(57)【要約】自動車において、自動車本体への出入り部を開閉する金属製のドア（６）と、ドア（６）の開閉操作を行うドアノブ（９）と、ドア（６）の施錠を行うドアロック装置と、ドアノブ（９）の取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部（１０）を覆う電波透過性の蓋（１１）と、蓋（１１）のドア内側に設けられたアンテナ（１２）と、アンテナ（１２）に接続されドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、アンテナ（１２）との交信を行う携帯キーとを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、
前記ドアの開閉操作を行うドアノブと、
前記ドアの施錠を行うドアロック装置と、
前記ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を覆う電波透過性の蓋と、
前記蓋のドア内側に設けられたアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記ドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、
前記アンテナとの交信を行う携帯キーとを含む自動車。
【請求項２】
前記アンテナは、前記開口部内に収容される請求項１記載の自動車。
【請求項３】
前記アンテナの端部が、前記開口部の周縁に接することを回避した請求項２記載の自動車。
【請求項４】
さらに、使用者が前記携帯キーを保持し車外からドアロックされた車内に乗り込む際に、前記携帯キーの認証を起動する車外認証起動スイッチと、
前記使用者が車内に乗り込んだ後、車内の前記携帯キーの認証を起動する車内認証起動スイッチとを設けた請求項１記載の自動車。
【請求項５】
前記アンテナは、近接双方向通信手段として、前記携帯キーが電源不要な認証可能な装置を共用できる請求項１記載の自動車。
【請求項６】
前記携帯キーは、近接双方向通信手段としての動作時は電源不要であり、遠隔双方向通信手段および遠隔単方向送信手段としての動作時は電池を必要とする請求項１記載の自動車。
【請求項７】
前記制御装置は、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合は開錠、開錠の場合は施錠を行う請求項４記載の自動車。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ドア閉め後に車内に使用者が検知された場合でかつ前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合でも開錠を禁止する請求項４記載の自動車。
【請求項９】
前記使用者の検知には、シート加重センサを用いる請求項８記載の自動車。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記自動車に登録された複数の前記携帯キーが、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが開錠の場合でも施錠を禁止する請求項４記載の自動車。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記交信の通信範囲をドアロック開錠状態の時は狭く、施錠状態の時は広くする請求項４記載の自動車。
【請求項１２】
認証通信速度に基づき前記通信範囲を制御する請求項１１記載の自動車。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記携帯キーの電池消耗時には、所定の回数警告をして、近接認証またはキーレス動作に切り替える請求項４記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、使用者がドアの開閉を携帯キーからの電波交信により行うようにした自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のこの種の自動車は、本体と、この本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、このドアの開閉操作を行うドアノブと、ドアの施錠を行うドアロック装置とを備え、ドアの内外にそれぞれアンテナを設けた構成となっていた。【０００３】  このような構成を有する従来の自動車においては、使用者が乗車する場合には、車外からドアに近づき、携帯キーを用いスイッチ操作する。すると、携帯キーからドアの外に設けた車外のアンテナとの間で交信が行われる。この交信によってドアロックが開放され使用者は車内に入ることができる。【０００４】  車内に入った使用者は、この携帯キーと車内側のアンテナとの間の交信によって、使用者が車内に入ったことが判断される。これによって、使用者は、例えばエンジンをスタートすることができる。【０００５】  また、使用者が車外に降りるときは、ドアを開放し車外に出た状態で車外アンテナとの交信を行い、使用者が外部に出たことが判断される。その後、車外アンテナと交信できない位置に離れた状態でドアロックが行われる。【０００６】  なお、このような従来の技術に関する先行文献としては、日本特許出願特開２００３−２２１９５４号公報がある。【０００７】  しかしながら、従来のこの種の自動車においては、携帯キーとの交信を行うために、車内外にアンテナを設けなければならなかった。その結果、その分、取り付けスペースが大きくなってしまうという課題があった。近年、例えば省エネルギー効果を図るために、できるだけ自動車の軽量化が求められるが、このような軽量化を実現するためには、車両細部をできるだけコンパクトにしなければならない。その場合においても、上記従来の自動車のように、車内外に合計２個以上のアンテナを設けることは、その分、取り付けスペースが必要となって車両の軽量化が難しい。
