车辆无钥匙进入系统的制作方法

本申请要求在2014年4月30日提出的美国临时专利申请序列号61/986,619的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本领域涉及用于车辆的无钥匙进入系统。

背景技术：

传统上，无钥匙进入系统允许用户在不将钥匙插入钥匙孔中的情况下进入车辆。用于车辆的无钥匙进入系统由于方便所以对用户来说是期望的。这些系统大体上是已知的，参见例如： US 5,204,672、US 8,126,450、 US 8,299,895、US 8,410,899、US 8,538,408、US 2010/0128570、US 2012/0306618、US 2013/0102263、US 7,259,679、US 7,577,406、US 8,588,715、US 2013/0271327、US 6,288,652、US 8,232,863、US 2007/0252728、US 2013/0278381、US 2010/0219935、US 7,350,949、US 7,866,728、US 2008/0296929、US 8,534,743、US 7,547,058、US 8,451,087、US 7,248,151、US 7,327,215、US 8,700,267、US 8,400,265、US 7,255,466、US 7,400,232以及US 2012/0032463。

提供无钥匙进入的技术包括小键盘和密钥卡。小键盘的一些用户可能发现由于其又呈现在日常生活中必须记住的许多数字组合中的另一数字组合所带来的使用不便。密钥卡技术为无钥匙进入提供途径而不需要记住密码。密钥卡允许在距离车辆宽广的距离处进行车辆通信。虽然来自密钥卡的信号能够被拦截并稍后用于进入车辆是方便的，但对车辆造成盗窃风险并且对用户造成安全风险。

技术实现要素：

本文公开了一种包括近场通信（NFC）的无钥匙进入系统。在具体实施例中，提供一种与车辆装饰部件集成的车辆无钥匙进入系统。本文中还描述了一种包括NFC装置和小键盘的无钥匙进入系统。

在一个实施例中，描述了一种车辆无钥匙进入系统，其包括：电子电路、与所述电子电路集成的NFC装置、NFC天线和与所述电子电路电子地联接的门锁系统。所述NFC装置可包括用于接收外部NFC信号的NFC接收器。

在另一实施例中，描述了一种车辆无钥匙进入系统，其中，所述电子电路与车辆电子系统电子地联接。

在另一实施例中，描述了一种车辆无钥匙进入系统，其中，所述电子器件可还包括CAN或LIN通信装置，所述CAN或LIN通信装置与输出装置联接以与车辆电子系统通信。

在另一实施例中，描述了一种车辆无钥匙进入系统，其包括：电子电路、与所述电子电路集成的NFC装置、与所述NFC装置联接的小键盘、与所述电子电路电子地联接的门锁系统。

在另一实施例中，描述了一种车辆无钥匙进入系统，其具有：电子电路、与所述电子电路集成的NFC装置、与所述NFC装置联接的小键盘、NFC天线和与所述电子电路电子地联接的门锁控制。

在另一实施例中，公开了一种利用无特征（nondescript）图案或数字密码致动的小键盘。这样的车辆无钥匙进入系统可包括：小键盘、与电子电路联接的电子电路，与所述电子电路联接的门锁系统，所述门锁系统包括门致动器，所述门锁致动器通过由在所述小键盘处输入的无特征图案产生的信号被致动。

附图说明

将关于附图陈述优选实施方式和最佳模式的下述详细描述，其中：

图1示出具有车辆装饰件的车门框架，该车辆装饰件具有带有NFC组件的无钥匙进入；

图2示出具有带有NFC组件的无钥匙进入的车辆装饰件；

图3示出具有小键盘系统的无钥匙进入系统；

图4示出带有具有NFC组件的无钥匙进入系统的车辆装饰件的框图，该无钥匙进入系统连接到车辆电气系统；

图5示出带有具有NFC组件和小键盘的无钥匙进入系统的车辆装饰件的框图，该无钥匙进入系统连接到车辆电气系统；

图6示出具有NFC组件的示例电路板；

图7示出带有具有NFC组件的示例柔性电路板的装饰件；

图8示出并入在装饰件或壳罩的主体内的无钥匙进入系统的分解视图；

图9示出安装有盖子的壳罩的一部分的顶视图；

图10类似于图9，其中盖子被移除并且示出围绕在壳罩中形成的凹部接收的天线；以及

图11是示出车载NFC组件和可与其一起使用的外部NFC装置的系统示意图。

具体实施方式

如本文中所描述的，公开了一种包括近场通信（NFC）组件的无钥匙进入系统。无钥匙进入系统可以电子地联接到门锁系统。在具体实施例中，提供一种与车辆装饰部件集成的带有NFC组件的车辆无钥匙进入系统。在替代性实施例中，NFC组件可独立地使用或与更传统的小键盘和密码系统结合使用。作为非限制性示例，小键盘能够具有数字、字母或使用连续图案。

