JP2009268048A

JP2009268048A - パッシブエントリーシステム及びその機能実行方法

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Publication number: JP2009268048A
Application number: JP2008187374A
Authority: JP
Inventors: Jae Pyung Ko; コ・ジェ−ピョン; Young Tak Kim; キム・ヨン−タク; Kyoung Moon Lee; イ・ギョン−ムン; Dong Seok Kang; カン・ドン−ソク; Ae Kyoung Ko; コ・エ−ギョン; Jae Woo Yang; ヤン・ジェ−ウー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2009-11-12
Also published as: EP2112036A3; EP2112036A2; KR20090111464A; KR100958081B1; US20090261945A1; CN101567096A

Abstract

【課題】スキャン方式を変更し、スマートキーのバッテリー消耗を低減することができるようにする。
【解決手段】本発明によるパッシブエントリーシステムの機能実行方法は、スマートキー電子制御装置からスマートキーを捜すための低周波のスキャン信号を周期的に送信するスキャン過程と、スリップ状態にあるスマートキーがスキャン信号の受信半径内に位置すれば、スキャン信号を受信し、活性状態に切り換える活性化過程とを含んで構成される。
本発明によるパッシブエントリーシステムは、スマートキーを捜すために低周波のスキャン信号を周期的に送信するスマートキー電子制御装置と、スキャン信号の受信半径内に位置すれば、スキャン信号を受信し、スリップ状態から活性状態に切り換えるスマートキーとを含んで構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車制御技術に関し、より詳細には、スマートキーとスマートキー電子制御装置（Electronic Control Unit；ＥＣＵ）間の無線通信を通じて自動車機能を遠隔で制御するパッシブエントリーシステム（passive entry system）及びその機能実行方法に関する。

パッシブエントリーシステムは、パッシブエントリー及びパッシブスタート機能を実行する。パッシブエントリー機能は、運転手が便利にドアロック／オープンを行うもので、スマートキーをユーザが携帯したまま自動車のドアロック／オープンを行うために、トリガー（trigger）する方法として、ドアハンドルのボタンを押すか、静電容量センサーを用いてタッチすることによって、スマートキー電子制御装置が低周波アンテナを駆動し、スマートキーに低周波信号を送信する。これをスマートキーが受信すれば、ウェークアップ（wake up）され、動作を行い、正常なデータを受信すれば、高周波でスマートキー電子制御装置にデータを送信する。この時、正常な無線送受信がなされる場合、スマートキー電子制御装置がドアロック／オープンを行う。

ドアハンドルのボタンやセンサーを活用したパッシブエントリーシステムは、自動車会社が直接生産して販売する場合、ドアハンドルが付着されていることができるが、既存に生産された自動車にドアハンドルを変形するか追加に付着することは、容易な作業ではない。それで、既存の自動車にパッシブエントリーシステムの便利な機能であるパッシブエントリー機能を具現するためには、自動車のドアハンドルを用いたトリガリングをせず、運転手がスマートキーを携帯し、車両周囲の一定の距離内に近付けば、自動に車両内のスマートキー電子制御装置と携帯したスマートキーとの高周波無線送受信により、ドアロック／オープンが行われるようにする。この場合、車両周囲に近付く運転手を確認する方法として、車両で高周波のスキャン信号を続いて周期的に送信しており、これを車両に近付いて高周波受信距離内にあるスマートキーが受信すれば、さらに高周波で信号を送信し、相互間に認証（有効性判断）がなされ、スマートキー電子制御装置が自動車のドアロック／オープンを行う方法がある。

しかし、この方法は、スマートキー電子制御装置及びスマートキーが認証する方法が高周波通信を行うので、車両周囲に数十メートル距離をもって通信がなされ、送受信距離が長くなるにつれて、運転手がドア開閉を望まずに自動車周囲をただ通り過ぎる場合などにも、ドア開閉がなされ、保安性に問題がある。また、スマートキーが高周波受信及び送信機能を具備していなければならないので、製品の価格が高くなり、続いて高周波受信をするために待機していなければならないので、スマートキーのバッテリーが早く消耗される問題点がある。したがって、スマートキーシステムを既存の車両に装着しやすくすると共に、保安性強化及びスマートキーバッテリー消耗を低減することができるシステムが要求されていることが現状である。

