(57)【要約】【課題】車両の狭い空間であってもアンテナを取付け可能であり、またアンテナの取付部位が金属又はプラスチックのいずれであっても共振周波数が殆ど変化しない。【解決手段】電磁波を送受信するアンテナ２１，２３，２４が送受信機１３、送信機１１及び受信機１４からなる群より選ばれた１種又は２種以上に設けられる。これらの送受信機、送信機及び前記受信機を用いて送受信することにより、車両のドアロック装置１６の開錠、ドアロック装置の施錠、又はエンジンの始動の少なくとも１つを行う。上記アンテナの磁路部材は磁性体からなる磁心にアンテナコイルを取付けて構成され、非磁性の導電性シートは磁路部材の取付部と磁路部材の間に介装される。【選択図】図１
2008252462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を送受信するアンテナが送受信機、送信機及び受信機からなる群より選ばれた１種又は２種以上に設けられ、前記送受信機、送信機及び前記受信機を用いて送受信することにより、車両のドアロック装置の開錠、前記ドアロックの施錠、又はエンジンの始動の少なくとも１つを行うキーレスエントリシステムにおいて、
前記アンテナが、磁性体からなる磁心にアンテナコイルを取付けて構成された磁路部材と、この磁路部材の取付部と前記磁路部材の間に介装された非磁性の導電性シートとを備えたことを特徴とするキーレスエントリシステム。
【請求項２】
磁路部材と導電性シートとの間に電磁遮蔽シートが介装された請求項１記載のキーレスエントリシステム。
【請求項３】
磁心が扁平に形成され、アンテナコイルが導電性シートの面に沿う方向又は前記導電性シートの厚さ方向に延びる軸線を中心として前記磁心に巻回された請求項１記載のキーレスエントリシステム。
【請求項４】
電磁波を送受信するアンテナが送受信機、送信機及び受信機からなる群より選ばれた１種又は２種以上に設けられ、前記送受信機、送信機及び前記受信機を用いて送受信することにより、車両のドアロック装置の開錠、前記ドアロックの施錠、又はエンジンの始動の少なくとも１つを行うキーレスエントリシステムにおいて、
前記アンテナが、このアンテナの取付部に取付けられた非磁性の導電性シートと、前記導電性シートの表面に設けられ前記導電性シートの厚さ方向に延びる軸線を中心に渦巻き状に形成されたアンテナコイルとを備えたことを特徴とするキーレスエントリシステム。
【請求項５】
アンテナコイルと導電性シートとの間に電磁遮蔽シートが介装された請求項４記載のキーレスエントリシステム。
【請求項６】
導電性シートがアルミニウム、銅又はこれらの合金からなる金属シートである請求項１、２、４又は５いずれか１項に記載のキーレスエントリシステム。
【請求項７】
電磁遮蔽シートが軟磁性材料の粉末又はフレークをプラスチック又はゴムに分散することにより形成されるか、或いは焼結フェライトにより形成された請求項２又は５記載のキーレスエントリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーをドアロック装置の鍵穴やエンジン始動用のキーシリンダに挿入しなくても、車両のドアロック装置の開錠、ドアロックの施錠、又はエンジン始動の少なくとも１つを行うことができるシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のキーレスエントリシステムとして、アップリンクフレームがＬＦ波を送信可能に構成され、これを経由して信号がＰＫＥカードと称するチップカードに自動車から送信され、ダウンリンクフレームがＵＨＦ波を送信可能に構成され、これを経由してＰＫＥカードから自動車へ信号が送信されるように構成されたパッシブキーレスエントリシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このように構成されたパッシブキーレスエントリシステムでは、先ず自動車のドアハンドルをアクティブにすると、車載ＰＫＥベースステションが『チャレンジ』と称する信号を発生し、この信号がアップリンクフレームを経由しＬＦ波に載せられてＰＫＥカードに送信される。次いでＰＫＥカードにマイクロプロセッサを含む回路装置が、『チャレンジ』から発生した『レスポンス』と称される信号シーケンスを暗号アルゴリズムとシークレットキーとによって算出する。次にこの『レスポンス』信号は、ダウンリンクを経由しＵＨＦ波に載せられてＰＫＥカードからＰＫＥベースステーションへ送信される。更にＰＫＥベースステーションは、同様の暗号アルゴリズムとシークレットキーとによって『レスポンス』と比較し、認証された場合、ＰＫＥベースステーションは自動車の開放を許可するようになっている。
【０００３】
一方、磁気センサ型のアンテナを内蔵する送受信器を用いたキーレスエントリシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。このキーレスエントリシステムでは、磁気センサ型のアンテナが、磁性体からなる磁心にコイルを巻回した主磁路部材と、この主磁路部材の両端をエアギャップなしで接続し閉磁路を構成する比透磁率が２以上であって主磁路部材より小さい副磁路部材とからなる。このように構成されたキーレスエントリシステムでは、外部から入射した磁束が主磁路部材により受けとめられ、共振時の放射磁束が主磁路部材から副磁路部材側に導かれ、磁気回路内を効率良く帰還するので、高い出力電圧が得られ、Ｑ値を高いまま保持できるようになっている。ここで、Ｑ値とはアンテナの角周波数をωとし、アンテナの抵抗分をｒとするとき、ωＬ／ｒで定義される数値であり、このＱ値が高いほど渦電流等による損失が少なくなり、共振の幅が鋭くなることが知られている。