NFC包括一组短程无线技术。NFC通信需要启用NFC的智能装置或NFC标签（tag）紧密靠近NFC读取器（例如，小于20cm）。短距离上的通信能够提供更安全的信号，因为更短程信号传输在长距离处不易被探测到。因此，与在更长距离上发送的RF信号相比，NFC信号更不易于被拦截或修改。

NFC可包含启动器和目标。启动器能够主动地产生RF场，该RF场能够向无源目标供能。这使得NFC目标能够呈现不需要电池或其他电源的非常简单的形式，诸如标签、贴纸、密钥卡或卡片。如果两个装置都被供能，则NFC端对端通信是可能的。NFC组件能够与诸如智能手机的有源装置或与诸如NFC标签的无源装置中的任一者通信。有源通信可允许数据的单向传输或双向传输。有源-无源通信可允许数据的单向传输。NFC通信的任一种类型均能够用于解锁或“唤醒”车辆。

NFC组件能够定位在装饰件后面、嵌入在装饰件中或以其他方式由装饰件携带。装饰件的一部分可以是透明的，以便其允许光经过。透明装饰件能够用于使指示灯发光以显示通信活动或相关活动。定位在装饰件后面的NFC装置可通过外部装饰件或塑料壳罩操作而不需要任何物理开口。因此，外部装饰件能够具有更好的外观并可更易于制造。相比于对用户可见的，和/或接收在装饰件中的开口中或开口后面的其他按钮或基于网格的系统，NFC电子器件可还得到更好保护以免遭环境元素（雨、水、冰、阳光等）影响。

NFC组件能够提供通过雪或冰的NFC。致动不依靠压力、电容或热，因此NFC系统可能是不用触摸的。因此，用户能够只是持有智能装置或包括NFC标签的装置直至车辆并且不需要脱掉手套、穿戴特定手套或将霜或冰从车辆移除。

具有智能装置（诸如智能手机）的NFC能够实现在车辆和智能装置之间的数据共享，以及经由计算机程序、软件应用和/或智能装置应用软件进行车辆控制。作为非常简单的示例，在车辆解锁期间车辆能够向智能手机发送消息，从而告知操作者油箱几乎空了并需要被填充。NFC组件可还与小键盘结合。在这样的情况下，电子电路和小键盘能够用于解锁各种门并且解锁和/或打开行李箱或提升式门。

图1示出具有装饰件10的车门框架8，装饰件10具有无钥匙进入系统12，无钥匙进入系统12包括具有NFC装置16的电子电路14。图2示出包括无钥匙进入系统210的示例装饰件200。如所示的装饰件是柱壳罩，诸如B柱壳罩。壳罩可由包括塑料的任何合适材料制成。装饰件可在无钥匙进入系统的至少一部分的前面包括透明材料。透明材料是可允许光指示器发光以示出无钥匙进入系统的激活的材料。如示出的，装饰件200具有支撑件，其被成形为接收并保持无钥匙进入系统。

图6和图7示出具有NCF芯片组612的示例电路板610。如在图6中所示，电路板是柔性电路板614。具有NFC组件的优选车辆装饰件（一个或复数个）将是位于驾驶员门上或附近的装饰件，尽管也可根据需要使用其他位置。具有电子器件的合适车辆部件的示例包括B柱装饰、带线成型件、反射镜壳体或门把手。

图4示出用于车辆的具有装饰件410和NFC组件412的无钥匙进入系统400的框图。NFC组件412包括电子电路416。如在该实施例中所示，电子电路416包括NFC读取器装置414。NFC读取器装置416可由近场通信（NFC）芯片或芯片组提供。组件可还包括电气连接器418和/或具有线的电气线束以连接到车辆电气系统420。

完整的电子电路可包括以下中的一个或多个：控制器区域网络（CAN）通信装置、局域互联网络（LIN）通信装置、微控制器、功率供应器或转换器、NFC天线和/或各种分立电子装置。

图5示出具有NFC组件510的另一无钥匙进入系统500的框图。如在该实施例中所示，NFC组件510包括具有NFC天线和NFC读取器装置514的电子电路512。NFC读取器装置514可以是近场通信（NFC）芯片或芯片组。NFC组件510可包括电气连接器516和/或具有线的电气线束以连接到车辆电气系统518。