したがって、本発明の第１目的は、スキャン方式を変更し、スマートキーのバッテリー消耗を低減することができるようにするためのものである。

本発明の第２目的は、スマートキーユーザが自動車の近接可否によってドアのロック／オープンのような該当機能が行われることができるようにするためのものである。

上記目的を達成するために、本発明は、バッテリーの容量が相対的に大きいスマートキー電子制御装置が周期的に近傍に位置するスマートキーをスキャンするパッシブエントリーシステム及びその機能実行方法を提供する。

本発明によるパッシブエントリーシステムの機能実行方法は、スマートキー電子制御装置からスマートキーを捜すための低周波のスキャン信号を周期的に送信するスキャン過程と、スリップ状態にあるスマートキーがスキャン信号の受信半径内に位置すれば、スキャン信号を受信し、活性状態に切り換える活性化過程とを含んで構成される。

本発明によるパッシブエントリーシステムは、スマートキーを捜すために低周波のスキャン信号を周期的に送信するスマートキー電子制御装置と、スキャン信号の受信半径内に位置すれば、スキャン信号を受信し、スリップ状態から活性状態に切り換えるスマートキーとを含んで構成される。

本発明によるパッシブエントリーシステムのスマートキー電子制御装置は、低周波送信部、高周波受信部及び制御部を含んで構成される。低周波送信部は、スマートキーを捜すためのスキャン信号を周期的に送信する。高周波受信部は、スキャン信号を受信したスマートキーから出力されるＩＤデータを含む機能実行要請信号を受信する。また、制御部は、ＩＤデータの有効性を確認し、ＩＤデータの有効性が確認されれば、要請機能を実行する。

また、本発明によるパッシブエントリーシステムのスマートキーは、低周波受信部、制御部及び高周波送信部を含んで構成される。低周波受信部は、スマートキー電子制御装置から周期的に送信されるスキャン信号を受信する。制御部は、スキャン信号を受信すれば、スリップ状態から活性状態に切り換え、スマートキー電子制御装置にＩＤデータを含む特定機能の実行を要請する機能実行要請信号を出力する。また、高周波送信部は、機能実行要請信号をスマートキー電子制御装置に送信する。

本発明によれば、スマートキーがスリップ状態にあり、スマートキーのバッテリー容量に比べて相対的に大きいバッテリー容量を有するスマートキー電子制御装置が周期的に近傍に位置するスマートキーをスキャンすることによって、スマートキーのバッテリー消耗を低減し、バッテリーの交替周期を延長することができる。

スマートキーは、スリップ状態で連続的に一定の回数のスキャン信号を受信した場合、活性状態に切り換えられるので、スマートキーの誤動作を抑制することができる。

特にスマートキー電子制御装置は、低周波のスキャン信号でスキャン工程を行うので、高周波のスキャン信号に比べて受信半径が短いため、スマートキーは、自動車に近寄る場合に活性状態に切り換えられ、該当機能、例えばドアオープン機能の実行を要請することによって、信頼性あるパッシブエントリーシステムを具現することができる。

また、スマートキー電子制御装置に複数の低周波用送信アンテナを設置することによって、スキャン信号の受信半径を拡張し、受信半径内に位置するスマートキーを迅速に捜すことができる。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例をより詳細に説明する。

パッシブエントリーシステム
本発明の実施例によるパッシブエントリーシステム１００は、図１乃至図３ｃに示されたように、自動車１０に設置されるスマートキー電子制御装置２０と、ユーザが携帯することができ、スマートキー電子制御装置２０と無線通信を行うスマートキー３０とを含んで構成される。スマートキー３０を携帯するユーザは、スマートキー電子制御装置２０との低周波及び高周波信号を利用した無線通信を通じて自動車１０の機能を遠隔で制御することができる。もちろんスマートキー３０は、スマートキー電子制御装置２０に認証を経って登録されたスマートキーである。

