ドアロック制御装置
【課題】 バッテリ上がり時でも操作が可能で、防盗性に優れるドアロック制御装置を提供する。
【解決手段】 携帯キー１００に送電用共振回路を配置し、車両本体の受電回路２００に、送電用共振回路に磁気結合した受電用共振回路を配置する。送電用共振回路にキャリア信号を供給し、受電用共振回路に誘導された起電力を整流して充電することにより、受電回路２００とロックアクチュエータ４００の動作電力を確保する。充電電圧が確保すると、受電用共振回路のインピーダンスを変更して、携帯キー１００に照合コードを要求する。携帯キー１００はキャリア信号を変調することで照合コードを送信する。照合コードが一致すれば、充電電力でロックアクチュエータ４００を駆動して、ロック状態を解除し、さもなくば、ロック状態を維持する。
【解決手段】 携帯キー１００に送電用共振回路を配置し、車両本体の受電回路２００に、送電用共振回路に磁気結合した受電用共振回路を配置する。送電用共振回路にキャリア信号を供給し、受電用共振回路に誘導された起電力を整流して充電することにより、受電回路２００とロックアクチュエータ４００の動作電力を確保する。充電電圧が確保すると、受電用共振回路のインピーダンスを変更して、携帯キー１００に照合コードを要求する。携帯キー１００はキャリア信号を変調することで照合コードを送信する。照合コードが一致すれば、充電電力でロックアクチュエータ４００を駆動して、ロック状態を解除し、さもなくば、ロック状態を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のドアのロック状態を制御するドアロック制御装置に関し、特に、可搬型の電子キーから本体側に電磁誘導により動作電力を供給して、ドアのアンロックを可能とするドアロック制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両では、車両ドアをロック状態またはアンロック状態にするドアロック装置を備えており、車両の安全性向上、盗難防止などの観点から、ドアロック装置には様々な改良がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２つのモータと２つのレバーとで施錠・解錠状態とすることができ、ロック状態も、通常ロックとスーパーロックとを可能として、防盗難性を高めた車両用ドアロック装置が開示されている。また、この車両用ドアロック装置は、バッテリ上がり等でモータが動作しない状態においては、キーシリンダの操作でスーパーロック状態の施錠・解錠が可能である。
【０００４】
また、特許文献２には、車両ドアのロック・アンロックを、ドアのアウトサイドハンドルの保持時間に応じて制御する車両ドア制御装置が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、シリンダ錠の無いドアロック装置で、非常用の予備電源を車両側に持ち、この予備電源で車外のトランスポンダを励起させて、トランスポンダにコードを出力させ、このコードを受信及び照合して合致した場合に予備電源でロッキング解除機構を動作させるものが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２９８０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１０６４号公報
【特許文献３】特開２００２−２６２０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された車両ドア制御装置は、施錠・解錠用のキーシリンダを有しており、ピッキングによる盗難を防ぐことが困難である。
【０００７】
また、特許文献２に開示された車両ドア制御装置では、車両のバッテリが上がった際には、ロック・アンロック動作ができなくなる。
【０００８】
また、特許文献３に開示された車両用ドアロック装置では、予備電源からの電力の供給が絶たれた場合には、動作ができなくなる。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリ上がり時でも操作が可能なドアロック制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、防盗性に優れるドアロック制御装置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】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明のドアロック制御装置は、
可搬型の電子キーと、ドアの状態をロック状態又はロック解除状態にするドアロック制御手段と、から構成され、
前記電子キーは、電磁誘導回路と、照合コードを前記ドアロック制御手段に送信する照合コード送信手段と、を備え、
前記ドアロック制御手段は、前記電子キーの前記電磁誘導回路との相互誘導により誘起起電力を生ずる電磁誘導手段と、前記電磁誘導手段の起電力により電力がチャージされるチャージ手段と、前記電子キーの前記照合コード送信手段から送信された照合コードを受信し、受信した照合コードと予め格納している照合コードとを照合する照合手段と、前記照合手段が両照合コードが一致すると判別したときに、前記チャージ手段にチャージされた電力を動作電力として、ドアをロック状態からロック解除状態に切り換える切換手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、例えば、前記電子キーの前記電磁誘導回路は、所定周期の交番磁界を発生し、前記ドアロック制御装置の前記電磁誘導手段は、前記交番磁界により電圧が誘起され、前記照合コード送信手段は、前記交番磁界を変調することにより照合コードを送信し、前記照合手段は、誘起電圧を復調することにより、照合コードを受信する、ように構成してもよい。
【００１２】
さらに、前記ドアロック制御手段は、前記チャージ手段が所定のチャージ状態に達したときに、前記電子キーに照合コードを要求する照合コード要求手段を備え、前記電子キーの前記照合コード送信手段は、前記照合コード要求手段からの要求に応答して、前記照合コードを送信する、ように構成してもよい。
【００１３】
例えば、前記照合コード要求手段は、前記電磁誘導回路と前記電磁誘導手段との間の電磁誘導結合状態を変化させる手段を備え、前記照合コード送信手段は、前記電磁誘導結合状態の変化を検出し、変化の検出に応答して、前記照合コードを送信する、ように構成してもよい。
【００１４】
例えば、前記ドアロック制御手段は、前記切換手段に動作電力を供給するバッテリを備え、前記照合コード要求手段は、前記バッテリから電力が供給されているときには、前記チャージ手段のチャージを待つことなく、照合コードの送信を要求する、ように構成してもよい。
【００１５】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、インダクタンスと、電池と、前記電池の電圧を昇圧して前記インダクタンスに交番電圧として印加する昇圧型出力アンプと、を備えてもよい。
【００１６】
例えば、前記電子キーの前記電磁誘導回路と前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は相互コンダクタンスを有し、前記電子キーのキープレートがキーシリンダに挿入された状態で相互コンダクタンスが最大となるように構成されている。
【００１７】
前記電子キーの前記電磁誘導回路と前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は、例えば、共振周波数が同一の直列共振回路をそれぞれ備え、前記電子キーはキャリア信号を直列共振回路に印加することにより、前記誘導手段に電力を供給する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、携帯型の電子キーからドアロック制御手段に非接触でエネルギーを供給し、供給したエネルギーを用いてロック状態からロック解除状態に状態を切り換えることができる。従って、バッテリが上がった状態に対応可能である。また、電子キーからドアロック制御手段に照合コードを送信し、これを照合して認証に用いているので、防盗性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るドアロックシステムについて、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本実施形態のドアロックシステムは、図１に示すように、携帯キー１００と、車両のドアや車体に設置された受電回路２００とドアロックコントロール部３００とロックアクチュエータ４００とから構成される。
【００２１】
携帯キー１００は、携帯可能なサイズと重量を有し、車両ドアをロック・アンロックするための装置である。携帯キー１００は、送電コイル１０１を備え、送電コイル１０１により車両に配置された受電回路２００の受電コイル２０１と磁気結合（電磁誘導結合）して、電力を非接触で送電（給電）すると共にロック解除用の照合コードを送信する。
【００２２】
携帯キー１００は、図２に示すように、発振回路１０２と、分周回路１０３と、ＡＳＫ変調回路１０４と、反転回路１０５と、出力アンプ１０６と、共振コンデンサ１０７と、負荷変動監視回路１０８と、照合コード要求信号判定回路１０９と、照合コード発生回路１１０と、電池１１１と、半導体スイッチ１１２と、起動スイッチ１１３と、電源制御回路１１４と、及び前述の送電コイル１０１とから構成される。
【００２３】
発振回路１０２は、水晶振動子等の発振子を備え、例えば、１７．１７７６ＭＨｚの周波数信号を出力する。
【００２４】
分周回路１０３は、例えば、入力信号を１２８分周することにより、１３４．２ＫＨｚのキャリア信号を出力する。
【００２５】
ＡＳＫ変調回路１０４は、照合コード発生回路１１０から供給される照合コードをベースバンド信号として、分周回路１０３からのキャリア信号をディジタル変調、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調して、変調信号を出力する。なお、ＡＳＫ変調回路１０４は、照合コード発生回路１１０から供給される照合コードが供給されていない場合には、キャリア信号を無変調でそのまま出力する。
【００２６】
反転回路１０５は、反転増幅回路から構成され、次段の出力アンプ１０６を駆動するために、ＡＳＫ変調回路１０４からの変調波信号を反転増幅する。
【００２７】
出力アンプ１０６は、反転回路１０５からの信号により駆動されるＣＭＯＳドライブ（インバータ）回路ＩＮＶ１と、ＡＳＫ変調回路１０４からのキャリア信号により駆動されるＣＭＯＳドライブ（インバータ）回路ＩＮＶ２と、から構成されるフルブリッジ構成のスイッチング回路である。ＣＭＯＳドライブ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２とは、それぞれ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＴ１１，Ｔ２１と、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ１２，Ｔ２２とから構成される。
【００２８】
ＣＭＯＳドライブ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２との間には、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７との直列共振回路１２０が接続されている。送電コイル１０１のインダクタンスと共振コンデンサ１０７の静電容量とは、直列共振回路１２０の共振周波数が分周回路１０３の出力するキャリア信号の周波数にほぼ一致するように設定されている。
【００２９】
負荷変動監視回路１０８は、直列共振回路１２０に接続され、直列共振回路１２０の負荷の変動を検出する。照合コード要求信号判定回路１０９は、負荷変動監視回路１０８が検出した負荷変動が受電回路２００からの照合コード要求信号によるものであるか否かを判別し、照合コード要求信号によるものであると判別した場合に、照合コード生成信号を出力する。具体的には、負荷変動監視回路１０８と照合コード要求信号判定回路１０９とは、例えば、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７との接続ノードの電圧を監視（検波）し、所定の照合コード要求信号を検出したときに、照合コード生成信号を出力する。
【００３０】
照合コード発生回路１１０は、照合コード生成信号に応答して、携帯キー１００と車両との組毎に予め定められて記憶している照合コードのビット列をＡＳＫ変調回路１０４に変調信号として出力する。
【００３１】
電池１１１は、一次電池、二次電池等から構成され、この携帯キー１００内の各部及び受電回路２００とロックアクチュエータ４００に動作電力を供給する。
【００３２】
半導体スイッチ１１２は、ＭＯＳトランジスタなどから構成され、起動スイッチ１１３のオン又は電源制御回路１１４からのオン信号に応答して導通し、電池１１１からの電圧（電力）を携帯キー１００内の各部に供給する。
【００３３】
