CN101290688A - 无匙进入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使便携机位于信号线的附近也能够可靠地判断车内外的无匙进入装置。其具有车辆侧装置(2)和便携机(3)，该车辆侧装置(2)设在车辆(1)上并具备通过信号线(17)与发送请求信号的多个发射天线(15)相连接的车辆侧发送部和接收应答信号的车辆侧接收部，而便携机(3)具备接收请求信号的便携机接收部和发送应答信号的便携机发送部。便携机(3)具备便携机控制部，该便携机控制部检测车辆侧装置(2)的多个发射天线(15)所发送信号的每个强度，当通过便携机控制部所检测到的、来自多个发射天线的强度数据中的两个数据所算出的各距离的合计小于预定阈值时，车辆侧控制部或便携机控制部就判断便携机(3)位于车内侧。

Description

无匙进入装置
技术领域
本发明涉及到一种通过车辆侧装置和便携机之间的无线通信进行车门的上锁和开锁等的无匙进入装置，尤其是涉及到能够准确地判断便携机位于车内还是车外的无匙进入装置。
背景技术
以往的无匙进入装置通过设在车辆上的车辆侧装置和使用者所携带的便携机之间的无线通信，进行车门的上锁和开锁。最近几年还出现了被动式无匙进入(passive keyless entry)装置，当便携机靠近车辆时，车辆侧装置和便携机之间自动进行通信，只要认证固有设定在每个便携机上的ID，就能进行车门的上锁和开锁动作。作为上述的无匙进入装置，可以举例为如专利文献1。
专利文献1：(日本)特开2002-77972号公报(对应美国专利US7224980)
但是，在被动式无匙进入装置中，能够判断便携机在车辆的外侧或内侧尤为重要。为此，车辆侧装置在车辆各处设置多个发射天线，由便携机分别检测从各发射天线接收的信号的强度，并通过这些强度信息算出便携机的位置，从而判断便携机位于车内还是车外。
设在车辆上的发射天线至少要设在后视镜等面向车外侧的位置。在面向车外侧的位置上设置的发射天线通过布设在车内的信号线与具有控制部等的电路部连接。在这里，因为从发送信号的信号线会漏泄电波，所以当便携机处在连接电路部和发射天线的信号线附近时，在来自发射天线的信号强度上添加从信号线漏泄的信号强度，使便携机所检测到的信号强度大于理应的强度。如果在这种情况下根据便携机所检测到的信号强度算出到发射天线为止的距离，所算出的距离就短于理应的距离。因此，就无法根据与多个发射天线之间的每个距离算出便携机的位置，也不能判断便携机的位置。
具体地讲，例如由三个发射天线发送了信号时，组合来自该三个发射天线的的强度数据就能与便携机所处的特定点相对应，但是，接收强度大于理应强度时，来自一个发射天线的强度所对应的到便携机的距离，有时会不能与通过来自其它两个发射天线的信号强度所确定的便携机位置相重叠，而在这种情况下的强度数据的组合就成为异常数据。另外，使用两个发射天线的情况下也会出现相同现象。造成上述原因的来自信号线的漏泄量因车辆而异，而主要依靠信号线的拧制方法，所以很难实现平衡。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种无匙进入装置，即使便携机位于信号线的附近也能够可靠地判断车内外。
为解决上述课题，本发明所涉及到的无匙进入装置具有车辆侧装置和便携机，该车辆侧装置设于车辆上并具备通过信号线与发送请求信号的多个发射天线相连接的车辆侧发送部、和接收应答信号的车辆侧接收部，而该便携机具备接收上述请求信号的便携机接收部、和发送应答信号的便携机发送部，该无匙进入装置的特征在于，上述车辆侧装置具备车辆侧控制部，该车辆侧控制部认证来自上述便携机的应答信号并进行预定控制，而上述便携机具备便携机控制部，该便携机控制部检测上述车辆侧装置的多个发射天线所发送的信号的每个强度，在通过上述便携机控制部所检测到的、来自上述多个发射天线的强度数据中的两个数据所算出的各距离的合计小于预定阈值时，上述车辆侧控制部或便携机控制部就判断为便携机位于车内侧。
