(57)【要約】【課題】車載送電装置からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる車載複合システムを提供する。【解決手段】車載複合システム１は、車両に搭載されたキーレスエントリシステム用の車載通信装置１０と、車両に搭載された無線電力伝送システム用の車載送電装置２０と、車載通信装置１０と車載送電装置２０とを制御する車載制御装置３０と、車両のユーザが携帯する電子キー４０と、を備え、電子キー４０は、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを受信する受信部と、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信する送信部とを有していることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーレスエントリシステムに対応した車載通信装置と、
無線電力伝送システムに対応した車載送電装置と、
前記車載通信装置と前記車載送電装置とを制御する車載制御装置と、
ユーザが携帯する電子キーと、
を備え、
前記電子キーは、
前記車載通信装置から送信されるリクエスト信号と前記車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、
前記リクエスト信号又は前記送電信号に対応して応答信号を前記車載通信装置に送信する送信部とを有していることを特徴とする車載複合システム。
【請求項２】
前記車載通信装置から送信される前記リクエスト信号と、
前記車載送電装置から送信される前記送電信号とは、
同じ周波数帯域の成分を含む無線信号であることを特徴とする、
請求項１に記載の車載複合システム。
【請求項３】
前記車載通信装置から送信される前記リクエスト信号と、
前記車載送電装置から送信される前記送電信号とは、
３０ｋＨｚから３００ｋＨｚの周波数帯域の無線信号であることを特徴とする、
請求項２に記載の車載複合システム。
【請求項４】
前記リクエスト信号に対応する前記応答信号と、
前記送電信号に対応する前記応答信号とは、
同じ無線信号であることを特徴とする、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車載複合システム。
【請求項５】
前記電子キーは、
前記車載送電装置から送信される前記送電信号を受信して得た電力を充電する２次電池を有していることを特徴とする、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車載複合システム。
【請求項６】
キーレスエントリシステムに対応した車載通信装置と、
無線電力伝送システムに対応した車載送電装置と、
前記車載通信装置と前記車載送電装置とを制御する車載制御装置と、
ユーザが携帯する電子キーと、
を備えた車載複合システムの電子キーであって、
前記車載通信装置から送信されるリクエスト信号と前記車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、
前記リクエスト信号又は前記送電信号に対応して応答信号を前記車載通信装置に送信する送信部とを有していることを特徴とする電子キー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載複合システム及び電子キーに関し、特に、キーレスエントリシステムと無線電力伝送システムとに対応した車載複合システムと、それに使用される電子キーとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、キーレスエントリシステムと無線電力伝送システムとに対応した車載複合システムが開発されている。キーレスエントリシステムは、車両に搭載された車載通信装置と車両のユーザが携帯する電子キーと呼ばれる携帯機（以下、電子キーと略称）との間の無線通信を利用して、機械式キーを使用しないで、車両のドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止等の車両操作を行うことができるシステムである。
【０００３】
キーレスエントリシステムでは、通常、リクエスト信号と呼ばれる無線信号（以下、リクエスト信号と略称）を車載通信装置から電子キーに送信し、リクエスト信号に対応して、応答信号と呼ばれる無線信号（以下、応答信号と略称）を電子キーから車載通信装置に送信している。応答信号には電子キーのＩＤ情報等の認証用の情報が含まれており、応答信号に基づく認証が成立した場合に、車両のドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止等の車両操作が許可される。
【０００４】
リクエスト信号としては、通常、１２５ｋＨｚ等のＬＦ帯（長波帯：３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の周波数の無線信号が使用される。応答信号としては、３１５ＭＨｚ等のＵＨＦ帯（極超短波帯：３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の周波数の無線信号が使用される。
【０００５】
無線電力伝送システムは、送電装置に接続された送電コイルと携帯端末等の電子機器に接続された受電コイルとの間の磁界結合（電磁誘導又は磁気共鳴）を利用して、送電装置から電子機器に送電信号を送信し、無線で電力を伝送するシステムである。送電装置から電子機器に送信される送電信号としては、通常、１２５ｋＨｚ等のＬＦ帯の周波数の無線信号が使用される。以下、送電装置から電子機器に無線で電力を伝送するすることを、送電装置から電子機器に送電すると略称する。
【０００６】