【特許文献１】特開２００１−３４２７５８号公報（段落［０００３］、段落［０００４］）
【特許文献２】特開２００６−１９１５２５号公報（請求項１、請求項８、段落［００１５］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の特許文献１に示されたパッシブキーレスエントリシステムの車載ＰＫＥベースステションのＬＦ波を送信するアンテナに、特許文献２の磁気センサ型のアンテナを適用すると、このアンテナを車両の鋼板等の金属部材に取付けても、アンテナの送信する周波数が変化しないけれども、上記特許文献２の磁気センサ型のアンテナの厚さは比較的大きいため、車両のセンタピラーの内部やステアリングコラム及びコラムカバーの間のような狭い空間に上記アンテナを取付けることができない不具合があった。
本発明の第１の目的は、狭い空間であってもアンテナを取付けることができるとともに、アンテナの取付部位が金属又はプラスチックのいずれであっても共振周波数が殆ど変化しない、キーレスエントリシステムを提供することにあり、本発明の第２の目的は、更に送受信機、送信機及び受信機のアンテナを１種類とすることにより、部品点数を低減できる、キーレスエントリシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１〜図３に示すように、電磁波を送受信するアンテナ２１〜２４が送受信機１３、送信機１１，１２及び受信機１４からなる群より選ばれた１種又は２種以上に設けられ、これらの送受信機１３、送信機１１，１２及び受信機１４を用いて送受信することにより、車両１０のドアロック装置１６の開錠、ドアロック１６の施錠、又はエンジンの始動の少なくとも１つを行うキーレスエントリシステムの改良である。
その特徴ある構成は、アンテナ２１〜２４が、磁性体からなる磁心２１ａにアンテナコイル２１ｂを取付けて構成された磁路部材２１ｃと、この磁路部材２１ｃの取付部３４と磁路部材２１ｃの間に介装された非磁性の導電性シート２１ｄとを備えたところにある。
この請求項１に記載されたキーレスエントリシステムでは、アンテナ２１〜２４が取付部３４に非磁性であってかつ導電性を有する導電性シート２１ｄを介して取付けられるので、磁心２１ａに磁束を集中させることができる。このためアンテナ２１〜２４は取付部の影響によるＱ値及び共振周波数の変化を抑制できる。この結果、取付部３４が車両１０の金属体であっても送受信時の共振周波数が殆ど変化せず、また受信時の起電力を確保できる。また車両１０に複数搭載されるアンテナ２１〜２４を１種類で構成できるので、部品点数が低減され、部品管理を容易に行うことができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図３に示すように、磁路部材２１ｃと導電性シート２１ｄとの間に電磁遮蔽シート２１ｅが介装されたことを特徴とする。
この請求項２に記載されたキーレスエントリシステムでは、アンテナ２１〜２４を車両１０の取付部３４である金属体の表面に取付けても、このアンテナ２１〜２４は電磁遮蔽シート２１ｅにより取付部３４である金属体から電磁遮蔽されるので、アンテナ２１〜２４から発生する磁束の渦電流による損失が殆どない。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図３又は図５に示すように、磁心２１ａ又は５１ａが扁平に形成され、アンテナコイル２１ｂ又は５１ｂが導電性シート２１ｄの面に沿う方向又は導電性シート２１ｄの厚さ方向に延びる軸線を中心として磁心に巻回されたことを特徴とする。
この請求項３に記載されたキーレスエントリシステムでは、図３に示すように、アンテナコイル２１ｂを、導電性シート２１ｄの面に沿う方向に延びる軸線を中心として磁心２１ａに巻回すれば、アンテナ２１の厚さを薄くすることができ、また図５に示すように、アンテナコイル５１ｂを、導電性シート２１ｄの厚さ方向に延びる軸線を中心として磁心５１ａに巻回すれば、磁心５１ａの厚さが若干厚くなるけれども、アンテナ５１の送信した電磁波が受信するアンテナに向うので、アンテナ同士が確実に送受信できる。なお、図３及び図５では、１層巻きであるけれども、多数巻きでもよく、アンテナ特性とアンテナ全体のバランスを考慮して適宜設定すればよい。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図７に示すように、アンテナ７１が、このアンテナ７１の取付部３４に取付けられた非磁性の導電性シート２１ｄと、導電性シート２１ｄの表面に設けられこの導電性シート２１ｄの厚さ方向に延びる軸線を中心に渦巻き状に形成されたアンテナコイル７１ａとを備えたことを特徴とする。
この請求項４に記載されたキーレスエントリシステムでは、アンテナコイル７１ａの巻数に制限があるけれども、アンテナ７１の送信した電磁波が受信するアンテナに向うので、アンテナ同士が確実に送受信できる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、更に図７に示すように、アンテナコイル７１ａと導電性シート２１ｄとの間に電磁遮蔽シート２１ｅが介装されたことを特徴とする。
