(57)【要約】【課題】携帯機の全体を手で覆うように持った場合であっても、携帯機と車両の間で安定的に通信を行うことのできるキーレスエントリー装置を提供する。【解決手段】携帯機３は、認証のための信号の通信を行う携帯機制御部２０と、信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極２１ａ、２１ｂとを有し、車両１は、電極２１ｂにより人体に誘起された電界を検出する車両側電極１２を備え、車両１には車両側電極１２で検出した電界により第２の信号が入力され、第２の信号の認証を行う車両側制御部２０が設けられ、携帯機３は金属からなる車両１の鍵４５を直接あるいは間接的に取付可能な鍵取付部４１を備え、一対の電極２１ａ、２１ｂのうち一方２１ｂとのみ接続あるいは近接する金属体４３が鍵取付部４１に設けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる車両側装置と携帯機との間で通信をなすキーレスエントリー装置において、
前記携帯機は、認証のための信号の通信を行う携帯機制御部と、前記信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極とを有し、
前記車両は、前記電極により人体に誘起された前記電界を検出する車両側電極を備え、前記車両には前記車両側電極で検出した電界により第２の信号が入力され、該第２の信号の認証を行う車両側制御部が設けられ、
前記携帯機は金属からなる前記車両の鍵を直接あるいは間接的に取付可能な鍵取付部を備え、前記一対の電極のうち一方とのみ接続あるいは近接する金属体が前記鍵取付部に設けられることを特徴とするキーレスエントリー装置。
【請求項２】
前記鍵取付部は前記車両の鍵あるいは該鍵に取付けられた取付部材を挿通可能な孔部を備え、該孔部を取り囲むように前記金属体が設けられることを特徴とする請求項１記載のキーレスエントリー装置。
【請求項３】
車両に設けられる車両側装置と携帯機との間で通信をなすキーレスエントリー装置において、
前記携帯機は、認証のための信号の通信を行う携帯機制御部と、前記信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極とを有し、
前記車両は、前記電極により人体に誘起された前記電界を検出する車両側電極を備え、前記車両には前記車両側電極で検出した電界により第２の信号が入力され、該第２の信号の認証を行う車両側制御部が設けられ、
前記携帯機は前記電極及び携帯機制御部を納め持手となる筐体部と、該筐体部に一端部を保持された金属製の鍵部とが一体的に構成され、該鍵部の前記筐体部に保持される一端部は前記一対の電極のうち一方のみと近接あるいは接触することを特徴とするキーレスエントリー装置。
【請求項４】
前記筐体部は樹脂材からなり、前記鍵部はインサート成形により前記筐体部と一体的に成形されてなることを特徴とする請求項３記載のキーレスエントリー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両側装置と携帯機との間で通信を行うことによりドアの施錠・解錠等を行うキーレスエントリー装置に関し、特に人体通信を用いて車両側装置と携帯機との間で通信を行うキーレスエントリー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キーレスエントリー装置においては、自動車等の車両に車両側装置を設け、運転者が携帯する携帯機との間で無線通信を行って、認証が成立した場合にドアの施錠・解錠を行うようにしている。このキーレスエントリー装置において、携帯機と車両の間で人体を介した通信、所謂人体通信を用いるものが、従来提案されている。
【０００３】
