(57)【要約】【課題】電子キーのバッテリ残量をより精度よくユーザに知らせることができる電子キーシステムのバッテリ残量検出方法を提供すること。【解決手段】通信先から受信する第1のリクエスト信号に応じて、バッテリを電力にして予め記憶しているＩＤコードを前記通信先に送信する電子キーのバッテリ残量検出方法であって、サイクル時間毎に負荷状態の第１のバッテリ電圧を検出し、前記第1のバッテリ電圧を記憶し、前記サイクル時間毎に無負荷状態の第２のバッテリ電圧を検出し、前記第２のバッテリ電圧を記憶し、第1のバッテリ電圧と第１の閾値の比較結果、並びに、第２のバッテリ電圧と第１の閾値及び第１の閾値と異なる第２の閾値の比較結果、に基づきバッテリ残量を多段階で表す電圧値情報を生成し、バッテリを力とすることなく、第２のリクエスト信号を電力にして、電圧値情報を通信先に送信する、ことを特徴とする。【選択図】図１０
2011149169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信先から受信する第1のリクエスト信号に応じて、バッテリを電力にして予め記憶しているＩＤコードを前記通信先に送信する電子キーのバッテリ残量検出方法であって、
制御手段が、サイクル時間毎に負荷状態の第１のバッテリ電圧を検出するステップと、
制御手段が、前記第1のバッテリ電圧を記憶するステップと、
制御手段が、前記サイクル時間毎に無負荷状態の第２のバッテリ電圧を検出するステップと、
制御手段が、前記第２のバッテリ電圧を記憶するステップと、
制御手段が、前記第1のバッテリ電圧と第１の閾値の比較結果、並びに、前記第２のバッテリ電圧と前記第１の閾値及び前記第１の閾値と異なる第２の閾値の比較結果、に基づきバッテリ残量を多段階で表す電圧値情報を生成するステップと、
バッテリを電力とすることなく、前記通信先から受信した第２のリクエスト信号を電力にして、前記電圧値情報を前記通信先に送信するステップと、
を有することを特徴とするバッテリ残量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信先から受信するリクエスト信号に応じて、バッテリを電力にして通信先と通信する電子キーのバッテリ残量検出方法に関し、特に、多段階のバッテリ残量を検出可能なバッテリ残量検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルキーを使用せずにドアのロック／アンロックが可能な電子キーシステム、スマートキー（登録商標）システムが知られている（以下、区別せずに電子キーシステムという）。また、電子キーではメカニカルキーを使用せずにエンジンやシステムの始動が可能である。電子キーシステムでは、乗員（以下、ユーザという）が電子キーを能動的に操作してアンロックするシステムや、車両からのリクエスト電波に応答して電子キーが応答してアンロックするシステムがあるが、いずれの場合も電子キーは内蔵するバッテリを電源に車両側と通信する。このため、バッテリの残量が低下すると、電子キーはドアをアンロックしたりエンジン等を始動できない。
【０００３】
電子キーのバッテリの残量が低下した場合には、ユーザは電子キーに内蔵されるメカニカルキーでアンロックすることができる。また、車両側の電波により起電して（トランスポンダ方式）、バッテリなしでエンジン等を始動させることができる（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、電子キーのバッテリの残量が低下した場合、トランスポンダ方式でエンジンを始動する方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、バッテリの残量が切れる前にユーザがバッテリの残量の低下に気付き、電池交換や充電ができれば、ユーザにとっても不意の電池切れに遭遇することがなくなり便利である。ここで、電子キーは比較的小型であることから、電子キー自体がバッテリの残量をユーザに通知する手段を備えることは難しい。このため、従来は、電子キーと車両の通信時に、電子キーがバッテリ残量情報を車両に通知し、車両がメータＥＣＵなどを介して、電子キーのバッテリの残量が低下していることをユーザに通知している（例えば、特許文献２参照。）。また、特許文献２に開示された技術では、電子キーのバッテリの残量が所定値以下になると、電子キーの出力を低下させ、電池切れまでの時間を長くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−００３１６１号公報
【特許文献２】特開２００９−２４９８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されているように出力を低下させても、長期間、ユーザが電子キーを使用しない場合、次回、電子キーを使用する際には電池切れしているという問題がある。この場合、ユーザはバッテリの残量が低下していることを知らされていないので、アンロックやエンジン始動できない原因を特定できず、電子キー本体の交換を求めることがある。したがって、一部で電子キーの不要な回収・交換が発生している。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているように出力を低下させることで、電池切れまでの期間は延びても、電子キーのバッテリの残量が低下したか否かを１つの閾値を基準に判定するので、バッテリ残量がどの程度かユーザが把握できないという問題がある。