この時、スマートキー３０を用いて遠隔で制御することができる機能は、エンジンモジュール１１の制御を用いたエンジン始動及びエンジン停止、ドアモジュール１３の制御を用いたドアロック及びドアオープン、盗難防止モジュール１５の制御を用いた盗難防止機能設定及び盗難防止機能解除などを含む。その他、スマートキー３０を用いて遠隔で自動車１０の多様な機能を制御することができる。

スマートキー電子制御装置２０は、低周波送信部２１、高周波受信部２５、第１制御部２３及び第１バッテリー２９を含んで構成され、自動車１０の内部に設置される。

低周波送信部２１は、スマートキー３０を捜すためのスキャン信号２４を周期的に少なくとも１つの低周波用送信アンテナ２２を介して送信する。低周波送信部２１は、１２０〜１４０ｋＨｚ周波数帯域のスキャン信号２４を送信する。低周波用送信アンテナ２２は、スキャン信号２４を外部に効果的に送信することができるように、自動車１０のウィンドシールド１７の上端部分に取り付けられることができる。また、低周波用送信アンテナ２２は、自動車１０の内部または外部の適当な場所に設置されることができる。スキャン信号２４の受信半径Ｒは、約３ｍ程度である。

高周波受信部２５は、スキャン信号２４を受信したスマートキー３０から出力される機能実行要請信号３４を高周波用受信アンテナ２７を介して受信する。高周波受信部２５は、受信した機能実行要請信号３４を第１制御部２３に出力する。高周波受信部２５は、３００〜４４０ＭＨｚ周波数帯域の信号を受信する。

第１制御部２３は、スマートキー電子制御装置２０の全般的な制御動作を行うマイクロプロセッサーである。第１制御部２３は、受信した機能実行要請信号３４に対応する要請機能を行う。この時、第１制御部２３は、機能実行要請信号３４に含まれたスマートキー３０のＩＤデータの有効性を確認し、有効性が確認されれば、要請機能を実行する。

また、第１バッテリー２９は、スマートキー電子制御装置２０の各構成要素に必要な電を供給する。この時、第１バッテリー２９は、自動車１０に具備されるバッテリーである。

特に低周波送信部２１は、少なくとも１つの低周波用送信アンテナ２２を介してスキャン信号２４を送信する。スキャン信号２４の受信可能領域を拡張するために、低周波送信部２１は、複数の低周波用送信アンテナ２２を含むことができる。例えば、低周波送信部２２は、図３ａに示されたように、１つの低周波用送信アンテナを介してスキャン信号２４を一定の周期に送信することができる。また、低周波送信部２２は、図３ｂに示されたように、２つの低周波用送信アンテナを介して同一の周期を有するスキャン信号２４ａ、２４ｂを交互に送信することができる。または、図３ｃに示されたように、異なる周期を有するスキャン信号２４ｃ、２４ｄを交互に送信することができる。図３ｂでは、２つの低周波用送信アンテナが同一の週期のスキャン信号２４ａ、２４ｂを１：１で交互に送信する例を開示し、図３ｃでは、２つの低周波用送信アンテナがスキャン信号２４ｃ、２４ｄを１：２で交互に周期的に送信する例を開示したが、これに限定されるものではなく、多様な割合でスキャン信号を送信することができる。

なお、スマートキー電子制御装置２０は、第１メモリ部をさらに含むことができる。第１メモリ部は、第１制御部２３に含まれるか、別に設置されることができる。第１メモリ部は、スマートキー電子制御装置１０の動作制御の時に必要なプログラムと、当該プログラム実行中に発生するデータを格納し、１つ以上の揮発性メモリ素子と非揮発性メモリ素子とからなる。第１メモリ部は、スマートキー３０との無線通信を通じてリモートコントロール信号を処理するのに必要な実行プログラムと、当該実行プログラムの実行中に発生するスマートキー３０のＩＤデータを格納する。