この請求項５に記載されたキーレスエントリシステムでは、アンテナ７１を車両の取付部３４である金属体の表面に取付けても、このアンテナ７１は電磁遮蔽シート２１ｅにより金属体から電磁遮蔽されるので、アンテナ７１から発生する磁束の渦電流による損失が殆どない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナの磁路部材を磁心にアンテナコイルを取付けて構成し、非磁性の導電性シートを磁路部材の取付部と磁路部材の間に介装したので、磁心に磁束を集中させることができるとともに、アンテナのＱ値が高められる。この結果、取付面が車両の金属体の表面であっても、送受信時の共振周波数が殆ど変化せず、また受信時の起電力を確保できる。また送受信機等のアンテナは、取付部の素材、位置によらずアンテナを共通化して１種類で構成できるので、部品点数が低減され、部品管理を容易に行うことができる。
また磁路部材と導電性シートとの間に電磁遮蔽シートを介装すれば、アンテナを車両の金属体の表面に取付けても、このアンテナは電磁遮蔽シートにより金属体から電磁遮蔽されるので、アンテナの共振周波数及びＱ値は殆ど変化しない。
また磁心を扁平に形成し、アンテナコイルを、導電性シートの面に沿う方向に延びる軸線を中心として磁心に巻回すれば、アンテナの厚さを薄くすることができる。また磁心を扁平に形成し、アンテナコイルを、導電性シートの厚さ方向に延びる軸線を中心として磁心に巻回すれば、磁心の厚さが若干厚くなるけれども、アンテナの送信した電磁波が受信するアンテナに向うので、アンテナ同士が確実に送受信できる。
またアンテナコイルを、導電性シートの表面にこの導電性シートの厚さ方向に延びる軸線を中心に渦巻き状に形成すれば、アンテナコイルの巻数に制限があるけれども、アンテナの送信した電磁波が受信するアンテナに向うので、アンテナ同士が確実に送受信できる。
更にアンテナコイルと導電性シートとの間に電磁遮蔽シートを介装すれば、アンテナを車両の金属体の表面に取付けても、このアンテナは電磁遮蔽シートにより金属体から電磁遮蔽されるので、アンテナの共振周波数は殆ど変化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１及び図２に示すように、キーレスエントリシステムは、電磁波を送受信するアンテナ２１〜２４が送受信機１３、送信機１１，１２及び受信機１４からなる群より選ばれた１種又は２種以上に設けられ、送受信機１３、送信機１１，１２及び受信機１４を用いて送受信することにより、自動車１０のドアロック装置１６の開錠、ドアロック装置１６の施錠、及びエンジンの始動の全てを行うシステムである。上記アンテナ２１〜２４は、この実施の形態では、所定の周波数の電磁波を送信可能であって、外部からの電磁波の磁界成分を効率良く収束させて受信する磁気センサ型のアンテナである。またキーレスエントリシステムは、自動車１０の使用者が携帯し送受信アンテナ２３を有する送受信機１３（以下、キーフォブという）と、自動車１０に搭載され第１送信アンテナ２１を有するドア用送信機１１と、自動車に搭載されエンジン用送信アンテナ２２を有する第２送信機１２と、自動車１０に搭載され受信アンテナ２４を有する受信機１４と、自動車１０の操作部材２６〜２８に取付けられたセンサ３１〜３３とを備える。
【００１２】
キーフォブ１３は、周波数範囲３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ（例えば、１２５ｋＨｚ）のＬＦ波を送受信アンテナ２３で受信するとともに、認証情報を載せた周波数範囲３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ（例えば、３１５ＭＨｚ）のＵＨＦ波を送受信アンテナ２３から送信するように構成される。このキーフォブ１３には、上記送受信アンテナ２３と、無線周波数回路１３ａ（以下、ＲＦ回路という）と、変調回路１３ｂと、復調回路１３ｃと、コントローラ１３ｄと、メモリ１３ｅと、電源回路１３ｆとが内蔵される。また第１送信機１１はＬＦ波をドア用送信アンテナ２１からキーフォブ１３に向って送信し、第２送信機１２はＬＦ波をエンジン用送信アンテナ２２からキーフォブ１３に向って送信するように構成される。第１送信機１１は、ドア用送信アンテナ２１と、ＲＦ回路１１ａと、変調回路１１ｂと、コントローラ１１ｃと、メモリ１１ｄとを有し、第２送信機１２は、エンジン用送信アンテナ２２と、ＲＦ回路１２ａと、変調回路１２ｂと、コントローラ１２ｃと、メモリ１２ｄとを有する。更に受信機１４はキーフォブ１３の送信したＵＨＦ波を受信アンテナ２４で受信するように構成される。この受信機１４は、上記受信アンテナ２４と、ＲＦ回路１４ａと、復調回路１４ｂと、コントローラ１４ｃと、メモリ１４ｄとを有する。
【００１３】
上記ドア用送信アンテナ２１は自動車１０の鋼板製のセンタピラー３４内部に取付けられ、エンジン用送信アンテナ２２は自動車１０の鋼材製のステアリングコラム（図示せず）に取付けられる。ドア用送信アンテナ２１とエンジン用送信アンテナ２２は同一に構成される。ここでは、ドア用送信アンテナ２１を代表して説明し（図３及び図４）、エンジン用送信アンテナ２２の説明は省略する。ドア用送信アンテナ２１は、磁性体からなる磁心２１ａにアンテナコイル２１ｂを取付けて構成された磁路部材２１ｃと、センタピラー３４と磁路部材２１ｃとの間に介装された非磁性の導電性シート２１ｄと、磁路部材２１ｃと導電性シート２１ｄとの間に介装された電磁遮蔽シート２１ｅと、電磁遮蔽シート２１ｅの表面に取付けられたコンデンサ２１ｆとを有する（図１〜図４）。導電性シート２１ｄは、１×１０-6Ωｍ以下、好ましくは１×１０-7Ωｍ以下の電気抵抗率を有する非磁性材料により形成される。例えばアルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス鋼、マグネシウム合金、黄銅、青銅等により形成される。ここで、導電性シート２１ｄの電気抵抗率を１×１０-6Ωｍ以下に限定したのは、ドア用送信アンテナ２１のＱ値を高めるためである。なお、上記導電性シート２１ｄを鋼板製のセンタピラー３４と電磁遮蔽シート２１ｅとの間に介装することによりＱ値が高くなるのは、電磁波が導電性シート２１ｄにより遮断され、導電性シート２１ｄ直下の鋼板製のセンタピラー３４等に届かないため、導電性シート２１ｄ直下の鋼板製のセンタピラー３４等の材質によるドア用送信アンテナ２１の自己インダクタンスの変化が殆ど発生しないためである。
