DE602004002740T2

DE602004002740T2 - Fernsteuerungsgerät für Kraftfahrzeugstürschloss

Info

Publication number: DE602004002740T2
Application number: DE200460002740
Authority: DE
Inventors: Suguru Asakura; Shinichi Arie; Kenichi Sawada; Katsuyasu Yamane; Kentaro Yoshimura; Masaaki Ochi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Panasonic Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: CN1590686A; US20050057408A1; DE602004002740D1; EP1513109A1; CN100408800C; EP1513109B1; US7180454B2; JP2005076369A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuerungvorrichtung, die zur Verwendung in einem intelligenten Zugangssystem zum Entriegeln der Türen eines Fahrzeugs gemäß einem bidirektionalen Authentisierungsprozess geeignet ist, der mit einer am Fahrzeug montierten Einheit (fahrzeugseitigen Controller) durchgeführt wird, wenn der Besitzer (Verwender) einer tragbaren Einheit einen als Berührungssensor fungierenden äußeren Türgriff des Fahrzeugs berührt, oder einem intelligenten Zugangssystem zum Entriegeln der Türen eines von Berührungssensoren freien Fahrzeugs gemäß einem bidirektionalen Authentisierungsprozess zwischen einer am Fahrzeug montierten Einheit (fahrzeugseitigen Controller) und einer tragbaren Einheit, die automatisch startet, wenn sich der Besitzer einer tragbaren Einheit dem Fahrzeug annähert.
Beschreibung der verwandten Technik
In den letzten Jahren sind verschiedene Türverriegelungs-Fernsteuerungen vorgeschlagen worden, um Fahrzeugtüren ohne das Einführen eines Schlüssels in einen Schließzylinder mit einer tragbaren Funksignalsende-Empfangseinheit zu verriegeln und zu entriegeln, zur Verwendung als Ersatz für oder in Kombination mit herkömmlichen Fahrzeugtürverriegelungsvorrichtungen, die Fahrzeugtüren durch Einführen eines Schlüssels in einen Schließzylinder verriegeln und entriegeln.
Die vorgeschlagenen Türverriegelungs-Fernsteuerungsvorrichtungen verwenden Funksignale im NF (Niederfrequenzbereich) (30 bis 300 kHz), z. B. Funksignale mit Frequenzen von 125 (kHz) oder 134 (kHz), zur gegenseitigen Funkkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der tragbaren Einheit.
Funksignale oberhalb des NF Bereichs decken, gemäß dem Ausgangsleistungspegel, Distanzen ab die kürzer sind als die Distanzen von Funksignalen, die durch Türverriegelungs-Fernsteuerungsvorrichtungen in VHF/UHF Bändern verwendet werden, die eine Frequenz von 300 (MHz) enthalten. Gewöhnlich sind an dem Fahrzeug nahe den Türen davon Antennen installiert, um Funksignale in dem obigen NF Bereich zu senden.
15A und 15B der beigefügten Zeichnungen zeigen ein Layout von Fahrzeug-NF-Antennen 6a bis 6e, die an jeweiligen Türen 4a bis 4e eines Fahrzeugs 2 installiert sind, das eine herkömmliche Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuerungsvorrichtung 8 enthält.
In den 15A und 15B sind die Türen 4a, 4c nahe dem Fahrersitz bzw. Beifahrersitz, und die Türen 4b, 4d sind die Türen nahe dem Rücksitz, und die Tür 4e ist eine Kofferraumtür oder Heckklappentür.
Damit die Fahrzeugtür-Fernsteuerungsvorrichtung 8 eine tragbare Einheit erfassen kann, die sich in den Bereichen um die Türen 4a bis 4e des Fahrzeugs 2 herum finden können, senden die Antennen 6a bis 6e jeweilige Anfragesignale Ra bis Re nacheinander zu Zeiten t1 bis t5 über jeweilige konstante Perioden tα, wie im Zeitdiagramm angegeben, das in 16 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
15B zeigt effektive Sendereichweiten (Kommunikationsbereiche) 10a bis 10e der jeweiligen Antennen 6a bis 6e für die Anfragesignale Ra bis Re.
Wenn sich eine tragbare Einheit in einem der effektiven Sendereichweiten 10a bis 10e der jeweiligen Antennen 6a bis 6e befindet, dann sendet die tragbare Einheit, die eines der Anfragesignale Ra bis Re empfangen hat, ein Antwortsignal zu einer Steuereinheit des Fahrzeugs 2. In Antwort auf das Antwortsignal verriegelt und entriegelt die Steuereinheit die Türen 4a bis 4e.
Die in den 15A und 15B gezeigte Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung 8, die die Türen ohne Einführen eines Schlüssels in einen Schließzylinder verriegelt und entriegelt, ist nachteilig darin, dass, da die Antennen 6a bis 6e in der Nähe der Türen 4a bis 4e jeweils installiert werden müssen, die Anzahl der verwendeten Antennen groß ist, was die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung 8 teuer und schwer macht.
Ferner braucht es, insofern die fünf Antennen 6a bis 6e aufeinander folgend Anfragesignale senden, Zeit zur Erfassung einer tragbaren Einheit, die in den effektiven Sendereichweiten angeordnet sein kann.
Herkömmliche Anordnungen zum Layout von Antennen und eines Sendesignalprozesses von den Antennen sind in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 60-159264 und 2002-46541 offenbart.
Insbesondere zeigt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-159264 ein Paar von Antennenschleifen, die an einem Heckabschnitt eines Fahrzeugs angebracht sind, z. B. einer hinteren Kombinationsleuchte, hinteren Verkleidungen, eines hinteren Stoßfängers oder einer hinteren Fensterglasscheibe. Die Antennenschleifen senden gleichzeitig Anfragesignale zum Erfassen einer tragbaren Einheit zum Verriegeln und Entriegeln der Kofferraumtür des Fahrzeugs.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-46541 zeigt eine Technik mit Antennen, die zentral jeweils an den Vorder- und Rücksitzen im Passagierraum eines Fahrzeugs angeordnet sind, um gleichzeitig Signale zum Erfassen einer tragbaren Einheit zu senden, während ein Nicht-Kommunikationsbereich innerhalb des Passagierraums auf der Basis einer Überlappung von Funkwellen reduziert wird, und auch eine Technik mit vier Antennen, die jeweils an vorderen und hinteren Abschnitten der linken und rechten Seiten eines Fahrzeugs angeordnet sind, zum gleichzeitigen Senden von Signalen zum Bereitstellen eines beschränkungsfreien Kommunikationsbereichs außerhalb des Passagierraums zum Erfassen einer tragbaren Einheit.
Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-159264 offenbarte Anordnung beruht darin, dass, weil die Richtwirkung der Antenne der tragbaren Einheit unidirektional ist, die Antennenschleifen gleichzeitig Funksignale senden, die um 90° aus der Phase zueinander senden. Daher kann, unabhängig davon, in welcher Richtung die Richtwirkung der Antenne der tragbaren Einheit orientiert ist, die tragbare Einheit erfasst werden, um die Kofferraumtür des Fahrzeugs zu verriegeln und zu entriegeln. Jedoch ist die Anzahl der an dem Fahrzeug verwendeten Antennen erhöht statt reduziert, und diese Druckschrift offenbart nichts über Bemühungen dahin, die Anzahl der am Fahrzeug verwendeten Antennen zu reduzieren.
Die Techniken, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-46541 zum gleichzeitigen Anregen der Antennen an den vorderen und hinteren Abschnitten des Fahrzeugs offenbart sind, um einen beschränkungsfreien Kommunikationsbereich außerhalb des Passagierraums bereitzustellen, sind in den Zeichnungen dargestellt. Jedoch ist in der Druckschrift nichts über Bemühungen dahingehend offenbart, die Anzahl der am Fahrzeug verwendeten Antennen zu reduzieren.
