JP2017509535A - ステアリングロック付き改良イグニションスイッチ - Google Patents

Abstract

複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニット。ロックユニットは電子制御ユニットに関連して作動する。ロックユニットは、電子制御ユニットに動作可能に結合され認証の第１段階を開始する第１のスイッチと、上端部、下端部、および少なくとも２つの横方向に突出しているアームであって互いに離間しているアームを有するロータと、ロータの上端部に強固に固定され自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブと、少なくとも２つのプレートを有するリングであって、プレートがリングの内周から隆起し、隣接する任意の２つのプレート間にスロットを形成するようにプレートが互いに離間することでロータおよびその突出しているアームの通過を可能にしているリングとを含む。各プレートの底部側には突起が備えられていて、これら突起内にロータのアームが係合する。ロックユニットはさらに、ロータの下端部と結合する円筒体および円筒体に強固に接続されたカム要素を有するカムユニットと、ロータの下端部と円筒体との間に位置しカムユニットからロータを分離する可動ストッパと、電子制御ユニットに動作可能に結合されカム要素の動きによって作動し認証の第２段階を開始する第２のスイッチとを含む。【選択図】図２

Description

発明の分野

本発明は、全体として自動車の分野に関する。とりわけ、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットに関する。

発明の背景

周知のように、従来より、自動車のステアリングのロック／アンロックや自動車のイグニションのオン／オフには、機械的キーが必要である。より詳細に述べると、ユーザは、筒状ロック機構に機械的キーを差し込み押しまわすことで、ステアリングをアンロックし、イグニションをオンにしなければならない。同様に、ユーザは、ロック機構から機械的キーを回転させて、イグニションオフにし、ステアリングをロックしなければならない。

機械的キーを用いる従来技術には多くの短所がある。機械的キーを用いる短所の１つは、自動車を使用する度にキーを持ち出してロック機構にキーを差し込むことがユーザにとって煩雑なことである。

他の短所は、機械的キーが磨耗しやすいことである。つまり連続した過度の使用によってキーのプロファイルに損傷を与えてしまう。かかる状況ではユーザは新しいキーを作り直さなければならない。

さらに別の短所として、多くのユーザがロック機構にキーを忘れる傾向にあり、自動車の盗難につながるということが挙げられる。また機械的キーは容易にコピー可能であり、これも自動車の盗難の機会を増加させてしまう。そのため自動車用のアンチ盗難／セキュリティのための装置／システムを提供する試みがいくつもなされてきた。周知の自動車用セキュリティシステムは、可動部品用として用いられるチェーンもしくは金属ワイヤなどであり、ほとんどが機械的システムである。不正な運転者による車の走り去りから自動車を保護する手段として周知なのは、固定ストッパにステアリングホイールを結合させることである。また、その他にも多くの精巧な電気／電子システムが自動車の盗難を防止するために開発されてきた。しかし上記システムは費用がかかりもしくは複雑な構成を有していて、その設置にも高額な費用がかかる。

それゆえに、上述の短所を克服する代替の技術を提供する技術的必要性が常に存在する。

発明の目的

本発明の主要な目的は、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットを提供することである。

本発明の別の目的は、複数段階の認証に基づく盗難防止用電子ロックユニットを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、複数段階の認証に基づくユーザフレンドリーな電子ロックユニットを提供することである。

本発明は、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットに関する。このロックユニットは、電子制御ユニットに関連して作動する。このロックユニットは、電子制御ユニットに動作可能に結合され認証の第１段階を開始する第１のスイッチと、上端部、下端部、および少なくとも２つの横方向に突出しているアームであって互いに離間しているアームを有するロータと、ロータの上端部に強固に固定され自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブと、少なくとも２つのプレートを有するリングであって、それらプレートがリングの内周から隆起しているリングとを含む。上記プレートは、隣接する任意の２つのプレート間にスロットを形成するように互いに離間していて、これによってロータおよびその突出しているアームの通過を可能にしている。各プレートの底部側には突起が備えられていて、これら突起内にロータのアームが係合する。ロックユニットは、ロータの下端部と結合する円筒体および円筒体に強固に接続されたカム要素を有するカムユニットと、ロータの下端部と円筒体との間に位置しカムユニットからロータを分離する可動ストッパと、電子制御ユニットに動作可能に結合されカム要素の動きによって作動し認証の第２段階を開始する第２のスイッチとを含む。