【００１４】
電磁遮蔽シート２１ｅは軟磁性粉末又は軟磁性フレークをプラスチック又はゴムに分散することにより形成されるか、或いは焼結フェライトにより形成され、コンデンサ２１ｆはアンテナコイル２１ｂに電気的に接続される。この電磁遮蔽シート２１ｅに含まれる軟磁性材料としてはアモルファス合金、パーマロイ、電磁軟鉄、ケイ素鋼板、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金又はフェライトのいずれかが用いられる。アモルファス合金とは、コバルト系、鉄系、ニッケル系等の高透磁率材料であり、具体的にはＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉを合計７０〜９８重量％含み、Ｂ，Ｓｉ，Ｐを合計２〜３０重量％含み、更にその他にＡｌ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ等を含む合金が挙げられる。コバルト系合金の具体的例としては、Ｃｏ−８４重量％とＦｅ−５．３重量％とＳｉ−８．５重量％とＢ−２．２重量％からなる合金、Ｃｏ−８４重量％とＦｅ−３．３重量％とＢ−１．３重量％とＰ−９．８重量％とＡｌ−１．６重量％からなる合金、Ｃｏ−８９重量％とＦｅ−５．３重量％とＳｉ−２．３重量％とＢ−３．４重量％からなる合金、Ｃｏ−８１．９重量％とＦｅ−５．１重量％とＳｉ−１０重量％とＢ−３重量％からなる合金、Ｃｏ−８０重量％とＦｅ−１０重量％とＳｉ−６重量％とＢ−４重量％からなる合金、Ｃｏ−７８．８重量％とＦｅ−５．１重量％とＳｉ−６．１重量％とＢ−４．７重量％とＮｉ−５．３重量％からなる合金等が挙げられる。鉄系合金の具体的例としては、Ｆｅ−９５．４重量％とＢ−４．６重量％からなる合金、Ｆｅ−９１．４重量％とＳｉ−５．９重量％とＢ−２．７重量％からなる合金等が挙げられる。Ｎｉ系合金の具体的例としては、Ｎｉ−９４．５重量％とＰ−５．５重量％からなる合金等が挙げられる。パーマロイの具体例としては、78-Permalloy，45-Permalloy，Hipernik，Monimax，Sinimax，Radiometal，1040 Alloy，Mumetal，Cr-Permalloy，Mo-Permalloy，Supermalloy，Hardperm，36-Permalloy，Deltamax，角形ヒステリシスパーマロイ，JIS PB 1種及び2種，JIS PC 1種〜3種，JIS PD 1種及び2種，JIS PE 1種及び2種等が挙げられる。電磁軟鉄の具体例としては、工業純鉄、アームコ鉄、Cioffi純鉄、低炭素鋼板等が挙げられる。ケイ素鋼板の具体例としては、無方向性ケイ素鋼板、方向性ケイ素鋼板等が挙げられる。センダスト・Ｆｅ−Ａｌ合金の具体例としては、アルパーム、ハイパーマル、センダスト、スーパーセンダスト等が挙げられる。
【００１５】
フェライトとは、二価の金属イオンをＭと表した場合に、ＭＯ・Ｆｅ2Ｏ3なる化学式で表される酸化物であり、二価の金属イオンとしては、Ｍｎ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎなどが挙げられる。但し、Ｍに入る元素は上記金属イオン中の１種類に限定されるわけではなく、例えば（ＮｉＸＺｎ１−Ｘ）Ｏ・Ｆｅ2Ｏ3のように複数で構成されてもよい。またフェライト粉末は、フェライト焼結体を微粉砕した焼結フェライト粉末であってもよい。フェライトの具体例としては、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトや、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等が挙げられる。上記軟磁性材料の粉末としては、粒径が１〜１００μｍの粉末を用いることが好ましい。また軟磁性材料のフレークとしては、上記粉末をボールミルローラー等で機械的に扁平化して得られたフレークや、鉄系又はコバルト系合金の溶湯粒を水冷銅に衝突させて得られたアモルファスフレークなどを用いることが好ましい。
【００１６】
