(57)【要約】  パッシブ・エントリー・センサ・システムおよび関連するセンサが開示される。システムのセンサが扉または同様の構造の取っ手に配置可能であり、使用者が取っ手を作動することによってビームの少なくとも部分的な遮断をセンサが検出できるように、取っ手の両端の間の取っ手の長手方向に沿ってまたは取っ手と扉の間に伝達される電磁放射ビームを提供可能である。システムは、使用者が扉を施錠することによって作動する独立の光学的な施錠スイッチを備えることができ、その施錠スイッチがセンサに合図するようにビームを遮断するシャッターを備える。システムは、使用者がシステムを始動することによって作動する始動スイッチ、取っ手を引くことを検知するバックアップスイッチ、使用者にシステム状態を表示する表示器、ならびにバックライトおよび地上照明の照明設備を備えることができる。【選択図】図１
2008537039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーレス・アクセス制御システムに使用するパッシブ・エントリー・センサ・システムであって、
電磁放射のビームを伝達する電磁放射エミッターおよび前記電磁放射ビームを検出する電磁放射検出器を備えるセンサを有し、前記エミッターおよび前記検出器が前記センサの光学的な筐体に配置され、使用者が扉または類似の構造を開放するために取っ手を作動させることによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出できるように、前記光学的な筐体の少なくとも一部分が前記取っ手内に配置可能である、パッシブ・エントリー・センサ・システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記ビームを遮断するシャッターを備える独立の光学的な施錠スイッチをさらに有し、前記センサが、前記シャッターの作動によって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を検出するように構成される、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記センサは、前記検出器に接続された信号処理装置を備え、前記使用者が前記施錠スイッチを作動させることによって生じるビーム伝達の変化を前記処理装置が検出し、また、使用者が前記取っ手を作動させて前記扉を開放することによって生じる伝達の変化を前記処理装置が検出し、前記処理装置が施錠デバイスの動作を制御するアクセス制御機構に、関連する出力制御信号を提供する、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、使用者が前記システムを始動するために制御モジュールに信号を供給することによって作動する始動スイッチをさらに備える、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記独立の施錠スイッチが前記シャッターおよび前記電力投入スイッチに動作的に連結または接続された、使用者により作動されるスイッチ部材を含み、第１の位置への前記スイッチ部材の移動により前記シャッターが前記センサに合図し、また、前記スイッチ部材の第２の位置への移動により前記始動スイッチを起動する、システム。
【請求項６】
請求項２に記載のシステムであって、前記シャッターが前記取っ手または前記センサに動作的に装着可能であり、前記シャッターが、前記ビームの伝達を変化させるように前記光学的な筐体内で前記ビームを遮断するように動作でき、それによって前記センサに少なくとも１回合図する、システム。
【請求項７】
請求項２に記載のシステムであって、前記センサが減衰を検出可能となるように、前記シャッターが前記ビームを遮断することで前記ビームが十分に減衰されるような材料から前記シャッターが作られる、システム。
【請求項８】
キーレス・アクセス・システムに使用するパッシブ・エントリー・センサ・システムであって、
電磁放射のビームを伝達する電磁放射エミッターおよび前記電磁放射ビームを検出する電磁放射検出器を有する、取っ手内に組み込まれるセンサと、
前記ビームの伝達を遮断および変化させるシャッターを有する、独立の光学的な施錠スイッチと、を有し、
使用者が前記取っ手を作動させて前記扉を開放することによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出でき、使用者が前記シャッターを作動させることによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出できるように、前記センサが前記取っ手内に配置可能である、パッシブ・エントリー・センサ・システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、前記システムを始動するために使用者が制御モジュールに信号を供給することによって作動する始動スイッチを前記センサが備え、前記独立の施錠スイッチが、前記シャッターおよび前記電力投入スイッチに動作的に連結または接続された、使用者によって作動されるスイッチ部材を備え、第１の位置への前記スイッチ部材の移動により前記シャッターが前記センサに合図し、前記スイッチ部材の第２の位置への移動により前記始動スイッチを起動する、システム。
【請求項１０】
扉または類似の構造へのキーレス・アクセスをもたらす方法であって、
電磁放射のビームを生成するステップと、
取っ手を作動させることによって前記ビームを少なくとも部分的に遮断し、前記電磁放射のビームを、取っ手の長手方向に沿ってまたは前記取っ手と扉との間に伝達させるステップと、
