JP2016169527A - 携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機の電力消費を低減する
【解決手段】エントリーシステム１の携帯機２は、受信アンテナ１１と、送信アンテナ１２と、制御部１３と、機械式振動センサ１４と、電池１５と、スイッチ１６とを備える。
受信アンテナ１１は、車両に搭載された車載機３から送信される送信要求信号を受信する。送信アンテナ１２は、車載機３に対してデータを送信する。制御部１３は、受信アンテナ１１が送信要求信号を受信すると、携帯機２に予め記憶されている携帯機２のＩＤコードを、車載機３に対して、送信アンテナ１２に送信させる。機械式振動センサ１４と電池１５とスイッチ１６は、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生し、且つ、携帯機２に振動が与えられている場合に、制御部１３に電源を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の乗員により所持される携帯機に関する。

近年、車載機から無線送信される送信要求信号に対して、携帯機（電子キー）が車載機に対して識別情報を送信することで、車載機が携帯機の認証を行い、認証に成功した場合に、車載機が、ドアロックの解除を行ったりするスマートエントリーシステムが普及している。

このようなシステムにおいて、従来、携帯機の振動を検知した場合に、携帯機の受信回路を起動させるように構成された携帯機が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００２−２１３８６号公報

しかし、車両の所有者が服のポケットなどに携帯機を入れて動いている場合には、車両の所有者が動くことにより携帯機に与えられる振動で、携帯機の受信回路が常時起動することになり、携帯機に内蔵された電池の寿命が短くなってしまうという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、携帯機の電力消費を低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、車両の乗員により所持される携帯機であって、受信アンテナと、送信アンテナと、制御部と、電源供給部とを備える。
受信アンテナは、車両に搭載された車載機から送信される送信要求信号を受信する。送信アンテナは、車載機に対してデータを送信する。

制御部は、受信アンテナが送信要求信号を受信すると、携帯機に予め記憶されている携帯機の識別情報を、車載機に対して、送信アンテナに送信させる。
電源供給部は、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナに起電力が発生し、且つ、携帯機に振動が与えられている場合に、制御部に電源を供給する。

このように構成された携帯機では、携帯機に振動が与えられるだけでは、制御部に電源が供給されず、携帯機に振動が与えられている状態において受信アンテナに起電力が発生している場合に、制御部に電源が供給される。

すなわち、車両の乗員が携帯機を所持して動いているだけでは、制御部に電源が供給されない。そして、車両の乗員が携帯機を所持して移動して、車載機からの送信要求信号が到達する要求信号到達範囲外から要求信号到達範囲内に進入したときに、制御部に電源が供給される。このため、本発明の携帯機は、携帯機の電力消費を低減することができる。

第１実施形態のエントリーシステム１の構成を示すブロック図である。 要求信号到達範囲Ｒａを示す平面図と、機械式振動センサ１４の出力の時間変化を示すグラフである。 第２実施形態のエントリーシステム１の構成を示すブロック図である。 第３実施形態のエントリーシステム１の構成を示すブロック図である。

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態のエントリーシステム１は、車両の使用者が所持する特定の携帯機が車両周囲の無線通信領域（図２の要求信号到達範囲Ｒａを参照）内に入ったときにドアのアンロック等の制御を実行する機能（いわゆるスマートエントリー機能）を備えたものである。

エントリーシステム１は、図１に示すように、車両の使用者に携帯される携帯機２と、車両に搭載される車載機３とを備える。
携帯機２は、受信アンテナ１１と、送信アンテナ１２と、制御部１３と、機械式振動センサ１４と、電池１５と、スイッチ１６とを備える。

受信アンテナ１１は、コイルアンテナであり、制御部１３に接続され、車載機３から送信されるデータを送受信する。送信アンテナ１２は、制御部１３に接続され、車載機３へデータを送信する。

制御部１３は、各種データを記憶するメモリ１９を備えている。メモリ１９は、不揮発性メモリであり、携帯機２に付与された識別情報であるＩＤコードを記憶する。
制御部１３は、車載機３からの送信要求信号（図２（ａ）の送信要求信号Ｓｒを参照）を受信アンテナ１１で受信すると、メモリ１９に記憶されているＩＤコードを送信アンテナ１２に送信させる。

