JP5584985B2

JP5584985B2 - 車両施開錠装置

Info

Publication number: JP5584985B2
Application number: JP2009071342A
Authority: JP
Inventors: 直城土持; 桂慈大平
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP2010222841A

Description

本発明は車両施開錠装置に関し、さらに詳しくは、ユーザーが車両ドアに接近または離
れることに伴いドアをロック・アンロックする機能を有する車両施開錠装置に関する。

車両ドアの開閉時に、携帯端末をユーザーが携帯した状態で、車両ドアに接近または離
れることを何らかの手段で検知し、ドアをロック・アンロックするシステム（スマートエ
ントリーシステム・インテリジェントキーシステム）が搭載された車両において、近距離
非接触通信方式（RFIDなど）技術を用いて、車両にユーザーが登録された非接触通信カー
ド、または非接触通信機能が内蔵された装置（携帯端末など）をドアハンドルにかざすこ
とで車両のドアをロック・アンロックするシステム（以下非接触通信機能）を同時搭載す
ることが提案されている。

図４はスマートエントリーシステムを示している。図４に示すように、スマートエントリーシステムとは、ユーザーが所有するスマートキー１００と、車両の外側かつ車両近傍にスマートキー１００が存在することを検知するためのスマートキー車外アンテナ１０１と、ユーザーが押下することで交信を開始させるスマートキースイッチ１０２と、スマートエントリーシステムの作動制御をおこなうスマートキーコントロールユニット１０３と、車両の内側にスマートキー１００が存在することを検知するためのスマートキー車内アンテナ１０４と、スマートキー１００からの電波を受信するためのスマートキーアンテナ１０５で構成される。

スマートキー１００は、車両から送信される１２５ｋＨｚ帯の電波を受信でき、かつ車両へ３００ＭＨｚ帯の電波を送信可能とする。スマートキー車外アンテナ１０１は、例えば１２５ｋＨｚ帯の電波を用いて車両からの検知用電波を送信する。スマートキースイッチ１０２は、ユーザーが押すことで交信を開始させるように設定される。スマートキー車外アンテナ１０１は、１２５ｋＨｚ帯の電波を用いて車両からの検知用電波を送信するように設定されている。また、スマートキーアンテナ１０５は、例えば３００ＭＨｚ帯の電波を受信するように設定されている。

このシステムにおいて、ドアのロックを行う場合、ユーザーは、スマートキー１００を
所持して車両に接近し、スマートキースイッチ１０２を押す。すると、スマートキーコン
トロールユニット１０３の制御により、スマートキー車外アンテナ１０１から電波が送信
される。スマートキー１００は、スマートキー車外アンテナ１０１からの電波を受信した
とき、スマートキーアンテナ１０５へ電波を送信する。スマートキーコントロールユニッ
ト１０３は、スマートキーアンテナ１０５から受け取ったスマートキー１００がスマート
キーコントロールユニット１０３に登録されたものである場合、スマートキーコントロー
ルユニット１０３はスマートキー１００を検知したと認識し、車両の状態に応じてロック
命令を出力する機能を有する。

図５に示すように、このようなスマートキー機能を有した車両に、非接触通信機能を同
時搭載することが想定される。例えば、１３．５６ＭＨｚ帯の電波を用いた非接触通信Ｉ
Ｃタグを内蔵した携帯端末１０６と、非接触ＩＣタグを内蔵した携帯端末１０６が車外に
あることを検出するための例えば１３．５６ＭＨｚ帯の電波を用いた送受信が可能な非接
触通信室外アンテナ１０７と、非接触ＩＣタグを内蔵した携帯端末１０６と非接触通信室
外アンテナ１０７との交信を開始するためのスマートキースイッチ１０２と、携帯端末１
０６との通信を制御するための非接触通信コントロールユニット１０８と、携帯端末１０
６が車内にあることを検出するための１３．５６ＭＨｚ帯の電波を用いた送受信が可能な
非接触通信室内アンテナ１０９によって構成されるシステム構成が考えられる。

非接触通信機能は、スマートキースイッチ１０２を押すことにより、非接触通信室外ア
ンテナ１０７が、携帯端末１０６と通信するための電波を発信する。そして、携帯端末１
０６が非接触通信室外アンテナ１０７の交信範囲にある場合、携帯端末１０６と非接触通
信室外アンテナ１０７が相互通信を行うことで、非接触通信コントロールユニット１０８
の制御により、登録された非接触通信ＩＣタグを内蔵した携帯端末１０６であるかどうか
を判断し、ドアをロックすることができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