使用者が前記取っ手を作動させることによって生じる、前記ビームの少なくとも部分的な遮断または前記ビームの伝達のその他の変化を感知するステップと、
前記取っ手を作動させることによって生じたビームの伝達の前記変化を感知したことに応答して第１の出力信号を生成し、作動信号を提供するために前記第１の出力信号を処理し、前記扉または同様の構造を開錠するためにアクセス制御機構に前記作動信号を送るステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、一般に感知デバイスおよび用途に関し、特に認証された使用者によって固定された環境にアクセス可能になるように受動的に動作するキーレス・アクセス・システムに使用するためのセンサデバイスおよびシステムに関する。実施形態は、さらに多機能のパッシブ・エントリー・センサおよびシステムに関する。実施形態は、また自動車への適用に利用されるパッシブ・エントリー・センサおよびシステム構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、米国特許商標庁に２００５年４月１５日に出願された「Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｅｎｔｒｙ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／６７１，９４３号に米国特許法１１９条（ｅ）の下で優先権を主張し、その開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
多くの理由により、認証された使用者のみがアクセスを許可されるように、施設、車両、および個人財産へのアクセスを制限することが重要である。一般的に、これは鍵の使用者が錠を開け進入することを可能にするために錠に適合する鍵を使用して行われる。現行の鍵および錠配置が有する１つの問題は、鍵を紛失あるいは損傷することによりアクセスが不可能になるおそれがあることである。さらに、キーロック機構自体が閉塞または損傷した場合、これもアクセスを妨げるおそれがある。もう１つの問題は、鍵を使用することにより、扉を開ける動作の前に認証された人が鍵を使用してラッチを解除するなどの特定の動作を必要とすることである。この特定の動作は、たいていの場合、容易に行うことができず、人間工学的でなく、時間のかかるものである。
【０００４】
これらの欠点を克服しようとして多くの方式が提唱されてきた。自動車用の安全デバイスでは、フォブのボタンの動作が赤外線（ＩＲ）または無線周波数（ＲＦ）の信号を生成し、それが車両のセンサによって検出され、扉を開錠するようにキーレスフォブが使用できることがよく知られている。点火装置を動作させる目的で使用者によって鍵がなおも必要とされる。フォブは、車両を施錠するための同様のＩＲまたはＲＦ信号を生成する施錠ボタンも含む。そのような車両のキーレス・アクセス・システムが、長年の間知られてきた。そのようなシステムは、ＩＲまたはＲＦ「開放」信号がフォブによって生成されると、その信号が機構を作動するのに使用され、それによって自動車の扉が開錠され、使用者が取っ手を引くとき扉が既に開錠されていることを基本にして動作する。同様な装置が建物の進入に関して使用できる。
【０００５】
この装置に関する１つの問題は、扉を開錠し車両に入るために使用者がさらに、フォブの場合にはフォブを手に取りフォブのボタンを押し、または磁気カードなどの場合にはカードをスロットに挿入し、またはカードをカードリーダー／検出器等の前に提示するなどの特定の動作を始める必要があり、これらの特定の動作は時間がかかり、人間工学的でないことである。
【０００６】
この装置の有する１つの問題は、使用者が車両に入らないことを決め、「施錠」信号を作動し忘れた場合に、自動車および／または建物が開いたままになりそれによって無防備になることである。さらに、特に車両に関する現行のキーレス施錠システムでは、泥棒が自動車に入ることによる侵害を受けやすい従来の施錠機構が使用される。建物に関しては、従来の錠が同様の方式で作動され、侵入者が施設に入ることによって同じ行為を受けやすい。
【０００７】
自動車の用途で用いられるキーレス・アクセス・システムに使用するパッシブ・エントリー・センサ・システムは、ブラケットで装着されドアスキンの後ろに間隔を置いて配置されたセンサからビームを伝達する。ビームは、ドアスキンに装着されたレンズプロテクタに当り、そこでビームは扉の取っ手に装着されたミラーに向かって屈折する。ミラーに当ると、ビームは反射してレンズプロテクタに戻されそこでセンサの中に屈折し、検出される。あるいは、ブラケットで装着されたセンサは、光ガイドを使用してブラケットで装着されたセンサを取っ手に光学的に接続することによって、取っ手の一方の端部から他方の端部にビームを提供するように構成できる。
【０００８】
そうしたパッシブ・エントリー・センサ・システムは、部品点数および組立て時間が多い結果、特に自動車の用途で実施するのに費用がかかる。さらに、そのようなシステムを使用するために、車両のドアスキンの大がかりな改造が必要である。また、そのようなセンサの機能は限られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