本発明は、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットに関する。このロックユニットは、電子制御ユニットに関連して作動する。このロックユニットは、電子制御ユニットに動作可能に結合され認証の第１段階を開始する第１のスイッチと、上端部、下端部、および少なくとも２つの横方向に突出しているアームであって互いに離間しているアームを有するロータと、ロータの上端部に強固に固定され自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブと、少なくとも２つのプレートを有するリングであって、それらプレートがリングの内周から隆起しているリングとを含む。上記プレートは、隣接する任意の２つのプレート間にスロットを形成するように互いに離間していて、これによってロータおよびその突出しているアームの通過を可能にしている。各プレートの底部側には突起が備えられていて、これらの突起内にロータのアームが係合する。ロックユニットは、ロータの下端部と結合する円筒体および円筒体に強固に接続されたカム要素を有するカムユニットと、ロータの下端部と円筒体との間に位置しカムユニットからロータを分離する可動ストッパと、電子制御ユニットに動作可能に結合されカム要素の動きによって作動し認証の第２段階を開始する第２のスイッチとを含む。

前段落では、本発明の最も重要な特徴を概説した。これは、以下に述べる本発明の詳細な説明をより理解しやすくし、当技術分野に対する本発明の貢献をより理解しやすくし、また当技術分野に対する本発明の貢献をより評価しやすくするためである。以下に説明するように、添付の特許請求の範囲の概念を形成する本発明の追加の特徴が存在することは言うまでもない。当業者であれば、本開示が基礎としている概念が、本発明のいくつかの目的を実現する他の構造物設計の基礎として容易に利用可能であることを理解できる。したがって、本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、特許請求の範囲は、そのような当価物の構造を含むものとみなすことが重要である。

本発明の他の実施態様および利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明から容易に理解できる。各図面は、後述するそれらの詳細な説明とともに明細書に組み込まれ、その一部を成し、本発明に基づく実施態様／実施形態をさらに説明し、様々な原理および利点を説明する役割を果たす。
本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの斜視図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの分解図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの筐体を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのカバーを示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのロータとノブのアセンブリを示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのリングを示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのカムユニットを示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのカムフォロアを示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの断面図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの断面図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの断面図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの断面図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの電子システムのブロック図を示す。 本発明の１つの実施形態に係る電子キーを示す。

各図面における各要素は簡潔化して示したものであり、必ずしも正確な縮尺で描かれたものでないことが、当業者であれば理解できよう。たとえば図面中には、他の要素に比較して誇張された寸法で描かれた要素もあり、これによって本発明の態様の理解向上に役立てている。

発明の詳細な説明

本発明が容易に理解され、実用効果を発揮するために、添付図面を参照して示す例示的実施形態を説明する。各図面は、後述するそれらの詳細な説明とともに明細書に組み込まれ、その一部を成し、本発明に基づく実施形態をさらに説明し、様々な原理および利点を説明する役割を果たす。

「含む」「包含する」またはそれらの変形表現は、一連のステップを含む工程や方法がそれらのステップのみを含むのではなく、明確に挙げられていないステップや、そのような工程や方法に固有の他のステップも含んでよいという、非排他的包含をも網羅する意味である。同様に、「含む」という語で括られるシステム、装置またはデバイス中の１つ以上の要素は、他の制約事項がない限り、システム、装置またはデバイス中の他の要素もしくは追加の要素の存在を排除しない。

しかるに、本発明は、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットに関する。このロックユニットは、電子制御ユニットに関連して作動する。このロックユニットは、電子制御ユニットに動作可能に結合され認証の第１段階を開始する第１のスイッチと、上端部、下端部、および少なくとも２つの横方向に突出しているアームであって互いに離間しているアームを有するロータと、ロータの上端部に強固に固定され自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブと、少なくとも２つのプレートを有するリングであって、それらプレートがリングの内周から隆起しているリングとを含む。上記プレートは、隣接する任意の２つのプレート間にスロットを形成するように互いに離間していて、これによってロータおよびその突出しているアームの通過を可能にしている。各プレートの底部側には突起が備えられていて、これらの突起内にロータのアームが係合する。ロックユニットは、ロータの下端部と結合する円筒体および円筒体に強固に接続されたカム要素を有するカムユニットと、ロータの下端部と円筒体との間に位置しカムユニットからロータを分離する可動ストッパと、電子制御ユニットに動作可能に結合されカム要素の動きによって作動し認証の第２段階を開始する第２のスイッチとを含む。