Die DE 196 35 003 A offenbart ein System von Sende-Empfangsantennen, die alle an den Ecken eines Autos angeordnet sind, das heißt in den hinteren oder vorderen Leuchten und/oder an den Ecken der hinteren Stoßfänger. Sie können gemeinsam in einem Türsteuerungssystem verwendet werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, eine tragbare Einheit, die sich nahe einem Fahrzeug befindet, mit einer reduzierten Anzahl von am Fahrzeug installierten Antennen effizient zu erfassen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, eine tragbare Einheit innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu erfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung angegeben, umfassend: eine tragbare Einheit eine an einem Fahrzeug angebrachte Steuereinheit zur Durchführung von Funkkommunikationen mit der tragbaren Einheit durch Funkwellen, und zum Verriegeln und Entriegeln von Türen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Ergebnissen der Funkkommunikationen; und zumindest drei an dem Fahrzeug angebrachte Antennen zur Durchführung von Funkkommunikationen mit der tragbaren Einheit, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindet; wobei zumindest eine der drei Antennen an einer Ecke des Fahrzeugs angebracht ist und die restlichen Antennen derart angeordnet sind, dass ihre Kommunikationsbereiche einen Kommunikationsbereich der an der Ecke des Fahrzeugs angebrachten Antenne überlappen, und die Kommunikationsbereiche der restlichen Antennen außerhalb des Fahrzeugs nicht miteinander überlappen.
Da zumindest eine der Antennen an einer Ecke des Fahrzeugs angebracht ist, pflanzt sich die von der Antenne an der Ecke abgestrahlte Funkwelle zu beiden Oberflächen des Fahrzeugs an beiden Seiten der Ecke fort, um einen Kommunikationsbereich vorzusehen. Insofern die restlichen Antennen derart angeordnet sind, dass ihre Kommunikationsbereiche den Kommunikationsbereich der Antenne an der Ecke überlappen, kann die Steuereinheit zuverlässig mit einer tragbaren Einheit kommunizieren, die nahe den Oberflächen des Fahrzeugs an beiden Seiten der Ecke angeordnet ist, unter Verwendung der drei Antennen. Im Ergebnis wird die Anzahl der Antennen reduziert, und die tragbare Einheit kann in einer kürzeren Zeitdauer erfasst werden, da die Anzahl der Antennen reduziert wird.
Erfindungsgemäß sind die restlichen Antennen jeweils an Oberflächen des Fahrzeugs an beiden Seiten der Ecke des Fahrzeugs, an der die zumindest eine Antenne angebracht ist, angeordnet.
Wenn zum Beispiel eine der Antennen an der Ecke des Fahrzeugs angebracht ist, dann können die restlichen Antennen jeweils an Seiten- und Rückflächen des Fahrzeugs an beiden Seiten der Ecke angeordnet werden. Eine oder zwei der restlichen Antennen kann an der anderen hinteren Ecke des Fahrzeugs angebracht werden.
Das Fahrzeug kann Türverriegelungen aufweisen, die an verschiedenen Türen davon angebracht sind, z. B. Seitentüren davon, einer hinteren Hecktüre (Hecktüre davon) oder einer hinteren Kofferraumtür davon.
Die an der Ecke angebrachte Antenne und zumindest eine der restlichen Antennen senden gleichzeitig Signale, um eine erhöhte Feldintensität in der Nähe eines Bereichs zu erzeugen, wo die Kommunikationsbereiche der Antennen einander überlappen. Somit können die Kommunikationsbereiche mit einer reduzierten Anzahl von Antennen erweitert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung zum Verriegeln und Entriegeln der Türen des Fahrzeugs mittels der tragbaren Einheit in der Lage, die tragbare Einheit, die sich in der Nähe des Fahrzeugs finden könnte, mit einer reduzierten Anzahl von Antennen zu erfassen. Die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung kann die tragbare Einheit effizient in einer kurzen Zeitdauer erfassen, in dem Signale gleichzeitig von Antennen gesendet werden.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich, in denen bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung anhand von Illustrationsbeispielen gezeigt sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugfernsteuerungssystems, auf das eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, das das in 1 gezeigte Fahrzeugfernsteuerungssystem enthält;
3 ist eine Teilperspektivansicht einer Fahrzeugtüre nahe dem Fahrersitz des Fahrzeugs in der Nähe des äußeren Türgriffs;
4 ist eine schematische Ansicht eines Türverriegelungsaktuators zum Verriegeln einer Türe;
5 ist eine Perspektivansicht einer Montagestruktur einer NF-Antenne;
6 ist eine Ansicht, die NF-Antennen zeigt, die an dem Heckblech des Fahrzeugs angebracht sind;
7 ist ein Diagramm, das effektive Sendereichweiten für Anfragesignale zeigt, die einzeln gesendet werden;
8 ist ein Flussdiagramm eines Einzelsende-Steuerprozesses für Anfragesignale;
9A ist ein Diagramm, das eine Türsensor-NF-Antennentabelle zeigt, die als Daten in der CPU einer am Fahrzeug angebrachten Einheit gespeichert sind, und das ein schematisches Layout von Türsensoren und NF-Antennen angibt;
9B ist ein Diagramm, das eine Anfragesignal-Einzelsende-Steuertabelle zeigt, auf das im Einzelsendesteuerprozess für Anfragesignale Bezug genommen wird;
9C ist ein Diagramm, das eine Anfragesignal-Simultansende-Steuertabelle zeigt, auf die in einem Simultansende-Steuerprozess für Anfragesignale Bezug genommen wird;
10 ist ein Flussdiagramm des Simultansende-Steuerprozesses für Anfragesignale;
11A ist ein Diagramm, das eine vergrößerte effektive Sendereichweite zeigt, die entsteht, wenn Signale gleichzeitig von den NF-Antennen gesendet werden, die nahe einem Fahrersitz und an einer hinteren Ecke hinter dem Fahrersitz angeordnet sind;
11B ist ein Diagramm, das eine vergrößerte effektive Sendereichweite zeigt, die entsteht, wenn Signale gleichzeitig von NF-Antennen gesendet werden, die nahe einem vorderen Beifahrersitz und an einer hinteren Ecke hinter dem vorderen Beifahrersitz angeordnet sind;
11C ist ein Diagramm, das eine vergrößerte effektive Reichweite zeigt, die entsteht, wenn Signale gleichzeitig von den NF-Antennen gesendet werden, die an den jeweiligen hinteren Ecken angeordnet sind;
12 ist ein Flussdiagramm eines intermittierenden Simultansendesteuerprozesses für Anfragesignale;
13 ist ein Diagramm, das effektive Sendereichweiten für Anfragesignale zeigt, die von allen NF-Antennen intermittierend simultan gesendet werden;
14 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen einer gesamten Kommunikationszeit einer herkömmlichen Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung und einer gesamten Übertragungszeit der Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
15A ist ein Diagramm, das ein Layout herkömmlicher NF-Antennen zeigt;
15B ist ein Diagramm, das Kommunikationsbereiche (effektive Sendereichweiten) der herkömmlichen NF-Antennen zeigt; und
16 ist ein Diagramm, das eine gesamte Kommunikationszeit einer herkömmlichen Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
1 zeigt in Blockform ein Fahrzeugfernsteuerungssystem, auf das eine Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 zeigt in Draufsicht ein Fahrzeug 12, das das Fahrzeugfernsteuerungssystem enthält.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst das Fahrzeugfernsteuerungssystem 10 grundlegend eine am Fahrzeug montierte Einheit 16, die eine Steuereinheit 80 als am Fahrzeug 12 angebrachten Controller enthält, sowie eine tragbare Einheit 18 zum Anweisen der am Fahrzeug montierten Einheit 16 zum Verriegeln und Entriegeln der Türen des Fahrzeug 12 mit einem Funksignal. Die tragbare Einheit 18 ist sowohl auf ein intelligentes Zugangssystem als auch ein schlüsselloses Zugangssystem anwendbar.
Die tragbare Einheit 18 hat eine CPU (zentrale Prozessoreinheit) 100 als Controller. Mit der CPU 100 sind verbunden eine HF-Antenne 104 zum Senden eines HF-(Funkfrequenz) Signals mit einer Frequenz von 315 (MHz) durch einen HF-Sender 102 und eine NF Antenne 108 zum Empfangen eines NF-(Niederfrequenz) Signals mit einer Frequenz von 125 (kHz) durch einen NF-Empfänger 106. Die tragbare Einheit 18 hat eine austauschbare Batterie 110 wie etwa eine Knopfzelle oder dergleichen, die die CPU 100 mit elektrischer Energie versorgt, welche wiederum den HF-Sender 102 und den NF-Empfänger 106 mit elektrischer Energie versorgt.
