(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯側送受信機と外部側送受信機との間で空中伝播信号によってデータの送受信を行う送受信システムにおいて、
前記携帯側送受信機は、起動スイッチを備え、その起動スイッチがオン操作されると起動信号を前記外部側送受信機に送信し、
前記外部側送受信機は、前記起動信号を受信すると前記携帯側送受信機に質問信号を送信し、
前記携帯側送受信機は、前記質問信号を受信すると前記外部側送受信機に応答信号を送信し、
前記外部側送受信機は、前記質問信号を間欠的に送信し、且つ、その質問信号の非送信期間を受信状態にすると共に、所定回数の質問信号の送信にもかかわらず応答信号を受信しなかったときには質問信号の送信を停止し、起動信号の受信待機状態においては、間欠的に受信状態にすると共に、その受信期間を質問信号の非送信期間より短くすることを特徴とする送受信システム。
【請求項２】
車両用電子キーシステムに適用されることを特徴とする請求項１記載の送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、携帯側送受信機と外部側送受信機との間で空中伝播信号によってデータの送受信を行う送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の送受信システムとしては、ＩＣカードシステムがあり、また、ＩＣカードシステムは、例えば、車両用の電子キーシステムにも採用されている。而して、従来の車両用の電子キーシステムは、電子キーとしてのＩＣカード（携帯側送受信機）にアンテナコイルを設け、車両側のカードリーダ（外部側送受信機）に前記ＩＣカードのアンテナコイルと電磁結合されるアンテナコイルを設け、カードリーダのアンテナコイルから質問信号を空中伝播信号たる電磁誘導信号として送信して、この質問信号をＩＣカードのアンテナコイルが受信すると、そのＩＣカードがアンテナコイルから応答信号として車両固有のＩＤコード信号を送信するようになっており、カードリーダは、ＩＣカードから送信されたＩＤコードを読取り、車両側に予め記憶されているＩＤコードと比較して両者が一致すると、ドアロックやアンロック或いはエンジンの始動などを行うように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な電子キーシステムにおいては次のような問題がある。まず、ＩＣカードとの送受信は何時行われるか分からないため、カードリーダは質問信号を常に送信する必要がある。特に、従来のように、空中伝播信号として電磁誘導信号を用いた場合には、ＩＣカードに設けられるアンテナコイルの受信感度を高めることが難しいため、カードリーダは質問信号を大電力で送信しなければならない。また、利便性を向上させるためにカードリーダからの質問信号の受信可能エリアを拡げようとすれば、カードリーダは質問信号を更に大きな電力で送信する必要がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、その目的は、外部側送受信機に常時質問信号の送信を行わせる必要がなく、外部側送受信機の電力消費を低減することができる送受信システムを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の送受信システムは、携帯側送受信機と外部側送受信機との間で空中伝播信号によってデータの送受信を行うものにおいて、携帯側送受信機は、起動スイッチを備え、その起動スイッチがオン操作されると起動信号を外部側送受信機に送信し、外部側送受信機は、起動信号を受信すると携帯側送受信機に質問信号を送信し、携帯側送受信機は、質問信号を受信すると外部側送受信機に応答信号を送信する。
【０００６】
そして、外部側送受信機を、質問信号を間欠的に送信し、且つ、その質問信号の非送信期間を受信状態にすると共に、所定回数の質問信号の送信にもかかわらず応答信号を受信しなかったときには質問信号の送信を停止するように構成する。
【０００７】
また、外部側送受信機を、起動信号の受信待機状態においては、間欠的に受信状態にすると共に、その受信期間を質問信号の非送信期間より短くするように構成することを特徴とする。
更に、請求項１記載の送受信システムを、車両用電子キーシステムに適用するのが好適である（請求項２）。
【０００８】
【作用及び発明の効果】
