(57)【要約】【課題】加速度センサの加速度検出の精度確保を可能にした通信端末を提供する。【解決手段】スティクション検出部２９は、加速度センサ１０から加速度値の絶対値Ｓｋ’を取得し、絶対値Ｓｋ’において、前回取得したときの値と比較する。スティクション検出部２９は、前回と今回とで加速度の絶対値Ｓｋ’が同一であれば、加速度センサ１０にスティクションが発生していると判断する。スティクション解消部３０は、スティクションの検出時、加速度センサ１０のデバイス１２の要素である電極を強制的に動かすことにより、加速度センサ１０に発生しているスティクションを解消する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末本体に発生する動きを検出する加速度センサの出力を基に、前記端末本体に設けられた端末制御部によって動作が制御される通信端末において、
前記加速度センサの作動不良の一種であるスティクションを検出するスティクション検出部と、
前記スティクションの検出時、当該スティクションを解消する作動を実行するスティクション解消部と
を備えた通信端末。
【請求項２】
前記スティクション検出部は、前記加速度センサから入力する加速度データの絶対値を基に、前記加速度センサにスティクションが発生しているか否かを判断する
請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記加速度センサは、電極の動きを検知部によって検知することにより、前記端末本体に発生した動きを検出し、
前記スティクション解消部は、スティクションの検出時、前記電極を強制的に動かすことにより、前記スティクションを解消する
請求項１又は２に記載の通信端末。
【請求項４】
前記加速度センサが正常に作動するか否かを定期的に確認するセルフテストを実行するセルフテスト機能部を備え、
前記スティクション解消部は、スティクションの検出時、前記セルフテスト機能部を作動させることにより、当該スティクションを解消させる
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサを備えた通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の通信端末として、加速度センサを備えた電子キーが周知である（特許文献１等参照）。加速度センサを備えた電子キーは、例えば加速度センサが電子キーの動き（振動）を検出した場合に起動状態に切り替えられる。こうすれば、電子キーの電池の電力消費を低く抑えることができる。また、これは、電子キーと車両との通信を中継器で不正に接続して車両を操作する車両不正使用に対しての対策にもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の加速度センサにおいては、加速度センサの構成要素である電極が固着してしまうスティクションが発生する可能性がある。加速度センサにスティクションが発生してしまうと、加速度センサから正しい出力を得ることができず、電子キーの動きの検出精度が悪化してしまう問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、加速度センサの加速度検出の精度確保を可能にした通信端末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通信端末は、端末本体に発生する動きを検出する加速度センサの出力を基に、前記端末本体に設けられた端末制御部によって動作が制御される構成において、前記加速度センサの作動不良の一種であるスティクションを検出するスティクション検出部と、前記スティクションの検出時、当該スティクションを解消する作動を実行するスティクション解消部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、加速度センサに発生し得るスティクションを検出可能とし、スティクション検出時には、そのスティクションを解消する処理を実行させる。このため、仮に加速度センサにスティクションが発生しても、その対策を実行して、加速度センサをスティクションのない元の状態に戻すことが可能となる。よって、加速度センサの検出信号の精度を確保することが可能となる。
【０００８】
前記通信端末において、前記スティクション検出部は、前記加速度センサから入力する加速度データの絶対値を基に、前記加速度センサにスティクションが発生しているか否かを判断することが好ましい。この構成によれば、加速度センサで検出される加速度の絶対値を用いてスティクションの有無を判定するので、スティクションの検出精度を確保するのに有利となる。
【０００９】
