ドアのドアロック施解錠が許可又は実行される。

ユーザの乗車が例えば車両１のカーテシスイッチ（図示略）により検出されると、車外発信機９に代えて、今度は車内発信機１０からリクエスト信号Ｓrqが送信される。そして、車内の電子キー２と車両１との間で車内通信が確立し、ＩＤ照合（車内照合）が成立すると、エンジンスイッチ１７によるエンジンの始動操作が許可される。

また、電子キー２には、ワイヤレス通信用の操作ボタン１８が設けられている。操作ボタン１８には、例えば車両１のドアロックを施解錠するときに操作する施解錠ボタンがある。電子キー２でこの操作ボタン１８が操作されると、電子キー２からワイヤレス信号Ｓwlが送信される。このワイヤレス信号Ｓwlには、ＩＤコードと、操作ボタン１８の機能コードとが含まれる。照合ＥＣＵ８は、車両チューナ１１でワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、ＩＤ照合（ワイヤレス照合）を実行し、照合が成立すると、ドアロック装置５にドアロック施解錠を実行させる。

操作ボタン１８は、ドアロック施解錠用の他に、例えばパワースライドドア開閉用、テールゲート開閉用、トランク開閉用、窓ガラス開閉用などがある。もちろん、これら以外の種類を採用してもよい。

電子キー２には、例えば電子機器のコネクタを通じて有線により２次電池１６を充電する充電システム（充電機能）が設けられている。この場合、電子キー２には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準じたインターフェースであるＵＳＢ端子１９と、２次電池１６の充電動作を制御する２次電池充電制御部２０とが設けられている。電子キー２のＵＳＢ端子１９は、例えばカーナビゲーションシステム２１やパーソナルコンピュータ２２等の電子機器のＵＳＢ端子２３，２４に接続可能である。ＵＳＢ端子１９は、パワー線及び電力線（ともに図示略）を備え、パワー線により電力を送出し、データ線により信号を入出力する。なお、２次電池充電制御部２０が充電制御手段に相当する。

２次電池充電制御部２０は、例えば１チップからなる制御ＩＣ（Integrated Circuit）である。２次電池充電制御部２０は、電子キー２のＵＳＢ端子１９が電子機器に接続されたとき、ＵＳＢ端子１９を通じて電子機器から電力を取得して、２次電池１６を充電する。２次電池充電制御部２０は、２次電池１６に過度の電圧がかからないように電圧を制御しながら、好適な電圧で２次電池１６を充電する。

電子キー２には、２次電池１６の充電中において電子キー２の受信動作を停止させる受信動作停止機能２５が設けられている。これは、電子キー２の２次電池１６を充電しているとき、電子機器からＬＦ帯のノイズ電波が放射されたとしても、このノイズで電子キー２が起動に入らないようにするためである。

この場合、２次電池充電制御部２０には、電子キー２が充電状態にあるとき、充電動作実行通知Ｓａ（図２参照）をキー制御部１２に出力する充電状態通知部２６が設けられている。充電状態通知部２６は、ＵＳＢ端子１９のパワー線で電力の入力を確認すると、充電実行中の間、充電動作実行通知Ｓａをキー制御部１２に常時出力する。なお、充電状態通知部２６が監視手段に相当する。

図１に示すように、キー制御部１２には、充電状態通知部２６から出力された充電動作実行通知Ｓａを基に、電子キー２における受信動作を停止する受信動作停止部２７が設けられている。受信動作停止部２７は、充電状態通知部２６から充電動作実行通知Ｓａを入力している期間、電子キー２の受信動作を停止する。なお、受信動作停止部２７が受信動作停止手段に相当する。