起動スイッチ１１３は、ユーザの押操作により、半導体スイッチ１１２にオン信号を供給する。電源制御回路１１４は、例えば、タイマやワンショット回路などから構成され、半導体スイッチ１１２から電力が供給されると、一定パルス幅のオン信号を半導体スイッチ１１２に供給し、起動スイッチ１１３がオフされても、一定期間、半導体スイッチ１１２をオンし続けて、動作電圧を供給し続ける。
【００３４】
図１に示す受電回路２００は、車両に配置され、磁気結合（電磁誘導結合）により携帯キー１００から給電を受けて電力を蓄積し、蓄電量が所定状態となったときに、照合コードの送信を携帯キー１００に要求する。受電回路２００は、この要求に応答して送信されてきた照合コードを受信し、予め登録されている自己の照合コードに一致した場合に、ロックアクチュエータ４００を駆動する。
【００３５】
受電回路２００は、図３に示すように、全波整流回路２０３と、動作電力蓄積コンデンサ２０４と、電圧監視回路２０５と、キャリア信号検出回路２０６と、電源スイッチ２０７と、定電圧レギュレータ２０８と、照合コード要求信号生成回路２０９と、負荷変動スイッチ２１０と、検波回路２１１と、反転増幅回路２１２と、照合コード照合回路２１３と、駆動パルス発生回路２１４と、アクチュエータ駆動選択回路２１５と、アクチュエータドライバ２１６と、ダイオード２１７，２１８と、前述の受電コイル２０１とから構成される。
【００３６】
受電コイル２０１は、コイル２０１ａと２０１ｂとの直列回路から構成され、送電コイル１０１と相互インダクタンスを有し、磁気結合をしている。共振コンデンサ２０２は、フィルムコンデンサ又はセラミックコンデンサ等から構成され、受電コイル２０１に直列に接続され、直列共振回路２２０を形成している。受電コイル２０１のインダクタンスと共振コンデンサ２０２の静電容量とは、直列共振回路２２０の共振周波数が携帯キー１００の分周回路１０３の出力するキャリア信号の周波数にほぼ一致するように設定されている。
【００３７】
全波整流回路２０３は、ダイオードフルブリッジ等から構成され、携帯キー１００からの交番磁界（キャリア信号）により直列共振回路２２０に誘起される電流を整流して脈流に変換して出力する。
【００３８】
動作電力蓄積コンデンサ２０４は、全波整流回路２０３からの脈流で充電され、この受電回路２００の動作に必要な電力を充電する。
【００３９】
電圧監視回路２０５は、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧と車両内部に設定されているバッテリの電圧のいずれかがそれぞれ基準レベル以上のときにオン信号を出力するコンパレータなどから構成される。例えば、電圧監視回路２０５は、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が１６Ｖ以上、及び／又は、車両内部に設定されているバッテリの電圧が８Ｖ以上の時にオン信号を出力する。
【００４０】
キャリア信号検出回路２０６は、直列共振回路２２０に接続され、携帯キー１００からのキャリア信号が供給されていることを検出して、検出信号を出力する。
【００４１】
電源スイッチ２０７は、電圧監視回路２０５からオン信号が供給され且つキャリア信号検出回路２０６から検出信号が供給されると、オンして、動作電力蓄積コンデンサ２０４からダイオード２１８を介して供給される電力、又は、バッテリからダイオード２１７を介して供給される電力を定電圧レギュレータ２０８に供給する。即ち、電源スイッチ２０７は、この受電回路２００の動作電力が確保でき且つ携帯キー１００からキャリア信号が供給されているタイミングで、電力を定電圧レギュレータ２０８に供給する。
【００４２】
定電圧レギュレータ２０８は、供給された電力から、１又は複数の動作電圧を生成・安定化して、各部に供給する。
【００４３】
照合コード要求信号生成回路２０９は、電圧監視回路２０５がオン信号を出力すると、即ち、この受電回路２００が動作可能となると、照合コードの送信を給電回路に要求するための要求信号を出力する。
【００４４】
負荷変動スイッチ２１０は、要求信号に応答して、コイル２０１ａと２０１ｂとの接続点を接地することにより、携帯キー１００の負荷に相当する直列共振回路２２０のインピーダンスを変動させる。これにより、携帯キー１００の直列共振回路１２０と受電回路２００の直列共振回路２２０との結合状態が変化する。
【００４５】
検波回路２１１は、直列共振回路２２０に誘導された信号（電流）を検波してキャリア信号である交番磁界に重畳されている照合コードを復号して出力する。
【００４６】
反転増幅回路２１２は、復号された照合コードを反転増幅する。
照合コード照合回路２１３は、検波回路２１１で復号された照合コードと予め登録されている照合コードとを比較して、一致したときに一致信号を出力する。
【００４７】
駆動パルス発生回路２１４は、照合コード照合回路２１３から一致信号が供給されたときに、ロックアクチュエータ４００を駆動するために必要な駆動パルスを一定期間出力する。
【００４８】
アクチュエータ駆動選択回路２１５は、ロックアクチュエータ４００内の後述するロックポジションスイッチ４０１ｂの内容に従って、ドアロックの現在の状態を判別し、例えば、ドアが現在ロック状態ならばロック解除状態に、現在ロック解除状態ならばロック状態にするために、アクチュエータ４０１ａの駆動方向を選択する。
【００４９】
アクチュエータドライバ２１６は、ダイオード２１７又は２１８からの電力で動作し、アクチュエータ駆動選択回路２１５の出力に応じてアクチュエータ４０１ａを駆動する。また、通常時の動作においては、ドアロックコントロール部３００からの動作指示により、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００５０】
ダイオード２１７と２１８は、バッテリ或いは動作電力蓄積コンデンサ２０４への電流の逆流を防止するための素子である。
【００５１】
ドアロックコントロール部３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などが相当して、ドアのロックに関する様々な指示を入力する。
ロックアクチュエータ４００は、ＤＣモータなどから構成されたアクチュエータ４０１ａとロックポジションスイッチ４０１ｂとを備える。
アクチュエータ４０１ａは、ドアをロック状態からアンロック状態、アンロック状態からロック状態に切り換える。
【００５２】
ロックポジションスイッチ４０１ｂは、ドアの現在のロック状態を示すスイッチであり、例えば、ドアがロックされたときにオフされ、ドアがアンロックされたときにオンされる。
【００５３】
携帯キー１００は、図４（ａ）に示すように、強磁性体、例えば、フェライトなどから構成されたコア１４３を備える。コア１４３には、送電コイル１０１が巻設されている。コア１４３は、携帯キー１００の主面より突出して配置されており、突起（凸）部１４１を形成している。
【００５４】
一方、車両のドアには窪み（凹）部６０１が形成されており、窪み部６０１に対向して、フェライトなどから構成されたコア６０３が配置されている。このコア６０３には、受電コイル２０１が巻設されている。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、ドアの窪み部６０１に携帯キー１００の突起部１４１を挿入した状態で、携帯キー１００の直列共振回路１２０を構成しているコア１４３と受電回路２００の直列共振回路２２０を形成しているコア６０３とが接触又は近接し、送電コイル１０１と受電コイル２０１との間の磁気結合（相互コンダクタンス）は最大となる。
【００５６】
次に上記構成のドアロック・アンロックシステムの動作について説明する。
まず、前提として、車両のドアはロックされており、携帯キー１００を用いてドアロックを解錠する動作を説明する。本実施形態のドアロック・アンロックシステムはプロセッサを採用していないが、理解を容易にするため、携帯キー１００と車両側回路の動作手順をそれぞれ示す図５及び図６のフローチャートを参照する。
【００５７】
例えば、ドライバがドアのキー装着用の凹部６０１に携帯キー１００の凸部１４１を装着して起動スイッチ１１３を押下すると（図５：ステップＳ１０１）、半導体スイッチ１１２にオン信号が供給され、半導体スイッチ１１２がオンする（ステップＳ１０２）。これにより、電池１１１から半導体スイッチ１１２を介して各部に動作電力が供給される（ステップＳ１０３）。発振回路１０２は、電力の供給を受けて、１７．１７７６ＭＨｚで発振を開始し、分周回路１０３は、これを１／１２８分周して、１３４．２ＫＨｚのキャリア信号を出力する。電源供給開始当初は照合コード発生回路１１０が照合コードを発生していないため、ＡＳＫ変調回路１０４は、キャリア信号を無変調で出力する。
【００５８】
出力アンプ１０６を構成する２つのＣＭＯＳインバータ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２とは、キャリア信号及びその反転信号により駆動され、キャリア信号を増幅して直列共振回路１２０に出力する。
【００５９】
キャリア信号の周波数は、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７から構成される直列共振回路１２０の共振周波数に一致しており、直列共振回路１２０が共振する。
【００６０】
送電コイル１０１に流れるキャリア信号に相当する交番電流により、キャリア信号に対応する交番磁束が発生し、これが磁気結合している受電コイル２０１と交差して、受電コイル２０１にキャリア信号と同一周波数の交番電流が流れ始める（図６；ステップＳ２０１）。
【００６１】
この交番電流は全波整流回路２０３に充電される。また、キャリア信号検出回路２０６は、キャリア信号による交番電流を検出し、検出信号を出力する。
【００６２】
この状態で、バッテリ電圧が正常であれば（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、電圧監視回路２０５は、オン信号を出力し、電源スイッチ２０７をオンする（ステップＳ２０４）。即ち、キャリア信号を検出すると、即座に、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８から各部に動作電圧を供給する。照合コード要求信号生成回路２０９は、定電圧レギュレータ２０８から動作電圧が供給されてから動作を開始し、電圧監視回路２０５がオン状態であることを判別して、要求信号を出力する（ステップＳ２０５）。
【００６３】
一方、バッテリ切れ等のためにバッテリ電圧が異常（基準レベル以下）であれば（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、動作用の電力を確保するため、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が基準レベルに達するまで待機する（ステップＳ２０３）。この間、携帯キー１００からは連続的にキャリア信号によりエネルギーが供給される。動作電力蓄積コンデンサ２０４にロックアクチュエータ４００を駆動・保持できる程度のエネルギーが蓄積されると、充電電圧が基準レベルを超えるようになり（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、電圧監視回路２０５は、オン信号を出力し、電源スイッチ２０７をオンする（ステップＳ２０４）。即ち、キャリア信号を検出した後、動作電力蓄積コンデンサ２０４がある程度充電されるのを待って、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８から各部に動作電圧を供給する。照合コード要求信号生成回路２０９は、定電圧レギュレータ２０８から動作電圧が供給されてから動作を開始し、電圧監視回路２０５がオン状態であることを判別して、例えば、所定パターンの要求信号を出力する（ステップＳ２０５）。
【００６４】
照合コード要求信号生成回路２０９から出力された要求信号に応答して、負荷変動スイッチ２１０が、例えば、所定パターンでオンし、コイル２０１ａと２０１ｂの接続点を接地する。これにより、直列共振回路２２０のインピーダンスは従前の値からは大きく変化する。このため、直列共振回路１２０の送電コイル１０１との接続点の電圧は直前の値から大きく変動する。
【００６５】
負荷変動監視回路１０８はこの電圧変動を復調し、さらに、照合コード要求信号判定回路１０９は、この電圧変動が、照合コード要求信号によるものであるか否かを、その変動パターン等から判別する（図５；ステップＳ１０４）。
【００６６】
要求信号によるものであった場合には（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、照合コード要求信号判定回路１０９は、要求検出信号を出力する（ステップＳ２０５）。この要求検出信号に応答して、照合コード発生回路１１０は、予め登録されている照合コードのシーケンシャルパターンを順次出力する（ステップＳ１０６）。ＡＳＫ変調回路１０４は、分周回路１０３から供給されるキャリア信号を照合コード発生回路１１０から供給される照合コード（ベースバンド信号）でＡＳＫ変調して出力する。
【００６７】
これにより、直列共振回路１２０には、照合コードによって振幅変調された交番信号が供給され、直列共振回路２２０に送信される（ステップＳ１０６）。