近年、車両のロック・アンロックシステムは、キーレスエントリーシステムからスマー
トエントリーシステムに移行が進んでいる。ロック・アンロック機能に関して論じれば、
少なくとも非接触通信技術を用いたロック・アンロック機能は、非接触通信機能を持った
何らかの端末（ＩＣカード・携帯端末・タグ）をアンテナに近づける必要があるため、ス
マートエントリーよりもロック・アンロック機能についてはユーザーに不便を強いること
となる。しかしながら、非接触通信によりもたらされる既に公知の機能（例えば、特許文
献２参照）は、現在普及が進んでいるスマートエントリーシステムの機能とは異なるが、
携帯端末などと連携して両システムは共存できることが望ましい。

特開２００１−３４２７６０号公報特開２００６−６０６８３号公報

ところで、非接触通信用アンテナは、周辺に金属が存在する場合、鉄損効果により交信
性能が著しく劣化してしまうことから、通常アンテナの裏面にフェライトが装着されてい
る。スマートキーエントリーシステムのみを搭載したドアハンドルでも、携帯端末との交
信用アンテナおよびユーザーの接近を検知するセンサ、リクエストスイッチなどの装置を
内蔵しているため、装置が密集している。この状態で非接触通信システムを追加で内蔵す
るとドアハンドルが大型化してしまう問題が発生する。ドアハンドルは、商品性に大きく
影響する部品であるため、現状以上の肉厚化や大型化は避けるべきである。さらに、非接
触通信用アンテナは、そのアンテナ開口面の大きさが、交信範囲に強く影響する。そのた
め、非接触通信機能の利便性を向上させるために、開口面をできるだけ大きくする必要が
ある。しかしながら、実際に非接触通信時の交信に使われる車両側のアンテナをどのよう
に構成するかについて具体的な記述がなされた公知技術はない。

そこで、本発明の目的は、スマートキー車外アンテナと非接触通信用アンテナとが互い
の干渉を抑え、しかも大型化することを抑制した車両施開錠装置を提供することにある。

本発明の特徴は、スマートキーが車外に存在することを検知するための検知用電波を送信する、棒状のフェライトコイルタイプのスマートキー車外アンテナと、スマートエントリーシステムの作動制御を行うスマートキーコントロールユニットと、非接触通信ＩＣタグを内蔵した携帯端末が車外にあることを検出するための送受信が可能で、フィルムにループアンテナパターンが形成されてなる非接触通信室外アンテナと、携帯端末との通信を制御するための非接触通信コントロールユニットと、ユーザーが操作することで、スマートキーとスマートキー車外アンテナとの交信、および携帯端末と非接触通信室外アンテナとの交信を開始させる、ドアハンドルに設けられたスマートキースイッチと、を備え、非接触通信室外アンテナとスマートキー車外アンテナは、互いの磁束線の方向が直交するようにスマートキー車外アンテナの上に非接触通信室外アンテナを車外方向に密接した状態でドアハンドル内に配置され、非接触通信室外アンテナの面積をスマートキー車外アンテナの車両側面への投影面積と同等以上としたことを要旨とする。

このように、スマートキー車外アンテナとしては通常の棒状のフェライトコイルタイプ
のアンテナを採用し、非接触通信室外アンテナとしてフィルムにループアンテナパターン
を形成した平面タイプのものを用いている。

ここで、スマートキー車外アンテナのフェライトコイルの軸は、非接触通信室外アンテ
ナのループアンテナパターンの開口部の中心部を横切るように配置されていることが好ま
しい。なお、上記フェライトコイルの軸がループアンテナパターンの開口部の中心部を通
らなくとも開口部を横切る配置であれば、非接触通信室外アンテナとスマートキー車外ア
ンテナの互いの磁束線の方向をある程度直交させることはできるが、フェライトコイルの
軸がループアンテナパターンの開口部の中心部を通ることが、互いの磁束線の干渉を最小
限とすることができる。

また、スマートキー車外アンテナと非接触通信室外アンテナは、互いに接着またはモー
ルドされていることが好ましく、一体的な部品として取り付け性を向上させることができ
る。

本発明によれば、非接触通信室外アンテナとスマートキー車外アンテナの互いの磁束線
同士の干渉を最小限に抑えるとともに、小型化・薄型化を達成でき、ドアハンドルの大型
化することのない車両施開錠装置を実現できる。