したがって、実際には比較的多くのバッテリ残量でもバッテリを交換するような無駄が生じたり、電池切れ寸前でもユーザがバッテリ交換しないため、結局、ドアのアンロックやエンジン始動ができなくなるという事態が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、電子キーのバッテリ残量をより精度よくユーザに知らせることができる電子キーシステムのバッテリ残量検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、通信先から受信する第1のリクエスト信号（例えば、信号ＬＦ１）に応じて、バッテリを電力にして予め記憶しているＩＤコードを前記通信先に送信する電子キーのバッテリ残量検出方法であって、制御手段（例えば、送受信制御カスタムＩＣ）が、サイクル時間毎に負荷状態の第１のバッテリ電圧を検出するステップと、制御手段が、前記第1のバッテリ電圧を記憶するステップと、制御手段が、前記サイクル時間毎に無負荷状態の第２のバッテリ電圧を検出するステップと、制御手段が、前記第２のバッテリ電圧を記憶するステップと、制御手段が、前記第1のバッテリ電圧と第１の閾値の比較結果、及び、前記第２のバッテリ電圧と第１の閾値と異なる第２の閾値の比較結果、に基づきバッテリ残量を多段階で表す電圧値情報を生成するステップと、バッテリを電力とすることなく、前記通信先から受信した第２のリクエスト信号（例えば、信号ＬＦ２）を電力にして、前記電圧値情報を前記通信先に送信するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
電子キーのバッテリ残量をより精度よくユーザに知らせることができる電子キーシステムのバッテリ残量検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両と電子キーの通信を模式的に示す図の一例である。
【図２】信号ＬＦ１、ＲＦ１の内容を示す図の一例である。
【図３】スマート制御ＥＣＵの警告内容を模式的に説明する図の一例である。
【図４】信号ＬＦ２、ＬＦ３の内容を示す図の一例である。
【図５】電子キーの概略構成図の一例である。
【図６】信号ＬＦ３のフォーマットの一例を示す図である。
【図７】ダミーＲＦ信号のフォーマットの一例を示す図である。
【図８】ダミーＲＦ送信信号の送信タイミングについて説明する図の一例である。
【図９】バッテリ電圧と電圧値情報の関係を説明する図の一例である。
【図１０】電圧値情報とバッテリ電圧の関係を模式的に示す図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、本実施形態では、車両のドアのアンロックとエンジンやシステム（ハイブリッド車や電気自動車の場合。）の始動を例に説明するが、一般家庭やオフィス等のドアを通信によりアンロックするシステムに対しても本実施形態のバッテリ残量の判定方法を適用できる。
【００１３】
図１は、電子キーシステム３００において、車載装置２００と電子キー１００の通信を模式的に示す図の一例である。電子キー１００は、車載装置２００からの信号ＬＦ１に含まれるリクエスト信号に応答して、アクティブ（電池あり）及びパッシブ（電池なし）のいずれでも、エンジン始動することができる。
【００１４】
まず、以下の実施例に共通の電子キーシステム３００の構成について説明する。
図１（ａ）は、バッテリによる通信が可能な状態の通信を、図１（ｂ）は、電子キー１００のバッテリが電池切れ時の通信を、それぞれ示す。なお、バッテリによる通信が可能であるとはバッテリ電圧が閾値（＝Ｖ２）より大であることを、電池切れ状態とはバッテリ電圧が閾値（＝Ｖ２）以下であることを、いうものとする。また、バッテリ電圧が閾値（＝Ｖ２）より大であることは、電子キー１００がバッテリの電力で車載装置２００と通信できることを意味する。
【００１５】
車載装置２００の通信は、スマート制御ＥＣＵ（ＥＣＵ：電子制御装置）１４により制御され、スマート制御ＥＣＵ１４には、アンプ１２、ＲＦチューナ１３及びメータパネル１５が接続されている。スマート制御ＥＣＵ１４は不揮発メモリ１６を有しており、不揮発メモリ１６にはドアのアンロック用のアンロックコード、エンジン始動やシステムの起動用コード、トランスポンダＩＤコード等の、複数のコードが記憶されている。アンテナコイル１１は、車両の例えばドアの取っ手に設けられており、ＲＦチューナ１３はドアの取っ手や車室内に設けられている。
【００１６】
まず、バッテリ電圧が閾値Ｖ２より大の場合を説明する。以下では、電子キー１００又はメカニカルキーでユーザが車室内に乗車した後の通信について説明する。
【００１７】
ドアのアンロック後、スマート制御ＥＣＵ１４は、アンテナコイル１１から運転席周辺に向けて定期的（例えば、数１００ミリ秒毎）に、信号ＬＦ１を送信する。信号ＬＦ１はリクエスト信号を含む、周波数１３４ｋＨｚの電波である。
【００１８】
図２（ａ）は信号ＬＦ１の内容の一例を示す図である。信号ＬＦ1は、リクエスト信号とそれに続くチャレンジコードを有する。リクエスト信号は例えばアンロックコード又は起動用コードと同じものか少なくともそれを含む。また、チャレンジコードは、ランダムに生成した３２ビットの可変コードで、暗号キーとして利用される。
【００１９】
