(57)【要約】【課題】電子キーにおいて、電池切れの際の利便性を向上させることにある。【解決手段】電子キー１０の電池切れが近づくと、非常用のドア解錠手段及びエンジン始動手段が操作ガイドとして電子ペーパー１４に表示される。実際に電池が切れた場合であっても、電子ペーパー１４は無電力で操作ガイドを表示し続ける。よって、ユーザは、電池切れの際にも電子ペーパー１４の表示内容を参照しつつ確実にドアの解錠及びエンジンの始動を行うことができる。従って、電子キー１０における電池切れの際の利便性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を通じてドアの施解錠が可能となる電子キーにおいて、
表示内容を電気的に書き換えるとともに、無電力でその表示内容を保持する電子ペーパーと、
電池の電圧が前記無線通信可能な電力に基づき設定されるしきい値以下となったとき電池切れ時の非常用のドア解錠手段を前記電子ペーパーに表示させる制御装置と、を備えた電子キー。
【請求項２】
請求項１に記載の電子キーにおいて、
前記電子キーは無線通信を通じて車両を走行許可状態とし、
前記制御装置は、前記電池の電圧が前記しきい値以下となったとき電池切れ時の非常用の車両走行許可手段を前記電子ペーパーに表示する電子キー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子キーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子キーシステムにおいては、ユーザが携帯する電子キー及び車両又は住宅間での無線通信を通じて、ドアの施解錠等の制御が可能とされていた。
この電子キーは、電池からの電力に基づき車両等と無線信号を通じた通信を実行する。このため、電池切れの際には、電子キーを通じた車両等との通信、ひいてはドアの解錠が実行できないこととなる。そこで、例えば特許文献１に記載の電子キーにおいては、電子キー本体に非常用のメカニカルキーが収納されている。すなわち、電池切れの際には、電子キー本体からメカニカルキーを取り出して、そのメカニカルキーをドアの鍵穴に差し込んだ状態で回すことでドアの施解錠が可能となる。これにより、電子キーの電池切れの際に、ユーザが乗車できない状況を防ぐことができる。
【０００３】
また、例えば、特許文献２に記載の電子キーシステムにおいては、電子キーの電池が切れた場合であっても、電子キーは車両との無線通信を通じてエンジンの始動が可能とされている。本構成においては、電子キーの電池が切れたとき、電子キーを特定の位置（例えば、エンジンスタートスイッチ）にかざすことでトランスポンダ通信を通じてエンジンの始動が可能となる。このトランスポンダ通信においては、電子キーは、車両からのトリガ信号に基づき生じる誘起電力により車両にＩＤコードを含む無線信号を送信する。すなわち、この無線信号の送信には電池の電力を要しない。車両においてこの無線信号に含まれるＩＤコードの照合が成立したときエンジンの始動が可能となる。
【０００４】
以上のように、電子キーの電池切れの際にも、車両ドアの施解錠及びエンジンの始動が可能となるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２０４１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、電池切れの場合にドアを施解錠等するには通常時と異なる作業を行う必要がある。しかしながら、電池切れはごく稀に生じるものであるところ、ユーザが電子キーの電池切れ時における上記作業を認識していないことも考えられる。この場合には、上記のように電池切れに対応した構成が備えられているにも関わらず、ドアの施解錠やエンジン始動が行えないおそれがある。また、たとえ、ユーザが上記作業を認識していたとしても、不慣れな作業であるため、ドアの施解錠やエンジン始動に時間がかかってしまうおそれがある。