JP2005515330A - 自動車のロック装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に、自動車（１）のキーレスエントリ／スタータ機能の形式の動作独立アクセスまたは運転認証のための、及び／又は動作依存アクセスまたは運転認証のためのロック装置（３）に関する。ロック装置（３）は、制御ユニットとして構成される、自動車のドア（６）、点火ロック、ハンドルロックをロック解除及び／又はロックする制御ユニットに加えて、イモビライザ、モータ制御ユニットなどをロック解除及び／又はロックする２つの状態を有する第１の装置（４）を具備する。ロック装置は、電子キー、ＩＤエミッタ、チップカード等として構成される対応する第２の装置（５）も具備する。動作させる目的で、これらの２つの装置（４、５）は、信号を送信及び／又は受信する手段を具備する。第２の装置（５）と第１の装置（４）との間で送信される信号（７）の少なくとも１種類は、一旦送信された動作信号が認証された第２の装置（５）に対して肯定的に識別されると、第１の装置（４）の状態が修正されるように前記第２の装置（５）を認証する暗号化された動作信号である。その初期動作の前に、第２の装置（５）は、エネルギー消費が減少した休止状態にあり、動作独立機能を妨げる。第２の装置（５）は、前記休止状態から、初期認証の形式の最初のユーザ依存認証時に、少なくとも幾つかの動作独立機能が許可される、待機状態に転換される。

Description

本発明は、請求項１の前段によるロック装置に関する。

セキュリティ要件が増大してくると、例えば、電磁波によって作動する電子ロック装置が採用される。特に自動車において、このようなロック装置は、アクセス認証のためのドアロック装置として、及び／又は運転認証のための点火ロック装置、ハンドルロック手段、イモビライザ等として使用される。

このようなロック装置は、特許文献１に記載されている。ロック装置は、自動車のドア、点火ロック等をロック及び／又はロック解除する制御装置として具化され、少なくとも２つの状態を有する第１の装置と、電子キーの形式で具化される関連付けられた第２の装置とから構成される。これらの２つの装置は、それらの意図する動作のため、信号を送信及び／又は受信する手段を有する。意図した動作モードにおいて、少なくとも１種類の信号は、キーと制御装置の間でキーを認証する暗号化された動作信号として送信されるので、制御装置の状態の変更は、送信された動作信号が評価された後に、ゆえにそのキーが認証されるともたらされる。

動作依存的に動作するこのようなロック装置はまた、動作独立的、いわゆる「キーレス」機能でさらに展開されている。従って、「キーレスエントリ」機能を利用すると、ユーザは電子キーをもはや手動で作動させる必要が無くなる。ユーザーがそのキーを所持するだけで十分となる。動作信号は、それでユーザが、自動車の近くに位置するアクティブ領域に居る場合に２つの装置間でアクセス認証のために自動的に送信され、例えばそこで自動車のドアのドアハンドルを作動させる。同様に、これらのロック装置は、「キーレスゴー」機能を有しても良く、運転認証の動作信号は、ユーザが車内に居る場合２つの装置間で自動的に送信され、例えばダッシュボード上の始動／停止プッシュボタンキーを作動させる。

キーレス機能を可能にするために、キーは継続的に待機状態にあるので、キーは継続的にエネルギーを消費する。このエネルギー消費は、全く使用していない新しいキーでも生じる。キーが保管されているとき、例えば自動車が納車される前か、またはキーがスペアキーである場合でも、これは、キー内蔵バッテリの早期の消耗につながる。極端な場合、そのキーは、ユーザに納車されるときにはもはや作動不能となることさえあり得る。

独国特許出願公開第４３ ４０ ２６０ Ａ１号明細書

本発明は、キーが渡される前のエネルギーの消費が低減されるような「キーレス」機能を備えたロック装置を開発することを目的とする。

この目的は、請求項１の特徴によって一般的なタイプのロック装置で達成される。

本発明によるロック装置の場合において、キーとして使用される第２の装置は、その初期作動前は、動作独立機能が不可能である休止状態であり、エネルギーの消費が低減される。最初の動作依存認証中、つまり初期認証時に、第２の装置は、ゆえに休止状態から、動作独立機能が少なくとも部分的に可能となる待機状態に切り換えられる。本発明のさらなる改良は、従属請求項の主題である。