電子キー１００は、信号ＬＦ１に対し図２（ｂ）で示すような信号を車載装置２００に送信する。まず、電子キー１００は、図２（ａ）のリクエスト信号を受信すると、周波数３００〜４００ＭＨｚのバースト信号（後述するバースト波とは異なる）を所定時間、車載装置２００に返送する。次いで、電子キー１００はチャレンジコードを受信するので、受信したチャレンジコードでリクエスト信号を暗号化する。そしてこの暗号化されたリクエストコードを含む信号ＲＦ１（応答信号）を車載装置２００に送信する。
【００２０】
図２（ｃ）は、信号ＲＦ１のフォーマットの一例を示す図である。信号ＲＦ１は、電子キー１００が予め記憶している固有のＩＤコードと、チャレンジコードで暗号化されたリクエスト信号（以下、暗号コードという）、電子キー１００の有する機能や動作状態を示す機能コード、電圧値情報、及び、その他（パリティビット等）を有する。
【００２１】
電子キー１００は、バッテリの電力を使用して、このような暗号化や信号ＲＦ１の生成等を行うと共に、周波数３００〜４００ＭＨｚの搬送波により信号ＲＦ１を車載装置２００に送信する。
【００２２】
図1（ａ）に戻り、車載装置２００のＲＦチューナ１３は信号ＲＦ１を復調し、スマート制御ＥＣＵ１４は信号ＲＦ１に含まれるＩＤコード、暗号コード、機能コード、電圧値情報等を受信する。スマート制御ＥＣＵ１４は、暗号コードをチャレンジコードで復号化してリクエスト信号が復元できるか否かにより信号ＲＦ１の正当性を判定する。信号ＲＦ１が正当であれば、スマート制御ＥＣＵ１４は不揮発メモリ１６に記憶されているＩＤコードと、信号ＲＦ１に含まれるＩＤコードとが一致するか否かを判定する。一致すれば、スマート制御ＥＣＵ１４はエンジン等の始動を許可する。
【００２３】
このように従来から、電子キー１００が車載装置２００に応答して送信する信号ＲＦ１には電圧値情報が含まれている。スマート制御ＥＣＵ１４は、電圧値情報から電子キー１００のバッテリ電圧が閾値（＝Ｖ１）以上か未満かを判定し、乗員（以下、ユーザという）に警告することができる。閾値Ｖ１は、バッテリ電圧が十分か否かを判定するための閾値で、Ｖ１＞Ｖ２の関係がある。
【００２４】
図３に基づき警告について説明する。図３は、スマート制御ＥＣＵ１４の警告内容を模式的に説明する図の一例である。メッセージ表示が困難な車両の場合、スマート制御ＥＣＵ１４は、メータ内ブザーから警報音「ポーン」を吹鳴する。また、ディスプレイを備えメッセージ表示が可能な車両の場合、スマート制御ＥＣＵ１４は、ディスプレイに「キーバッテリー残りわずか」等のメッセージを表示する。
【００２５】
図１（ｂ）に戻り、バッテリ電圧がＶ２未満の場合を説明する。ユーザは電子キー１００を携帯しているだけでエンジン始動できないと、車室内の例えばキースロットの近くに電子キー１００を近づける。ドアのアンロック後、スマート制御ＥＣＵ１４は、車室内の例えばキースロットの近くに対し、リクエスト信号の前にバースト波とWake_Patternを送信している。以下、この一連の信号を信号ＬＦ２という。
【００２６】
図４（ａ）は、車載装置２００が送信する信号ＬＦ２の一例を示す図である。スマート制御ＥＣＵ１４は、ドアのアンロック後、バースト波、Wake_Pattern、バースト波、リクエスト信号、及び、チャレンジコードを、アンテナコイル１１からキースロットの周囲に向けて定期的（例えば、数１００ミリ秒毎）に送信する。バースト波は、周波数１３４ｋＨｚの交流波が連続した電波である。
【００２７】
電子キー１００は、信号ＬＦ２に対し図３（ｂ）で示すような応答信号を車載装置２００に送信する。電子キー１００は、バースト波により電荷を蓄電する構造（後述のコンデンサ２４）を有し、バースト波で電力を蓄電する。電子キー１００は、十分な電力が蓄電されると、バースト波に続いて、Wake_Patternが含まれるか否かを判定する。Wake_Patternは、車両以外から受信したノイズで電子キー１００が作動しないようにするためのコードで、４〜８ビットの固定のコードである。
【００２８】
電子キー１００は、Wake_Patternを受信したと判定すると、マイコン（後述する送受信制御カスタムＩＣ２６）全体又は必要部分を起動させる。電子キー１００は、引き続きバースト波により電荷を蓄電し、リクエスト信号を受信する。
【００２９】
電子キー１００は、リクエスト信号を受信すると、周波数１３４ｋＨｚのバースト信号（バースト波とは異なる）を所定時間、車載装置２００に返送する。次いで、電子キー１００はチャレンジコードを受信するので、受信したチャレンジコードでリクエスト信号を暗号化する。そしてこの暗号化されたリクエスト信号を含む周波数１３４ｋＨｚの信号ＬＦ３（応答信号）を車載装置２００に送信する。
【００３０】
図４（ｃ）は、信号ＬＦ３のフォーマットの一例を示す図である。信号LＦ３は、電子キー１００が予め記憶している固有のＩＤコードと、チャレンジコードで暗号化されたリクエスト信号（暗号コード）、及び、その他（パリティビット等）を有する。車載装置２００のアンテナコイル１１は信号ＬＦ３を復調し、スマート制御ＥＣＵ１４は信号ＬＦ３に含まれるＩＤコード、暗号コード及びその他の情報を受信する。信号ＬＦ３の正当性の判定方法は、信号ＲＦ１の場合と同じである。
【００３１】
このように、電子キー１００のバッテリが電池切れでも、ユーザはエンジン始動等をすることができるが、信号ＬＦ３に電圧値情報が含まれていないため、従来、電子キー１００のバッテリが電池切れの場合、車載装置２００は電圧値情報を受信できていなかった。本実施形態の電子キーシステム３００は、バッテリが電池切れの状態でも、車載装置２００が電圧値情報を受信できるようにする。
【００３２】