スマートキー３０は、低周波受信部３１、第２制御部３３、高周波送信部３５及び第２バッテリー３９を含んで構成される。

低周波受信部３１は、スマートキー電子制御装置２０から周期的に送信されるスキャン信号２４の受信半径Ｒ内に位置する時、スキャン信号２４を低周波用受信アンテナ３２を介して受信する。低周波受信部３１は、受信したスキャン信号２４を第２制御部２３に出力する。低周波用受信アンテナ３２としては、全方向に低周波信号を受信するために、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の３軸アンテナを使用する。低周波受信部３１は、１００〜３００ｋＨｚ周波数帯域の信号を受信することができる。

第２制御部３３は、スマートキー３０の全般的な制御動作を行うマイクロプロセッサーである。第２制御部３３は、スキャン信号２４を受信すれば、スリップ状態から活性状態に切り換え、スマートキー電子制御装置２０に特定機能の実行を要請する機能実行要請信号３４を高周波送信部３５に出力する。この時、活性状態は、スキャン信号２４を受信し、第２制御部３３がウェークアップ及びトリガーされることを意味する。

高周波送信部３５は、第２制御部３３で出力された機能実行要請信号３４を高周波用送信アンテナ３７を介してスマートキー電子制御装置２０に送信する。高周波送信部３５は、３００〜４４０ＭＨｚ周波数帯域の信号を送信する。この時、機能実行要請信号３４は、スマートキー３０のＩＤデータを含む。

また、第２バッテリー３９は、スマートキー３０の各構成要素に必要な電源を供給する。

特に第２制御部３３は、スマートキー３０の誤動作を抑制するために、スリップ状態で連続的に一定の回数のスキャン信号２４を受信すれば、活性状態に切り換える。すなわち低周波受信部３１を介してスキャン信号２４を最初に受信した後に、スマートキー電子制御装置２０に対するスマートキー３０の位置によってスキャン信号２４を逃す場合も発生し得るからである。

なお、スマートキー３０は、第２メモリ部をさらに含むことができる。第２メモリ部は、第２制御部３３に含まれるか、別に設置されることができる。第２メモリ部は、スマートキー３０の動作制御の時に必要なプログラムと、当該プログラム実行中に発生するデータを格納し、１つ以上の揮発性メモリ素子と非揮発性メモリ素子とからなる。第２メモリ部は、無線通信を通じて自動車１０の機能を遠隔で制御するのに必要な実行プログラムと、当該実行プログラムの実行中に発生するデータを格納する。

このように本実施例によるパッシブエントリーシステム１００は、スマートキー３０がスリップ状態にあり、スマートキー３０のバッテリー容量に比べて相対的に大きいバッテリー容量を有するスマートキー電子制御装置２０が、周期的に近傍に位置するスマートキー３０をスキャンすることによって、第２バッテリー３９の電力消耗を低減し、第２バッテリー３９の交替周期を延長することができる。スマートキー３０は、スリップ状態で連続的に一定の回数のスキャン信号２４を受信した場合に活性状態に切り換えられるので、スマートキー３０の誤動作を抑制することができる。スマートキー電子制御装置２０は、低周波のスキャン信号２４でスキャン工程を実行するので、従来の高周波のスキャン信号に比べて受信半径Ｒが短いため、スマートキー３０は、自動車１０に近寄る場合に活性状態に切り換えられ、該当機能の実行をスマートキー電子制御装置２０に要請することによって、信頼性あるパッシブエントリーシステム１００を具現することができる。また、スマートキー電子制御装置２０に複数の低周波用送信アンテナを設置することによって、スキャン信号２４の受信半径Ｒを拡張し、受信半径Ｒ内に位置するスマートキー３０を迅速に捜すことができる。

パッシブエントリーシステムの機能実行方法
以下、本発明の実施例によるパッシブエントリーシステム１００の機能実行方法を図２、図４及び図５を参照して説明する。この時、実行される機能としてドアロック／オープンを例示したが、これに限定されるものではない。

まず、ユーザが携帯しているスマートキー３０は、スリップ状態にあり（Ｓ５１）、スマートキー電子制御装置２０は、スマートキー３０を捜すために低周波のスキャン信号２４を周期的に送信する（Ｓ５３）。スマートキー電子制御装置２０で送信されるスキャン信号２４は、一定の受信半径（図１のＲ）を有する。