Die NF-Antenne 108 umfasst drei NF-Antennen 108x, 108y, 108z, deren jeweilige Achsen sich parallel zu den jeweiligen drei orthogonalen Achsen X, Y, Z erstrecken. Daher hat die tragbare Einheit 18 eine Funkwellen-(elektromagnetische Wellen) Richtwirkung entlang den drei orthogonalen Achsen X, Y, Z zum Empfangen von NF-Signalen auch von beliebigen Richtungen kommenden Funkwellen mit hoher Empfindlichkeit. Anders ausgedrückt, die tragbare Einheit 18 kann Funkwellen mit hoher Empfindlichkeit unabhängig von der räumlichen Position und Richtung, in der sie vom Besitzer getragen wird, empfangen. Die tragbare Einheit 18 hat z. B. eine Größe, die gleich oder kleiner als eine Kreditkarte mit eingebautem IC (integrierte Schaltung) Chip ist.
NF-Signale als Anfragesignale zur Sendeanforderung (Sendeanforderungssignale) werden von der am Fahrzeug angebrachten Einheit 16 zur tragbaren Einheit 18 geschickt. Die CPU 100 der tragbaren Einheit 18 ist gewöhnlich in einem Schlafmodus. Wenn ein NF-Signal von der am Fahrzeug montierten Einheit 16 von der NF-Antenne 108 und dem NF-Empfänger 106 empfangen wird, dann wacht die CPU der tragbaren Einheit 18 aus dem Schlafmodus auf, das heißt sie wird aktiviert. Auf diese weise spart die übertragbare Einheit 18 Energie.
Das Fahrzeug 12 hat eine Türe 311 nahe dem Fahrersitz und eine Türe 313 nahe dem vorderen Beifahrersitz, wobei die Türen 311, 313 jeweils Außentürgriffe 21 aufweisen (siehe auch 3). Türsensoren 20a, 20b, die arbeiten, wenn diese Türen 311, 313 entriegelt sind, sind an den jeweiligen Außentürgriffen 21 zur Verwendung in dem intelligenten Zugangssystem angebracht. Das Fahrzeug 12 hat auch eine Heckklappentür (Kofferraumtür) 315 und einen Türsensor 20c, der arbeitet, wenn die Heckklappentür 315 entriegelt ist und deren Türgriff der Heckklappentür 315 angebracht ist.
Die Türsensoren 10a, 20b, 20c befinden sich auf den Oberflächen der jeweiligen Türgriffe, die zum Fahrzeugkörper weisen, d. h. den Innenoberflächen der jeweiligen Türgriffe. Jeder Türsensor 20a, 20b, 20c umfasst einen Berührungssensor mit variabler elektrostatischer Kapazität. Die Türsensoren 20a, 20b, 20c sind normalerweise ausgeschaltet, und sie werden eingeschaltet, wenn ein Finger des Verwenders auf den Türgriff einwirkt, d. h. die Innenoberfläche des Türgriffs berührt.
Wie in 4 gezeigt, weist jede der Türen 311 bis 314 in ihrer Türverkleidung einen Türverriegelungsschalter 26 auf (siehe 2), der ausgeschaltet wird, um die Tür zu verriegeln, wenn ein Türverrieegelungsknopf 24 manuell niedergedrückt wird, und der eingeschaltet wird, um die Tür zu entriegeln, wenn der Türverriegelungsknopf 24 manuell angehoben wird, sowie einen Türschalter 28 (siehe 1), zum Erfassen, ob die Tür geöffnet oder geschlossen ist. Der Türverriegelungsschalter 26 ist ausgeschaltet, wenn die Tür verriegelt ist, und ist ausgeschaltet, wenn die Tür entriegelt ist. Der Türschalter 28 wird eingeschaltet, wenn die Tür geöffnet wird und ausgeschaltet, wenn die Tür geschlossen wird.
Wie in 4 gezeigt, kann die Tür verriegelt und entriegelt werden, wenn ein Verriegelungshebel 36 durch vertikale Bewegung des Türverriegelungsknopfs 24 um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, durch Drehung eines Türverriegelungsmotors 32, der durch eine Türverriegelungseinheit 90 elektrisch angeregt wird, oder manuelle Drehung eines Schließzylinders 34 mit einem darin eingeführen Immobilisierungsschlüssels 200. Der Türverriegelungsknopf 24, der Verriegelungsmotor 32 und der Schließzylinder 34 sind durch einen Nocken/Zahnrad/Gliedermechanismus mit dem Sperrhebel 36 betriebsmäßig verbunden.
Der Türverriegelungsaktuator 14 zum Verriegeln und Entriegeln der Tür ist grundsätzlich aufgebaut aus dem Türverriegelungsmotor 32, dem Nocken/Zahnrad/Gliedermechanismus und dem Verriegelungshebel 36.
Bei normalen Fahrzeugen erlaubt der Nocken/Zahnrad/Gliedermechanismus, dass sich der Türverriegelungsknopf 24 vertikal bewegt, wenn der Schließzylinder 34 gedreht wird und wenn der Türverriegelungsmotor 32 angeregt wird. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführung der Schließzylinder 34 nicht gedreht und der Türverriegelungsmotor 32 wird nicht angeregt, selbst wenn sich der Türverriegelungsknopf 24 vertikal bewegt, und der Schließzylinder 34 wird nicht gedreht, selbst wenn der Türverriegelungsmotor 32 angeregt wird.
Der Immobilisierungsschlüssel 200 umfasst einen normalen mechanischen Schlüssel, der in seinem Griff einen Transponder enthält. Um z. B. den Motor des Fahrzeugs 12 zu starten, kann der Immobilisierungsschlüssel 200 in einem Knopfschlitz (nicht gezeigt) eingeführt werden, der in einer Zündanordnung vom Knopftyp definiert ist, die in dem Fahrzeug 12 nahe dem Lenkrad installiert ist. Mit dem in dem Knopfschlitz eingeführten Immobilisierungsschlüssel 200 wird, nachdem bidirektionale Authentisierungskommunikationen zwischen dem Immobilisierungsschlüssel 200 und einer Immobilisierungseinheit (nicht gezeigt) erfolgreich waren, der Motor gestartet, wenn ein Knopf (nachfolgend als "Zündknopf' bezeichnet) von einer Zündung-Ein-Stellung zu einer Startstellung gedreht wird. Selbst wenn der Immobilisierungsschlüssel 200 nicht in den Knopfschlitz eingeführt ist, wird, nachdem die bidirektionalen Authentisierungskommunikationen zwischen der tragbaren Einheit 18 und der Steuereinheit 18 erfolgreich waren, der Motor gestartet, wenn der Zündknopf von der Zündung-Ein-Stellung zur Startstellung gedreht wird. Wie bei dem bekannten Zündschlosszylinder kann der Zündknopf aufeinander folgend durch eine Aus-Stellung, einer ACC-(Hilfsgeräte) Stellung, einer Zündung-Aus-Stellung und der Startstellung gedreht werden.
Mit der Steuereinheit 80 sind verbunden ein Schlüsseleinführerfassungsschalter 62 zum Erfassen, wenn der Immobilisierungsschlüssel 200 in den Knopfschlitz eingeführt ist und zum Ausgeben eines Signals, das das erfasste Einführen des Immobilisierungsschlüssels 200 in den Knopfschlitz anzeigt, sowie ein Knopfdrehungserfassungsschalter 64 zum Erfassen, wenn der Zündknopf gedreht ist und zum Ausgeben eines Signals, das die erfasste Drehung des Zündknopfs anzeigt.
Das Fahrzeug 12 hat auch eine HF-Einheit, die eine HF-Antenne 40 und einen HF-Empfänger 42 enthält, wobei die HF-Einheit unter der Oberfläche des Instrumentenbretts des Fahrzeugs 12 angeordnet ist. NF-Antennen (NF Antennen außerhalb des Fahrzeugs) 44, 48 für Kommunikationen außerhalb des Fahrzeugs sind jeweils an Türspiegeln 43, 45 angebracht, die jeweils nahe dem Fahrersitz und dem vorderen Beifahrersitz angeordnet sind. NF-Antennen (NF-Antennen außerhalb des Fahrzeugs) 46, 50 zur Kommunikation außerhalb des Fahrzeugs sind jeweils an beiden Ecken des Hinterendes des Fahrzeugs 12 angebracht.
