(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
電子キーが電池切れとなったとき、端末との近距離無線通信により前記電子キーを充電することにより、当該電子キーを動作可能として、該電子キーによる車両操作を可能とする車両操作システムにおいて、
前記端末を用いて前記電子キーに最低限の動作に必要な電力を充電するとき、当該充電が完了したか否かを判断する充電完了判定部と、
前記充電が完了したと判定された際、前記車両の現在状態を切り替えるための動作要求信号を、前記電子キー又は前記端末から自動で前記車両に無線送信させる信号送信部と
を備えたことを特徴とする車両操作システム。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、電子キーは電池切れに陥ると、動作ができなくなる。このときの対応策としては、例えば常時所持する高機能携帯電話等の端末から充電用の電波を送信させ、この電波によって電子キーに電力を充電する機能を設けることが検討されている。しかし、この技術の場合、いつ充電が完了したのかが分からないので、不便に感じる可能性が高く、ユーザの混乱を招くおそれがあった。
【0005】
本発明の目的は、一時的に動作可能な電力が充電された電子キーによって車両を作動させるときの操作の利便性をよくすることができる車両操作システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記問題点を解決する車両操作システムは、電子キーが電池切れとなったとき、端末との近距離無線通信により前記電子キーを充電することにより、当該電子キーを動作可能として、該電子キーによる車両操作を可能とする構成において、前記端末を用いて前記電子キーに最低限の動作に必要な電力を充電するとき、当該充電が完了したか否かを判断する充電完了判定部と、前記充電が完了したと判定された際、前記車両の現在状態を切り替えるための動作要求信号を、前記電子キー又は前記端末から自動で前記車両に無線送信させる信号送信部とを備えた。
【0007】
本構成によれば、端末から近距離無線通信によって送信される電波により、最低限の動作に必要な電力が電子キーに充電される。この充電が完了すると、車両の現在状態を切り替えるための動作要求信号が、電子キー又は端末から自動で車両に送信され、車両が動作される。このため、電子キーの充電が完了した時点で、電子キー又は端末から動作要求信号が送信されることにより、車両が動作されることとなる。よって、一時的に動作可能な電力を電子キーに充電し、この電子キーで車両を作動させる際、ユーザにとって操作の利便性がよくなる。
【0008】
前記車両操作システムにおいて、前記動作要求信号は、前記車両の現在状態を反転させる状態反転信号であることが好ましい。この構成によれば、充電が完了した電子キーによる車両の操作を、状態反転信号によって車両の現在状態を反転させるという簡素な処理とすることが可能となる。
【0009】
前記車両操作システムにおいて、前記動作要求信号は、車両ドアの施解錠を現在状態から反転させるロック状態反転信号であることが好ましい。この構成によれば、充電完了時に電子キー又は端末から送信されるロック状態反転信号により、車両ドアの施解錠を交互に切り替えることが可能となる。
【0010】
前記車両操作システムにおいて、前記電子キーは、前記充電が完了したと判定された際、前記動作要求信号を自ら前記車両に無線送信することが好ましい。この構成によれば、動作要求信号を電子キーから送信するようにしたので、電子キーに従来からあるシステムを利用して、動作要求信号の送信を行うことが可能となる。
【0011】
前記車両操作システムにおいて、前記電子キーの充電が完了すると、当該電子キーに前記動作要求信号の送信を要求する信号送信要求を、前記端末から前記電子キーに送信させる信号送信要求部を備え、前記電子キーは、前記端末から前記信号送信要求を受信すると、前記動作要求信号を前記車両に送信することが好ましい。この構成によれば、電子キーにおける動作要求信号の送信開始を端末から指示するようにしたので、動作要求信号の送信タイミングを端末において設定することが可能となる。
【0012】