【発明の開示】
【０００８】  本発明の自動車は、本体と、この本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、このドアの開閉操作を行うドアノブと、ドアの施錠を行うドアロック装置と、ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を覆う電波透過性の蓋と、この蓋のドア内側に設けられたアンテナと、このアンテナに接続されドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、アンテナとの交信を行う携帯キーとを含む。
【０００９】  このように、ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を設け、この開口部を電波透過性の蓋で覆うとともに、この蓋のドア内側にアンテナを設ければ、このアンテナを用いて車内側において携帯キーとの交信ができる。一方、車外側においても、開口部を介してアンテナと携帯キーとの交信を行うことができる。この結果、本発明の自動車は、アンテナは１つで良く、その分、省スペースを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の実施の形態における自動車の平面図である。
【図２】図２は図１に示す自動車のドアの正面図である。
【図３】図３は図１に示す自動車のドアの断面図である。
【図４】図４は図１に示す自動車のドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部の正面図である。
【図５】図５は図４に示す開口部およびその近傍の断面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態に関連する制御ブロック図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態における自動車の通信エリアを示す図である。
【符号の説明】
【００１１】１  本体
６  ドア
９  ドアノブ
１０  開口部
１１  蓋
１２  アンテナ
１３  ドアロック装置
１４  制御装置
２０  ドアリクエストスイッチ
２１  携帯キー
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における自動車の平面図である。図１において、自動車の本体１は、前方のエンジン部２、後方のトランク部３、およびこれらの間の乗車部４とから構成されている。この乗車部４には少なくとも２枚のドア５、６が設けられている。さらに乗車部４内には乗車用のシート７が設けられている。【００１３】  ここで、図１に示すドア６の部分について説明する。図２は図１に示す自動車のドアの正面図、図３は図１に示す自動車のドアの断面図、図４は図１に示す自動車のドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部の正面図であり、図５は図４の断面図である。【００１４】  図２および図３に示すように、金属製のドア６の上方には窓ガラス８が設けられている。ドア６にはドアノブ９が設けられている。また、このドアノブ９をドア６に取り付けるために、このドアノブ９部分に対応するドア６部分に開口部１０が設けられ、この開口部１０を利用してドアノブ９が取り付けられている。この開口部１０は、電波透過性、例えば合成樹脂製の蓋１１で覆われている。この蓋１１の車内側にはアンテナ１２が設けられている。【００１５】  図４および図５に示すように、アンテナ１２は、本実施の形態においては棒状であり、横長状態で設置されている。開口部１０もまた横長状態のほぼ長方形であり、図４に示すように、アンテナ１２の長辺方向の長さは、開口部１０の長辺方向の長さよりも短くなっている。また、アンテナ１２の短辺方向の長さは、開口部１０の短辺方向の長さよりも短くなっている。すなわち、アンテナ１２は、開口部１０の内部において長辺方向および短辺方向に対しても、短い状態、すなわち開口部１０内に収まる状態となっている。より具体的には、図４に示すように、開口部１０の周縁からアンテナ１２まで距離“Ａ”および距離“Ｂ”離れた状態で、アンテナ１２は開口部１０内に収容されている。言い換えれば、アンテナ１２の端部が、開口部の縁に接することを回避するよう構成されている。【００１６】  また、図５に示すように、アンテナ１２は、開口部１０から距離“Ｃ”として数ｍｍから数ｃｍ離れた状態で設置されている。これはアンテナ１２と金属製のドア６が接近しすぎると、周波数ずれ等の問題が発生する虞があるためである。【００１７】  次に、図６に示す本発明の実施の形態に関連する制御ブロック図について説明する。図６におけるドアロック装置１３は、図１に示すドア６の施錠および開錠を指示するものである。ドアロック装置１３は、制御装置１４の制御部１６に接続されている。