5 zeigt in Perspektive jede der NF-Antennen 46, 50, die an einer Montageplatte 302 angebracht sind und 6 zeigt jede der NF-Antennen 46, 50, die an einem Heckblech 300 des Fahrzeugs 12 installiert sind.
Jede der NF-Antennen 46, 50 ist an einem oberen Abschnitt (Deckabschnitt) der Montageplatte 302 angebracht, die aus nicht magnetischem Material wie etwa Kunstharz oder dergleichen hergestellt ist und eine vom Fahrzeug 12 nach außen vorstehende erhabene Form aufweist. Die NF-Antennen 46, 50, die so an den Montageplatten 302 angebracht sind, sind an den jeweiligen Ecken der Heckplatte 300 installiert und sind mit der Steuereinheit 80 durch Stecker 308 elektrisch verbunden. Ein hinterer Stoßfänger 304 ist an der die NF-Antennen 46, 50 abdeckenden Heckplatte 300 angebracht, und hintere Kombinationsleuchten 306 sind an oberen Abschnitten des hinteren Stoßfängers 304 angebracht.
Im Ergebnis sind, in der vorliegenden Ausführung, die NF-Antennen 46, 50 an den hinteren Ecken des Fahrzeugs 12 angebracht, d. h. an den entgegengesetzten Enden (Ecken) des hinteren Stoßfängers 304.
Da die NF-Antennen 46, 50 an dem oberen Abschnitt der hochstehenden Montageplatten 302 angebracht sind, sind die NF-Antennen 46, 50 schwimmend, d. h. mit Abstand von der Heckblech 300 angebracht, das eine als Funkwellenabschirmungselement dienende Außenplatte (Stahlblech) des Fahrzeugs 12 umfasst. Daher pflanzen sich die von den NF-Antennen 46, 50 abgestrahlten Funkwellen leicht zu den hinteren und Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 fort. Die NF-Antennen 46, 50, die an den linken und rechten Seiten der Heckplatte 300 vorgesehen sind, haben Achsen (Richtwirkungsorientierungen), die in 6 um etwa 30 Grad in der vertikalen Richtung geneigt sind.
Der hintere Stoßfänger 304 und die Türspiegel 43, 45 selbst sind aus funkwellendurchlässigem Material wie etwa Kunstharz oder dergleichen hergestellt.
Wie schematisch in 5 gezeigt, umfasst jede der NF-Antennen 44, 46, 48, 50 und der NF-Antennen 108x, 108y, 108z der tragbaren Einheit 18 einen zylindrischen oder prismenförmigen Schaft 66 aus magnetischem Material wie etwa Ferrit oder dergleichen, sowie einen Spulenkern 68, der um den Schaft 66 herum angeordnet ist und eine Spule 67 aus isoliertem elektrischen Draht trägt, der auf den Spulenkern 68 gewickelt ist. Tatsächlich sind die NF-Antennen 44, 46, 48, 50, 108x, 108y, 108z, zusammen mit Resonanzkondensatoren (nicht gezeigt) in Gießkunststoff eingeschlossen, so dass sie an den Montageplatten 302 sicher befestigt sind.
Die Steuereinheit 80 hat auch NF-Sender 54, 56, 58, 60, die jeweils mit den NF-Antennen 44, 46, 48, 50 verbunden sind. Sendeanforderungssignale als NF-Signale von den NF-Sendern 54, 56, 58, 60 werden zur Außenseite des Fahrzeugs 12 durch die jeweiligen NF-Antennen 44, 46, 48, 50 gesendet. Die so gesendeten Sendeanforderungssignale werden von dem NF-Empfänger 106 der tragbaren Einheit 18 durch die NF-Antenne 108 empfangen, wenn die tragbare Einheit 18 in einem der wirksamen Sendebereiche TA1, TA2, TA3, TA4 (siehe 7) außerhalb des Fahrzeugs 12, der jeweiligen NF-Antennen 44, 46, 48, 50 positioniert ist. Auf diese Weise werden Anforderungssignale von der am Fahrzeug montierten Einheit 16 zum Anfordern, dass die tragbare Einheit 18 ein Identifikationssignal überträgt, gesendet und empfangen.
7 zeigt die effektiven Sendebereiche TA1, TA2, TA3, TA4, die als individuelle Kommunikationsbereiche für die Anforderungssignale dienen, die individuell von den NF-Antennen 44, 46, 48, 50 gesendet werden, um die tragbare Einheit 18 aufzufordern, ein Identifikationssignal zu übertragen.
Die effektiven Sendebereiche TA1, TA gehören zu den NF-Antennen 44, 48, die an den jeweiligen Türspiegeln 43, 45 angebracht sind, und erzeugen Bereiche mit einem Radius von etwa 1 (m), die Bereiche abdecken, die sich von den Vorderenden der Seitenflächen des Fahrzeugs 12 zu den vorderen Türen 311, 313 erstrecken und die vorderen Türen 311, 313 enthalten. Die effektiven Sendebereiche TA2, TA4 gehören zu den NF-Antennen 46, 50, die an den jeweiligen Ecken des hinteren Stoßfängers 304 angebracht sind, und erzeugen Bereiche mit einem Radius von etwa 1 (m), die Bereiche abdecken, die sich von den hinteren Enden der vorderen Türen 311, 313 zu der Hecktüre 315 (Rückseite) etwas über deren Mittelposition hinaus, erstrecken.
Die effektiven Sendebereiche TA1, TA2, TA3, TA4 sind Reichweiten, in denen die tragbare Einheit 18 die Anfragesignale empfangen kann, die einzeln von den NF-Antennen 44, 46, 48, 50 gesendet werden.
Die HF-Antenne 104 der tragbaren Einheit 18 hat einen effektiven Sendebereich für das HF-Signal, der einen Radius von etwa 5 (m) um die HF-Antenne 104 herum hat. Anders ausgedrückt, das HF-Signal kann von der HF-Antenne 40 in einem effektiven Empfangsbereich empfangen werden, der einen Radius von etwa 5 (m) um die HF-Antenne 40 herum hat. Der effektive Empfangsbereich ist daher ausreichend größer als die effektiven Sendebereiche TA1, TA2, TA3, TA4.
Die am Fahrzeug montierte Einheit 16 enthält auch, zusätzlich zu der Steuereinheit 80 (CPU 30), die das gesamte Fahrzeugfernsteuerungssystem 10 steuert, die Türverriegelungseinheit 90, die im Zusammenwirken mit der Steuereinheit 80 arbeitet. Die Steuereinheit 80 und die Türverriegelungseinheit 90 können integral miteinander kombiniert sein.
Die Steuereinheit 80 enthält den HF-Empfänger 42 und die NF-Empfänger 54, 46, 48, 60. Die Türsensoren 20a, 20b, 20c, ein Summer 82 und ein Warnlicht 84 sind mit der Steuereinheit 80 verbunden. Um anzuzeigen, dass die Türen richtig verriegelt sind, wird der Summer 82 angeregt, um einen Einzel-Pieps zu erzeugen. Zur Ausgabe eines Alarmsignals wird der Summer 82 angeregt, um eine Folge von sechs Piepse zu erzeugen. Wenn die Türen automatisch verriegelt sind, wird der Summer 82 angeregt, um einen Pieps zu erzeugen, und das Warnlicht 84 wird flackernd angeregt, um eins Rückantwort zu erzeugen.
Die Türschalter 28 der jeweiligen Tür, die Türverriegelungsschalter 26 der jeweiligen Tür und die Türverriegelungsaktuatoren 14 der jeweiligen Türen sind mit der Türverriegelungseinheit 90 verbunden. Die Türverriegelungsaktuatoren 14 verriegeln und entriegeln die jeweiligen Türen 311 bis 315 mit Türverriegelungsbaugruppen (nicht gezeigt).
Die Komponenten der am Fahrzeug montierten Einheit 16 werden von einer am Fahrzeug montierten Batterie 86 mit elektrischer Energie versorgt.