如示出的，NFC组件510集成到电子电路中并与小键盘522结合。实际上，车辆能够通过小键盘或通过与由操作者持有或携带的NFC装置的通信中的任一者来解锁或控制。小键盘522可使用任何形式的致动，包括电机械开关、压敏装置、热传感或电容式触控。电子电路512连接到车辆电气系统518。完整的电子电路可包括以下中的一个或多个：控制器区域网络（CAN）装置、局域互联网络（LIN）通信装置、微控制器、功率供应器或转换器、NFC天线和/或各种分立电子装置。

如示出的，在图3中，小键盘300可包括一系列符号310或利用无特征图案致动的标记312。如其中示出的，该图案具有由圆表示的九个符号。车辆无钥匙进入系统可包括小键盘、与小键盘联接的电子电路、与电子电路联接的门锁系统、该门锁系统包括锁致动器，门锁致动器通过由在小键盘处输入的无特征图案所产生的信号致动。小键盘符号可包括任何期望的标记、记号或指示器，包括数字、字母、凹痕、突出部/隆起或通过与这样标记或记号相关联的小键盘的不同区域的连续致动实现或促进输入密码的其他事物。用于图案识别的区域可与用于标记密码输入的区域相同或不同，和/或按照需要它们可重叠。采取图3的非限制性实例，示出的圆可包括数字（或可在没有任何圆的情况下设置数字）并且图案可涉及以预定顺序追踪数字，或以预定顺序独立地按压小键盘或以其他方式致动小键盘。

在至少一些实施方式中，诸如在图8-11中所示，车辆无钥匙进入系统700可包括并入到车辆装饰件702中或由车辆装饰件702携带的部件。在所示出的实施方式中，装饰件702是被称为“壳罩702”的聚合的主体。壳罩702具有外表面704，其可限定车辆的外部表面的至少部分（其可从车辆外侧看到并暴露于车辆外侧），或者壳罩702可携带或联接到限定车辆外部表面的部件或补饰件。壳罩702可还包括内表面706。

在至少一些实施方式中，壳罩702包括用于车辆无钥匙进入系统的至少一些部件的安装件708，并且安装件708可设置在壳罩702的内表面706上或在其中。在所示的实施方式中，安装件包括朝内并朝向外表面704延伸的凹部710并可还包括一个或多个栓或其他保持特征。凹部710可包括延伸通过壳罩702（如果需要的话包括通过外表面704）的开口712，以提供到小键盘或期望与其发生手动相互作用的其他用户界面的物理接近。另外，凹部710可包括邻近外表面704但不通向外表面704的底壁714（例如，其中，仅需要NFC用于致动并且不预期与界面进行手动相互作用）。

为促进将车辆无钥匙进入系统部件安装到壳罩702，这些部件中的一个或多个可至少部分地被接收在凹部710内。如在图8中所示，车辆无钥匙进入系统可包括用户界面716、中间构件718、电子电路720（其可在印刷电路板722上实施/利用印刷电路板722实施）、天线724以及盖子726。

用户界面716可限定输入装置的至少部分，该输入装置响应于用户行为向电子电路720提供信号。界面716可适于由用户手动接合以输入如上所述的期望密码、图案等，从而解锁车门或启用另一车辆功能（例如，打开内部或外部灯、致动车辆喇叭或警报等）。界面716可被实施为响应于用户输入的柔性膜或衬底728（例如，触摸/压敏的、热的或电容式输入，仅列举若干示例），该柔性膜或衬底728由壳罩702携带并电气地连接到电子电路720或与电子电路720通信。根据需要，可在界面716与壳罩702之间设置合适的露天密封以防止污染物污染系统电子器件。界面716可包括与控制器连接的任何期望连接，并且被示出为包括电气连接器730，电气连接器730联接到在界面716上或其内的一个或多个传感器或传感区域732。传感器或传感区域732响应手动用户输入并可包括导电电容式传感器（例如，碰摸界面716或覆盖在构件上以使电路完整的盖子）。电气连接器730可适于连接到电子电路720，使得由用户与界面716的相互作用产生的信号被传输到控制器734，该控制器734可以是在电路板722上的电子电路720的部分，或可与电路板722相距远距离地定位。在所示出的实施方式中，电气连接器730包括与在电路板722上的互补连接器配合的ZIF连接器。另一连接器可包括安置在电路板上的导电垫和导电销，（其可能被偏压）联接到界面716。

