JP2009532600A - 自動車の自動施錠システム - Google Patents

Abstract

【課題】 アンテナ数の限定によるコストの低減とともに、柔軟性に富む組み込み、信頼性の高い検出を可能にする、自動車の開放可能なパネルの自動施錠システムを提供する。
【解決手段】 自動車に搭載され、識別子デバイスと通信することができる制御ユニットと、自動車に搭載された制御ユニットと識別子デバイスとの通信を確立するための通信手段と、同時に電力を供給される複数のアンテナを備え、２つの隣接し合うアンテナの電磁場が加算されて合成場が形成されて、自動車のまわりに、アクティブゾーンが画定されるデバイスとを備え、かつ、少なくとも１つの開放可能なパネルを有する各面に配置されている、総計３つのアンテナを備えている自動施錠システムである。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の自動施錠システム、より詳細には、運転者が車両から立ち去るときに、全ての開放可能なパネル（ドア、トランク、テールゲートなど）を自動的に施錠するシステムに関する。

車両アクセスのための、いわゆるハンズフリーな「知的」システムが、過去数年にわたって現れてきている。これらのデバイスを用いると、開放可能なパネル（ドア、トランク、テールゲートなど）を、ユーザによる手動操作を介することなく解錠することができる。

このことをなすために、ユーザは、自動車の開放可能なパネルの近くにいるとき、そして、通常はユーザが、ドアノブ、または開放可能なパネルの任意の車外開放制御デバイスを操作しているときに、車載制御ユニットに認定ユーザを識別させることができる識別手段、すなわち「識別子デバイス」を与えられている。

この識別は、通常、車載制御ユニットと識別子デバイスとの間の双方向通信を確立する通信手段によって遂行される。

車載制御ユニットと携帯型識別子デバイスとの間のＲＦ通信は、システム毎に異なる構成を有する、アンテナを備えたデバイスを介して実行される。

用いられているデバイスのなかに、車両の外壁領域、またはノブ領域に配置された複数のアンテナを有するデバイスが挙げられる。これらのアンテナは、一般に、磁心に巻かれたコイル形状に作られており、車両周辺のいずれかの場所に位置しているかもしれない識別子デバイスに問い合わせ信号を送るために、逐次的に電力を供給される。この方法は、良好に動作するが、多くの場合において、識別子デバイスへの問い合わせ信号送信の確立に必要な時間を短縮することが望ましい。

車両にすぐ近接して張り出しており、かつ、例えば、扇形アンテナと呼ばれる、導線から成る扇形の単一のアンテナを有するデバイスを使用する解決方法が提案されている。このアンテナは、車両の屋根の下に位置している庇上に組み込まれている。電力が供給されると、このアンテナは、車両の周辺に均一な放射場を発生させる。これによって、識別子デバイスが、車両の近くのどこに位置していようとも、ただ１回の放射場の放出の間に、識別子デバイスに問い合わせ信号を送ることができる。

ほとんどの場合、ハンズフリーアクセスシステムを有する車両は、車両の開放可能なパネルを施錠するために、ユーザによる動作を必要とする。通常、施錠手段を起動させるために、ユーザは、ドアの外部開放制御装置上にあるプッシュボタンを操作する。

ユーザからの高まる要求に答えるために、ユーザによる手動起動を必要としない、自動閉扉とも呼ばれる、車両用の自動施錠が求められている。

車両の不時の施錠を避けるために、システムは、車両外部に識別子デバイスが存在することを検証しなければならない。この検証は、通常、ユーザ認証と組み合わされる。

施錠中に、ユーザが、ユーザの車両から急いで立ち去ることがある。また、例えばガソリンタンクをいっぱいにする場合のように、アンテナデバイスによってカバーされていないゾーンに移動することがあるため、車両と識別子デバイスとの間の通信の確立が困難になることがある。したがって、車載制御ユニットによる識別子デバイスへの問い合わせ信号の送信は、ドアを閉めた後すぐに行わなければならず、また、車両の近くに保持されている、ユーザの識別子デバイスが、必ず、車載制御ユニットによって認識されるように、この通信を可能にするアンテナデバイスによってカバーされる監視ゾーンの範囲は、車両を囲んで十分に広く、かつ均一でなければならない。

