JP3275777B2 - スマートエントリシステム - Google Patents

スマートエントリシステム

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JP3275777B2
JP3275777B2 JP12890597A JP12890597A JP3275777B2 JP 3275777 B2 JP3275777 B2 JP 3275777B2 JP 12890597 A JP12890597 A JP 12890597A JP 12890597 A JP12890597 A JP 12890597A JP 3275777 B2 JP3275777 B2 JP 3275777B2
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広毅 岡田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスマートエントリシ
ステムに関し、車両のドアのロック/アンロックを自動
で行うスマートエントリシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ユーザが無線装置を携帯して
車両に対し接近/離間するだけで車両のドアの開錠/施
錠を行う、いわゆるスマートエントリーシステムがあ
る。例えば特開平5−106376号公報には、第1の
受信手段で呼出信号(送信要求信号)が受信されると、
応答信号(返送信号)を受信する第1の送信手段を備え
た携帯無線装置と、第2の送信手段から所定の時間間隔
で送信された送信要求信号を受信して送信された返送信
号が第2の受信手段で受信されると、車両のドアを解錠
するための信号を出力し、返送信号が受信されなけれ
ば、所定時間経過後に車両のドアを施錠するための信号
を出力する制御手段とを備えた車載無線装置とからな
り、携帯無線装置を携帯して車両から離間又は接近する
だけで、車両のドアのロック、又はアンロックを行うシ
ステムが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、車両の
全てのドア及びトランクドアのロック/アンロックが行
われ、携帯無線装置を持ったユーザがどのドアのロック
/アンロックを操作しようとしているのかを区別できな
いという問題があった。また、単に特定ドアのみを送受
信可能なように送信要求信号、返送信号の送信電力を小
さくすると、スマートエントリの作動エリアが小さくな
ってしまうという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
車両の複数のドアに設けた複数の送信アンテナから時分
割で送信要求信号を送信することにより、返送信号の受
信タイミングで携帯機の接近するドアを判定でき、車両
の複数のドアのロックを独立して解錠することができる
スマートエントリシステムを提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両に設けられ、送信アンテナから送信要求信号を
送信する送信機と、前記送信機から送信された送信要求
信号を受信して返送信号を送信する携帯機と、車両に設
けられ、前記携帯機から送信された返送信号を受信する
受信機とを有し、前記受信機での返送信号の受信又は非
受信に応じて、車両のドアの解錠又は施錠を行うスマー
トエントリシステムにおいて、前記送信アンテナを車両
の複数のドア夫々に独立して設け、前記複数のドア夫々
に設けられた複数の送信アンテナ夫々から異なる送信タ
イミングで送信要求信号を送信させ、 前記受信機で受信
された返送信号の受信タイミングを検出し、 検出した受
信タイミングから、どの送信アンテナに対応する返送信
号であるかを判定し、その判定結果に基づいて解錠する
ドアを選択する
【0006】このように、複数のドア夫々に設けた複数
の送信アンテナから異なるタイミングで送信要求信号を
送出しているため、これに対する携帯機からの返送信号
の受信タイミングでどの送信アンテナから送信された送
信要求信号に対応する返送信号であるかを判定でき、携
帯機の接近するドアの位置を判定することができ、携帯
機が接近するドアだけを解錠することが可能となり、使
い勝手が向上し、防犯上も好適である。請求項2に記載
の発明は、請求項1記載のスマートエントリシステムに
おいて、 前記複数の送信アンテナ夫々をマイクロストリ
ップアンテナで構成する。 このため、送信アンテナを小
型軽量化でき、かつ所望の指向特性を簡単に設定でき
る。
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明システムの第1実施
例のブロック図を示す。同図中、ボデー多重ECU(電
子制御装置)10は車両のヘッドランプやメータ類の照
明の自動点灯の制御、エアコン装置の制御、ドアロック
の制御等の車体関係の各種制御を行うマイクロコンピュ
ータであり、照度センサ(図示せず)、温度センサ(図
示せず)等の検出信号を供給されると共に、送信時間帯