軟磁性材料の粉末又はフレークを分散するプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。また軟磁性材料の粉末又はフレークを分散するゴムとしては、天然ゴムや合成ゴムが挙げられる。電磁遮蔽シート２１ｅの表面抵抗率は１×１０4Ω／□以上、好ましくは１×１０6Ω／□以上がよい。ここで、電磁遮蔽シート２１ｅの表面抵抗率を１×１０4Ω／□以上に限定したのは、１×１０4Ω／□未満では、渦電流損失の増大によりドア用送信アンテナ２１の共振が小さくなり、事実上動作不能となるからである。また電磁遮蔽シート２１ｅに含まれる軟磁性材料は７５重量％以上であり、残部がプラスチック又はゴムであることが好ましい。軟磁性材料を７５重量％以上に限定したのは、７５重量％未満では、鋼板製のセンタピラー２８等からドア用送信アンテナ２１を電磁遮蔽できないからである。なお、軟磁性材料の含有量の上限値を設定しなかったのは次の理由に基づく。軟磁性材料の含有量の上限を決定付ける特性は電磁遮蔽シート２１ｅの電気抵抗値であり、一般に軟磁性材料の含有量の増加に伴って電磁遮蔽シート２１ｅの表面抵抗率が減少し、表面抵抗率が１×１０4Ω／□を下回ると、電磁遮蔽シート２１ｅとしての機能が失われる。この表面抵抗率の減少の度合は軟磁性材料の種類によって異なる。例えば、軟磁性材料の含有量がほぼ１００重量％であっても高い表面抵抗率を保つものから、軟磁性材料の含有量が９０重量％を越えた直後に電磁遮蔽機能を失うものまである。よって、軟磁性材料の含有量の上限を、電磁遮蔽シート２１ｅの表面抵抗率の下限（１×１０4Ω／□）で代用したためである。更に磁路部材２１ｃは、扁平に形成された磁心２１ａと、導電性シート２１ｄの面に沿う方向に延びる軸線を中心として磁心２１ａに巻回されたアンテナコイル２１ｂとからなる。磁心２１ａは上記電磁遮蔽シート２１ｅで例示したいずれかの材料を用いて矩形の板状に形成され、導電性シート２１ｄ及び電磁遮蔽シート２１ｅと平行に設けられる。またアンテナコイル２１ｂは、電磁遮蔽シート２１ｅの面に沿う方向に延びる軸線を中心として磁心２１ａに巻回される。
【００１７】
一方、受信アンテナ２４は自動車１０のインストルメントパネル（図示せず）内部に取付けられる。またセンサ３１〜３３は、この実施の形態では、自動車１０のサイドドア３６のドアノブ２６（操作部材）に取付けられこのノブ２６に触れたことを検出するタッチセンサ３１と、ドアノブ２６に取付けられ押しボタン２７（操作部材）を押したことを検出するボタンセンサ３２と、自動車１０の運転席に設けられたエンジンノブ２８（操作部材）に取付けられこのノブ２８を操作したことを検出する操作検出センサ３３とを有する。タッチセンサ３１としては、圧電素子を用いたピエゾセンサ、静電センサなどが挙げられ、ボタンセンサ３２としては、開いた一対の接点を一時的に閉じるスイッチ式のセンサや感圧センサなどが挙げられ、操作検出センサ３３としては、ロータリスイッチ式のセンサやプッシュスイッチ式のセンサなどが挙げられる。
【００１８】
一方、ドアロック装置１６は、自動車１０のサイドドア３６を施錠又は解錠するために設けられる。また自動車１０にはエンジンを始動するためのエンジンスタータ３７及び燃料供給ポンプ３８が設けられる。上記ドアロック装置１６、エンジンスタータ３７及び燃料供給ポンプ３８が自動車１０の操作部材２６〜２８に関連する機器に該当する。タッチセンサ３１及びボタンセンサ３２の各検出出力は第１送信機１１のコントローラ１１ｃの制御入力に接続され（図１）、第１送信機１１のコントローラ１１ｃの制御出力は変調回路１１ｂ及びＲＦ回路１１ａを介してドア用送信アンテナ２１に接続される。また操作検出センサ３３の検出出力は第２送信機１２のコントローラ１２ｃの制御入力に接続され（図２）、第２送信機１２のコントローラ１２ｃの制御出力は変調回路１２ｂ及びＲＦ回路１２ａを介してエンジン用送信アンテナ２２に接続される。またキーフォブ１３の送受信アンテナ２３の検出出力はＲＦ回路１３ａ及び復調回路１３ｃを介してキーフォブ１３のコントローラ１３ｄの制御入力に接続され、キーフォブ１３のコントローラ１３ｄの制御出力は変調回路１３ｂ及びＲＦ回路１３ａを介して送受信アンテナ２３に接続される（図１及び図２）。更に受信アンテナ２４の検出出力は受信機１４のＲＦ回路１４ａ及び復調回路１４ｂを介してコントローラ１４ｃの制御入力に接続され、受信機１４のコントローラ１４ｃの制御出力はドアロック装置１６、エンジンスタータ３７及び燃料供給ポンプ３８にそれぞれ接続される。なお、第１送信機１１のコントローラ１１ｃに接続されたメモリ１１ｄには第１認証情報が記憶され、第２送信機１２のコントローラ１２ｃに接続されたメモリ１２ｄには第２認証情報が記憶される。またキーフォブ１３のコントローラ１３ｄに接続されたメモリ１３ｅには上記第１送信機１１のドア用送信アンテナ２１から送信された第１認証情報と比較される第１認証情報が記憶され、上記第２送信機１２のエンジン用送信アンテナ２２から送信された第２認証情報と比較される第２認証情報が記憶されるとともに、第３認証情報が記憶される。更に受信機１４のコントローラ１４ｃに接続されたメモリ１４ｄにはキーフォブ１３の送受信アンテナ２３から送信された第３認証情報と比較される第３認証情報が記憶される。
【００１９】
このように構成されたキーレスエントリシステムの動作を説明する。
(a) 使用者が自動車１０外方からサイドドア３６を開ける場合
