JP4382476B2 - 自動車用識別装置 - Google Patents

Description

本発明は自動車用の識別装置、特に「ハンズフリー」型の識別装置に関する。

本出願人の発明をより良く説明するため、既知の識別システムを紹介し、ついでその難点を紹介することにする。そこで、図１は識別装置の単純化した概略図を示しており、該装置は、一方では、通常は車の室内空間の中に配置される電気的なセンタコンソール１と、他方では、電子部品１１および１２を担持するための基板モジュール１０とを備えており、該電子部品は、センタコンソール１と、ここでは図示されていない、バッジのような利用者が携帯している識別ユニットとの通信に介入する。基板モジュール１０は車のドアノブ又はトランクの領域に配置されており、詳細については以下に述べることとする。

明快な説明のため、たった一つの基板モジュール１０が、電子部品１１および１２を伴って表示されてはいるが、そのような基板モジュール１０が、車の各ドアノブそれぞれに装備されことができ、それぞれの基板モジュールが、唯一の電気的センタコンソール１に接続されることはよく理解できることである。

図１から分かるように、センタコンソール１と電子部品１１および１２は、接続手段２０、２２、２３、２４によって接続されており、該接続手段は通常、車の室内空間の内壁に張り付けてある。

従来、基板モジュール１０に担持されている電子部品１１および１２は、近接センサ１１および送受信用コイル１２で構成されている。

マイクロコントローラ３、増幅段５、抵抗器２、同調コンデンサ１３、アース接続４および電池接続６は、センタコンソール１の中に配置される。

マイクロコントローラ３は識別データを生成し、バッジによって送信される識別データの真正性を検証する。これ以降、このマイクロコントローラを検証用マイクロコントローラと称する。

抵抗器２、同調コンデンサ１３および送受信用コイル１２は、共振回路を形成する。

従来、この共振回路の抵抗器２および同調コンデンサ１３は、センタコンソール１の中に配置されている。送受信用コイルについては、基板モジュール１０の中に配置されることで、その送受信の電界又は磁界が、車のドアノブの領域に局限されるようになっている。

コンデンサ１３は通常、同調コンデンサと呼ばれるが、それは、送受信用コイル１２の共振周波数が、利用者が携帯しているバッジの中に配置されているコイルの共振周波数と等しくなるように、そのコンデンサのキャパシタンスの値が定められるからである。

この同調コンデンサ１３により、共振回路の良好な品質係数が得られることで、コイル１２の送受信の範囲を広げるようになる。

同調コンデンサは１０ナノファラッドのキャパシタンスを有しており、その結果、端子の電圧は、作動周波数に従って上昇して、およそ１００ボルトになることもよくある。

センタコンソール１と基板モジュール１０の間の電気結線により送られる高い電圧と、その電気結線の長さのため、コイル１２によって発せられる電界又は磁界および車のその他の装置を擾乱する、寄生放射をもたらすこととなる。

一方で、バッジがコイル１２によって引渡されるデータを受理できるようにするためには、バッジの共振周波数と送受信用コイル１２の共振周波数とが対応しなければならない。ところが、電気結線２０が、余分の容量、すなわち寄生容量をもたらすこととなり、該寄生容量が送受信用コイル１２の機能周波数を変える。さらにこの寄生容量は、車の幾何学的形状に応じて変動するキャパシタンスを有し、したがって該キャパシタンスは制御し難い。

これらの難点を解消できるようにするため、ツイスト線でかつシールドタイプのケーブル２０によって、基板モジュール１０とセンタコンソール１の間の結線を行うことが知られている。

しかしながら、このタイプのケーブル２０は場所をふさぐため、扉の狭い取付けスペースでは不利である。また車の中には電動駆動装置による多数の機能が実現されており、また室内空間を確保するため、導線のダクトは抑えられた直径となっている。

