CN102587726A - 结合在个人便利设备中的遥控智能钥匙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及结合在个人便利设备中的遥控智能钥匙。提供了组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，以用于和运输交通工具一起使用。个人便利设备包括外壳并适合于执行非运输的相关便利功能。遥控智能钥匙设备支撑在外壳内，且能够执行主动遥控无钥匙进入功能、主动遥控启动功能、被动进入功能、被动启动功能以及止动功能中的至少一项。

Description

结合在个人便利设备中的遥控智能钥匙
相关申请的交叉引用
本申请是2004年6月25日递交的美国专利申请第10/876,698号的部分继续专利申请，该美国专利申请的内容在此以引用方式并入。
发明背景
本发明大体涉及被动进入交通工具发送器/接收器设备，且更具体地，涉及结合在个人便利设备(personal convenience device)内的被动进入交通工具发送器/接收器设备。
在汽车工业中，遥控无钥匙进入(RKE)系统因为远程地访问交通工具而不需要使用钥匙而闻名。RKE系统可以特征化为主动的或被动的。在主动进入系统中，为了执行想要的遥控功能，例如锁定或解锁交通工具门或打开后备箱，用户必须激活遥控发送器上的开关或按钮。相比而言，为了执行想要的遥控功能，被动进入系统不需要用户按压按钮。
在主动进入系统和被动进入系统中，遥控设备通常被称为由用户携带的“智能钥匙(FOB)”或者“卡”。FOB一般携带在用户的钥匙链上。当激发时，FOB对交通工具内的组件发送无线电频率(RF)信号，以用于执行各种遥控交通工具的功能，例如锁定/解锁门、使发动机能够启动，或激活外部/内部照明装置。被动进入系统包括设置在交通工具内的电子控制组件中的发送器和接收器(或收发器)。收发器与用于判定用户何时发起设备驱动请求(例如，提升门把手)的一个或多个设备(例如，门锁机构)通讯。
一旦感测到驱动，收发器就传播被动进入询问信号。智能钥匙一旦接收到询问信号，就判定此询问信号是否有效。如果其被判定为有效信号，则智能钥匙自动向电子控制组件传播包括加密或滚动识别码的输出信号。电子组件随后判定该输出信号的有效性，且如果输出信号被判定有效，则对设备产生信号以执行操作(例如，向门锁机构以对门解锁)。
在执行被动进入功能中，设备必须由用户携带，且位于询问信号的传播区域内，以允许操作自动特征(即对门解锁)。具有容易携带且一般由用户始终携带的设备是合意的。如前所述，智能钥匙一般附接到钥匙链。钥匙链通常包括多个钥匙，以用于进入各种项目，例如用户的住宅、办公室、书桌、亲戚的住宅、安全设备及其类似物，且智能钥匙的添加使额外的大体积物品加在已经超重的钥匙链上。此外，可附接到钥匙链的总是增加的商店打折会员卡加到超重的且大体积的钥匙链上。
而且，如果用户拥有多于一个交通工具，则多个智能钥匙被用来访问每个交通工具。如果用户想要把所有的交通工具钥匙放在一个钥匙链上，则每个智能钥匙被添加在对于尤其是携带在用户口袋中产生了超容量、大体积且笨拙问题的单个钥匙链上。可选择地，如果多个用户使用单个的交通工具，则每个用户都有一套交通工具的钥匙是便利的。然而，如果多个钥匙环用于单个的交通工具，则必须在每个钥匙链上提供多个智能钥匙，或者不管何时需要访问交通工具，各个用户将必须记得取回单个的智能钥匙。
发明概述
本发明提供了一般由交通工具的用户在大多数时间携带的用于被动地访问交通工具的便携式设备。此便携式设备结合被动进入设备，因此可以获得对交通工具的遥控进入，而不必手动地激活遥控无钥匙进入设备或使用钥匙来获得进入锁定的交通工具。
在本发明的一个方面，提供了由有权进入运输交通工具的人员携带的便携式个人便利设备，其包括用于执行非运输的相关便利功能的个人便利装置。被动进入设备结合在个人便利装置内并适合于与运输交通工具互相作用，以用于被动地获得进入其中的门路。被动进入设备包括用于接收来自运输交通工具中电子控制组件的询问信号的接收器。提供了发送器，以用于对电子控制组件传播响应信号。提供了控制器，以用于响应于询问信号控制传递到电子控制组件的响应信号。
在本发明的另一个方面，提供了组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，以用于与运输交通工具一起使用。个人便利设备包括外壳并适合于执行非运输的相关便利功能。遥控智能钥匙设备支撑在外壳内并能够执行主动遥控无钥匙进入功能、主动遥控启动功能、被动进入功能、被动启动功能以及止动(immobilizer)功能中的至少一项。