請求項１記載の送受信システムによれば、携帯側送受信機は、起動スイッチがオン操作されると起動信号を外部側送受信機に送信し、外部側送受信機は、起動信号を受信すると携帯側送受信機に質問信号を送信し、携帯側送受信機は、質問信号を受信すると外部側送受信機に応答信号を送信するので、外部側送受信機は、常に質問信号を送信しなくても良く、従って、外部側送受信機における消費電力を低減することができる。
【０００９】
そして、外部側送受信機を、質問信号を間欠的に送信し、且つ、その質問信号の非送信期間を受信状態にすると共に、所定回数の質問信号の送信にもかかわらず応答信号を受信しなかったときには質問信号の送信を停止するように構成するので、外部側送受信機の電力消費をより低減させることができる。
【００１０】
また、外部側送受信機を、起動信号の受信待機状態においては、間欠的に受信状態にすると共に、その受信期間を質問信号の非送信期間より短くするように構成するので、外部側送受信機の電力消費をより一層低減させることができる。
請求項２記載の送受信システムによれば、車両用電子キーシステムに適用するので、車両のバッテリの電力消費を低減させるのに有効である。
【００１１】
【実施例】
以下本発明を車両用電子キーシステムに適用した場合の一実施例について図面を参照して説明する。電気的構成を示す図１において、電子キーとしてのＩＣカード（携帯側送受信機）１は内部に電池２を有しており、その電池２は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）３及び受信装置４並びに送信装置５に対して電源を供給するように構成されている。起動スイッチ６は、例えばモーメンタリ動作するプッシュスイッチなどからなり、その出力端子はマイコン３の起動信号入力端子に接続されている。この起動スイッチ６は、図２に示すように、ＩＣカード１の表面に設けられており、起動スイッチ６が操作者によって押圧されることによりオン操作されると、そのオン操作されている間だけハイレベルの起動トリガ信号Ａを出力するようになっている。
【００１２】
マイコン３は、その内部に図示しない制御プログラム記憶用のＲＯＭやデータ処理用のＲＡＭ、また、車両のＩＤコードを含む各種データを記憶させるＥＥＰＲＯＭなどを有している。マイコン３のデータ出力端子は、送信装置５のデータ入力端子に接続されている。そして、送信装置５は、その信号出力端子がアンテナコイル７に接続されていて、マイコン３から与えられたデータＢを被変調信号としてアンテナコイル７に出力するように構成されている。
【００１３】
このアンテナコイル７は、図２に示すように、ＩＣカード１にループ状に埋設されている。また、アンテナコイル７は、受信装置４の信号入力端子に接続されていて、受信した受信信号は受信装置４に与えられるようになっており、その受信装置４は、そのデータ出力端子がマイコン３のデータ入力端子に接続されていて、データＣをマイコン３に与えるようになっている。以上がＩＣカード１を構成している。
【００１４】
一方、外部側送受信機である通信装置８は、車両としての例えば自動車に設けられている。その通信装置８の電源は自動車のバッテリ９であり、即ち、このバッテリ９は、マイコン１０，送信装置１１及び受信装置１２並びに処理装置１３に電源を供給している。
【００１５】
マイコン１０は、マイコン３と同様に、その内部に図示しない制御プログラム記憶用のＲＯＭやデータ処理用のＲＡＭ、また、自動車のＩＤコードを含む各種データを記憶させるＥＥＰＲＯＭなどを有している。このマイコン１０は、そのデータ出力端子が送信装置１１のデータ入力端子に接続されて送信装置１１にデータＤを与えるようになっており、また、マイコン１０は、その制御端子が送信装置１１の制御端子に接続されていて、制御信号Ｄ´を送信装置１１に与えるようになっている。そして、送信装置１１は、その信号出力端子がアンテナコイル１４に接続されていて、マイコン１０から与えられるデータＤを被変調信号としてアンテナコイル１４に出力するようになっている。
【００１６】
アンテナコイル１４は、アンテナコイル７に等しい共振周波数をもつものであり、図３に示すように、自動車のドアパネル１５のハンドルブラケット１６の背面側に配置されたバーアンテナ１７ａ及びコア１７ｂによって構成されたコ字状のアンテナ部１７に巻装されている。このアンテナコイル１４は、受信装置１２の信号入力端子に接続されていて、受信した受信信号を受信装置１２に与えるようになっており、その受信装置１２は、そのデータ出力端子がマイコン１０のデータ入力端子に接続されていて、データＥをマイコン１０に与えるようになっている。