キー制御部１２には、電子キー２が車内に存在するときに、受信動作停止の機能を無効化する無効化部２８が設けられている。これは、電子キー２が車内に存在するとき、車両１と定期的に通信を行って、電子キー２が車内に存在することを車両１に認知させるためである。無効化部２８は、車両１と車内通信が確立（車内照合成立でも可）したことを確認すると、キー制御部１２のメモリ１３に車内ビット２９（図３参照）を立てて、電子キー２が車内に存在することを電子キー２に認識させる。無効化部２８は、メモリ１３に車内ビット２９を立てているとき、車外通信が確立（車外照合成立でも可）したことを確認すると、車内ビット２９をメモリ１３からクリアして、受信動作停止の機能を有効に復帰させる。なお、無効化部２８が判断手段及び無効化手段を構成する。

図１に示すように、キー制御部１２には、ＵＳＢ端子１９をインターフェースとして電子機器とデータ通信を実行するデータ通信部３０が設けられている。データ通信部３０は、ＵＳＢ端子１９を電子機器に接続して２次電池１６を充電している最中、電子機器とデータ通信が可能である。なお、データ通信部３０がデータ通信実行手段に相当する。

電子キー２には、例えば光、音、振動等による報知が可能な報知部３１が設けられている。報知部３１は、キー制御部１２からの指令を基に、２次電池１６の充電開始や充電終了をユーザに報知する。

電子キー２には、例えば文字、絵柄、記号等による通知が可能なディスプレイ３２が設けられている。ディスプレイ３２は、例えば液晶画面からなる。ディスプレイ３２は、キー制御部１２からの指令を基に、２次電池１６が充電中であること、電子キー２が受信動作停止中であること、受信動作停止機能が無効化中であることなどを通知する。

次に、本例の受信動作停止機能２５の動作を、図２及び図３に従って説明する。
電子キー２には、２次電池１６の充電電力のインターフェースとしてＵＳＢ端子１９が設けられている。よって、電子キー２の２次電池１６を充電するには、図２に示すように、電子キー２のＵＳＢ端子１９を、カーナビゲーションシステム２１のＵＳＢ端子２３やパーソナルコンピュータ２２のＵＳＢ端子２４に接続する。このとき、２次電池充電制御部２０は、ＵＳＢ端子１９から取得する電力により、２次電池１６を充電する。

２次電池充電制御部２０が充電を実行しているとき、充電状態通知部２６は、いま２次電池１６が充電中であることを受信動作停止部２７に通知すべく、充電動作実行通知Ｓａを受信動作停止部２７に出力する。充電動作実行通知Ｓａは、例えばＨレベル信号等のトリガ信号からなる。

受信動作停止部２７は、充電状態通知部２６から充電動作実行通知Ｓａを入力すると、充電動作実行通知Ｓａの入力中、電子キー２の受信動作を停止する。つまり、２次電池１６が充電されている間、電子キー２はＬＦ受信機１４にて電波を受信することができない。なお、受信動作の停止は、ＬＦ受信機１４に起動のための電力を与えないことや、ＬＦ受信機１４が電波を受信してもこれをキー制御部１２で受け付けないことなどにより満たす。このため、カーナビゲーションシステム２１やパーソナルコンピュータ２２からＬＦ帯のノイズが発生しても、充電中の電子キー２がこのノイズで起動することがない。

受信動作停止部２７は、ＬＦ受信機１４の受信動作停止中、その旨をディスプレイ３２に表示する。この表示としては、例えば「現在、電子キー２の受信動作が停止中です。」などの文字メッセージがある。

また、電子キー２を車内に持ち込んだとき、車両１と電子キー２との間で車内通信が確立する。ところで、車内発信機１０からのリクエスト信号Ｓrqには、リクエスト信号Ｓrqが車内発信機１０から送信されたことを示すデータ（車内ビット）が含まれている。よって、キー制御部１２は、車内発信機１０からリクエスト信号Ｓrqを受信すると、このリクエスト信号Ｓrq内の車内ビットにより、電子キー２が車内に位置することを認識する。