機械式振動センサ１４は、例えば傾斜センサであり、筐体２１、球体２２、入力端子２３および出力端子２４を備える。筐体２１は、機械式振動センサ１４の構成要素を収容する。球体２２は、筐体２１内を移動可能に設置される。入力端子２３は、受信アンテナ１１に接続される。出力端子２４は、スイッチ１６に接続される。

機械式振動センサ１４は、振動が発生すると筐体２１内の球体２２の変位により入力端子２３と出力端子２４との間が導通し、振動を検出することができる。
電池１５は、制御部１３に接続され、制御部１３に電源を供給する。

スイッチ１６は、制御部１３と電池１５との間の通電経路上に配置され、制御部１３と電池１５との間の通電経路を連通するオン状態と、その通電経路を遮断するオフ状態との何れかの状態になるように駆動される。

スイッチ１６は、制御端子１６１を備える。そしてスイッチ１６は、この制御端子１６１に機械式振動センサ１４から予め設定されたスイッチ駆動電圧以上の電圧が印加されるとオン状態となり、スイッチ駆動電圧未満の電圧が印加されるとオフ状態となる。

車載機３は、受信アンテナ３１と、送信アンテナ３２と、制御部３３とを備える。
受信アンテナ３１と送信アンテナ３２は、制御部３３に接続され、携帯機２との間でデータを送受信する。

制御部３３は、各種データを記憶するメモリ３９を備えている。メモリ３９は、車載機３が搭載されている車両用の携帯機２に割り当てられたＩＤコードを記憶する。
制御部３３は、送信要求信号を定期的に送信アンテナ３２に送信させる。制御部３３は、受信アンテナ３１がＩＤコードを受信すると、メモリ３９からＩＤコードを抽出し、認証を実行する。そして認証に成功すると、制御部３３は、各種機能を制御するために必要となる処理を実行する。なお、各種機能を制御する処理としては、ドアロックの制御に関する処理と、エンジンの始動制御に関する処理等を挙げることができる。これらは、この種のエントリーシステムにおける周知の制御であり、本発明の要部とは直接関連しない事項であるため、具体的な説明は省略する。

図２（ａ）に示すように、車両に搭載された車載機３から送信される送信要求信号Ｓｒが到達する要求信号到達範囲Ｒａは、車両のドアの付近である。
携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの外に位置している場合には（図２（ａ）の運転者Ｄ１を参照）、図２（ｂ）に示すように、スイッチ１６へ印加される電圧がスイッチ駆動電圧Ｖｄ未満となる（時刻ｔ０〜時刻ｔ１の範囲外時間Ｔ１を参照）。

そして、携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの中に進入すると（図２（ａ）の運転者Ｄ２を参照）、携帯機２の機械式振動センサ１４が振動を検出する度に、スイッチ１６へ印加される電圧がスイッチ駆動電圧Ｖｄ以上となる（時刻ｔ１〜時刻ｔ２の範囲内時間Ｔ２を参照）。携帯機２が要求信号到達範囲Ｒａ内に位置することにより受信アンテナ１１が送信要求信号を受信し、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生するためである。

このように構成されたエントリーシステム１の携帯機２は、受信アンテナ１１と、送信アンテナ１２と、制御部１３と、機械式振動センサ１４と、電池１５と、スイッチ１６とを備える。

受信アンテナ１１は、車両に搭載された車載機３から送信される送信要求信号を受信する。送信アンテナ１２は、車載機３に対してデータを送信する。
制御部１３は、受信アンテナ１１が送信要求信号を受信すると、携帯機２に予め記憶されている携帯機２のＩＤコードを、車載機３に対して、送信アンテナ１２に送信させる。

機械式振動センサ１４と電池１５とスイッチ１６は、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生し、且つ、携帯機２に振動が与えられている場合に、制御部１３に電源を供給する。

このように携帯機２では、携帯機２に振動が与えられるだけでは、制御部１３に電源が供給されず、携帯機２に振動が与えられている状態において受信アンテナ１１に起電力が発生している場合に、制御部１３に電源が供給される。

すなわち、車両の乗員が携帯機２を所持して動いているだけでは、制御部１３に電源が供給されない。そして、車両の乗員が携帯機２を所持して移動して、車載機３からの送信要求信号が到達する要求信号到達範囲Ｒａ外から要求信号到達範囲Ｒａ内に進入したときに、制御部１３に電源が供給される。このため、携帯機２は、携帯機２の電力消費を低減することができる。