図１に示すエンジン部２内に収納されたエンジン制御装置１５もまた、制御装置１４の制御部１６に接続されている。この制御部１６にはＲＦ受信部１７も接続されている。さらに、制御部１６には図２に示すドアノブ９に使用者が触れると作動するドアリクエストスイッチ２０も接続されている。また、制御部１６には図１に示すイグニッションリクエストスイッチ３０も接続されている。アンテナ１２は、ＬＦアンテナ出力切替部１８を介してＬＦアンテナ送信部１９に接続されている。【００１８】  一方、使用者が携帯する携帯キー２１は制御装置２���を有している。この制御装置２２には、ＬＦ受信部２３を介してＬＦアンテナ２４が接続され、さらにＲＦ送信部２５を介してＲＦアンテナ２６が接続されている。アンテナ１２が接続された制御装置１４と携帯キー２１との交信によって、ドアロック装置１３の開閉制御を行うようになっている。【００１９】  この場合、本実施の形態の特徴とするところは、携帯キー２１との車側における交信を行うアンテナ１２が、１本だけとなっていることである。【００２０】  図７は本発明の実施の形態における自動車の通信エリアを示す図であり、アンテナ１２の電波の到達範囲を示している。図７において、破線で示す範囲は車内側の通信エリア１２Ａであり、一点鎖線で示す範囲は車外側の通信エリア１２Ｂである。【００２１】  図７に示ように、アンテナ１２は地上から約９０ｃｍの位置に設置されている。車外側の通信エリア１２Ｂは９０ｃｍ±６０ｃｍの範囲であり、最も上方位置は地上１５０ｃｍである。これは使用者が胸ポケットに携帯キー２１を保持している場合にも動作可能な高さを確保できるようしている。車外側の通信エリア１２Ｂの最も下方位置は地上３０ｃｍである。これは使用者が鞄等に携帯キー２１を収納している場合にも動作可能な高さを確保できるようになっている。【００２２】  上記のような通信エリア１２Ｂを確保するためにも、図７に示すようにアンテナ１２は開口部１０の中央部に図４に示すような状態で設けている。【００２３】  したがって、図７に示すようにドア６内部にあるアンテナ１２であったとしても、車外においてこのように地上３０ｃｍから１５０ｃｍの範囲の通信エリア１２Ｂが確保される。一方、このアンテナ１２は車内側においても同様の通信エリア１２Ａが確保されるようになっている。この車内側の通信エリア１２Ａは、実際には自動車の天板または屋根と、底板とで上下方向は制限を受けた通信範囲となる。【００２４】  さて、本実施の形態において、携帯キー２１を持った使用者が車に乗り込む場合について説明する。まず、使用者は図７においてドア６の外側の通信エリア１２Ｂに接近し、ドアノブ９に設けた図６に示すドアリクエストスイッチ２０に触れると、図６に示すアンテナ１２には、制御部１６からＬＦアンテナ送信部１９およびＬＦアンテナ出力切替部１８を介して起動用信号が送られる。アンテナ１２から送信された起動用信号は携帯キー２１のＬＦアンテナ２４で受信される。これにより携帯キー２１の制御装置２２は、この携帯キー２１特有の識別信号を、ＲＦアンテナ２６を介してアンテナ１２に送信する。アンテナ１２によって受信した携帯キー２１の識別信号がＲＦ受信部１７を介して制御部１６に送られる。すると、制御装置１４はドアロック装置１３に対して開錠を指示する。これにより使用者はドア６を開放し車内に入り、シート７に着座することになる。このように本実施の形態においては、使用者が、携帯キー２１を保持し、車外からドアロックされた車内に乗り込む際に携帯キー２１の認証を起動する車外認証起動スイッチを有している。【００２５】  使用者がシート７に着座した状態では、車内のイグニッションリクエストスイッチ３０からアンテナ１２を通じて起動用信号が発信される。すると、通信エリア１２Ａを使って、車外（通信エリア１２Ｂ）の場合と同様に、アンテナ１２と携帯キー２１と交信を行い携帯キー２１の識別信号を制御部１６に伝える。これにより制御部１６は、使用者が車内にいることを検知し、エンジン制御装置１５を介してエンジンスタートができる。このように本実施の形態においては、使用者が、車内に乗り込んだ後、車内の携帯キー２１の認証を起動する車内認証起動スイッチを有している。ここで、使用者の検知には、使用者がシート７に着座するとその使用者の体重による加重を検知することが可能なシート加重センサを用いるとよい。【００２６】  さて次に、使用者がエンジンを止めて車外に出る場合には、ドア６を開放し車外に出た状態で、通信エリア１２Ｂを使って携帯キー２１に対して、車外での交信を行う。そして、通信エリア１２Ｂの外に使用者が立ち去った場合、ドアロックを上記手順で施錠する。【００２７】  以上のように本実施の形態の場合、携帯キー２１に対して起動用信号を送信する車内および車外兼用のアンテナ１２を有しているので、従来のようにこの起動用信号を送信するアンテナが、車内外にそれぞれ別々のアンテナを必要としたものに比べ、取り付けスペースを小さくできる。【００２８】  また、本発明のシステムでは、携帯キー２１から遠隔単方向送信手段であるＲＦ信号を送信することにより、機械的なキーをキー穴に挿すことなくドアロックの施錠および開錠動作（キーレスエントリーとして動作）することも可能である。また、使用者が車内に乗り込んだ後、エンジン始動を行うときは、通常、携帯キー２１が電池動作可能な場合、遠隔双方向通信手段で認証を行うスマートスタート動作を行い、電池動作が不可能になった場合、近接双方向通信手段で認証を行うイモビライザ動作を行うものにあっては、本発明のシステムでは、携帯キー２１の全ての認証機能が、アンテナ１２および制御装置１４によって実施可能である。