設定手段としての操作盤11から時間帯設定を行われ、
乗員検出手段としての乗員センサ12の検出信号を供給
され、更に運転者がスマートエントリを禁止する際に操
作するスイッチ13の信号を供給される。ドアロックモ
ータ14a〜14c夫々はECU10の制御により駆動
されて車両のドアのロック/アンロックを行う。
【0011】送信機16は車両に設けられ、ECU10
からの制御に従ってオン/オフし、オン時に例えば周波
数2.45GHzの送信要求信号を生成してアンテナ18か
ら送信する。受信機20は車両に設けられ、携帯機24
から送信される例えば周波数300MHzの返送信号を
アンテナ22で受信し、これを復調してECU10に供
給する。
【0012】携帯機24は送信機16からの送信要求信
号をアンテナ26で受信し、検波部28で検波して送信
部30に供給する。送信部30は検波部28の出力、又
はスイッチ32のオンにより動作を開始し、例えば周波
数300MHzの搬送波を特定コードで変調した返送信
号を生成してアンテナより送信する。図2は送信機16
の一実施例の回路構成図を示す。同図中、端子40には
ECU10より制御信号が供給される。制御信号はハイ
レベルがオン、ローレベルがオフを指示する。端子40
はトランジスタ42のベースに接続され、このベースは
共振素子44を介して接地されている。トランジスタ4
2のエミッタはコンデンサC1及び抵抗R1を介して接
地され、コレクタは負荷43を介して電源V1に接続さ
れると共にアンテナ選択スイッチ46に接続されてい
る。また、ベース・エミッタ間にはコンデンサC0が接
続されている。アンテナ選択スイッチ46は端子45を
介してECU10から供給される制御信号に応じてアン
テナ18a,18b,18cのいずれかを選択し、トラ
ンジスタ42のコレクタに接続する。
【0013】ここで、端子40に供給される制御信号が
ローレベルのときはトランジスタ42がオフのため送信
は行われない。制御信号がハイレベルのとき、トランジ
スタ42がオンとなり、共振素子44によってトランジ
スタ42の出力は例えば周波数2.45GHzで発振し、ア
ンテナ18a,18b,18cのいずれかより送信され
る。
【0014】図3は携帯機24の第1実施例の回路構成
図を示す。同図中、アンテナ26で受信された信号は検
波部28に供給され、ここで周波数2.45GHzの信号が
検波される。この検波出力は送信部30内の増幅器52
で増幅されてID発生部54に供給される。ここでは、
周波数2.45GHzの信号が受信された場合に増幅器52
はハイレベルの信号を出力し、受信されない場合には増
幅器52の出力はローレベルとなる。
【0015】また、スイッチ32は常開のスイッチであ
り、ユーザに押されたとき直流電源50よりのハイレベ
ルの信号をID発生部54に供給する。ID発生部54
は増幅部52又はスイッチ32からハイレベルの信号を
供給されると、内蔵するレジスタに格納されている識別
データをシリアルに読み出してトランジスタ56のベー
スに供給する。
【0016】この識別データは携帯機24を特定するた
めのデータであり、受信部20又はボデー多重ECU1
0にも同一の識別データが格納されている。識別データ
は値1がハイレベル、値0がローレベルとされている。
トランジスタ56のベースは共振素子58を介して接地
されている。トランジスタ56のエミッタはコンデンサ
C11及び抵抗R11を介して接地され、コレクタは負
荷57を介して電源V1に接続されると共にアンテナ6
0に接続されている。また、ベース・エミッタ間にはコ
ンデンサC10が接続されている。
【0017】ここで、識別データがローレベルのときは
トランジスタ56がオフのため発振は行われない。制御
信号がハイレベルのとき、トランジスタ56がオンとな
り、ベース・エミッタ間に接続された共振素子58によ
ってトランジスタ56の出力は例えば周波数300MH
zで発振し、アンテナ60より送信される。つまり、こ
の返送信号は周波数300MHzの搬送波を識別データ
でAM変調した被AM変調波である。
【0018】図4は携帯機24の第2実施例の回路構成
図を示す。同図中、アンテナ26で受信された信号は検
波部28に供給され、ここで周波数2.45GHzの信号が
検波される。この検波出力は送信部30内の増幅器52
で増幅されてID発生部61に供給される。ここでは、
周波数2.45GHzの信号が受信された場合に増幅器52
はハイレベルの信号を出力し、受信されない場合には増
幅器52の出力はローレベルとなる。
【0019】また、スイッチ32は常開のスイッチであ
り、ユーザに押されたとき直流電源50よりのハイレベ
ルの信号をID発生部61に供給する。ID発生部61
は増幅部52又はスイッチ32からハイレベルの信号を
供給されると、内蔵するレジスタに格納されている識別
データをシリアルに読み出して出力する。この識別デー
タは携帯機24を特定するためのデータであり、受信部
20又はボデー多重ECU10にも同一の識別データが
格納されている。識別データは値1がハイレベル、値0
がローレベルであるが、所定電圧のオフセットをつけて