Ｓ５５過程で、スマートキー３０は、スキャン信号２４の受信半径内にスマートキー３０が位置するか否かを判断する。

Ｓ５５過程の判断結果、スキャン信号２４の受信半径の外に位置すれば、スマートキー３０は、Ｓ５１過程のスリップ状態を維持する。スマートキー電子制御装置２０は、ドアロック状態を維持する。

Ｓ５５過程の判断結果、スキャン信号２４の受信半径内に位置すれば、Ｓ５７過程で、スマートキー３０は、低周波受信部３１を介してスキャン信号２４を受信する。次に、Ｓ５９過程で、スマートキー３０は、スキャン信号２４が連続的に一定の回数受信されるか否かを判断する。

Ｓ５９過程の判断結果、一定の回数以下にスキャン信号２４が受信された場合、スマートキー３０は、Ｓ５１過程のスリップ状態をそのまま維持する。

Ｓ５９過程の判断結果、一定の回数のスキャン信号２４を連続して受信した場合、Ｓ６１過程で、スマートキー３０は、スリップ状態から活性状態に切り換える。次に、Ｓ６３過程で活性化されたスマートキー３０は、特定機能の実行を要請する機能実行要請信号３４を高周波送信部３５を介してスマートキー電子制御装置２０に送信する。この時、機能実行要請信号３４は、スマートキー３０のＩＤデータを含む。

Ｓ６５過程で、スマートキー電子制御装置２０は、高周波受信部３５を介して機能実行要請信号３４を受信する。また、Ｓ６７過程で、スマートキー電子制御装置２０は、受信された機能実行要請信号３４に含まれたスマートキー３０のＩＤデータの有効性を確認する。

Ｓ６７過程の確認結果、有効な場合、Ｓ６９過程で、スマートキー電子制御装置２０は、受信した機能実行要請信号３４に対応する要請機能を行う。この時、要請機能は、ドアオープンであることができ、スマートキー電子制御装置２０は、ドアオープンを行う。

一方、Ｓ６７過程の確認結果、有効ではない場合、スマートキー電子制御装置２は、受信した機能実行信号３４に対応する要請機能を行わない。すなわちスマートキー電子制御装置２０は、ドアのロック状態を維持する。

以下では、このような本実施例による機能実行過程を図５の波形図を参照して説明する。図５では、低周波送信部が１つの低周波用送信アンテナを介してスキャン信号２４を送信する場合を例示した。

図２及び図５を参照すれば、スマートキー電子制御装置２０は、低周波送信部２１を介して周期的にスキャン信号２４を送信する。スマートキー３０がスキャン信号２４の受信半径内に位置しなければ、スリップ状態を維持する。また、スマートキー３０がスキャン信号２４の受信半径内に位置すれば、スリップ状態から活性状態に切り換え、機能実行要請信号３４を高周波送信部３５を介してスマートキー電子制御装置２０に送信する。参照番号８０は、スマートキー３０がスキャン信号２４を初めて受信した地点を示す。

以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。

本発明によるパッシブエントリーシステムを示す図である。本発明の実施例によるパッシブエントリーシステムの構成を示すブロック図である。スマートキー電子制御装置で送信されるスキャン信号を示す波形図である。スマートキー電子制御装置で送信されるスキャン信号を示す波形図である。スマートキー電子制御装置で送信されるスキャン信号を示す波形図である。本発明の実施例によるパッシブエントリーシステムの機能実行方法を示す流れ図である。図４の機能実行方法によるスマートキー電子制御装置で送信されるスキャン信号に対してスマートキーから出力される機能実行要請信号の波形図である。

符号の説明

１０自動車
２０スマートキー電子制御装置
２１低周波送信部
２２低周波用送信アンテナ
２３第１制御部
２５高周波受信部
２７高周波用受信アンテナ
２９第１バッテリー
３０スマートキー
３１低周波受信部
３２低周波用受信アンテナ
３３第２制御部
３５高周波送信部
３７高周波用送信アンテナ
３９第２バッテリー
１００パッシブエントリーシステム