キーレスエントリシステムと無線電力伝送システムとに対応した車載複合システムに関する技術としては、特許文献１等が開示されている。図８は、特許文献１に係る車載携帯端末充電装置２０１の構成を示す説明図である。
【０００７】
車載携帯端末充電装置２０１は、図８に示すように、スマートキーシステム（キーレスエントリシステム）を制御する照合ＥＣＵ２１０（車載制御装置）を中心として構成される。照合ＥＣＵ２１０には、車室外キー検知用発信機２１２や車室内キー検知用発信機２１４や受信機２１８等の車両側の送受信機（車載通信装置）が接続されている。そして、照合ＥＣＵ２１０は、これらの送受信機を制御している。また、照合ＥＣＵ２１０には、無線給電装置２７０（車載送電装置）が接続されている。そして、照合ＥＣＵ２１０は、無線給電装置２７０を制御している。
【０００８】
また、照合ＥＣＵ２１０には、ロックスイッチ２２２やタッチセンサ２２４等の入力装置も接続されている。また、照合ＥＣＵ２１０には、双方向多重通信線２３０を介して、ボデーＥＣＵ２３２やエンジンＥＣＵ２３６等の車両操作に関する制御装置も接続されている。
【０００９】
車室外キー検知用発信機２１２は、車室外に配置された車室外キー検知用アンテナ２１２ａを介して電子キー２４０にリクエスト信号を送信している。車室内キー検知用発信機２１４は、車室内に配置された車室内キー検知用アンテナ２１４ａを介して電子キー２４０にリクエスト信号を送信している。電子キー２４０は、車室外キー検知用発信機２１２や車室内キー検知用発信機２１４から送信されるリクエスト信号を受信し、リクエスト信号に対応して応答信号を送信している。
【００１０】
受信機２１８は、リクエスト信号に対応して電子キー２４０から送信される応答信号を受信用アンテナ１８ａを介して受信している。そして、照合ＥＣＵ２１０は、受信機２１８が受信した応答信号に基づいて認証を行っている。照合ＥＣＵ２１０による認証が成立した場合には、ドアロックの解錠やエンジン始動等の車両操作が許可される。
【００１１】
無線給電装置２７０は、無線給電制御部２７２と給電部２７４とを有している。そして、無線給電装置２７０は、車室内に配置され、車載バッテリ２６０から得た電力を、図示しない１次側コイル（送電コイル）と２次側コイル（受電コイル）との間の磁界結合（電磁誘導）を利用して、給電部２７４から図示しない携帯端末等の電子機器に無線で電力を伝送している。無線給電制御部２７２は、給電部２７４の給電動作を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−４８５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、キーレスエントリシステムで使用されるリクエスト信号と、無線電力伝送システムで使用される送電信号とには、共にＬＦ帯の周波数の無線信号が使用されるので、電子キーが車載送電装置の近くに置かれた場合には、送電装置から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置から送信されたリクエスト信号を電子キーが受信できなくなる可能性が有った。
【００１４】
そして、電子キーがリクエスト信号を受信できなかった場合には、リクエスト信号に対応した応答信号が電子キーから車載通信装置に送信されなくなり、車載制御装置は、応答信号に基づいた認証を行えなくなる。その結果、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行えなくなる可能性が有った。
【００１５】
このような、課題に対応するために、特許文献１に係る車載携帯端末充電装置２０１では、車室内キー検知用発信機２１４と電子キー２４０との間で無線通信が実行される場合には、無線給電装置２７０から携帯端末への送電を停止させている。そして、無線給電装置２７０から携帯端末への送電を停止させることによって、無線給電装置２７０が発生させるノイズに起因した、車室内キー検知用発信機２１４と電子キー２４０との間の通信障害を防止している。
【００１６】
しかしながら、このような方法では、車室内キー検知用発信機２１４と電子キー２４０との間で無線通信が実行される度に、無線給電装置２７０から携帯端末への送電を停止させるので、制御の手順が複雑になってしまう。また、携帯端末を充電する際の充電効率を低下させる可能性も有った。
【００１７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、車載送電装置からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる車載複合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】
【００１８】
この課題を解決するために、請求項１に記載の車載複合システムは、キーレスエントリシステムに対応した車載通信装置と、無線電力伝送システムに対応した車載送電装置と、前記車載通信装置と前記車載送電装置とを制御する車載制御装置と、ユーザが携帯する電子キーと、を備え、前記電子キーは、前記車載通信装置から送信されるリクエスト信号と前記車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、前記リクエスト信号又は前記送電信号に対応して応答信号を前記車載通信装置に送信する送信部とを有していることを特徴とする。
【００１９】