出力される。ID発生部61の出力端子は共振素子62
を介してトランジスタ56のベースに接続されると共
に、バリキャップダイオード(可変容量ダイオード)6
4を介して接地されている。このため識別データが値1
のときと値0のときとでバリキャップダイオード64の
容量が変化する。トランジスタ56のエミッタはコンデ
ンサC21及び抵抗R21を介して接地され、コレクタ
はアンテナ60の一端に接続されている。また、ベース
・エミッタ間にはコンデンサC20が接続されている。
アンテナ60の他端は電源V1に接続されている。ID
発生部61の出力端子は共振素子62を介してトランジ
スタ56のベースに接続されると共に、バリキャップダ
イオード(可変容量ダイオード)64を介して接地され
ている。このため識別データが値1のときと値0のとき
とでバリキャップダイオード64の容量が変化する。
【0020】ここで、識別データがローレベル/ハイレ
ベルに拘らず、トランジスタ56はオン状態であり、識
別データのレベル変化によって共振素子62の負荷容量
が変化し、発振周波数が300±αMHzと変化してア
ンテナ60から送信される。つまり、この返送信号は周
波数300MHzの搬送波を識別データでFM変調した
被FM変調波である。
【0021】図5は受信機20の第1実施例の回路構成
図を示す。同図中、アンテナ22で受信した信号はバン
ドパスフィルタ70,プリアンプ72,バンドパスフィ
ルタ74を通して周波数300MHz近傍の信号のみが
取り出され、かつ増幅されてミキサ76に供給される。
局部発振器78は周波数300MHz程度の局部発振信
号を発生してミキサ76に供給し、ミキサ76で受信信
号と局部発振信号とが混合されて周波数数455kHz
の中間周波信号が得られる。
【0022】この中間周波信号はバンドパスフィルタ8
0で不要周波数成分を除去され、リミッタアンプ82で
振幅制限されて増幅された後、検波器84に供給され
る。検波器84はFM検波を行う。この検波出力はロー
パスフィルタ86で不要高域成分を除去された後、コン
パレータ88で基準レベルと比較されて2値化される。
これによって携帯機24から送信された識別コードが得
られ、端子90からECU10に供給される。
【0023】図6は受信機20の第2実施例の回路構成
図を示す。同図中、アンテナ22で受信した信号はバン
ドパスフィルタ120,プリアンプ122,バンドパス
フィルタ124を通して周波数300MHz近傍の信号
のみが取り出され、かつ増幅されてミキサ126に供給
される。局部発振器128は周波数300MHz程度の
局部発振信号を発生してミキサ126に供給し、ミキサ
126で受信信号と局部発振信号とが混合されて周波数
数455kHzの中間周波信号が得られる。
【0024】この中間周波信号はバンドパスフィルタ1
30で不要周波数成分を除去され、リミッタアンプ13
2で振幅制限されて増幅される。リミッタアンプ132
の出力するRSSI(受信信号電界強度)信号がAM検
波信号としてローパスフィルタ136で不要高域成分を
除去された後、コンパレータ138で基準レベルと比較
されて2値化される。これによって携帯機24から送信
された識別コードが得られ、端子140からECU10
に供給される。
【0025】なお、ECU10は受信機20から供給さ
れる識別コードを自装置内に格納している識別コードと
比較し、両者が一致したとき施錠状態ならばタイミング
に基づいてドアロックモータ14a〜14cのいずれか
を駆動してドアロックの解錠を行う。また、受信機20
から識別コードが供給されないとき、又は受信機20か
らの識別コードが自から格納している識別コードと異な
るとき、解錠状態ならばタイミングに応じてドアロック
モータ14a〜14cのいずれかを駆動して施錠を行
う。
【0026】ここで、送信機16のアンテナ18a,1
8b,18cについて説明する。アンテナ18a〜18
c夫々は図7の斜視図及び図8の断面図に示すようなマ
イクロストリップアンテナ(MSA)が用いられる。図
7,図8において、誘電体105の上面に放射導体11
0が配置され、また誘電体105の下面には接地導体1
06が配置されている。また、給電線107が放射導体
110に接続されて誘電体105の下方へ導かれてお
り、さらに図示しない送受信回路に接続されている。こ
の給電線107は接地導体106に対して間隙をもって
導かれている。
【0027】図9は前記の放射導体110の形状の詳細
を示す図である。略円盤上の放射導体110の外周上に
給電点113から45°と135°の位置に縮退分離素
子112(112a,112b)が設けられている。縮
退分離素子112によりこの放射導体110を用いたマ
イクロストリップアンテナは円偏波を放射することがで
きる。また、放射導体110の外周上にスタブ114
(114a,114b,114c,114d)が設けら
れていることである。このスタブ114は給電点113
を通る直経上とこの直径に直交する直径上に配置されて
いる。前記縮退分離素子112aを基準にし、角度を左