本発明の実施の形態に係る車両施開錠装置の概略構成図である。（ａ）は本実施の形態に係る車両施開錠装置を構成するそれぞれのアンテナを示す正面図、（ｂ）はドア車外アンテナの構成を示す正面図である。（ａ）はバーアンテナの側面図、（ｂ）はバーアンテナに発生する磁束線を示す側面図、（ｃ）バーアンテナの両端におけるループアンテナ側の磁束線の方向を示す説明図、（ｄ）はループアンテナの側面図、（ｅ）はループアンテナに発生する磁束線を示す側面図、（ｆ）はループアンテナにおけるバーアンテナ側の磁束線の方向を示す説明図である。従来のスマートエントリーシステムを示す説明図である。携帯端末を用いたスマートエントリーシステムとキーレスエントリーシステムとを備えた車両施開錠装置を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係る車両施開錠装置について図１〜図３を用いて説明する
。

本実施の形態に係る車両施開錠装置では、スマートキー車外アンテナ２と、非接触通信
室外アンテナ８と、がドアハンドル１１内に搭載されていることを特徴とする。

車両施開錠装置は、ユーザーが所有するスマートキー１と、１３．５６ＭＨｚ帯の電波を
用いた非接触通信ＩＣタグ（図示省略する）を内蔵した携帯端末７と、ドアハンドル１１
内に設けられ、車両の外側かつ車両近傍にスマートキー１が存在することを検知するため
のスマートキー車外アンテナ２と、ドアハンドル１１に設けられ、ユーザーが押すことで
交信を開始させるスマートキースイッチ３と、スマートエントリーシステムの作動制御を
おこなうスマートキーコントロールユニット４と、車両の内側にスマートキー１が存在す
ることを検知するためのスマートキー車内アンテナ５と、スマートキー１からの電波を受
信するためのスマートキーアンテナ６と、ドアハンドル１１内に上記スマートキー車外ア
ンテナ２と一体的に設けられ、携帯端末７が車外にあることを検出するための例えば１３
．５６ＭＨｚ帯の電波を用いた送受信が可能な非接触通信室外アンテナ８と、携帯端末７
との通信を制御するための非接触通信コントロールユニット９と、携帯端末１０６が車内
にあることを検出するための１３．５６ＭＨｚ帯の電波を用いた送受信が可能な非接触通
信室内アンテナ１０とで構成される。なお、ドアハンドル１１には、リクエストスイッチ
３が設けられている（図２（ｂ）参照）。

スマートキー１は、車両から送信され１２５ｋＨｚ帯の電波を受信でき、かつ車両へ３
００ＭＨｚ帯の電波を送信可能である。スマートキー車外アンテナ２は、例えば１２５ｋ
Ｈｚ帯の電波を用いて車両からの検知用電波を送信する。スマートキースイッチ３は、ユ
ーザーが押すことで交信を開始させるように設定される。スマートキー車内アンテナ５は
、１２５ｋＨｚ帯の電波を用いて車両からの検知用電波を送信するように設定されている
。また、スマートキーアンテナ６は、例えば３００ＭＨｚ帯の電波を受信するように設定
されている。

本実施の形態において、ドアのロックを行う場合、ユーザーは、スマートキー１を所持
して車両に接近し、スマートキースイッチ３を押す。すると、スマートキーコントロール
ユニット４の制御により、スマートキー車外アンテナ２から電波が送信される。スマート
キー１は、スマートキー車外アンテナ２からの電波を受信したとき、スマートキーアンテ
ナ６へ電波を送信する。スマートキーコントロールユニット４は、スマートキーアンテナ
６から受け取ったスマートキー１がスマートキーコントロールユニット４に登録されたも
のである場合、スマートキーコントロールユニット４はスマートキー１を検知したと認識
し、車両の状態に応じてロック命令を出力する機能を有する。

非接触通信機能は、スマートキースイッチ３を押すことにより、非接触通信室外アンテ
ナ８が、携帯端末７と通信するための電波を発信する。そして、携帯端末７が非接触通信
室外アンテナ８の交信範囲にある場合、携帯端末７と非接触通信室外アンテナ８が相互通
信を行うことで、非接触通信コントロールユニット９の制御により、登録された非接触通
信ＩＣタグを内蔵した携帯端末７であるかどうかを判断し、ドアをロックすることができ
るようになる。

次に、図２および図３を用いて、ドアハンドル１１に内蔵される、一体に設けられた、
スマートキー車外アンテナ２と非接触通信室外アンテナ８について説明する。

図２（ａ）および図３（ｄ）に示すように、非接触通信室外アンテナ８は、樹脂フィルムでなるフレキシブル基板８ａ上にループアンテナパターン８ｂが印刷されてなる平面ループアンテナである。ループアンテナパターン８ｂは、端子部８ｃに接続されており、この端子部８ｃは防水構造が採用され、例えば樹脂などで封止されている。端子部８ｃからは、ループアンテナパターン８ｂに接続されたリード線１３が導出されている。このような非接触通信室外アンテナ８では、図３（ｅ）に示すように、磁束線（破線矢印で示す）がループアンテナパターン８ｂのラインを中心として取り囲み、コイル開口内を通るように発生する。