【００１７】
また、マイコン１０は、その制御端子が受信装置１２の制御端子に接続されていて、制御信号Ｅ´を受信装置１２に与えるようになっており、また、他の制御端子が例えばドアロック機構である処理装置１３の入力端子に接続されていて、制御信号Ｆを処理装置１３に与えるようになっている。以上が通信装置８を構成している。尚、ＩＣカード１及び通信装置８は、送受信システム１８を構成している。
【００１８】
次に、本実施例の作用を図４をも参照して説明する。通信装置８は、ＩＣカード１からの起動信号を受信する前の通常の待機状態においては、バッテリ９の消耗を押さえるため、図４（ｄ）に示すように、受信装置１２を、制御信号Ｅ´を間欠的にハイレベルにして短時間受信状態にして起動信号の受信を待っている。また、ＩＣカード１のマイコン３は、通常の待機状態では、同様に電池２の消耗を押さえるためにシステムクロックの周波数を低下させるなどの所謂スリープモードで待機している。
【００１９】
そして、操作者によって起動スイッチ６が押圧操作され、起動トリガ信号Ａが一瞬ハイレベルになると（図４（ａ）参照）、マイコン３のスリープモードは解除され、マイコン３は通常動作状態となる。すると、マイコン３は、図４（ｇ）に示すように、送信装置５に予め定められたデータによって変調された起動信号Ｂを間欠的に与える（この場合は無意味なデータでも良い）。送信装置５は、その起動信号Ｂをアンテナコイル７に通電してアンテナコイル７から空中伝播信号たる電磁誘導信号による起動信号▲１▼として送信する。この起動信号▲１▼の送信を所定回数行っても、マイコン３が質問信号の受信を認識しない場合には、起動信号▲１▼の送信は停止される。
【００２０】
操作者によって、ＩＣカード１のアンテナコイル７が自動車のドアパネル１５に配置された通信装置８のアンテナコイル１４に近付けられ両者が電磁結合されると（図３参照）、アンテナコイル７から送信された起動信号▲１▼がアンテナコイル１４によって受信される。そして、その受信された起動信号▲１▼は、受信装置１２が受信状態になると受信されて復調され、起動信号▲１▼´（図４（ｈ）参照）としてマイコン１０によって認識される。
【００２１】
すると、マイコン１０は、制御信号Ｄ´を間欠的にハイレベルにして送信装置１１に与える（図４（ｂ）参照）と共に、データＤとして適当なデータによって変調された質問信号▲２▼を与える（図４（ｃ）参照）。例えば、ＩＤカードの種類（電子キーか、その他のＩＤカードかなど）を選別するコードや、その他の通信許可条件コードなどのデータによって変調したものを質問信号▲２▼とする。送信装置１１は、ＩＣカード１の場合と同様に、その質問信号▲２▼をアンテナコイル１４に通電して送信する。この質問信号▲２▼の送信を所定回数行っても、マイコン１０が応答信号の受信を認識しない場合には、質問信号▲２▼の送信は停止される。
【００２２】
また、マイコン１０は、間欠的に質問信号▲２▼を送信するが、その非送信期間（図４（ｂ）に示す送信禁止期間）は受信装置１２に制御信号Ｅ´を与えて間欠的に受信状態にする。このときの受信期間は、図４（ｄ）に示すように、前述した待機状態における受信期間よりは長い時間となる。
【００２３】
そして、ＩＣカード１のアンテナコイル７が質問信号▲２▼を受信すると、その受信された質問信号▲２▼は、受信装置４を介してデータＣたる質問信号▲２▼´としてマイコン３に与えられる（図４（ｅ）参照）。マイコン３は、質問信号▲２▼´の受信を認識すると、その質問信号▲２▼´の内容について所定の照合処理を行い通信可能と判断すると、内部のＥＥＰＲＯＭからＩＤコードを読出し、それをシリアルデータに変換し変調してデータＢたる応答信号▲３▼として送信装置５に与える（図４（ｇ）参照）。その応答信号▲３▼は、送信装置５よって、前述のようにアンテナコイル７に出力されて電磁誘導信号として送信され、電磁結合されたアンテナコイル１４を介し受信装置１２により受信復調され、応答信号▲３▼´として通信装置８のマイコン１０に与えられる（図４（ｈ）参照）。
【００２４】