１つの態様によれば、本発明はロックユニットに関するものであり、同ロックユニットでは、ユーザによって第１のスイッチが作動する。また、認証の第１段階は電子制御ユニットを含み、これは、電子キーから送信されたＩＤコードを受信し、受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較するよう構成されている。そして電子制御ユニットが受信したＩＤコードが保存ＩＤコードと一致すると、認証の第１段階が完了することとなる。

他の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、ロータの上端部は突起を有し、ロータの下端部はその中央の孔と、孔から放射状に延びる互いに間隔をおいた少なくとも２つの突出した脚部とを有し、ノブはロータの突起を収容するくぼみが設けられた円形の底部を有する。

他の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、円筒体はその中央から突出する垂直ピラーを有し、垂直ピラーはロータの中央の孔および少なくとも２つのスロットに結合して、ロータの少なくとも２つの脚部を収容する。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、カム要素は、円筒体の底部に強固に固定されその中央からオフセットされた第１のピラーと、水平部分および垂直部分を有するＬ字型部材とを含み、水平部分が実質的に２等分されるように第１のピラーが水平部分に強固に固定されている。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットは筐体をさらに含み、同筐体は、上面と、底面と、一方の側面に設けられたチャンバと、他方の側面に設けられた孔とを有し、上面および底面には開口が設けられている。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットはチャンバ内に配置された作動ユニットをさらに含み、同作動ユニットは、ストッパのプッシュプル式の動きを可能にする可動ストッパに結合されたプランジャを有する。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、筐体の上面にリングが搭載され、ロータが上面の開口で包囲される。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットは筐体の上面を覆うカバーをさらに含み、同カバーの内面にはステップが設けられ、筐体の上面とカバーの内面のステップとの間にリングが挟まれている。

他の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットはカムフォロアをさらに含み、同カムフォロアは、カム要素を収容するチャネルと、チャネルの周囲に位置するＴ字型溝とを有し、上記カム要素はノブの回転に応じてカムフォロアを往復運動させる。上記ロックユニットはロッキング部材をさらに含み、同ロッキング部材の端部はＴ字型溝に結合され、往復運動してステアリングの連結／切り離しを行う。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、第２のスイッチが筐体の底面のコーナーの１つに配置される。

さらに他の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、Ｌ字型部材の水平部分の１つの部位によって第２のスイッチが作動する。また、認証の第２段階は電子制御ユニットを含み、これは、電子キーから送信されたＩＤコードを受信し、受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較するよう構成されている。そして電子制御ユニットが受信したＩＤコードが保存ＩＤコードと一致すると、認証の第２段階が完了することとなる。

さらに別の態様によれば、本発明はロックユニットに関し、同ロックユニットでは、筐体の上面の開口が少なくとも１つのバネ負荷ボールを含み、同バネ負荷ボールは、ロータの周囲に設けられる少なくとも１つの溝に係合する。

さらに別の態様によれば、本発明は複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニットに関し、これは、上述の明細書および添付図面を参照して本文中に実質的に記載するものである。

以下の段落では図１ないし図１３を参照して本発明を説明する。以下の記載では、周知の機能もしくは構成の詳細は説明しない。無用な詳細説明によって記載が不明瞭になるからである。

図面を参照すると、本発明に係る複数段階の認証に基づく電子ロックユニットを説明する実施形態が示されている。本発明には様々な変形例および代替例の余地があるが、本発明の特定の実施形態を例示の目的で図面に示し、以下に詳細に説明することを理解されたい。

図１は本発明の１つの実施形態に係る複数段階の認証に基づく自動車用の電子機械式もしくは電気機械式のロックユニット１００の斜視図を示す。

図１に示すように、電子ロックユニット１００は、ロックユニット１００の様々な要素／コンポーネントを収容する筐体１１０と、筐体１１０の上面を覆う／カバーするカバー１２０と、ロックユニット１００を操作して自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブ１３０と、複数段階の認証を開始する第１のスイッチ１４０と、複数段階の認証を実行する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５０とを含む。

言い換えれば、本発明に係る電子ロックユニット１００は、電子制御ユニット１５０と連携して動作することにより複数段階の認証を実行する。

ロックユニット１００のすべてのコンポーネントが図１に示されているわけではなく、それらはロックユニット１００の分解図を示す図２に示している。

図１における実施形態では、カバー１２０は、ノブ１３０が通過可能な円形の開口を有し、第１のスイッチ１４０は、カバー１２０の円形の開口に隣接して設けられたスロット内に配置されている。第１のスイッチ１４０は、自動車のステアリングのあらゆる適切な場所に配置してよい。