この時、近接双方向通信手段もアンテナ１２によって可能なため、従来必要だった非常用の機械的なキーは不要であり、ドア６の開口部１０に携帯キー２１を近接させれば、非常時の認証および開錠制御が可能になる。【００２９】  すなわち、携帯キー２１は、近接双方向通信手段としての動作時は電源不要であり、遠隔双方向通信手段および遠隔単方向送信手段としての動作時は電池を必要とする。また、アンテナ１２は、近接双方向通信手段として、携帯キー２１が電源不要な認証可能な装置を共用できる。【００３０】  本実施の形態におけるドアロック動作は、ドアリクエストスイッチ２０での起動後認証が成功後、すなわち、制御装置１４は、車外認証起動スイッチによる認証が合致した場合、その時点でのドアロックが施錠なら開錠へ、開錠なら施錠するような制御を基本とする。しかしながら、制御装置１４は、車両に登録された複数の携帯キーが、車外認証起動スイッチで認証が合致した場合は、まだ別の使用者が存在するためドアロックが開錠の場合でも施錠を行わないように制御することもできる。【００３１】  また、車内に使用者の存在が確認できる場合、例えば、エンジンがスタートした場合や、使用者検知装置などで使用者が確認できる場合は、不用意に車外から第三者の侵入を防止するため、開錠動作の制御を禁止する。言い換えれば、制御装置１４は、使用者が車内に入り、ドア閉め後に車内の所定のスイッチ操作が有り、車内に使用者が検知された場合、車外認証起動スイッチで認証が合致した場合で、ドアロックが施錠状態の場合でも開錠をしないように制御することもできる。【００３２】  次に、本実施の形態において、制御装置１４は、アンテナ１２と携帯キー２１との交信における通信範囲をドアロック開錠状態の時は狭く、施錠状態の時は広くするようにしてもよい。すなわち、携帯キー２１の車内閉じ込め防止のためにＬＦアンテナ出力切替部１８によって通信範囲の大小を切り替え、ドアロックが開錠状態時には通信範囲を狭く、ドアロックが施錠状態には通信範囲を広くする。これにより不用意にドアロックを施錠しても、ドアロックが施錠状態の方が通信範囲が広いため閉じ込めを回避できる。【００３３】  また、制御装置１４は、携帯キー２１の電池消耗状態を示す、すなわち電池電圧が所定の値を下回る場合には、車側で警告を所定回数行い、アンテナ１２による交信を禁止して、近接認証、またはキーレス動作、すなわちキーレス単方向通信によるドアロック制御に切り替えることにより、電池が完全に消耗する前に使用者は電池の交換時期を気づくことができる。なお、本動作については、携帯キー２１側でも管理し、所定の電池電圧を下回る場合には、キーレス単方向通信のみによるドアロック制御に切り替えることも可能である。【００３４】  また、制御装置１４は、ドアロック開錠状態の時は広く、施錠状態の時は狭くする交信の通信範囲を、認証通信速度に基づき制御するようにしてもよい。【００３５】  キー閉じ込め防止機能が無い場合、車内に携帯キー２１を置き忘れて、車外でドアリクエストスイッチ２０で認証の起動を行い、携帯キー２１の完全電池消耗の直前である場合、ドアロックが施錠されたものの、再度ドアロックを開錠する時点では既に完全電池消耗状態となり携帯キー２１が動作できず、閉じ込めが発生する虞がある。本実施の形態ではそのような虞を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】  本発明の自動車は、携帯キーに対して信号を送るアンテナを１本だけで備えればよく、省スペースが図られ、その分、コンパクトかつ軽量化が実現できる。
【図１】
2006115159.tif 000002
【図２】
2006115159.tif 000003
【図３】
2006115159.tif 000004
【図４】
2006115159.tif 000005
【図５】
2006115159.tif 000006
【図６】
2006115159.tif 000007
【図７】
2006115159.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月9日(2006.8.9)
【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】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】  （補正後）本体と、
前記本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、
前記ドアの開閉操作を行うドアノブと、
前記ドアの施錠を行うドアロック装置と、
前記ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を覆う電波透過性の蓋と、
前記蓋のドア内側に設けられたアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記ドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、
前記アンテナとの交信を行う携帯キーと、
使用者が前記携帯キーを保持し車外からドアロックされた車内に乗り込む際に、前記携帯キーの認証を起動する車外認証スイッチと、