【００６８】
直列共振回路２２０で受信された振幅変調された交番信号は、検波回路２１１により検波され、照合コードが復調される（図６：ステップＳ２０６）。
【００６９】
復調された照合コードは、照合コード照合回路２１３に供給され、予め登録されている照合コード（この車両の携帯キー１００に予め割り当てられている照合コード）に一致するか否かを判別する（ステップＳ２０７）。なお、この間も動作電力蓄積コンデンサ２０４への充電は継続されている。
【００７０】
照合コード照合回路２１３が、受信した照合コードと予め登録されている照合コードとが一致する、即ち、携帯キー１００がこの車両のキーとして正当なものであると判別した場合には（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、照合コード照合回路２１３は、駆動パルス発生回路２１４に一致信号を出力する（ステップＳ２０８）。
【００７１】
この一致信号に応答して、駆動パルス発生回路２１４は、定電圧レギュレータ２０８からの動作電圧により、駆動パルスを出力する。
アクチュエータ駆動選択回路２１５は、ロックポジションスイッチ４０１ｂの設定を判別し、現状を変更する方向にアクチュエータ４０１ａを駆動するためパルスを出力する。
【００７２】
アクチュエータドライバ２１６は、この駆動パルスに応答して、ダイオード２１７を介してバッテリから供給される電力及び／又はダイオード２１８を介して動作電力蓄積コンデンサ２０４から供給される電力を用いて、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００７３】
これにより、ロック状態であったロック機構はアンロック状態となり、アンロック状態であったロック機構はロック状態となる。さらに、ロックポジションスイッチ４０１ｂが切り替わる（ステップＳ２０８）。
【００７４】
なお、携帯キー１００では、一旦電力の供給が開始すると、電源制御回路１１４が起動するため、起動スイッチ１１３をユーザが離しても、電源制御回路１１４から半導体スイッチに一定期間はオン信号が供給される。このため、携帯キー１００は、この一定期間の間は、受電回路２００に電力の供給を継続する。一定時間が経過すると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、電源制御回路１１４は、電源オン信号をオフし、半導体スイッチ１１２はオフする。これにより、携帯キー１００内の各部への電力の供給も停止し、受電回路２００への給電も停止する（ステップＳ１０７）。
【００７５】
受電回路２００への送信が停止すると、キャリア信号検出回路２０６が、キャリア信号が存在しないことを判別し、電源スイッチ２０７をオフし（ステップＳ２１０）、これにより各部への動作電力の供給が停止する。
【００７６】
なお、通常時には、ドアロックコントロール部３００の指示に応答して、アクチュエータドライバ２１６はアクチュエータ４０１ａを駆動して、ロック・アンロックを適宜制御する。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態のドアロックシステムによれば、照合コードの一致不一致に基づいて、ロックとアンロックとを切り替えているので、キーシリンダが不要であり、防盗性の高いロック・アンロックシステムを得ることができる。
【００７８】
また、車外より非接触式の給電方法で、回路及びアクチュエータの動作電力を供給しているので、内部バッテリが消耗している場合などでも、ドアを解錠することができる。
【００７９】
また、バッテリが有効な場合には、携帯キーからの給電開始後、即座に、照合コードの送信を要求するので、解錠のために待つ必要がなく、消費電力も少なくても済み、電池の消耗を抑えることができる。
【００８０】
また、受電回路から携帯キーへの照合コードの要求を負荷を変動させるという簡単な構成で実現しているので、回路構成が簡単である。
【００８１】
（第２の実施の形態）
上記実施の形態においては、携帯キー１００と受電回路２００とをそれぞれディスクリート回路で構成した例を示したが、回路の一部、特に、データ処理の部分をマイクロプロセッサで実現することにより、回路構成をシンプル化することも可能である。
また、上記実施形態では、シリンダキーを一切配置しなかったが、シリンダキーを配置し、照合コードによるキーとシリンダキーによるキー操作とを連動させるといった様々なバリエーションが可能である。
【００８２】
以下、マイクロプロセッサを用い、且つ、シリンダキーと連動を取る構成のキーロック・アンロックシステムについて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一部分には同一符号を付す。
【００８３】
本実施形態のドアロックシステムは、図７に示すように、携帯キー１００と、車両のドアや車体に設置された受電回路２００とロックアクチュエータ４００とキーシリンダスイッチ５００とから構成される。なお、図１のドアロックコントロール部３００を配置してもよい。
【００８４】
携帯キー１００と受電回路２００とは基本的に第１実施形態と同一の構成である。一方、ロックアクチュエータ４００の構成のうち、ロックポジションスイッチ４０１ｂは本実施の形態では配置されていない。
また、キーシリンダスイッチ５００は、ロックとアンロックの一方を受電回路２００に指定するためのキーであり、例えば、図８に示すように、コア１４１の先端にキープレート１４５が配置される。また、受電回路２００のコア６０３には、キープレート１４５が挿入されるキーホールが形成されている。さらに、コア６０３は一定角度範囲で回動可能に配置されており、キープレート１４５の回転に伴うコア６０３の回転がスイッチで検出され、キーシリンダスイッチ５００からのロックとアンロックの指示として処理される。
【００８５】
本実施形態の携帯キー１００は、図９に示すように、マイクロプロセッサ１５０と、電源スイッチ保持素子１５１と、検波回路１５２と、二値化回路１５３と、前述の出力アンプ１０６と、送電用の直列共振回路１２０と、電池１１１と、半導体スイッチ１１２と、起動スイッチ１１３とから構成される。
【００８６】
マイクロプロセッサ１５０は、例えば、メモリ内蔵型の１チップマイクロプロセッサから構成され、後述する動作を実行するためのプログラムを記憶しており、２つの出力ポートから、直列共振回路１２０の共振周波数を有するパルス信号（キャリア信号）を出力アンプ１０６に出力する。また、マイクロプロセッサ１５０は、検波回路１５２と二値化回路１５３とを介して供給される負荷変動信号を取り込み、照合コードの送信要求を判別する。
【００８７】
また、マイクロプロセッサ１５０は、照合コード送信要求信号を検出すると、このキャリア信号を照合コードで変調した変調信号を生成し、これを出力ポートから出力する。さらに、マイクロプロセッサ１５０は、電力が供給された後、一定期間電源スイッチ保持素子１５１をオンして、半導体スイッチ１１２をオンさせる。
【００８８】
半導体スイッチ保持素子１５１は、例えば、ＭＯＳトランジスタなどから構成され、マイクロプロセッサ１５０からの制御信号によってオンして、半導体スイッチ１１２をオンさせる。
【００８９】
検波回路１５２は、直列共振回路１２０の送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７の接続点の電圧を検出し、二値化回路１５３がこれを二値化してマイクロプロセッサ１５０の入力ポートに供給する。
【００９０】
本実施形態の受電回路２００は、図１０に示すように、マイクロプロセッサ２５０と、電源選択スイッチ２５１と、二値化回路２５２と、キーシリンダスイッチ５００と、第１実施形態と同様の全波整流回路２０３と、動作電力蓄積コンデンサ２０４と、電圧監視回路２０５と、電源スイッチ２０７と、定電圧レギュレータ２０８と、負荷変動スイッチ２１０と、検波回路２１１と、アクチュエータドライバ２１６と、受電用の直列共振回路２２０と、ダイオード２１７と２１８と、とから構成される。
【００９１】
マイクロプロセッサ２５０は、電圧監視回路２０５からの監視信号とに基づいて、携帯キー１００からキャリア信号が供給されており、且つ、動作電圧がほぼ十分なレベル以上に達しているときに、負荷変動スイッチ２１０をオンして、携帯キー１００に照合コードの送信を要求する。
【００９２】
また、マイクロプロセッサ２５０は、携帯キー１００から送信されて来た照合コードを検波回路２１１と二値化回路２５２とを介して取り込み、照合コードを予め記憶している値と比較し、一致すれば、キーシリンダスイッチ５００が指定するロック状態又はアンロック状態に設定するように、アクチュエータータドライバ２１６に指示し、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００９３】
さらに、マイクロプロセッサ２５０は、受信した照合コードが記憶している照合コードと一致するときに、負荷変動スイッチ２１０をオンして、照合コードの受信完了を示す受信完了信号を送信する。
【００９４】
電源選択スイッチ２５１は、全波整流回路２０３の出力ラインと動作電力蓄積コンデンサ２０４との間に接続され、バッテリ電圧ＶBATで動作し、バッテリ電圧ＶBATが基準レベル以上あるときにはオフし、バッテリ電圧ＶBATが基準レベル未満のときにはオンして、全波整流回路２０３の出力ラインと動作電力蓄積コンデンサ２０４とを接続する。
【００９５】
二値化回路２５２は検波回路２１１の出力信号を波形整形及び二値化してマイクロプロセッサ２５０に供給する。
【００９６】
次に、図８及び図９に示す構成のドアロック・アンロックシステムの動作について説明する。
例えば、ドライバがドアの窪み部６０１にキープレート１４５を挿入し、起動スイッチ１１３を押下すると、半導体スイッチ１１２がオンし、電池１１１からマイクロプロセッサ１５０を含む各部に動作電力が供給される。
【００９７】
電力の供給を受けて、マイクロプロセッサ１５０は、図１１に示す起動処理を開始し、まず、初期化処理を実行する（ステップＳ３０１）。続いて、電源スイッチ保持素子１５１をオンさせ、さらに、内部タイマで所定期間のカウントを開始し、起動スイッチ１１３がオフされても、内部に所定期間電力の供給を継続する状態を生成する（ステップＳ３０２）。
【００９８】
次に、マイクロプロセッサ１５０は、出力アンプ１０６に、キャリア周波数と同一の周波数を有し、論理レベルが反対の一対の二値信号を供給する。出力アンプ１０６は、この信号を増幅してキャリア信号として直列共振回路１２０に供給する（ステップＳ３０３）。
【００９９】
続いて、マイクロプロセッサ１５０は、受電回路２００から照合コード要求信号を受信したか否かを判別し（ステップＳ３０４）、受信するまでキャリア信号の出力を繰り返す（ステップＳ３０３，Ｓ３０４；Ｎｏ）。
【０１００】
送電コイル１０１に流れるキャリア信号により、磁気結合している受電コイル２０１にキャリア信号と同一周波数の交番電流が流れ始める。
【０１０１】
ここでは、バッテリからの電圧ＶBATの供給がないものとする。
まず、バッテリからの電圧ＶBATの供給が無いため、電源選択スイッチ２５１がオンし、全波整流回路２０３の出力電流は主に動作電力蓄積コンデンサ２０４に充電され、全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchgは徐々に上昇する。
【０１０２】
全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchg、即ち、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が基準レベルに達すると、電圧監視回路２０５は、検出信号を出力する。この検出信号により電源スイッチ２０７がオンし、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８からマイクロプロセッサ２５０を含む各部に動作電圧を供給する。
【０１０３】
すると、マイクロプロセッサ２５０は、図１１に示す処理を開始し、まず、初期化処理を実行し（ステップＳ４０１）、続いて、例えば、二値化回路２５２がキャリア信号に対応する信号を出力していること、或いは、図３のキャリア信号検出回路２０６と同様の回路（図示せず）により、キャリア信号を受信しているか否かをチェックする（ステップＳ４０２）。そして、キャリア信号を受信していると判別すると（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、照合コード要求信号を負荷変動スイッチ２１０に出力する（ステップＳ４０３）。
【０１０４】
マイクロプロセッサ２５０からの要求信号に応答して、負荷変動スイッチ２１０がオンし、コイル２０１ａと２０１ｂの接続点を接地し、直列共振回路２２０のインピーダンスを例えば所定パターンで変動させる。これにより、直列共振回路１２０の送電コイル１０１との接続点の電圧は変動する。
【０１０５】
検波回路１５２は、この電圧変動を復号し、二値化回路１５３は、これを波形整形及び二値化してマイクロプロセッサ１５０に供給する。
【０１０６】
マイクロプロセッサ１５０は、図１１のステップＳ３０４で、これを検出し（ステップｓ３０４；Ｙｅｓ）、照合コードでキャリア信号を変調して変調後のデータを出力アンプ１０６に順次供給する（ステップＳ３０５）、続いて、キャリア信号の送信を継続する（ステップＳ３０６〜Ｓ３０８）。