前記通信端末において、前記加速度センサは、電極の動きを検知部によって検知することにより、前記端末本体に発生した動きを検出し、前記スティクション解消部は、スティクションの検出時、前記電極を強制的に動かすことにより、前記スティクションを解消することが好ましい。この構成によれば、スティクション検出時には、加速度センサの電極を直に動かす対策を通じて、スティクションを解消する。よって、スティクションをより確実に解消することが可能となる。
【００１０】
前記通信端末において、前記加速度センサが正常に作動するか否かを定期的に確認するセルフテストを実行するセルフテスト機能部を備え、前記スティクション解消部は、スティクションの検出時、前記セルフテスト機能部を作動させることにより、当該スティクションを解消させることが好ましい。この構成によれば、例えば通信端末に従前から搭載されているセルフテスト機能を利用して、加速度センサのスティクションを解消することが可能となるので、スティクションの解消にあたって、大幅な機能追加の必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加速度センサの加速度検出の精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の通信端末（電子キー）の構成図。
【図２】加速度センサのデバイスの概略構成図。
【図３】加速度センサで検出される加速度の波形図であって、（ａ）は正常時の波形図、（ｂ）はスティクション発生時の波形図。
【図４】、スティクションを検出してから解消するまでの一連の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、通信端末の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、通信端末１は、車両２と無線を通じてキー照合を行う電子キー３である。電子キー３は、電子キー３の作動を制御する端末制御部４と、電子キー３において電波を通信するアンテナ５と、各電子キー３の固有ＩＤである電子キーＩＤが登録されたメモリ６とを備える。電子キー３は、車両２からの通信を契機に車両２とＩＤ照合の通信を実行するスマートキー（登録商標）や、電子キー３からの通信を契機に車両２とＩＤ照合の通信を実行するワイヤレスキーのいずれでもよい。アンテナ５は、受信の場合、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を受信し、送信の場合、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信することが好ましい。
【００１４】
電子キー３は、スマートキーの場合、車両２から送信される電波（例えばウェイク信号）を受信すると、待機状態から起動状態に切り替わる。起動状態に切り替わった電子キー３は、車両２との間でＩＤ照合（スマート照合）を実行する。スマート照合には、例えば電子キー３に登録された電子キーＩＤの正否を確認する電子キーＩＤ照合や、暗号通信の一種であるチャレンジレスポンス認証を含む。車外に位置する電子キー３と車両２との間でスマート照合（車外スマート照合）が成立した場合には、車両ドアの施解錠が許可又は実行される。車内に位置する電子キー３と車両２との間でスマート照合が成立した場合には、車内のエンジンスイッチによる電源遷移操作が許可される。
【００１５】
なお、電子キー３の待機状態は、例えば電子キー３のアンテナ５の通信回路等にのみ電源が投入されるように、電子キー３の電装品の一部のみに電源が投入されている状態をいう。また、電子キー３の起動状態は、電子キー３の電装品の全てに電源が投入されている状態をいう。
【００１６】
電子キー３は、電子キー３がワイヤレスキーの場合、電子キー３に設けられた操作ボタン（図示略）が操作されると、その操作ボタンに応じたキー電波を送信する。操作ボタンは、例えば車両ドアをロックするときに操作するロックボタンや、車両ドアをアンロックするときに操作するアンロックボタン等がある。車両２は、電子キー３からキー電波を受信すると、それに含まれる電子キーＩＤを照合し、この照合が成立すれば、同じ電波内に含まれるコマンドに従い作動して、車両ドアを施解錠する。
【００１７】
電子キー３は、電子キー３に搭載された電池の消費量を少なく抑える節電機能を備える。この場合、電子キー３は、端末本体９に発生する動きを検出する加速度センサ１０を備える。加速度センサ１０は、加速度センサ１０の作動を制御するセンサ制御部１１と、加速度センサ１０において動き（振動）を測定する箇所となるデバイス１２とを備える。センサ制御部１１は、例えば専用のＡＳＩＣである。デバイス１２は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）である。