より費用効果の高いパッシブ・エントリー・センサ・システムを提供する必要がある。より多機能のパッシブ・エントリー・センサ・システムを提供する必要もある。さらに、用途の範囲内で扉、アクセスパネルなどを開放するのに使用できる、より効果的なパッシブ・エントリー・センサおよびシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の以下の発明の概要は、本発明に固有の革新的な特徴のいくつかを理解するのを容易にするために与えられ、完全な説明であることは意図されない。本発明の様々な態様の完全な理解は、明細書、特許請求の範囲、図面、および要約を全体として読むことによって得ることができる。
【００１１】
本発明の１つの態様は、改善されたセンサデバイスおよび用途を提供することである。
本発明の別の態様は、改善されたパッシブ・エントリー・センサおよびシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の別の態様は、多機能のパッシブ・エントリー・センサおよびシステムを提供することである。
本発明の別の態様は、車両にアクセスできるようにするためのアクセス制御システムと共に利用できる改善されたパッシブ・エントリー・センサおよびシステムを提供することである。
【００１３】
次に、本発明の上述の態様ならびに他の目的および利点は、本明細書に説明されるように達成できる。扉の取っ手等に装着されたセンサを備えるパッシブ・エントリー・センサ・システムが開示される。
【００１４】
センサシステムは、電磁放射のビームを伝達する赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）等の電磁放射エミッター、および電磁放射ビームを検出するＩＲ光検出器等の電磁放射検出器を有するセンサを備える。エミッターおよび検出器は、センサの光学的な筐体に配置される。光学的な筐体の少なくとも一部分は、使用者が取っ手を作動することによって生じたビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化をセンサが検出できるように、扉の取っ手または類似の構造に装着可能である。センサは、伝達の変化を検出したことに応答して出力制御信号を提供するように構成でき、その信号は、たとえば扉を開錠するために車両のコンピュータ処理ユニット（ＣＰＵ）などのアクセス制御機構に供給できる。光学的な筐体の少なくとも一部分を取っ手自体に装着することにより、センサを取っ手に光学的に接続する光導器を使用する必要が回避される。したがってこの装置は、扉の取っ手のアセンブリのパッシブ・エントリー・センサ・システムの構造を簡素化する。
【００１５】
光学的な筐体の少なくとも一部分は、扉の取っ手の一方の端部またはそこに隣接して配置可能であり、それによって放出されたビームを取っ手の長手方向に沿って伝達し、反射させてセンサに戻すことができる。システムは、前記取っ手の反対側の端部またはそこに隣接して配置可能なビーム反射器を備えることができ、それによって検出器が反射した放出されたビームを検出できる。あるいは、光学的な筐体は、取っ手の両端の間に配置可能であり、それによって、放出されたビームが取っ手の下側で扉に向かって伝達され、反射して取っ手に戻され、検出器によって検出される。
【００１６】
システムは、ビームの伝達を遮断および制御するシャッターを有する独立の光学的な施錠スイッチを備えることができる。センサは、シャッターの作動によって生じたビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を検出するように構成できる。扉を施錠するために使用者によって動作可能な独立の施錠スイッチを設けることによって、センサシステムの機能が改善される。さらに、センサが施錠スイッチの作動を検出するように、ビームの伝達を制御するための施錠スイッチのシャッターを利用することによって、扉を施錠する出力制御信号を提供するためにマイクロスイッチおよび関連する回路を利用する必要がなくなる。その結果、この装置は、扉の取っ手のアセンブリのパッシブ・エントリー・センサ・システムの構造を簡素化し、製造コストおよび組立て時間を削減する。
【００１７】
センサは、使用者が取っ手を作動させ、または施錠デバイスを作動することによって生じるビーム伝達の遮断またはその他の変化を処理装置が検出し、扉を開錠／施錠するアクセス制御機構に対応する出力信号を供給するように、検出器に接続された信号処理装置を備えることができる。
【００１８】
独立の光学的な施錠スイッチは、使用者がシャッターを操作することによって動作させられるように、シャッターに接続または連結されたボタンまたはレバーなどのスイッチ部材を備えることができる。したがって、センサは、使用者がスイッチ部材を作動させることによって生じるビームの伝達の変化を検出することができ、扉の施錠に対応する出力制御信号を車両のＣＰＵなどの制御モジュールに供給することができる。
【００１９】
シャッターは、取っ手またはセンサに装着することができ、ビームの伝達を変化させるように、センサの光学的な筐体から伝達されたビームを遮断するように作動できる。
パッシブ・エントリー・センサ・システムは、始動スイッチ、バックアップスイッチ、少なくとも１つの表示器、バックライト、および地上照明のうちの少なくとも１つを有することによってさらなる機能を備えることができる。
【００２０】
始動スイッチは、パッシブ・エントリー・システムを始動するために、使用者が制御モジュールに信号を供給することによって作動するセンサに含むことができる。始動スイッチは、スイッチ部材の作動により始動スイッチが起動するように、センサに配置され、スイッチ部材に動作的に接続される。パッシブ・エントリー・システムは、電源が落とされた後に、必要に応じて始動スイッチを作動することによって再始動できる。始動スイッチは、システムにさらなる機能を提供し、パッシブ・センサ・システムの電力消費を限定できるようにする点で有利である。