前記使用者が車内に乗り込んだ後、車内の前記携帯キーの認証を起動する車内認証起動スイッチとを備え、
前記制御装置は、前記交信の通信範囲をドアロックの開錠状態の時は狭く、施錠状態の時は広くする自動車。
【請求項２】  前記アンテナは、前記開口部内に収容される請求項１記載の自動車。
【請求項３】  前記アンテナの端部が、前記開口部の周縁に接することを回避した請求項２記載の自動車。
【請求項４】  （削除）
【請求項５】  前記アンテナは、近接双方向通信手段として、前記携帯キーが電源不要な認証可能な装置を共用できる請求項１記載の自動車。
【請求項６】  前記携帯キーは、近接双方向通信手段としての動作時は電源不要であり、遠隔双方向通信手段および遠隔単方向送信手段としての動作時は電池を必要とする請求項１記載の自動車。
【請求項７】  （補正後）前記制御装置は、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合は開錠、開錠の場合は施錠を行う請求項１記載の自動車。
【請求項８】  （補正後）前記制御装置は、前記ドア閉め後に車内に使用者が検知された場合でかつ前記車外証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合でも開錠を禁止する請求項１記載の自動車。
【請求項９】  前記使用者の検知には、シート加重センサを用いる請求項８記載の自動車。
【請求項１０】  （補正後）前記制御装置は、前記自動車に登録された複数の前記携帯キーが、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが開錠の場合でも施錠を禁止する請求項１記載の自動車。
【請求項１１】  （削除）
【請求項１２】  （補正後）認証通信速度に基づき前記通信範囲を制御する請求項１記載の自動車。
【請求項１３】  （補正後）前記制御装置は、前記携帯キーの電池消耗時には、所定の回数警告をして、近接認証またはキーレス動作に切り替える請求項１記載の自動車。
１２
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月4日(2006.10.4)
【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】
本体と、
前記本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、
前記ドアの開閉操作を行うドアノブと、
前記ドアの施錠を行うドアロック装置と、
前記ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を覆う電波透過性の蓋と、
前記蓋のドア内側に設けられたアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記ドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、
前記アンテナとの交信を行う携帯キーと、
使用者が前記携帯キーを保持し車外からドアロックされた車内に乗り込む際に、前記携帯キーの認証を起動する車外認証スイッチと、
前記使用者が車内に乗り込んだ後、車内の前記携帯キーの認証を起動する車内認証起動スイッチとを備え、
前記制御装置は、前記交信の通信範囲をドアロックの開錠状態の時は狭く、施錠状態の時は広くする自動車。
【請求項２】
前記アンテナは、前記開口部内に収容される請求項１記載の自動車。
【請求項３】
前記アンテナの端部が、前記開口部の周縁に接することを回避した請求項２記載の自動車。
【請求項４】
前記アンテナは、近接双方向通信手段として、前記携帯キーが電源不要な認証可能な装置を共用できる請求項１記載の自動車。
【請求項５】
前記携帯キーは、近接双方向通信手段としての動作時は電源不要であり、遠隔双方向通信手段および遠隔単方向送信手段としての動作時は電池を必要とする請求項１記載の自動車。
【請求項６】
前記制御装置は、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合は開錠、開錠の場合は施錠を行う請求項１記載の自動車。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ドア閉め後に車内に使用者が検知された場合でかつ前記車外証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが施錠状態の場合でも開錠を禁止する請求項１記載の自動車。
【請求項８】
前記使用者の検知には、シート加重センサを用いる請求項７記載の自動車。
【請求項９】
前記制御装置は、前記自動車に登録された複数の前記携帯キーが、前記車外認証起動スイッチで認証が合致した場合、ドアロックが開錠の場合でも施錠を禁止する請求項１記載の自動車。
【請求項１０】