本願出願人は、人体通信を用いたキーレスエントリー装置として、特願２００６−２３００１４に記載される装置を提案している。このキーレスエントリー装置は、車両のドアに設けられるドアハンドルに電極を設け、ドアハンドルが操作される際に、人体の手指を介して通信が行われ、携帯機と車両の間で認証等を行うこととしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人体通信を用いたキーレスエントリー装置は、携帯機側の電極と車両側の電極との間で微弱な電流を人体を介して流し、それによって通信を行うものと、人体を静電容量成分として電界の変化によって通信を行うものとがある。後者のように電界変化により通信を行う場合、電極と人体とが非接触でも通信が可能である。
【０００５】
電界変化による通信の場合における等価回路図を図９に示している。この図においては、車両１と携帯機３との間で、人体４を介した通信が行われるものとしている。車両１には、電界変化を検出する車両側電極１２が設けられ、また電位基準となる車体１ｂを有している。携帯機３には、人体に電界変化を誘起する携帯機電極２１ｂが設けられ、また電位基準となる電位基準部２１ａを有している。携帯機３の携帯機電極２１ｂと電位基準部２１ａは、一対の電極を携帯機３内に設けていることに相当する。
【０００６】
図９に示すように、通信の際に各電極間には静電容量成分が生じる。携帯機３の電位基準部２１ａと車両１の車体１ｂの間には、空間を介した結合容量Ｃａが、携帯機３の携帯機電極２１ｂと車両１の車両側電極１２との間には、人体４を介した結合容量Ｃｈが、それぞれ生じる。また、携帯機３の電位基準部２１ａと大地の間には、空間を介した結合容量Ｃｇ１が、車両１の車体１ｂと地面の間には、空間を介した結合容量Ｃｇ２が、それぞれ生じる。さらに、携帯機３の電位基準部２１ａと車両１の車両側電極１２の間には、空間を介した結合容量Ｃｌ１が、携帯機３の携帯機電極２１ｂと車両１の車体１ｂの間には、空間を介した結合容量Ｃｌ２が、携帯機３の電位基準部２１ａと携帯機電極２１ｂの間には、空間を介した結合容量Ｃｌ３が、車両１の車体１ｂと車両側電極１２の間には、空間を介した結合容量Ｃｌ４が、さらに人体と地面の間には結合容量Ｃｌ５が、それぞれ生じる。
【０００７】
携帯機３と車両１の間で安定した通信を行うためには、携帯機３の携帯機電極２１ｂと車両１の車両側電極１２の間の結合容量Ｃｈと、携帯機３の電位基準部２１ａと地面の間、車両１の車体１ｂと地面の間の各結合容量Ｃｇ１、Ｃｇ２とが大きいことが必要である。一方、結合容量Ｃｈを介して信号が伝達されるため、携帯機３において携帯機電極２１ｂと電位基準部２１ａの間の結合容量Ｃｌ３を、結合容量Ｃｈに比べ十分に小さくし、信号強度をロスしないようにする必要がある。
【０００８】
しかし、携帯機３の全体を手で覆うように持った場合、人体を介して携帯機電極２１ｂと電位基準部２１ａの間が容量結合し、結合容量Ｃｌ３が大きくなってしまうため、信号の一部が結合容量Ｃｇ１を介して大地に流れ、車両側電極１２に伝達される強度をロスして携帯機３と車両１の間で安定した通信を行うことができないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、携帯機の全体を手で覆うように持った場合であっても、携帯機と車両の間で安定的に通信を行うことのできるキーレスエントリー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係るキーレスエントリー装置は、車両に設けられる車両側装置と携帯機との間で通信をなすキーレスエントリー装置において、
前記携帯機は、認証のための信号の通信を行う携帯機制御部と、前記信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極とを有し、
前記車両は、前記電極により人体に誘起された前記電界を検出する車両側電極を備え、前記車両には前記車両側電極で検出した電界により第２の信号が入力され、該第２の信号の認証を行う車両側制御部が設けられ、
前記携帯機は金属からなる前記車両の鍵を直接あるいは間接的に取付可能な鍵取付部を備え、前記一対の電極のうち一方とのみ接続あるいは近接する金属体が前記鍵取付部に設けられることを特徴として構成されている。
【００１１】