休止状態において第２の装置は完全にスイッチが切られた状態にあることが提案される。その結果、第２の装置の場合、初期作動前のエネルギーの消費が基本的に全くない。第２の装置は、製造中、特にユーザに納品されるとき、便宜上休止状態にある。その結果、第２の装置それ自体は、納品前に長期間保管されていても尚も新規の状態にある。

特許文献１に記載のロック装置において、動作依存運転認証のための電子点火ロックが自動車内に配備される。点火ロックは、第２の装置が動作依存認証のためにユーザによって挿入されるレセプタクルを有する。それで、休止状態から待機状態に第２の装置を切り換える初期認証のためにも点火ロックを使用することが好ましい。この目的のため、点火ロックにおける初期認証は、第２の装置として使用されるキーがレセプタクルに差し込まれた後に行われる。これは、一方、ユーザ本人によって都合良く実行されるので、キーが実際に使用されるまでエネルギーの節約を継続できる。他方、キーの初期作動は、ゆえに付属の装置も用いず、ゆえに、追加コストもなく実行できる。

本発明で達成される利点は、特に、第２の装置が使用されるまでそのエネルギーを節約することができるという事実にある。エネルギーは広範囲に、特に、例えば、第２の装置が尚も保管状態にある場合、前記装置が納品されるときまで節約される。その結果、第２の装置に必要なバッテリの耐用年数が延長される。第２の装置がスペアキーである場合、キーのバッテリが早期に消耗状態になり、そのキーを緊急時に使用できない状況を都合良く防止することができる。

多様な展開や実施形態を有する本発明の典型的実施形態を図で例示し、以下でより詳細に説明する。

図１は、自動車１を認証されたユーザ２と共に示す。自動車１は、制御装置として具化される第１の装置４と、関連付けられた第２の装置５とを具備するドアロック装置としてのロック装置３を、アクセス認証のために、備えている。第２の装置５は、電子キー、認識（ＩＤ）送信器、チップカード、スマートカード等の形式で具化される。第２の装置５は、認証されたユーザ２に所有されており、その結果、ユーザは活性領域８内での自動車への動作独立アクセスを有する。

第１の装置４は、自動車のドア６が第１の状態でロックされ、第２の状態でロック解除される少なくとも２つの状態を有する。２つの装置４、５は、それらの意図した動作のため、信号７を送信及び／又は受信する手段を有する。第２の装置５と第１の装置４の間で送信されるこれらの信号の少なくとも１種類は、暗号化された電磁動作信号１５である（図３参照）。暗号化された動作信号１５は、第２の装置５を認証するために使用され、その結果、送信される動作信号１５の肯定的な評価後、第１の装置４の状態の変更は、第２の装置５が認証されるともたらされる。暗号化された動作信号１５は、認証されたユーザ２が自動車のドア６のドアハンドル１６を作動させるかまたはドアハンドル１６に接近すると送信される。その結果、自動車のドア６のロック解除がキーレスエントリ機能に従って誘発される。同様に、暗号化された動作信号１５はまた、ユーザが活性領域８に入ると直ちにユーザ２の介在もなく自動的に送信されるが、これについては以下で詳述しない。ユーザが外部から自動車のドア６を閉じる場合、自動車のドア６は自動的にロックされる。同様に、自動車のドア６は、ユーザが活性領域８から立ち去った後、自動的にロックされる。