しかし、盗難防止セキュリティの規定要件を満たすために、監視ゾーンの範囲は、あまり広くてはならない。例えば、識別子デバイスの所持者が、彼の車両から、２メートル以上離れているのに、監視ゾーンの範囲という観点では、識別子デバイスは、依然として、車両に近いゾーンにあると見なしうる場合には、その識別子デバイスが相当離れた場所にあっても、悪意のある人間が、容易に、開放可能なパネルの１つを操作することができるということになる。

複数のアンテナを備えたデバイスを用いる際に遭遇する１つの問題は、アンテナへの逐次的な電力供給が、車両の自動施錠に適さないという事実に起因する。具体的には、システムは、識別子デバイスが、各アンテナのそれぞれのカバーゾーン内に存在するか否かについて、逐次的に問い合わせ信号を送る。このプロセスには、一定の時間がかかる。したがって、ユーザは、ノブを操作している間に、いわゆるウォ−ル効果、すなわち、操作している開放可能なパネルが開かないという現象に直面する危険性を有する。

車両の庇の領域に位置する扇形アンテナを用いるデバイスは、おおむね、特定のタイプの車両の自動施錠にしか適さない。具体的には、そのような組み込みは、必ずしも常に可能であるとは限らず、また、車両の構造に照らして、常に十分に適しているとは限らない。

特許文献１に、１つの解決方法が提案されている。この解決方法によれば、フェライトタイプの４つのアンテナに同時に電力が供給される。これらのアンテナのうちの２つは、車両の後角部に、他の２つは、車両の側面上に配置される。この解決方法は、依然として、あまりにも高価に付き、さらに、車両上へのアンテナの組み込みに関して、かなり柔軟性に欠けている。
ヨーロッパ特許公開第１５１３１０９号公報

本発明の目的とする解決すべき技術的課題は、従来技術の問題を回避することができ、詳細には、アンテナ数に関してデバイスのコストを減少させるとともに、組み込みに対して高い柔軟性、検出に対して高い信頼性を有する自動施錠システムを提案することである。

したがって、自動車内に積載され、識別子デバイスと通信することができる制御ユニットと、自動車内に積載された制御ユニットと識別子デバイスとの間の通信を確立するための通信手段と、同時放射を行う複数のアンテナを備えるデバイスであって、２つの隣接し合うアンテナの放射場が加算されて合成場が形成され、それによって、自動車のまわりにアクティブゾーンが画定されるデバイスとを備えている、自動車の全ての開放可能なパネルを施錠するための自動式の施錠システムであって、前記アンテナを備えたデバイスは、３つのアンテナしか有しない施錠システムを設計すれば、きわめて好ましいことは明白である。

限定することを目的とするものではない特定の一実施形態によれば、上記のアンテナは、１２０〜１３８ｋＨｚの間の波を放射する。

本発明は、自動車内に搭載され、識別子デバイスと通信することができる制御ユニットと、自動車に搭載された制御ユニットと識別子デバイスとの間の通信を確立するための、自動車に搭載されている通信手段と、同時に電力を供給される複数のアンテナを備えるデバイスであって、２つの隣接し合うアンテナの電磁場が加算されて合成場が形成され、それによって、自動車のまわりに、アクティブゾーンが画定されるデバイスとを備えている、自動車の全ての開放可能なパネルを施錠するための自動式の施錠システムであって、前記デバイスは、少なくとも１つの開放可能なパネルを有する各面に配置された、総計３つのアンテナを備えていることを特徴とする施錠システムに関する。

用語「自動車の開放可能なパネル」は、サイドドア、トランク、またはテールゲートを意味するものである。

用語「アクティブゾーン」は、アンテナ総体によって放射される電磁場の強度が、識別子デバイスで検出するのに十分な大きさである、車両のまわりのゾーンを意味するものである。

本発明は、さらに、以下に説明する、非常に有利な二次的特性を有する。

添付図面を参照して、限定することを目的とするものではない実施例の詳細な説明を読むことによって、本発明をよりよく理解しうると思う。

図１は、ハンズフリーアクセスデバイスを装備した自動車１を示す。ハンズフリーアクセスデバイスは、主として、自動車１に搭載される車載制御ユニット２、および、車載制御ユニット２がＲＦ波によって通信する携帯型識別子デバイス（図示せず）を有する。自動車１は、さらに、車両内部をカバーする１つ以上の低周波放射／受信アンテナ３、および、車両外部をカバーして、かつ、それぞれ、開放可能なパネルＰ１〜Ｐ５のうちの少なくとも１つを備える車両の側面（右、左、後）に配置されている３つの低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃを含む、複数の低周波放射／受信アンテナを有する。