对于本领域的技术人员来说，在根据附图阅读了优选实施方式的以下详细描述后，本发明的各个方面将变得明显。
附图简述
图1是结合被动进入系统的交通工具的透视图。
图2是示出了本发明的便携式个人便利设备和交通工具被动进入电子控制组件的方框图。
图3是根据本发明的第一优选实施方式的便携式个人便利设备。
图4是根据本发明的第二优选实施方式的便携式个人便利设备。
图5是用于本发明的被动进入系统的优选实施方式的流程图。
图6是如图4所示的便携式个人便利设备的另一个实施方式。
优选实施方式的详细描述
现在参考附图并特别参考图1，示出了采用被动进入系统的运输交通工具10。运输交通工具10包括内部部分11。交通工具门20允许在内部部分11和定位在运输交通工具10外部的外部区域12之间进入。门把手21安装在运输交通工具10的外部上。门把手21包括激活开关23(图2)和锁驱动机构(图2)，以用于解锁/锁定交通工具门20。电子控制组件13设置在交通工具内，以用于提供对交通工具门20解锁/锁定的控制信号。在优选实施方式中，电子控制组件13位于交通工具仪器板15内，然而，在其他优选实施方式中，电子控制组件13可以位于运输交通工具10内的任何位置。电子控制组件13耦合到至少一个天线14，以用于由此接收和发送信号。天线可以定位在运输交通工具10的内部(例如，仪器板)或者围绕外部(例如，侧视镜)。
激活开关23耦合到门把手21。通过提升门把手21，用户生成对门解锁的请求。电子控制组件13通过向位于外部区域12中的传播区域传播询问信号，来响应此请求。
在图2中更详细地示出了被动进入系统。设置在交通工具10内的电子控制组件13包括控制器25，控制器25用于控制发送和处理输入到电子控制组件13以及从电子控制组件13输出的信号。控制器25可以包括包含由控制器25可执行的软件代码的存储器。如果需要额外的存储器或特别的编程，则可以包括用于存储其它数据的其它存储设备(未示出)例如可擦除的可编程只读存储器(EPROM)。
电子控制组件13包括连接到低频发送天线28的低频发送器(LFTX)27，以用于对用户携带的设备发送低频信号。电子控制组件13还包括连接到高频接收天线29的高频接收器(RFRX)26，以用于接收高频信号。电子控制组件13连接到激活开关23，以用于判定用户何时经由门把手21接触到交通工具10。当用户提升门把手21时，激活开关23感应到用户试图进入到运输交通工具10的存在。响应于从激活开关23接收的信号，电子控制组件13经由LFTX 27和低频发送天线28，把低频被动进入询问信号发送到由用户携带的便携式个人便利设备30。
便携式个人便利设备30包括低频接收器(LFRX)32和低频接收天线34，以用于接收来自LFTX27的低频被动进入询问信号。一旦接收到询问信号，便携式个人通讯设备30的控制器31就判定此询问信号是否有效，以使询问信号匹配存储在控制器31中的代码。如果询问信号有效，则便携式个人便利设备30经由高频发送器(RFTX)33和高频发送天线35向电子控制组件13传播响应信号。响应信号包括加密或滚动识别码，以阻止盗窃响应信号或阻止电子窃听响应信号。电子控制组件13经由高频接收天线29和RFRX26接收响应信号。在可选择的实施方式中，可以取代具有分别的发送器和分别的接收器的设备而使用收发器。
电子控制组件13的控制器25处理响应信号，以判定响应信号是否匹配储存在控制器25的存储器中的识别码。如果匹配，则电子控制组件13输出控制信号到交通工具门安全机构，例如门锁驱动机构24，以用于解锁交通工具门21。因此，交通工具门21自动解锁，而无需用户激活遥控设备上的遥控无钥匙进入开关或插入钥匙来打开交通工具门21。
图3中示出了便携式个人便利设备的优选实施方式。此设备是通常由用户携带的设备。其减轻了对钥匙链增加设备或用户携带额外装置的需要。在优选实施方式中，便携式个人便利设备30包括个人便利装置，例如移动电话36。移动电话36结合用于协作地驱动门锁定机构的被动进入电子装置。外壳44(例如，电话壳)把被动进入设备与用于移动电话36的电子部件一起隐藏。移动电话36是用户普遍携带的个人设备。另外，由于移动电话36是无线通讯设备，相对于使用用于各种单独功能的重复电子部件，移动电话36内的一个或多个电子部件可以协作地使用，以执行遥控被动进入设备所需要的无线信号传播。