ロック装置３はまた、動作と無関係に自動車１の運転認証を検出する。この目的のため、制御装置として具化される第１の装置４はまた、２つの状態に従って、図２で示される、点火ロック９の、またはハンドルロック手段１０のロックの解除及び／又はロックをもたらす。同様に、自動車１のもう１つの機能的に関連する構成要素が、第１の装置４によって対応して作動される。例えば、イモビライザまたはエンジン制御ユニットなどがこの結果として有効及び／又は無効にされることが可能となる。暗号化された動作信号１５は、認証されたユーザ２が自動車１内に居り、始動／停止スイッチ１１を作動させると、第２の装置５の認証のために送信される。その結果、自動車１の始動プロセスなどがキーレスゴー機能に従って誘発される。

本発明によるロック装置３の動作の動作独立方式を図３を参照して詳述する。最初に、第１の装置４は、関連付けられた第２の装置５に、ウエークアップ信号として指定された電磁信号１２を送信する。その結果、第２の装置５がエネルギーの消費を低減した待機状態から意図した動作のための活性状態に切り換えられる。この後、第１の装置４は、下記でも領域画定信号と称される少なくとも１種類の他の電磁信号１３を送信する。その結果、関連付けられた第２の装置５は、その位置を第１の装置４に対し決定できる。特に、第２の装置５が自動車１の外側、および適切であれば、どの位置、及び／又は自動車１内に在るかを検出することができる。第２の装置５は続いて、下記でも応答信号と称される、決定された位置に関する情報を含む他の信号１４を第１の装置４に送信する。最後に、すでに説明したように、暗号化電子動作信号１５が、認証目的のため第１および第２の装置４、５間で送信される。信号１５は、特に複数の構成信号から構成され、２つの装置４、５の間の双方向通信で送信される。双方向通信それ自体についてのより詳しい説明は特許文献１を参照のこと。

概略ブロック回路線図として図３にも示される第２の装置５は、送信器／受信器１７と、例えば、マイクロコンピュータから構成される論理回路１８とを有する。送信器／受信器１７および論理回路１８にエネルギーを供給するために、エネルギーアキュムレータ２８、例えばバッテリは、第２の装置内に配置される。第１の装置４は、例えば、図２に見られるように２つの送信器２４ａ、２４ｂを包含する。それぞれの場合でこれらの送信器２４ａ、２４ｂの一方が自動車１のドア領域に配備され、特に送信器２４ａは左側の自動車ドア６に配備され、送信器２４ｂは右側の自動車ドア６に配備される。さらに、他の送信器２４ｃを、自動車１の後部領域の第１の装置４の第３の送信器として配備しても良い。送信器２４ａ、ｂ、ｃは、特にウエークアップ信号１２および領域画定信号１３を送信するために使用される。さらに、第１の装置４は、例えば、点火ロック９に配備される他の送信器／受信器２０を包含する。応答信号１４および動作信号１５は、送信器／受信器２０と送信器／受信器１７の間で送信される。

ロック装置３は、以下で詳述され、ユーザ２によって代替手段として、またはキーレスエントリ／ゴー機能が故障したときに使用される動作依存アクセス認証及び／又は運転認証をも有する。

図４からも明白なように、アクセス認証のためのロック装置３は、電子キーの形式で具化される第２の装置５を使用する遠隔制御下でも作動される。この場合では、自動車１のドア６は、自動車１から一定最大距離まで遠隔制御下でロックおよびロック解除できる、すなわち、自動車のドア６の中央ロック装置は、ゆえにユーザ２によって作動できる。

この目的のため、暗号化遠隔制御信号２１は、図２に示された第２の装置５と送信器／受信器２０との間で送信される。当然、送信器／受信器２０’も自動車１内の中央のどこかの場所、例えば、図４に示されるように、ルームミラー２２上に配備できる。無線周波信号及び／又は赤外線信号等の電磁信号は、一般に遠隔制御信号２１として使用される。遠隔制御信号２１の送信は、第２の装置５のハウジング上に配置され、プッシュボタンキーとして構成される作動要素２３によってユーザ２により誘発される。送信された遠隔制御信号２１は、次に、自動車１内に配備される第１の装置４に送られ、その肯定的な評価後、すなわち、それが認証された第２の装置５である場合、例えば、それぞれの自動車ドア６内に配備され、バス装置２５を経て第１の装置４に接続される制御ユニット２９が自動車のドア６をロックまたはロック解除するために作動される。図４に示された第２の装置５の場合、合計３つのプッシュボタンキー２３、より詳しくは、自動車のドア６をロック解除およびロックする１つのプッシュボタンキー２３と、トランクを開くもう１つのプッシュボタンキー２３とがある。