無効化部２８は、車内発信機１０からリクエスト信号Ｓrqを受信すると、メモリ１３に車内ビット２９を立てる。このため、電子キー２において受信動作停止の機能が無効化状態に入る。よって、この状態下で電子キー２のＵＳＢ端子１９をカーナビゲーションシステム２１のＵＳＢ端子２３に繋いで２次電池１６の充電動作に入っても、ＬＦ受信機１４は電波受信が可能な状態を維持する。このため、電子キー２が車内に存在するとき、車両１との定期的な車内照合が実行可能となる。

なお、車内ビット２９は、車内発信機１０からのリクエスト信号Ｓrqを電子キー２が受信したときにセットされることに限らず、車内照合が成立したときにセットされてもよい。この場合、図３に示すように、照合ＥＣＵ８は、電子キー２と車外照合が成立したことを認識すると、車内照合成立通知Ｓｂを車内発信機１０から電子キー２に送信する。車内照合成立通知Ｓｂは、車内照合が成立したことを電子キー２に通知する信号であって、例えば数ビットのデータからなる。そして、無効化部２８は、車内通信において車両１から車内照合成立通知Ｓｂを受信すると、メモリ１３に車内ビット２９を立てる。

無効化部２８は、受信動作停止機能の無効化中、その旨をディスプレイ３２に表示する。この表示としては、例えば「現在、電子キー２の受信動作停止機能は無効です。電子キー２は、信号を受信できます。」など文字メッセージがある。

また、本例の電子キー２は、データ通信部３０によりＵＳＢ端子１９を介して電子機器とのデータ通信も可能である。例えば、電子キー２のメモリ１３にナビゲーション情報を入れておき、パーソナルコンピュータ２２で目的地までの経路を確認することが可能である。また、電子キー２にＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）３３を搭載し、ＧＰＳ３３から取得した位置情報を、ＵＳＢ端子１９を介してカーナビゲーションシステム２１に転送して登録することも可能である。

ユーザが電子キー２を所持して降車し、車両ドアハンドルのトリガスイッチ（図示略）が操作されたとき、電子キー２が車外発信機９の通信エリア内にいれば、電子キーは車外発信機９から送信されるリクエスト信号Ｓrqを受信する。ところで、車外発信機９から送信されるリクエスト信号Ｓrqには、リクエスト信号Ｓrqが車外発信機９から送信されたこを示すデータ（車外ビット）が含まれている。よって、キー制御部１２は、メモリ１３に車内ビット２９がセットされた状態で、車外発信機９からリクエスト信号Ｓrqを受信すると、メモリ１３に保持しておいた車内ビット２９をクリアする。よって、電子キー２におけるＬＦ受信の無効化が解除される。

以上により、本例においては、電子キー２を電子機器にＵＳＢ接続して２次電池１６を充電しているとき、ＬＦ受信機１４の機能を無効とすることにより、電子キー２の受信動作機能を停止する。よって、電子キー２が接続された電子機器からＬＦ帯のノイズが送信されても、電子キー２がこのノイズによって起動状態に移行しなくなるので、充電中の２次電池１６の電力が無駄に消費されずに済む。このため、電子キー２の２次電池１６を効率よく充電することが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子キー２のＵＳＢ端子１９を電子機器に繋いで２次電池１６を充電しているとき、電子キー２の受信動作を停止するので、電子機器からノイズ電波が送信されていても、充電中の電子キー２がこのノイズで起動することがない。よって、充電中の２次電池１６が無駄に消費されずに済む。

（２）ＵＳＢ端子１９から電子キー２に充電用電力を取り込むことが可能であるので、電子キー２のＵＳＢ端子１９を単に電子機器に接続するという簡素な操作で、電子キー２の２次電池１６を充電することができる。

（３）電子キー２が車内に存在する場合は、電子キー２のメモリ１３に車内ビット２９を立てて、受信動作停止機能を無効化する。よって、電子キー２が車内に存在するときには、電子キー２と車両１との定期的な車内照合が実行可能となるので、電子キー２が車内に存在することを問題なく確認することができる。