【０１０７】
直列共振回路２２０で受信された照合コードは、検波回路２１１により復調され、二値化回路２５２で波形整形及び二値化され、マイクロプロセッサ２５０に供給される。
【０１０８】
マイクロプロセッサ２５０は、二値化回路２５２から供給される照合コードを順次取り込み、予め記憶している照合コードと照合する（ステップＳ４０４）。
【０１０９】
受信した照合コードと予め登録されている照合コードとが一致する場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、即ち、携帯キー１００がこの車両のキーとして正当なものである場合には、マイクロプロセッサ２５０は、キーシリンダスイッチ５００がロックを指示しているか、アンロックを指示しているかを判別し、判別に従って、駆動方向と駆動パルスを、アクチュエータドライバ２１６に供給する。アクチュエータドライバ２１６は、ダイオード２１８を介して動作電力蓄積コンデンサ２０４から供給される電力を用いて、アクチュエータ４０１ａを駆動する（ステップＳ４０６）。これにより、ドアがロック状態又はアンロック状態となる。
【０１１０】
続いて、マイクロプロセッサ２５０は、負荷変動スイッチ２１０を制御して、照合コード受信完了信号を、携帯キー１００に送信させる（ステップＳ４０７）。
【０１１１】
ステップＳ４０５で照合コードが一致しないと判別された場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、又は、ステップ４０７で照合コード受信完了信号を送信し終わると、マイクロプロセッサ２５０は今回の処理を終了する。
【０１１２】
ステップＳ４０７で送信された照合コード受信完了信号は、直列共振回路２２０から直列共振回路１２０に伝達され、検波回路１５２で検波され、二値化回路１５３で二値化されてマイクロプロセッサ１５０に供給される。
【０１１３】
マイクロプロセッサ１５０は、図１１のステップＳ３０７でこれを受信し（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０９で、電源スイッチ保持素子１５１をオフすることにより、半導体スイッチ１１２をオフし、携帯キー１００内の各部への電力の供給を停止する（ステップＳ３０９）。
【０１１４】
また、照合コード受信完了信号を受信できない場合でも（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、半導体スイッチ１１２をオンしてから一定期間が経過すれば（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、電源スイッチ保持素子をオフして電力の供給を停止する（ステップＳ３０９）。
【０１１５】
一方、バッテリからの電圧の供給があるとすると、電源選択スイッチ２５１がオフし、全波整流回路２０３の出力電流は動作電力蓄積コンデンサ２０４には充電されず、全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchgは急速に上昇する。
【０１１６】
このため、電圧監視回路２０５は、携帯キー１００からのキャリア信号の供給が開始されると、すぐに、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８からマイクロプロセッサ２５０を含む各部に動作電圧を供給する。以後の動作は前述のバッテリからの電圧の供給が無い場合と同様である。
【０１１７】
この第２実施形態においては、照合コードの一致不一致に基づいて、キーシリンダからの指示に基づいて、アクチュエータを駆動してロック・アンロックを切り替えているので、ピッキングによる解錠が困難であり、盗難防止などに寄与できる。
【０１１８】
また、車外より非接触式の給電方法で、回路及びアクチュエータの動作電力を供給しているので、内部バッテリが消耗している場合などでも、ドアを解錠することができる。
【０１１９】
また、バッテリが有効な場合には、携帯キーからの給電開始後、即座に、照合コードの送信を要求するので、解錠のために待つ必要がなく、消費電力も少なくても済み、電池の消耗を抑えることができる。
【０１２０】
また、受電回路から携帯キーへの照合コードの要求を負荷を変動させるという簡単な構成で実現しているので、回路構成が簡単である。
【０１２１】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、動作電力蓄積コンデンサ２０４への充電時間を短くするために、出力アンプ１０６としてに図１３に例示するような昇圧回路などを使用し、全波整流回路２０３の出力電圧を高めるようにしてもよい。図１３の昇圧回路は、通常知られているように、ハーフブリッジタイプのものであり、電源電圧Ｖｃｃとすれば、−Ｖｃｃと２・Ｖｃｃの電圧を生成可能であり、送電効率が向上する。
【０１２２】
本発明の回路構成の場合、携帯キー１００からの非接触給電で動作電力蓄積コンデンサ２０４に蓄えた電力でロック・アンロック機構をアクチュエータで駆動する。従って、比較的大きい電力が必要であり、昇圧回路を用いる手法は非常に有効である。
【０１２３】
さらに、図１３の昇圧回路を図２のＣＭＯＳドライバＩＮＶ１とＩＮＶ２に置換することにより、より高い電圧での送電が可能となる。
【０１２４】
例えば、上記第１の実施の形態においては、バッテリ電圧の供給の有無に関わらず動作電力蓄積コンデンサ２０４を充電したが、第２実施形態同様に、バッテリ電圧が供給されているときには、動作電力蓄積コンデンサ２０４を充電しないように制御してもよい。
また、第２の実施の形態に、図３に示すキャリア検出回路２０６と同様の回路を配置し、キャリア信号が供給されているときにのみ、電源スイッチ２０７をオンするようにしてもよい。
【０１２５】
上記実施の形態では、直列共振回路１２０から直列共振回路２２０に送信される搬送波をＡＳＫ変調したが、他の変調方式を使用してもよい。
【０１２６】
上記実施の形態では、直列共振回路１２０から直列共振回路２２０に送信される搬送波を変調することにより、携帯キー１００から受電回路２００に照合コードを送信し、直列共振回路２２０のインピーダンスを制御することにより、照合コード要求信号を受電回路２００から携帯キー１００に通信したが、他の通信（無線）手段を使用することも可能である。
【０１２７】
また、図１に示した構成のシステムで、キーシリンダスイッチ５００による制御を行っても良い。また、図７に示した構成のシステムで、ロックポジションスイッチ４０１ｂによる制御をおこなってもよい。
【０１２８】
本発明において、携帯キーから受電回路に送信された照合コードが受電回路が記憶していた照合コードと一致しているとは、両照合コードが完全に一致している場合だけでなく、一方を演算処理すると他方が得られるというように、互いに確実に対応関係にあることが確認できる状態全般を意味するものであり、実質的に一致の意味である。
【０１２９】
また、受電電力を充電するためにコンデンサを使用したが、二次電池等、非接触給電により給電されたエネルギーを貯蔵できるならば任意の構成が採用可能である。
【０１３０】
上記各実施の形態においては、車両のドアのロックを例にこの発明を説明したが、このドアロック・アンロックシステムは、車両に限定されず、船舶、家屋、等、キーシステムが利用されている様々な分野のキーとして利用可能である。
さらに、上述した回路構成やフローチャートは一例であり任意に変更・修正可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係るドアロック・アンロックシステムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示す携帯キーの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す受電回路の構成を示すブロック図である。
【図４】携帯キーと車両に配置された受電回路の配置構造を示す図である。
【図５】図２に示す携帯キーの動作を説明するための図である。
【図６】図３に示す受電回路の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るドアロック・アンロック制御システムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図８】携帯キーと車両に配置された受電回路の配置構造を示す図である。
【図９】図７に示す携帯キーの第２の実施形態に係る構成を示すブロック図である。
【図１０】図７に示す受電回路の第２の実施形態に係る構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示す携帯キーのマイクロプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１０に示す受電回路のマイクロプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】昇圧回路の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００ 携帯キー（電子キー）
１０１ 送電コイル（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１０２ 発振回路（電磁誘導回路）
１０３ 分周回路（電磁誘導回路）
１０４ ＡＳＫ変調回路（照合コード送信手段）
１０５ 反転回路（電磁誘導回路）
１０６ 出力アンプ（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１０７ 共振コンデンサ（電磁誘導回路）
１０８ 負荷変動監視回路（照合コード送信手段）
１０９ 照合コード要求信号判定回路（照合コード送信手段）
１１０ 照合コード発生回路（照合コード送信手段）
１５０ マイクロプロセッサ（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１５２ 検波回路（照合コード送信手段）
２００ 受電回路（ドアロック制御手段）
２０１ 受電コイル（電磁誘導手段、照合コード要求手段）
２０２ 共振コンデンサ（電磁誘導手段）
２０３ 全波整流回路（チャージ手段）
２０４ 動作電力蓄積コンデンサ（チャージ手段）
２０５ 電圧監視回路（照合コード要求手段）
２０６ キャリア信号検出回路（照合コード要求手段）
２０９ 照合コード要求信号生成回路（照合コード要求手段）
２１０ 負荷変動スイッチ（照合コード要求手段）
２１１ 検波回路（照合手段）
２１３ 照合コード照合回路（照合手段）
２１４ 駆動パルス発生回路（切換手段）
２１５ アクチュエータ駆動選択回路（切換手段）
２１６ アクチュエータドライバ（切換手段）
２５０ マイクロプロセッサ（電磁誘導手段、照合コード要求手段、照合手段）
２５１ 電源選択スイッチ（チャージ手段、照合コード要求手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のドアのロック状態を制御するドアロック制御装置に関し、特に、可搬型の電子キーから本体側に電磁誘導により動作電力を供給して、ドアのアンロックを可能とするドアロック制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両では、車両ドアをロック状態またはアンロック状態にするドアロック装置を備えており、車両の安全性向上、盗難防止などの観点から、ドアロック装置には様々な改良がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２つのモータと２つのレバーとで施錠・解錠状態とすることができ、ロック状態も、通常ロックとスーパーロックとを可能として、防盗難性を高めた車両用ドアロック装置が開示されている。また、この車両用ドアロック装置は、バッテリ上がり等でモータが動作しない状態においては、キーシリンダの操作でスーパーロック状態の施錠・解錠が可能である。
【０００４】
また、特許文献２には、車両ドアのロック・アンロックを、ドアのアウトサイドハンドルの保持時間に応じて制御する車両ドア制御装置が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、シリンダ錠の無いドアロック装置で、非常用の予備電源を車両側に持ち、この予備電源で車外のトランスポンダを励起させて、トランスポンダにコードを出力させ、このコードを受信及び照合して合致した場合に予備電源でロッキング解除機構を動作させるものが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２９８０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１０６４号公報
【特許文献３】特開２００２−２６２０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された車両ドア制御装置は、施錠・解錠用のキーシリンダを有しており、ピッキングによる盗難を防ぐことが困難である。
【０００７】