さらに、ツイスト線でかつシールドタイプのケーブル２０のコストは、単なるツイストケーブルのコストに比して非常に高い。

本発明の目的の一つは、センタコンソール１と基板モジュール１０の間に、直径が細く、数も少なく、かつコストの低い電気結線を有する識別装置を実現することである。

そのため、本発明は、請求項１で定義したような識別装置を対象としている。

本発明による装置はさらに、以下の特徴の一つ又は複数を呈することができる。

−共振回路は、車のそれぞれの型の幾何学的形状に応じて共振回路の共振周波数を微細に調節するため、センタコンソールの領域に配置される調節用コンデンサを備える。

−センタコンソールは識別データの検証用マイクロコントローラを備え、また基板モジュールは共振回路に接続された近接センサおよび増幅段を備えており、近接センサは、少なくとも一つの電極と、インタロック信号の処理用で、検証用マイクロコントローラへの送信用マイクロコントローラとを備え、前記処理用マイクロコントローラが検証用マイクロコントローラに接続されることで、基板モジュールとセンタコンソールの間の結線の数を制限するために、直列共通結線での多重通信による識別データの引渡も管理するようになっている。

−センタコンソールは識別データの検証用マイクロコントローラを備え、また基板モジュールは、直列に接続された補助のマイクロコントローラ、増幅段、および共振回路を備えており、前記補助のマイクロコントローラが検証用マイクロコントローラに接続されることで、基板モジュールとセンタコンソールの間の結線の数を制限するために、直列共通結線での多重通信による識別データの引渡を管理するようになっている。

−本装置は、基板モジュール上に配置された、車の扉の少なくとも一つの閉止指令手段を備えており、指令手段は少なくとも一つの電極と、扉の施錠指令信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラとを備えている。

−インタロック信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラが電極に接続されることで、基板モジュールとセンタコンソールの間の接続結線の数を制限するために、直列共通結線での多重通信による施錠指令信号の引渡も管理するようになっている。

−閉止指令手段はタッチセンサである。

−閉止指令手段は手動操作スイッチを備えている。

−基板モジュールおよびセンタコンソールが、基板モジュールに担持されている各電子部品それぞれに対するアース結線の役を果たしている単一のアース結線によって接続されることで、基板モジュールとセンタコンソールの間の結線の数を制限するようになっている。

−基板モジュールおよびセンタコンソールは、基板モジュールに担持されている各電子部品それぞれに対する電源供給結線の役を果たしている単一の電源供給結線によって接続されており、基板モジュールとセンタコンソールの間の結線の数を制限するようになっている。

本発明は、付属の以下の図面を参照した詳細な説明的記述の過程においてよりよく理解されるものである。
−図１は、先行技術による識別装置（前文において述べた）の概略図を示している。
−図２は、第一の実施態様による識別装置の概略図を示している。
−図３は、第二の実施態様による識別装置の概略図を示している。

図２は、本発明の第一の実施態様による識別装置を示している。図１に示した要素と同一の要素には、同一の番号が付いている。

しかしながら本発明によると、同調コンデンサ１３はもはやセンタコンソール１の中には配置されておらず、基板モジュール１０の上に移されている。

その結果、電気結線２１によって送られてくる電圧はおよそ１０ボルトである。したがって、センタコンソール１と基板モジュール１０の間の電気結線２１での電圧は低く、そのため、この電圧は非常に小さい寄生放射しか発生しない。

この電圧は同調コンデンサ１３とコイル１２の間の結線においてのみ高くなる。ところが、同調コンデンサ１３およびコイル１２は基板モジュールの電子カード上に並置されているため、発生される電界又は磁界は無視することができる。

その結果、本発明のおかげで、センタコンソール１と基板モジュール１０を接続する、シールドしていない安価なツイスト線２１を使用できるため、そこから、車の電気結線におけるコストおよびスペース面での利益が生じる。

有利には、約数十ピコファラッドの値の調節用コンデンサ４を抵抗器２の下流に配置する。この調節用コンデンサ４により、識別装置が設置される車の幾何学的形状に応じて、共振周波数の値を微細に調節できる。実際、発せられる磁界は、車の車体又はドアノブの金属によって擾乱され、また磁界は、特にこの金属の量および近さによって変動する。

この調節用コンデンサは小さいキャパシタンスを有し、その結果、その出力での電圧はおよそ１０ボルトのままである。したがって、この調節用コンデンサ４があるにもかかわらず、ツイスト線２１はシールドする必要がない。

その結果、識別装置の取付けが容易化されるのだが、それは、扉全体に対して、共振周波数の調整が、センタコンソールの領域で一度だけ行われるからである。

さらに、所与の識別装置はさまざまな種類の車に容易に取り付けることができる。車の幾何学的形状および所望の共振周波数に応じ、車のそれぞれの型に対して装置の作動周波数は調節される。こうしてこの調節用コンデンサを使用するおかげで、識別装置の標準化がかなり進められる。