Claims

スマートキー電子制御装置が、スマートキーを捜すための低周波のスキャン信号を周期的に送信するスキャン過程と、
スリップ状態にあるスマートキーが前記スキャン信号の受信半径内に位置すれば、前記スキャン信号を受信し、活性状態に切り換える活性化過程と、を含むパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記スキャン過程は、少なくとも１つの低周波アンテナを介してスキャン信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記スキャン過程は、複数の低周波アンテナを介してスキャン信号を送信し、それぞれの前記低周波アンテナを介して送信されるスキャン信号の周期は、整数倍に同一であるか、互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記活性化過程は、前記スマートキーがスリップ状態で連続的に一定の回数のスキャン信号を受信すれば、活性状態に切り換えることを特徴とする請求項２に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記活性化したスマートキーが、前記スマートキー電子制御装置に特定機能実行を要請する高周波の機能実行要請信号を送信する機能実行要請過程と、
前記機能実行要請信号を受信した前記スマートキー電子制御装置が、前記要請機能を実行する機能実行過程とをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記機能実行過程は、
前記受信した機能実行要請信号に含まれた前記スマートキーのＩＤデータの有効性を確認し、有効性が確認されれば、前記要請機能を実行することを特徴とする請求項５に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
前記機能実行過程で実行される機能は、エンジン始動、エンジン停止、ドアロック、ドアオープン、盗難防止機能設定または盗難防止機能解除のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のパッシブエントリーシステムの機能実行方法。
スマートキーを捜すために低周波のスキャン信号を周期的に送信するスマートキー電子制御装置と、
前記スキャン信号の受信半径内に位置すれば、前記スキャン信号を受信し、スリップ状態から活性状態に切り換えるスマートキーと、を含むことを特徴とするパッシブエントリーシステム。
前記スマートキー電子制御装置は、少なくとも１つの低周波アンテナを介してスキャン信号を送信することを特徴とする請求項８に記載のパッシブエントリーシステム。
前記スマートキー電子制御装置は、複数の低周波アンテナを介してスキャン信号を送信し、それぞれの前記低周波アンテナを介して送信されるスキャン信号の周期は、整数倍に同一であるか、互いに異なることを特徴とする請求項９に記載のパッシブエントリーシステム。
前記スマートキーは、スリップ状態で連続的に一定の回数のスキャン信号を受信すれば、活性状態に切り換えることを特徴とする請求項９に記載のパッシブエントリーシステム。
前記活性化したスマートキーは、前記スマートキー電子制御装置に特定機能実行を要請する高周波の機能実行要請信号を送信し、
前記スマートキー電子制御装置は、前記機能実行要請信号を受信し、前記要請機能を実行することを特徴とする請求項１１に記載のパッシブエントリーシステム。
前記スマートキー電子制御装置は、前記受信された機能実行要請信号に含まれた前記スマートキーのＩＤデータの有効性を確認し、有効性が確認されれば、前記要請機能を実行することを特徴とする請求項１２に記載のパッシブエントリーシステム。
前記機能は、エンジン始動、エンジン停止、ドアロック、ドアオープン、盗難防止機能設定または盗難防止機能解除のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載のパッシブエントリーシステム。
スマートキーを捜すためのスキャン信号を周期的に送信する低周波送信部と、
前記スキャン信号を受信したスマートキーから出力されるＩＤデータを含む機能実行要請信号を受信する高周波受信部と、
前記ＩＤデータの有効性を確認し、前記ＩＤデータの有効性が確認されれば、要請機能を実行する制御部と、を含むことを特徴とするパッシブエントリーシステムのスマートキー電子制御装置。
スマートキー電子制御装置から周期的に送信されるスキャン信号を受信する低周波受信部と、
前記スキャン信号を受信すれば、スリップ状態から活性状態に切り換え、前記スマートキー電子制御装置にＩＤデータを含む特定機能の実行を要請する機能実行要請信号を出力する制御部と、
前記機能実行要請信号を前記スマートキー電子制御装置に送信する高周波送信部と、を含むことを特徴とするパッシブエントリーシステムのスマートキー。