また、特許文献２に開示された車両ドア制御装置では、車両のバッテリが上がった際には、ロック・アンロック動作ができなくなる。
【０００８】
また、特許文献３に開示された車両用ドアロック装置では、予備電源からの電力の供給が絶たれた場合には、動作ができなくなる。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリ上がり時でも操作が可能なドアロック制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、防盗性に優れるドアロック制御装置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】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明のドアロック制御装置は、
可搬型の電子キーと、ドアの状態をロック状態又はロック解除状態にするドアロック制御手段と、から構成され、
前記電子キーは、電磁誘導回路と、照合コードを前記ドアロック制御手段に送信する照合コード送信手段と、を備え、
前記ドアロック制御手段は、前記電子キーの前記電磁誘導回路との相互誘導により誘起起電力を生ずる電磁誘導手段と、前記電磁誘導手段の起電力により電力がチャージされるチャージ手段と、前記電子キーの前記照合コード送信手段から送信された照合コードを受信し、受信した照合コードと予め格納している照合コードとを照合する照合手段と、前記照合手段が両照合コードが一致すると判別したときに、前記チャージ手段にチャージされた電力を動作電力として、ドアをロック状態からロック解除状態に切り換える切換手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、例えば、前記電子キーの前記電磁誘導回路は、所定周期の交番磁界を発生し、前記ドアロック制御装置の前記電磁誘導手段は、前記交番磁界により電圧が誘起され、前記照合コード送信手段は、前記交番磁界を変調することにより照合コードを送信し、前記照合手段は、誘起電圧を復調することにより、照合コードを受信する、ように構成してもよい。
【００１２】
さらに、前記ドアロック制御手段は、前記チャージ手段が所定のチャージ状態に達したときに、前記電子キーに照合コードを要求する照合コード要求手段を備え、前記電子キーの前記照合コード送信手段は、前記照合コード要求手段からの要求に応答して、前記照合コードを送信する、ように構成してもよい。
【００１３】
例えば、前記照合コード要求手段は、前記電磁誘導回路と前記電磁誘導手段との間の電磁誘導結合状態を変化させる手段を備え、前記照合コード送信手段は、前記電磁誘導結合状態の変化を検出し、変化の検出に応答して、前記照合コードを送信する、ように構成してもよい。
【００１４】
例えば、前記ドアロック制御手段は、前記切換手段に動作電力を供給するバッテリを備え、前記照合コード要求手段は、前記バッテリから電力が供給されているときには、前記チャージ手段のチャージを待つことなく、照合コードの送信を要求する、ように構成してもよい。
【００１５】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、インダクタンスと、電池と、前記電池の電圧を昇圧して前記インダクタンスに交番電圧として印加する昇圧型出力アンプと、を備えてもよい。
【００１６】
例えば、前記電子キーの前記電磁誘導回路と前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は相互コンダクタンスを有し、前記電子キーのキープレートがキーシリンダに挿入された状態で相互コンダクタンスが最大となるように構成されている。
【００１７】
前記電子キーの前記電磁誘導回路と前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は、例えば、共振周波数が同一の直列共振回路をそれぞれ備え、前記電子キーはキャリア信号を直列共振回路に印加することにより、前記誘導手段に電力を供給する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、携帯型の電子キーからドアロック制御手段に非接触でエネルギーを供給し、供給したエネルギーを用いてロック状態からロック解除状態に状態を切り換えることができる。従って、バッテリが上がった状態に対応可能である。また、電子キーからドアロック制御手段に照合コードを送信し、これを照合して認証に用いているので、防盗性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るドアロックシステムについて、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本実施形態のドアロックシステムは、図１に示すように、携帯キー１００と、車両のドアや車体に設置された受電回路２００とドアロックコントロール部３００とロックアクチュエータ４００とから構成される。
【００２１】
携帯キー１００は、携帯可能なサイズと重量を有し、車両ドアをロック・アンロックするための装置である。携帯キー１００は、送電コイル１０１を備え、送電コイル１０１により車両に配置された受電回路２００の受電コイル２０１と磁気結合（電磁誘導結合）して、電力を非接触で送電（給電）すると共にロック解除用の照合コードを送信する。
【００２２】
携帯キー１００は、図２に示すように、発振回路１０２と、分周回路１０３と、ＡＳＫ変調回路１０４と、反転回路１０５と、出力アンプ１０６と、共振コンデンサ１０７と、負荷変動監視回路１０８と、照合コード要求信号判定回路１０９と、照合コード発生回路１１０と、電池１１１と、半導体スイッチ１１２と、起動スイッチ１１３と、電源制御回路１１４と、及び前述の送電コイル１０１とから構成される。
【００２３】
発振回路１０２は、水晶振動子等の発振子を備え、例えば、１７．１７７６ＭＨｚの周波数信号を出力する。
【００２４】
分周回路１０３は、例えば、入力信号を１２８分周することにより、１３４．２ＫＨｚのキャリア信号を出力する。
【００２５】
ＡＳＫ変調回路１０４は、照合コード発生回路１１０から供給される照合コードをベースバンド信号として、分周回路１０３からのキャリア信号をディジタル変調、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調して、変調信号を出力する。なお、ＡＳＫ変調回路１０４は、照合コード発生回路１１０から供給される照合コードが供給されていない場合には、キャリア信号を無変調でそのまま出力する。
【００２６】
反転回路１０５は、反転増幅回路から構成され、次段の出力アンプ１０６を駆動するために、ＡＳＫ変調回路１０４からの変調波信号を反転増幅する。
【００２７】
出力アンプ１０６は、反転回路１０５からの信号により駆動されるＣＭＯＳドライブ（インバータ）回路ＩＮＶ１と、ＡＳＫ変調回路１０４からのキャリア信号により駆動されるＣＭＯＳドライブ（インバータ）回路ＩＮＶ２と、から構成されるフルブリッジ構成のスイッチング回路である。ＣＭＯＳドライブ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２とは、それぞれ、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＴ１１，Ｔ２１と、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ１２，Ｔ２２とから構成される。
【００２８】
ＣＭＯＳドライブ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２との間には、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７との直列共振回路１２０が接続されている。送電コイル１０１のインダクタンスと共振コンデンサ１０７の静電容量とは、直列共振回路１２０の共振周波数が分周回路１０３の出力するキャリア信号の周波数にほぼ一致するように設定されている。
【００２９】
負荷変動監視回路１０８は、直列共振回路１２０に接続され、直列共振回路１２０の負荷の変動を検出する。照合コード要求信号判定回路１０９は、負荷変動監視回路１０８が検出した負荷変動が受電回路２００からの照合コード要求信号によるものであるか否かを判別し、照合コード要求信号によるものであると判別した場合に、照合コード生成信号を出力する。具体的には、負荷変動監視回路１０８と照合コード要求信号判定回路１０９とは、例えば、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７との接続ノードの電圧を監視（検波）し、所定の照合コード要求信号を検出したときに、照合コード生成信号を出力する。
【００３０】
照合コード発生回路１１０は、照合コード生成信号に応答して、携帯キー１００と車両との組毎に予め定められて記憶している照合コードのビット列をＡＳＫ変調回路１０４に変調信号として出力する。
【００３１】
電池１１１は、一次電池、二次電池等から構成され、この携帯キー１００内の各部及び受電回路２００とロックアクチュエータ４００に動作電力を供給する。
【００３２】
半導体スイッチ１１２は、ＭＯＳトランジスタなどから構成され、起動スイッチ１１３のオン又は電源制御回路１１４からのオン信号に応答して導通し、電池１１１からの電圧（電力）を携帯キー１００内の各部に供給する。
【００３３】
起動スイッチ１１３は、ユーザの押操作により、半導体スイッチ１１２にオン信号を供給する。電源制御回路１１４は、例えば、タイマやワンショット回路などから構成され、半導体スイッチ１１２から電力が供給されると、一定パルス幅のオン信号を半導体スイッチ１１２に供給し、起動スイッチ１１３がオフされても、一定期間、半導体スイッチ１１２をオンし続けて、動作電圧を供給し続ける。
【００３４】
図１に示す受電回路２００は、車両に配置され、磁気結合（電磁誘導結合）により携帯キー１００から給電を受けて電力を蓄積し、蓄電量が所定状態となったときに、照合コードの送信を携帯キー１００に要求する。受電回路２００は、この要求に応答して送信されてきた照合コードを受信し、予め登録されている自己の照合コードに一致した場合に、ロックアクチュエータ４００を駆動する。
【００３５】
受電回路２００は、図３に示すように、全波整流回路２０３と、動作電力蓄積コンデンサ２０４と、電圧監視回路２０５と、キャリア信号検出回路２０６と、電源スイッチ２０７と、定電圧レギュレータ２０８と、照合コード要求信号生成回路２０９と、負荷変動スイッチ２１０と、検波回路２１１と、反転増幅回路２１２と、照合コード照合回路２１３と、駆動パルス発生回路２１４と、アクチュエータ駆動選択回路２１５と、アクチュエータドライバ２１６と、ダイオード２１７，２１８と、前述の受電コイル２０１とから構成される。
【００３６】
受電コイル２０１は、コイル２０１ａと２０１ｂとの直列回路から構成され、送電コイル１０１と相互インダクタンスを有し、磁気結合をしている。共振コンデンサ２０２は、フィルムコンデンサ又はセラミックコンデンサ等から構成され、受電コイル２０１に直列に接続され、直列共振回路２２０を形成している。受電コイル２０１のインダクタンスと共振コンデンサ２０２の静電容量とは、直列共振回路２２０の共振周波数が携帯キー１００の分周回路１０３の出力するキャリア信号の周波数にほぼ一致するように設定されている。
【００３７】
全波整流回路２０３は、ダイオードフルブリッジ等から構成され、携帯キー１００からの交番磁界（キャリア信号）により直列共振回路２２０に誘起される電流を整流して脈流に変換して出力する。
【００３８】
動作電力蓄積コンデンサ２０４は、全波整流回路２０３からの脈流で充電され、この受電回路２００の動作に必要な電力を充電する。
【００３９】
電圧監視回路２０５は、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧と車両内部に設定されているバッテリの電圧のいずれかがそれぞれ基準レベル以上のときにオン信号を出力するコンパレータなどから構成される。例えば、電圧監視回路２０５は、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が１６Ｖ以上、及び／又は、車両内部に設定されているバッテリの電圧が８Ｖ以上の時にオン信号を出力する。
【００４０】
キャリア信号検出回路２０６は、直列共振回路２２０に接続され、携帯キー１００からのキャリア信号が供給されていることを検出して、検出信号を出力する。
【００４１】
電源スイッチ２０７は、電圧監視回路２０５からオン信号が供給され且つキャリア信号検出回路２０６から検出信号が供給されると、オンして、動作電力蓄積コンデンサ２０４からダイオード２１８を介して供給される電力、又は、バッテリからダイオード２１７を介して供給される電力を定電圧レギュレータ２０８に供給する。即ち、電源スイッチ２０７は、この受電回路２００の動作電力が確保でき且つ携帯キー１００からキャリア信号が供給されているタイミングで、電力を定電圧レギュレータ２０８に供給する。
【００４２】
定電圧レギュレータ２０８は、供給された電力から、１又は複数の動作電圧を生成・安定化して、各部に供給する。
【００４３】