この構成の車載複合システムでは、電子キーは、車載通信装置から送信されるリクエスト信号と車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置に送信する送信部とを有している。そのため、電子キーは、車載送電装置から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置から送信されるリクエスト信号を受信できなくなっても、車載送電装置から送信される送電信号に対応して応答信号を車載通信装置に送信することができる。そして、車載制御装置は、送電信号に対応した応答信号に基づいて認証を行うことができる。その結果、この構成の車載複合システムでは、車載送電装置からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる。
【００２０】
請求項２に記載の車載複合システムは、前記車載通信装置から送信される前記リクエスト信号と、前記車載送電装置から送信される前記送電信号とは、同じ周波数帯域の成分を含む無線信号であることを特徴とする。
【００２１】
この構成の車載複合システムでは、車載通信装置から送信されるリクエスト信号と、車載送電装置から送信される送電信号とは、同じ周波数帯域の成分を含む無線信号である。そのため、電子キーは、同じ周波数帯域の無線信号を受信すれば良くなり、電子キー側の受信部の回路構成を簡単にすることができる。
【００２２】
請求項３に記載の車載複合システムは、前記車載通信装置から送信される前記リクエスト信号と、前記車載送電装置から送信される前記送電信号とは、３０ｋＨｚから３００ｋＨｚの周波数帯域の無線信号であることを特徴とする。
【００２３】
この構成の車載複合システムでは、車載通信装置から送信される前記リクエスト信号と、車載送電装置から送信される送電信号とは、３０ｋＨｚから３００ｋＨｚのＬＦ帯と呼ばれる周波数帯域の無線信号である。このような周波数帯域の無線信号は距離に対する減衰特性が一様なので、リクエスト信号や送電信号の受信強度に基づいて、車載通信装置や車載送電装置から電子キーまでの距離を推定し易い。そのため、車載通信装置や車載送電装置から電子キーまでの距離に基づいて、より適切な車両操作を実行することができる。
【００２４】
請求項４に記載の車載複合システムは、前記リクエスト信号に対応する前記応答信号と、前記送電信号に対応する前記応答信号とは、同じ無線信号であることを特徴とする。
【００２５】
この構成の車載複合システムでは、リクエスト信号に対応する応答信号と、送電信号に対応する応答信号とは、同じ無線信号である。そのため、電子キーは、リクエスト信号や送電信号に対応して同じ応答信号を送信すれば良くなり、電子キー側の送信部の回路構成を簡単にすることができる。また、車載通信装置は、同じ応答信号を受信すれば良くなり、車載通信装置側の受信部の回路構成を簡単にすることができる。また、車載制御装置は、同じ応答信号に基づいて判断を行うことができるので、車載制御装置側の判断の手順を簡単にすることができる。
【００２６】
請求項５に記載の車載複合システムは、前記電子キーは、前記車載送電装置から送信される前記送電信号を受信して得た電力を充電する２次電池を有していることを特徴とする。
【００２７】
この構成の車載複合システムでは、電子キーは、車載送電装置から送信される送電信号を受信して得た電力を充電する２次電池を有している。そのため、２次電池の電池残量が低下しても、車載送電装置の近くに電子キーを置くことで、２次電池を充電することができる。その結果、電子キー側の電池寿命を気にすることなく電子キーを使用することができ、電子キー側の動作の自由度を高めることができる。
【００２８】
請求項６に記載の電子キーは、キーレスエントリシステムに対応した車載通信装置と、無線電力伝送システムに対応した車載送電装置と、前記車載通信装置と前記車載送電装置とを制御する車載制御装置と、ユーザが携帯する電子キーと、を備えた車載複合システムの電子キーであって、前記車載通信装置から送信されるリクエスト信号と前記車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、前記リクエスト信号又は前記送電信号に対応して応答信号を前記車載通信装置に送信する送信部とを有していることを特徴とする。
【００２９】
この構成の電子キーは、車載通信装置から送信されるリクエスト信号と車載送電装置から送信される送電信号とを受信する受信部と、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置に送信する送信部と、を有している。そのため、電子キーは、車載送電装置から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置から送信されるリクエスト信号を受信できなくなっても、車載送電装置から送信される送電信号に対応して応答信号を車載通信装置に送信することができる。そして、車載制御装置は、送電信号に対応した応答信号を用いて照合を行うことができる。その結果、この構成の電子キーを車載複合システムに用いることによって、車載送電装置からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、車載送電装置からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる車載複合システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車載複合システム１の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す車載通信装置１０の構成と車載送電装置２０の構成とを示す説明図である。
【図３】図１に示す電子キー４０の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電子キー側の動作手順を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る車載装置側の動作手順を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車載複合システム１０１の構成を示す説明図である。