与被动进入系统一起协作使用的移动电话36中的电子部件包括控制器31、收发器39、天线38以及电源37。移动电话36的控制器31通常控制用于传播无线通讯信号的移动电话收发器39。控制器31还可以用来控制接收询问信号以及控制对电子控制组件13发送响应信号。对于移动信号和被动进入通讯信号两者，天线38用来把入射的电磁场转换为同样频率的AC电流，并把特定频率的AC电流转换为同样频率的输出电磁场。收发器39(或单独的发送器和接收器)发送和接收无线移动信号以及被动进入系统的询问信号和响应信号。
在优选实施方式中，移动电话36的电源37可以用来为便携式个人便利设备30内的所有设备供电。这包括控制器31、收发器39和操作需要的其他驱动器、以及用于操作移动电话36的其他移动电子装置。在可选择的实施方式中，单独的控制器、电源或收发器可以用来独立操作无线移动电话以及被动进入电子部件。
在又一优选的实施方式中，便携式个人便利装置30(例如，移动电话)可以包括用于接纳插件42的扩展槽43。插件42在插入扩展槽43中时，接收来自个人便利装置的电功率。电功率可以由对个人便利装置电源的直接电连接来提供。在可选择的实施方式中，电功率可以由被动感应电场来提供。插件42包括用于执行交通工具的特定被动进入功能的算法。交通工具的特定被动进入功能包括交通工具解锁功能、发动机启动功能以及止动功能。插件42可以用在各种便携式个人便利设备之间。通过使用插件42，特别用于交通工具的具体编程软件不需要固定到便携式个人便利设备，相反地，插件42可以在便携式设备之间可互换。例如，能够制造不具有对特定用户交通工具特定的用户特定软件和数据的移动电话。如果用户购买了新的电话，则用户可以经由插件42将软件和其它相关数据转移到下一个移动电话。此外，插件42还包括多个识别码和信息传送协议，以用于进入多于一个的运输交通工具。
图4图示了结合用于被动进入控制的被动进入部件的非电子装置。通常由40表示的腕表包括用于操作手表时间功能的非电子部件。通常由41表示的计时组件包括例如弹簧、振荡块以及齿轮的部件，以驱动数字表盘上的定时指针。用于被动进入控制的电子部件包括电源37、控制器31以及收发器39。在可选择的实施方式中，可以使用数字时钟而不是上发条的手表。电池用作用于向与数字定时控制和显示相关联的电子部件提供功率的电源。电池可以用来为电子时钟和被动进入电子部件二者供电。在其它优选实施方式中，个人便利装置可以包括个人通讯设备，例如寻呼机或其它电子设备，例如PDA、记忆棒以及燃料通过设备。
如图6所示，图示的腕表40还可以包括通常由45表示的多轴天线，以用于改进个人便利设备不依赖于腕表40的定向或定位而接收和发送信号的能力。例如，多轴天线45图示为多个感应线圈天线，以用于在多于一个的平面中使信号的发送和/或接收达到最佳，例如在Nanz等人的美国专利第6,563,474号中所公开的，该美国专利在此以引用方式并入。多轴天线45可以连接到收发器39或连接到LFRX以用于接收LF磁场。应领会，多轴天线45可以是能够不依赖于腕表40的定向或位置而接收和发送信号的任何设备。
在图示的实施方式中，外壳44’环绕被动进入系统的部件以及腕表40的部件。同样，外壳44’能够由允许信号通过外壳44’的任何非传导材料形成。在可选择的实施方式中，外壳44’可以由具有允许信号通过的非传导或非连续部分的传导材料例如金属来形成。例如，外壳44’可以界定具有设置在其中的凹口或中断的金属环状结构。此实施方式为腕表40提供了充足的强度，并使信号能够由多轴天线45接收和发送。
如上所述，电源37还可以包括电池(未示出)，以向数字时钟和被动进入系统的部件两者供电。在一个实施方式中，电池可以是可再充电电池。电源37还可以包括用于为电池充电的充电设备(未示出)。例如，充电设备可以是设置为从腕表40的动态运动获得能量的微型发电机。然而，应领会，充电设备可以是适合于对电池再充电的任何设备。
为了减少来自电源37的能量消耗，收发器39或LFRX可以执行连续询问或轮询操作。在轮询操作期间，收发器39适合于定期搜索来自电子控制组件13的LFTX 27的信号。同样，控制器31或其他设备可以定期提醒收发器39搜索信号。这防止了收发器39或LFRX不停地搜索信号，而不停地搜索信号则可能不必要地消耗来自电源37的能量。应领会，轮询操作可以并入当由电子控制组件13激发时自动返回信号的系统中，例如被动止动系统，或者并入在发送响应信号前验证询问信号的系统中，例如被动进入系统。