マイコン１０は、応答信号▲３▼´であるＩＤコードを受信すると、内部のＥＥＰＲＯＭに予め記憶されたＩＤコードを読出して、その受信したＩＤコードと照合する。そして、両者が一致すれば、制御信号Ｆをハイレベルにして処理装置１３に与える（図４（ｉ）参照）。処理装置１３は、制御信号Ｆが与えられると、ドアロックの解除などの制御処理を行う。また、両者のＩＤコードが一致しなかった場合には、マイコン１０は処理装置１３に制御信号Ｆを与えないので、処理装置１３は制御処理を行わない。
【００２５】
以上のように本実施例によれば、電子キーとしてのＩＣカード１のマイコン３は、起動スイッチ６がオン操作されると、送信装置５及びアンテナコイル７を介して起動信号▲１▼を送信し、その起動信号▲１▼は、自動車に設けられてアンテナコイル７に電磁結合された通信装置８のアンテナコイル１４に受信され、受信装置１２を介してマイコン１０に与えられ、マイコン１０は、起動信号▲１▼´を受信すると送信装置１１及びアンテナコイル１４を介してＩＣカード１側に質問信号▲２▼を送信し、マイコン３は、その質問信号▲２▼をアンテナコイル７及び受信装置４により受信すると通信装置８側に応答信号▲３▼を送信するようにした。従って、自動車側の通信装置８は、従来とは異なり、常に質問信号▲２▼を送信しなくても良く、バッテリ９の電力消費を低減させることができるものであり、バッテリ９を直流電源とする自動車にとって極めて有益である。
【００２６】
また、通信装置８を、質問信号▲２▼を間欠的に送信し、且つ、その質問信号▲２▼の非送信期間を受信状態にすると共に、所定回数の質問信号▲２▼の送信にもかかわらず応答信号▲３▼を受信しなかったときには質問信号▲２▼の送信を停止するように構成したので、バッテリ９の電力消費をより低減させることができ、更には、通信装置８を、起動信号の受信待機状態においては、間欠的に受信状態にすると共に、その受信期間を質問信号▲２▼の非送信期間より短くするように構成したので、バッテリ９の電力消費をより一層低減させることができる。
【００２７】
本発明は上記しかつ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
ＩＣカード１の起動信号「１」の送信は、起動スイッチ６が押下されている間だけ送信されるようにしても良い。
また、ＩＣカード１の起動信号「１」の送信は、通信装置８からの質問信号「２」を認識するまで繰返し送信するようにしても良い。
【００２８】
ＩＣカード１の受信装置４及び送信装置５の電源は、起動スイッチ６が押下されるとマイコン３を介して供給されるように構成しても良い。
起動スイッチ６は、スライドスイッチでも良い。
起動スイッチ６をＩＣカード１の電源スイッチとして、起動スイッチ６がオンされると内部回路の全てに電源が供給され、イニシャライズ処理後に起動信号▲１▼の送信を開始するように構成しても良い。
【００２９】
アンテナコイル１４は、自動車のドアミラーの周辺部にループ状に配置され、カバーで覆われた構成としても良い。
ＩＣカード１は、電子キーとしての機能だけでなく、内部の記憶手段に運転免許証としての情報を持たせても良い。
携帯側送受信機の形態はＩＣカード１に限ること無く、例えば車両用電子キーシステムであれば、通常用いられる電子キーであっても良く、携帯可能な送受信機であれば何でも良い。
車両は自動車に限らず、車両一般に適用することができる。
【００３０】
また、車両用電子キーシステムに限ること無く、例えば、銀行のキャッシュカードやクレジットカード、定期券、入門カードなど、各種のシステムに対して適用することができる。
外部側送受信機は、通信装置８のように自動車に設けられるものに限らず、屋内などに設置されて商用交流電源より電力を供給されるものであっても、その電力消費の低減効果は有効である。
空中伝播信号は電磁誘導信号に限らず、適宜構成を変更することにより電波や光若しくは静電誘導信号などでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック図
【図２】ＩＣカードの斜視図
【図３】通信装置のアンテナコイル部の構成を示す断面図
【図４】タイミングチャート
【符号の説明】
１はＩＣカード（携帯側送受信機）、６は起動スイッチ、８は通信装置（外部側送受信機）、１８は送受信システムを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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