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池切れの際の利便性を向上させた電子キーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、無線通信を通じてドアの施解錠が可能となる電子キーにおいて、表示内容を電気的に書き換えるとともに、無電力でその表示内容を保持する電子ペーパーと、電池の電圧が前記無線通信可能な電力に基づき設定されるしきい値以下となったとき電池切れ時の非常用のドア解錠手段を前記電子ペーパーに表示させる制御装置と、を備えたことをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、電子キーの電池切れが近づくと、非常用のドア解錠手段が電子ペーパーに表示される。電子ペーパーは電池が切れた場合であっても、非常用のドア解錠手段を表示し続ける。よって、ユーザは電子ペーパーの表示内容を参照しつつ確実にドア解錠を行うことができる。従って、電子キーにおける電池切れの際の利便性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子キーにおいて、前記電子キーは無線通信を通じて車両を走行許可状態とし、前記制御装置は、前記電池の電圧が前記しきい値以下となったとき電池切れ時の非常用の車両走行許可手段を前記電子ペーパーに表示することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、電子キーの電池切れが近づくと、電池切れ時の非常用の車両走行許可手段が電子ペーパーに表示される。電子ペーパーは電池が切れた場合であっても、非常用の車両走行許可手段を表示し続ける。よって、電子キーの電池が切れた場合であっても、エンジンの始動を行うことができる。従って、電子キーにおける電池切れの際の利便性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電子キーにおいて、電池切れの際の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電子キーシステムの構成図。
【図２】電子キーの斜視図。
【図３】電池切れ時における電子ペーパーの表示画面。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる電子キーを電子キーシステムに具体化した一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１に示されるように、電子キーシステム１は、ユーザに所持される電子キー１０と、車両２に搭載される車載機２０との間で自動的に相互通信が行われ、その相互通信が車外及び車内にて成立したとき車両ドアの施解錠及びエンジンの始動が可能となる。
【００１５】
＜電子キー＞
電子キー１０は、ＣＰＵ等からなるコンピュータユニットによって構成された電子キー制御部１１を備える。この電子キー制御部１１には、ＬＦ（low frequency）帯の無線信号を受信するＬＦ受信部１２と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の無線信号を送信するＵＨＦ送信部１３とが電気的に接続されている。
【００１６】
ＬＦ受信部１２は、受信アンテナ１２ａを介して車載機２０から送信されるＬＦ帯の無線信号である要求信号を受信すると、この要求信号をパルス信号に復調し、この復調された信号を電子キー制御部１１へ出力する。
【００１７】
電子キー制御部１１は、不揮発性のメモリ１１ａを備え、同メモリ１１ａには電子キー１０に固有のＩＤコード、並びに後述する電池電圧との比較に利用されるしきい値等が記憶されている。電子キー制御部１１は、ＬＦ受信部１２から復調された要求信号を認識すると、メモリ１１ａに記憶されたＩＤコードを含む応答信号をＵＨＦ送信部１３へ出力する。ＵＨＦ送信部１３は、応答信号を変調するとともに、この変調した応答信号を、送信アンテナ１３ａを介してＵＨＦ帯の無線信号として送信する。
【００１８】
また、電子キー１０は、電池ユニット１５と、電子ペーパー１４と、トランスポンダ１９とを備える。
電子ペーパー１４は、表示ディスプレイの一種であって、電気的にその表示内容を切り替え可能（書き換え可能）であるとともに、無電力にてその表示内容を保持する。本例における電子ペーパー１４には電気泳動方式が採用されている。