図１に示すように、自動車１０の使用者がキーフォブ１３を衣服やバッグのポケットに入れて携帯した状態で自動車１０に近付き、ドアノブ２６に触れると、誰かがドアノブ２６に触れたことをタッチセンサ３１が検出し、このタッチセンサ３１の検出出力に基づいて第１送信機１１のコントローラ１１ｃがメモリ１１ｄに記憶された第１認証情報をドア用送信アンテナ２１から例えば１２５ｋＨｚのＬＦ波に載せて送信する。具体的には、第１送信機１１のメモリ１１ｄに記憶された第１認証情報のデジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路１１ｂで変調を受け、ＲＦ回路１１ａでこの変調した信号を増幅してドア用送信アンテナ２１から送信される。この変調には例えばＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）又はＰＳＫ（位相変調）が挙げられる。このときドア用送信アンテナ２１は鋼板製のセンタピラー３４に取付けられているけれども、このアンテナ２１は、磁心２１ａにアンテナコイル２１ｂを巻回して構成され、また非磁性の導電性シート２１ｄを介して上記鋼板製のセンタピラー３４に取付けられているので、磁心２１ａに磁束を集中させることができるとともに、アンテナ２１のＱ値が高められる。また上記アンテナ２１は電磁遮蔽シート２１ｅにより上記鋼板製のセンタピラー３４から電磁遮蔽される。即ち、上記アンテナ２１から送信されたＬＦ波によりセンタピラー３４に渦電流が発生し難く、また渦電流が発生したとしても、アンテナ２１が電磁遮蔽シート２１ｅにより電磁遮蔽されて上記渦電流の影響を受けないので、ＬＦ波の周波数は殆ど変化せずに、キーフォブ１３の送受信アンテナ２３に到達する。更にドア用送信アンテナ２１の厚さは、特に限定されないが１２５Ｈｚの場合、磁路部材２１ｃの厚さが６〜８ｍｍであり、導電性シート２１ｄの厚さが０．００５〜０．５ｍｍであり、電磁遮蔽シート２１ｅの厚さが０．１〜１ｍｍであるため、ドア用送信アンテナ２１全体の厚さは１０ｍｍ以下と極めて薄くなる。この結果、ドア用送信アンテナ２１をセンタピラー３４の細い部分、即ちセンタピラー３４の長手方向の中央に収容でき、使用者の携帯するキーフォブ１３に対向させることができる。従って、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が比較的小さく減衰し易いＬＦ波であっても、このＬＦ波はキーフォブ１３の送受信アンテナ２３に確実に到達する。
【００２０】
キーフォブ１３の送受信アンテナ２３は上記第１認証情報を載せたＬＦ波と共振するので、このＬＦ波はキーフォブ１３のＲＦ回路１３ａで増幅された後に復調回路１３ｃで第１認証情報のデジタル信号に復調されてコントローラ１３ｃの制御入力に入力される。キーフォブ１３のコントローラ１３ｄは、この復調された第１認証情報をメモリ１３ｅに記憶された第１認証情報と照合し、これらの認証情報が合致していると判断すると、メモリ１３ｅに記憶された第３認証情報を取出すとともに、この第３認証情報を所定のＵＨＦ波（例えば、３１５ＭＨｚのＵＨＦ波）に載せて送受信アンテナ２３から送信する。具体的には、キーフォブ１３のメモリ１３ｅに記憶された第３認証情報のデジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路１３ｂで変調を受け、ＲＦ回路１３ａでこの変調した信号を増幅して送受信アンテナ２３から送信される。このＵＨＦ波はＬＦ波と比較してＳ／Ｎ比が大きく減衰し難いため、受信機１４の受信アンテナ２４がキーフォブ１３から比較的離れた位置に取付けられていても、上記第３認証情報を載せたＵＨＦ波は受信アンテナ２４により確実に受信される。具体的には、受信アンテナ２４が鋼板製の部材に取付けられていても、非磁性の導電性シートを介して上記鋼板製の部材に取付けられており、電磁遮蔽シートにより上記鋼板製の部材から電磁遮蔽される。この結果、周波数特性の変化が少ないので、上記第３認証情報を載せたＵＨＦ波は受信機１４の受信アンテナ２４により確実に受信される。このＵＨＦ波は受信機１４のＲＦ回路１４ａで増幅された後に復調回路１４ｂで第３認証情報のデジタル信号に復調されてコントローラ１４ｃの制御入力に入力される。受信機１４のコントローラ１４ｃは、この復調された第３認証情報をメモリ１４ｄに記憶された第３認証情報と照合し、これらの認証情報が合致していると判断すると、ドアロック装置１６を駆動してドアのロックを解除する。この結果、使用者がドアノブ２６を操作することにより、ドア３６を開くことができる。なお、上記第１認証情報又は第３認証情報のいずれか一方又は双方が合致していない場合には、受信機１４のコントローラ１４ｃはドア３６のロックを解除しないため、ドアノブ２６を操作しても、ドア３６を開くことはできない。
【００２１】
(b) 使用者が自動車１０の運転席に座ってエンジンを始動する場合
図２に示すように、自動車１０の使用者がキーフォブ１３を衣服やバッグのポケットに入れて、車内にキーフォブ１３が存在する状態で自動車１０の運転席に座ってエンジンノブ２８を操作すると、誰かがエンジンノブ２８を操作したことを操作検出センサ３３が検出し、この操作検出センサ３３の検出出力に基づいて第２送信機１２のコントローラ１２ｃがエンジン用送信アンテナ２２から例えば１２５ｋＨｚのＬＦ波に載せて送信する。このとき、検出センサとして、シートベルトの着用センサ、運転席の重量センサなどと合わせて検出することもできる。具体的には、第２送信機１２のメモリ１２ｄに記憶された第２認証情報のデジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路１２ｂで変調を受け、ＲＦ回路１２ａでこの変調した信号を増幅してエンジン用送信アンテナ２２から送信される。このときエンジン用送信アンテナ２２は鋼板製のステアリングコラムに取付けられているけれども、このアンテナ２４は、磁心にアンテナコイルを巻回して構成され、また非磁性の導電性シートを介して上記鋼板製のステアリングコラムに取付けられているので、磁心に磁束を集中させることができるとともに、アンテナ２２のＱ値が高められる。またアンテナ２２は電磁遮蔽シートにより上記鋼板製のステアリングコラムから電磁遮蔽される。