また図１の実施形態では、ＥＣＵ１５０は、ロックユニット１００の筐体１１０に取り付けられている。ＥＣＵ１５０は、自動車のあらゆる場所に配置してよく、電子ロックユニット１００に結合してもよい。

図２は本発明の１つの実施形態に係る複数段階の認証に基づく電子ロックユニットの分解図を示す。

図２に示すように、電子ロックユニット２００は次の要素／コンポーネントを含む。すなわち筐体２０５、カバー２１０、ロータ２１５、ノブ２２０、リング２２５、第１のスイッチ２３０、作動ユニット２３５、可動ストッパ２４０、カムユニット２４５、カムフォロア２５０、ロッキングバー２５５および第２のマイクロスイッチ２６０である。

第１のスイッチ２３０は筐体２０５上に配置してもよいし、自動車のステアリング上のあらゆる場所に配置してもよい。第１のスイッチ２３０はユーザによって作動し、認証の第１段階を開始する。第２のスイッチ２６０は筐体２０５の内部に配置され、カムユニット２４５の動きによって作動する。第２のスイッチ２６０は認証の第２段階を開始する。第１および第２のスイッチ２３０、２６０は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２６５に動作可能に結合され、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２６５は認証の第１段階および認証の第２段階を実行する。

筐体２０５の上面には開口が設けられ、これはロータ２１５を包囲している。筐体２０５の上面にはリング２２５が搭載されていて、これはロータ２１５が筐体２０５の開口を通過することを可能にしている。カバー２１０は、リング２２５が筐体２０５の上面とカバー２１０との間に挟まれるように、筐体２０５の上面を覆う／カバーする。

筐体２０５の底面にも開口が設けられ、これはカムユニット２４５、カムフォロア２５０、ロッキングバー２５５、第２のマイクロスイッチ２６０および可動ストッパ２４０を包囲している。

可動ストッパ２４０は、ロータ２１５の底面とカムユニット２４５との間に設けられていて、ロータ２１５をカムユニット２４５から分離している。可動ストッパ２４０は作動ユニット２３５に結合されている。作動ユニット２３５はストッパ２４０がプッシュプル式に動くことを可能にしている。可動ストッパ２４０のプル動作により、ロータ２１５はカムユニット２４５と係合する。

より詳しく述べれば、作動ユニット２３５はプランジャ２７０を含み、プランジャ２７０の一端が可動ストッパ２４０に結合され、他端がバネ手段に結合されている。本実施形態ではプランジャ２７０はコイルで巻かれている。コイルは通電するとプランジャ２７０を後方へ動かすことが可能であり、これによってロータ２１５をカムユニット２４５と係合させることが可能である。また、コイルに通電していないときには、プランジャ２７０はバネ力で押し出されている。

カムフォロア２５０はカムユニット２４５に結合されていて、カムユニット２４５の動きに追従する。カムユニット２４５は、円筒体と、円筒体に強固に固定されたカム要素とから成る。カムフォロア２５０はカム要素を収容し、カム要素の動きに応じて往復運動する。第２のスイッチ２６０は筐体２０５の内部に配置され、カム要素の動きにより作動する。

ロッキングバー／ロッキング部材２５５はカムフォロア２５０に結合される。より詳しく述べれば、ロッキングバー２５５の一端がカムフォロア２５０に結合され、カムフォロア２５０の動きに合わせて動く。ロッキングバーはカムフォロアの動きに合わせて往復運動し、自動車のステアリングと係合／係合解除する。

図３は本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの筐体を示す。

図３に示す筐体３００は、上面３１０と、底面３２０と、一方の側面に設けられたチャンバ３３０と、他方の側面に設けられた孔３４０とを含む。図３から、筐体３００の上面および底面それぞれに開口が設けられていることが分かる。上面３１０は開口３５０を有し、底面３２０は開口３６０を有する。

チャンバ３３０は作動ユニット２３５を収容し、孔３４０はロッキングバー２５５が往復運動することを可能にし、これによってステアリングを係合／係合解除する。

さらに、筐体３００の底面３２０のコーナー３７０は、第２のスイッチを収容する。

図４は本発明の１つの実施形態に係る筐体の上面を覆うカバーを示す。

図４に示すカバー４００は、筐体の上面にカバーする／覆うために用いられる。カバー４００は、その内面にステップ４１０を備えている。

図５は本発明に係る電子ロックユニットのロータ・ノブのアセンブリを示す。

図５に示すように、ロータ５００は、上端部５０５と、下端部５１０と、少なくとも２つの横方向に突出しているアーム５１５であって互いに離間しているアーム５１５とを有する。ロータ５００の上端部５０５は、ノブ５５０の底面５３０に備えられるくぼみ／キャビティ５２５内に固定される突起５２０を備える。言い換えれば、ノブ５５０は、ロータ５００の上端部５０５に強固に固定される。