また、本発明に係るキーレスエントリー装置は、前記鍵取付部は前記車両の鍵あるいは該鍵に取付けられた取付部材を挿通可能な孔部を備え、該孔部を取り囲むように前記金属体が設けられることを特徴として構成されている。
【００１２】
さらに、本発明に係るキーレスエントリー装置は、車両に設けられる車両側装置と携帯機との間で通信をなすキーレスエントリー装置において、
前記携帯機は、認証のための信号の通信を行う携帯機制御部と、前記信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極とを有し、
前記車両は、前記電極により人体に誘起された前記電界を検出する車両側電極を備え、前記車両には前記車両側電極で検出した電界により第２の信号が入力され、該第２の信号の認証を行う車両側制御部が設けられ、
前記携帯機は前記電極及び携帯機制御部を納め持手となる筐体部と、該筐体部に一端部を保持された金属製の鍵部とが一体的に構成され、該鍵部の前記筐体部に保持される一端部は前記一対の電極のうち一方のみと近接あるいは接触することを特徴として構成されている。
【００１３】
さらにまた、本発明に係るキーレスエントリー装置は、前記筐体部は樹脂材からなり、前記鍵部はインサート成形により前記筐体部と一体的に成形されてなることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るキーレスエントリー装置によれば、携帯機は信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極を有し、携帯機は金属からなる車両の鍵を直接あるいは間接的に取付可能な鍵取付部を備え、一対の電極のうち一方とのみ接続あるいは近接する金属体が鍵取付部に設けられることにより、携帯機の全体を手で覆うように持った場合であっても、通常、一方の電極とのみ容量結合した鍵は手の外に露出した状態となるため、一対の電極間における容量結合を通信に問題ない程度としつつ、一方の電極と車両側電極の容量結合を強くでき、信号を人体を介して車両側に確実に伝達することができるので、携帯機と車両の間で安定的な通信を行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係るキーレスエントリー装置によれば、鍵取付部は車両の鍵あるいは該鍵に取付けられた取付部材を挿通可能な孔部を備え、孔部を取り囲むように金属体が設けられることにより、鍵に対して金属体が確実に容量結合することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るキーレスエントリー装置によれば、携帯機は信号によって生成される電界を人体に誘起させる一対の電極を有し、携帯機は電極及び携帯機制御部を納め持手となる筐体部と、筐体部に一端部を保持された金属製の鍵部とが一体的に構成され、鍵部の筐体部に保持される一端部は一対の電極のうち一方のみと近接あるいは接触することにより、携帯機の全体を手で覆うように持った場合であっても、通常、一方の電極とのみ容量結合した鍵部は手の外に露出した状態となるため、一対の電極間における容量結合を通信に問題ない程度としつつ、一方の電極と車両側電極の容量結合を強くすることができ、信号を人体を介して車両側に確実に伝達することができるので、携帯機と車両の間で安定的な通信を行うことができる。
【００１７】
さらにまた、本発明に係るキーレスエントリー装置によれば、筐体部は樹脂材からなり、鍵部はインサート成形により筐体部と一体的に成形されてなることにより、鍵部が筐体部に埋設された状態となり、対向する電極との間で安定的に静電容量値を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態におけるキーレスエントリー装置の概要図を示している。この図に示すように、本実施形態におけるキーレスエントリー装置は、車両１に設けられる車両側装置２と、使用者が携帯する携帯機３との間で人体を介して通信を行い、ＩＤの認証を行ってドア１ａの施錠、解錠等の動作をなすものである。
【００１９】