【図７】図６に示す電子キー１４０の構成を示す説明図である。
【図８】特許文献１に係る車載携帯端末充電装置２０１の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る車載複合システム１の構成について、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車載複合システム１の構成を示す説明図である。図２は、図１に示す車載通信装置１０の構成と車載送電装置２０の構成とを示す説明図である。図３は、図１に示す電子キー４０の構成を示す説明図である。
【００３３】
本発明の第１実施形態に係る車載複合システム１は、キーレスエントリシステムと無線電力伝送システムとに対応したシステムである。
【００３４】
キーレスエントリシステムは、車両に搭載される車載通信装置と車両のユーザが携帯する電子キーとの間の通信を利用して、機械式キーを使用しないで、車両のドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止等の車両操作を行うことができるシステムである。
【００３５】
無線電力伝送システムは、送電装置に接続された送電コイルと携帯端末等の電子機器に接続された受電コイルとの間の磁界結合（電磁誘導又は磁気共鳴）を利用して、送電装置から電子機器に送電信号を送信し、無線で電力を伝送するシステムである。以下、送電装置から電子機器に無線で電力を伝送するすることを、送電装置から電子機器に送電すると略称する。
【００３６】
尚、本実施形態では、車載複合システム１は、送電コイルと受電コイルとの間の電磁誘導による磁界結合を利用して送電装置から電子機器に送電する、電磁誘導方式の無線電力伝送システムに対応している。
【００３７】
車載複合システム１は、図１に示すように、車載通信装置１０と車載送電装置２０と車載制御装置３０と電子キー４０とを備えている。
【００３８】
車載通信装置１０は、キーレスエントリシステムに対応した通信装置であり、車両６０に搭載されている。車載通信装置１０は、図２に示すように、第１送信部１１と第１受信部１３と第１制御部１５とを有している。第１送信部１１には、第１送信アンテナ１２が接続されている。第１受信部１３には、第１受信アンテナ１４が接続されている。図示しないが、第１送信アンテナ１２は、車両６０の車室内及び車室外の所定の位置にそれぞれ配置されている。第１受信アンテナ１４は、車両６０の車室内の所定の位置に配置されている。
【００３９】
第１送信部１１は、リクエスト信号と呼ばれる無線信号（以下、リクエスト信号と略称）を生成すると共に、生成したリクエスト信号を第１送信アンテナ１２を用いて電子キー４０に送信している。リクエスト信号としては、１２５ｋＨｚ等のＬＦ帯（長波帯：３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の周波数の無線信号（電磁波）が使用される。
【００４０】
第１受信部１３は、電子キー４０から送信される応答信号と呼ばれる無線信号（以下、応答信号と略称）を、第１受信アンテナ１４を用いて受信している。応答信号としては、３１５ＭＨｚ等のＵＨＦ帯（極超短波帯：３００ＭＨｚ〜３ＧＨz）の周波数の無線信号（電磁波）が使用される。
【００４１】
応答信号にはＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：振幅偏移変調）やＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：周波数偏移変調）等の変調が加えられ、電子キー４０のＩＤ情報等の認証用の情報を変調成分として含んだ信号となっている。そして、第１受信部１３は、受信した応答信号を復調することによって、応答信号に含まれる情報を検出している。
【００４２】
第１制御部１５は、第１送信部１１と第１受信部１３とを制御している。また、車載通信装置１０は、図示しない車載バッテリ装置と接続され、車載バッテリ装置から電力を供給されている。
【００４３】
車載送電装置２０は、電磁誘導方式の無線電力伝送システムに対応した送電装置であり、車両６０に搭載されている。車載送電装置２０は、図２に示すように、送電部２１と送電コイル２２と第２制御部２３とを有している。送電コイル２２は送電部２１に接続されている。図示しないが、送電コイル２２は、車両６０の車室内の所定の位置に配置されている。
【００４４】
送電部２１は、無線電力伝送システムに対応した送電信号を生成すると共に、生成された送電信号を、無線電力伝送システムに対応した携帯端末等の電子機器５０に、送電コイル２２を用いて送信している。送電信号としては、１２５ｋＨｚ等のＬＦ帯の周波数の無線信号が使用される。図示しないが、電子機器５０は、送電信号を受信するための受電コイルや、受信した送電信号を整流する整流回路や、充電用の２次電池等を内蔵している。
【００４５】
第２制御部２３は、送電部２１を制御している。また、車載送電装置２０は、図示しない車載バッテリ装置と接続され、車載バッテリ装置から電力を供給されている。
【００４６】
車載制御装置３０は、キーレスエントリシステムと無線電力伝送システムとに対応した制御装置であり、車両６０に搭載されている。車載制御装置３０は、図示しない車内ネットワーク等を介して、車載通信装置１０や車載送電装置２０と接続されている。そして、車載制御装置３０は、車載通信装置１０と車載送電装置２０とを統括して制御している。
【００４７】