Die CPU (Einchip-CPU) 30, die CPU (Einchip CPU) 100 und die Türverriegelungseinheit 90 umfassen jeweils eine CPU (zentrale Prozessoreinheit), ein ROM (Festwertspeicher), ein RAM (Direktzugriffspeicher), einen Taktgenerator, einen Zähler und einen Timer. Die CPU wird automatisch eine Sequenz von Berechnungen und Datenverarbeitungsoperationen gemäß Programmen und Daten aus, die in dem ROM gespeichert sind.
Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird die am Fahrzeug montierte Einheit 16 durch die die Türverriegelungseinheit 90 enthaltende CPU 30 angesteuert, und die tragbare Einheit 18 wird durch die CPU 100 angesteuert.
Das Fahrzeugfernsteuerungssystem 10, auf das die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung gemäß der Ausführung vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist grundlegend so aufgebaut und arbeitet wie oben beschrieben. Nachfolgend wird ein Prozess der Entriegelung der Türen, die durch das Fahrzeugfernsteuerungssystem ausgeführt wird, beschrieben.
8 ist ein Flussdiagramm eines Einzelsendesteuerprozesses für Anfragesignale, das durch die CPU 30 der am Fahrzeug montierten Einheiten 16 durchgeführt wird.
Die 9A bis 9C zeigen Daten, die in der CPU 30 der am Fahrzeug montierten Einheit 16 gespeichert sind. 9A ist ein Diagramm, das eine Türsensor-/NF-Antennentabelle 320 zeigt, die als Daten in der CPU 30 der am Fahrzeug montierten Einheit 16 gespeichert ist, und das ein ein schematisches Layout der Türsensoren der NF Antennen angibt. 9B ist ein Diagramm, das eine Anfragesignal-Einzelsendesteuerungstabelle 322 zeigt, auf die in dem Einzelsendesteuerprozess für Anfragesignale Bezug genommen wird. 9C ist ein Diagramm, das eine Anfragesignal-Simultansendesteuertabelle 324 zeigt, auf die in einem Simultansende-Steuerprozess für Anfragesignale Bezug genommen wird.
10 ist ein Flussdiagramm des Simultansendesteuerprozesses für Anfragesignale, das durch die CPU 30 der am Fahrzeug montierten Einheit 16 durchgeführt wird.
1. Ausführung
Der Einzelsendesteuerprozess für Anfragesignale wird nachfolgend in Bezug auf das in 8 gezeigte Flussdiagramm und die in 9B gezeigte Anfragesignal-Einzelsendesteuertabelle 322 beschrieben.
In Schritt S1 prüft die CPU 30, ob ein Eingangssignal von einem der Türsensoren 20a, 20b, 20c vorliegt oder nicht.
Wenn erfasst wird, dass der Türsensor 20a am Außentürgriff 21 nahe dem Fahrersitz aktiviert wird, d. h. wenn der Besitzer der tragbaren Einheit 18 den Türgriff 21 berührt und ein EIN-Signal von dem Türsensor 20a zugeführt wird, dann bezieht sich die CPU 30 in Schritt S2 auf die in 9B gezeigte Anfragesignal-Einzelsendesteuertabelle 322 und schaltet den NF Sender 54 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 44 zu senden, die am Türspiegel 43 nahe dem Fahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur in dem effektiven Sendebereich TA1 (siehe 7) der NF-Antenne 44 für das Anfragesignal gesendet.
In Schritt S3 prüft die CPU 30, ob ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 empfangen wird oder nicht.
Wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Senden des NF-Signals kein Antwortsignal empfangen wird, dann schaltet die CPU 30 in Schritt S4 den NF-Sender 56 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 46 zu senden, die an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem Fahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur in dem effektiven Sendebereich TA2 der NF-Antenne 46 für das Anfragesignal gesendet.
In Schritt S5 prüft die CPU ob ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 empfangen wird oder nicht.
Wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Senden des NF-Signals kein Antwortsignal empfangen wird, geht die Steuerung zurück zu Schritt S1.
Wenn das Anfragesignal, das von der NF-Antenne 44 oder der NF-Antenne 46 gesendet wird, von dem NF-Empfänger 106 durch zumindest eine der NF-Antennen 108x, 108y, 108z der NF-Antenne 108 der tragbaren Einheit 18 empfangen wird, und in Schritt S3 oder S5 die CPU 100 entscheidet, dass das empfangene Anfragesignal ein normales Anfragesignal ist, dann schaltet die CPU 100 den HF-Sender 102 ein, um ein Antwortsignal, das sein eigenes Identifizierungssignal ist, in Antwort auf das Anfragesignal als HF-Signal durch die HF-Antenne 104 zu senden.
Wenn das HF-Antwortsignal von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 empfangen wird und die CPU 30 entscheidet, dass das empfangene Antwortsignal ein normales Antwortsignal ist (ein Identifikationssignal), dann steuert die CPU 30 die Türverriegelungseinheit 90 an, um die Türverriegelungsaktuatoren 14 zum Entriegeln der Türen 311, 312 nahe dem Fahrersitz und der Türen 313, 314 nahe dem vorderen Beifahrersitz zu entriegeln.
Es kann bestimmt werden, ob die Anfragesignale und die Antwortsignale normale Signale sind oder nicht, in dem die Fahrzeugnummer des Fahrzeugs 12 direkt oder durch einen Funktionsprozess übertragen werden, und durch Empfangen und Bestätigen der übertragenen Fahrzeugnummer.
Wenn in Schritt S1 erfasst wird, dass der Türsensor 20b nahe der vorderen Beifahrertür betätigt wird, dann werden der Prozess in Schritt S2 und der Prozess in Schritt S4 wie folgt modifiziert:
In Schritt S2 bezieht sich die CPU 30 auf die in 9B gezeigte Anfragesignal-Einzelsendesteuertabelle 322 und schaltet den NF-Sender 58 an, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 48 zu senden, die an dem Türspiegel 45 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur in dem effektiven Sendebereich TA3 der LF-Antenne 48 für das Anfragesignal gesendet. In Schritt S4 schaltet die CPU den NF-Sender 60 an, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 50 zu senden, die an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur zu dem effektiven Sendebereich TA4 der NF-Antenne 50 für das Anfragesignal gesendet. Die anderen Schritte bleiben die gleichen und werden nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Wenn in Antwort auf das von der NF-Antenne 48 oder der NF-Antenne 50 gesendete Anfragesignal ein normales HF Antwortsignal von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 in Schritt S3 oder S5 empfangen wird, dann steuert die CPU 30 die Türverriegelungseinheit 90 an, um die Türverriegelungsaktuatoren 14 zu betreiben, um die Türen 311, 312 nahe dem Fahrersitz und die Türen 313, 314 nahe dem vorderen Beifahrersitz zu entriegeln.
Wenn in Schritt S1 erfasst wird, dass der Türsensor 20c an der Heckklappentür 315 betätigt wird, dann werden der Prozess in Schritt S2 und der Prozess in Schritt S4 wie folgt modifiziert:
In Schritt S2 bezieht sich die CPU 30 auf die in 9B gezeigte Anfragesignal-Einzelsendesteuertabelle 322 und schaltet den NF-Sender 56 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 46 zu senden, die an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem Fahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur in dem effektiven Sendebereich TA2 der NF-Antenne 46 für das Anfragesignal gesendet. in Schritt S4 schaltet die CPU 30 den NF-Sender 60 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 50 zu senden, die an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist. Hierbei wird die Funkwelle des Anfragesignals nur in dem effektiven Sendebereich TA4 der NF-Antenne 50 für das Anfragesignal gesendet. Die anderen Schritte bleiben die gleichen und werden nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Wenn ein normales HF-Antwortsignal in Antwort auf das von der NF-Antenne 46 oder der NF-Antenne 50 gesendete Anfragesignal von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 in Schritt S3 oder S5 empfangen wird, dann steuert die CPU 30 die Türverriegelungseinheit 90 an, um den Türverriegelungsaktuator 14 zu betreiben, um die Heckklappentür 315 zu entriegeln.
2. Ausführung
Nachfolgend wird der Simultansendesteuerprozess für Anfragesignale in Bezug auf das in 10 gezeigte Flussdiagramm und die in 9C gezeigte Anfragesignal-Simultansendesteuertabelle 324 beschrieben.