図５に基づき、電子キー１００について説明する。図５は電子キー１００の概略構成図の一例を示す。電子キー１００は、送受信制御カスタムＩＣ２６により制御され、送受信制御カスタムＩＣ２６にはＬＦ受信アンテナ２１、２２、ＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３（ＬＦ受信アンテナ２１，２２とＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３はいずれもリクエスト信号ＬＦ１、信号ＬＦ２を受信することができるので、区別せずにＬＦ受信アンテナ２１〜２３という場合がある）、コンデンサ２４、ＲＦ回路２７、ＳＷ２９（区別する場合ＳＷ１〜６という）、アンテナ２８、ＬＥＤ２５、水晶発振器３１、及び、バッテリ３０が接続されている。
【００３３】
ＬＦ受信アンテナ２１〜２３は、車載装置２００からリクエスト信号（ＬＦ１）、信号ＬＦ２を受信するためのアンテナである。空間中のどの方向からも電波を受信できるように３軸それぞれの方向に配置されている。
【００３４】
ＲＦ回路２７は、３００〜４００Ｍｈｚの搬送波をＦＭ変調して信号ＲＦ１をアンテナ２８から車載装置２００に送信する。
【００３５】
またＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３は、リクエスト信号（ＬＦ１）、信号ＬＦ２の受信及び信号ＬＦ３の送信を兼ねたアンテナである。より具体的には、ＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３は、受信アンテナ及び送信アンテナとして機能するアンテナである。送受信制御カスタムＩＣ２６は、車載装置２００からバースト波を受信してバックアップ用の電源となるコンデンサ２４を充電し、充電された電力でリクエスト信号やチャレンジコードを復調すると共に、リクエスト信号を暗号化して、固有のＩＤコード等を含む信号ＬＦ３を、ＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３から車載装置２００に送信する。
【００３６】
ＳＷ１〜ＳＷ６は、ユーザの操作を受け付けるスイッチ類で、６個未満でも７個以上でもよい。ＳＷ１〜ＳＷ６は、例えば、電子キー１００に設けられた、ドアのアンロック／ロックボタン、ドアの開閉ボタン、ウィンドウの開閉ボタン、メイン機能のオン／オフボタン、に対応している。ＬＥＤ２５は、ＳＷ１〜ＳＷ６の操作に応じて、及び、ＲＦ回路２７が信号ＲＦ１を送信中に点灯するランプで、作動状態や電池切れの有無をユーザに通知する。
【００３７】
送受信制御カスタムＩＣ２６は、次のような機能を有する。
・電圧判定
送受信制御カスタムＩＣ２６は、ＬＦ１のリクエスト信号を受信してから信号ＲＦ１を送信する前に、バッテリ３０の電圧を検出する。そして、閾値（＝Ｖ１）より大か否かを判定し、電圧値情報を生成する。閾値（＝Ｖ１）は、バッテリ電圧が低下し始めたことを表す程度の電圧である。例えば、バッテリ３０の規格電圧が「３.０〔Ｖ〕」とすれば、閾値Ｖ１の大きさは、「まだＲＦ回路２７が作動可能な電圧＜Ｖ１＜３.０」  である。
【００３８】
電圧値情報は、例えば、
バッテリ電圧＞Ｖ１  の場合「０」
バッテリ電圧≦Ｖ１  の場合「１」  とする。
【００３９】
・アンテナ切り替え
送受信制御カスタムＩＣ２６は、電波受信時にＬＦ受信アンテナ２１〜２３のアンテナのうち、電波の受信状況のよい方だけからＬＦ１を受信したり、又は、ＭＩＭＯ（Multiple  Input  Multiple  Output）受信を実現する。また、バッテリ３０の残量が低下してＲＦ回路２７が作動できなくなると、送受信制御カスタムＩＣ２６は、送信アンテナをＲＦ回路２７からＬＦ受信アンテナ兼トランスポンダ通信アンテナ２３に切り替える。
【００４０】
・Wake_Pattern判定
送受信制御カスタムＩＣ２６は、上述したように、信号ＬＦ２にWake_Patternが含まれるか否かを判定する。送受信制御カスタムＩＣ２６は予めWake_Patternを記憶しており、記憶しているWake_Patternと車載装置２００から受信したWake_Patternが一致するか否かにより、Wake_Patternを受信したか否かを判定する。
【００４１】
・ＬＦデータの受信
送受信制御カスタムＩＣ２６は、信号ＬＦ１及び信号ＬＦ２からリクエストコード及びチャレンジコードを復調する。
【００４２】
・暗号演算
送受信制御カスタムＩＣ２６は、信号ＬＦ１及び信号ＬＦ２に含まれるリクエスト信号に、受信したチャレンジコードをキーとする所定の暗号演算アルゴリズムの演算を施し暗号化する。なお、電子キー１００が記憶している固有のＩＤコードをチャレンジコードで暗号化してもよい。
【００４３】
・信号ＲＦ１、信号ＬＦ３の送信
信号ＬＦ１をＬＦアンテナ２１〜２３で受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、固有のＩＤコードを読み出し、暗号化したリクエスト信号、機能コード、電圧電池情報、及びその他の情報を１つのフレームとする信号ＲＦ１を生成する。そして、ＲＦ回路２７で例えばＦＭ変調してアンテナ２８から送信する。
【００４４】
信号ＬＦ２をＬＦアンテナ２１〜２３で受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、固有のＩＤコードを読み出し、暗号化したリクエスト信号及びその他の情報を１つのフレームとする信号ＬＦ３を生成する。そして、例えばＡＳＫ変調してトランスポンダ通信アンテナ２３から送信する。