認証通信速度に基づき前記通信範囲を制御する請求項１記載の自動車。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記携帯キーの電池消耗時には、所定の回数警告をして、近接認証またはキーレス動作に切り替える請求項１記載の自動車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】自動車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者がドアの開閉を携帯キーからの電波交信により行うようにした自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の自動車は、本体と、この本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、このドアの開閉操作を行うドアノブと、ドアの施錠を行うドアロック装置とを備え、ドアの内外にそれぞれアンテナを設けた構成となっていた。
【０００３】
このような構成を有する従来の自動車においては、使用者が乗車する場合には、車外からドアに近づき、携帯キーを用いスイッチ操作する。すると、携帯キーからドアの外に設けた車外のアンテナとの間で交信が行われる。この交信によってドアロックが開放され使用者は車内に入ることができる。
【０００４】
車内に入った使用者は、この携帯キーと車内側のアンテナとの間の交信によって、使用者が車内に入ったことが判断される。これによって、使用者は、例えばエンジンをスタートすることができる。
【０００５】
また、使用者が車外に降りるときは、ドアを開放し車外に出た状態で車外アンテナとの交信を行い、使用者が外部に出たことが判断される。その後、車外アンテナと交信できない位置に離れた状態でドアロックが行われる。
【０００６】
なお、このような従来の技術に関する先行文献としては、日本特許出願特開２００３−２２１９５４号公報がある。
【０００７】
しかしながら、従来のこの種の自動車においては、携帯キーとの交信を行うために、車内外にアンテナを設けなければならなかった。その結果、その分、取り付けスペースが大きくなってしまうという課題があった。近年、例えば省エネルギー効果を図るために、できるだけ自動車の軽量化が求められるが、このような軽量化を実現するためには、車両細部をできるだけコンパクトにしなければならない。その場合においても、上記従来の自動車のように、車内外に合計２個以上のアンテナを設けることは、その分、取り付けスペースが必要となって車両の軽量化が難しい。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の自動車は、本体と、この本体への出入り部を開閉する金属製のドアと、このドアの開閉操作を行うドアノブと、ドアの施錠を行うドアロック装置と、ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を覆う電波透過性の蓋と、この蓋のドア内側に設けられたアンテナと、このアンテナに接続されドアロック装置の開閉制御を行う制御装置と、アンテナとの交信を行う携帯キーとを含む。
【０００９】
このように、ドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部を設け、この開口部を電波透過性の蓋で覆うとともに、この蓋のドア内側にアンテナを設ければ、このアンテナを用いて車内側において携帯キーとの交信ができる。一方、車外側においても、開口部を介してアンテナと携帯キーとの交信を行うことができる。この結果、本発明の自動車は、アンテナは１つで良く、その分、省スペースを実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自動車は、携帯キーに対して信号を送るアンテナを１本だけで備えればよく、省スペースが図られ、その分、コンパクトかつ軽量化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における自動車の平面図である。図１において、自動車の本体１は、前方のエンジン部２、後方のトランク部３、およびこれらの間の乗車部４とから構成されている。この乗車部４には少なくとも２枚のドア５、６が設けられている。さらに乗車部４内には乗車用のシート７が設けられている。
【００１２】
ここで、図１に示すドア６の部分について説明する。図２は図１に示す自動車のドアの正面図、図３は図１に示す自動車のドアの断面図、図４は図１に示す自動車のドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部の正面図であり、図５は図４の断面図である。
【００１３】
図２および図３に示すように、金属製のドア６の上方には窓ガラス８が設けられている。ドア６にはドアノブ９が設けられている。また、このドアノブ９をドア６に取り付けるために、このドアノブ９部分に対応するドア６部分に開口部１０が設けられ、この開口部１０を利用してドアノブ９が取り付けられている。この開口部１０は、電波透過性、例えば合成樹脂製の蓋１１で覆われている。この蓋１１の車内側にはアンテナ１２が設けられている。
【００１４】
図４および図５に示すように、アンテナ１２は、本実施の形態においては棒状であり、横長状態で設置されている。開口部１０もまた横長状態のほぼ長方形であり、図４に示すように、アンテナ１２の長辺方向の長さは、開口部１０の長辺方向の長さよりも短くなっている。また、アンテナ１２の短辺方向の長さは、開口部１０の短辺方向の長さよりも短くなっている。すなわち、アンテナ１２は、開口部１０の内部において長辺方向および短辺方向に対しても、短い状態、すなわち開口部１０内に収まる状態となっている。より具体的には、図４に示すように、開口部１０の周縁からアンテナ１２まで距離“Ａ”および距離“Ｂ”離れた状態で、アンテナ１２は開口部１０内に収容されている。言い換えれば、アンテナ１２の端部が、開口部の縁に接することを回避するよう構成されている。