一方、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、スマートキー車外アンテナ２は、フ
ェライトにコイルを巻いた通常のフェライトコイルタイプのバーアンテナである。このス
マートキー車外アンテナ２のコイルからはリード線１２が導出されている。このスマート
キー車外アンテナ２において発生する磁束線は、図３（ｂ）に示すように、軸心内を通っ
て一端から他端へ回り込むように形成される。

このようなスマートキー車外アンテナ２と、非接触通信室外アンテナ８は、図２（ｂ）に示すように、スマートキー車外アンテナ２の上に直接、非接触通信室外アンテナ８を重ねて搭載している。リード線１２、１３は同一方向に沿うようにまとめられている。スマートキー車外アンテナ２の上に直接、極めて薄い非接触通信室外アンテナ８を密着させて配置することにより、互いに磁束線同士が干渉を最小限に抑えた構成となる。図３（ｃ）は、スマートキー車外アンテナ２で発生する磁束線（破線）に対して非接触通信室外アンテナ８で発生する磁束線（実線）が直交している状態を示す。また、図３（ｆ）は、非接触通信室外アンテナ８で発生する磁束線（実線）に対してスマートキー車外アンテナ２で発生する磁束線（破線）が直交している状態を示している。

本実施の形態では、ドアハンドル１１に内蔵される、一体に設けられた、スマートキー
車外アンテナ２と非接触通信室外アンテナ８としたことにより、スマートキー車外アンテ
ナ２と非接触通信用アンテナ８とが互いの干渉を抑えることができる。しかも、スマート
キー車外アンテナ２と非接触通信用アンテナ８とが密着した構造となるため、ドアハンド
ル１１が大型化することを抑制できる。

具体的には、従来のスマートキー車外アンテナ（バーアンテナ）に、従来のフェライト
を用いて作製した非接触通信室外アンテナを用いた場合、全体の厚みが約１０ｍｍとなる
のに対して、本実施の形態では全体の厚みが約７．５ｍｍとなり、２５％の薄型化が可能
となる。

本実施の形態では、キーレスエントリー機能とスマートエントリー機能を備える構成で
あり、ユーザーに不便を強いることなく、携帯端末などと連携して両機能を共存させるこ
とができる。
（その他の実施の形態）

以上、本発明の実施の形態について説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は
この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代
替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、スマートキー車外アンテナ２と非接触通信室外アンテナ８とを密着させて配置
すると共に、これらを接着もしくはモールドして一体化した部品としてもよい。

本発明は、自動車製造業や鍵製造業などの産業において利用することができる。

１…スマートキー
２…スマートキー車外アンテナ
３…リクエストスイッチ
４…スマートキーコントロールユニット
５…スマートキー車内アンテナ
６…スマートキーアンテナ
７…携帯端末
８…非接触通信室外アンテナ
８ａ…フレキシブル基板
８ｂ…ループアンテナパターン
８ｃ…端子部
９…非接触通信コントロールユニット
１０…非接触通信室内アンテナ
１１…ドアハンドル
１２、１３…リード線

Claims

スマートキーが車外に存在することを検知するための検知用電波を送信する、棒状のフェライトコイルタイプのスマートキー車外アンテナと、
スマートエントリーシステムの作動制御を行うスマートキーコントロールユニットと、非接触通信ＩＣタグを内蔵した携帯端末が車外にあることを検出するための送受信が可能で、フィルムにループアンテナパターンが形成されてなる非接触通信室外アンテナと、
前記携帯端末との通信を制御するための非接触通信コントロールユニットと、
ユーザーが操作することで、前記スマートキーと前記スマートキー車外アンテナとの交信、および前記携帯端末と前記非接触通信室外アンテナとの交信を開始させる、ドアハンドルに設けられたスマートキースイッチと、を備え、
前記非接触通信室外アンテナと前記スマートキー車外アンテナは、互いの磁束線の方向が直交するように前記スマートキー車外アンテナの上に前記非接触通信室外アンテナを車外方向に密接した状態で前記ドアハンドル内に配置され、前記非接触通信室外アンテナの面積を前記スマートキー車外アンテナの車両側面への投影面積と同等以上としたことを特徴とする車両施開錠装置。
前記スマートキー車外アンテナのフェライトコイルの軸が、前記非接触通信室外アンテ
ナの前記ループアンテナパターンの開口部の中心部を横切るように配置されていることお
特徴とする請求項１に記載の車両施開錠装置。
前記スマートキー車外アンテナと前記非接触通信室外アンテナは、互いに接着またはモ
ールドされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両施開錠装置。