中间构件718（如果设置一个）可用作界面716和控制器/电路板722之间的缓冲件或间隔件，以抑制或防止电路板722与界面716的直接物理接触。中间构件可允许光通过中间构件（例如，从在电路板上安装的LED等等）到界面构件，界面构件可允许光通过其的传输，这对用户是可见的以向用户提供期望的信号或指示。中间构件可以是泡沫垫。中间构件718可包括接收在界面716与电路板722之间的主体，并且主体可具有一个或多个开口736，从而提供界面716的分立区域，其未由中间构件718直接重叠或支撑。这些区域可允许光从电路板通过到界面，其中，光向用户提供一些信号或指示（例如，系统正在操作中，已经检测到/接收到命令或信号等）。

电子电路720可包括合适的微控制器734或处理器以及NFC装置738（诸如启动器或目标）或者可与合适的微控制器734或处理器以及NFC装置738（诸如启动器或目标）联接。NFC装置738可以是无源的或者被供能以实现与联接的NFC装置（例如，启动器）的单向或双向通信。NFC装置738可响应以提供信号到授权的外部NFC装置（例如，目标）或与授权的外部NFC装置通信，该外部NFC装置位于用于NFC的电子电路720的范围内。虽然目标可联接到电子电路720并且外部NFC装置可包括NFC启动器，但是下面的描述将针对以下布置：其中，NFC启动器是由电子电路720携带的装置738，并且NFC目标由用户携带以与车载NFC启动器选择性联接/登记。联接到电子电路720的NFC装置738可以是任何合适的装置，本文中的描述不旨在将本公开限制至任何具体装置或任何具体类型的装置。电子电路720可还包括连接到车辆界面750或与车辆界面750通信，该车辆界面750可连接到车辆总线752（参见例如图11）或其他车辆系统，或者可与车辆总线752或其他车辆系统通信，以允许在车辆内实施命令功能（例如，改变门锁的状态）。

在图11中，示出两个NFC装置。NFC装置包括智能手机739或能够与车辆单向和/或双向通信的其他装置，和NFC标签、或能够与车辆单向通信的卡式钥匙等等。第一NFC装置739可包括联接到合适的RF信号界面/电子电路745的天线743，该合适的RF信号界面/电子电路745可继而联接到响应于用户界面749或输入的软件应用和/或控制器747或与其通信。第二NFC装置741可包括联接到RF界面/电子电路753的天线751，该RF界面/电子电路753联接到控制器755，控制器755可与存储源或装置757通信或连接到存储源或装置757。因此，NFC装置739、741可接收由车载NFC启动器738提供的NFC信号，从而引起来自车辆电子电路的期望输出。至少利用允许双向通信的NFC装置（例如，装置739），数据或其他信号可从车辆传输到外部NFC装置，其按照需要可包括软件或其他程序和用户界面。

为将NFC信号从NFC装置738提供到NFC目标（例如，在图11中的部件739或741），天线724联接到NFC装置738并可布置成增强信号强度并且从而改善系统的功能和/或系统的操作距离。天线724可以是具有任何期望布置的环型天线，其包括限定天线导体740（诸如，而非限制，银基导体、铜基导体或低电阻墨水）的任何期望材料（一种或复数种）。在至少一些实施方式中，天线724具有10 欧姆或更小的总电阻，其中，5 欧姆或更小目前被认为在至少一些应用中是优选的。此外，天线724可提供或跨越期望区域以改善信号完整性和/或强度。总体上，更大的天线表面积（即，更大的天线）实现更大的通信范围（即，在NFC启动器与NFC目标之间的距离）。在至少一些实施方式中，如果需要的话，天线可具有在1cm²和100cm²之间的表面积。当然，可根据需要使用其他大小。同样，天线可由多个线圈或匝圈形成，并且更多的匝圈增大天线可通信越过的距离。

在至少一些实施方式中，天线724由壳罩702携带，使得天线724的至少部分位于壳罩内表面706处或在壳罩内表面706下方。天线724可嵌入在壳罩结构内。并且天线可被接收在形成于壳罩702中的凹槽或凹部710中，或其可诸如通过在壳罩702内包覆成型被嵌入在壳罩结构内。在一些实施方式中，除了引导到电路板722的一部分之外，整个天线724可大体平行于外表面704并可定位成相对靠近外表面以增强信号通信。在一些形式中，天线724可大体是平面的，或可被定轮廓成匹配外表面704的相邻部分的轮廓并沿着天线724的至少大部分维持与外表面704相距至少稍微一致的距离。到外表面704的该紧密靠近可改善通信/信号距离并且可增加从天线724NFC装置可被探测到的距离，从而促进使用NFC无钥匙进入系统。天线导体740的端部或引线739可以以任何合适的方式联接到电路板722以与NFC装置738通信。