具体的には、電池１５は、制御部１３を動作させるための電圧を供給する。スイッチ１６は、制御部１３と電池１５との間の電源供給経路に設けられ、制御端子１６１に予め設定されたスイッチ駆動電圧Ｖｄ以上の電圧が印加されると、電源供給経路を連通するオン状態となり、制御端子１６１にスイッチ駆動電圧Ｖｄ未満の電圧が印加されると、電源供給経路を遮断するオフ状態となる。

機械式振動センサ１４は、受信アンテナ１１に接続される入力端子２３と、スイッチ１６の制御端子１６１に接続される出力端子２４とを有し、携帯機２に与えられた振動を検出している場合には、入力端子２３と出力端子２４との間を導通し、振動を検出していない場合には、入力端子２３と出力端子２４との間を遮断する。

これにより、携帯機２は、振動を検出するための電源を別途用意したり、電池１５から機械式振動センサ１４へ電源を供給したりする必要がなく、携帯機２の電力消費の増加を抑制することができる。

なお、携帯機２がパーソナルコンピュータおよびテレビなどの付近に置かれた場合に、パーソナルコンピュータおよびテレビなどから発生するノイズによる電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生する可能性がある。しかし、携帯機２が置かれている場合には、携帯機２に振動が与えられていないため、制御部１３に電源が供給されない。

以上説明した実施形態において、機械式振動センサ１４と電池１５とスイッチ１６は本発明における電源供給部、機械式振動センサ１４は本発明における第１振動センサ、入力端子２３は本発明における第１入力端子、出力端子２４は本発明における第１出力端子である。

（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。

第２実施形態のエントリーシステム１は、図３に示すように、機械式振動センサ１４の代わりに通電式振動センサ５０を備える点以外は第１実施形態と同じである。
通電式振動センサ５０は、例えば加速度センサであり、電源端子５１と出力端子５２を備える。通電式振動センサ５０は、電源端子５１から電源が供給されることにより動作し、振動の大きさに応じた電圧を出力端子５２から出力する。そして、電源端子５１は受信アンテナ１１に接続され、出力端子５２はスイッチ１６の制御端子１６１に接続される。

携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの外に位置している場合には（図２（ａ）の運転者Ｄ１を参照）、スイッチ１６へ印加される電圧がスイッチ駆動電圧Ｖｄ未満となる。要求信号到達範囲Ｒａの外では受信アンテナ１１が送信要求信号を受信しないために受信アンテナ１１に起電力が発生せず、通電式振動センサ５０が動作しないためである。

そして、携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの中に進入すると（図２（ａ）の運転者Ｄ２を参照）、受信アンテナ１１に起電力が発生することにより通電式振動センサ５０が動作し、通電式振動センサ５０は、検出した振動の大きさに応じた電圧をスイッチ１６へ出力する。通電式振動センサ５０から出力される電圧がスイッチ駆動電圧Ｖｄ以上になると、スイッチ１６がオン状態となり、電池１５から制御部１３へ電源が供給される。

このように構成されたエントリーシステム１の携帯機２は、受信アンテナ１１と、送信アンテナ１２と、制御部１３と、通電式振動センサ５０と、電池１５と、スイッチ１６とを備える。

通電式振動センサ５０と電池１５とスイッチ１６は、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生し、且つ、携帯機２に振動が与えられている場合に、制御部１３に電源を供給する。

これにより、第２実施形態の携帯機２は、第１実施形態と同様に、携帯機２の電力消費を低減することができる。
具体的には、電池１５は、制御部１３を動作させるための電圧を供給する。スイッチ１６は、制御部１３と電池１５との間の電源供給経路に設けられ、制御端子１６１に予め設定されたスイッチ駆動電圧Ｖｄ以上の電圧が印加されると、電源供給経路を連通するオン状態となり、制御端子１６１にスイッチ駆動電圧Ｖｄ未満の電圧が印加されると、電源供給経路を遮断するオフ状態となる。

通電式振動センサ５０は、受信アンテナ１１に接続される電源端子５１と、スイッチ１６の制御端子１６１に接続される出力端子５２とを有し、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１において発生した起電力により動作して、携帯機２に与えられた振動を検出し、この検出結果を示す検出信号を出力端子５２から出力する。