【００１８】
電子キー３は、電子キー３の節電機能を制御する節電機能部１５を備える。節電機能部１５は、端末制御部４に設けられている。節電機能部１５は、加速度センサ１０から入力する振動検知信号Ｓａを基に、電子キー３に発生する動きを検出する。振動検知信号Ｓａは、例えば振動検知時にＨｉ，Ｌｏｗの信号レベルが変わる２値符号であることが好ましい。節電機能部１５は、電子キー３に動き（振動）が生じていることを検出した場合、電子キー３を通信可能状態（例えば、待機状態や起動状態）にする。一方、節電機能部１５は、電子キー３に動き（振動）が生じていないことを検出した場合、電子キー３を節電状態（電源オフ状態）にする。節電状態は、例えばメモリ６に書き込まれた節電シーケンスを実行することによって実現される。
【００１９】
図２に示すように、加速度センサ１０の振動検出構造が「３軸構造」の場合、デバイス１２は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のそれぞれに検出ユニット１８を備える。本例の場合、Ｘ軸の検出ユニット１８を「１８ａ」とし、Ｙ軸の検出ユニット１８を「１８ｂ」とし、Ｚ軸の検出ユニット１８を「１８ｃ」とする。各検出ユニット１８は、電子キー３に発生する動きを各軸において検出する検出要素１９から構築されている。検出要素１９は、センサ制御部１１によって通電が制御される電極２０と、電極２０に発生する静電容量を検知する検知部２１とを備える。本例の電極２０は、固定の枠部２２に対して電子キー３の振動に応じて動き、本例の場合、支点２３に対して揺動する動きをとる。また、本例の検知部２１は、揺動する電極２０の両側に一対配置され、電極２０の傾きに準じた静電容量を検出する。
【００２０】
電子キー３に動きが発生した場合、その動きに応じた傾きをとるように各軸の電極２０が揺動する。このとき、各軸の検知部２１は、電極２０の傾きに応じた静電容量を検出する。そして、センサ制御部１１は、各軸の検知部２１によって検出された静電容量の値を、電子キー３に発生した加速度の値として入力し、この加速度から電子キー３に動きが発生したか否かを判断する。センサ制御部１１は、このような処理を通じて電子キー３に動きが発生したことを確認すると、動き有りの旨の振動検知信号Ｓａを端末制御部４に出力する。
【００２１】
図１に戻り、電子キー３は、加速度センサ１０が正常に作動するか否かを定期的に確認するセルフテスト機能（故障検出機能）を備える。この場合、電子キー３は、電子キー３のセルフテスト機能を制御するセルフテスト機能部２６を備える。セルフテスト機能部２６は、規定されたタイミングのときにセルフテストを実施し、具体的には、電極２０への通電を行って、電極２０を強制的に動かす。このとき、加速度センサ１０が正常であれば電極２０が動き、デバイス１２で検出される加速度が変化する。よって、セルフテスト機能部２６は、セルフテスト時、動き有りの旨の振動検知信号Ｓａの入力を確認できれば、加速度センサ１０が正常であると判定し、加速度センサ１０の出力を利用した各種処理（例えば、節電機能等）を通常通り実行する。
【００２２】
一方、セルフテスト機能部２６は、セルフテスト時、動き有りの旨の振動検知信号Ｓａの入力を確認できなければ、加速度センサ１０が正常ではないと判定する。このとき、端末制御部４（電子キー３）は、加速度センサ１０を切り離して電子キー３を運用する。すなわち、端末制御部４（電子キー３）は、加速度センサ１０を処理の運用から切り離し、加速度センサ１０の出力を利用しない処理を実行する。
【００２３】
ところで、この種の加速度センサ１０においては、例えば電極２０が検知部２１の固着してしまう状態、いわゆる「スティクション」が発生する可能性がある。加速度センサ１０にスティクションが発生してしまうと、電子キー３に動きが生じているにも拘わらず電極２０が動かず、電子キー３の振動に応じた適切な加速度が加速度センサ１０から出力されない状況になってしまう。本例は、この問題点を解消する技術である。
【００２４】
本例の場合、電子キー３は、加速度センサ１０の作動不良の一種であるスティクションを検出するスティクション検出部２９を備える。スティクション検出部２９は、端末制御部４に設けられている。スティクション検出部２９は、加速度センサ１０で検出された加速度データ（加速度値）である検出信号Ｓｋを「絶対値Ｓｋ’」で取得し、この絶対値Ｓｋ’を基にスティクションの有無を検出する。スティクション検出部２９は、加速度の絶対値Ｓｋ’に変化が発生していれば、スティクションが生じていないと判断し、加速度の絶対値Ｓｋ’に変化が発生していれば、スティクションが生じていると判断する。
【００２５】