（４）電子キー２のＵＳＢ端子１９に充電機能の他にデータ入出力機能も設けたので、ＵＳＢ端子１９において充電量電力の取得のみならず、各種データの入出力も行うことができる。つまり、１つのＵＳＢ端子１９で、充電電力取得とデータ入出力との両方を行うことができる。

（５）ＵＳＢ端子同士を繋ぐ有線にて電子キー２の２次電池１６を充電するので、例えば使用環境下に発生するノイズ等に影響を受けることなく、より確実に２次電池１６を充電することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図４及び図５を用いて説明する。なお、第２実施形態は、充電方式を第１実施形態のような接触式ではなく非接触とした点で異なっており、他の基本的な構成は同じである。よって、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、車両１には、電子キー２の２次電池１６を非接触により充電する電源供給用クレードル４１が設置されている。電源供給用クレードル４１は、例えばＬＦ電波を送受信するアンテナ（図示略）を備え、例えば約十数cmと極小のエリア（通信範囲）で通信する。電源供給用クレードル４１は、バス７を通じてＩＤ照合装置４等に接続されている。電源供給用クレードル４１は、例えばＷＰＣ（Wireless Power Consortium）の規格に準ずる無線通信にて電子キー２の２次電池１６を充電する。なお、電源供給用クレードル４１が通信マスタに相当する。

電源供給用クレードル４１は、ＩＤ照合装置４（照合ＥＣＵ８）から車内照合成立通知を入力すると、それまでの待機状態から起動状態に切り換わり、電子キー２の２次電池１６を無線により充電する通信を開始する。起動状態となった電源供給用クレードル４１は、電子キー２の２次電池１６を充電するための電力電波Ｓvvを、電子キー２に向けて送信する。電力電波Ｓvvは、電子キー２の２次電池１６を充電できる振幅及び周期を持った電波である。

一方、電子キー２には、電源供給用クレードル４１との通信インターフェースとして通信部４２が設けられている。通信部４２は、ＬＦ電波を送受信可能であって、電源供給用クレードル４１と双方向通信（充電の通信）が可能である。通信部４２は、キー制御部１２及び２次電池充電制御部２０に接続されている。通信部４２は、電源供給用クレードル４１から電力電波Ｓvvを受信したとき、この電力電波Ｓvvを充電用の電力として２次電池充電制御部２０に出力する。なお、通信部４２が受信手段に相当する。

また、２次電池充電制御部２０には、電子キー２が電源供給用クレードル４１と充電の双方向通信をするとき、２次電池１６の充電量（充電電圧）を電源供給用クレードル４１に通知する充電量通知部４３が設けられている。充電量通知部４３は、電源供給用クレードル４１との充電の通信時、２次電池１６の現在充電量、つまり２次電池１６の充電に必要な充電量を電源供給用クレードル４１に通知する。なお、充電量通知部４３が通知手段に相当する。

次に、本例の電子キー２における２次電池１６の充電動作を、図５を用いて説明する。
ユーザが電子キー２を所持して乗車したとき、電子キー２と照合ＥＣＵ８との間で車内照合が成立すると、照合ＥＣＵ８は車内照合成立通知を、バス７を通じて電源供給用クレードル４１に出力する。図５（ａ）に示すように、電源供給用クレードル４１は、照合ＥＣＵ８から車内照合成立通知を入力すると、まずは電子キー２の存在を確認するために、確認電波Ｓchの送信を開始する。確認電波Ｓchは、電子キー２に電波の応答を返信させるリクエスト相当の電波であって、例えば一定時間の間隔をおいて繰り返し送信される。