さらに図５に示すように、ロータ５００の下端部５１０はその中央の孔５３５と、孔５３５から放射状に延びる間隔をおいた少なくとも２つの突出脚部５４０とを有する。

さらにロータ５００は、その周囲に設けられた少なくとも１つの溝５４５を備える。

図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ、本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのリングの上面および底面を示す。

図６（ａ）に示すように、リング６００は、リング６００の内周から隆起する少なくとも２つのプレート６１０を有する。プレート６１０は、隣接する任意の２つのプレート６１０間にスロット６２０を形成するように互いに離間している。

さらに図６（ｂ）に示すように、各プレート６１０の底部側には突起６３０が備えられ、これら突起６３０内にロータ５００のアーム５１５が係合する。

図２、９、１０から明らかなように、リングは、リングが筐体の上面３１０とカバー４００の内面のステップ４１０との間に挟まれるよう、筐体の上面３１０に搭載される。リング６００が筐体の上面３１０とカバー４００の内面のステップ４１０との間に挟まれることにより、ロータ５００およびその突出アーム５１５が筐体の上面３１０に備えられた開口３５０を通過することが可能になる。

留意すべきは突起６３０が動きすなわちノブの回転を規定していることであり、ノブは、ステアリングロック位置からイグニションオフ位置、イグニションオフ位置からイグニションオン位置、さらにそれらの逆方向にも回転する。

図７は本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのカムユニットもしくはカムアセンブリを示す。

図７に示すように、カムユニット７００は、円筒体７１０と、円筒体７１０に強固に結合されたカム要素７２０とを含む。円筒体７１０はカムキャビティとも呼ばれ、ロータ５００と接触する。円筒体７１０には、その中央から突出する垂直ピラー７３０と、垂直ピラー７３０から放射状に延びる少なくとも２つのスロット７４０とが設けられている。上記の垂直ピラー７３０には、その上面に位置するバネ手段が設けられている。

円筒体７１０がロータ５００に接触／係合する（すなわち可動ストッパ２４０がプランジャにより引き戻される）ことにより、垂直ピラー７３０はロータ５００の中央孔５３５に結合し、少なくとも２つのスロット７４０はロータ５００の少なくとも２つの脚部５４０に結合する。

カム要素７２０は、円筒体７１０の底部に強固に固定された第１のピラー７５０と、第１のピラー７５０に結合されたＬ字型部材とから構成される。第１のピラー７５０は、円筒体７１０の中央からオフセットされている。

Ｌ字型部材は、水平部分７６０と垂直部分７７０とに区分される。図７に示すように、第１のピラー７５０は、水平部分７６０を実質的に２等分して部位７６０ａ、７６０ｂに分割している。

図８は本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットのカムフォロアを示す。

図８に示すように、カムフォロア８００は、チャネル８１０と、その周囲に位置するＴ字型溝８２０とを含む。チャネル８１０はカム要素７２０を収容し、カム要素７２０の第１のピラー７５０の回転を可能にしている。Ｔ字型溝８２０はロッキングバー／ロッキング部材２５５の一端を収容し、これによってロッキング部材２５５がカムフォロア８００の動きとともに動くようになっている。かかる仕組みにより、カム要素７２０の回転が、ロッキングバー／ロッキング部材２５５の線形の往復運動に変換され、自動車のステアリングが連結／解放される。

さらに図３、９、１０および１２に示すように、筐体３００の上面３１０における開口３５０には少なくとも１つのバネ負荷ボール２７５が設けられていて、これは、ロータ５００の周囲に設けられる少なくとも１つの溝５４５に係合する。かかる仕組みにより、ユーザはステアリングロック位置、つまりユーザがどこまでノブ５５０を押す必要があるかという位置を正確に認識可能になる。

図９から１２は、本発明の１つの実施形態に係る電子ロックユニットの断面図を示す。

本発明のロックユニットは、電子制御ユニット１５０、２６５に関連して作動する。電子制御ユニットは電子キーもしくはＦＯＢキーから信号を受信し、自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行する。キーは、バッテリ動作するキーとしてよく、自動車のユーザが所有する。本発明は、ユーザがロック機構にキーを差し込まなくても自動車のステアリングのロック／アンロックおよびエンジンのオン／オフが可能であることを意味する。