図２は、ドア１ａの外側に設けられるドアハンドル３０について模式的に示した図である。この図に示すようにドアハンドル３０は、ドア１ａの外面にグリップ状の形状を有して露出する把手部３１と、把手部３１の両端部から車体の一部を構成するドア１ａ側に突出し、ドア１ａによって支持される支持部３２、３３とを有して構成されている。把手部３１の内部には金属製の車両側電極１２が設けられている。また、ドア１ａは金属製であって、車両側電極１２とは電気的に導通していない状態で配置されており、図９の車体１ｂに相当する。
【００２０】
把手部３１の一端部に設けられる支持部３２は、ドア１ａ内において回転中心部３２ａを中心として回動自在に支持されている。一方、把手部３１の他端部に設けられる支持部３３は、ドア１ａに対して引き出し自在となるように支持されている。図３は、図２の状態からドア１ａを開く操作を行った場合の模式図である。ドア１ａを開く場合、使用者は把手部３１を握って手前側に引くように操作するが、この際、把手部３１は、一端側を回転中心とし、他端側がドア１ａから離れるように所定角度だけ回動する。したがって、使用者は主に把手部３１のうち支持部３３が設けられる他端寄りを手で持って操作することとなる。なお、ドア１ａを閉じる場合には、使用者は把手部３１の外面側を押すように操作する。
【００２１】
携帯機３を携帯した使用者がドア１ａを車外側から開くため、把手部３１を握って引くように操作すると、携帯機３において人体に誘起された電界を、把手部３１内の車両側電極１２で検出することができ、認証が成立するとドア１ａの図示を省略したロック手段は解錠される。一方で、携帯機３を携帯した使用者がドア１ａを閉じるため、把手部３１を押すように操作した場合にも、携帯機３において人体に誘起された電界を、把手部３１内の車両側電極１２で検出することができ、認証が成立してドア１ａが閉められるとドア１ａのロック手段を施錠する。なお、この場合において車両側装置２は、ドア１ａが施錠されている場合には解錠動作をなしてドア１ａを開く事を可能とし、ドア１ａが解錠状態でドア１ａが閉められた場合には施錠動作をなす。なお、実際には携帯機３の信号は交流信号であり、一対の電極のうち電位基準部２１ａと携帯機電極２１ｂに相当する電極は交互に入れ替わる。
【００２２】
図４には、本実施形態におけるキーレスエントリー装置のブロック図を示している。この図に示すように、車両１に設けられる車両側装置２は、各種制御を行う車両側制御部１０と、車両側制御部１０で用いるデータを記憶するメモリ１１と、前述した車両側電極１２と、ドア１ａの施錠及び解錠動作を行う施錠解錠機構１３とを有している。また、携帯機３は、所定ビットからなるＩＤの保管と各種制御と出力する信号の変調を行う携帯機制御部２０と、電位基準部２１ａ及び携帯機電極２１ｂを備えている。
【００２３】
携帯機電極２１ｂと人体とが接触または近接した状態の場合には、携帯機電極２１ｂから人体に電界を誘起することができ、この人体に誘起された電界を車両１側で検出することにより、携帯機３は車両側装置２と人体を介した通信を行うことができる。携帯機電極２１ｂには前記ＩＤを示す信号を変調した信号が、常時、繰り返し出力されている。また、電位基準部２１ａは、携帯機３における電位の基準、すなわちグランドとなる部分である。これら電位基準部２１ａと携帯機電極２１ｂにより、携帯機３における一対の電極を構成している。なお、前述のように実際には携帯機３の信号は交流信号であり、ある時点では図示の状態であるが次の瞬間には入れ替わった状態となりこれを順次繰り返す。
【００２４】
車両側制御部１０は、携帯機３からの信号についての認証を行う判定部１０ａと、データを一時的に記憶する記憶手段１０ｂと、各電極における電界検出に基づき信号を復調し、これを記憶手段１０ｂに記憶させる入力部１０ｃとを備えている。また、車両側制御部１０は車両側電極１２からの第２の信号を常時受信可能な状態となっている。
【００２５】
また、車両側装置２に設けられるメモリ１１は、当該車両１用の携帯機３が固有に有するＩＤを記憶している。車両側制御部１０の判定部１０ａは、記憶手段１０ｂに一時的に記憶された第２の信号に含まれるＩＤとメモリ１１に記憶されたＩＤとを照合し、これらが一致すれば認証されたものと判定し、一致しなければ認証されなかったものと判定する。