電子キー２が電源供給用クレードル４１の通信エリアに入り、確認電波Ｓchを受信すると、電子キー２は確認電波Ｓchに応答して、アック信号Ｓacを電源供給用クレードル４１に送信する。このとき、充電量通知部４３は、アック信号Ｓacの後に電池電圧データＤvcを付加して電源供給用クレードル４１に送信させる。電池電圧データＤvcは、２次電池１６の現在の電圧値であって、２次電池１６の必要充電量を求めるために必要な必要充電量データである。なお、電池電圧データＤvcが充電情報に相当する。

電源供給用クレードル４１は、確認電波Ｓchの送信後、所定時間内にアック信号Ｓacを受信すると、電子キー２が電源供給用クレードル４１にセットされたと認識する。そして、電源供給用クレードル４１は、アック信号Ｓacに続いて受信する電池電圧データＤvcを基に、現在の２次電池１６が必要としている充電量を演算する。このとき、電源供給用クレードル４１は、２次電池１６の最大充電可能電圧から現在電圧を減算することにより、いま２次電池１６が必要としている充電量を算出する。

電源供給用クレードル４１は、２次電池１６の必要充電量が分かると、電力電波Ｓvvの送信を開始する。このとき、電源供給用クレードル４１は、計算によって求めた２次電池１６を満充電するのに必要な時間、電力電波Ｓvvの送信を継続する。つまり、電源供給用クレードル４１は、自身にセットしたタイマがタイムアップするまで電力電波Ｓvvの送信を実行する。

電子キー２は、電源供給用クレードル４１から送信された電力電波Ｓvvを通信部４２で受信する。通信部４２は、電力電波Ｓvvを受信すると、これを２次電池充電制御部２０に出力する。２次電池充電制御部２０は、電力電波Ｓvvを復調や変圧等して２次電池１６を充電するための電圧に変換し、この電圧によって２次電池１６を充電する。そして、２次電池充電制御部２０は、電源供給用クレードル４１から電力電波Ｓvvを受信し続けている間、電力電波Ｓvvにて２次電池１６を充電する。

電源供給用クレードル４１は、電力電波Ｓvvの送信中、タイマがタイムアップすると、電力電波Ｓvvの送信を終了する。２次電池充電制御部２０は、電力電波Ｓvvを受信しなくなると、現在の充電量を通知するために、２次電池１６の電池電圧データＤvcを送信する。

このとき、図５（ａ）に示すように、電源供給用クレードル４１は、２次電池１６が満充電になっていることを確認すると、以降、電力電波Ｓvvの送信は行わず、充電処理を終了する。一方、図５（ｂ）に示すように、電源供給用クレードル４１は、２次電池１６が満充電に至っていないことを確認すると、電力電波Ｓvvの送信を再開する。このとき、電力電波Ｓvvは、その時点から満充電となるまでに必要な時間において送信される。そして、電源供給用クレードル４１は、タイマがタイムアップすると、電力電波Ｓvvの送信を止め、充電処理を終了する。

本実施形態の構成によれば、第１実施形態に記載の（１）、（３）に加え、以下の効果を得ることができる。
（６）電子キー２の２次電池１６を無線により充電するので、コネクタを接続するという作業なしに、簡単に２次電池１６を充電することができる。また、電源供給用クレードル４１に電子キー２を載置すれば、自動で２次電池１６の充電が開始されるので、非常に利便性が高いと言える。

（７）２次電池１６を充電するとき、電子キー２から２次電池１６の電池電圧データＤvcを電源供給用クレードル４１に通知し、２次電池１６が満充電となったか否かを確認しながら、２次電池１６の充電を行う。よって、より確実に２次電池１６の満充電に至らせることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第３実施形態は、第２実施形態の変形例であって、この実施形態も異なる部分についてのみ説明する。

図６に示すように、電子キー２と電源供給用クレードル４１とには、通信マスタ側からの電波によって端末を起動させて近距離無線により双方向通信（トランスポンダ通信）するトランスポンダ機能が搭載されている。これは、仮に電子キー２の２次電池１６が電池切れに陥ってしまうと、電子キー２と照合ＥＣＵ８とで車内照合が実行できなくなってしまうので、電源供給用クレードル４１を起動させることができなくなるからである。