而且，本发明所涉及到的无匙进入装置的特征在于，上述预定阈值被设定成不足于上述两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的值。
再者，本发明所涉及到的无匙进入装置的特征在于，上述预定阈值被设定成上述两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的二分之一以下的值。
根据本发明所涉及到的无匙进入装置，车辆侧装置具备认证便携机的应答信号并进行预定控制的车辆侧控制部，便携机具备检测车辆侧装置的多个发射天线所发送的信号的每个强度的便携机控制部。车辆侧控制部或便携机控制部在通过便携机控制部所检测到的、来自多个发射天线的强度数据中的两个数据所算出的各距离的合计小于预定阈值时，就判断便携机位于车内侧，从而即使来自信号线的电波漏泄而使通过多个强度数据所算出的距离相互矛盾，也能够可靠地进行便携机的位置判断。
而且，根据本发明所涉及到的无匙进入装置，将预定阈值设定成不足于两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的值。因此，当通过强度数据所算出的、从天线到便携机为止的距离属于实际上不可能有的短距离时，就判断为信号线的电波漏泄带来了影响，并只在该范围内可以用上述方法进行判断。
而且，根据本发明所涉及到的无匙进入装置，将预定阈值设定成上述两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的二分之一以下的值。因此，即使考虑进测量误差等也能够准确地只在具有来自信号线的电波漏泄影响的范围内用上述方法进行辨别。
附图说明
图1为本实施方式的无匙进入装置的概要图。
图2为无匙进入装置的方框图。
图3为车辆的概要俯视图。
图4为进行开锁动作时的流程图。
图5为来自车辆侧装置和便携机的信号的流程图。
图6为车辆的概要俯视图，表示与各发射天线之间的距离关系。
图7为便携机位于信号线附近时的车辆概要俯视图，表示与各发射天线之间的距离关系。
图中：
1车辆
2车辆侧装置
3便携机
10车辆侧接收部
11车辆侧发送部
12车辆侧控制部
13存储器
14接收天线
15发射天线
16请求开关
20便携机接收部
21便携机发送部
22便携机控制部
23三轴天线
具体实施方式
下面将按照附图详细说明本发明的具体实施方式。图1表示本实施方式的无匙进入装置的概要图。本实施方式的无匙进入装置为将车辆1的车门1a上锁或开锁的装置，该装置在车辆1侧设置车辆侧装置2而使用者携带便携机3，通过车辆侧装置2和便携机3之间的无线通信进行认证和上锁、开锁指令等。车辆侧装置2在车辆1内具有电路部2a，并在车辆1的各处设有多个发射天线15，从各个发射天线15向便携机3发送请求信号。
在本实施方式中，携带便携机3的使用者要开启车门1a锁，需要按下设在车门1a的门把手1c附近的请求开关16。按下请求开关16后，车辆侧装置2和便携机3之间就进行认证等通信，当取得认证并判断为便携机3在车外时，车辆侧控制部12就进行开启车门1a锁的控制。
接着将说明车辆侧装置2及便携机3的结构。图2表示无匙进入装置的方框图。如该图所示，车辆侧装置2具有：车辆侧接收部10，接收来自便携机3的应答信号；车辆侧发送部11，向便携机3发送请求信号；及车辆侧控制部12，当收到应答信号或者按下请求开关16时进行各种控制。
而且，车辆侧控制部12与存储器13及上述请求开关16相连接，该存储器13存储了车辆固有的识别记号V-ID(Vhicle-ID)及可操作一台车辆的多个便携机ID等控制所需信息。另外，车辆侧接收部10与接收应答信号用的接收天线14相连接，车辆侧发送部11与发送请求信号用的多个发射天线15、15相连接。而且，图1所示的电路部2a具有车辆侧接收部10、车辆侧发送部11、车辆侧控制部12及存储器13。