また、車載制御装置３０は、車載通信装置１０から情報を入手してキーレスエントリシステムに関する各種の判断を行っている。また、車載制御装置３０は、車載送電装置２０から情報を入手して無線電力伝送システムに関する各種の判断を行っている。また、車載制御装置３０は、図示しない車載バッテリ装置と接続され、車載バッテリ装置から電力を供給されている。
【００４８】
電子キー４０は、キーレスエントリシステムに対応した携帯機であり、車両６０のユーザが携帯している。電子キー４０は、図３に示すように、第２受信部４１と第２送信部４３と記憶部４５と第３制御部４６と電池４７とを有している。第２受信部４１には、第２受信アンテナ４２が接続されている。第２送信部４３には、第２送信アンテナ４４が接続されている。
【００４９】
第２受信部４１は、第２受信アンテナ４２を用いて、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを受信している。第２送信部４３は、第２受信部４１がリクエスト信号又は送電信号を受信した場合に、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を生成すると共に、生成した応答信号を第２送信アンテナ４４を用いて車載通信装置１０に送信している。記憶部４５は、電子キー４０のＩＤ情報等を記憶している。
【００５０】
尚、応答信号は、前述したように、ＵＨＦ帯の周波数の無線信号である。そして、応答信号は、第２送信部４３が変調を加えることによって、電子キー４０のＩＤ情報等の認証用の情報が含まれた信号となる。また、本実施形態では、リクエスト信号に対応した応答信号と送電信号に対応した応答信号とは同じ無線信号である。同じ応答信号とは、応答信号の周波数や変調方式や含まれる情報が同じということである。
【００５１】
第３制御部４６は、第２受信部４１と第２送信部４３と記憶部４５とを制御している。電池４７は、小型の乾電池であり、第２受信部４１と第２送信部４３と記憶部４５と第３制御部４６とに電力を供給している。
【００５２】
次に、車載複合システム１の機能について説明する。まず、キーレスエントリシステムに対応した機能について説明する。車載複合システム１では、車載通信装置１０から電子キー４０に定期的にリクエスト信号を送信している。そして、リクエスト信号に対応して電子キー４０から応答信号が送信された場合には、車載通信装置１０が応答信号を受信し、車載制御装置３０が応答信号に基づいて認証を行う。そして、認証が成立した場合には、キーレスエントリシステムに関する所定の車両操作が許可される。
【００５３】
認証が成立した場合に許可される車両操作には、車両６０のドアの施錠・解錠やエンジン始動・停止等の車両操作が含まれる。例えば、認証が成立した場合、車両６０のユーザが電子キー４０を所持して車両６０に近づくと車両６０のドアが自動的に解錠される。また、車両６０のユーザが電子キー４０を所持して車両６０に乗車し、車室内に配設されたエンジン始動用のスイッチを操作するだけでエンジンの始動や停止を行うことができる。また、車両６０のユーザが電子キー４０を所持して車両６０から遠ざかると、車両６０のドアが自動的に施錠される。
【００５４】
このように、車載複合システム１では、車載通信装置１０と電子キー４０との間の通信を利用して、機械式キーを使用しないで、車両のドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止等の車両操作を行うことができる。
【００５５】
次に、無線電力伝送システムに対応した機能について説明する。車載複合システム１では、まず、車載送電装置２０の送電コイル２２と電子機器５０の受電コイルとを近接させた後に、車載送電装置２０が送電コイル２２を用いて送電信号を送信する。そして、電子機器５０が、送電コイル２２と受電コイルとの磁界結合（電磁誘導）を利用して送電信号を受信し、受信した送電信号を整流することによって所定の電力を得ている。このようにして得られた電力は、電子機器５０の２次電池に充電される。
【００５６】
このように、車載複合システム１では、車載送電装置２０の送電コイル２２と電子機器５０の受電コイルとの間の磁界結合（電磁誘導）を利用して、車載送電装置２０から電子機器５０に送電することができる。
【００５７】
次に、無線電力伝送システムの送電信号がキーレスエントリシステムに及ぼす影響と、その影響を低減する方法について説明する。前述したように、キーレスエントリシステムにおけるリクエスト信号と、無線電力伝送システムにおける送電信号とは、共にＬＦ帯の周波数の信号なので、車載送電装置２０の近くに電子キー４０が置かれた場合には、車載送電装置２０から送信された送電信号がノイズとなって、車載通信装置から送信されたリクエスト信号を電子キー４０が受信できなくなる可能性があった。
【００５８】
それに対して、車載複合システム１では、電子キー４０は、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを受信している。そして、電子キー４０は、リクエスト信号だけでなく送電信号を受信した場合にも、送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信するようになっている。
【００５９】
それによって、電子キー４０は、車載送電装置２０から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号を受信できなくなっても、車載送電装置２０から送信される送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信することができる。そして、車載制御装置３０は、送電信号に対応した応答信号に基づいて認証を行うことができる。このようにして、無線電力伝送システムの送電信号がキーレスエントリシステムに及ぼす影響を低減している。