【００４５】
・その他
送受信制御カスタムＩＣ２６は、車載装置２００との一連の通信を制御する。また、電池切れの際には、信号ＲＦ１でなく信号ＬＦ３を生成し送信するなど、電池切れ時のバックアップ制御を行う。
【実施例１】
【００４６】
図４（ｃ）に示したように、従来、信号ＬＦ３には電圧値情報が含まれていなかった。本実施例の電子キーシステム３００は、信号ＲＦ１だけでなく信号ＬＦ３に電圧値情報を含めることを特徴とする。
【００４７】
図６は、本実施例の、信号ＬＦ３のフォーマットの一例を示す図である。本実施例の信号ＲＦ３は、電子キー１００が予め記憶している固有のＩＤコードと、チャレンジコードで暗号化されたリクエスト信号（暗号コード）、及び、その他（パリティビット等）に加え、電圧値情報を有する。
【００４８】
ユーザは、電子キー１００を携帯しているだけではエンジン等を始動できないと、マニュアルの指示に従って電子キー１００をキースロットの周囲に近づける（バックアップ動作）。こうすることでＬＦアンテナ２１〜２３がバースト波によりコンデンサ２４を充電して、車載装置２００と通信が可能になる。したがって、電池切れ後でも、電子キー１００は信号ＬＦで電圧値情報を送信できるので、スマート制御ＥＣＵ１４はメータパネル１５から電池切れをユーザに通知することができる。
【００４９】
電子キー１００がバッテリ電圧を検出するタイミングは、リクエスト信号を受信してから信号ＲＦ１を送信するまでの間である。バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから、電池切れとなるまでの間に、電子キー１００がリクエスト信号を受信すればバッテリ電圧を検出できる。
【００５０】
この場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、バッテリ電圧の検出結果を電圧値情報としてＲＦ１に含めるだけでなく、最後の電圧値情報を不揮発メモリ３２に記憶しておく。
【００５１】
送受信制御カスタムＩＣ２６は、バッテリ３０が電池切れした後、バースト波によりコンデンサ２４に電力が充電されると、記憶している電圧値情報を読み出し、それを含む信号ＬＦ３を生成する。
【００５２】
バッテリ３０の交換が好ましいとされるバッテリ電圧が閾値Ｖ１以下になってから、実際にＲＦ１による通信が困難になったことになるので、スマート制御ＥＣＵ１４は、ＲＦ回路２７の故障でなくバッテリ３０が電池切れになったことを高い確度で特定できる。このため、スマート制御ＥＣＵ１４は、信号ＬＦ３に含まれる電圧値情報が「１」（バッテリ電圧が小さくなっている）である場合、メータパネル１５に電池切れを警告することができる。
【００５３】
このような警告を把握したユーザは、ＲＦ回路２７の故障と誤解して電子キー１００そのものを交換することを回避して、バッテリ３０を交換することができる。
【００５４】
なお、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから、電池切れとなるまでの間に電子キー１００がリクエスト信号を受信しない場合（電子キー１００使用されない場合）は、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下になってからバッテリ電圧を検出することなく電池切れになってしまう。この場合は、ＬＦ受信アンテナ２１〜２３が受信したバースト波により充電された電力を利用して、バッテリ電圧をチェックすることができれば、その結果を利用する。
【実施例２】
【００５５】
実施例１では、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから、電池切れとなるまでの間に電子キー１００がリクエスト信号を受信しない場合（電子キー１００が長期間使用されない場合）は、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下になったことを示す電圧値情報が不揮発メモリ３２に記憶されないことになる。
【００５６】
例えば、ユーザが長期間、電子キー１００を使用しない場合、電子キー１００にバッテリ電圧が閾値Ｖ１より大である電圧値情報が記憶された状態で、次回に乗車する際には電池切れとなっている場合もありうる。この場合、スマート制御ＥＣＵ１４は、信号ＬＦ３を受信しても、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下になったことを示す電圧値情報を受信できないので、メータパネル１５に電池切れを警告することができない。
【００５７】
そこで、本実施例では、電子キー１００の設計時に、車載装置２００からリクエスト信号を受信しなくても、定期的なダミーＲＦ信号を送信するよう送受信制御カスタムＩＣ２６に送信タイミングを登録しておく。送受信制御カスタムＩＣ２６は、信号ＲＦ１を送信する前にバッテリ電圧を検出するように設計されているので、定期的なダミーＲＦ信号を送信するタイミングで、送受信制御カスタムＩＣ２６はバッテリ電圧を検出することができる。この定期の間隔（後述の送信周期Ｓ）を、適切に決定しておくことで、送受信制御カスタムＩＣ２６は、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから、電池切れとなるまでの間に、必ずバッテリ電圧をチェックできるようになる。
【００５８】