低周波放射／受信アンテナ３、４ａ、４ｂ、４ｃは、フェライト、プラストフェライト、ナノ結晶合金シートのスタックなどのような磁心に巻かれたコイルから成っている。

車両の右側面および左側面にそれぞれ配置されている低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂは、自動車の構成に応じて、開放可能なパネルのノブ、ドア付属部品、サイドトリム、または、低周波放射／受信アンテナを受け入れることができる任意の他の場所に組み込むことができる。後面に配置されている低周波放射／受信アンテナ４ｃに関しては、これを、リヤフェンダ、トランクのノブまたはテールゲートのノブ、隆起した停車ライトブロック、リヤウィンドウのワイパーのモータブロック、または、低周波放射／受信アンテナを受け入れることができる任意の他の場所に組み込むことができる。

図２は、各低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃによってカバーされる、車両外部のアクティブゾーンＺ１、Ｚ２、Ｚ３を示している。これらのゾーンは、各低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃに中心を有する、半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の円板の一部として、概略的に示されている。各アクティブゾーンＺ１、Ｚ２、Ｚ３は、それぞれ、低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃによる放射場の強度が、識別子デバイスで検出するのに十分な大きさを有するゾーンに相当する。

本発明における低周波数波の周波数は、約１２５ｋＨｚに選ばれるが、この値は、規定または実施形態に応じて、１０〜３００ｋＨｚの範囲で変えることがある。

車両外部をカバーする低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃは、同時に電力供給されるから、図３に示すように、低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂ、４ｃの各々によって個々につくり出されるアクティブゾーンＺ１、Ｚ２、Ｚ３は、同時に生じる。さらに、２つの隣接し合うアクティブゾーンの交差領域Ｉ１３、Ｉ２３には、２つの放射場が加算されて、合成場が形成される。また、さらなるアクティブゾーンＺ１３およびＺ２３が得られる。したがって、図５に示すように、総アクティブゾーンＺ_totは、各アクティブゾーンの和（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ１３＋Ｚ２３）になる。

このように、総アクティブゾーンＺ_totは、車両外部に、均一な検出ゾーンを形成する。

図４は、低周波放射／受信アンテナと、総アクティブゾーンＺ_totの監視境界との間のそれぞれの距離ｄ１、ｄ２、ｄ３を示している。サッチャム基準（英国の、自動車の盗難防止性能に関する研究組織サッチャムが制定した規準）を満たすために、システムは、距離ｄ１、ｄ２、ｄ３のいずれもが２メートルを超過しないように定められている。詳細には、識別子デバイスを所持しているユーザが、車両から相当離れているが、依然として、識別子デバイスが検出可能な距離内にあるときに、悪意のある人間が、開放可能なパネルを操作することを防止するために、サッチャム基準は、識別子デバイス検出のアクティブゾーンの幅が２ｍ未満であることを課している。

他方、特に、ユーザが車両から立ち去らずに、その傍に立っているとき、または、例えばガソリンをいっぱいにするために、ユーザが、車両の後部に向かって進んでいるときに、不時の自動施錠を防止するのに十分に効果的であるように、システムは、距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４のいずれもが８０センチメートルを下回らないように定められている。

図５に示すように、長い車両の場合には、上述のような制約を満たすために、２つの低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂを、それぞれ、車両の右側面と左側面の後部に位置するように組み込む必要がある。これにより、サッチャム基準を満たし、かつ、不時の施錠の回避に効果的な総アクティブゾーンＺ_totが得られる。

他方、２つの低周波放射／受信アンテナ４ａ、４ｂが、それぞれ、車両の右側面と左側面の前部に組み込まれると、図６に示すように、サッチャム基準を満たすが、ゾーンＺ_nを欠いているために誤施錠を発生させ得る総アクティブゾーンＺ_totが得られる。これらのゾーンＺ_nの発生を避ける唯一の手段は、低周波放射／受信アンテナのカバー範囲を増やすことであるが、その場合には、ただちに、サッチャム基準を順守することができなくなる。

自動施錠制御を行なうステップを、図７のフローチャートに示してある。ユーザが車両を離れるとき、システムは、まず、全ての開放可能なパネルＰ１〜Ｐ５が確実に閉じられているようにする。第２のステップにおいて、車両外部にオーバーフローすることなく、車両内部をカバーする、すなわち、車両外部にオーバーフローすることなく、識別子デバイスが車両外部にあることを検出することが可能な１つ以上の低周波放射／受信アンテナ３を用いて、識別子デバイスがもはや室内にないということが検証される。