照合コード要求信号生成回路２０９は、電圧監視回路２０５がオン信号を出力すると、即ち、この受電回路２００が動作可能となると、照合コードの送信を給電回路に要求するための要求信号を出力する。
【００４４】
負荷変動スイッチ２１０は、要求信号に応答して、コイル２０１ａと２０１ｂとの接続点を接地することにより、携帯キー１００の負荷に相当する直列共振回路２２０のインピーダンスを変動させる。これにより、携帯キー１００の直列共振回路１２０と受電回路２００の直列共振回路２２０との結合状態が変化する。
【００４５】
検波回路２１１は、直列共振回路２２０に誘導された信号（電流）を検波してキャリア信号である交番磁界に重畳されている照合コードを復号して出力する。
【００４６】
反転増幅回路２１２は、復号された照合コードを反転増幅する。
照合コード照合回路２１３は、検波回路２１１で復号された照合コードと予め登録されている照合コードとを比較して、一致したときに一致信号を出力する。
【００４７】
駆動パルス発生回路２１４は、照合コード照合回路２１３から一致信号が供給されたときに、ロックアクチュエータ４００を駆動するために必要な駆動パルスを一定期間出力する。
【００４８】
アクチュエータ駆動選択回路２１５は、ロックアクチュエータ４００内の後述するロックポジションスイッチ４０１ｂの内容に従って、ドアロックの現在の状態を判別し、例えば、ドアが現在ロック状態ならばロック解除状態に、現在ロック解除状態ならばロック状態にするために、アクチュエータ４０１ａの駆動方向を選択する。
【００４９】
アクチュエータドライバ２１６は、ダイオード２１７又は２１８からの電力で動作し、アクチュエータ駆動選択回路２１５の出力に応じてアクチュエータ４０１ａを駆動する。また、通常時の動作においては、ドアロックコントロール部３００からの動作指示により、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００５０】
ダイオード２１７と２１８は、バッテリ或いは動作電力蓄積コンデンサ２０４への電流の逆流を防止するための素子である。
【００５１】
ドアロックコントロール部３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などが相当して、ドアのロックに関する様々な指示を入力する。
ロックアクチュエータ４００は、ＤＣモータなどから構成されたアクチュエータ４０１ａとロックポジションスイッチ４０１ｂとを備える。
アクチュエータ４０１ａは、ドアをロック状態からアンロック状態、アンロック状態からロック状態に切り換える。
【００５２】
ロックポジションスイッチ４０１ｂは、ドアの現在のロック状態を示すスイッチであり、例えば、ドアがロックされたときにオフされ、ドアがアンロックされたときにオンされる。
【００５３】
携帯キー１００は、図４（ａ）に示すように、強磁性体、例えば、フェライトなどから構成されたコア１４３を備える。コア１４３には、送電コイル１０１が巻設されている。コア１４３は、携帯キー１００の主面より突出して配置されており、突起（凸）部１４１を形成している。
【００５４】
一方、車両のドアには窪み（凹）部６０１が形成されており、窪み部６０１に対向して、フェライトなどから構成されたコア６０３が配置されている。このコア６０３には、受電コイル２０１が巻設されている。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、ドアの窪み部６０１に携帯キー１００の突起部１４１を挿入した状態で、携帯キー１００の直列共振回路１２０を構成しているコア１４３と受電回路２００の直列共振回路２２０を形成しているコア６０３とが接触又は近接し、送電コイル１０１と受電コイル２０１との間の磁気結合（相互コンダクタンス）は最大となる。
【００５６】
次に上記構成のドアロック・アンロックシステムの動作について説明する。
まず、前提として、車両のドアはロックされており、携帯キー１００を用いてドアロックを解錠する動作を説明する。本実施形態のドアロック・アンロックシステムはプロセッサを採用していないが、理解を容易にするため、携帯キー１００と車両側回路の動作手順をそれぞれ示す図５及び図６のフローチャートを参照する。
【００５７】
例えば、ドライバがドアのキー装着用の凹部６０１に携帯キー１００の凸部１４１を装着して起動スイッチ１１３を押下すると（図５：ステップＳ１０１）、半導体スイッチ１１２にオン信号が供給され、半導体スイッチ１１２がオンする（ステップＳ１０２）。これにより、電池１１１から半導体スイッチ１１２を介して各部に動作電力が供給される（ステップＳ１０３）。発振回路１０２は、電力の供給を受けて、１７．１７７６ＭＨｚで発振を開始し、分周回路１０３は、これを１／１２８分周して、１３４．２ＫＨｚのキャリア信号を出力する。電源供給開始当初は照合コード発生回路１１０が照合コードを発生していないため、ＡＳＫ変調回路１０４は、キャリア信号を無変調で出力する。
【００５８】
出力アンプ１０６を構成する２つのＣＭＯＳインバータ回路ＩＮＶ１とＩＮＶ２とは、キャリア信号及びその反転信号により駆動され、キャリア信号を増幅して直列共振回路１２０に出力する。
【００５９】
キャリア信号の周波数は、送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７から構成される直列共振回路１２０の共振周波数に一致しており、直列共振回路１２０が共振する。
【００６０】
送電コイル１０１に流れるキャリア信号に相当する交番電流により、キャリア信号に対応する交番磁束が発生し、これが磁気結合している受電コイル２０１と交差して、受電コイル２０１にキャリア信号と同一周波数の交番電流が流れ始める（図６；ステップＳ２０１）。
【００６１】
この交番電流は全波整流回路２０３に充電される。また、キャリア信号検出回路２０６は、キャリア信号による交番電流を検出し、検出信号を出力する。
【００６２】
この状態で、バッテリ電圧が正常であれば（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、電圧監視回路２０５は、オン信号を出力し、電源スイッチ２０７をオンする（ステップＳ２０４）。即ち、キャリア信号を検出すると、即座に、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８から各部に動作電圧を供給する。照合コード要求信号生成回路２０９は、定電圧レギュレータ２０８から動作電圧が供給されてから動作を開始し、電圧監視回路２０５がオン状態であることを判別して、要求信号を出力する（ステップＳ２０５）。
【００６３】
一方、バッテリ切れ等のためにバッテリ電圧が異常（基準レベル以下）であれば（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、動作用の電力を確保するため、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が基準レベルに達するまで待機する（ステップＳ２０３）。この間、携帯キー１００からは連続的にキャリア信号によりエネルギーが供給される。動作電力蓄積コンデンサ２０４にロックアクチュエータ４００を駆動・保持できる程度のエネルギーが蓄積されると、充電電圧が基準レベルを超えるようになり（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、電圧監視回路２０５は、オン信号を出力し、電源スイッチ２０７をオンする（ステップＳ２０４）。即ち、キャリア信号を検出した後、動作電力蓄積コンデンサ２０４がある程度充電されるのを待って、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８から各部に動作電圧を供給する。照合コード要求信号生成回路２０９は、定電圧レギュレータ２０８から動作電圧が供給されてから動作を開始し、電圧監視回路２０５がオン状態であることを判別して、例えば、所定パターンの要求信号を出力する（ステップＳ２０５）。
【００６４】
照合コード要求信号生成回路２０９から出力された要求信号に応答して、負荷変動スイッチ２１０が、例えば、所定パターンでオンし、コイル２０１ａと２０１ｂの接続点を接地する。これにより、直列共振回路２２０のインピーダンスは従前の値からは大きく変化する。このため、直列共振回路１２０の送電コイル１０１との接続点の電圧は直前の値から大きく変動する。
【００６５】
負荷変動監視回路１０８はこの電圧変動を復調し、さらに、照合コード要求信号判定回路１０９は、この電圧変動が、照合コード要求信号によるものであるか否かを、その変動パターン等から判別する（図５；ステップＳ１０４）。
【００６６】
要求信号によるものであった場合には（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、照合コード要求信号判定回路１０９は、要求検出信号を出力する（ステップＳ２０５）。この要求検出信号に応答して、照合コード発生回路１１０は、予め登録されている照合コードのシーケンシャルパターンを順次出力する（ステップＳ１０６）。ＡＳＫ変調回路１０４は、分周回路１０３から供給されるキャリア信号を照合コード発生回路１１０から供給される照合コード（ベースバンド信号）でＡＳＫ変調して出力する。
【００６７】
これにより、直列共振回路１２０には、照合コードによって振幅変調された交番信号が供給され、直列共振回路２２０に送信される（ステップＳ１０６）。
【００６８】
直列共振回路２２０で受信された振幅変調された交番信号は、検波回路２１１により検波され、照合コードが復調される（図６：ステップＳ２０６）。
【００６９】
復調された照合コードは、照合コード照合回路２１３に供給され、予め登録されている照合コード（この車両の携帯キー１００に予め割り当てられている照合コード）に一致するか否かを判別する（ステップＳ２０７）。なお、この間も動作電力蓄積コンデンサ２０４への充電は継続されている。
【００７０】
照合コード照合回路２１３が、受信した照合コードと予め登録されている照合コードとが一致する、即ち、携帯キー１００がこの車両のキーとして正当なものであると判別した場合には（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、照合コード照合回路２１３は、駆動パルス発生回路２１４に一致信号を出力する（ステップＳ２０８）。
【００７１】
この一致信号に応答して、駆動パルス発生回路２１４は、定電圧レギュレータ２０８からの動作電圧により、駆動パルスを出力する。
アクチュエータ駆動選択回路２１５は、ロックポジションスイッチ４０１ｂの設定を判別し、現状を変更する方向にアクチュエータ４０１ａを駆動するためパルスを出力する。
【００７２】
アクチュエータドライバ２１６は、この駆動パルスに応答して、ダイオード２１７を介してバッテリから供給される電力及び／又はダイオード２１８を介して動作電力蓄積コンデンサ２０４から供給される電力を用いて、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００７３】
これにより、ロック状態であったロック機構はアンロック状態となり、アンロック状態であったロック機構はロック状態となる。さらに、ロックポジションスイッチ４０１ｂが切り替わる（ステップＳ２０８）。
【００７４】
なお、携帯キー１００では、一旦電力の供給が開始すると、電源制御回路１１４が起動するため、起動スイッチ１１３をユーザが離しても、電源制御回路１１４から半導体スイッチに一定期間はオン信号が供給される。このため、携帯キー１００は、この一定期間の間は、受電回路２００に電力の供給を継続する。一定時間が経過すると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、電源制御回路１１４は、電源オン信号をオフし、半導体スイッチ１１２はオフする。これにより、携帯キー１００内の各部への電力の供給も停止し、受電回路２００への給電も停止する（ステップＳ１０７）。
【００７５】
受電回路２００への送信が停止すると、キャリア信号検出回路２０６が、キャリア信号が存在しないことを判別し、電源スイッチ２０７をオフし（ステップＳ２１０）、これにより各部への動作電力の供給が停止する。
【００７６】
なお、通常時には、ドアロックコントロール部３００の指示に応答して、アクチュエータドライバ２１６はアクチュエータ４０１ａを駆動して、ロック・アンロックを適宜制御する。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態のドアロックシステムによれば、照合コードの一致不一致に基づいて、ロックとアンロックとを切り替えているので、キーシリンダが不要であり、防盗性の高いロック・アンロックシステムを得ることができる。
【００７８】
また、車外より非接触式の給電方法で、回路及びアクチュエータの動作電力を供給しているので、内部バッテリが消耗している場合などでも、ドアを解錠することができる。
【００７９】
また、バッテリが有効な場合には、携帯キーからの給電開始後、即座に、照合コードの送信を要求するので、解錠のために待つ必要がなく、消費電力も少なくても済み、電池の消耗を抑えることができる。
【００８０】