【００６０】
次に、車載複合システム１の動作手順について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る電子キー側の動作手順を示す説明図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る車載装置側の動作手順を示す説明図である。図５における車載装置には、車載通信装置１０と車載送電装置２０と車載制御装置３０とが含まれる。
【００６１】
まず、電子キー側の動作手順について説明する。図４に示すように、まず、ステップＳａ１では、電子キー４０が車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを待ち受ける。
【００６２】
次に、ステップＳａ２では、電子キー４０がリクエスト信号の受信の有無に基づく判断を行う。ステップＳａ２において、リクエスト信号の受信が有った場合、ステップＳａ３に移動する。そして、リクエスト信号に対応して電子キー４０から車載通信装置１０に応答信号を送信し、その後ステップＳａ４に移動する。ステップＳａ２において、リクエスト信号の受信が無かった場合、応答信号を送信しないでステップＳａ４に移動する。
【００６３】
次に、ステップＳａ４では、電子キー４０が送電信号の受信の有無に基づく判断を行う。ステップＳａ４において、送電信号の受信が有った場合、ステップＳａ５に移動する。そして、送電信号に対応して電子キー４０から車載通信装置１０に応答信号を送信し、その後、ステップＳａ１に戻る。そして、ステップＳａ１以降の手順を繰り返す。ステップＳａ４において、送電信号の受信が無かった場合、応答信号を送信しないでステップＳａ１に戻る。そして、ステップＳａ１以降の手順を繰り返す。
【００６４】
車載複合システム１では、このような手順に従って、電子キー４０が、リクエスト信号と送電信号とを待ち受ける。そして、電子キー４０は、リクエスト信号又は送電信号を受信した場合には、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信する。尚、送電信号が継続して送信されている場合には、電子キー４０は、所定の期間毎に応答信号の送信を繰り返す。
【００６５】
次に、車載装置側の動作手順について説明する。図５に示すように、まず、ステップＳｂ１では、車載制御装置３０が、電子機器５０への送電が必要か否かの判断を行う。ステップＳｂ１において、送電が必要と車載制御装置３０が判断した場合には、ステップＳｂ２に移動して、車載送電装置２０が送電を開始し、車載送電装置２０から送電信号が送信される。そして、ステップＳｂ３に移動する。ステップＳｂ１において、送電が不要と車載制御装置３０が判断した場合には、送電を開始しないでステップＳｂ３に移動する。
【００６６】
次に、ステップＳｂ３では、車載通信装置１０が定期的にリクエスト信号を送信し、応答信号の受信を待ち受ける。そして、ステップＳｂ４では、車載制御装置３０が、応答信号の受信の有無に基づく判断を行う。ステップＳｂ４において、応答信号の受信が有った場合、ステップＳｂ５に移動する。応答信号の受信が無かった場合、ステップＳｂ３に戻り、ステップＳｂ３からステップＳｂ４までの手順を繰り返す。その際、Ｓｂ２にて送電信号を送信している場合には、送電信号は継続して送信され続ける。
【００６７】
次に、ステップＳｂ５では、車載制御装置３０が、応答信号に基づいて認証を行う。そして、ステップＳｂ６では、車載制御装置３０が、認証が成立したか否かに基づく判断を行う。ステップＳｂ６において、認証が成立した場合、ステップＳｂ７に移動し、キーレスエントリシステムに関する車両操作が許可される。そして、所定の時間が経過するとステップＳｂ８に移動する。ステップＳｂ６において、認証が成立しなかった場合、ステップＳｂ３に戻り、ステップＳｂ３からステップＳｂ６までの手順を繰り返す。
【００６８】
次に、ステップＳｂ８では、車載制御装置３０が送電を継続するか否かに関する判断を行う。ステップＳｂ８において、送電を継続する場合、送電を停止しないでステップＳｂ１に戻る。そして、ステップＳｂ１以降の手順を繰り返す。ステップＳｂ８において、送電を停止する場合、ステップＳｂ９に移動して送電を停止し、その後、ステップＳｂ１に戻る。そして、ステップＳｂ１以降の手順を繰り返す。
【００６９】
車載複合システム１では、このような手順に従って、車載通信装置１０がリクエスト信号を送信し、車載送電装置２０が送電信号を送信する。そして、リクエスト信号又は送電信号に対応して電子キー４０から応答信号が送信された場合には、車載通信装置１０が応答信号を受信し、車載制御装置３０が応答信号に基づいて認証を行う。そして、認証が成立した場合には、キーレスエントリシステムに関する所定の車両操作が許可される。
【００７０】
次に、本実施形態の効果について説明する。前述したように、リクエスト信号と送電信号とは、共にＬＦ帯の周波数の信号なので、車載送電装置２０の近くに電子キー４０が置かれた場合には、車載送電装置２０から送信された送電信号がノイズとなって、車載通信装置から送信されたリクエスト信号を電子キー４０が受信できなくなる可能性があった。そして、このような場合、従来のシステムでは、車載通信装置と電子キーとの間で認証を行うことができなくなり、その結果、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行えなくなっていた。
【００７１】