【００１５】
また、図５に示すように、アンテナ１２は、開口部１０から距離“Ｃ”として数ｍｍから数ｃｍ離れた状態で設置されている。これはアンテナ１２と金属製のドア６が接近しすぎると、周波数ずれ等の問題が発生する虞があるためである。
【００１６】
次に、図６に示す本発明の実施の形態に関連する制御ブロック図について説明する。図６におけるドアロック装置１３は、図１に示すドア６の施錠および開錠を指示するものである。ドアロック装置１３は、制御装置１４の制御部１６に接続されている。図１に示すエンジン部２内に収納されたエンジン制御装置１５もまた、制御装置１４の制御部１６に接続されている。この制御部１６にはＲＦ受信部１７も接続されている。さらに、制御部１６には図２に示すドアノブ９に使用者が触れると作動するドアリクエストスイッチ２０も接続されている。また、制御部１６には図１に示すイグニッションリクエストスイッチ３０も接続されている。アンテナ１２は、ＬＦアンテナ出力切替部１８を介してＬＦアンテナ送信部１９に接続されている。
【００１７】
一方、使用者が携帯する携帯キー２１は制御装置２２を有している。この制御装置２２には、ＬＦ受信部２３を介してＬＦアンテナ２４が接続され、さらにＲＦ送信部２５を介してＲＦアンテナ２６が接続されている。アンテナ１２が接続された制御装置１４と携帯キー２１との交信によって、ドアロック装置１３の開閉制御を行うようになっている。
【００１８】
この場合、本実施の形態の特徴とするところは、携帯キー２１との車側における交信を行うアンテナ１２が、１本だけとなっていることである。
【００１９】
図７は本発明の実施の形態における自動車の通信エリアを示す図であり、アンテナ１２の電波の到達範囲を示している。図７において、破線で示す範囲は車内側の通信エリア１２Ａであり、一点鎖線で示す範囲は車外側の通信エリア１２Ｂである。
【００２０】
図７に示ように、アンテナ１２は地上から約９０ｃｍの位置に設置されている。車外側の通信エリア１２Ｂは９０ｃｍ±６０ｃｍの範囲であり、最も上方位置は地上１５０ｃｍである。これは使用者が胸ポケットに携帯キー２１を保持している場合にも動作可能な高さを確保できるようしている。車外側の通信エリア１２Ｂの最も下方位置は地上３０ｃｍである。これは使用者が鞄等に携帯キー２１を収納している場合にも動作可能な高さを確保できるようになっている。
【００２１】
上記のような通信エリア１２Ｂを確保するためにも、図７に示すようにアンテナ１２は開口部１０の中央部に図４に示すような状態で設けている。
【００２２】
したがって、図７に示すようにドア６内部にあるアンテナ１２であったとしても、車外においてこのように地上３０ｃｍから１５０ｃｍの範囲の通信エリア１２Ｂが確保される。一方、このアンテナ１２は車内側においても同様の通信エリア１２Ａが確保されるようになっている。この車内側の通信エリア１２Ａは、実際には自動車の天板または屋根と、底板とで上下方向は制限を受けた通信範囲となる。
【００２３】
さて、本実施の形態において、携帯キー２１を持った使用者が車に乗り込む場合について説明する。まず、使用者は図７においてドア６の外側の通信エリア１２Ｂに接近し、ドアノブ９に設けた図６に示すドアリクエストスイッチ２０に触れると、図６に示すアンテナ１２には、制御部１６からＬＦアンテナ送信部１９およびＬＦアンテナ出力切替部１８を介して起動用信号が送られる。アンテナ１２から送信された起動用信号は携帯キー２１のＬＦアンテナ２４で受信される。これにより携帯キー２１の制御装置２２は、この携帯キー２１特有の識別信号を、ＲＦアンテナ２６を介してアンテナ１２に送信する。アンテナ１２によって受信した携帯キー２１の識別信号がＲＦ受信部１７を介して制御部１６に送られる。すると、制御装置１４はドアロック装置１３に対して開錠を指示する。これにより使用者はドア６を開放し車内に入り、シート７に着座することになる。このように本実施の形態においては、使用者が、携帯キー２１を保持し、車外からドアロックされた車内に乗り込む際に携帯キー２１の認証を起動する車外認証起動スイッチを有している。
【００２４】
使用者がシート７に着座した状態では、車内のイグニッションリクエストスイッチ３０からアンテナ１２を通じて起動用信号が発信される。すると、通信エリア１２Ａを使って、車外（通信エリア１２Ｂ）の場合と同様に、アンテナ１２と携帯キー２１と交信を行い携帯キー２１の識別信号を制御部１６に伝える。これにより制御部１６は、使用者が車内にいることを検知し、エンジン制御装置１５を介してエンジンスタートができる。このように本実施の形態においては、使用者が、車内に乗り込んだ後、車内の携帯キー２１の認証を起動する車内認証起動スイッチを有している。ここで、使用者の検知には、使用者がシート７に着座するとその使用者の体重による加重を検知することが可能なシート加重センサを用いるとよい。
【００２５】
さて次に、使用者がエンジンを止めて車外に出る場合には、ドア６を開放し車外に出た状態で、通信エリア１２Ｂを使って携帯キー２１に対して、車外での交信を行う。そして、通信エリア１２Ｂの外に使用者が立ち去った場合、ドアロックを上記手順で施錠する。
【００２６】