【００２１】
スイッチ部材を第１の位置に移動させることによってシャッターが作動し、スイッチ部材を第２の位置に移動させることによって始動スイッチが作動するように、スイッチ部材は、シャッターおよび始動スイッチに連結または接続できる。施錠スイッチおよび始動スイッチを選択的に動作させるために同じスイッチ部材を利用することによって、システムの構成部品の数をさらに最小限に抑えることができる。
【００２２】
バックアップスイッチは、取っ手を作動する使用者の手が何らかの理由でセンサシステムによって検出されなかった場合に、扉を開錠する出力制御信号を供給するためにセンサに含むことができる。
【００２３】
ＬＥＤなどの光源は、センサの光学的な筐体に配置することができ、アラームの作動、車両の左右の旋回表示、施錠または開錠の扉の状態などの１つまたは複数のシステムモードを表示するスイッチ部材を照明し、また、後方および／または地上照明をもたらすことができる。ＬＥＤの作動は、車両のＣＰＵなどの制御モジュールによって制御できる。センサは、１つまたは複数のＬＥＤおよび１つまたは複数のレンズまたはその他の光学要素を含むことができ、それにより、光学的な筐体の少なくとも一部分が取っ手に組み込まれた場合に、センサから１つまたは複数の対応する取っ手の孔を通って光が通過でき、後方および／または地上照明をもたらすことができ、また、各ＬＥＤが手の下の扉および／または取っ手の下の地面を照明することができる。
【００２４】
システムの別の装置では、センサの光学的な筐体は、取っ手と扉の間に放出されたビームを提供するために取っ手に配置可能である。反射器は、ビームを反射して取っ手のセンサに戻すために、扉の取っ手の下に配置される。
【００２５】
扉または類似の構造へのキーレス・アクセスの方法は、以下の、電磁放射のビームを生成するステップと、取っ手の長手方向に沿ってまたは取っ手と扉または類似の構造との間に、電磁放射のビームを伝達するステップと、ビームを検出するステップと、使用者が取っ手を作動させて開扉することによってビームの伝達を少なくとも部分的に遮断または変化させるステップと、使用者が取っ手を作動することによって生じたビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を検出するステップと、取っ手の作動によって生じた伝達の変化の検出に応答して第１の出力信号を生成するステップと、第１の作動信号を提供するために前記第１の出力信号を処理するステップと、扉または類似の構造を施錠または開錠するために、アクセス制御機構に前記第１の作動信号を送るステップとによって提供できる。
【００２６】
さらに、方法は、以下の、シャッターを作動することによって、ビームの伝達を少なくとも部分的に遮断または変化させるステップと、シャッターの作動によって生じたビームの伝達の変化を感知するステップと、シャッターの作動によって生じたビームの伝達の変化を感知したことに応答して第２の出力信号を生成するステップと、第２の作動信号を提供するために第２の出力信号を処理するステップと、扉または類似の構造を施錠するために、アクセス制御機構に第２の作動信号を送るステップとを含むことができる。本方法は、取っ手または扉に配置された反射器からビームを反射させるステップおよび反射されたビームを検出するステップを含むことができる。
【００２７】
別々の図全体を通して同様の参照番号が同一または機能的に同様の要素を指し、明細書に組み込まれ、その一部分を形成する添付の図面は、本発明をさらに例示し、本発明の詳細な説明と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
これらの限定されない例で論じられる特定の値および構成は、変更することができ、本発明の少なくとも１つの実施形態を例示するために引用したに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００２９】
添付図面の図１は、好ましい実施形態により車両の扉の取っ手のアセンブリに配置されたパッシブ・エントリー・センサ・システム１００の正面斜視図を示す。センサシステムは、扉の取っ手１０２の端部にその一部分が装着されたセンサ１０１、センサに面する取っ手の反対側の端部に配置されたミラーまたは平坦な塗装された領域などの反射器１０７を備える（全てが点線で示される）。センサ１０１は、反射器１０７への取っ手の長手方向に沿った角度で電磁ビームの放射、この場合にはＩＲビーム１０５を伝達し、反射器によって反射して戻されるＩＲビーム１０６を検出するように構成される。光学的なセンサ１０１は、使用者の手が取っ手を作動させて扉を開けることによって生じたビーム１０５、１０６の伝達の遮断またはその他の変化を検出するように構成される。使用者の意思による扉の施錠操作のために、独立の光学的な施錠スイッチ１０３が、取っ手のセンサと同じ側に配置される。以下により詳細に説明するように、施錠スイッチ１０３は、センサ１０１と相互作用し、センサ１０１を起動するように適合され、配置される。
【００３０】
センサシステム１０１は、ビーム１０５、１０６の遮断または変化を検出し、扉の取っ手が引かれたことを認識して制御モジュール、この場合には車両のＣＰＵに出力制御信号を供給する信号処理装置回路を備え、それによってカードの使用者のデジタルＩＤを識別するＲＦ信号を生成する。満足のいく反応が得られた場合、すなわち使用者のヘッドＩＤが記憶されたデジタルＩＤと一致する場合、制御モジュールによって制御信号が生成されて施錠機構を開錠し、扉を開放できるようにする。