また、受電回路から携帯キーへの照合コードの要求を負荷を変動させるという簡単な構成で実現しているので、回路構成が簡単である。
【００８１】
（第２の実施の形態）
上記実施の形態においては、携帯キー１００と受電回路２００とをそれぞれディスクリート回路で構成した例を示したが、回路の一部、特に、データ処理の部分をマイクロプロセッサで実現することにより、回路構成をシンプル化することも可能である。
また、上記実施形態では、シリンダキーを一切配置しなかったが、シリンダキーを配置し、照合コードによるキーとシリンダキーによるキー操作とを連動させるといった様々なバリエーションが可能である。
【００８２】
以下、マイクロプロセッサを用い、且つ、シリンダキーと連動を取る構成のキーロック・アンロックシステムについて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一部分には同一符号を付す。
【００８３】
本実施形態のドアロックシステムは、図７に示すように、携帯キー１００と、車両のドアや車体に設置された受電回路２００とロックアクチュエータ４００とキーシリンダスイッチ５００とから構成される。なお、図１のドアロックコントロール部３００を配置してもよい。
【００８４】
携帯キー１００と受電回路２００とは基本的に第１実施形態と同一の構成である。一方、ロックアクチュエータ４００の構成のうち、ロックポジションスイッチ４０１ｂは本実施の形態では配置されていない。
また、キーシリンダスイッチ５００は、ロックとアンロックの一方を受電回路２００に指定するためのキーであり、例えば、図８に示すように、コア１４１の先端にキープレート１４５が配置される。また、受電回路２００のコア６０３には、キープレート１４５が挿入されるキーホールが形成されている。さらに、コア６０３は一定角度範囲で回動可能に配置されており、キープレート１４５の回転に伴うコア６０３の回転がスイッチで検出され、キーシリンダスイッチ５００からのロックとアンロックの指示として処理される。
【００８５】
本実施形態の携帯キー１００は、図９に示すように、マイクロプロセッサ１５０と、電源スイッチ保持素子１５１と、検波回路１５２と、二値化回路１５３と、前述の出力アンプ１０６と、送電用の直列共振回路１２０と、電池１１１と、半導体スイッチ１１２と、起動スイッチ１１３とから構成される。
【００８６】
マイクロプロセッサ１５０は、例えば、メモリ内蔵型の１チップマイクロプロセッサから構成され、後述する動作を実行するためのプログラムを記憶しており、２つの出力ポートから、直列共振回路１２０の共振周波数を有するパルス信号（キャリア信号）を出力アンプ１０６に出力する。また、マイクロプロセッサ１５０は、検波回路１５２と二値化回路１５３とを介して供給される負荷変動信号を取り込み、照合コードの送信要求を判別する。
【００８７】
また、マイクロプロセッサ１５０は、照合コード送信要求信号を検出すると、このキャリア信号を照合コードで変調した変調信号を生成し、これを出力ポートから出力する。さらに、マイクロプロセッサ１５０は、電力が供給された後、一定期間電源スイッチ保持素子１５１をオンして、半導体スイッチ１１２をオンさせる。
【００８８】
半導体スイッチ保持素子１５１は、例えば、ＭＯＳトランジスタなどから構成され、マイクロプロセッサ１５０からの制御信号によってオンして、半導体スイッチ１１２をオンさせる。
【００８９】
検波回路１５２は、直列共振回路１２０の送電コイル１０１と共振コンデンサ１０７の接続点の電圧を検出し、二値化回路１５３がこれを二値化してマイクロプロセッサ１５０の入力ポートに供給する。
【００９０】
本実施形態の受電回路２００は、図１０に示すように、マイクロプロセッサ２５０と、電源選択スイッチ２５１と、二値化回路２５２と、キーシリンダスイッチ５００と、第１実施形態と同様の全波整流回路２０３と、動作電力蓄積コンデンサ２０４と、電圧監視回路２０５と、電源スイッチ２０７と、定電圧レギュレータ２０８と、負荷変動スイッチ２１０と、検波回路２１１と、アクチュエータドライバ２１６と、受電用の直列共振回路２２０と、ダイオード２１７と２１８と、とから構成される。
【００９１】
マイクロプロセッサ２５０は、電圧監視回路２０５からの監視信号とに基づいて、携帯キー１００からキャリア信号が供給されており、且つ、動作電圧がほぼ十分なレベル以上に達しているときに、負荷変動スイッチ２１０をオンして、携帯キー１００に照合コードの送信を要求する。
【００９２】
また、マイクロプロセッサ２５０は、携帯キー１００から送信されて来た照合コードを検波回路２１１と二値化回路２５２とを介して取り込み、照合コードを予め記憶している値と比較し、一致すれば、キーシリンダスイッチ５００が指定するロック状態又はアンロック状態に設定するように、アクチュエータータドライバ２１６に指示し、アクチュエータ４０１ａを駆動する。
【００９３】
さらに、マイクロプロセッサ２５０は、受信した照合コードが記憶している照合コードと一致するときに、負荷変動スイッチ２１０をオンして、照合コードの受信完了を示す受信完了信号を送信する。
【００９４】
電源選択スイッチ２５１は、全波整流回路２０３の出力ラインと動作電力蓄積コンデンサ２０４との間に接続され、バッテリ電圧ＶBATで動作し、バッテリ電圧ＶBATが基準レベル以上あるときにはオフし、バッテリ電圧ＶBATが基準レベル未満のときにはオンして、全波整流回路２０３の出力ラインと動作電力蓄積コンデンサ２０４とを接続する。
【００９５】
二値化回路２５２は検波回路２１１の出力信号を波形整形及び二値化してマイクロプロセッサ２５０に供給する。
【００９６】
次に、図８及び図９に示す構成のドアロック・アンロックシステムの動作について説明する。
例えば、ドライバがドアの窪み部６０１にキープレート１４５を挿入し、起動スイッチ１１３を押下すると、半導体スイッチ１１２がオンし、電池１１１からマイクロプロセッサ１５０を含む各部に動作電力が供給される。
【００９７】
電力の供給を受けて、マイクロプロセッサ１５０は、図１１に示す起動処理を開始し、まず、初期化処理を実行する（ステップＳ３０１）。続いて、電源スイッチ保持素子１５１をオンさせ、さらに、内部タイマで所定期間のカウントを開始し、起動スイッチ１１３がオフされても、内部に所定期間電力の供給を継続する状態を生成する（ステップＳ３０２）。
【００９８】
次に、マイクロプロセッサ１５０は、出力アンプ１０６に、キャリア周波数と同一の周波数を有し、論理レベルが反対の一対の二値信号を供給する。出力アンプ１０６は、この信号を増幅してキャリア信号として直列共振回路１２０に供給する（ステップＳ３０３）。
【００９９】
続いて、マイクロプロセッサ１５０は、受電回路２００から照合コード要求信号を受信したか否かを判別し（ステップＳ３０４）、受信するまでキャリア信号の出力を繰り返す（ステップＳ３０３，Ｓ３０４；Ｎｏ）。
【０１００】
送電コイル１０１に流れるキャリア信号により、磁気結合している受電コイル２０１にキャリア信号と同一周波数の交番電流が流れ始める。
【０１０１】
ここでは、バッテリからの電圧ＶBATの供給がないものとする。
まず、バッテリからの電圧ＶBATの供給が無いため、電源選択スイッチ２５１がオンし、全波整流回路２０３の出力電流は主に動作電力蓄積コンデンサ２０４に充電され、全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchgは徐々に上昇する。
【０１０２】
全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchg、即ち、動作電力蓄積コンデンサ２０４の充電電圧が基準レベルに達すると、電圧監視回路２０５は、検出信号を出力する。この検出信号により電源スイッチ２０７がオンし、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８からマイクロプロセッサ２５０を含む各部に動作電圧を供給する。
【０１０３】
すると、マイクロプロセッサ２５０は、図１１に示す処理を開始し、まず、初期化処理を実行し（ステップＳ４０１）、続いて、例えば、二値化回路２５２がキャリア信号に対応する信号を出力していること、或いは、図３のキャリア信号検出回路２０６と同様の回路（図示せず）により、キャリア信号を受信しているか否かをチェックする（ステップＳ４０２）。そして、キャリア信号を受信していると判別すると（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、照合コード要求信号を負荷変動スイッチ２１０に出力する（ステップＳ４０３）。
【０１０４】
マイクロプロセッサ２５０からの要求信号に応答して、負荷変動スイッチ２１０がオンし、コイル２０１ａと２０１ｂの接続点を接地し、直列共振回路２２０のインピーダンスを例えば所定パターンで変動させる。これにより、直列共振回路１２０の送電コイル１０１との接続点の電圧は変動する。
【０１０５】
検波回路１５２は、この電圧変動を復号し、二値化回路１５３は、これを波形整形及び二値化してマイクロプロセッサ１５０に供給する。
【０１０６】
マイクロプロセッサ１５０は、図１１のステップＳ３０４で、これを検出し（ステップｓ３０４；Ｙｅｓ）、照合コードでキャリア信号を変調して変調後のデータを出力アンプ１０６に順次供給する（ステップＳ３０５）、続いて、キャリア信号の送信を継続する（ステップＳ３０６〜Ｓ３０８）。
【０１０７】
直列共振回路２２０で受信された照合コードは、検波回路２１１により復調され、二値化回路２５２で波形整形及び二値化され、マイクロプロセッサ２５０に供給される。
【０１０８】
マイクロプロセッサ２５０は、二値化回路２５２から供給される照合コードを順次取り込み、予め記憶している照合コードと照合する（ステップＳ４０４）。
【０１０９】
受信した照合コードと予め登録されている照合コードとが一致する場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、即ち、携帯キー１００がこの車両のキーとして正当なものである場合には、マイクロプロセッサ２５０は、キーシリンダスイッチ５００がロックを指示しているか、アンロックを指示しているかを判別し、判別に従って、駆動方向と駆動パルスを、アクチュエータドライバ２１６に供給する。アクチュエータドライバ２１６は、ダイオード２１８を介して動作電力蓄積コンデンサ２０４から供給される電力を用いて、アクチュエータ４０１ａを駆動する（ステップＳ４０６）。これにより、ドアがロック状態又はアンロック状態となる。
【０１１０】
続いて、マイクロプロセッサ２５０は、負荷変動スイッチ２１０を制御して、照合コード受信完了信号を、携帯キー１００に送信させる（ステップＳ４０７）。
【０１１１】
ステップＳ４０５で照合コードが一致しないと判別された場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、又は、ステップ４０７で照合コード受信完了信号を送信し終わると、マイクロプロセッサ２５０は今回の処理を終了する。
【０１１２】
ステップＳ４０７で送信された照合コード受信完了信号は、直列共振回路２２０から直列共振回路１２０に伝達され、検波回路１５２で検波され、二値化回路１５３で二値化されてマイクロプロセッサ１５０に供給される。
【０１１３】
マイクロプロセッサ１５０は、図１１のステップＳ３０７でこれを受信し（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０９で、電源スイッチ保持素子１５１をオフすることにより、半導体スイッチ１１２をオフし、携帯キー１００内の各部への電力の供給を停止する（ステップＳ３０９）。
【０１１４】
また、照合コード受信完了信号を受信できない場合でも（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、半導体スイッチ１１２をオンしてから一定期間が経過すれば（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、電源スイッチ保持素子をオフして電力の供給を停止する（ステップＳ３０９）。
【０１１５】
一方、バッテリからの電圧の供給があるとすると、電源選択スイッチ２５１がオフし、全波整流回路２０３の出力電流は動作電力蓄積コンデンサ２０４には充電されず、全波整流回路２０３の出力電圧Ｖchgは急速に上昇する。
【０１１６】
このため、電圧監視回路２０５は、携帯キー１００からのキャリア信号の供給が開始されると、すぐに、電源スイッチ２０７をオンして、定電圧レギュレータ２０８にバッテリからの電力を供給して、定電圧レギュレータ２０８からマイクロプロセッサ２５０を含む各部に動作電圧を供給する。以後の動作は前述のバッテリからの電圧の供給が無い場合と同様である。
【０１１７】
この第２実施形態においては、照合コードの一致不一致に基づいて、キーシリンダからの指示に基づいて、アクチュエータを駆動してロック・アンロックを切り替えているので、ピッキングによる解錠が困難であり、盗難防止などに寄与できる。
【０１１８】
また、車外より非接触式の給電方法で、回路及びアクチュエータの動作電力を供給しているので、内部バッテリが消耗している場合などでも、ドアを解錠することができる。
【０１１９】