In Schritt S11 prüft die CPU 30, ob ein Eingangssignal von einem der Türsensoren 20a, 20b, 20c vorliegt oder nicht.
Wenn erfasst wird, dass der Türsensor 20a am Außentürgriff 21 nahe dem Fahrersitz aktiviert ist, dann bezieht sich die CPU 30 in Schritt 12 auf die in 9C gezeigte Anfragesignal-Simultansendesteuertabelle 324 und schaltet gleichzeitig die NF-Sender 54, 56 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 44, die am Türspiegel 43 nahe dem Fahrersitz angebracht ist, sowie ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 46, die an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem Fahrersitz angebracht ist, zu senden.
Wenn die Anfragesignale simultan gesendet werden, überlappen ihre Funkwellen einander und die kombinierte Funkwelle erzeugt eine erhöhte Feldintensität in der Nähe der Mittelsäule zwischen dem Fahrersitz und dem Rücksitz, wo die Kommunikationsbereiche einander überlappen, um einen im wesentlichen dreieckigen neuen effektiven Sendebereich TA12 zu erzeugen, wie in 11A gezeigt, der nicht vorhanden ist, wenn die NF-Anfragesignale einzeln gesendet werden und die Intensität der Funkwellen gering ist.
Durch dieses simultane Senden der Anfragesignale erweitert sich der kombinierte effektive Sendebereich für die Anfragesignale von TA1 + TA2 auf TA1 + TA2 + TA12.
In Schritt S13 prüft die CPU 30, ob ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 empfangen wird oder nicht.
Wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem simultanen Senden des NF-Signals kein Antwortsignal empfangen wird, kehrt die Steuerung zu Schritt S1 zurück.
Wenn sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA1 + TA2 + TA12 für die Anfragesignale befindet, die von den NF-Antennen 44, 46 simultan gesendet werden, werden die Anfragesignale von dem NF-Empfänger 106 durch zumindest eine der NF-Antennen 108x, 108y, 108z der NF-Antenne 108 der tragbaren Einheit 18 empfangen, und die CPU 100 entscheidet, dass die empfangenen Anfragesignale normale Anfragesignale sind, dann schaltet die CPU 100 den HF-Sender 102 an, um ein Antwortsignal als HF-Signal durch die HF-Antenne 104 zu senden.
Wenn das HF-Antwortsignal von dem HF-Empfänger 42 durch die HF-Antenne 40 der am Fahrzeug montierten Einheit 16 empfangen wird und in Schritt S13 die CPU entscheidet, dass das empfangene Antwortsignal ein normales Antwortsignal ist, dann steuert die CPU 30 in Schritt S14 die Türverriegelungseinheit 90 an, um die Türverriegelungsaktuatoren 14 zu betrieben, um die Türen 311, 312 nahe dem Fahrersitz und die Türen 313, 314 nahe dem vorderen Beifahrersitz zu entriegeln.
Wenn in Schritt S11 erfasst wird, dass der Türsensor 20b nahe der vorderen Beifahrertür betätigt wird, dann wird der Prozess in den Schritten S12 bis S14 wie folgt modifiziert:
In Schritt S12 bezieht sich die CPU 30 auf die in 9C gezeigte Anfragesignal-Simultansendesteuertabelle 324 und schaltet simultan die NF-Sender 58, 60 ein, um ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 48 zu senden, die an dem Türspiegel 45 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist, sowie ein NF-Anfragesignal von der NF-Antenne 50, die an der Ecke des hinteren Stoßdämpfers 304 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist.
In diesem Fall wird ein im wesentlichen dreieckiger neuer effektiver Sendebereich TA34, wie in 11B gezeigt, auf der Basis einer Überlappung von Funkwellen der Anfragesignale erzeugt. Der effektive Sendebereich TA34 ist ein Bereich, wo die Funkwelle eines einzeln gesendeten Anfragesignals zu schwach ist, um einen effektiven Sendebereich vorzusehen.
Durch dieses simultane Senden der Anfragesignale erweitert sich der kombinierte effektive Sendebereich für die Anfragesignale von TA3 + TA4 auf TA3 + TA4 + TA34.
Wenn sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA3 + TA4 + TA34 für die Anfragesignale befindet, die gleichzeitig von den NF-Antennen 48, 50 gesendet werden, und in Antwort auf die Anfragesignale ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 in Schritt S13 empfangen wird, dann entriegelt die CPU 30 in Schritt S14 die Türen 311, 312 nahe dem Fahrersitz und die Türen 313, 314 nahe dem vorderen Beifahrersitz.
Wenn in Schritt S11 erfasst wird, dass der Türsensor 20c an der Heckklappentür 315 betätigt wird, dann wird der Prozess in den Schritten S12 bis S14 wie folgt modifiziert:
In Schritt S12 bezieht sich die CPU 30 auf die in 9C gezeigte Anfragesignal-Simultansendesteuertabelle 324 und schaltet simultan die NF-Sender 56, 60 an, um NF-Anfragesignale jeweils von den NF-Antennen 46, 50 zu senden, die an den Ecken des hinteren Stoßfängers 304 angebracht sind.
In diesem Fall wird ein im wesentlichen dreieckiger neuer effektiver Sendebereich TA24, wie in 11C gezeigt, auf der Basis einer Überlappung von Funkwellen der Anfragesignale erzeugt. Der effektive Sendebereich TA24 ist ein Bereich, wo die Funkwellen eines einzeln gesendeten Anfragesignals zu schwach ist, um einen effektiven Sendebereich vorzusehen.
Durch dieses simultane Senden der Anfragesignale erweitert sich der kombinierte effektive Sendebereich für die Anfragesignale von TA2 + TA4 auf TA2 + TA4 + TA24.
Wenn sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA2 + TA4 + TA24 für die Anfragesignale befindet, die gleichzeitig von den NF-Antennen 46, 50 gesendet werden, um in Schritt S13 ein Antwortsignal in Antwort auf die Anfragesignale von der tragbaren Einheit 18 empfangen wird, dann entriegelt die CPU 30 die Heckklappentür 315 in Schritt S14.
In den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungen wird die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung auf ein intelligentes Zugangssystem angewendet, wo das Fahrzeug 12 ein Anfragesignal zu senden beginnt, wenn der Besitzer der tragbaren Einheit 18 einen der Türsensoren 20a, 20b, 20c berührt, und die Türen des Fahrzeugs 12 auf der Basis des Ergebnisses eines bidirektionalen Authentisierungsprozesses entriegelt werden, der zwischen der tragbaren Einheit 18 und der am Fahrzeug montierten Einheit 16 ausgeführt wird. Die Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch auf ein anderes intelligentes Zugangssystem anwendbar, worin das Fahrzeug 12 ohne die Türsensoren 20a, 20b, 20c ist, und wenn der Besitzer der tragbaren Einheit 18 sich dem Fahrzeug 12 annähert, ein bidirektionaler Authentisierungsprozess zwischen der tragbaren Einheit 18 und der am Fahrzeug montierten Einheit 16 automatisch gestartet wird, um die Türen des Fahrzeugs 12 zu entriegeln.
Nachfolgend werden zwei Ausführungen (dritte und vierte Ausführung) der auf ein anderes intelligentes Zutrittsystem angewendeten Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung in Bezug auf das gleichzeitige Senden von Anfragesignalen beschrieben.
3. Ausführung
Ein intermittierender Simultansendesteuerprozess zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen von zwei NF-Antennen (44 und 46, 46 und 50 oder 48 und 50), die irgendeine der NF-Antennen 46, 50 enthalten, die an den Ecken des hinteren Stoßfängers 304 angebracht sind, wird nachfolgend in Bezug auf ein in 12 gezeigtes Diagramm beschrieben.
In Schritt S21 bestimmt die CPU, ob eine Bedingung zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen erfüllt ist oder nicht. Insbesondere ist die Bedingung erfüllt, wenn die CPU bestätigt, dass alle Türschalter 28 ausgeschaltet sind und alle Türen 311 bis 315 geschlossen sind. Wenn die Bedingung erfüllt ist, dann startet die CPU 30 einen intermittierenden Simultansendesteuerprozess zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen.