前記車両操作システムにおいて、電子キーの主電源の電力、又は前記近距離無線の充電で得た電力のいずれを電源に前記電子キーが動作しているのかを判別する電源判別部を備え、前記信号送信部は、前記近距離無線の充電で得た電力で前記電子キーが動作することを条件に前記動作要求信号を送信することが好ましい。この構成によれば、例えば電子キーの電池を交換した際、電子キー又は端末から動作要求信号が送信されてしまうことが防止される。
【0013】
前記車両操作システムにおいて、前記電子キーが前記充電のために前記端末にかざされる状態から離されたか否かを判定するかざし状態判定部を備え、前記信号送信部は、前記電子キーが前記端末にかざされる状態から離されたとき、前記動作要求信号を送信することが好ましい。この構成によれば、電子キーを端末から離す操作を、動作要求信号の送信が実行されるトリガとすることが可能となるので、動作要求信号の送信開始がユーザにとって分かり易くなる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、一時的に動作可能な電力が充電された電子キーによって車両を作動させるときの操作の利便性をよくすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、車両操作システムの一実施形態を
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(キー照合)を行う電子キーシステム3が搭載されている。電子キーシステム3には、車両1からの通信を契機に狭域無線(通信距離:数m)によりID照合(スマート照合)を行うキー操作フリーシステムや、電子キー2からの通信を契機に狭域無線によりID照合(ワイヤレス照合)を行って車両機器を遠隔操作するワイヤレスキーシステムなどがある。
【0017】
電子キー2には、電子キー2の動作を制御するキー制御部4が設けられている。キー制御部4のメモリ(図示略)には、キー固有のIDとして電子キーIDが書き込み保存されている。キー制御部4には、LF(Low Frequency)帯の電波を受信可能な受信アンテナ5と、UHF(Ultra High Frequency)帯の電波を送信可能な送信アンテナ6とが接続されている。電子キー2には、電子キー2の電源として一次電池7が設けられている。なお、一次電池7が主電源の一例である。
【0018】
電子キー2は、例えば車両1からLF送信されたリクエスト信号Srqを受信すると、電子キーIDを含むスマート信号Sidを車両1にUHF送信してID照合(スマート照合)を実行する。また、電子キー2は、例えば自身に配設された各種ボタン(図示略)が操作されると、電子キーIDを含むワイヤレス信号SwlをUHF送信して、ID照合(ワイヤレス照合)を実行する。車両1は、電子キー2からスマート信号Sidやワイヤレス信号Swlを受信すると、これらに含まれる電子キーIDを照合し、ID照合が成立すれば、例えば車両ドアの施解錠や車両1の電源遷移操作を許可又は実行する。
【0019】
電子キー2には、例えば高機能携帯電話8と近距離無線(通信距離:数〜数10cm)によって通信が可能な近距離無線通信機能が設けられている。この場合、キー制御部4には、近距離無線用の通信アンテナ9が接続されている。近距離無線通信としては、RFID(Radio Frequency IDentification)の一種として、例えばNFC(Near Field Communication)等が使用されている。電子キー2は、高機能携帯電話8に対し、負荷変調によって応答を返信する。なお、高機能携帯電話8が端末の一例である。
【0020】
高機能携帯電話8には、高機能携帯電話8の動作を制御する携帯電話制御部10と、近距離無線用の通信アンテナ11と、タッチ操作が可能な画面であるタッチパネル12と、種々のスイッチ類13とが設けられている。電子キー2及び高機能携帯電話8は、これらを極近傍に近づけて通信アンテナ9,11をかざし合うと近距離無線の通信が確立し、双方向の無線通信を実行する。電子キー2は、高機能携帯電話8との近距離無線通信時、電磁誘導によって動作するので、電源レスで通信動作を行う。
【0021】