便携机3具有：便携机接收部20，接收来自车辆侧装置2的请求信号；便携机发送部21，向车辆侧装置2发送应答信号；便携机控制部22，收到请求信号时进行各种控制；及存储器24，存储设定在本机上的ID及V-ID等。而且，便携机接收部20和便携机发送部21与三轴天线23相连接，该三轴天线23具有发送接收请求信号和应答信号的、互相直达方向的定向特性。
便携机控制部22通过由便携机接收部20接收的来自车辆侧装置2的请求信号所包含的唤醒信号，将功耗大致为零的睡眠(sleep)状态切换成通常状态。而且，便携机控制部22根据请求信号所包含的命令进行各种动作。另外，便携机控制部22可检测三轴天线23所收到的信号的强度。
接着将说明车辆1的发射天线15的配置及连接。图3表示车辆1的概要俯视图。如该图所示，发射天线15分别在设于车辆1两侧的后视镜1b上各配置一个，还有在车辆1的后部配置一个。每个发射天线15通过布设在车内的信号线17与电路部2a连接。而且，向车辆1的内侧及外侧发送各发射天线15所发射的电波，无论便携机3位于车内或车外，都可以接收到该电波。
下面将说明无匙进入装置的动作。图4表示开启车门锁时的动作流程图，图5表示在图4的流程中分别发送来自车辆侧装置2和便携机3的信号的流程图。本实施方式的无匙进入装置通过按下设在车辆1上的请求开关16，在车辆侧装置2和便携机3之间进行无线通信，使车门锁开启。因此，首先由使用者按下车辆1的请求开关来使流程开始(S1)。
按下请求开关16，车辆侧控制部12就让车辆侧发送部11发送请求信号LF1(S2)。如图5所示，请求信号LF1由包含唤醒信号的信号A和命令信号CMD组成。命令信号CMD包含车辆固有的识别记号V-ID(Vhicle-ID)的信息。
当便携机3的便携机接收部20收到请求信号LF1，便携机控制部22就通过唤醒信号从睡眠状态恢复到通常状态，并判断请求信号LF1所包含的V-ID是否与自机所保持的V-ID相一致。这时如果V-ID不一致，流程就在该阶段结束。如果V-ID一致，便携机控制部22就让便携机发送部21发送应答信号RF1(85)。
车辆侧接收部10收到应答信号RF1(86)，车辆侧控制部12就让车辆侧发送部11发送位置确认信号LF2。如图5所示，位置确认信号LF2与请求信号LF1同样也包含唤醒信号，还具有包含便携机ID的信号A、包含命令信号CMD的信号及由各个发射天线15按顺序发送的多个Rssi测量用信号。
如图5所示，各发射天线15所发送的Rssi测量用信号为具有预定强度并持续预定时间的脉冲状信号，用于在便携机3侧测量接收强度。收到便携机的RF1信号而经过预定时间之后，由车辆侧发送部11通过各发射天线15按预定顺序和预定的时间间隔发送各Rssi测量用信号。便携机3存储车辆侧自RF1的接收信号起什么时机通过哪一个天线发送信号的信息，而且，从收到RF1信号的时侯就起动计时器测量接收时间。然后，可通过比较两者来识别是来自哪一个发射天线15的Rssi测量用信号。
位置确认信号LF2包含各发射天线15所发送的Rssi测量用信号，由便携机3的便携机接收部20接收(S8)该位置确认信号LF2。如上所述，便携机控制部22通过三轴天线23测量各Rssi测量用信号的强度，并作为应答信号RF2向车辆侧装置2发送通过该三轴天线23求到的每一个发射天线的强度数据的信息(S9)。而且这时所发送的应答信号RF2还包含作为唯一设定在每个便携机上的ID的HU-ID。另外，关于信号的强度测量，并不仅限于从车辆1侧发送Rssi测量用信号而在便携机3侧测量其强度，还可以直接测量车辆1侧所发送的请求信号本身的强度。
车辆侧装置2的车辆侧发送部11接收来自便携机3的应答信号RF2(810)。收到应答信号RF2之后，车辆侧控制部12就判断应答信号RF2所包含的HU-ID是否与车辆所登录的ID相一致(S11)。这时如果HU-ID与车辆所登录的ID不相一致，就在该阶段结束流程。另一方面，如果HU-ID与车辆所登录的ID相一致，接着就判断便携机3的位置(S12)。