图示的腕表40还可以包括主动遥控无钥匙进入(RKE)系统。主动RKE系统使用户能够使用腕表40从遥控位置主动地锁定或解锁交通工具门21。如图4所示，腕表40包括解锁按钮U和锁定按钮L，以与主动RKE系统一起使用。当用户压下解锁按钮U或锁定按钮L中的一个时，主动RKE系统利用收发器39和多轴天线45或高频发送天线对电子控制组件13的RFRX26发送指令信号。响应此指令信号，电子控制组件13对门锁驱动机构24输出控制信号，以用于解锁或锁定交通工具门21。
腕表40还可以包括主动遥控启动系统。主动遥控启动系统使用户能够使用腕表40从遥控位置主动启动或关闭交通工具发动机。如图4所示，腕表40包括用于和主动遥控启动系统一起使用的启动按钮S。类似于上述主动RKE系统，每当用户压下启动按钮S时，主动遥控启动系统利用收发器39和多轴天线45或高频发送天线向电子控制组件13的RFRX 26发送指令信号。响应此指令信号，电子控制组件13向点火开关(未示出)输出控制信号，以用于启动或关闭交通工具发动机。
除上述被动进入系统之外，腕表40还可以包括被动启动系统，共同称为被动进入-被动启动(PEPS)系统。这样，一旦驱动PEPS系统，其还能够被动地启动或关闭交通工具发动机。并且虽然每个系统都可以独立于另一个来操作，但应领会，该结合PEPS系统能够利用相同的电子部件并以与上述被动进入系统大体相同的方式操作。然而，替代地，电子控制组件13对点火开关(未示出)输出控制信号，以开启或关闭交通工具发动机。
腕表40还可以包括止动系统以防止盗窃交通工具。除非交通工具的电子控制组件13接收到有效的信号，否则止动系统阻止交通工具发动机启动。当用户发起对交通工具发动机点火的请求时，电子控制组件13的LFTX27产生LF磁场。LF磁场感应腕表40的转发器39或RFTX，以向电子控制组件13的RFRX26发送响应信号。因此，腕表40的止动系统可以是不需要来自腕表40的电源37的能量的被动系统。在操作系统期间，如果电子控制组件13判定响应信号有效，则点火过程可以继续启动交通工具发动机。另一方面，如果电子控制组件13没有接收到响应信号或者如果响应信号无效，则止动系统可以操作以切断对交通工具发动机的燃料供应、使交通工具节流阀无效或激活交通工具的刹车。
应充分领会，图示的腕表40可以结合主动RKE系统、主动遥控启动系统、PEPS系统以及止动系统、或任何这些系统的组合。同样，相对于使用用于各种单独功能的重复电子部件，腕表40的一个或多个电子部件可以协作使用以执行上述功能。而且，腕表40可以是意在由用户佩戴的任何个人便利设备，还包括但不局限于袋表、垂饰、太阳镜、带扣、鞋子以及类似物。
在图5中，示出了使用便携式个人便利设备来操作被动进入系统的优选方法。在步骤51中，提供了便携式个人便利设备，便携式个人便利设备结合执行非运输相关功能的个人便利装置，诸如具有遥控被动进入设备的移动电话。在步骤52中，用户通过驱动在交通工具上的激活按钮，例如门把手，来产生用户请求。在步骤53中，响应于激活开关的驱动，对便携式个人便利设备内的接收器自动提供询问信号。在步骤54中，由便携式个人便利设备内的控制器验证询问信号。在步骤54中，便携式个人便利设备的控制器控制经由发送器对电子控制组件传播的响应信号。
在步骤55中，电子控制组件把响应信号与储存在存储器中的识别码匹配。在步骤56中，做出响应信号是否有效的判定。在步骤57中，如果做出了响应信号有效的判定，则电子控制组件产生对门锁激活机构的控制信号，以用于解锁交通工具门(或者其他被动功能，例如被动发动机启动或打开后备箱)。在步骤58中，如果做出了响应信号无效的判定，则门锁机构的锁激活机构保持锁定。
从前述描述中，本领域普通技术人员能够容易地发现本发明的本质特征，且能够对本发明做出各种变化和修改，以使其适合各种用途和情况，而不偏离本发明的精神和范围。
已经在本发明的优选实施方式中解释并图示了本发明的原理和操作模式。然而，必须理解，本发明可以以除如所具体解释和图示之外的其他方式实践，而不偏离其精神或范围。

Claims (24)

1.一种组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，所述组合的个人便利和遥控智能钥匙设备适合于与运输交通工具一起使用，所述组合的个人便利和遥控智能钥匙设备包括：
个人便利设备，所述个人便利设备具有外壳，其中所述个人便利设备适合于执行非运输的相关便利功能；以及
遥控智能钥匙设备，所述遥控智能钥匙设备支撑在所述外壳内，且所述遥控智能钥匙能够执行下述功能中的至少一项：
主动遥控无钥匙进入功能；
主动遥控启动功能；
被动进入功能；
被动启动功能；以及
止动功能。