【００３１】
図２を参照すると、第１の実施形態による、システムの光学的なセンサおよび光学的な施錠スイッチが組み込まれた取っ手の端部の断面図が示されている。光学的なセンサは、光学レンズアセンブリ１２０およびカバー１２１を含み、これらはプラスチックまたはその他の適切な材料から作られ、センサの構成要素および関連する回路用の光学的な筐体を形成している。また、光学的なセンサは、センサ回路を制御モジュール、この場合には車両のＣＰＵに連結する、光学的な筐体１２０、１２１と一体化された電気的なインターコネクタ１１０を備える。
【００３２】
ビーム１０５を伝達するＩＲ  ＬＥＤ２４の形態の電磁放射エミッター、ＩＲ光検出器３２の形態の電磁検出器、またはビーム１０６を検出するその他の適切な検出器が光学的な筐体１２０、１２１内の関連する回路と共に配置される（図５を参照されたい）。光学レンズアセンブリ１２０は、オフセットレンズ１２５、１２６が組み込まれ、それらはＩＲ  ＬＥＤから筐体の外に反射器１０７へビーム１０５を送り、反射されたビーム１０６を検出器に再び向けて戻す働きをする。
【００３３】
この特定の実施形態では、センサは、スタティックペリスコープ配置（ｓｔａｔｉｃ  ｐｅｒｉｓｃｏｐｅ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）に構成され、この構成では、光学的な筐体１２０、１２１の上方部分が、ドアスキン１１１に形成された孔１２３を介して取っ手の端部に形成されたキャビティ１２２に装着され、レンズ１２５、１２６がドアスキンの上に配置され、ビーム１０５、１０６は、取っ手の長手方向に沿って伝達される。光学的な筐体１２０、１２１は、ドアスキンの孔１２３を貫通して突出しキャビティ１２２に入る光学的な筐体の上方部分と共に、センサがドアスキン１１１にスナップ嵌合できるように後退可能な一対のスナップ部材１１３を担持する側壁を備える。光学的なセンサがその動作位置に嵌入されたときに、スナップ部材１１３が元の位置に戻り、光学的な筐体によって支持され、それによって部材に支持強度をもたらし、通常の条件において、光学的なセンサが緩むのを防止する。
【００３４】
光学的な筐体内に装着された信号処理装置は、ＩＲ  ＬＥＤおよび光検出器と電気的に接続され、ビームの遮断を検出し、制御モジュールが使用者の同一性を確認し、その結果扉を開錠可能にするために制御モジュールに出力制御信号を提供するように構成される。
【００３５】
図３を参照すると、図２に示されるように装着された施錠スイッチおよび光学的な筐体の一部分の断面図が示されている。施錠スイッチ１０３は、透光性の光学的なキャップ１１３を備えるスイッチ部材を備え、キャップ１１３は、光学的な筐体の上部にスナップ嵌合する（すなわち摺動可能な）キャップ担持部１１４にスナップ嵌入している。使用者が押し下げられるように、キャップは取っ手の前面から突出する。スナップ係止機構１１５は、光学的なキャップが使用者によって十分に押し下げられた場合に、担持部１１４の内側に形成されたラッチ部材がスナップ係止機構１１５に係合して担持部を部分的に押し下げられた位置に配置できるように光学的な筐体の上部に一体に形成される。透光性の機械的なプランジャ１１６（光導器）が担持部１１４内に配置される。プランジャ１１６は、透光性の光学的なキャップ１１３を通って光学的な筐体１２０、１２１から光が伝達されるようにし、シャッターアセンブリ用の戻り機構の一部分を提供する。担持部１１４は、使用者によるキャップの押し下げの範囲にしたがってセンサの光学的な筐体から伝達されるビームの伝達を制御する作動可能なシャッターとして働く。
【００３６】
この特定の実施形態では、スナップ係止に担持体を配置するために光学的なキャップを部分的に押し下げることにより、担持体１１４が放出されたビーム１０５、１０６内に摺動し、ビームを約２０％だけ減衰させることによってビームの伝達が変化する。凹所のばね１１８は、ビームの最大限の伝達が再開するように、キャップ１１３を押し下げた後に担持部１１４およびプランジャ１１６をその元の位置に戻すように設計される。短時間の光学的な減衰が、光検出器によって検出され、それによってセンサ１０１に合図する。センサがこのように合図を受けた場合、センサは扉を施錠するために車両のＣＰＵなどの制御モジュールに出力制御信号を供給する。
【００３７】
必要であれば、担持部１１４は、センサに２回以上合図するように設計でき、センサ１０１はそれにしたがって応答するように作られる。たとえば、センサは、最初にビームを減衰させた後に、キャップ１１３がさらに押し下げられたとき担持部１１４がビームから外れ、次いで戻りばね１１８によって元の始動位置に戻されたときビームを再び遮断するように、担持体１１４の端部の寸法を決めることによってセンサに２度合図することができる。あるいは、担持体１１４は、ビームを完全に遮ることによってビームの伝達を変更するように作ることができ、センサが伝達のそのような変化を検出するように構成される。
【００３８】
扉を施錠するために使用者によって動作可能な独立の光学的な施錠スイッチ１０３を設けることによって、センサシステムの機能が改善される。さらに、センサ１０１が施錠スイッチの作動を検出するようにビームの伝達を遮断または変更するために施錠スイッチ内のキャップの担持部１１４を利用することによって、扉を施錠する出力制御信号を提供するためにマイクロスイッチおよび関連する回路を利用する必要がなくなる。したがってこの装置は、パッシブ・エントリー・センサ・システムの構造を簡素化し、製造コストを削減し、センサの耐用期間を増加させる。