図４は、動作依存運転認証をも示す。この目的のため、第２の装置５は、その前方部分２６が、動作不能にされた電子点火ロック９のレセプタクル２７に挿入される。挿入中、第２の装置５は、切換要素、点火ロック９内に配備される、いわゆる「キー差し込み」スイッチに作用する。その結果、点火ロック９から第２の装置５へのエネルギーの誘導伝送のスイッチが入るので第２の装置５の意図した動作に必要なエネルギーが点火ロック９に供給される。点火ロック９は、次に暗号化された動作信号１５を、例えば、赤外線信号の形式で行われても良い、レセプタクル２７内に配置される第２の装置５と交換する。送信された動作信号１５の肯定的な評価後、点火ロック３の許可プロセスが誘発される。点火ロック９が許可されると、自動車１を始動させるために点火ロック９内での第２の装置５のさらなる動きが次に可能となる。

すでに詳細に上述したように、第２の装置５は、少ないエネルギー要件で、動作独立機能が少なくとも部分的に働くことができる待機状態を有する。但し、待機状態において、第２の装置５の、エネルギーを消費するある程度の部分動作は、ウエークアップ信号１２を受信し、処理できるようにするために維持される。第２の装置５が最初に必要とされるまでエネルギーを節約する、ゆえにエネルギーアキュムレータ２８の耐用年数を延ばすために、本発明によれば、第２の装置５がその初期作動前は休止状態にある。動作独立機能は、休止状態では働くことができない、ゆえに第２の装置５のエネルギー消費は著しく減少する。

但し、第２の装置５の休止状態では、適切であれば、第１の装置４から発せられたウエークアップ信号１２は、無駄になる。それで、必要な場合に、動作独立機能がユーザ２によって作動され、第２の装置５が、初期認証の形式の第１の動作依存認証中に、休止状態から、動作独立機能が少なくとも部分的に可能となる待機状態に切り換えられる。その結果、ユーザ２は、第２の装置５が尚も休止状態である場合、必要なときにはいつでも動作独立機能を容易に作動できる。

休止状態において、第２の装置５は、便宜上完全にスイッチが切られた状態にある。多くても漏洩電流が、それで図３による第２の装置５の送信器／受信器１７と論理回路１８内に流入し、その結果、第２の装置５は実質的にエネルギーを消費しない。エネルギーの節約を最大化するために、第２の装置５が製造中およびユーザ２への納品まですでに休止状態にあることも重要である。

すでに説明したように、および図４から明白であるように、動作依存運転認証の電子点火ロック９が自動車１内に配備される。第２の装置５を休止状態から待機状態に切り換えることができるように動作依存初期認証をユーザ２が容易に実行できるようにするために点火ロック９を使用することが適切である。この目的のため、第２の装置５は、点火ロック９のレセプタクル２７に挿入される。第２の装置５は、その前方部分２６がレセプタクル２７に差し込まれた後、点火ロック９から第２の装置５へのエネルギーの誘導伝送のスイッチが入れられる。第２の装置５の活性状態はこのエネルギーを利用してスイッチが入り、論理回路１８の、および送信器／受信器１７の意図した動作が認証目的のために果たされる。意図した動作が実行された後、第２の装置５が待機状態に戻る。待機状態において、すでに説明したように、ウエークアップ信号１２は、意図した動作を開始するためにいつでも受信される。第２の装置５は、以前に動作状態にあったことがなく、その時まで休止状態であった場合、前記装置は、ゆえにそれで動作独立機能のために作動される。第２の装置５において、例えば、一定期間の時間に限り第２の装置５を有効にするために、使用されるタイマー１９（図３に示された）もある。