電子キー2及び高機能携帯電話8の2者間には、電子キー2の一次電池7が電池切れになった際、高機能携帯電話8から近距離無線通信によって充電電波Svcを電子キー2に送信することにより、最低限の動作に必要な電力を電子キー2に充電して、充電後の電子キー2によって車両1を操作可能とする車両操作システム14が設けられている。本例の車両操作システム14は、充電完了後、電子キー2から車両1に自動でロック状態反転信号StoをUHF送信することにより、車両1の車両ドアの施解錠状態を切り替えるものである。ロック状態反転信号Stoは、現在の車両ドアの施解錠状態を反転させるのを要求する信号である。よって、車両ドアの施錠時にロック状態反転信号Stoが受信されると、車両ドアが解錠に切り替わり、車両ドアの解錠時にロック状態反転信号Stoが受信されると、車両ドアが解錠に切り替わる。なお、ロック状態反転信号Stoが動作要求信号及び状態反転信号の一例である。
【0022】
この場合、電子キー2には、近距離無線通信により高機能携帯電話8から受信した搬送波を充電用の信号に変換する充電回路部15と、電子キー2の動作に最低限必要な電力を充電可能なコンデンサ16と、電流の逆流防止用のダイオード17とが設けられている。充電回路部15は、キー制御部4によって動作が制御される。電子キー2の動作に最低限必要な電力とは、例えば電子キー2のUHF電波の送信を数回実行させることができる電力のことを言う。
【0023】
キー制御部4には、高機能携帯電話8から近距離無線通信によって受信する搬送波を基にしたコンデンサ16の充電動作を制御する充電実行部18と、現在動作が一次電池7及びコンデンサ16のいずれを電源とした動作なのかを判別する電源判別部19とが設けられている。本例の電源判別部19は、電子キー2がコンデンサ16のみを電源に動作しているとき、つまり一次電池7の電圧Vbatが「Loレベル」で電子キー2が動作しているときにのみ、ロック状態反転信号Stoの送信を許可する。なお、充電実行部18が充電完了判定部の一例である。
【0024】
携帯電話制御部10には、高機能携帯電話8によるコンデンサ16の充電が完了したか否かを電子キー2に確認する充電完了確認部20と、充電完了後、ロック状態反転信号Stoの送信を電子キー2に要求する旨の状態反転信号送信要求Ddmを電子キー2に送信する状態反転信号送信要求部21とが設けられている。キー制御部4には、高機能携帯電話8から受信した状態反転信号送信要求Ddmを基に、ロック状態反転信号StoをUHF送信する状態反転信号送信部22が設けられている。状態反転信号送信部22は、電子キー2がコンデンサ16を電源に動作していると判断されている状況下で、高機能携帯電話8から状態反転信号送信要求Ddmを受信すると、ロック状態反転信号Stoを車両1にUHF送信する。なお、充電完了確認部20が充電完了判定部の一例であり、状態反転信号送信要求部21が信号送信要求部の一例である。
【0025】
次に、
図2及び
図3を用いて、車両操作システム14の動作を説明する。
図2に示すように、高機能携帯電話8は、自身に電子キー2がかざされたか否かを監視するために、近距離無線通信によって所定の間隔でウェイク信号Swkを繰り返し送信する動作、いわゆるポーリングを実行している。電子キー2の一次電池7が電池切れになったとき、電子キー2を再度使用可能とするには、電子キー2に内蔵されたコンデンサ16に、動作に最低限必要な電力を近距離無線通信によって充電するために、電子キー2を高機能携帯電話8にかざす操作をとる。
【0026】
電子キー2は、高機能携帯電話8にかざされると、近距離無線通信を通じてウェイク信号Swkを受信する。ウェイク信号Swkを受信した電子キー2は、その応答としてアック信号Sackを返信する。アック信号Sackを受信した高機能携帯電話8は、近距離無線通信を通じて電子キー2を認証する。高機能携帯電話8は、電子キー2との間の認証が成立することを確認すると、近距離無線通信を通じて充電電波Svcの送信を開始することにより、電子キー2内のコンデンサ16を充電する。
【0027】
図3に示すように、電子キー2の充電中、高機能携帯電話8のタッチパネル12には、「充電中」のメッセージが表示される。「充電中」のメッセージとしては、例えば「充電中、電子キーをかざし続けて下さい」などがある。電子キー2におけるコンデンサ16の充電動作は、充電実行部18が充電回路部15を制御することによって管理される。充電実行部18は、コンデンサ16の端子間電圧を基に、電子キー2が最低限動作するのに必要な電力がコンデンサ16に蓄えられたか否かを逐次監視する。
【0028】