よって、本例の場合、２次電池１６が電池切れに陥った際には、電子キー２が電源フリーで通信することができるトランスポンダ機能により、電源供給用クレードル４１とのＩＤ照合（トランスポンダ照合）を実行させ、トランスポンダ照合の成立を条件に、電源供給用クレードル４１に充電の動作を開始させる。トランスポンダ通信は、例えばＬＦ電波を送受信する双方向通信が使用され、例えば通信エリアが十数cmと極小の通信エリアに設定されている。

この場合、電源供給用クレードル４１には、電源供給用クレードル４１側においてトランスポンダ通信を実行するトランスポンダ機能部４６が設けられている。トランスポンダ機能部４６は、例えばカーテシスイッチ（図示略）等によりユーザが乗車したことを確認すると、電子キー２を起動させるための駆動電波Ｓvfの送信を開始する。駆動電波Ｓvfは、キー制御部１２の電源となる電波であって、図７に示すように一定時間間隔をおいて繰り返し送信される。

本例の電子キー２には、第１及び第２実施形態で述べたＬＦ受信機１４の代りに、ＬＦ電波を送受信するＬＦ通信機１４ａが設けられている。また、キー制御部１２には、電子キー２側においてトランスポンダ通信を実行するトランスポンダ機能部４７が設けられている。トランスポンダ機能部４７は、ＬＦ通信機１４ａで駆動電波Ｓvfを受信すると、この駆動電波Ｓvfによってキー制御部１２に電源を入れ、トランスポンダ通信用のＩＤ信号ＳcdをＬＦ通信機１４ａから送信する。このＩＤ信号Ｓcdには、トランスポンダ機能部４７に登録されたトランスポンダ通信用のＩＤコードが含まれている。

電源供給用クレードル４１は、駆動電波Ｓvfを送信した後の制限時間内に、トランスポンダ通信において電子キー２からＩＤ信号Ｓcdを受信すると、このＩＤ信号Ｓcd内に含まれるＩＤコードにてトラスポンダ照合を実行する。そして、電源供給用クレードル４１は、このトランスポンダ照合が成立することを確認すると、第２実施形態に記載した通信に則って電力電波Ｓvvの送信を開始し、電子キー２の２次電池１６を充電する。

本実施形態の構成によれば、第１実施形態や第２実施形態に記載の（１）、（３）、（６）、（７）に加え、以下の効果を得ることができる。
（８）電子キー２の２次電池１６が電池切れのときには、トランスポンダ通信によって電源供給用クレードル４１を起動状態に切り換えることができる。よって、電子キー２の２次電池１６が電池切れとなっていても、電源供給用クレードル４１による２次電池１６の充電を行うことができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、電子キー２は、２次電池１６のみで電源とすることに限定されず、例えば２次電池１６の他に補助電源（１次電池）を備えてもよい。この場合、電子キー２が電池切れで動作しなくなってしまう状況が生じ難い。

・各実施形態において、受信動作停止は、ＬＦ受信機１４に電力を供給せずに待機（電源オフ）の状態をとらせる処理に限定されない。例えば、ＬＦ受信機１４の受信信号をキー制御部１２において取得しない処理としてもよい。

・各実施形態において、２次電池１６は、リチウム電池でもよいし、他の種類のものでもよい。
・各実施形態において、キー操作フリーシステムの使用周波数は、車両１から電子キー２への経路がＬＦで、電子キー２から車両１への経路がＵＨＦに限定されない。例えば、両方ともＵＨＦとしてもよい。

・各実施形態において、電子キーシステム３の使用周波数は、ＬＦやＵＨＦに限定されず、例えばＨＦ（High Frequency）等の他の周波数を使用してもよい。
・各実施形態において、双方向通信は、キー操作フリーシステムに準じたスマート通信に限定されず、車両１及び電子キー２の間で電波の往復があれば、他の様々な通信が採用可能である。