これにより、携帯機２は、振動を検出するための電源を別途用意したり、電池１５から通電式振動センサ５０へ電源を供給したりする必要がなく、携帯機２の電力消費の増加を抑制することができる。

以上説明した実施形態において、通電式振動センサ５０と電池１５とスイッチ１６は本発明における電源供給部、通電式振動センサ５０は本発明における第２振動センサ、電源端子５１は本発明における電源端子、出力端子５２は本発明における第２出力端子である。

（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を図面とともに説明する。なお第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。

第３実施形態のエントリーシステム１は、図４に示すように、機械式振動センサ１４の代わりに振動センサ６０とＡＮＤ回路７０を備える点以外は第１実施形態と同じである。
振動センサ６０は、検出した振動の大きさに応じた電圧を出力する。

ＡＮＤ回路７０は、ダイオード７１，７２、抵抗７３、電源端子７４、入力端子７５，７６および出力端子７７を備える。
ダイオード７１は、カソードが入力端子７５に接続されるとともに、アノードが出力端子７７に接続される。ダイオード７２は、カソードが入力端子７６に接続されるとともに、アノードが出力端子７７に接続される。抵抗７３は、一端が電源端子７４に接続されるとともに、他端が出力端子７７に接続される。

電源端子７４は電池１５に接続される。入力端子７５は受信アンテナ１１に接続される。入力端子７６は振動センサ６０に接続される。出力端子７７はスイッチ１６の制御端子１６１に接続される。

このように構成されたＡＮＤ回路７０では、電源端子７４に５Ｖが印加されており且つ入力端子７５と入力端子７６の両方が５Ｖである場合には、ダイオード７１，７２に電流が流れないため、抵抗７３にも電流が流れない。このため、出力端子７７が５Ｖとなる。一方、入力端子７５と入力端子７６の少なくとも一方が０Ｖである場合には、ダイオード７１，７２の少なくとも一方に電流が流れるため、抵抗７３にも電流が流れる。このため、抵抗７３に流れる電流量に応じて、出力端子７７の電圧が５Ｖより低くなる。

すなわち、ＡＮＤ回路７０は、受信アンテナ１１に起電力が発生しており且つ振動センサ６０が振動を検出している場合に、スイッチ１６がオン状態となる電圧を出力し、それ以外の場合には、スイッチ１６がオフ状態となる電圧を出力する。

したがって、携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの外に位置している場合には（図２（ａ）の運転者Ｄ１を参照）、受信アンテナ１１が送信要求信号を受信できないため、スイッチ１６がオフ状態となり、制御部１３に電源が供給されない。

そして、携帯機２を所持する運転者が要求信号到達範囲Ｒａの中に進入すると（図２（ａ）の運転者Ｄ２を参照）、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生する。さらに、振動センサ６０で振動を検出すると、スイッチ１６がオン状態となり、電池１５から制御部１３へ電源が供給される。

このように構成されたエントリーシステム１の携帯機２は、受信アンテナ１１と、送信アンテナ１２と、制御部１３と、電池１５と、スイッチ１６と、振動センサ６０と、ＡＮＤ回路７０を備える。

電池１５とスイッチ１６と振動センサ６０とＡＮＤ回路７０は、送信要求信号による電磁誘導で受信アンテナ１１に起電力が発生し、且つ、携帯機２に振動が与えられている場合に、制御部１３に電源を供給する。

これにより、第３実施形態の携帯機２は、第１実施形態と同様に、携帯機２の電力消費を低減することができる。
具体的には、電池１５は、制御部１３を動作させるための電圧を供給する。スイッチ１６は、制御部１３と電池１５との間の電源供給経路に設けられ、制御端子１６１に予め設定されたスイッチ駆動電圧Ｖｄ以上の電圧が印加されると、電源供給経路を連通するオン状態となり、制御端子１６１にスイッチ駆動電圧Ｖｄ未満の電圧が印加されると、電源供給経路を遮断するオフ状態となる。