【００３９】
図４を参照すると、第１の実施形態にしたがって示されたセンサおよび施錠スイッチを組み込む取っ手の長手方向での取っ手の端部の断面が示されている。システムが待機モードである場合にパッシブ・エントリー・システムを始動するために、制御モジュールに信号を供給するための始動スイッチ１１９がセンサ１０１に組み込まれる。始動スイッチは、光学的な筐体１２０、１２１の内側に装着され、始動ボタンに接続された電気スイッチを備える。そのボタンは、光学的な筐体のカバー１２１の外部に配置され、担持部１１４が使用者によって完全に押し下げられると、ボタンがその上に摺動する担持体の自由端部によって動作可能になって始動スイッチ１１９を作動する。始動スイッチは、システムの動作が求められる場合にのみパッシブ・エントリー・センサ・システムを始動するために使用者によってスイッチが使用でき、それによってシステムの電力消費が節約可能になる点でさらなる機能を有するセンサを提供し、また有利である。
【００４０】
バックアップスイッチ１３０もセンサに備えられ、取っ手を作動する使用者の手によって生じたビームの伝達の変化が何らかの理由で光学的なセンサ１０１によって検出されなかった場合に、扉を開錠する出力制御信号を制御モジュールに供給する。バックアップスイッチ１３０は、カバー１２０の外側に装着されたバックアップボタンおよび取っ手のブラケット１１２に回転可能に装着されたアクチュエータフラップ１３１を備え、取っ手１０２が使用者によって引かれたことに応答してフラップの自由端部がバックアップボタンの上で回転する。アクチュエータフラップ１３１は、取っ手が動きを終えた後に静止位置にフラップを戻すためにばね付きになっている。
【００４１】
多色の発光ダイオード（ＬＥＤ）６１（図５を参照されたい）等の表示器が光学的な筐体１２０、１２１の内側に装着され、アラームの作動、車両の左右の旋回表示、施錠または開錠の扉の状態などの１つまたは複数のシステムモードを示すために、キャップを照明する透光性のプランジャ１１６を介して施錠スイッチキャップ１１３に光学的に接続されている。表示器のＬＥＤは、所望のシステム表示を提供するためにそのＬＥＤが制御モジュールによって選択的に動作できるように、コネクタ１１０を介して制御モジュールに電気的に接続される。扉の取っ手の孔を照明するために光学的なレンズアセンブリ１２１の正面に配置されたレンズ１０９に光学的に接続されたバックライトＬＥＤ６２、および扉の取っ手の下の地面を照明するために、光学的な筐体の側に配置されたレンズに光学的に接続され、取っ手端部の側に形成された孔１０４と整列する地上照明ＬＥＤ６３が同様にセンサに装着される（図１および５を参照されたい）。バックライトおよび地上照明の両方のＬＥＤは、バックライトおよび地上照明を提供するために制御モジュールによってＬＥＤが動作できるように、コネクタ１１０を介して制御モジュールに接続される。
【００４２】
次に図５を参照すると、車両の制御モジュールと相互接続するパッシブ・エントリー・センサ・システム１００に使用される回路のブロック図が示される。回路は電源供給装置５４に接続され、その装置は、センサ１０１、パルス発生器回路５６、光検出器３２からの出力を処理する信号処理装置を備える信号処理回路５８、出力制御信号を制御モジュール５２、バックアップおよび始動スイッチ１３０、１１９、表示器ならびにバックライトおよび地上照明のＬＥＤ６１、６２、６３に供給する出力回路６０の主要回路の構成要素に電源を供給する。
【００４３】
制御モジュールは、必要に応じて表示器のＬＥＤ６１、ならびにバックライト、および地上照明のＬＥＤ６２、６３の作動を制御できる。この場合には、ＩＲ  ＬＥＤ２４がパルスビームを提供し、処理装置が所定の数のパルスの有無を検出するように回路が作られる。パルス発生器５６は、１ｋＨｚの周波数でパルスを発生し、光検出器３２による信号の検出を同期させるために、周波数信号がＩＲ  ＬＥＤ２４および信号処理回路５８に供給される。両方のセットのパルスが受け取られる限り、処理回路５８のカウンターが連続的に０にリセットされ、出力回路６０は、出力信号を生成しない。
【００４４】
所定の数の光のパルスを光検出器で受け取らないいように光ビーム１０５、１０６が遮断される場合、信号処理回路５８は、これを検出し、扉を開錠する目的で制御モジュール５２に出力信号を生成するために出力回路６０を作動する。反射した信号を検出し、また反射した信号が遮断された場合を検出するためのパルス状のＩＲ信号を生成するのに使用される回路に関する詳細は、米国特許公報第２００４／００３１９０８号に記載され、それは本明細書に参照によって組み込まれる。あるいは、回路は、ＩＲ  ＬＥＤ２４が連続したビームを供給し、処理装置が所定の期間、光検出器３２に連続したビームがないことを検出するように作ることができる。
【００４５】
信号処理回路は、また、光検出器３２によって受け取られる放出されたビーム１０５の減衰を検出するように構成されている。光のビーム１０５は、たとえば２０％だけ施錠スイッチキャップ担持部１１４によって減衰された場合、信号処理回路がこの減衰を検出し、扉を施錠する制御モジュールに出力信号を生成するように出力回路を作動させる。
【００４６】
次に、第１の実施形態による車両の扉の取っ手に配置されたパッシブ・エントリー・システムを動作させる方法が図１、３、５を参照して説明される。最初に、車両の扉が施錠され、パッシブ・エントリー・センサ・システムに電源供給され、動作の準備ができる。この状態では、取っ手１０２の下の地面および扉のパネルが照明されるようにセンサ１０１のバックライトおよび地上照明のＬＥＤ６２、６３が作動され、施錠スイッチキャップ１１３が赤に照明されるように表示器のＬＥＤ６１が照明され、使用者に扉が施錠されたことを示す。