【００１９】
電池ユニット１５は、自身の電力を電子キー制御部１１に供給するとともに、同じく自身の電力を電子キー制御部１１からの指令信号に基づき電子ペーパー１４等の電子キー１０の各構成要素に供給する。また、電池ユニット１５は、自身の電池電圧を検出する電圧センサ１５ａを備え、同電圧センサ１５ａの検出結果は電子キー制御部１１に出力される。電子キー制御部１１は、電圧センサ１５ａからの検出結果（電池電圧）に基づき電池ユニット１５の電池残量を認識する。例えば、電子キー制御部１１は、応答信号の送信時に電池ユニット１５の電池残量を認識するとともに、その電池残量をメモリ１１ａに記憶させる。そして、電子キー制御部１１は、再び電池残量を認識したとき、その電池残量とメモリ１１ａに記憶される前回の電池残量とを比較し、両電池残量が異なる場合には、今回認識した電池残量を電子ペーパー１４に表示する。
【００２０】
また、電子キー制御部１１は、常時、電圧センサ１５ａからの電池電圧と、メモリ１１ａに記憶されるしきい値とを比較する。このしきい値は、車載機２０との間での１回の通信に要する電力を基準として設定されている。すなわち、電子キー制御部１１は、電池電圧がしきい値以下となったとき、電子ペーパー１４の表示を電池残量の表示から、図３に示される電子キー１０の電池切れ時における操作ガイドの表示に更新する。
【００２１】
トランスポンダ１９は、コイル及びＩＣチップ等からなるとともに、車両側から送信される駆動電波を受けると自身に誘起電力が生じる。トランスポンダ１９は、この電力に基づき自身のＩＤコードを含むトランスポンダ応答信号を送信する。すなわち、トランスポンダ１９は、電池ユニット１５からの電力を受けることなく動作することができる。
【００２２】
＜車載機＞
図１に示すように、車載機２０は、ＣＰＵ等からなるコンピュータユニットにて構成される車載制御部２１を備える。この車載制御部２１には、車外にＬＦ帯の無線信号を送信する車外送信部２２と、車内にＬＦ帯の無線信号を送信する車内送信部２３と、車内外から送信されるＵＨＦ帯の無線信号を受信する車載受信部２４と、イモビライザ通信機２５とが電気的に接続されている。
【００２３】
また、車載制御部２１には、ドアハンドルセンサ３２と、エンジンスイッチ３３と、ドアロック装置３４と、エンジン装置３５と、ロックスイッチ３６と、カーテシスイッチ３７とが電気的に接続されている。
【００２４】
ドアハンドルセンサ３２は、車外側のドアハンドル（図示略）に設けられてユーザの同ドアハンドルへの接触の有無を検出する。また、ロックスイッチ３６は、同じくドアハンドルに設けられて車両ドアの施解錠時に押し操作される。カーテシスイッチ３７は、車両ドアの開閉状態を検出する。
【００２５】
車外送信部２２は、例えば、ドアハンドルの内部に設けられる。車外送信部２２は、車載制御部２１から要求信号が入力されると、その要求信号を変調して、この変調された要求信号を、車外送信アンテナ２２ａを介してＬＦ帯の無線信号として送信する。この要求信号は一定周期毎に車両２の周辺に送信される。
【００２６】
車内送信部２３は車内に設けられるとともに、車載制御部２１から要求信号が入力されると、その要求信号を変調して、この変調された要求信号を一定の周期で車内送信アンテナ２３ａを介して車内に送信する。
【００２７】
車載受信部２４は、受信アンテナ２４ａを介して電子キー１０から送信される応答信号を受信すると、この信号をパルス信号に復調し、この復調された応答信号を車載制御部２１へ出力する。
【００２８】
車載制御部２１は、不揮発性のメモリ２１ａを備え、そのメモリ２１ａには電子キー１０のＩＤコードと同一のＩＤコードが記憶されている。
車載制御部２１は、車外送信部２２及び車内送信部２３に対して要求信号を一定の周期でそれぞれ異なるタイミングで出力する。そして、車載制御部２１は、要求信号に応答して電子キー１０から送信される応答信号を、車載受信部２４を通じて受信する。車載制御部２１は、応答信号に含まれるＩＤコードとメモリ２１ａに記憶されたＩＤコードとの照合を行う。車載制御部２１は、電子キー１０から送信された応答信号が車外送信部２２及び車内送信部２３のどちらから送信された要求信号に応答したものであるかに基づいて、車外照合又は車内照合の何れが成立したかを判断する。車外照合とは車外送信部２２を介して車外に存在する電子キー１０との間でＩＤコードの照合を行うことをいう。車内照合とは、車内送信部２３を介して車内に存在する電子キー１０との間でＩＤコードの照合を行うことをいう。