在发送接收请求信号LF1时，自发送该请求信号LF1起，在不同的时间后向每个便携机3发送应答信号RF1，并通过测量该时间，根据多个便携机3中的应答情况来迅速而且简单地确定便携机3。在发送接收请求信号LF2时，首先对请求信号LF1所检测到的便携机3，用信息量较大的便携机的个别ID来进行正确的认证和位置确认。然后，如果认证没有成立，就对每个便携机3进行相同工作。另外，也可以省略通过请求信号LF1确定便携机3，而只进行这里的便携机3认证或者发送Rssi测量信号之后进行每一个便携机3的认证。
将通过下述方法，在车辆侧控制部12判断便携机3的位置。首先，车辆侧控制部12抽取便携机3所发送的应答信号RF2所包含的识别信息及强度数据，并通过该强度数据分别算出便携机3和各发射天线15之间的距离。因为在车辆1上设有三根发射天线15，所以作为便携机3和发射天线15之间的距离可算出3个数值。
图6为车辆1的概要俯视图，表示与各发射天线15之间的距离的关系。在该图中，便携机3位于车内。通过便携机3所检测到的强度数据可以分别算出便携机3与设在左侧后视镜1b上的发射天线15之间的距离L1、便携机3与设在右侧后视镜1b上的发射天线15之间的距离L2及便携机3与后部的发射天线15之间的距离L3。
在这种情况下，就确定便携机3位于以设在左侧后视镜1b上的发射天线15为中心的半径L1的球面、以设在右侧后视镜1b上的发射天线15为中心的半径L2的球面及以设在后部的发射天线为中心的半径L3的球面之间的交点。因此，在这种情况下就可以判断便携机3位于车内。相反，三个球面的交点在车外的区域时，就可以判断便携机3在车外。
如图6所示，如果便携机3所处的位置偏离连接发射天线15和电路部2a之间的信号线17，就可以通过便携机3所接收到的信号强度准确地算出便携机3和发射天线15之间的距离。但是，便携机3位于信号线17附近时，从信号线17漏泄的电波就对便携机3接收信号的强度带来影响。
图7为便携机3位于信号线17附近时的车辆1的概要俯视图，表示与各发射天线15之间的距离的关系。在该图中，便携机3位于信号线17附近，该信号线连17接分别设在左右后视镜1b上的发射天线15和电路部2a。另外，便携机3与将设在后部的发射天线15和电路部2a连接的信号线17保持充分的距离。
在这种情况下，通过便携机3所检测到的强度数据就可以准确地算出便携机3和后部发射天线15之间的距离L3，但是便携机3和设在左侧后视镜1b上的发射天线15之间的距离就不是正确的值。这是因为，在所检测到的强度数据中加上了从信号线17漏泄的电波的强度，从而使所算出的距离L1’的值小于理应的距离L1的值。而且，关于便携机3和设在右侧后视镜1b上的发射天线15之间的距离也同样，所算出的L2’的值小于理应的距离L2。
如果以上述方式算出比原来短的距离，就如图7所示，以各发射天线15为中心并以与便携机3之间的距离为半径的三个球面将不相交，所以就不能确定便携机3的位置。但是，就象如上所述，只会在布设信号线17的车内出现因信号线17的影响使所算出的与便携机3之间的距离变短的情况，所以遇到这种情况，车辆侧控制部12就判断便携机3在车内。
根据事先设定的阈值实施具体判断。将阈值设定成相当于分别设在左右后视镜1b上的发射天线15之间的距离L12的二分之一以下的值。例如，L12为2m时，将阈值设定成80cm。然后，判断通过便携机3所检测到的强度数据来算出的L1、L2之和(L1+L2)是否小于阈值，小的时候就判断便携机3位于车内。(L1+L2)大于阈值时，就按照前述方法通过各强度数据确定便携机3的位置，并判断车内外。另外，即使(L1+L2)大于阈值，也可以考虑到由于误差而不能严格地确定便携机3的正确位置，但是可以根据从强度数据算出的三个距离的关系是否属于预定范围来判断车内外。