【００２６】
次に、携帯機３の構成について説明する。図５には、携帯機３の正面図を示している。携帯機３は、樹脂材からなる小片状に形成されており、その内部には前述の電位基準部２１ａ及び携帯機電極２１ｂが納められている。また、携帯機３は電位基準部２１ａや携帯機電極２１ｂ及び携帯機制御部２０などを納める本体部４０と、本体部４０と連続状に形成され車両１の鍵４５を取付けることのできる鍵取付部４１とを有している。鍵取付部４１には、孔部４２が形成され、この孔部４２に鍵４５を繋いだ金属製のリングからなる取付部材４６を挿通することで、鍵４５が携帯機３に取付けられている。
【００２７】
ここでは、鍵４５を取付部材４６に取付け、この取付部材４６を鍵取付部４１に取付けることで、鍵４５を鍵取付部４１に対して間接的に取付けることとしたが、鍵４５を直接鍵取付部４１に取付けてもよい。いずれにしても、取付部材４６及び鍵４５は、金属材によって形成されている必要がある。
【００２８】
携帯機３の鍵取付部４１の内部には、孔部４２を取り囲むように金属体４３が設けられる。金属体４３は、携帯機３における一対の電極のうち一方を構成する携帯機電極２１ｂと接続しており、鍵取付部４１内に埋設されていることにより、鍵取付部４１の孔部４２に挿通された取付部材４６と近接対向し容量結合した状態となる。
【００２９】
図６には、携帯機３を手で持った状態の斜視図を示している。この図に示すように、通常、携帯機３の全体を覆うように手で持った場合であっても、取付部材４６及び鍵４５は手の外に露出する。取付部材４６は携帯機電極２１ｂと接続した金属体４３と近接対向し、一方で電位基準部２１ａからは離隔しており、また鍵４５は取付部材４６と接触しているから、鍵４５及び取付部材４６は携帯機電極２１ｂとのみ強く容量結合した状態となる。
【００３０】
この状態において、図９に示す等価回路におけるＣｌ３は、携帯機３の全体を覆わないように持った場合に比べて大きくなってしまうが、Ｃｈの値は鍵４５、取付部材４６を設けない場合に比べて大きくできる。鍵４５、取付部材４６を設けＣｈを大きくすることで、全体を覆うように持った場合のＣ１３に比べて、Ｃｈは通信可能な程度に十分に大きくなり、よって全体を覆った場合であっても信号を図９における結合容量Ｃｈ側に確実に伝達することができ、携帯機３と車両１の間で安定的な通信を行うことができる。なお、手で覆わない場合においては、鍵４５、取付部材４６は電極２１ａと離間しているのでＣ１３の容量をほとんど大きくすることなく、しかもＣｈを大きくする。したがって、手で覆わない場合の通信安定性も向上する。
【００３１】
ここでは、金属体４３は鍵取付部４１の孔部４２の全周を取り囲むように設けられているが、孔部４２の一部に偏在するように設けてもよい。ただし、孔部４２の全周に設けるようにすることで、取付部材４６や鍵４５と確実に近接対向し、容量結合することができる。また、金属体４３は本体部４０内において携帯機電極２１ｂと接続するようにされているが、直接接続されていなくても、携帯機電極２１ｂとのみ近接するように配置し、空間を介して容量結合するようにしてもよい。さらには、金属体４３は携帯機３内部に納められており、取付部材４６や鍵４５とは直接接触していないが、金属体４３が取付部４１において外部に露出するようにして、取付部材４６あるいは鍵４５と直接接触するようにしてもよい。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７には、本実施形態における携帯機３の斜視図を示している。この図に示すように本実施形態では、携帯機３が車両１の鍵の持手とされると共に、鍵部５４が一体的に形成されている。携帯機３は、樹脂製の筐体部５０内に、携帯機制御部２０や携帯機電極２１ｂなどを納めてなり、さらに操作により施錠や解錠をなすための操作部５１が設けられている。
【００３３】