回りに正(+)として説明すれば、縮退分離素子112
aから45°の位置にスタブ114a,135°の位置
にスタブ114b,また縮退分離素子112aから−4
5°の位置にスタブ114c,−135°の位置にスタ
ブ114dが配置される。スタブ114c,114bが
給電点113を含む直径上に配置されるスタブであり、
スタブ114a,114dがそれに直交する直径上のス
タブである。
【0028】このような放射導体111は、基底周波数
において縮退分離素子112により円偏波を送受信する
ことができ、また2次モードの周波数をスタブ114に
より調整することができる。図10に上記のマイクロス
トリップアンテナの指向特性を示す。マイクロストリッ
プアンテナは放射導体110の面と垂直な方向である0
°方向を最大とし、±90°方向の範囲に電波が放射さ
れる。図中、実線IaはH面、実線IbはE面の指向特
性を示している。
【0029】上記のマイクロストリップアンテナを用い
たアンテナ18a〜18cは図11に示すように、車両
120の運転席ドア、助手席ドア、トランクドア夫々に
取り付けられる。ここでは、例えばドアノブやサイドミ
ラー、又はトランクのエンブレムマーク近傍に取り付け
られる。このとき、放射導体110が車体と平行になる
ように設置する。これによってアンテナ18a〜18c
夫々から送出される送信要求信号が携帯機24に届くエ
リアは梨地で示すエリアIIa,IIb,IIcとなる。な
お、車両120には受信機20が取り付けられている。
取り付け場所としては、ルーフなど車内の適当な位置が
選ばれる。
【0030】ECU10は送信機16に端子40,45
から制御信号を供給することにより、図12(A)に示
す波形のハイレベル時にアンテナ18aから送信要求信
号を送信させる。このアンテナ18aからの送信終了
後、図12(B)に示す波形のハイレベル時にアンテナ
18bから送信要求信号を送信させる。また、アンテナ
18bからの送信終了後、図12(C)に示す波形のハ
イレベル時にアンテナ18cから送信要求信号を送信さ
せる。つまり、アンテナ18a〜18c夫々から時分割
で送信要求信号を送信している。
【0031】上記のアンテナ18a〜18cからの送信
要求信号の送信に対応して図11(D)にハイレベルで
示すタイミングで、返送信号が受信機20で受信された
場合、ECU10は返送信号P1がアンテナ18aに対
応し、返送信号P2がアンテナ18cに対応するとみな
す。これは図12(A),(C)夫々に示す波形の立上
りから所定期間内に返送信号P1,P2夫々の立上りが
検出されるからである。
【0032】図13はECU10が実行するスマートエ
ントリ処理のフローチャートを示す。この処理は所定時
間毎に繰り返し実行される。同図中、ECU10はステ
ップS14で送信機16に制御信号を供給し、アンテナ
18a〜18cのいずれかから送信要求信号を送信させ
る。どのアンテナから送信するかは図12(A)〜
(C)のタイミングによる。
【0033】この後、ステップS16で受信機20で受
信した携帯機24の識別コードがECU10に予め格納
している識別コードと一致するか否かを判別し、一致す
ればステップS18で車両のドアがロック状態か否かを
判別し、ロック状態ならばステップS20でアンテナ1
8a〜18cのうち送信したものに対応するドアロック
モータ14a〜14cのいずれかを駆動して運転席、助
手席、トランクのいずれかのドアの解錠を行い、処理を
終了する。ステップS18でロック状態でなければその
まま処理を終了する。
【0034】ステップS16で携帯機24の識別コード
が得られなかった場合はステップS22で車両のドアが
アンロック状態か否かを判別し、アンロック状態ならば
ステップS24でアンテナ18a〜18cのうち送信し
たものに対応するドアロックモータ14a〜14cのい
ずれかを駆動して運転席、助手席、トランクのいずれか
のドアの施錠を行い、処理を終了する。ステップS22
でアンロック状態でなければそのまま処理を終了する。
【0035】このように複数のドア夫々に設けた複数の
送信アンテナ18a〜18cから異なるタイミングで送
信要求信号を送出しているため、これに対する携帯機2
4からの返送信号の受信タイミングでどの送信アンテナ
から送信された送信要求信号に対応する返送信号である
かを判定でき、携帯機の接近するドアの位置を判定する
ことができる。
【0036】また、どの送信アンテナに対応する返送信
号であるかの判定結果に基づいて、解錠するドアを選択
するため、携帯機24が接近するドアだけを解錠するこ
とが可能となり、使い勝手が向上し、防犯上も好適とな
る。また、複数の送信アンテナ18a〜18c夫々をマ
イクロストリップアンテナで構成することにより、送信
アンテナを小型軽量化でき、かつ所望の指向特性を簡単
に設定できる。
【0037】ところで、例えばトランクドア等の任意ド
アをロック/アンロックする必要のない場合には操作盤
11よりドア番号をECU10に入力して、そのドアを
スマートエントリから外すことができるのは勿論であ
る。なお、図2の送信機16の代りに図14に示す送信