電子キー３は、スティクションの検出時、スティクションを解消する作動を実行するスティクション解消部３０を備える。スティクション解消部３０は、端末制御部４に設けられている。本例のスティクション解消部３０は、スティクションの検出時、セルフテスト機能部２６を作動させることにより、スティクションを解消させることが好ましい。すなわち、スティクション解消部３０は、スティクションの検出時、電極２０を強制的に動かすことにより、スティクションを解消する。
【００２６】
次に、図３及び図４に従って、本実施例である通信端末１（電子キー３）の作用及び効果を説明する。
図３（ａ）に、正常時の加速度センサ１０の出力波形を図示する。同図からも分かるように、加速度センサ１０が正常であれば、電子キー３に発生する動きに応じて、加速度センサ１０の検出信号Ｓｋの値（絶対値Ｓｋ’）も変化する。このように、加速度センサ１０の出力が常に変動していれば、加速度センサ１０が正常とみなせるはずである。
【００２７】
一方、図３（ｂ）に、スティクション発生時の加速度センサ１０の出力波形を図示する。同図からも分かるように、加速度センサ１０にスティクションが発生すると、加速度センサ１０の検出信号Ｓｋの値（絶対値Ｓｋ’）が一定値で固定されてしまう。よって、加速度センサ１０の出力が一定となっていれば、それは加速度センサ１０にスティクションが発生しているとみなすことができるはずである。本例は、この原理を用いて、スティクションの有無を検出する。
【００２８】
続いて、図４のフローチャートに従って、スティクションを検出してから解消するまでの一連の流れを説明する。なお、同図のフローチャートは、加速度センサ１０の出力のサンプリングタイミングで繰り返し実行される。
【００２９】
ステップ１０１において、スティクション検出部２９は、一定時間経過後、加速度センサ１０から加速度の絶対値Ｓｋ’を取得し、その値をメモリ６に保管する。なお、ここで述べる一定時間とは、例えば加速度センサ１０で振動等の動きの有無を検出する際の加速度のサンプリングタイミングであることが好ましい。
【００３０】
ステップ１０２において、スティクション検出部２９は、前回取得した加速度の絶対値Ｓｋ’に対し、差異があるか否かを判断する。すなわち、今回と前回とで取得した加速度の絶対値Ｓｋ’が同一（又は近似）となるか否かを確認する。ここで、前回と今回とで加速度の絶対値Ｓｋ’に差異がなければ、ステップ１０３に移行し、前回と今回とで加速度の絶対値Ｓｋ’に差異があれば、ステップ１０６に移行する。
【００３１】
ステップ１０３において、端末制御部４は、加速度センサ１０が振動等の動きを検出しているか否かを判定する。ここでは、端末制御部４は、加速度センサ１０から振動検知信号Ｓａを入力したか否かを判定する。そして、加速度センサ１０が振動等の動きを検出していれば、ステップ１０４に移行し、加速度センサ１０が振動等の動きを検出していなければ、ステップ１０５に移行する。
【００３２】
ステップ１０４において、端末制御部４は、加速度センサ１０が振動等の動きを検出している場合、電子キー３の通信可能状態を維持する。これにより、電子キー３が待機状態又は起動状態をとるので、車両２との間の無線を通じたＩＤ照合の通信を実行することが可能となる。
【００３３】
一方、ステップ１０５において、端末制御部４は、加速度センサ１０が振動等の動きを検出していない場合、電子キー３の実行アプリケーションを節電シーケンスに移行させる。これにより、節電機能部１５が作動し、電子キー３が節電状態に移行するので、電子キー３の電池の省電力化が可能となる。
【００３４】
また、ステップ１０６において、スティクション解消部３０は、前回と今回との間で加速度の絶対値Ｓｋ’に差異がない場合、セルフテストを実施して、加速度センサ１０（電極２０）に発生しているスティクションを解消する。本例の場合、スティクション解消部３０は、従前から電子キー３に搭載されているセルフテスト機能を利用して、加速度センサ１０に発生しているスティクションを解除する。
【００３５】
具体的には、スティクション解消部３０は、電極２０に所定電圧を印加することにより、電極２０を強制的に動かして、スティクションを解消する。これにより、電極２０が元の正常な状態に戻り、通常通り電子キー３に発生した動きを検出することが可能となる。よって、加速度センサ１０の出力を利用した各種処理（例えば、節電機能等）を正しく実行することが可能となる。
【００３６】
さて、本例の場合、加速度センサ１０に発生し得るスティクションを検出可能とし、スティクション検出時には、そのスティクションを解消させる処理（本例は、セルフテスト機能）を実行させる。このため、仮に加速度センサ１０にスティクションが発生しても、その対策を実行して、加速度センサ１０をスティクションのない元の状態に戻すことが可能となる。よって、加速度センサ１０の加速度検出の精度を確保することができる。