2.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能。
3.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控启动功能。
4.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行被动启动功能。
5.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行被动进入功能和被动启动功能。
6.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能和主动遥控启动功能。
7.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能和被动启动功能。
8.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能、被动进入功能以及被动启动功能。
9.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能和止动功能。
10.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控启动功能、被动进入功能以及被动启动功能。
11.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控启动功能、被动进入功能以及被动启动功能。
12.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控启动功能和止动功能。
13.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行被动启动功能和止动功能。
14.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能、被动启动功能以及止动功能。
15.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行被动进入功能、被动启动功能以及止动功能。
16.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控启动功能、被动进入功能、被动启动功能以及止动功能。
17.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述遥控智能钥匙设备能够执行主动遥控无钥匙进入功能、主动遥控启动功能、被动进入功能、被动启动功能以及止动功能。
18.如权利要求1所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述个人便利设备是意在由用户佩戴的物体。
19.如权利要求18所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，还包括适合于接收信号的接收器和多轴天线。
20.如权利要求18所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述外壳由包括非传导部分的传导材料形成。
21.如权利要求18所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，还包括具有可再充电电池的电源以及从所述个人便利设备的运动获取能量以用于对所述电池再充电的充电设备。
22.如权利要求18所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，还包括适合于执行轮询操作的接收器。
23.如权利要求18所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，还包括：
接收器，所述接收器适合于接收来自运输交通工具的输入信号；
发送器，所述发送器适合于对所述运输交通工具传播响应信号；以及
控制器，所述控制器接收来自所述接收器的所述输入信号，并引起所述发送器传播所述响应信号。
24.如权利要求23所述的组合的个人便利和遥控智能钥匙设备，其中所述输入信号是询问信号，且所述控制器判定所述询问信号是否有效，并在所述询问信号有效时引起所述发送器传播所述响应信号。
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