図2に示すように、充電完了確認部20は、充電が完了したか否かを電子キー2に尋ねる充電完了確認通知Dcnを電子キー2に定期的に近距離無線送信し、充電が完了したか否かを電子キー2に問い合せる。充電実行部18は、充電完了確認通知Dcnを受信すると、現在の充電状態を高機能携帯電話8に通知する。例えば、充電が未だ終了してなければ充電未完了通知D1を高機能携帯電話8に送信し、充電が完了していれば充電完了通知D2を高機能携帯電話8に送信する。充電完了確認部20は、電子キー2から充電完了通知D2を受信すると、充電電波Svcの送信を停止し、充電動作を終了する。これにより、電子キー2は、動作するのに最低限必要な電力が充電された状態となり、一時的であれ動作が可能となる。
【0029】
また、電子キー2から充電完了通知D2を受信したとき、状態反転信号送信要求部21は、車両ドアの施解錠状態の切り替えを指示する状態反転信号送信要求Ddmを、近距離無線通信を通じて電子キー2に送信する。状態反転信号送信部22は、高機能携帯電話8から状態反転信号送信要求Ddmを受信すると、コンデンサ16のみを電源に電子キー2が動作していることを条件に、ロック状態反転信号Stoを自動で車両1にUHF送信する。ロック状態反転信号Stoは、例えば電子キー2の電子キーIDの他に、車両ドアの施解錠を切り替えるコマンド等を含む信号である。
【0030】
車両1は、電子キー2から送信されたロック状態反転信号Stoを受信すると、ワイヤレス信号Swl内のIDコードを、自身に登録されたIDコードと照合することにより、ID照合(ワイヤレス照合)を行う。そして、ID照合が成立すれば、同じワイヤレス信号Swl内のコマンドに基づき車両ドアの施解錠状態を切り替える。例えば、車両ドアが施錠状態のときにロック状態反転信号Stoを受信すれば、車両ドアが解錠され、車両ドアが解錠状態のときにロック状態反転信号Stoを受信すれば、車両ドアが施錠される。
【0031】
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の一次電池7が電池切れとなったとき、電子キー2を高機能携帯電話8にかざすことにより、高機能携帯電話8から近距離無線通信を通じて送信される充電電波Svcによって、最低限の動作に必要な電力を電子キー2のコンデンサ16に充電する。電子キー2は、充電が完了すると、自動でロック状態反転信号Stoを車両1に送信する。車両1は、電子キー2からロック状態反転信号Stoを受信すると、車両ドアの施解錠を現在状態から反転させる。このため、電子キー2の充電が完了した時点で、電子キー2からロック状態反転信号Stoが自動送信されるので、電子キー2の充電が完了すれば、その時点で車両ドアの施解錠切り替えが完遂される。よって、一時的に動作可能な電力を電子キー2に充電して、この電子キー2によって車両1を作動させる際、ユーザにとって操作の利便性がよくなる。即ち、電子キー2の充電が完了すると、ユーザの操作なしで車両ドアの施解錠を切り替えることができる。
【0032】
(2)電子キー2への充電が完了した時点で、ロック状態反転信号Stoが車両1に自動送信される。よって、電子キー2に充電した最低限の動作に必要な電力をユーザが意図する動作に確実に使用して、車両1を操作することができる。
【0033】
(3)電子キー2の充電完了時に電子キー2から送信される信号は、車両ドアの現在状態を反転させるロック状態反転信号Stoである。よって、充電が完了した電子キー2による車両操作を、ロック状態反転信号Stoによって車両ドアの現在状態を反転させるという簡素な処理とすることができる。
【0034】
(4)車両ドアが施錠時、電子キー2からロック状態反転信号Stoが送信されると、車両ドアが解錠され、車両ドアが解錠時、電子キー2からロック状態反転信号Stoが送信されると、車両ドアが施錠される。よって、電子キー2からロック状態反転信号Stoを送信する度に、車両ドアの施解錠を交互に切り替えることができる。
【0035】
(5)ロック状態反転信号Stoは電子キー2から送信されるので、電子キー2に従来からある既存のシステムを利用して、ロック状態反転信号Stoの送信を行うことができる。