即ち、上記アンテナ２２から送信されたＬＦ波によりステアリングコラムに渦電流が発生し難く、また渦電流が発生したとしても、アンテナ２２が電磁遮蔽シートにより電磁遮蔽されて上記渦電流の影響を受けないので、ＬＦ波の周波数は殆ど変化せずに、キーフォブ１３の送受信アンテナ２３に到達する。更にエンジン用送信アンテナ２２の厚さは、特に限定されないが１２５Ｈｚの場合、磁路部材の厚さが６〜８ｍｍであり、導電性シートの厚さが０．００５〜０．５ｍｍであり、電磁遮蔽シートの厚さが０．１〜１ｍｍであるため、エンジン用送信アンテナ２２全体の厚さは１０ｍｍ以下と極めて薄くなる。この結果、エンジン用送信アンテナ２２をステアリングコラムとコラムカバー（図示せず）との間の狭い部分に収容でき、使用者の携帯するキーフォブ１３に対向させることができる。従って、Ｓ／Ｎ比が比較的小さく減衰し易いＬＦ波であっても、このＬＦ波はキーフォブ１３の送受信アンテナ２３に確実に到達する。
【００２２】
キーフォブ１３の送受信アンテナ２３は上記第２認証情報を載せたＬＦ波と共振するので、このＬＦ波はキーフォブ１３のＲＦ回路１３ａで増幅された後に復調回路１３ｃで第２認証情報のデジタル信号に復調されてコントローラ１３ｄの制御入力に入力される。キーフォブ１３のコントローラ１３ｄは、この復調された第２認証情報をメモリ１３ｅに記憶された第２認証情報と照合し、これらの認証情報が合致していると判断すると、メモリ１３ｅに記憶された第３認証情報を取出すとともに、この第３認証情報を所定のＵＨＦ波（例えば、３１５ＭＨｚのＵＨＦ波）に載せて送受信アンテナ２３から送信する。具体的には、キーフォブ１３のメモリ１３ｅに記憶された第３認証情報のデジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路１３ｂで変調を受け、ＲＦ回路１３ａでこの変調した信号を増幅して送受信アンテナ２３から送信される。このＵＨＦ波はＬＦ波と比較してＳ／Ｎ比が大きく減衰し難いため、受信機１４の受信アンテナ２４がキーフォブ１３から比較的離れた位置に取付けられていても、上記第３認証情報を載せたＵＨＦ波は受信アンテナ２４により確実に受信される。具体的には、受信アンテナ２４が鋼板製の部材に取付けられていても、非磁性の導電性シートを介して上記鋼板製の部材に取付けられており、電磁遮蔽シートにより上記鋼板製の部材から電磁遮蔽される。この結果、周波数特性の変化が少ないので、上記第３認証情報を載せたＵＨＦ波は受信機１４の受信アンテナ２４により確実に受信される。このＵＨＦ波は受信機１４のＲＦ回路１４ａで増幅された後に復調回路１４ｂで第３認証情報のデジタル信号に変調されてコントローラ１４ｃの制御入力に入力される。受信機１４のコントローラ１４ｃは、この復調された第３認証情報をメモリ１４ｄに記憶された第３認証情報と照合し、これらの認証情報が合致していると判断すると、エンジンスタータ３７及び燃料供給ポンプ３８を駆動してエンジンを始動する。なお、上記第２認証情報又は第３認証情報のいずれか一方又は双方が合致していない場合には、受信機１４のコントローラ１４ｃはエンジンスタータ３７及び燃料供給ポンプ３８を駆動しないため、エンジンノブ２８を操作しても、エンジンは始動しない。
【００２３】
(c) 使用者がエンジンを停止する場合
図２に示すように、自動車１０の使用者がキーフォブ１３を衣服やバッグのポケットに入れて携帯しかつ自動車１０の運転席に座った状態でエンジンノブ２８を戻すと、上記(b)と同様に第２送信機１２、キーフォブ１３及び受信機１４が動作し、受信機１４のコントローラ１４ｃが上記認証情報が合致していることを条件に、燃料供給ポンプ３８をオフしてエンジンを停止する。
【００２４】
(d) 使用者が降車してドア３６をロックする場合
自動車１０の使用者がキーフォブ１３を衣服やバッグのポケットに入れて携帯した状態で自動車１０から降りて、ドアノブ２６のボタンセンサ３２を押すと、上記(a)と同様に第１送信機１１、キーフォブ１３及び受信機１４が動作し、受信機１４のコントローラ１４ｃが上記認証情報が合致し、かつ車内にキーフォブ１３がないことを条件に、ドアロック装置１６を駆動してドア３６をロックする。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞
図５及び図６は本発明の第２の実施の形態を示す。図５及び図６において図３及び図４と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、ドア用送信アンテナ５１の磁路部材５１ｃが、導電性シート２１ｄの表面に電磁遮蔽シート２１ｅを介して取付けられた扁平の磁心５１ａと、導電性シート２１ｄの厚さ方向に延びる軸線を中心として磁心に巻回されたアンテナコイル５１ｂとからなる。磁心５１ａは電磁遮蔽シート２１ｅと同一の材料を用いて扁平の円柱状に形成され、導電性シート２１ｄ及び電磁遮蔽シート２１ｅと平行に設けられる。ドア用送信アンテナ５１では、このアンテナ５１から送信されるＬＦ波がドア用送信アンテナ５１の取付けられた鋼板製のセンタピラー３４に向うため、送信するＬＦ波の逃げ場を設けるべく、電磁遮蔽シート２１ｅが第１の実施の形態の電磁遮蔽シートより厚い０．２〜３ｍｍの範囲内に形成される。またエンジン用送信アンテナ、送受信アンテナ及び受信アンテナも上記ドア用送信アンテナ５１と同一に構成される。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたキーレスエントリシステムでは、ドア用送信アンテナ５１及びエンジン用送信アンテナの送信したＬＦ波が使用者の携帯するキーフォブの送受信アンテナに向うので、キーフォブの送受信アンテナはＬＦ波と第１の実施の形態より確実に共振する。この結果、キーフォブの送受信アンテナの応答性が第１の実施の形態より良好となる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２６】