【００３７】
スティクション検出部２９は、加速度センサ１０から入力する加速度データの絶対値Ｓｋ’を基に、加速度センサ１０にスティクションが発生しているか否かを判断する。よって、加速度センサ１０で検出される加速度の絶対値Ｓｋ’を用いてスティクションの有無を判定するので、スティクションの検出精度を確保するのに有利となる。
【００３８】
加速度センサ１０は、電極２０の動きを検知部２１によって検知することにより、端末本体９に発生した動きを検出する。スティクション解消部３０は、スティクションの検出時、電極２０を強制的に動かすことにより、スティクションを解消する。このため、スティクション検出時には、加速度センサ１０の電極２０を直に動かす対策を通じて、スティクションを解消する。よって、スティクションをより確実に解消することができる。
【００３９】
スティクション解消部３０は、スティクションの検出時、電子キー３に予め設けられているセルフテスト機能部２６を作動させることにより、スティクションを解消させる。よって、電子キー３に従前から搭載されているセルフテスト機能を利用して、加速度センサ１０のスティクションを解消することが可能となるので、スティクションの解消にあたって、大幅な機能追加の必要がない。
【００４０】
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。
・電子キー３において加速度センサ１０を利用する処理は、電子キー３に動きがないときに電子キー３の作動を停止する節電機能や、中継器を使用した不正な通信成立を防止する不正通信防止機能などに利用されることに限定されない。例えば、電子キー３に加えられる動き（モーション動作）を加速度センサ１０の出力から判定し、そのモーション動作に応じた作動を車両２に実行させてもよい。例えば、車両２のパワースライドドアを開ける操作の動きが加速度センサ１０で検出された場合に、その旨の電波が電子キー３から車両２に送信され、パワースライドドアが自動で開作動されてもよい。
【００４１】
・加速度の絶対値Ｓｋ’の差異をとる場合、例えば現在から所定回数サンプル分遡った絶対値Ｓｋ’の平均である移動平均の差をとってもよい。
・加速度の絶対値Ｓｋ’の差異をとる場合、直前の絶対値Ｓｋ’との差に限定されず、例えば所定回数前にサンプリングした絶対値Ｓｋ’との比較値でもよい。
【００４２】
・スティクションの検出方法は、加速度センサ１０から取得する絶対値Ｓｋ’を基に検出する方法に限定されず、種々の他の方法に適宜変更してもよい。
・スティクションの解消は、セルフテスト機能を利用した方法に限定されず、例えばスティクション解消の専用シーケンスに移行することにより、スティクションを解除する方法を用いてもよい。
【００４３】
・スティクションの解消方法は、電極２０を強制的に動かす方法に限定されず、例えばデバイス１２自体を振動させるなど、他の方法に変更してもよい。
・節電機能は、例えば加速度センサ１０から取得する加速度データ（実値）を基に、電子キー３に振動等の動きが発生したか否かを判定するものでもよい。
【００４４】
・端末本体９は、例えば電子キー３のハウジングを含む本体部分のことをいう。
・振動検知信号Ｓａと検出信号Ｓｋは、各々異なる配線を通じて端末制御部４に入力されてもよい。
【００４５】
・加速度センサ１０の構成は、実施例で述べた以外の構造に適宜変更してもよい。
・通信端末１は、電子キー３以外の端末に変更してもよい。
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。
【００４６】
（イ）前記通信端末において、前記加速度センサから入力する振動検知信号を基に、前記端末本体に動きが発生しているか否かを確認し、当該端末本体に動きが生じていない場合に、前記端末制御部の処理を節電シーケンスに移行させることにより、電源の消費電力を抑える節電機能部を備える。この構成によれば、通信端末の電源を省電力化することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１…通信端末、３…電子キー、４…端末制御部、９…端末本体、１０…加速度センサ、２０…電極、２１…検知部、２６…セルフテスト機能部、２９…スティクション検出部、３０…スティクション解消部、Ｓａ…振動検知信号、Ｓｋ…検出信号、Ｓｋ’…絶対値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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