在至少一些形式中，天线724围绕电子电路720/电路板722的至少部分，并且在图8-10中示出的实施方式中，天线724围绕电路板722的至少部分并且直到围绕整个电路板722。即，天线724主要在电路板722的外侧被接收，并且被示出为处于限定凹部710的一个或多个边缘的凸起唇部742的外侧。尽管天线724被示出为大体矩形并围绕整个电路板，但天线724可围绕更少的凹部710和电路板722，或更多，包括围绕所有的凹部710和电路板722（诸如在图9和图10中所示）。如示出的，如果需要的话，天线724的部分可延伸到凹部710中以连接到电路板722。另外，连接器可连接外侧天线与设置在凹部710内的电路板722。在其他实施例中，天线可更多地或整个地被接收在凹部710内，天线可由电路板722、中间构件718、界面716或盖子726、或这些部件（可选地包括壳罩702）中的一些组合携带，仅列出许多可能性中的一些。额外地，天线724可与电路板722或凹部710间隔开并且不围绕电路板722或凹部710，这可向用户提供与界面716的区域不同的区域以向系统登记NFC启动器。该区域可紧邻近界面716或与其间隔开任何期望距离。

在至少一些实施方式中，可能期望的是，将天线与金属车辆部件间隔开足够距离以避免严重干扰天线信号。代表性金属部件包括车门结构、车辆装饰、车辆框架/结构性构件。

盖子726可固定到壳罩702并被接收在电路板722上以保护电路板722和相关部件免受冲击或污染的影响。为向壳罩702提供密封件，盖子726可包括被接收在凹部710的唇部上或在凹部710的唇部内并与其邻近的周向边，并且如果需要的话，密封件可定位在其之间。盖子726可包括适于与壳罩702的安装特征合作的连接特征以将盖子726保持在壳罩702上。在该方面，在图8-10中示出的盖子726包括开口744，从壳罩702延伸的栓746通过该开口744被接收。栓746可卡扣配合到开口中，胶合、热熔、焊接或类似螺钉的连接器可被用来将盖子726固定到栓，其中栓可包括开口以接收螺钉。盖子726可包括联接到电路板722和外部车辆电路的电气连接器。以该方式，来自控制器的信号或命令可与车辆系统通信（可能经由一个或多个车辆控制单元），诸如电动门锁以按照需要致动门锁。这可使门锁的状态从锁定改变到解锁，或反之亦然。当然，其他车辆系统/控制单元可与无钥匙进入系统通信并响应于无钥匙进入系统通信，包括但不限于，舒适方便的控制器，诸如座椅设置、反射镜位置、气候控制，车辆内部或外部灯以及车辆喇叭或警报。天线724可位于凹部710和其唇部742的外侧并在盖子726被连接到的安装特征的内侧，以便天线724由盖子726覆盖或重叠。这可保护天线724免受诸如在安装邻近部件（像内部装饰件）期间可能发生的损坏，和/或可将天线724相对于壳罩702保持在适当位置。

在天线724位于凹部710的区域中的情况下，用户可在车辆的同一区域（例如，界面716的区域）中利用无钥匙进入的两种方法。一种方法包括NFC布置，并且另一种方法包括用户与界面716相互作用。使两个系统都能在车辆的同一区域中操作可增强利用无钥匙进入系统的方便性和用户体验，因为可根据需要使用任一系统。在该方面，界面716可包括标记以将车辆的该区域（即，包括界面716的区域）确定为用于与NFC装置一起使用的区域，使得用户知道将NFC目标/装置（例如，部件739、741）放置在界面716的特定范围内以便致动NFC无钥匙进入系统。当然，天线724可与电路板或凹部710或界面716间隔开，使得天线724根本不或仅部分地围绕或重叠电路板722或界面716。在该情况下，当NFC目标定位在界面716附近时NFC无钥匙进入系统可仍然工作，和/或车辆的独立区域可用于NFC系统（即，启动器将在被定位在与界面716不同的位置附近或其处时操作）。在天线724定位成紧密靠近车辆外表面（比如，2mm或更少）的情况下，NFC无钥匙进入系统可更具有响应性，可采用来自启动器的更小强度信号来操作，可需要来自启动器的更少功率，和/或可在系统的操作期间允许目标定位成距离车辆外表面更远。当然，根据需要，天线可定位在距离车辆外表面的其他距离处。

尽管本公开的形式构成目前优选的实施例，但许多其他实施例也是可能的。在本文中不旨在提及本公开的所有可能等同物形式或衍生物。应理解，本文中所使用的术语仅仅是描述性的，而不是限制性的，并且在不偏离本发明的精神或范围的情况下可做出各种改变。