・各実施形態において、電子キーシステム３は、例えば近距離無線通信（NFC：Near Field Communication）を使用したものでもよい。
・各実施形態において、電子キー２は、必ずしも箱状のものに限定されず、例えばカード型を採用してもよい。

・各実施形態において、操作ボタン１８は、モーメンタリ式のプッシュボタンに限定されず、他の形式のものに変更可能である。
・第１実施形態において、充電中か否かの判断は、ＵＳＢ端子１９に電圧が付与されているか否かによって判断することに限定されない。例えば、ＵＳＢ端子１９が単に電子機器に接続されたか否かを見るだけもよい。

・第１実施形態において、電子機器は、カーナビゲーションシステム２１やパーソナルコンピュータ２２に限定されず、他の機器を採用してもよい。
・第１実施形態において、電子キー２での充電電力の取得は、ＵＳＢ端子１９を用いる方式に限定されず、例えば電子キー２をコンセントに接続して２次電池１６を充電する方式を採用してもよい。

・第２及び第３実施形態において、電力電波の送信開始は、スマート照合の成立を条件とすることに限定されず、いつでもよい。
・第２及び第３実施形態において、充電状態を逐次確認し合うものでもよい。

・第２及び第３実施形態において、通信部４２は、電子キー２のＬＦ受信機１４やＬＦ通信機１４ａを共用したものでもよい。
・第２及び第３実施形態において、無線による電子キー２の充電中、電子キー２と通信を実行し、電子キー２が電源供給用クレードル４１にセットされていることを確認しながら、電子キー２の充電を行ってもよい。この場合、電子キー２が電源供給用クレードル４１にセットされていれば充電を継続し、電子キー２が電源供給用クレードル４１にセットされていなければその時点で充電を強制終了する。なお、電子キー２の存在確認は、例えば電源供給用クレードル４１からの電力電波Ｓvvの送信を一旦止め、スマート通信により存在を確認する。また、他の方式としては、例えばWPCの規格を用いた場合、充電しながら負荷変調を用いた通信を行うことにより、電子キー２の存在を確認する。なお、負荷変調通信とは、電源供給用クレードル４１からの送信電力を反射して通信である。

・第３実施形態において、２次電池１６が故障しているか否かを監視する保護回路を２次電池充電制御部２０に設け、２次電池１６の故障を保護回路が検出したとき、トランスポンダ通信にてその旨を電源供給用クレードル４１に通知し、例えば車内のインストルメントパネルやカーナビゲーションディスプレイで電池故障を通知してもよい。この場合、２次電池１６が故障していることをユーザに通知することができ、このときの電子キー２では、トランスポンダ通信でないとＩＤ照合を成立させられないことを、ユーザは認識することができる。

・第２及び第３実施形態において、電源供給用クレードル４１の通信で使用する周波数は、ＬＦに限らず、例えばＨＦ等の他でもよい。
・第２及び第３実施形態において、２次電池１６の充電中、電子キー２から充電量を電源供給用クレードル４１に定期的に知らせて、満充電となるまで充電処理を行わせるようにしてもよい。

・第２及び第３実施形態において、充電情報は、２次電池１６の現在の電池電圧データＤvcに限らず、電子キー２側で算出した必要充電量のデータでもよい。
・第２及び第３実施形態において、通信マスタは、電子キー２の置き場所となるクレードルに限定されず、電力電波Ｓvvを送信できる装置であれば、どのようなものを採用してもよい。

・各実施形態において、電子キー２に立てた車内ビット２９のクリア（消去）条件は、車外通信確立又は車外照合成立に限定されない。想定し得る状況として、降車したユーザがドアロック操作せずに、つまり車外照合を実行させずに車両１から立ち去ることも考えられるので、この状況を考慮して、車内照合を最後に行ってから一定時間経過すれば、車内ビット２９が自動でクリアされるようにしてもよい。この場合、車内ビット２９が立ったままにならずに済むので、ＬＦ電波の受信停止機能を問題なく有効に切り換えることができる。