さらに本発明のロックユニットによれば、自動車のステアリングのアンロックおよびエンジンのオンを許可する複数段階の認証工程／技法の作動が可能になる。認証の第１段階により、自動車のステアリングのアンロックが可能になり、認証の第２段階により、自動車のイグニションのオンが可能になる。認証工程を首尾よく完了するには、電子キーもしくはＦＯＢキーを有するユーザは、自動車のあらかじめ定められた距離内に居る必要がある。

電子キーもしくはＦＯＢキーは、継続的に送信される特定のＩＤコードであらかじめプログラミングされている。通常、電子制御ユニット１５０、２６５はスリープモードにあり（たとえば自動車が使用されていないとき）、電子キーより送信されたＩＤコードを検知することができない。電子制御ユニット１５０、２６５は、トリガ信号が提供されるとアクティブモードになる。

本発明の１つの実施形態によれば、トリガ信号は第１のスイッチ２３０により提供される。第１のスイッチ２３０は、ロックユニット上か自動車のステアリング上のいずれかの位置に設けられている。第１のスイッチ２３０は、自動車のユーザによって作動する。第１のスイッチ２３０の作動により、電子制御ユニット１５０、２６５にトリガ信号が提供され、複数段階の認証が開始される。言い換えれば、電子制御ユニット１５０、２６５は、トリガ信号が提供されるとアクティブモードになる。

電子制御ユニット１５０、２６５は、アクティブモードになった後、電子キーより送信されたＩＤコードを受信し、受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較する。電子制御ユニット１５０、２６５が受信したＩＤコードが事前に保存されたＩＤコードと一致すれば、認証の第１段階は完了することとなる。

さらに、認証の第１段階が完了すると、電子制御ユニット１５０、２６５は電気パルスを作動ユニット２３５に提供する。電気パルスを受信すると、作動ユニット２３５のプランジャ２７０が引き戻される。より詳しく述べれば、図１０および１２に示すように、ロータ５００の底面と円筒体７１０との間に設けられた可動ストッパ２４０が引き戻され、これによってロータ５００とカムユニット７００とが係合する。

言い換えれば、図９に示すようにロータ５００とカムユニット７００との係合を妨げている可動ストッパ２４０が引き戻され、これによってロータ５００とカムユニット７００との係合が可能となる。

可動ストッパ２４０が引き戻されると、ユーザは、ノブ５５０を押すことが可能となる。より詳しく述べれば、ユーザはノブ・ロータのアセンブリを押すことが可能となる。ノブ・ロータのアセンブリは、ロータのアーム５１５がリング６００のスロット６２０と一致すると押され、これによってロータ５００が筐体３００の上面３１０の開口３５０を通過することが可能になる。図１０および１２に示すように、ノブ５５０を押すことにより、ロータ５００とカムユニット７００との間の係合が確立する。さらにロータ５００がカムユニット７００に係合すると、ロータ５００の中央孔５３５が円筒体７１０の垂直ピラー７３０に一致し、これによってバネ手段を作動させて、ロータ５００の少なくとも２つの脚部５４０が、円筒体７１０に設けられた少なくとも２つのスロット７４０と一致する。

ロータ５００とカムユニット７００とが係合すると、ユーザは、ノブ５５０をステアリングロック位置からエンジンオフ位置に回転させることが可能となる。ステアリングロック位置からエンジンオフ位置へのノブ５５０の回転は、リング６００の突起６３０により規定される。

ノブ５５０がステアリングロック位置からエンジンオフ位置へ回転すると、ロータ５００とカムユニット７００との係合により、カム要素７２０の回転が生じる。図８を参照して上述したように、カムフォロア８００は、第１のピラー７５０とＬ字型部材とに区分されるカム要素７２０を収容する。円筒体７１０の中央からオフセットされた第１のピラー７５０は、カムユニット７００の回転を、カムフォロア８００の線形の往復運動に変換する。さらに上述のように、カムフォロア８００は、ロッキングバー／ロッキング部材２５５と係合する。このように、（ステアリングロック位置からエンジンオフ位置へのノブ５５０の回転に応じた）カムユニット７００の回転によって、ロッキングバー／ロッキング部材２５５の線形の運動が生じ、自動車のステアリングを解放する。

ロッキングバー／ロッキング部材２５５は、ステアリングをロック位置に保持する。図９から１２の実施形態では、ロッキングバー２５５は、ステアリングロック位置からエンジンオフ位置へのノブ５５０の回転に応じて内向きに動き、これによってステアリングをアンロックすなわち解放して自由に動くようにする。自動車は、この時エンジンオフ位置になる。