本発明は、説明され、例示される典型的な実施形態に制限されるものではない。それは、請求項の範囲内での当業者による全ての展開をも含む。このようなロック装置は、自動車にだけ使用されるものではない。例えば、建物などに配備される他のタイプのドアロックにそれを使用することも可能である。

ロック装置を装備した自動車を示す。 特に動作独立機能を有するロック装置の概略ブロック回路図を示す。 信号を送信する線図と共にＩＤ送信器の概略ブロック回路図を示す。 動作依存機能を有するロック装置の概略図である。

符号の説明

１ 自動車
２ （認証された）ユーザ
３ ロック装置
４ 第１の装置
５ 第２の装置
６ 自動車ドア
７ 信号
８ 活性領域
９ 点火ロック
１０ ハンドルロック手段
１１ 始動／停止スイッチ
１２ 信号／ウエークアップ信号
１３ 信号／領域画定信号
１４ 信号／応答信号
１５ 信号／（暗号化）動作信号
１６ ドアハンドル
１７ 送信器／受信器（第２の装置内）
１８ 論理回路
１９ タイマー
２０ 送信器／受信器（第１の装置内）
２０’ 送信器／受信器（第１の装置内）
２１ 遠隔制御信号
２２ ルームミラー
２３ 作動要素／プッシュボタンキー
２４ａ 送信器（第１の装置内）
２４ｂ 送信器（第１の装置内）
２４ｃ 送信器（第１の装置内）
２５ バス装置
２６ 前方部分（第２の装置上）
２７ レセプタクル（点火ロックの）
２８ エネルギーアキュムレータ（第２の装置内）
２９ 制御ユニット（自動車ドア内）

Claims (4)

1. 自動車ドア（６）、点火ロック（９）、ハンドルロック手段（１０）をロック解除及び／又はロックし、イモビライザ、またはエンジン制御ユニットなどを有効及び／又は無効にする制御装置のような、少なくとも２つの状態を有する制御装置として具化される第１の装置４と、電子キー、ＩＤ送信器、チップカードなどの形式で具化される第２の装置５とを有し、前記２つの装置（４、５）は、それらの意図した動作のための、信号を送信及び／又は受信する手段を有し、前記第２の装置（５）と前記第１の装置（４）との間で送信される前記信号（７）の少なくとも１種類は、前記第２の装置（５）を認証する暗号化された動作信号（１５）であるので、送信される前記動作信号（１５）の肯定的な評価後に、前記第１の装置（４）の状態の変更が、前記第２の装置（５）が認証されるともたらされる、自動車１のキーレスエントリ／ゴー機能の形式の動作独立アクセス認証及び／又は運転認証のため、及び／又は動作依存アクセス認証及び／又は運転認証のためのロック装置であって、
   前記第２の装置（５）が最初に作動される前、それは、いかなる動作独立機能も許可されず、エネルギーの消費を低減した休止状態にあり、
   最初の動作依存認証中、前記第２の装置（５）は、最初の認証のようにして、休止状態から、動作独立機能が少なくとも部分的に可能となる待機状態に切り換えられることを特徴とするロック装置。
2. 前記休止状態において前記第２の装置（５）は、実質的にいかなるエネルギー消費もない完全にスイッチが切られた状態であることを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
3. 前記第２の装置（５）は、それが製造される間、特にそれがユーザ（２）に納品される間は前記休止状態であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のロック装置。
4. 動作独立運転認証のための電子点火ロック（９）は、前記自動車（１）内に配備され、
   前記点火ロック（９）は好ましくは前記第２の装置（５）用レセプタクル（２７）を有し、
   さらに、動作依存の最初の認証は好ましくは前記第２の装置（５）が前記レセプタクル（２７）に挿入された後に実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロック装置。

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