図７（ａ）は、ダミーＲＦ信号のフォーマットの一例を示す。図７（ａ）のフォーマットは、図２（ｃ）の信号ＲＦ１のフォーマットと同じである。例えば、図２（ｃ）の固有のＩＤコード、チャレンジコードで暗号化されたリクエスト信号（暗号コード）、電子キー１００の有する機能や動作状態を示す機能コード、及び、その他（パリティビット等）が、それぞれダミーコードに置き換わっている。すなわち電圧値情報のみ、実際のバッテリ電圧を反映させたものである。なお、信号ＲＦ１の全体をダミーコードで置き換えてもよい。
【００５９】
ダミーコードは、仮に車載装置２００に到達しＲＦチューナ１３で受信されても、スマート制御ＥＣＵ１４が作動しないように定められている。
【００６０】
図８を用いて、ダミーＲＦ送信信号の送信タイミングについて説明する。図８（ａ）は電子キー１００の使用年数とバッテリ電圧の関係を模式的に説明する図の一例である。規格電圧である「３.０〔Ｖ〕」から経年的に徐々に低下し、閾値Ｖ１以下となり（時刻Ｓ１）、次いで、閾値Ｖ２以下となっている（時刻Ｓ２）。閾値Ｖ２は、ＲＦ回路２７による通信が可能な最低の電圧値である（電池切れと判定される電圧）。
【００６１】
図８（ｂ）はバッテリ電圧の検出タイミング（ダミーＲＦ送信のタイミング）を示す。送受信制御カスタムＩＣ２６は送信周期Ｓ毎にバッテリ電圧をチェックして、ダミーＲＦ信号をＲＦ回路２７から送信する。
【００６２】
図８（ｃ）は、電圧値情報とバッテリ電圧の関係を模式的に説明する図の一例である。電圧値情報は、バッテリ電圧＞Ｖ１の場合「０」、バッテリ電圧≦Ｖ１  の場合「１」なので、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となった直後のバッテリ電圧の検出タイミングまでは電圧値情報は「０」、それ以降が「１」となっている。
【００６３】
図８（ｄ）は、ＲＦ回路２７が信号ＲＦ１又はダミーＲＦ信号を送信可能な期間を模式的に説明する図の一例である。上記のとおり、閾値Ｖ２以下となるとＲＦ回路２７による通信が困難になるので、閾値Ｖ２以下となるまではＲＦ回路２７による通信が可能になっている。これに対し、トランスポンダ通信アンテナ２３を用いる通信は、バッテリ残量に関係なく可能なので、常に、通信可能である。
【００６４】
本実施例では、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから、ＲＦ回路２７による通信が可能であるバッテリ電圧が閾値Ｖ２以下となるまでの間に、バッテリ電圧を検出することを可能にする。このため送信周期Ｓは、実験的に求めた、「バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから閾値Ｖ２以下となるまでの時間」よりも短くすればよい。この時間はバッテリ３０の個体差や使用環境等によりバラツキがあると考えられるので、通常使用で考えられる最小時間とする。よって、送信周期Ｓは次のようにして定める。
送信周期Ｓ＜「Ｓ２−Ｓ１」の最小時間  又は、
送信周期Ｓ＝「Ｓ２−Ｓ１」の１／２〜１／３  、
開発者が設定したこのような送信周期Ｓがタイマに設定されており、送受信制御カスタムＩＣ２６のプログラムは、タイマ割込みを利用して送信周期Ｓ毎にバッテリ電圧を検出し、ダミーＲＦ信号を送信することができる。
【００６５】
続いて、送受信制御カスタムＩＣ２６がダミーＲＦ信号を送信する手順を説明する。
（Ｓ１）送信周期Ｓが経過すると、送受信制御カスタムＩＣ２６はバッテリ電圧を検出する。
（Ｓ２）送受信制御カスタムＩＣ２６はバッテリ電圧と閾値Ｖ１を比較して電圧値情報を生成し、それとダミーコードを用いてダミーＲＦ信号を生成する。送受信制御カスタムＩＣ２６はダミーＲＦ信号を車載装置２００に送信する。なお、ダミーＲＦ信号が実際に車両のＲＦチューナ１３に到達するか否かは問わない。
（Ｓ３）送受信制御カスタムＩＣ２６は、電圧値情報を不揮発メモリ３２に記憶する。
（Ｓ４）送受信制御カスタムＩＣ２６は、電圧値情報が「１」になると、ダミーＲＦ信号の送信を禁止する。バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となったことを示す電圧値情報を記憶できたので、以降のダミーＲＦ信号の送信を禁止することでバッテリ３０の電力消費を低減できる。
（Ｓ５）送受信制御カスタムＩＣ２６は、例えばＬＦアンテナ２１〜２３の電波受信状況から、車載装置２００から信号ＬＦ１又は信号ＬＦ２のリクエスト信号を受信したか否かを判定する。車載装置２００から信号ＬＦ１のリクエスト信号を受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、信号ＲＦ１を生成してＲＦ回路２７から送信する。この場合、信号ＲＦ１に含められる電圧値情報は、信号ＬＦ１のリクエスト信号を受信して生成したものである。
【００６６】
一方、車載装置２００から信号ＬＦ２のリクエスト信号を受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、不揮発メモリ３２から電圧値情報を読み出して、信号ＬＦ３を生成してトランスポンダ通信アンテナ２３から送信する。
【００６７】
図７（ｂ）は、信号ＬＦ３のフォーマットの一例を示す。図７（ｂ）は図６と同じものである。このように、送受信制御カスタムＩＣ２６は、バッテリ電圧が閾値Ｖ２以下になった後、電圧値情報が「１」の信号ＬＦ３を車載装置２００に送信することができる。
【００６８】
スマート制御ＥＣＵ１４は、信号ＬＦ３に含まれる電圧値情報が「１」（バッテリ電圧が小さくなっている）である場合、メータパネル１５に電池切れを警告する。