・各実施形態において、車外発信機９は、車両ドアハンドルのトリガスイッチの操作を契機にリクエスト信号Ｓrqの送信を開始することに限定されない。例えば、車両ドアの開閉操作を検出してユーザ（電子キー２）が車外に位置したと判断したときに、自動で車外発信機９からリクエスト信号Ｓrqが送信されてもよい。

・各実施形態において、通信相手は、車両１に限定されず、他の装置や機器が採用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記２次電池が電池切れになったときに使用する補助電源を備えた。この場合、仮に２次電池が電池切れになっても、補助電源によって電子キーを動作させることが可能となる。

（ロ）請求項１〜６，前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記電子キーが充電に関してとっている動作を、視覚的又は聴覚的に報知する報知手段を備えた。この構成によれば、電子キーが充電に関してとっている処理をユーザに通知することが可能となるので、利便性をよくすることが可能となる。

（ハ）請求項１〜６，前記技術的思想（イ）又は（ロ）のいずれかにおいて、前記監視手段は、前記電子キーの入力ポートに電力が供給されているか否かを確認することにより、充電の実行有無を監視し、前記充電動作停止手段は、前記２次電池が充電中、当該電子キーの受信機に電源を入れないことにより、該電子キーの受信動作を停止する。

（二）通信相手と双方向通信によりＩＤ照合が可能な電子キーに、電源として２次電池が設けられ、当該２次電池を充電する充電システムにおいて、前記２次電池が充電中か否かを監視する監視手段と、前記２次電池が充電中のとき、当該電子キーにおける受信動作を停止する受信動作停止手段とを備えたことを特徴とする充電システム。

１…通信相手としての車両、２…電子キー、１６…２次電池、１９…ＵＳＢ端子、２０…充電制御手段としての２次電池充電制御部、２６…監視手段としての充電状態通知部、２７…受信動作停止手段としての受信動作停止部、２８…判断手段及び無効化手段を構成する無効化部、３０…データ通信実行手段としてのデータ通信部、４１…通信マスタとしての電源供給クレードル、４２…受信手段としての通信部、４３…通知手段としての充電量通知部、Ｓvv…電力電波、Ｄvc…充電情報としての電源電圧データ。

Claims (6)

1. 通信相手と双方向通信によりＩＤ照合が可能であり、電源として２次電池を有する電子キーにおいて、
   前記２次電池が充電中か否かを監視する監視手段と、
   前記２次電池が充電中のとき、当該電子キーにおける受信動作を停止する受信動作停止手段と
   を備えたことを特徴とする電子キー。
2. ＵＳＢ端子と、
   当該ＵＳＢ端子が電子機器に接続されたとき、当該電子機器から前記ＵＳＢ端子を通じて電力を取得して、当該電力により前記２次電池を充電する充電制御手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子キー。
3. 通信マスタから無線により送信された電力電波を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した前記電力電波により、前記２次電池を充電する充電制御手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子キー。
4. 前記通信相手としての車両との前記双方向通信が、車内に位置する前記電子キーと通信する車内通信であるか否かを判断する判断手段と、
   実行中の通信が前記車内通信のとき、充電中に受信動作を停止する機能を無効とする無効化手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キー。
5. 前記ＵＳＢ端子を通じて前記した電子機器又は通信マスタとデータ通信を実行するデータ通信実行手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の電子キー。
6. 前記２次電池の充電に必要な充電情報を、前記通信マスタに無線により通知する通知手段を備え、
   前記通信マスタは、前記充電情報を基に前記電力電波を送信し、前記充電情報により前記２次電池が満充電になったことを確認すると、前記電力電波の送信を停止して充電を終了する
   ことを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の電子キー。

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