また、バッテリが有効な場合には、携帯キーからの給電開始後、即座に、照合コードの送信を要求するので、解錠のために待つ必要がなく、消費電力も少なくても済み、電池の消耗を抑えることができる。
【０１２０】
また、受電回路から携帯キーへの照合コードの要求を負荷を変動させるという簡単な構成で実現しているので、回路構成が簡単である。
【０１２１】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、動作電力蓄積コンデンサ２０４への充電時間を短くするために、出力アンプ１０６としてに図１３に例示するような昇圧回路などを使用し、全波整流回路２０３の出力電圧を高めるようにしてもよい。図１３の昇圧回路は、通常知られているように、ハーフブリッジタイプのものであり、電源電圧Ｖｃｃとすれば、−Ｖｃｃと２・Ｖｃｃの電圧を生成可能であり、送電効率が向上する。
【０１２２】
本発明の回路構成の場合、携帯キー１００からの非接触給電で動作電力蓄積コンデンサ２０４に蓄えた電力でロック・アンロック機構をアクチュエータで駆動する。従って、比較的大きい電力が必要であり、昇圧回路を用いる手法は非常に有効である。
【０１２３】
さらに、図１３の昇圧回路を図２のＣＭＯＳドライバＩＮＶ１とＩＮＶ２に置換することにより、より高い電圧での送電が可能となる。
【０１２４】
例えば、上記第１の実施の形態においては、バッテリ電圧の供給の有無に関わらず動作電力蓄積コンデンサ２０４を充電したが、第２実施形態同様に、バッテリ電圧が供給されているときには、動作電力蓄積コンデンサ２０４を充電しないように制御してもよい。
また、第２の実施の形態に、図３に示すキャリア検出回路２０６と同様の回路を配置し、キャリア信号が供給されているときにのみ、電源スイッチ２０７をオンするようにしてもよい。
【０１２５】
上記実施の形態では、直列共振回路１２０から直列共振回路２２０に送信される搬送波をＡＳＫ変調したが、他の変調方式を使用してもよい。
【０１２６】
上記実施の形態では、直列共振回路１２０から直列共振回路２２０に送信される搬送波を変調することにより、携帯キー１００から受電回路２００に照合コードを送信し、直列共振回路２２０のインピーダンスを制御することにより、照合コード要求信号を受電回路２００から携帯キー１００に通信したが、他の通信（無線）手段を使用することも可能である。
【０１２７】
また、図１に示した構成のシステムで、キーシリンダスイッチ５００による制御を行っても良い。また、図７に示した構成のシステムで、ロックポジションスイッチ４０１ｂによる制御をおこなってもよい。
【０１２８】
本発明において、携帯キーから受電回路に送信された照合コードが受電回路が記憶していた照合コードと一致しているとは、両照合コードが完全に一致している場合だけでなく、一方を演算処理すると他方が得られるというように、互いに確実に対応関係にあることが確認できる状態全般を意味するものであり、実質的に一致の意味である。
【０１２９】
また、受電電力を充電するためにコンデンサを使用したが、二次電池等、非接触給電により給電されたエネルギーを貯蔵できるならば任意の構成が採用可能である。
【０１３０】
上記各実施の形態においては、車両のドアのロックを例にこの発明を説明したが、このドアロック・アンロックシステムは、車両に限定されず、船舶、家屋、等、キーシステムが利用されている様々な分野のキーとして利用可能である。
さらに、上述した回路構成やフローチャートは一例であり任意に変更・修正可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係るドアロック・アンロックシステムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示す携帯キーの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す受電回路の構成を示すブロック図である。
【図４】携帯キーと車両に配置された受電回路の配置構造を示す図である。
【図５】図２に示す携帯キーの動作を説明するための図である。
【図６】図３に示す受電回路の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るドアロック・アンロック制御システムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図８】携帯キーと車両に配置された受電回路の配置構造を示す図である。
【図９】図７に示す携帯キーの第２の実施形態に係る構成を示すブロック図である。
【図１０】図７に示す受電回路の第２の実施形態に係る構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示す携帯キーのマイクロプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１０に示す受電回路のマイクロプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】昇圧回路の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００ 携帯キー（電子キー）
１０１ 送電コイル（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１０２ 発振回路（電磁誘導回路）
１０３ 分周回路（電磁誘導回路）
１０４ ＡＳＫ変調回路（照合コード送信手段）
１０５ 反転回路（電磁誘導回路）
１０６ 出力アンプ（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１０７ 共振コンデンサ（電磁誘導回路）
１０８ 負荷変動監視回路（照合コード送信手段）
１０９ 照合コード要求信号判定回路（照合コード送信手段）
１１０ 照合コード発生回路（照合コード送信手段）
１５０ マイクロプロセッサ（電磁誘導回路、照合コード送信手段）
１５２ 検波回路（照合コード送信手段）
２００ 受電回路（ドアロック制御手段）
２０１ 受電コイル（電磁誘導手段、照合コード要求手段）
２０２ 共振コンデンサ（電磁誘導手段）
２０３ 全波整流回路（チャージ手段）
２０４ 動作電力蓄積コンデンサ（チャージ手段）
２０５ 電圧監視回路（照合コード要求手段）
２０６ キャリア信号検出回路（照合コード要求手段）
２０９ 照合コード要求信号生成回路（照合コード要求手段）
２１０ 負荷変動スイッチ（照合コード要求手段）
２１１ 検波回路（照合手段）
２１３ 照合コード照合回路（照合手段）
２１４ 駆動パルス発生回路（切換手段）
２１５ アクチュエータ駆動選択回路（切換手段）
２１６ アクチュエータドライバ（切換手段）
２５０ マイクロプロセッサ（電磁誘導手段、照合コード要求手段、照合手段）
２５１ 電源選択スイッチ（チャージ手段、照合コード要求手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬型の電子キーと、
ドアの状態をロック状態又はロック解除状態にするドアロック制御手段と、から構成され、
前記電子キーは、電磁誘導回路と、照合コードを前記ドアロック制御手段に送信する照合コード送信手段と、を備え、
前記ドアロック制御手段は、
前記電子キーの前記電磁誘導回路との相互誘導により誘起起電力を生ずる電磁誘導手段と、
前記電磁誘導手段の起電力により電力がチャージされるチャージ手段と、
前記電子キーの前記照合コード送信手段から送信された照合コードを受信し、受信した照合コードと予め格納している照合コードとを照合する照合手段と、
前記照合手段が両照合コードが一致すると判別したときに、前記チャージ手段にチャージされた電力を動作電力として、ドアをロック状態からロック解除状態に切り換える切換手段と、
を備える、ことを特徴とするドアロック制御装置。
【請求項２】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、所定周期の交番磁界を発生し、
前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は、前記交番磁界により電圧が誘起され、
前記照合コード送信手段は、前記交番磁界を変調することにより照合コードを送信し、
前記照合手段は、誘起電圧を復調することにより、照合コードを受信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【請求項３】
前記ドアロック制御手段は、前記チャージ手段が所定のチャージ状態に達したときに、前記電子キーに照合コードを要求する照合コード要求手段を備え、
前記電子キーの前記照合コード送信手段は、前記照合コード要求手段からの要求に応答して、前記照合コードを送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【請求項４】
前記照合コード要求手段は、前記電磁誘導回路と前記電磁誘導手段との間の電磁誘導結合状態を変化させる手段を備え、
前記照合コード送信手段は、前記電磁誘導結合状態の変化を検出し、変化の検出に応答して、前記照合コードを送信する、
ことを特徴とする請求項３に記載のドアロック制御装置。
【請求項５】
前記ドアロック制御手段は、前記切換手段に動作電力を供給するバッテリを備え、
前記照合コード要求手段は、前記バッテリから電力が供給されているときには、前記チャージ手段のチャージを待つことなく、照合コードの送信を要求する、
ことを特徴とする請求項３に記載のドアロック制御装置。
【請求項６】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、インダクタンスと、電池と、前記電池の電圧を昇圧して前記インダクタンスに交番電圧として印加する昇圧型出力アンプと、を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【請求項１】
可搬型の電子キーと、
ドアの状態をロック状態又はロック解除状態にするドアロック制御手段と、から構成され、
前記電子キーは、電磁誘導回路と、照合コードを前記ドアロック制御手段に送信する照合コード送信手段と、を備え、
前記ドアロック制御手段は、
前記電子キーの前記電磁誘導回路との相互誘導により誘起起電力を生ずる電磁誘導手段と、
前記電磁誘導手段の起電力により電力がチャージされるチャージ手段と、
前記電子キーの前記照合コード送信手段から送信された照合コードを受信し、受信した照合コードと予め格納している照合コードとを照合する照合手段と、
前記照合手段が両照合コードが一致すると判別したときに、前記チャージ手段にチャージされた電力を動作電力として、ドアをロック状態からロック解除状態に切り換える切換手段と、
を備える、ことを特徴とするドアロック制御装置。
【請求項２】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、所定周期の交番磁界を発生し、
前記ドアロック制御手段の前記電磁誘導手段は、前記交番磁界により電圧が誘起され、
前記照合コード送信手段は、前記交番磁界を変調することにより照合コードを送信し、
前記照合手段は、誘起電圧を復調することにより、照合コードを受信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【請求項３】
前記ドアロック制御手段は、前記チャージ手段が所定のチャージ状態に達したときに、前記電子キーに照合コードを要求する照合コード要求手段を備え、
前記電子キーの前記照合コード送信手段は、前記照合コード要求手段からの要求に応答して、前記照合コードを送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【請求項４】
前記照合コード要求手段は、前記電磁誘導回路と前記電磁誘導手段との間の電磁誘導結合状態を変化させる手段を備え、
前記照合コード送信手段は、前記電磁誘導結合状態の変化を検出し、変化の検出に応答して、前記照合コードを送信する、
ことを特徴とする請求項３に記載のドアロック制御装置。
【請求項５】
前記ドアロック制御手段は、前記切換手段に動作電力を供給するバッテリを備え、
前記照合コード要求手段は、前記バッテリから電力が供給されているときには、前記チャージ手段のチャージを待つことなく、照合コードの送信を要求する、
ことを特徴とする請求項３に記載のドアロック制御装置。
【請求項６】
前記電子キーの前記電磁誘導回路は、インダクタンスと、電池と、前記電池の電圧を昇圧して前記インダクタンスに交番電圧として印加する昇圧型出力アンプと、を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のドアロック制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−３２１４０（Ｐ２００７−３２１４０Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１８７５８（Ｐ２００５−２１８７５８）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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