【００２９】
車載制御部２１は、車両ドアの施錠状態において車外照合が成立した場合には、車両ドア解錠可能状態となる。この解錠可能状態において、車載制御部２１はユーザがドアハンドル（図示略）に触れたことを、ドアハンドルセンサ３２を通じて検知したとき、ドアロック装置３４を介して車両ドアを解錠する。また、車載制御部２１は、車両ドアの解錠状態において車外照合が成立した場合、ドアハンドルに設けられるロックスイッチ３６の操作を検知すると、ドアロック装置３４を介して車両ドアを施錠する。
【００３０】
また、車載制御部２１は、車内照合が成立した場合、エンジン始動許可状態となる。エンジン始動許可状態において、運転席近傍に設置されるエンジンスイッチ３３が操作されると、その操作信号が車載制御部２１に出力される。車載制御部２１は、エンジン始動許可状態において前記操作信号を検知すると、エンジン装置３５を通じてエンジンを始動させる。
【００３１】
イモビライザ通信機２５は、エンジンスイッチ３３に内蔵される。車載制御部２１は、カーテシスイッチ３７を通じて車両ドアが開かれたことを認識したとき、指令信号をイモビライザ通信機２５に出力する。イモビライザ通信機２５は、車載制御部２１からの指令信号に基づきエンジンスイッチ３３の近傍に設定される通信エリアに駆動電波を送信する。電子キー１０がエンジンスイッチ３３にかざされると通信エリア内に電子キー１０が進入する。このとき、電子キー１０のトランスポンダ１９は、上述のように駆動電波を受けて起動し、トランスポンダ応答信号をイモビライザ通信機２５に返信する。イモビライザ通信機２５はトランスポンダ応答信号を受信すると同応答信号をパルス信号に復調し、これを車載制御部２１へ出力する。そして、車載制御部２１はトランスポンダ応答信号に含まれるＩＤコードとメモリ２１ａに記憶されたＩＤコードとの照合を行う。車載制御部２１は、このＩＤコードの照合が成立した状態において、エンジンスイッチ３３が操作された旨認識すると、エンジン装置３５を通じてエンジンを始動する。
【００３２】
また、図２に示すように、電子キー１０の本体には、非常用のメカニカルキー１７を着脱可能に収納する収納穴１０ａが形成されている。電子キー１０の電池切れの際、ユーザはメカニカルキー１７を収納穴１０ａから取り出す。そして、メカニカルキー１７のキー部１７ａを車両ドアに設けられるキーシリンダ（図示略）に挿入する。そして、その状態でメカニカルキー１７のキーグリップ部１７ｂを回動する。これにより、車両ドアの施解錠状態が切り替わる。
【００３３】
以上の構成によれば、電池ユニット１５が電子ペーパー１４の表示内容の１回の更新に係る電力未満となる前に、電子ペーパー１４の表示内容は図３に示される電子キーの電池切れ時における操作ガイドに更新される。更新後は電池切れまで表示内容が切り替えられることはない。よって、その後、実際に電子キー１０の電池切れが生じた場合には、ユーザは電子ペーパー１４の表示を参照しつつ車両ドアの解錠及びエンジンの始動を行うことができる。具体的には、ユーザは電子キー１０の本体からメカニカルキー１７を取り出して、同メカニカルキー１７を通じて車両ドアを解錠する。そして、ユーザは乗車した後、フットブレーキを踏み込み、かつ電子キー１０をエンジンスイッチ３３にかざした状態でエンジンスイッチ３３を操作する。これによりエンジンが始動する。これらの通常時と異なる電池切れ時の作業を電子ペーパー１４の表示内容を参照させることで確実に行わせることができる。
【００３４】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）電子キー１０の電池切れが近づくと、非常用のドア解錠手段及びエンジン始動手段が操作ガイドとして電子ペーパー１４に表示される。実際に電池が切れた場合であっても、電子ペーパー１４は無電力で操作ガイドを表示し続ける。よって、ユーザは、電池切れの際にも電子ペーパー１４の表示内容を参照しつつ確実にドアの解錠及びエンジンの始動を行うことができる。従って、電子キー１０における電池切れの際の利便性を向上させることができる。