振動センサ６０は、携帯機２に与えられた振動を検出し、この検出結果を示す検出信号を出力する。
ＡＮＤ回路７０は、受信アンテナ１１に接続される入力端子７５と、振動センサ６０に接続される入力端子７６と、スイッチ１６の制御端子１６１に接続される出力端子７７とを有し、入力端子７５に入力した信号と、入力端子７６に入力した信号との論理積を示す信号を出力端子７７から出力する。

以上説明した実施形態において、電池１５とスイッチ１６と振動センサ６０とＡＮＤ回路７０は本発明における電源供給部、振動センサ６０は本発明における第３振動センサ、ＡＮＤ回路７０は本発明における論理積演算部、入力端子７５は本発明における第１論理入力端子、入力端子７６は本発明における第２論理入力端子、出力端子７７は本発明における論理出力端子である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

１…エントリーシステム、２…携帯機、３…車載機、１１…受信アンテナ、１２…送信アンテナ、１３…制御部、１４…機械式振動センサ、１５…電池、１６…スイッチ、５０…通電式振動センサ、６０…振動センサ、７０…ＡＮＤ回路

Claims (4)

1. 車両の乗員により所持される携帯機（２）であって、
   前記車両に搭載された車載機（３）から送信される送信要求信号を受信する受信アンテナ（１１）と、
   前記車載機に対してデータを送信する送信アンテナ（１２）と、
   前記受信アンテナが前記送信要求信号を受信すると、前記携帯機に予め記憶されている前記携帯機の識別情報を、前記車載機に対して、前記送信アンテナに送信させる制御部（１３）と、
   前記送信要求信号による電磁誘導で前記受信アンテナに起電力が発生し、且つ、前記携帯機に振動が与えられている場合に、前記制御部に電源を供給する電源供給部（１４，１５，１６，５０，６０，７０）とを備える
   ことを特徴とする携帯機。
2. 前記電源供給部（１４，１５，１６）は、
   前記制御部を動作させるための電圧を供給する電池（１５）と、
   前記制御部と前記電池との間の電源供給経路に設けられ、制御端子に予め設定されたスイッチ駆動電圧以上の電圧が印加されると、前記電源供給経路を連通するオン状態となり、前記制御端子に前記スイッチ駆動電圧未満の電圧が印加されると、前記電源供給経路を遮断するオフ状態となるスイッチ（１６）と、
   前記受信アンテナに接続される第１入力端子と、前記スイッチの前記制御端子に接続される第１出力端子とを有し、前記携帯機に与えられた振動を検出している場合には、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間を導通し、前記振動を検出していない場合には、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間を遮断する第１振動センサ（１４）とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
3. 前記電源供給部（１４，１５，５０）は、
   前記制御部を動作させるための電圧を供給する電池と、
   前記制御部と前記電池との間の電源供給経路に設けられ、制御端子に予め設定されたスイッチ駆動電圧以上の電圧が印加されると、前記電源供給経路を連通するオン状態となり、前記制御端子に前記スイッチ駆動電圧未満の電圧が印加されると、前記電源供給経路を遮断するオフ状態となるスイッチと、
   前記受信アンテナに接続される電源端子と、前記スイッチの前記制御端子に接続される第２出力端子とを有し、前記送信要求信号による電磁誘導で前記受信アンテナにおいて発生した起電力により動作して、前記携帯機に与えられた振動を検出し、この検出結果を示す検出信号を前記第２出力端子から出力する第２振動センサ（５０）とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
4. 前記電源供給部（１４，１５，６０，７０）は、
   前記制御部を動作させるための電圧を供給する電池と、
   前記制御部と前記電池との間の電源供給経路に設けられ、制御端子に予め設定されたスイッチ駆動電圧以上の電圧が印加されると、前記電源供給経路を連通するオン状態となり、前記制御端子に前記スイッチ駆動電圧未満の電圧が印加されると、前記電源供給経路を遮断するオフ状態となるスイッチと、
   前記携帯機に与えられた振動を検出し、この検出結果を示す検出信号を出力する第３振動センサ（６０）と、
   前記受信アンテナに接続される第１論理入力端子と、前記第３振動センサに接続される第２論理入力端子と、前記スイッチの前記制御端子に接続される論理出力端子とを有し、前記第１論理入力端子に入力した信号と、前記第２論理入力端子に入力した信号との論理積を示す信号を前記論理出力端子から出力する論理積演算部（７０）とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯機。