判断便携机3位于车内还是位于车外之后，车辆侧控制部12就进行不同的控制(S13)。便携机3不在车外即判断为便携机3位于车内时，就结束流程。
当按下请求开关16开启车门锁时，如果便携机3应位于车外而实际上便携机3与使用者一起在车内时使车门开锁，那么没有携带便携机3的人也能够按下请求开关16开启车门锁。为了防止这种现象，就设定成便携机3位于车内时就不能开启车门锁。另一方面，如果判断便携机3位于车外，就对车门的上锁装置(图中没有表示)输出开锁指令信号而开启车门锁(S14)。
在这里说明了按下请求开关16开启车门锁的动作，关于锁车门的动作也可以同样地进行便携机3的位置判断并根据其结果实施相应的控制。而且，并不限于车门的上锁和开锁动作，根据便携机3的位置起动发动机等动作时也可以同样地进行便携机3的位置判断并根据其结果使之动作。
如上所述，要判断便携机3在车内或车外，在通过便携机3所检测到的多个强度数据中的两个数据所算出的各距离的合计值小于预定阈值时，就认为便携机3位于布设在车内的信号线17附近而判断便携机3在车内。因此，即使因信号线17的电波漏泄使多个强度数据所算出的距离互相矛盾，也能够可靠地判断便携机3的位置。而且，因为将其判断阈值设定成不足于发射天线15之间距离的二分之一的值，所以在来自信号线17的电波漏泄带来影响的范围内，能够可靠地判断便携机位于车内。
虽然在上面说明了本发明的具体实施方式，但是本发明的适用并不只受限于这些实施方式，在上述技术思想范围内可进行各种各样的适用。例如，本实施方式提出了在车辆1外侧设置三个发射天线15的情况，但是在车内设置多个发射天线15也可以。而且，在本实施方式中，设想了如果便携机3位于将分别设在左右后视镜1b上的发射天线15和车辆侧控制部12相连接的信号线17的附近就不能确定其位置，但是便携机3位于其它信号线17的附近时也相同。即，通过将便携机3检测出漏泄电波的信号线17所连接的发射天线15包括在内的两个发射天线15所算出的各距离的合计小于预定阈值时，就判断为便携机3位于车内即可。另外，需要将这时的预定阈值设定成至少小于发射天线15之间的距离，而在本实施方式例中考虑到测量精确度等，就设定成二分之一以下。如果通过实验能够确认正确，也可设定成小于发射天线15之间的距离的值并超过二分之一的距离。
另外，在本实施方式中，通过车辆侧控制部12判断便携机3的位置，但是通过检测到信号强度的便携机控制部22判断位置并将其结果发送到车辆侧装置2侧也可以。另外，本实施方式的距离算出并不只意味着求得实际长度的形式。因为强度数据本身就与距离相对应，所以也包含直接比较强度数据本身的概念。

Claims (3)

1.一种无匙进入装置，具有车辆侧装置和便携机，该车辆侧装置设于车辆上并具备通过信号线与发送请求信号的多个发射天线相连接的车辆侧发送部、和接收应答信号的车辆侧接收部，而该便携机具备接收上述请求信号的便携机接收部、和发送应答信号的便携机发送部，
上述无匙进入装置，其特征在于，
上述车辆侧装置具备车辆侧控制部，该车辆侧控制部认证来自上述便携机的应答信号并进行预定控制，而上述便携机具备便携机控制部，该便携机控制部检测上述车辆侧装置的多个发射天线所发送的信号的各个强度，
上述车辆侧控制部或便携机控制部通过由上述便携机控制部所检测到的、来自上述多个发射天线的强度数据求得从各天线到便携机为止的距离，并在通过上述强度数据当中的两个数据所算出的各距离的合计小于预定阈值时，判断为上述便携机位于车内侧。
2.根据权利要求1所述的无匙进入装置，其特征在于，上述预定阈值被设定成不足于上述两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的值。
3.根据权利要求2所述的无匙进入装置，其特征在于，上述预定阈值被设定成上述两个数据所对应的两个发射天线之间的距离的二分之一以下的值。
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