以上のように本実施の形態の場合、携帯キー２１に対して起動用信号を送信する車内および車外兼用のアンテナ１２を有しているので、従来のようにこの起動用信号を送信するアンテナが、車内外にそれぞれ別々のアンテナを必要としたものに比べ、取り付けスペースを小さくできる。
【００２７】
また、本発明のシステムでは、携帯キー２１から遠隔単方向送信手段であるＲＦ信号を送信することにより、機械的なキーをキー穴に挿すことなくドアロックの施錠および開錠動作（キーレスエントリーとして動作）することも可能である。また、使用者が車内に乗り込んだ後、エンジン始動を行うときは、通常、携帯キー２１が電池動作可能な場合、遠隔双方向通信手段で認証を行うスマートスタート動作を行い、電池動作が不可能になった場合、近接双方向通信手段で認証を行うイモビライザ動作を行うものにあっては、本発明のシステムでは、携帯キー２１の全ての認証機能が、アンテナ１２および制御装置１４によって実施可能である。この時、近接双方向通信手段もアンテナ１２によって可能なため、従来必要だった非常用の機械的なキーは不要であり、ドア６の開口部１０に携帯キー２１を近接させれば、非常時の認証および開錠制御が可能になる。
【００２８】
すなわち、携帯キー２１は、近接双方向通信手段としての動作時は電源不要であり、遠隔双方向通信手段および遠隔単方向送信手段としての動作時は電池を必要とする。また、アンテナ１２は、近接双方向通信手段として、携帯キー２１が電源不要な認証可能な装置を共用できる。
【００２９】
本実施の形態におけるドアロック動作は、ドアリクエストスイッチ２０での起動後認証が成功後、すなわち、制御装置１４は、車外認証起動スイッチによる認証が合致した場合、その時点でのドアロックが施錠なら開錠へ、開錠なら施錠するような制御を基本とする。しかしながら、制御装置１４は、車両に登録された複数の携帯キーが、車外認証起動スイッチで認証が合致した場合は、まだ別の使用者が存在するためドアロックが開錠の場合でも施錠を行わないように制御することもできる。
【００３０】
また、車内に使用者の存在が確認できる場合、例えば、エンジンがスタートした場合や、使用者検知装置などで使用者が確認できる場合は、不用意に車外から第三者の侵入を防止するため、開錠動作の制御を禁止する。言い換えれば、制御装置１４は、使用者が車内に入り、ドア閉め後に車内の所定のスイッチ操作が有り、車内に使用者が検知された場合、車外認証起動スイッチで認証が合致した場合で、ドアロックが施錠状態の場合でも開錠をしないように制御することもできる。
【００３１】
次に、本実施の形態において、制御装置１４は、アンテナ１２と携帯キー２１との交信における通信範囲をドアロック開錠状態の時は狭く、施錠状態の時は広くするようにしてもよい。すなわち、携帯キー２１の車内閉じ込め防止のためにＬＦアンテナ出力切替部１８によって通信範囲の大小を切り替え、ドアロックが開錠状態時には通信範囲を狭く、ドアロックが施錠状態には通信範囲を広くする。これにより不用意にドアロックを施錠しても、ドアロックが施錠状態の方が通信範囲が広いため閉じ込めを回避できる。
【００３２】
また、制御装置１４は、携帯キー２１の電池消耗状態を示す、すなわち電池電圧が所定の値を下回る場合には、車側で警告を所定回数行い、アンテナ１２による交信を禁止して、近接認証、またはキーレス動作、すなわちキーレス単方向通信によるドアロック制御に切り替えることにより、電池が完全に消耗する前に使用者は電池の交換時期を気づくことができる。なお、本動作については、携帯キー２１側でも管理し、所定の電池電圧を下回る場合には、キーレス単方向通信のみによるドアロック制御に切り替えることも可能である。
【００３３】
また、制御装置１４は、ドアロック開錠状態の時は広く、施錠状態の時は狭くする交信の通信範囲を、認証通信速度に基づき制御するようにしてもよい。
【００３４】
キー閉じ込め防止機能が無い場合、車内に携帯キー２１を置き忘れて、車外でドアリクエストスイッチ２０で認証の起動を行い、携帯キー２１の完全電池消耗の直前である場合、ドアロックが施錠されたものの、再度ドアロックを開錠する時点では既に完全電池消耗状態となり携帯キー２１が動作できず、閉じ込めが発生する虞がある。本実施の形態ではそのような虞を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の自動車は、携帯キーに対して信号を送るアンテナを１本だけで備えればよく、省スペースが図られ、その分、コンパクトかつ軽量化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態における自動車の平面図
【図２】図１に示す自動車のドアの正面図
【図３】図１に示す自動車のドアの断面図
【図４】図１に示す自動車のドアノブの取り付け位置に対応する部分に設けられた開口部の正面図
【図５】図４に示す開口部およびその近傍の断面図
【図６】本発明の実施の形態に関連する制御ブロック図
【図７】本発明の実施の形態における自動車の通信エリアを示す図
【符号の説明】
【００３７】
１    本体
６    ドア
９    ドアノブ
１０    開口部
１１    蓋
１２    アンテナ
１３    ドアロック装置
１４    制御装置
２０    ドアリクエストスイッチ
２１    携帯キー
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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