【００６９】
本実施例の電子キーシステム３００は、送信周期Ｓを適切に設定することで、バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下になった状態で必ずバッテリ電圧を検出することができる。このため、バッテリ３０が電池切れになっても、電圧値情報が「１」の信号ＬＦ３を必ず車載装置２００に送信することができる。ユーザは、メータパネル１５の電池切れの警告と信号ＲＦ１による通信が困難になったことから、ＲＦ回路２７の故障でなくバッテリ３０が電池切れになったことを推定することができる。したがって、ユーザはＲＦ回路２７の故障と誤解して電子キー１００そのものを交換することを回避できる。
【実施例３】
【００７０】
まず、本実施例の電子キーシステム３００がバッテリ残量を通知する方法の概略を説明する。電子キー１００は、次の２つの状態でバッテリ電圧を検出する。
（Ａ）信号ＲＦ１又はダミーＲＦ信号の送信時
（Ｂ）無負荷時（信号ＲＦ１又はダミーＲＦ信号の非送信時）
信号ＲＦ１の送信のため電子キー１００はバッテリ３０の電力を消費する。この際、バッテリ電圧は低下する。したがって、バッテリ残量が同じでも（Ａ）と（Ｂ）の状態で検出したバッテリ電圧は（Ｂ）の状態の方が高い。また、バッテリ残量が低下してくると、バッテリ電圧が閾値Ｖ１又はＶ２以下に低下しやすい（Ａ）の状態で、最も早くバッテリ電圧が閾値Ｖ１又はＶ２以下になる。また、さらにバッテリ残量が低下してくると、バッテリ電圧が低下しにくい（Ｂ）の状態でもバッテリ電圧が閾値Ｖ１又はＶ２以下になる。このように、２つの状態で検出されたバッテリ電圧と適切な閾値（閾値Ｖ１，Ｖ２）とを比較することで、バッテリ残量を多段階で判定することができる。
【００７１】
電子キー１００は多段階のバッテリ残量を車両に通知するので、ユーザは車両のメータパネル１５等に表示される多段階のバッテリ残量に基づき、バッテリ３０を交換するタイミングを正確に判断することができる。
【００７２】
なお、信号ＬＦ３に電圧値情報を含めることは実施例１及び２と同様であり、送信周期Ｓ毎にダミーＲＦ信号を送信することは実施例２と同様である。
【００７３】
図９は、バッテリ電圧と電圧値情報の関係を説明する図の一例である。信号ＲＦ１又はダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧の状態を、閾値Ｖ１より大の状態と閾値Ｖ１以下の状態に区分する。なお、信号ＲＦ１及びダミーＲＦ信号の送信時のいずれもバッテリ電圧は低下するので、両者を区別せず、以下では「ダミーＲＦ信号の送信時」という。
【００７４】
ダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧の状態が閾値Ｖ１より大であれば、無負荷時のバッテリ電圧は必ず閾値Ｖ１より大となるので、ダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧の状態が閾値Ｖ１より大であれば、無負荷時のバッテリ電圧に関係なく電圧値情報「００」が割り当てられる。
【００７５】
これに対し、ダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧の状態が閾値Ｖ１以下の場合、無負荷時のバッテリ電圧の値は、閾値Ｖ１より大の状態、閾値Ｖ１以下の状態、及び、閾値Ｖ２以下の状態、があり得る。電圧値情報には、３つの状態がそれぞれ「０１」「１０」「１１」として割り当てられる。
【００７６】
このような割り当てから、電圧値情報が「００」の場合は十分なバッテリ残量であること、電圧値情報が「０１」の場合はバッテリ電圧が低下傾向にあること、電圧値情報が「１０」の場合はバッテリ電圧が残りわずかであること、電圧値情報が「１１」の場合は電池切れであること、という多段階のバッテリ残量が得られる。
【００７７】
図１０は、電圧値情報とバッテリ電圧の関係を模式的に示す図の一例である。なお、図１０において図８と同一部の説明は省略する。図１０（ａ）は電子キー１００の使用年数とバッテリ電圧の関係を模式的に説明する図の一例である。図１０（ａ）のバッテリ電圧は、ダミーＲＦ信号の送信時の（負荷あり時）値である。
【００７８】
図１０（ｂ）はバッテリ電圧の検出タイミング（ダミーＲＦ送信のタイミング）を示す。送信周期Ｓの決定方法は図８（ｂ）と同様であるが、本実施例では、「バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから閾値Ｖ２以下となるまでの時間」だけでなく、「バッテリ電圧が閾値Ｖ２以下となってから閾値Ｖ３以下となるまでの時間」にも、バッテリ電圧を検出することが好ましい。
【００７９】
そこで、送信周期Ｓは、実験的に求めた、「バッテリ電圧が閾値Ｖ１以下となってから閾値Ｖ２以下となるまでの時間」と、「バッテリ電圧が閾値Ｖ２以下となってから閾値Ｖ３以下となるまでの時間」のいずれの最小値よりも短くする。
【００８０】
図１０（ｃ）は、電圧値情報とバッテリ電圧の関係を模式的に説明する図の一例である。図１０（ａ）のバッテリ電圧はダミーＲＦ信号の送信時の値なので、バッテリ電圧＞Ｖ１の場合、電圧値情報は「００」である。そして、ダミーＲＦ信号の送信時にＶ２＜バッテリ電圧≦Ｖ１の場合、無負荷時のバッテリ電圧がバッテリ電圧＞Ｖ１であったなら、電圧値情報は「０１」としている。ダミーＲＦ信号の送信時にＶ３＜バッテリ電圧≦Ｖ２の場合、無負荷時のバッテリ電圧がバッテリ電圧≦Ｖ１であったなら、電圧値情報は「１０」としている。また、ダミーＲＦ信号の送信時にＶ３＜バッテリ電圧≦Ｖ２の場合、無負荷時のバッテリ電圧がバッテリ電圧≦Ｖ２であったなら、電圧値情報は「１１」としている。