システムを用いても良い。図14では、ボデー多重EC
U10から発振器150a,150b,150c夫々
に、制御信号として動作電源Va,Vb,Vc夫々を供
給する。各発振器150a,150b,150c夫々は
動作電源を供給されたときに動作してアンテナ18a,
18b,18c夫々から送信要求信号を送信する。
【0038】図2の構成では、アンテナ選択スイッチ4
6からアンナ18a〜18c夫々までの接続に要する同
軸ケーブルが比較的高価であるのに対し、図14の構成
では発振器150a〜150cをアンテナ18a〜18
c夫々と近接させると、ECU10から発振器150a
〜150c夫々には直流の動作電源Va〜Vcを供給す
れば良いのでワイヤハーネスで接続できる。また、動作
電源Va〜Vc夫々の電圧を可変させることにより、ア
ンテナ18a〜18c夫々で送信要求信号が携帯機24
に届くエリアの大きさを容易に調整することが可能とな
る。
【0039】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
複数のドア夫々に設けた複数の送信アンテナから異なる
タイミングで送信要求信号を送出しているため、これに
対する携帯機からの返送信号の受信タイミングでどの送
信アンテナから送信された送信要求信号に対応する返送
信号であるかを判定でき、携帯機の接近するドアの位置
を判定することができ、携帯機が接近するドアだけを解
錠することが可能となり、使い勝手が向上し、防犯上も
好適である。 また、請求項2に記載の発明は、複数の送
信アンテナ夫々をマイクロストリップアンテナで構成す
るため、送信アンテナを小型軽量化でき、かつ所望の指
向特性を簡単に設定できる。
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置のブロック図である。
【図2】送信機の回路構成図である。
【図3】携帯機の回路構成図である。
【図4】携帯機の回路構成図である。
【図5】受信機の回路構成図である。
【図6】受信機の回路構成図である。
【図7】マイクロストリップアンテナの斜視図である。
【図8】マイクロストリップアンテナの断面図である。
【図9】放射導体の平面図である。
【図10】マイクロストリップアンテナの指向特性図で
ある。
【図11】送信要求信号の届くエリアを示す図である。
【図12】各アンテナの送信要求信号の送信、及び返送
信号の受信のタイミングを示す図である。
【図13】スマートエントリ処理のフローチャートであ
る。
【図14】送信システムの構成図である。
【符号の説明】
10 ボデー多重ECU 11 操作盤 12 乗員センサ 13 スイッチ 14a〜14c ドアロックモータ 16 送信機 18a〜18c,22,26 アンテナ 20 受信機 24 携帯機 28 検波部 30 送信部 32 スイッチ 54 ID発生部 92 ワイヤレスドアロック受信機 150a〜150c 発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−106376(JP,A) 特開 平8−312213(JP,A) 特開 平6−224623(JP,A) 実公 平6−34534(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E05B 65/20 E05B 49/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に設けられ、送信アンテナから送信
    要求信号を送信する送信機と、 前記送信機から送信された送信要求信号を受信して返送
    信号を送信する携帯機と、 車両に設けられ、前記携帯機から送信された返送信号を
    受信する受信機とを有し、 前記受信機での返送信号の受信又は非受信に応じて、車
    両のドアの解錠又は施錠を行うスマートエントリシステ
    ムにおいて、 前記送信アンテナを車両の複数のドア夫々に独立して設
    け、前記複数のドア夫々に設けられた複数の送信アンテナ夫
    々から異なる送信タイミングで送信要求信号を送信さ
    せ、 前記受信機で受信された返送信号の受信タイミングを検
    出し、 検出した受信タイミングから、どの送信アンテナに対応
    する返送信号であるかを判定し、その判定結果に基づい
    て解錠するドアを選択する ことを特徴とするスマートエ
    ントリシステム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のスマートエントリシステ
    ムにおいて、 前記複数の送信アンテナ夫々をマイクロストリップアン
    テナで構成した ことを特徴とするスマートエントリシス
    テム。
JP12890597A 1997-05-19 1997-05-19 スマートエントリシステム Expired - Lifetime JP3275777B2 (ja)

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