図８には、本実施形態における携帯機３の断面図を示している。この図に示すように、筐体部５０は内部が中空状に形成されており、この中空内部に基板５３が設けられる。基板５３上には、携帯機制御部２０（ここでは図示していない）や携帯機電極２１ｂ、及び電位基準部２１ａなどが配置される。また、基板５３には押釦スイッチ５２が配置されており、その上部には筐体部５０に形成される開口部５０ａから外部に露出する前述の操作部５１が取付けられる。
【００３４】
金属材からなる鍵部５４は、樹脂材からなる筐体部５０に対して一体的となるように取付けられている。ここで、鍵を製造する際には、鍵部５４を筐体部５０が成形される成形型内に挿入し、その状態で成形を行う、いわゆるインサート成形により形成することで両者を一体化する。
【００３５】
基板５３上の電位基準部２１ａと携帯機電極２１ｂは、容量結合を防ぐために離隔して配置される。また、筐体部５０と一体化される鍵部５４の一端部は、筐体部内において保持された状態となっており、この一端部は携帯機３における一対の電極のうち一方を構成する携帯機電極２１ｂと近接対向すると共に、電位基準部２１ａからは離隔している。したがって、鍵部５４は携帯機電極２１ｂとのみ強く容量結合する。
【００３６】
本実施形態の携帯機３は、鍵部５４が一体的に形成されているが、手で持つ際には携帯機３の全体が手で覆われることはあっても、金属製の鍵部５４まで全体を手で覆うことは通常考えられず、したがって鍵部５４は手の外に露出した状態となる。第１の実施形態と同様、図９に示す等価回路においてＣｌ３は携帯機３の全体を覆わないように持った場合に比べて大きくなってしまうが、鍵部５４は携帯機電極２１ｂとのみ強く容量結合しているので、Ｃｈの値は金属製の鍵部５４を電極２１ｂと容量結合しない場合に比べて大きくできる。金属製の鍵部５４を電極２１ｂと容量結合させてＣｈを大きくすることで、携帯機３の全体を覆うように持った場合のＣ１３に比べて、Ｃｈは通信可能な程度に十分に大きくなり、よって携帯機３の全体を手で覆った場合であっても、信号を図９における結合容量Ｃｈ側に確実に流すことができ、携帯機３と車両１の間で安定的な通信を行うことができる。なお、ここでは鍵部５４は一端部が携帯機電極２１ｂと近接対向するようにしているが、鍵部５４と携帯機電極２１ｂが接続されていてもよい。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態におけるキーレスエントリー装置の概要図である。
【図２】ドアの外側に設けられるドアハンドルについて模式的に示した図である。
【図３】図２の状態からドアを開く操作を行った場合の模式図である。
【図４】本実施形態におけるキーレスエントリー装置のブロック図である。
【図５】携帯機の正面図である。
【図６】携帯機を手で持った状態の斜視図である。
【図７】第２の実施形態における携帯機の斜視図である。
【図８】第２の実施形態における携帯機の断面図である。
【図９】電界変化による通信の場合における等価回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    車両
１ａ  ドア
１ｂ  車体
２    車両側装置
３    携帯機
４    人体
１０    車両側制御部
１１    メモリ
１２    車両側電極
２０    携帯機制御部
２１ａ  電位基準部
２１ｂ  携帯機電極
４０    本体部
４１    鍵取付部
４２    孔部
４３    金属体
４５    鍵
４６    取付部材
５０    筐体部
５３    基板
５４    鍵部
【図１】
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【図２】
2010090584.tif 000004
【図３】
2010090584.tif 000005
【図４】
2010090584.tif 000006
【図５】
2010090584.tif 000007
【図６】
2010090584.tif 000008
【図７】
2010090584.tif 000009
【図８】
2010090584.tif 000010
【図９】
2010090584.tif 000011