【００８１】
図１０（ｄ）は、ＲＦ回路２７が信号ＲＦ１又はダミーＲＦ信号を送信可能な期間を模式的に説明する図の一例である。図１０（ｄ）の期間は、負荷あり時のバッテリ電圧に基づくものであるが、閾値Ｖ２以下となるとＲＦ回路２７による通信が困難になるので、閾値Ｖ２以下となるまではＲＦ回路２７による通信が可能になっている。これに対し、トランスポンダ通信アンテナ２３を用いる通信は、バッテリ残量に関係なく可能なので、常に、通信可能である。
【００８２】
続いて、送受信制御カスタムＩＣ２６がダミーＲＦ信号を送信する手順を説明する。
（Ｓ１１）送信周期Ｓが経過すると、送受信制御カスタムＩＣ２６はバッテリ電圧を検出する。このバッテリ電圧は無負荷時の値となる。
（Ｓ１２）送受信制御カスタムＩＣ２６は、前回のダミーＲＦ信号送信時に検出したバッテリ電圧と閾値Ｖ１を、（Ｓ１１）で検出された無負荷時のバッテリ電圧と閾値Ｖ１及び閾値Ｖ２を比較し、電圧値情報を生成する。また、電圧値情報とダミーコードを用いてダミーＲＦ信号を生成する。
（Ｓ１３）送受信制御カスタムＩＣ２６はダミーＲＦ信号を車載装置２００に送信すると共に、ダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧を検出する。送受信制御カスタムＩＣ２６は、次回のダミーＲＦ信号に含ませる電圧値情報のため、検出したダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧を不揮発メモリ３２に記憶しておく。
（Ｓ１４）送受信制御カスタムＩＣ２６は、電圧値情報を不揮発メモリ３２に記憶する。
（Ｓ１５）送受信制御カスタムＩＣ２６は、電圧値情報が「１０」になると、ダミーＲＦ信号の送信を禁止する。無負荷時のバッテリ電圧が閾値Ｖ２以下となったことを示す電圧値情報を記憶できたので、以降のダミーＲＦ信号の送信を禁止することでバッテリ３０の電力消費を低減できる。なお、電圧値情報が「０１」で禁止してもよいし、電圧値情報に応じてダミーＲＦ信号の送信を禁止しなくてもよい。
（Ｓ１６）送受信制御カスタムＩＣ２６は、例えばＬＦ受信アンテナ２１〜２３の電波受信状況から、車載装置２００から信号ＬＦ１又は信号ＬＦ２のリクエスト信号を受信したか否かを判定する。車載装置２００から信号ＬＦ１のリクエスト信号を受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、新たに無負荷時のバッテリ電圧を検出し、これと不揮発メモリ３２に記憶されているダミーＲＦ信号の送信時のバッテリ電圧から電圧値情報を生成する。そして、信号ＲＦ１を生成してＲＦ回路２７から送信する。
【００８３】
一方、車載装置２００から信号ＬＦ２のリクエスト信号を受信した場合、送受信制御カスタムＩＣ２６は、不揮発メモリ３２から電圧値情報を読み出して、信号ＬＦ３を生成してトランスポンダ通信アンテナ２３から送信する。
【００８４】
信号ＬＦ３のフォーマットは、電圧値情報が２ビットになる以外は図７（ｂ）と同様である。このように、送受信制御カスタムＩＣ２６は、バッテリ電圧が閾値Ｖ２以下になった後、電圧値情報が「０１」「１０」「１１」の信号ＬＦ３を車載装置２００に送信することができる。
【００８５】
スマート制御ＥＣＵ１４は、信号ＬＦ３に含まれる電圧値情報が「０１」「１０」「１１」（バッテリ電圧が小さくなっている）のいずれかである場合、メータパネル１５に電池切れを警告することができる。スマート制御ＥＣＵ１４は、例えば、電圧値情報が「０１」の場合は「電池電圧低下」、電圧値情報が「１０」の場合は「電池のこりわずか」、電圧値情報が「１１」の場合は「電池残量なし」、というメッセージをメータパネル１５に表示する。
【００８６】
以上説明したように、本実施例の電子キーシステム３００は、実施例２の効果に加え、多段階でバッテリ残量をユーザに通知することができる。したがって、ユーザはバッテリ残量を精度よく把握し、前もってバッテリ交換の準備を進めるなどの行動が可能になる。また、比較的頻繁に車両に乗るユーザはバッテリ残量が徐々に減っていくことを確認でき、ＲＦ回路２７の故障でなくバッテリ３０が電池切れになったことをより確実に推定することができる。したがって、ユーザはＲＦ回路２７の故障と誤解して電子キー１００そのものを交換することも回避できる。
【符号の説明】
【００８７】
１１        アンテナコイル
１２        アンプ
１３        ＲＦチューナ
１４        スマート制御ＥＣＵ
１５        メータパネル
１００      電子キー
２００      車載装置
３００      電子キーシステム
【図１】
2011149169.tif 000003
【図２】
2011149169.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011149169.tif 000007
【図６】
2011149169.tif 000008
【図７】
2011149169.tif 000009
【図８】
2011149169.tif 000010
【図９】
2011149169.tif 000011
【図１０】
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