識別子デバイスが室内に検出された場合には、プロセスが停止して、自動施錠制御は行われない。識別子デバイスが車両内部に検出されなかった場合には、プロセスが継続し、車両外部において、総アクティブゾーンＺ_totにおける識別子デバイスの存在が検証される。識別子デバイスが、車両外部の総アクティブゾーンＺ_tot内で検出された場合には、総アクティブゾーンＺ_tot内で識別子デバイスの存在を検証する操作が、再び実行される。

識別子デバイスの存在を検証するこのステップは、識別子デバイスが、もはや、総アクティブゾーンＺ_tot内に検出されなくなるまで繰り返される。識別子デバイスが、もはや、総アクティブゾーンＺ_tot内に検出されなくなった場合には、システムは、すべての開放可能なパネルの自動施錠を実行する。

複数の低周波放射／受信アンテナを装備した自動車の略平面図である。 低周波放射／受信アンテナのアクティブゾーンを示す略図である。 総アクティブゾーンの構成を示す略図である。 総アクティブゾーンの境界寸法パラメータを示す略図である。 低周波放射／受信アンテナの組み込みを適切に選択することによって、長い車両において得られる総アクティブゾーンを示す略図である。 低周波放射／受信アンテナの組み込みを不適切に選択することによって、長い車両において得られる総アクティブゾーンを示す略図である。 開放可能なパネルの自動施錠制御の実行プロセスのフローチャートである。

符号の説明

１ 自動車
２ 車載制御ユニット
３、４ａ 〜４ｃ 低周波放射／受信アンテナ
ｄ１〜ｄ４ 距離
Ｉ１３、Ｉ２３ 交差領域
Ｐ１〜Ｐ５ 開放可能なパネル
Ｒ１〜Ｒ３ 半径
Ｚ１〜Ｚ３、Ｚ１３、Ｚ２３ アクティブゾーン
Ｚ_n ゾーン
Ｚ_tot 総アクティブゾーン

Claims (9)

1. 自動車（１）に搭載され、識別子デバイスと通信することができる制御ユニット（２）と、前記自動車（１）に搭載された制御ユニット（２）と前記識別子デバイスとの間の通信を確立するための、前記自動車（１）に搭載されている通信手段と、同時放射を行う複数のアンテナを備え、２つの隣接し合うアンテナの放射場が加算されて合成場が形成され、それによって、前記自動車（１）のまわりに、アクティブゾーン（Ｚ_tot）が画定されるデバイスとを備えている、自動車（１）の全ての開放可能なパネルを施錠するための自動式の施錠システムであって、
   前記デバイスは、少なくとも１つの開放可能なパネルを有する各面に配置された、総計３つのアンテナ（４ａ、４ｂ、４ｃ）を備えていることを特徴とする施錠システム。
2. １つのアンテナ（４ａ）は、前記自動車の右側面に配置され、別のアンテナ（４ｂ）は、前記自動車の左側面に配置され、かつ１つのアンテナ（４ｃ）は、前記自動車の後面に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の施錠システム。
3. 前記アクティブゾーン（Ｚ_tot）の外側境界と、前記自動車の外側輪郭との間の距離（ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４）は、８０ｃｍ〜２ｍの間であることを特徴とする、請求項１または２に記載の施錠システム。
4. 前記自動車の側面に配置されるアンテナ（４ａ、４ｂ）は、前記開放可能なパネルのノブ、サイドトリム、または、ドア付属部品の頂部に組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の施錠システム。
5. 前記自動車の後面に配置されているアンテナ（４ｃ）は、この後面の開放可能なパネルのノブ、リヤフェンダ、隆起した停車ライトブロック、または、リヤウィンドウのワイパーのモータブロックに組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の施錠システム。
6. 前記アンテナ（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、磁心に巻かれたコイルから成ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の施錠システム。
7. 前記磁心は、フェライトまたはプラストフェライトであるか、または、ナノ結晶合金シートのスタックから成っていることを特徴とする、請求項６に記載の施錠システム。
8. 前記アンテナ（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、１２０〜１３８ｋＨｚの間の波を放射するものであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の施錠システム。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の施錠システムを備えていることを特徴とする自動車。

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