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

ステアリングロック付き改良イグニションスイッチ Download PDF

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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。
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