それに対して、本実施形態の車載複合システム１では、電子キー４０は、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを受信する第２受信部４１と、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信する第２送信部４３と、を有している。そのため、電子キー４０は、車載送電装置２０から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号を受信できなくなっても、車載送電装置２０から送信される送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信することができる。そして、車載制御装置３０は、送電信号に対応した応答信号に基づいて認証を行うことができる。その結果、この構成の車載複合システム１では、車載送電装置２０からの送電を停止させることなく、キーレスエントリシステムに対応した車両操作を円滑に行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態の車載複合システム１では、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と、車載送電装置２０から送信される送電信号とは、ＬＦ帯という同じ周波数帯域の無線信号を含む信号である。そのため、電子キー４０は、同じ周波数帯域の無線信号を受信すれば良くなり、電子キー４０側の第２受信部４１の回路構成を簡単にすることができる。
【００７３】
また、本実施形態の車載複合システム１では、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と、車載送電装置２０から送信される送電信号とは、３０ｋＨｚから３００ｋＨｚのＬＦ帯と呼ばれる周波数帯域の無線信号である。このような周波数帯域の無線信号は距離に対する減衰特性が一様なので、リクエスト信号や送電信号の受信強度に基づいて、車載通信装置１０や車載送電装置２０から電子キー４０までの距離を推定し易い。そのため、車載通信装置１０や車載送電装置２０から電子キー４０までの距離に基づいて、より適切な車両操作を実行することができる。
【００７４】
例えば、本実施形態の車載複合システム１では、リクエスト信号の受信強度に基づいて、電子キー４０が車両６０の車室内に存在するか否かを判断するだけでなく、電子キー４０が受信した送電信号の受信強度に基づいて、電子キー４０が車両６０の車室内に存在するか否かを判断することもできる。そして、リクエスト信号又は送電信号の受信強度に基づいて、電子キー４０が車両６０の車室内に存在しないと判断した場合には、エンジンが始動しないように設定することによって、車両６０の安全性を高めることができる。
【００７５】
本実施形態の車載複合システム１では、リクエスト信号に対応する応答信号と、送電信号に対応する応答信号とは、同じ無線信号である。そのため、電子キー４０は、リクエスト信号や送電信号に対応して同じ応答信号を送信すれば良くなり、電子キー４０側の第２送信部４３の回路構成を簡単にすることができる。また、車載通信装置１０は、同じ応答信号を受信すれば良くなり、車載通信装置１０側の第１受信部１３の回路構成を簡単にすることができる。また、車載制御装置３０は、同じ応答信号に基づいて認証等の判断を行うことができるので、車載制御装置３０側の判断の手順を簡単にすることができる。
【００７６】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７７】
まず、本発明の第２実施形態に係る車載複合システム１０１の構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る車載複合システム１０１の構成を示す説明図である。図７は、図６に示す電子キー１４０の構成を示す説明図である。
【００７８】
車載複合システム１０１は、図６に示すように、車載通信装置１０と車載送電装置２０と車載制御装置３０と電子キー１４０と、を備えている。このように、車載複合システム１０１は、本発明の第１実施形態に係る車載複合システム１の電子キー４０が電子キー１４０に置き換わったものである。
【００７９】
電子キー１４０は、図７に示すように、第２受信部４１と第２送信部４３と記憶部４５と第３制御部４６と整流部１４７と２次電池１４８とを有している。第２受信部４１は、第１実施形態と同様に、車載通信装置１０から送信されるリクエスト信号と車載送電装置２０から送信される送電信号とを受信している。また、第２送信部４３は、第１実施形態と同様に、リクエスト信号又は送電信号に対応して応答信号を車載通信装置１０に送信している。
【００８０】
但し、第２受信部４１が車載送電装置２０から送信される送電信号を受信した場合には、受信した送電信号の一部が整流部１４７に伝送されるようになっている。整流部１４７は、第２受信部４１から伝送された送電信号を整流している。そして、電子キー１４０では、第２受信部４１が受信した送電信号を整流することによって、第２受信部４１と第２送信部４３と記憶部４５と第３制御部４６とを駆動するための電力を得ている。送電信号を整流して得られた電力は、２次電池１４８に充電される。
【００８１】
次に、本実施形態の効果について説明する。通常、キーレスエントリシステムで使用される電子キーでは、電子キーに内蔵された小型の乾電池が、電子キーの各回路に電力を供給していた。そして、このような電子キーでは、電子キー側の乾電池の電池寿命を長くするために、様々な手段を用いて回路が消費する電力を抑制する必要が有った。
【００８２】
それに対して、本実施形態の車載複合システム１０１では、電子キー１４０は、第２受信部４１が車載送電装置２０から送信される送電信号を受信して得た電力を充電する２次電池１４８を有している。そのため、２次電池１４８の電池残量が低下しても、車載送電装置２０の近くに電子キー１４０を置くことで、２次電池１４８を充電することができる。その結果、電子キー１４０側の電池寿命を気にすることなく電子キー１４０を使用することができ、電子キー１４０側の動作の自由度を高めることができる。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。