In Schritt S22 werden die NF-Anfragesignale von der NF-Antenne 44 nahe dem Fahrersitz und der NF-Antenne 46 an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem Fahrersitz simultan gesendet (siehe 11A). In Schritt S23 wird bestimmt, ob sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA1 + TA2 + TA12 befindet oder nicht. Wenn sich die tragbare Einheit 18 nicht in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA1 + TA2 + TA12 befindet, dann werden, wenn eine Dauer von z. B. 500 (ms) nach dem simultanen Senden der Anfragesignale abgelaufen ist, Anfragesignale simultan von den NF-Antennen 46, 50 an den Ecken des hinteren Stoßfängers 304 gesendet (siehe 11C). In Schritt S23 wird erneut bestimmt, ob sich die tragbare Einheit 16 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA2 + TA4 + TA24 befindet oder nicht. Wenn sich die tragbare Einheit 18 nicht in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA2 + TA4 + TA24 befindet, dann werden, wenn eine Dauer von 500 (ms) nach dem gleichzeitigen Senden der letztgenannten Anfragesignale abgelaufen ist, Anfragesignale simultan von der NF-Antenne 48 nahe dem vorderen Beifahrersitz und der NF-Antenne 50 an der Ecke des hinteren Stoßfängers 304 nahe dem vorderen Beifahrersitz gesendet (siehe 11B). In Schritt S23 wird erneut bestimmt, ob sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TA3 + TA4 + TA34 befindet oder nicht. Anschließend wird der in 11A gezeigte Zustand des gleichzeitigen Sendens von Anfragesignalen, der in 11C gezeigte Zustand des gleichzeitigen Senden von Anfragesignalen und der in
11B gezeigte Zustand des simultanen Sendens von Anfragesignalen sukzessive in der genannten Reihenfolge, bei Ablauf aufeinander folgender Perioden von 500 (ms), wiederholt.
Wenn sich die tragbare Einheit 18 in dem entsprechenden effektiven Sendebereich in einem der obigen Zustände des simultanen Sendens befindet und in Schritt S23 ein normales Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 zur am Fahrzeug montierten Einheit 16 gesendet wird, dann werden in Schritt S24 die Türen, die den effektiven Sendebereich dort erzeugen, wo sich die tragbare Einheit 18 befindet, entriegelt.
Insbesondere wenn sich die tragbare Einheit 18 im in 11A gezeigten effektiven Sendebereich TA1 + TA2 + TA12 befindet, dann werden die Türen 311, 312 nahe dem Fahrersitz entriegelt. Wenn sich die tragbare Einheit im in 11C gezeigten effektiven Sendebereich TA2 + TA4 + TA24 befindet, dann wird die Heckklappentür 315 entriegelt. Wenn sich die tragbare Einheit 18 im in 11B gezeigten effektiven Sendebereich TA3 + TA4 + TA34 befindet, dann werden die Türen 313, 314 nahe dem vorderen Beifahrersitz entrichtet. Gemäß dem obigen intermittierenden Simultansendesteuerprozess, kommt das Fahrzeug 12 ohne die Türsensoren 20a, 20b, 20c aus.
4. Ausführung
Nachfolgend wird ein intermittierender Simultansendesteuerprozess zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen von allen NF-Antennen 44, 46, 50, 48 in Bezug auf das in 12 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S21 bestimmt die CPU 30, ob eine Bedingung zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen erfüllt ist oder nicht. Insbesondere ist, wie oben beschrieben, die Bedingung erfüllt, wenn die CPU 30 bestätigt, dass alle Türschalter 28 ausgeschaltet sind und daher alle Türen 311 bis 315 geschlossen sind. Wenn die Bedingung erfüllt ist, dann startet die CPU 30 einen intermittierenden simultanen Sendesteuerprozess zum intermittierenden simultanen Senden von Anfragesignalen.
In Schritt S22 werden Anfragesignale simultan von allen NF-Antennen 44, 46, 50, 48 gesendet.
Hierbei wird ein kombinierter effektiver Sendebereich TAaII (TA1 + TA2 + TA3 + TA4 + TA12 + TA24 + TA34) vorgesehen, wie in 13 gezeigt.
In Schritt S23 wird bestimmt, ob die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TAaII befindet oder nicht. Wenn sich die tragbare Einheit 18 nicht in dem kombinierten effektiven Sendebereich TAaII befindet, dann werden, wenn eine Dauer von 500 (ms) nach dem gleichzeitigen Senden der Anfragesignale abgelaufen ist, Anfragesignale erneut simultan von allen NF-Antennen 44, 46, 50, 48 in Schritt S22 gesendet.
Wenn sich die tragbare Einheit 18 in dem kombinierten effektiven Sendebereich TAaII befindet und in Schritt S23 ein normales Antwortsignal von der tragbaren Einheit 18 zu der am Fahrzeug montierten Einheit 16 geschickt wird, dann werden in Schritt S24 alle Türen 311 bis 315 entriegelt. Gemäß dem obigen intermittierenden Simultansendeprozess können die Türsensoren 201, 20b, 20c ebenfalls weggelassen werden.
Oben sind die ersten bis vierten Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden. Jedoch braucht das Fahrzeug 12 nicht vier NF-Antennen zu haben. Wenn die Tür 313 an dem vorderen Beifahrersitz durch die tragbare Einheit 18 nicht entriegelt zu werden braucht, dann kann das Fahrzeug 12 ein Minimum von drei NF-Antennen haben, einschließlich der NF-Antenne 44, die am Türspiegel 43 nahe dem Fahrer sitzt angeordnet ist, und den NF-Antennen 46, 50, die an den jeweiligen Ecken des hinteren Stoßfängers 304 angebracht sind, ausschließlich der NF-Antenne 48, die an dem Türspiegel 45 nahe dem vorderen Beifahrersitz angebracht ist.
Die NF-Antennen 44, 48, die an den Seitenflächen des Fahrzeugs 12 angebracht sind, sollten bevorzugt an vorstehenden Positionen an der Außenoberfläche des Fahrzeugs 12 angeordnet sein, wie etwa an den Türspiegeln 43, 45, wie oben beschrieben, um den Kommunikationsbereich mit reduzierter elektrischer Sendeleistung weiter zu machen. Die NF-Antennen 44, 48 können an Kotflügelspiegeln angeordnet sein. Alternativ können die NF-Antennen 44, 48 an den jeweiligen Ecken des vorderen Stoßfängers angeordnet sein, d. h. an den jeweiligen Ecken vom Vorderende des Fahrzeugs 12, anstatt an den Türspiegeln 43, 45 angeordnet zu sein.
Die NF-Antennen 46, 50 an den hinteren Ecken des Fahrzeugs 12 sollten bevorzugt in jeweiligen Positionen angeordnet sein, die in der Auswärtsrichtung des Fahrzeugs 12 von der Außenplatte ( Stahlblech) des Fahrzeugs 12 so weit wie möglich entfernt sind, wie etwa dem Heckblech 300, das als Funkwellenabschirmungselement dient, wie oben in Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Da in den 5 und 6 die NF-Antennen 46, 50 von der hinteren Platte 300 durch die hochstehenden Montageplatten 302 schwimmend, d. h. mit Abstand angeordnet sind, sind die NF-Antennen 46, 50 in jeweiligen Positionen mit Abstand von dem Funkwellenabschirmungselement, d. h. dem Außenblech des Fahrzeugs 12 angeordnet.
Da die NF-Antennen 46, 50 an jeweiligen Positionen angeordnet sind, die in der Auswärtsrichtung des Fahrzeugs 12 von der Außenplatte davon so weit wie möglich entfernt sind, können die von den NF-Antennen 46, 50 abgestrahlten Funkwellen weitere Bereiche an den Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 und einen weiteren Bereich an der Rückseite des Fahrzeugs 12 von den Ecken des Fahrzeugs 12, wo die NF-Antennen 46, 50 angeordnet sind, erreichen. Daher kann die Intensität der abgestrahlten Funkwellen reduziert werden, d. h. die elektrische Sendeleistung kann reduziert werden, um gewünschte effektive Sendebereiche herzustellen. Die Größe der NF-Antennen 46, 50 kann reduziert werden, und der Stromverbrauch der Batterie 86 kann dementsprechend reduziert werden.