【００４７】
扉を開放するために使用者が取っ手１０２と扉のスキン１１１との間の取っ手の孔に最初に手を挿入する場合、ビームが遮断される。信号処理装置回路５８がこの遮断を検出し、これを認証された使用者が扉を開放する意思であると解釈する。処理装置が制御信号を制御モジュール５２に伝達し、次いでその制御モジュール５２は、カードの使用者のデジタルＩＤを識別するＲＦ信号を生成する。使用者からの応答が受け取られ、制御モジュールに提供される。使用者のＩＤを確認する適切な応答を受け取ると、制御モジュール５２は、扉を開錠するための信号を送る。この応答時間は、一般に３．０から３．５ミリ秒（ＭＳ）であり、使用者が扉の取っ手を引くときにまでに、扉は既に開錠されている。
【００４８】
扉を開錠することにより、施錠スイッチキャップ１１３が緑に照明されるように制御モジュールによって表示器のＬＥＤ６１が選択的に作動し、扉が開錠されたことを使用者に示す。使用者が扉を施錠する場合、使用者は取っ手１０１の施錠スイッチキャップ１１３を部分的に押し下げ、キャップ担持部１１４を放射されたビーム１０５、１０６の中に移動し、シャッターが元の位置に戻るまでビームを短時間減衰させる。信号処理装置回路がこの減衰の変化を検出し、これを使用者が扉を施錠する意思であると解釈する。
【００４９】
処理装置は別の出力制御信号を制御モジュール５２に伝達し、次いで制御モジュール５２が扉を施錠する。その結果、施錠スイッチキャップ１１３が再び赤に照明されるように制御モジュールが表示器のＬＥＤ６２を選択的に作動し、扉が施錠されたことを使用者に示す。使用者が運転中に車両の左または右旋回の表示器を作動させた場合、対応する左／右の取っ手の施錠キャップのアンバーを断続的に照明するために制御モジュールがセンサのＬＥＤを選択的に作動させる。さらに、車両のアラームをセットされると、制御モジュール５２が、施錠キャップを断続的に赤に照明するように表示器のＬＥＤ６１を選択的に作動させ、車両のアラームがセットされたことを使用者に示す。
【００５０】
最初に車両の扉が施錠され、パッシブ・エントリー・センサ・システム１００が待機モードにあり、使用者がシステムを動作させる場合、使用者は施錠スイッチキャップ１１３を完全に押し下げ、担持部１１４が始動ボタンを作動させ始動スイッチ１１９を起動させることによってシステムを始動する。センサ１０１が信号を制御モジュールに伝達し、その制御モジュールがパッシブ・エントリー・システムの電源供給装置を始動するための応答信号を出力回路に送る。さらに、制御モジュールが、センサ１０１のバックライトおよび地上照明のＬＥＤ６２、６３を作動させ、取っ手１０２の下の地面および扉のパネルを照明し、施錠スイッチキャップ１１３が赤に照明され、扉が施錠されたことを使用者に示すように表示器のＬＥＤ６１を選択的に作動する。次いで使用者は、取っ手１０１の下の取っ手の孔に手を挿入することによって扉を開錠することができる。処理装置がこれらの動作のいずれかによって生じた伝達の変化を検出し、扉を開錠するために制御モジュールに信号を伝達する。
【００５１】
第１の実施形態に述べられたもの以外のビーム構成が、別の実施形態に利用できる。例として、今度は、第２の実施形態により扉の取っ手に配置されたパッシブ・エントリー・センサ・システム２００の斜視図を示す図６を参照する。この例では、光学的なセンサ２０１が扉に向かってある角度で取っ手２０２の後方の孔を通ってビーム２０５を放出できるように、センサの光学的な筐体が取っ手２０２の中央の周りに配置され、取っ手の下の扉に配置された反射的な表面によって反射されたビーム２０６を検出できる。
【００５２】
センサの光学的な筐体がワイヤハーネスを介してコネクタ２１０に接続され、そのコネクタは浮動したままにされ、または取っ手の端部にインサート成形できる。このようにして光学的な筐体を装着することにより、取っ手を大幅に改造することなく取っ手にセンサを容易かつ急速に組み立てることが促進される。この実施形態では、光学的な筐体に配置された表示器のＬＥＤが、筐体に一体に形成されたウインドウを照明するように作られ、そのウインドウは取っ手２０２の正面の孔に配置される。バックライトおよびサイドライトのＬＥＤが、取っ手の中央に配置された後方および側方の取っ手の孔に配置されたレンズを照明するように作られる。
【００５３】
本明細書に明記された実施形態および例は、本発明およびその実際の用途を最もよく説明し、それによって本技術分野における当業者に本発明を作成し利用可能にするために提示された。しかし、当業者は前述の説明および例は例示の目的で示されたものに過ぎないことを理解するであろう。本発明のその他の変形および変更は当業者に明らかであり、そのような変形および変更が包含されることが添付の特許請求の範囲の意図するものである。たとえば、当業者は、パッシブ・エントリー・センサ・システムが、進入制御が必要である建物、コンテナ、およびその他の環境などの車両以外の様々な用途に使用できることを理解するであろう。また、当業者は、本明細書に述べられた実施形態のセンサおよびシステムが扉の取っ手または扉に装着された反射器なしに使用でき、取っ手に挿入された使用者の手によってビームを反射させることができることを理解するであろう。
【００５４】