自動車がエンジンオフ位置になった後、ユーザは、さらにノブ５５０を回転させて自動車をスタートさせることができる。つまりユーザはノブ５５０をエンジンオフ位置からエンジンオン位置に回転させることができる。エンジンオフ位置からエンジンオン位置へのノブ５５０の回転は、リング６００の突起６３０によって規定される。

ノブ５５０がエンジンオフ位置からエンジンオン位置に回転させられると、カム要素７２０の水平部分７６０が第２のマイクロスイッチ２６０を作動させる。より詳しく述べれば、カム要素７２０の水平部分７６０の１つの部位が第２のマイクロスイッチ２６０を作動させる。図６および１１を参照すると、部位７６０ｂが第２のマイクロスイッチ２６０を作動させることが分かる。

第２のマイクロスイッチ２６０の作動により、トリガ信号が、認証の第２段階を開始する電子制御ユニット１５０、２６５に送信される。認証の第２段階の実行中、電子制御ユニット１５０、２６５は、電子キーから送信されたＩＤコードを再び受信し、受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較する。電子制御ユニット１５０、２６５が受信したＩＤコードが事前に保存されたＩＤコードと一致すると、認証の第２段階が完了することとなる。認証の第２段階が完了すなわち成功すると、自動車のエンジンがスタートする。認証の第２段階がうまくいかなかった場合、エンジンはスタートしない。

以上のことから、仮に権限のないユーザつまり不適切なＦＯＢキーを所有するユーザがロック機構を操作すると、同ユーザは、認証の第１段階が完了しないため、自動車をスタートさせることができない。一方で、権限のあるユーザつまり適切なＦＯＢキーを所有するユーザがエンジンオフの状態で自動車を離れた場合もまた、認証の第２段階が完了しないため、権限のないユーザは自動車をスタートさせることができない。ノブ５５０は、ロックユニットに一体型のものであり、権限のないユーザが自動車にアクセスしようと試みたとき、ロータ５００とともに自由に回転する。この回転は、権限のあるユーザがロック機構を操作するときにのみ、つまり認証工程が完了したときにのみ、カムユニット７００に転送される。このように、権限のないユーザは、ノブ５５０を回転することだけはできるが、ステアリングロック位置ではロックユニットを操作することはできない。

図１４は電子キーを示す。電子キーは、自動車の他のアクセサリ（シート・ロック、ツールボックス・ロックなど）を操作するスペアキーを備えていてもよい。

図１３は本発明の１つの実施形態に係るロックユニットの電子システムのブロック図を示す。

図１３に示すように、電子制御ユニット１５０、２６５は、ＦＯＢキーからＩＤコードを受信し、認証工程を確立する。本発明の１つの実施形態では、ＩＤコードを受信するＬＦアンテナは、電子制御ユニット１５０、２６５と一体の部分としてよい。他の実施形態では、ＬＦアンテナは、電子制御ユニット１５０、２６５に外付けした部分としてよい。

留意すべきは、電子制御ユニット１５０、２６５が、各スイッチよりトリガ信号を受信して複数段階の認証工程を開始することである。また電子制御ユニット１５０、２６５は、自動車の他のユニットから入力信号を受信する。

さらに留意すべきは、電子制御ユニット１５０、２６５が電気パルスの形式で作動ユニット２３５に出力を提供し、これによってストッパ２４０を後退させることである。

また電子制御ユニット１５０、２６５は、自動車電気システムおよびエンジンの電子回路へ出力信号を提供する。

以上、本発明を図面および特定の実施形態を参照して説明したが、これら詳細な説明は、限定的な意味合いで解釈されるべきではない。本発明の詳細な説明を参照した当業者であれば、本発明に関わる様々な代替の実施形態が明らかである。それゆえ、それら代替の実施形態は、本発明の一部を成すと思料する。

Claims (14)