【００８４】
例えば、本発明の実施形態において、リクエスト信号と送電信号とは、１２５ｋＨｚ以外のＬＦ帯の周波数の無線信号であっても構わない。例えば、リクエスト信号の周波数と送電信号の周波数とは、９０ｋＨｚの周波数の無線信号であっても構わないし、２００ｋＨｚや３００ｋＨｚの周波数の無線信号であっても構わない。
【００８５】
また、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、リクエスト信号と送電信号とは、ＬＦ帯以外の周波数帯域の無線信号であっても構わない。例えば、リクエスト信号や送電信号の受信強度に基づいて、車載通信装置１０や車載送電装置２０から電子キー４０までの距離を推定する必要が無い場合には、リクエスト信号と送電信号とは、４００ｋＨｚや５００ｋＨｚやそれ以上の周波数の無線信号であっても構わない。
【００８６】
また、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、リクエスト信号と送電信号とは、同じ周波数帯域の異なる周波数の無線信号であっても構わない。リクエスト信号と送電信号とが同じ周波数帯域の異なる周波数の無線信号であっても、車載送電装置２０から送信される送電信号がノイズとなって、車載通信装置１０から送信されたリクエスト信号を電子キー４０が受信できなくなる可能性が有るので、やはり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また、本発明の実施形態において、応答信号は、前述した以外の周波数の無線信号であっても構わない。また、所定の機能を実現できるのであれば、リクエスト信号に対応した応答信号と送電信号に対応した応答信号とは、異なる情報を含んだ無線信号であっても構わない。例えば、応答信号には、リクエスト信号に対応した応答信号なのか、送電信号に対応した応答信号なのかを識別するための識別情報が含まれていても構わない。
【００８８】
また、本発明の実施形態において、キーレスエントリシステムに対応した車両操作には、前述した以外の操作が含まれていても構わない。例えば、電子キー４０（又は電子キー１４０）には操作スイッチが配設され、電子キー４０（又は電子キー１４０）の操作スイッチに対する操作と連動して、車両６０のドアの施錠・解錠やトランクの施錠・解錠や照明装置の明滅等を行わせても構わない。また、車載通信装置１０と電子キー４０（又は電子キー１４０）との通信を利用して、車載通信装置１０から電子キー４０（又は電子キー１４０）にタイヤ空気圧等の車両情報を送信させても構わない。
【００８９】
また、本発明の実施形態において、車載送電装置２０は、電磁誘導方式ではなく、磁気共鳴方式の無線電力伝送システムに対応した送電装置であっても構わない。また、車載送電装置２０は、送電の対象となる電子機器５０と通信するための通信手段や、電子機器５０の充電状態を検出するための検出手段等を更に備えていても構わない。そして、車載制御装置３０は、車載送電装置２０が前述した通信手段や検出手段を用いて得た情報に基づいて、電子機器５０への送電の開始や停止に関する判断を行っても構わない。
【００９０】
また、本発明の実施形態において、車載制御装置３０は、第１制御部１５の機能と第２制御部２３の機能とを有し、第１制御部１５や第２制御部２３の代わりに、第１送信部１１と第１受信部１３と送電部２１とを一括して制御していても構わない。
【００９１】
また、本発明の第１実施形態に係る電子キー側の動作手順において、電子キー４０がリクエスト信号と送電信号とを共に受信した場合には、電子キー４０は、リクエスト信号と送電信号とのうちのどちらか一方の信号のみに対応して応答信号を送信しても構わない。また、送電信号が継続して送信されている場合に、電子キー４０は、所定の期間毎に応答信号の送信を繰り返すのではなく、送電信号が継続して送信されている期間内に１回だけ応答信号を送信しても構わない。
【００９２】
また、本発明の第１実施形態に係る車載装置側の動作手順において、車載通信装置１０は、定期的にリクエスト信号を送信するのではなく、車両６０のドアの開閉やエンジン始動用のスイッチの操作等の特定の車両操作と連動してリクエスト信号を送信しても構わない。
【符号の説明】
【００９３】
１  車載複合システム
１０  車載通信装置
１１  第１送信部
１２  第１送信アンテナ
１３  第１受信部
１４  第１受信アンテナ
１５  第１制御部
２０  車載送電装置
２１  送電部
２２  送電コイル
２３  第２制御部
３０  車載制御装置
４０  電子キー
４１  第２受信部
４２  第２受信アンテナ
４３  第２送信部
４４  第２送信アンテナ
４５  記憶部
４６  第３制御部
４７  電池
５０  電子機器
６０  車両
１０１  車載複合システム
１４０  電子キー
１４７  整流部
１４８  ２次電池
【図１】
2015223904.tif 000003
【図２】
2015223904.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015223904.tif 000006
【図５】
2015223904.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015223904.tif 000009
【図８】
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