＜第３の実施の形態＞
図７及び図８は本発明の第２の実施の形態を示す。図７及び図８において図３及び図４と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、ドア用送信アンテナ７１のアンテナコイル７１ａが、導電性シート２１ｄの表面に電磁遮蔽シート２１ｅを介して取付けられ導電性シート２１ｄの厚さ方向に延びる軸線を中心に渦巻き状に形成される。このアンテナコイル７１ａには磁心が設けられない。このドア用送信アンテナ７１では、アンテナコイル７１ａから送信されるＬＦ波がドア用送信アンテナ７１の取付けられた鋼板製のセンタピラー３４に向うため、ＬＦ波の逃げ場を設けるべく、電磁遮蔽シート２１ｅが第１の実施の形態の電磁遮蔽シートより厚い０．２〜３ｍｍの範囲内に形成される。またエンジン用送信アンテナ、送受信アンテナ及び受信アンテナも上記ドア用送信アンテナ７１と同一に構成される。上記以外は第１の実施の形態と同一構成される。
このように構成されたキーレスエントリシステムでは、ドア用送信アンテナ７１及びエンジン用送信アンテナの送信したＬＦ波が使用者の携帯するキーフォブのキー用アンテナに向うので、キーフォブの送受信アンテナはＬＦ波と第１の実施の形態より確実に共振する。この結果、キーフォブの送受信アンテナの応答性が第１の実施の形態より良好となる。また各アンテナコイル７１ａの巻数が制限されるけれども、各アンテナ７１の厚さを１〜５ｍｍと上記第１及び第２の実施の形態の各アンテナより薄く形成できる。上記以外の動作は第１の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２７】
なお、上記第１〜第３の実施の形態では、タッチセンサ及びボタンセンサを自動車のサイドドアのドアノブに取付けたが、トランクリッドのドアノブ、バックドアのドアノブ又はその他のドアノブに取付けてもよい。
また、上記第１〜第３の実施の形態では、ドア用送信アンテナをセンタピラー内部に取付けたが、ドア内部やドア付近の車体等に取付けてもよい。
また、上記第１〜第３の実施の形態では、エンジン用送信アンテナをステアリングコラムに取付けたが、運転席の前方のインストルメントパネル内部やコンソールボックス内部等に取付けてもよい。
また、上記第１〜第３の実施の形態では、受信アンテナをインストルメントパネル内部に取付けたが、ステアリング、オーバヘッドコンソールやドア付近などに取付けてもよい。
また、上記第１〜第３の実施の形態では、第１及び第２送信機がＬＦ波を送信し、送受信アンテナがＬＦ波を受信するように構成したが、第１及び第２送信機がＨＦ波を送信し、送受信アンテナがＨＦ波を受信するように構成してもよい。
更に、上記第１〜第３の実施の形態では、車両のドアロック装置の開錠、ドアロックの施錠、及びエンジンの始動の全てを行うように構成したが、車両のドアロック装置の開錠、ドアロックの施錠、又はエンジンの始動のいずれか１つ、或いはいずれか２つを行うように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明第１実施形態のドアロックを解除又は施錠する場合のキーレスエントリシステムを示す自動車を含む構成図である。
【図２】本発明第１実施形態のエンジンを始動又は停止する場合のキーレスエントリシステムを示す自動車を含む構成図である。
【図３】ドア用送信アンテナを示す図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】ドア用送信アンテナを示す図３のＢ矢視図である。
【図５】本発明第２実施形態のドア用送信アンテナを示す図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】ドア用送信アンテナを示す図５のＤ矢視図である。
【図７】本発明第３実施形態のドア用送信アンテナを示す図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図８】ドア用送信アンテナを示す図７のＦ矢視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  自動車（車両）
１１  第１送信機
１２  第２送信機
１３  キーフォブ（送受信機）
１４  受信機
１６  ドアロック装置
２１，５１，７１  ドア用送信アンテナ
２２  エンジン用送信アンテナ
２３  送受信アンテナ
２４  受信アンテナ
２１ａ，５１ａ  磁心
２１ｂ，５１ｂ，７１ａ  アンテナコイル
２１ｃ，５１ｃ  磁路部材
２１ｄ  導電性シート
２１ｅ  電磁遮蔽シート
３４  センタピラー（取付部）
【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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【図７】
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【図８】
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