1. 複数段階の認証に基づく、電子制御ユニットに関連して作動する自動車用電子ロックユニットにおいて、該ロックユニットは、
   前記電子制御ユニットに動作可能に結合され認証の第１段階を開始する第１のスイッチと、
   上端部、下端部、および少なくとも２つの横方向に突出しているアームであって互いに離間しているアームを有するロータと、
   前記ロータの上端部に強固に固定され自動車のステアリングのロック／アンロックおよびイグニションのオン／オフを実行するノブと、
   少なくとも２つのプレートを有するリングであって、該プレートが該リングの内周から隆起し、隣接する任意の２つのプレート間にスロットを形成するように該プレートが互いに離間することで前記ロータおよびその突出しているアームの通過を可能にしているリングとを含み、
   各プレートの底部側には突起が備えられていて、これら突起内に前記ロータのアームが係合し、
   前記ロックユニットはさらに、
   前記ロータの下端部と結合する円筒体および該円筒体に強固に接続されたカム要素を有するカムユニットと、
   前記ロータの下端部と前記円筒体との間に位置し前記カムユニットから前記ロータを分離する可動ストッパと、
   前記電子制御ユニットに動作可能に結合され前記カム要素の動きによって作動し認証の第２段階を開始する第２のスイッチとを含むことを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
2. 請求項１に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、
   前記第１のスイッチはユーザによって作動し、
   前記認証の第１段階は前記電子制御ユニットを含み、該電子制御ユニットは、
   電子キーから送信されたＩＤコードを受信し、
   前記受信した受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較するよう構成されていて、
   前記電子制御ユニットが受信した前記受信ＩＤコードが前記保存ＩＤコードと一致すると前記認証の第１段階が完了することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
3. 請求項１に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、
   前記ロータの上端部は突起を有し、
   前記ロータの下端部は、その中央の孔と、該孔から放射状に延びる互いに間隔をおいた少なくとも２つの突出した脚部とを有し、
   前記ノブは、前記ロータの突起を収容するくぼみが設けられた円形の底部を有することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
4. 請求項１および３に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、
   前記円筒体は、その中央から突出していて前記ロータの前記中央の孔に結合する垂直ピラーと、前記ロータの前記少なくとも２つの脚部を収容する少なくとも２つのスロットとを有することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
5. 請求項１に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、前記カム要素は、
   前記円筒体の底部に強固に固定されその中央からオフセットされた第１のピラーと、
   水平部分および垂直部分を有するＬ字型部材であって、前記水平部分が実質的に２等分されるように前記第１のピラーが前記水平部分に強固に固定されているＬ字型部材とを含むことを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
6. 請求項１に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、該ロックユニットは筐体をさらに含み、
   前記筐体は、上面と、底面と、一方の側面に設けられたチャンバと、他方の側面に設けられた孔とを有し、前記上面および底面には開口が設けられていることを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
7. 請求項６に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、該ロックユニットは、
   前記チャンバ内に配置された作動ユニットをさらに含み、該作動ユニットは、
   前記ストッパのプッシュプル式の動きを可能にする前記可動ストッパに結合されたプランジャを有することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
8. 請求項１および６に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、前記筐体の上面に前記リングが搭載され、前記ロータが前記上面の開口で包囲されることを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
9. 請求項８に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、該ロックユニットは、
   前記筐体の上面を覆うカバーをさらに含み、該カバーの内面にはステップが設けられ、
   前記筐体の上面と前記カバーの内面のステップとの間に前記リングが挟まれていることを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
10. 請求項１に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、該ロックユニットはさらに、
    前記カム要素を収容するチャネルと該チャネルの周囲に位置するＴ字型溝とを有するカムフォロアであって、前記ノブの回転に応じた前記カム要素によって往復運動させられるカムフォロアと、
    前記Ｔ字型溝に結合される端部を有し往復運動して前記ステアリングの連結／切り離しを行うロッキング部材とを含むことを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
11. 請求項６に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、前記第２のスイッチが前記筐体の底面のコーナーの１つに配置されることを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
12. 請求項１および５に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、前記Ｌ字型部材の水平部分の１つの部位によって前記第２のスイッチが作動し、前記認証の第２段階は前記電子制御ユニットを含み、該電子制御ユニットは、
    前記電子キーから送信されたＩＤコードを受信し、
    前記受信した受信ＩＤコードと保存ＩＤコードとを比較するよう構成されていて、
    前記電子制御ユニットが受信した前記受信ＩＤコードが前記保存ＩＤコードと一致すると前記認証の第２段階が完了することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
13. 請求項６に記載の自動車用電子ロックユニットにおいて、前記筐体の上面の開口が少なくとも１つのバネ負荷ボールを含み、該バネ負荷ボールは、前記ロータの周囲に設けられる少なくとも１つの溝に係合することを特徴とする自動車用電子ロックユニット。
14. 上述の明細書および添付図面を参照して本文中に実質的に記載する、複数段階の認証に基づく自動車用電子ロックユニット。