さらに、当業者は、スイッチシャッターの施錠がビーム経路に沿った任意の位置でビームを遮断するように構成でき、本明細書で述べられた実施形態でのように光学的な筐体の中でビームを遮断するように構成される必要はないことを理解できるであろう。また、センサ回路は、ビームがないことでなく、ビームがあることを検知するように構成できる。さらに、当業者は本明細書に述べられたセンサ、施錠スイッチ、始動スイッチ、およびその他の構成要素が説明された実施形態の構成とは異なる構成の取っ手に装着できることを理解するであろう。たとえば、当業者は、施錠スイッチおよび始動スイッチがたとえば添付図面の図６に示されるようなビーム構成など別のビーム構成をもたらすセンサと共に利用できることを理解するであろう。
【００５５】
明記されるような説明は、網羅的ではなく、また本発明の範囲を限定することを意図するものではない。添付の特許請求の範囲から逸脱せずに上記の教示に照らして多くの変更および変形が可能である。本発明の使用が異なる性質を有する構成要素を伴うことができることが意図される。本発明の範囲が本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義され、全ての点で均等物に完全な認識を与えることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】好ましい実施形態により車両の扉の取っ手のアセンブリに配置されたパッシブ・エントリー・センサ・システムを示す正面斜視図である。
【図２】第１の実施形態によりシステムの光学的なセンサおよび光学的な施錠スイッチを組み込む取っ手を横断した取っ手端部を示す断面図である。
【図３】図２に示されるように装着された施錠スイッチおよび光学的な筐体の一部分を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態により示されるセンサおよび施錠スイッチを組み込む取っ手の長手方向の取っ手端部を示す断面図である。
【図５】車両の制御モジュールの相互接続するパッシブ・エントリー・センサ・システムに使用される回路を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態によりセンサが取っ手の中央に配置されたパッシブ・エントリー・センサ・システムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月18日(2007.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーレス・アクセス制御システムに使用するパッシブ・エントリー・センサ・システムであって、
電磁放射のビームを伝達する電磁放射エミッターおよび前記電磁放射ビームを検出する電磁放射検出器を備えるセンサを有し、前記エミッターおよび前記検出器が前記センサの光学的な筐体に配置され、使用者が扉または類似の構造を開放するために取っ手を作動させることによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出できるように、前記光学的な筐体の少なくとも一部分が前記取っ手内に配置可能である、パッシブ・エントリー・センサ・システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記ビームを遮断するシャッターを備える独立の光学的な施錠スイッチをさらに有し、前記センサが、前記シャッターの作動によって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を検出するように構成され、前記センサは、前記検出器に接続された信号処理装置を備え、前記使用者が前記施錠スイッチを作動させることによって生じるビーム伝達の変化を前記処理装置が検出し、また、使用者が前記取っ手を作動させて前記扉を開放することによって生じる伝達の変化を前記処理装置が検出し、前記処理装置が施錠デバイスの動作を制御するアクセス制御機構に、関連する出力制御信号を提供する、システム。
【請求項３】
キーレス・アクセス・システムに使用するパッシブ・エントリー・センサ・システムであって、
電磁放射のビームを伝達する電磁放射エミッターおよび前記電磁放射ビームを検出する電磁放射検出器を有する、取っ手内に組み込まれるセンサと、
前記ビームの伝達を遮断および変化させるシャッターを有する、独立の光学的な施錠スイッチと、を有し、
使用者が前記取っ手を作動させて前記扉を開放することによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出でき、使用者が前記シャッターを作動させることによって生じる前記ビームの伝達の少なくとも部分的な遮断またはその他の変化を前記センサが検出できるように、前記センサが前記取っ手内に配置可能である、パッシブ・エントリー・センサ・システム。
【請求項４】
扉または類似の構造へのキーレス・アクセスをもたらす方法であって、
電磁放射のビームを生成するステップと、
取っ手を作動させることによって前記ビームを少なくとも部分的に遮断し、前記電磁放射のビームを、取っ手の長手方向に沿ってまたは前記取っ手と扉との間に伝達させるステップと、
使用者が前記取っ手を作動させることによって生じる、前記ビームの少なくとも部分的な遮断または前記ビームの伝達のその他の変化を感知するステップと、
前記取っ手を作動させることによって生じたビームの伝達の前記変化を感知したことに応答して第１の出力信号を生成し、作動信号を提供するために前記第１の出力信号を処理し、前記扉または同様の構造を開錠するためにアクセス制御機構に前記作動信号を送るステップと、を含む方法。
【国際調査報告】
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