(6)高機能携帯電話8は、充電完了確認通知Dcnに対する電子キー2の応答として充電完了通知D2を受信すると、状態反転信号送信要求Ddmを電子キー2に送信して、電子キー2にロック状態反転信号Stoの送信を実行させる。よって、電子キー2におけるロック状態反転信号Stoの送信開始を高機能携帯電話8から指示するようにしたので、ロック状態反転信号Stoの送信タイミングを、高機能携帯電話8において設定することができる。
【0036】
(7)電子キー2が一次電池7又はコンデンサ16のいずれを電源に動作しているのかが判定され、コンデンサ16を電源に動作しているとき、ロック状態反転信号Stoの送信が許可される。よって、例えば一次電池7を新しいものに交換した際、電子キー2からロック状態反転信号Stoが送信されてしまうのを防止することができる。
【0037】
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。
・
図4に示すように、電子キー2の充電完了後、高機能携帯電話8からロック状態反転信号Stoを自動送信してもよい。
【0038】
・
図5に示すように、電子キー2が高機能携帯電話8にかざされる状態から離されたことをトリガに、電子キー2からロック状態反転信号Stoを送信してもよい。この場合、かざし状態が解除されたか否かを判定するかざし状態判定部31を電子キー2に設けておき、かざし状態判定部31によってかざしの解除が検出されると、電子キー2からロック状態反転信号Stoが送信される。よって、電子キー2を高機能携帯電話8から離す操作を、ロック状態反転信号Stoの送信が実行されるトリガとすることが可能となるので、ロック状態反転信号Stoの送信開始がユーザにとって分かり易くなる。なお、かざし状態判定部31は、高機能携帯電話8に設けられてもよい。
【0039】
・電子キー2が充電完了を認識したとき、電子キー2から充電完了の通知を高機能携帯電話8に送信することにより、高機能携帯電話8の充電動作を停止させてもよい。
・電子キー2は、充電が完了したと認識したとき、その時点で自らロック状態反転信号Stoを送信してもよい。
【0040】
・電子キー2の主電源は、一次電池7に限らず、他の電池に変更可能である。
・電子キー2における充電は、コンデンサ16で行うことに限らず、他の素子に変更してもよい。
【0041】
・電子キー2の電源は、一次電池7を二次電池に変更し、この二次電池に近距離無線により電力を充電してもよい。
・電子キー2を充電するのに用いる近距離無線通信は、RFIDを使用した通信に限定されず、他の方式の通信に変更可能である。
【0042】
・充電の通信は、例えばWPC規格の通信など、種々の通信が採用可能である。
・端末は、高機能携帯電話8に限らず、例えば通常の携帯電話やタブレット端末など、他の機器や装置に変更可能である。
【0043】
・最低限の動作に必要な電力とは、電子キー2を動作させたい内容に応じて適宜変更可能である。
・電子キー2の充電回路の構成は、実施形態以外の構成に別途変更可能である。
【0044】
・電子キーシステム3で使用される電波の周波数は、LFやUHFに限らず、他の周波数に変更してもよい。
・充電完了判定部は、電子キー2及び高機能携帯電話8が協同することで生成される機能部に限定されず、例えば電子キー2にのみ生成される機能部としてもよい。
【0045】
・充電完了後、その旨を高機能携帯電話8のタッチパネル12に表示してもよい。
・動作要求信号は、施錠を要求する施錠要求信号でもよいし、解錠を要求する解錠要求信号でもよい。
【0046】
・動作要求信号は、電子キー2の充電が完了したことを車両1に通知する信号としてもよい。この場合、車両1は、電子キー2から充電完了通知を受信すると、これをトリガとして車両機器を作動させる。
【0047】
・動作要求信号は、車両ドアの施解錠の切り替えを要求する信号に限定されず、例えばエンジンの始動/停止の切り替えなど、他の車載機器を作動させるための信号としてもよい。
【0048】
・充電完了後、電子キー2が車両1に電波送信する際に使用するシステムは、ワイヤレスキーシステムに限定されず、例えばキー操作フリーシステムなど、他のシステムに変更可能である。
【0049】
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)前記車両操作システムにおいて、前記動作要求信号は、車両ドアの施解錠を切り替えるための施解錠切替信号である。この構成によれば、電子キーの充電完了後、ユーザの操作なしで車両ドアの施解錠状態を切り替えることが可能となる。