In obigen Ausführungen haben die NF-Antennen 108x, 108y, 108z der tragbaren Einheit 18 jeweilige Achsen, die sich parallel zu den jeweiligen drei orthogonalen Achsen erstrecken. Daher ist die tragbare Einheit 18 im wesentlichen omnidirektional und kann Anfragesignale zuverlässig auch dann empfangen, wenn sie in irgendeiner räumlichen Position in Bezug auf die am Fahrzeug montierte Einheit 16 angeordnet ist. Somit ist es nicht erforderlich, dass jede der NF-Antennen 44, 46, 48, 50 zwei NF-Antennen aufweist, um ein routierendes Magnetfeld zu erzeugen, wie mit herkömmlichen Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, von den zumindest drei NF-Antennen, zumindest eine NF-Antenne 46 an einer Ecke des Fahrzeugs 12 angebracht, und die restlichen NF-Antennen 44, 50 sind derart angeordnet, dass ihre effektiven Sendebereiche TA1, TA4 den effektiven Sendebereich TA2 der an der Ecke des Fahrzeugs 12 angebrachten NF-Antenne 46 überlappen und jede andere Außenseite des Fahrzeugs 12 nicht überlappen.
Insofern ist zumindest eine NF-Antenne 46 an einer Ecke des Fahrzeugs 12 angebracht, pflanzt sich die von der NF-Antenne 46 abgestrahlte Funkwelle zu beiden Oberflächen des Fahrzeugs 12 an entgegengesetzten Seiten der Ecke fort, d. h. der Seitenoberfläche nahe dem Fahrersitz und der Rückseite nahe der Heckklappentür, um den effektiven Sendebereich (Kommunikationsbereich) TA2 zu erzeugen. Weil die restlichen NF-Antennen 44, 45 derart angeordnet sind, dass ihre effektiven Sendebereiche TA1, TA4 die effektiven Sendebereiche TA2 der an der Ecke des Fahrzeugs 12 angebrachten NF-Antenne 46 überlappen, kann die am Fahrzeug montierte Einheit 16 mit den drei NF-Antennen zuverlässig mit der tragbaren Einheit 18 kommunizieren, die nahe beiden Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 angeordnet ist, d. h. der Seitenoberfläche nahe dem Fahrersitz und der Rückseite nahe der Heckklappentür.
Die an den Ecken angeordneten NF-Antennen 44, 46 oder die NF-Antennen 46, 50 oder die NF-Antennen 44, 46, 50 können gleichzeitig angeregt werden, um beschränkungsfrei Kommunikationsbereiche an den zwei Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 an den entgegengesetzten Seiten der Ecke herzustellen, wo die NF-Antenne 46 angeordnet ist (siehe 11A bis 11C), anders als die in 15B gezeigten herkömmlichen Kommunikationsbereiche.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführung sind, von den vier Antennen 44, 46, 48, 50, die an dem Fahrzeug 12 zur Durchführung von Funkkommunikation mit der tragbaren Einheit 18 angebracht sind, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs 12 befindet, die zwei Antennen 46, 50, deren Kommunikationsbereiche einander überlappen, an den jeweiligen Enden des hinteren Stoßfängers 304 angeordnet, und die anderen Antennen 44, 48 sind an den jeweiligen Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 derart angebracht, dass ihre Kommunikationsbereiche mit den Kommunikationsbereichen der jeweils näheren (46 für 44, 50 für 48) der zwei Antennen 46, 50 an den Ecken des hinteren Stoßfängers 304 überlappen. Daher ist die Anzahl der NF-Antennen, die die Kommunikationsbereiche an den Seitenoberflächen des Fahrzeugs 12 und der Rückseite des Fahrzeugs 12 abdecken, von 5 (herkömmliche Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung) auf 4 reduziert. Im Ergebnis können die Türen des Fahrzeugs 12 mittels einer reduzierten Anzahl von NF-Antennen verriegelt und entriegelt werden, und daher können die Materialkosten, die zur Herstellung der Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung verwendet werden, die Anzahl der Mannstunden, die zur Herstellung der Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung erforderlich sind, und die Herstellungskosten der Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung reduziert werden.
Die herkömmliche Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung benötigt eine Gesamtkommunikationszeit von (t1 bis t5 + tα), wie im Zeitdiagramm (a) (das identisch mit 16 ist) von 14 gezeigt. Da mit dem Einzelsendesteuerprozess gemäß der ersten Ausführung das Vorhandensein der übertragbaren Einheit 18 nahe den drei Oberflächen des Fahrzeugs 12, außer der Vorderseite davon, durch das viermalige Senden eines Anfragesignals Ri bestätigt werden kann, ist die Gesamtkommunikationszeit auf (t1 bis t4 + tα) reduziert, wie im Zeitdiagramm (b) von 14 gezeigt.
Da, mit dem Simuitansendesteuerprozess zum simultanen Senden von Anfragesignalen von zwei NF-Antennen gemäß der zweiten und der dritten Ausführung, das Vorhandensein der tragbaren Einheit 18 nahe den drei Oberflächen des Fahrzeugs 12, außer der Vorderseite davon, durch dreimaliges Senden eines Anfragesignals Ri bestätigt werden kann, wird die Gesamtkommunikationszeit auf (t1 bis t3 + tα) reduziert, wie im Zeitdiagramm (c) von 14 gezeigt.
Da mit dem Simultansendesteuerprozess zum simultanen Senden von Anfragesignalen von den vier NF-Antennen 44, 46, 48, 50, gemäß der vierten Ausführung, das Vorhandensein der tragbaren Einheit 18 nahe den drei Oberflächen des Fahrzeugs 12, außer der Vorderseite davon, durch einmaliges Senden eines Anfragesignals Ri bestätigt werden kann, wird die gesamte Kommunikationszeit auf tα reduziert, wie im Zeitdiagramm (d) von 14 gezeigt.
NF-Antennen (46, 50) sind jeweils an den Ecken eines hinteren Stoßfängers (304) eines Fahrzeugs (12) angebracht. Funkwellen, die von den jeweils an den Ecken des hinteren Stoßfängers (304) angebrachten NF-Antennen (46, 50) abgestrahlt werden, pflanzen sich zu beiden Oberflächen des Fahrzeugs (12) an den entgegengesetzten Seiten der Ecke fort, um effektive Sendebereiche (TA2, TA4) zu erzeugen. Die restlichen NF-Antennen (44, 48) sind jeweils an den Seitenflächen des Fahrzeugs derart angebracht, dass ihre effektiven Sendebereiche (TA1, TA3) die effektiven Sendebereiche (TA2, TA4) der NF-Antennen (46, 50), die jeweils an den Ecken des hinteren Stoßfängers (304) angebracht sind, überlappen.

Claims

Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung, umfassend: eine tragbare Einheit (18); eine an einem Fahrzeug (12) angebrachte Steuereinheit (30) zur Durchführung von Funkkommunikationen mit der tragbaren Einheit (18) durch Funkwellen, und zum Verriegeln und Entriegeln von Türen des Fahrzeugs (12) in Abhängigkeit von Ergebnissen der Funkkommunikationen; und zumindest drei an dem Fahrzeug angebrachte Antennen (44, 46, 50) zur Durchführung von Funkkommunikationen mit der tragbaren Einheit, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindet; wobei zumindest eine (46) der drei Antennen an einer Ecke des Fahrzeugs angebracht ist und die restlichen Antennen (44, 50) derart angeordnet sind, dass ihre Kommunikationsbereiche einen Kommunikationsbereich der an der Ecke des Fahrzeugs angebrachten Antenne überlappen, worin die restlichen Antennen (44, 50) jeweils an Oberflächen des Fahrzeugs (12) an beiden Seiten der Ecke des Fahrzeugs, an der die zumindest eine Antenne (46) angebracht ist, angeordnet sind.
Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung nach Anspruch 1, worin die zumindest eine Antenne (46), die an der Ecke des Fahrzeugs angebracht ist, an einer Ecke eines hinteren Stoßfängers (304) des Fahrzeugs angebracht ist.
Fahrzeugtürverriegelungs-Fernsteuervorrichtung nach Anspruch 1, worin die an der Ecke angebrachte Antenne (46) und zumindest eine der restlichen Antennen (44, 50) gleichzeitig Anfragesignale senden.