【００３５】
（２）ここで、電子キーの電池切れの際に、車内ディスプレイに非常用の操作ガイドを表示する構成も考えられる。しかし、この場合には、電子キーから車両に電池残量に係る情報信号を送信する必要がある。また、電子キーの電池が切れた状態においては、車両ドアを解錠させることができず、当然車内ディスプレイを参照することができない。その点、上記実施形態によれば、電子キー１０に設けられる電子ペーパー１４を利用するため、電池残量に係る情報信号の送受信を省略することができるとともに、非常用の車両ドア解錠手段を最もその情報を欲する車外においてユーザに知らせることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、図３に示されるように、電子キー１０の電池切れ時における操作ガイドは文字のみにて表示されていた。しかし、絵を通じて操作ガイドを行ってもよい。さらに、絵及び文字にて操作ガイドを行ってもよい。これにより、ユーザは電子キー１０の電池切れ時の操作を直感的に理解することができる。
【００３７】
・上記実施形態においては、非常用のドア解錠手段は電子キー１０本体に収納されているメカニカルキー１７を利用したものであり、非常用のエンジン始動手段（非常用の車両走行許可手段）は、フットブレーキを操作した状態で電子キー１０をエンジンスイッチ３３にかざしつつ、同エンジンスイッチ３３を押し操作することであった。そして、電池切れ時には、これら手段が電子ペーパー１４に表示されていた。しかし、非常用のドア解錠手段及び非常用のエンジン始動手段は上記に限らない。例えば、非常用のエンジン始動手段も上記実施形態における非常用のドア解錠手段と同様にメカニカルキー１７を通じて行ってもよい。この場合、ステアリングコラムにはキーシリンダが設けられる。このキーシリンダにメカニカルキー１７を挿入した状態で回動することでエンジンが始動する。電池切れ時には、この手段が電子ペーパー１４に表示される。また、非常用のドア解錠手段を上記実施形態における非常用のエンジン始動手段と同様にしてもよい。具体的には、イモビライザ通信機２５を車外側のドアハンドルに内蔵する。そして、例えばドアハンドルセンサ３２にユーザが触れたとき、イモビライザ通信機２５を通じてドアハンドルからその周辺に駆動電波が送信される。本構成において、電子キー１０をドアハンドルにかざした状態で、ドアハンドルセンサ３２に触れることで車両ドアが解錠される。
【００３８】
・上記実施形態においては、しきい値は車載機２０との間での１回の通信に要する電力を基準として設定されていた。しかし、しきい値をより大きく、すなわち、複数回に亘り車載機２０との間で通信を行える電力に基づき設定してもよい。このように実際に電池切れが生じる前に、電子ペーパー１４に操作ガイドが表示されることを通じて間接的にユーザに電池交換を促すことができる。
【００３９】
・上記実施形態においては、非常用のドア解錠手段及びエンジン始動手段が電子ペーパー１４に表示されていた。しかし、非常用のドア解錠手段のみが表示されてもよい。この場合には、非常用のドア解錠手段を通じて乗車が可能となるところ、例えばグローブボックスに収納される車両の取扱説明書を参照しつつ非常用のエンジン始動手段を通じてエンジンを始動させることができる。また、最初は非常用のドア解錠手段のみ表示されていて、車両ドアが解錠された旨認識されたときに非常用のエンジン始動手段に表示が切り替えられてもよい。そして、電子キー１０は、車載機２０から車両ドアの解錠が完了した旨の結果信号を受ける。電子キー１０は、この結果信号に基づき表示画面を非常用のエンジン始動手段へ切り替える。本構成によれば、ユーザが次に必要な情報のみを電子ペーパー１４に表示させることができ、利便性が向上する。また、電子ペーパー１４は、電子キー１０の表面に設けられるところ、その大きさに制約がある。そのため、上記のように表示内容を分けることで、文字のサイズを大きくしたり文字数を増やしたりでき、より理解しやすい操作ガイドを実現できる。
【００４０】
・上記実施形態における電子ペーパー１４にＬＥＤ（発光ダイオード）等からなるバックライトを設けてもよい。これにより、周囲が暗い状況においても、ユーザは電子ペーパー１４の内容に基づき車両ドアの解錠及びエンジンの始動を行うことができる。例えば、バックライトは電子キー１０に設けられるスイッチが操作されたときに一定時間に亘って点灯する。なお、本構成においては、しきい値は、バックライトの消費電力も加味して大きく設定される。また、バックライトに限らず、電子ペーパー１４の周囲にＬＥＤを設けて、同ＬＥＤを通じて電子ペーパーを照らしてもよい。
【００４１】
・上記実施形態においては、車載機２０からはＬＦ帯の要求信号が送信され、電子キー１０からはＵＨＦ帯の応答信号が送信されていた。しかし、車載機２０及び電子キー１０間で送受信される信号の周波数帯はこれらに限らず、例えば、要求信号及び応答信号の両方がＵＨＦ帯であってもよい。
【００４２】
・上記実施形態においては、電子キーシステムとして電子キー１０を操作することなく車両ドアの解錠等が可能となる、いわゆる操作フリーキーシステムが採用されていた。しかし、電子キー１０に設けられるスイッチの操作を通じて車両ドアを施解錠するワイヤレスキーシステムが採用されてもよい。本構成においても、上記実施形態と同様に、電池電圧がしきい値以下となったとき、電子ペーパー１４に操作ガイドが表示される。
【００４３】
・上記実施形態においては、電池電圧がしきい値以下となるまで、電池残量が表示されていた。しかし、電池電圧がしきい値以下となるまでの表示内容は電池残量に限らない。例えば、施錠情報や車載バッテリの残量情報等を表示してもよい。
【００４４】
・上記実施形態においては、電池電圧がしきい値以下となる前には、電池残量が表示されていた。しかし、この電池残量の表示を省略してもよい。この場合、電池電圧がしきい値以下となったときにのみ電子ペーパー１４に操作ガイドが表示される。
【００４５】
・上記実施形態においては、車両に対応する電子キーであったが、例えば住宅用のドアに対応するものであってもよい。この場合、電池切れの際には、電子ペーパー１４には、電子キー１０の本体に収納されるメカニカルキーを通じて住宅用のドアの解錠が可能となる旨の表示がされる。
【００４６】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項１又は請求項２に記載の電子キーにおいて、前記制御装置は、前記電池の電圧が前記しきい値を超えるときには、前記電池の残量を前記電子ペーパーに表示する電子キー。
【００４７】
同構成によれば、電池の電圧がしきい値を超える通常時において、電子ペーパーに電池残量が表示される。よって、ユーザは通常時には電池残量を認識することができる。
（ロ）請求項２又は上記（イ）項に記載の電子キーにおいて、前記制御装置は、ドアの解錠が実行された旨認識したとき、前記電子ペーパーの表示内容をこれまでの前記非常用のドア解錠手段から前記非常用の車両走行許可手段に切り替える電子キー。
【００４８】
同構成によれば、電子ペーパーにはドアの解錠が実行されるまでは非常用のドア解錠手段が表示され、ドアの解錠が実行されると、次に必要となる非常用の車両走行許可手段が表示される。これにより、ユーザが次に必要な情報のみを電子ペーパーに表示させることができ、利便性が向上する。
【００４９】
（ハ）請求項１、請求項２、上記（イ）項又は（ロ）項に記載の電子キーにおいて、前記電子ペーパーを照らすバックライトを備えた電子キー。
同構成によれば、周囲が暗い状況においてもバックライトの点灯を通じて、電子ペーパーの表示内容を認識することができる。
【符号の説明】
【００５０】
1…電子キーシステム、２…車両、１０…電子キー、１１…電子キー制御部（制御装置）、１４…電子ペーパー、１５…電池ユニット、１７…メカニカルキー、１９…トランスポンダ、２０…車載機、２５…イモビライザ通信機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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