そのうえ、調節用コンデンサには短絡に対する保護の役割がある。

一方、図１から分かるように、近接センサ１１は基板モジュールの中に配置され、一つ又は複数の電極１５と、トリガ信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラ１４とで構成される。

この処理用マイクロコントローラ１４は三つの電気結線によってセンタコンソール１に接続されている。すなわち、アース結線２４、電源供給結線２３、および、識別データの検証用マイクロコントローラ３へトリガ信号を送る伝送結線２２である。

有利には、本発明によると、処理用マイクロコントローラ１４のアースは、ツイスト線２１のアースに結線されている導線２５によって接続される。こうして、近接センサ１１および送受信用コイル１２は同一のアース結線を利用し、その結果、センタコンソール１と基板モジュール１０の間の結線の数が減少する。

本発明の第二の実施態様は図３に示されている。この実施態様によると、増幅段５および抵抗器２は、同調コンデンサ１３および送受信用コイル１２と共に直列に、基板モジュール１０の中に配置された。

さらに、補助のマイクロコントローラ１６は、コイル１２によって送信および／又は受信される識別データの処理と、引渡および／又は受信とを管理する。

その結果、センタコンソール１と基板モジュール１０の間における、識別データの伝送用の電気結線２１は廃止され、そこからスペースおよびコストでの利益が生じる。

さらに、補助のマイクロコントローラ１６を検証用マイクロコントローラ３に接続するデータ伝送結線３２は、交流信号は伝達しない。したがって、該伝送結線はツイスト線タイプの結線である必要がない。こうしてスペースおよびコストでの新たな利益が実現される。

その場合、補助のマイクロコントローラ１６は識別データの伝送を管理する。しかしながら、補助のマイクロコントローラ１６が識別データを生成し、そのデータを同時に増幅段５および検証用マイクロコントローラ３に伝送することを予測することもできる。その場合、バッジによって送信される識別データはやはり、扉の施錠解除の許可を与える検証用マイクロコントローラ３による認証を受ける。

一つの変形態様によると、近接センサの処理用マイクロコントローラ１４は、補助のマイクロコントローラにとって代わる。

こうして、この変形態様によると、有利には、処理用マイクロコントローラ１４がトリガ信号を処理し、同時に唯一の伝送結線３２の上で、多重通信によってトリガ信号および識別データの引渡および／又は受信を管理する。

有利な仕方では、基板モジュール１０はまた、タッチセンサ又は手動操作スイッチのような、扉の閉止指令手段を備える。

タッチセンサは通常、電極４０および、扉の施錠信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラで構成される。

有利には、本発明によると、近接センサ１１の処理用マイクロコントローラ１４はまた、伝送結線３２上で、施錠信号の処理と引渡、および／又は受信とを管理する。

さらに、本発明によると、電源供給結線３３は、センタコンソール１を処理用マイクロコントローラ１４に接続する。この電源供給結線３３は、閉止指令手段並びに近接センサ１１に電源を供給する。

また有利には、アース結線３４はセンタコンソール１を処理用マイクロコントローラ１４に接続する。このアース結線３４は、送受信用コイル１２、近接センサ１１および閉止指令手段のアース結線の役を果たしている。

このように、唯一の電源供給結線３３、唯一のアース結線３４および唯一のデータ伝送結線３２が、センタコンソール１と各基板モジュール１０それぞれを接続する。

アースおよび電池との接続もまた、車の電線束から発して、車の各電子部品それぞれを個別に接続することができる。この場合、本発明の上述した変形態様も同様に実現可能である。

その結果、本発明のおかげで、電気結線のかさが相当に低減する。

さらに、電気接続の数も減少し、このことは識別装置の信頼性も高めるが、それは、電気接続がしばしば故障の原因となるからである。

そのうえ、基板モジュールを容易に取り付けることができ、利用者にとって最高の快適さを伴う。

従来技術による識別装置の概略図 本発明に係る第一の実施様態による識別装置の概略図 本発明に係る第二の実施様態による識別装置の概略図

符号の説明

１ センタコンソール
２ 抵抗器
３ 検証用マイクロコントローラ
４ 調節用コンデンサ
５ 増幅段
６ 電池接続
１０ 基板モジュール
１１ 近接センサ 電子部品
１２ 送受信用コイル 電子部品
１３ 同調コンデンサ
１４ マイクロコントローラ
１５ 電極
１６ マイクロコントローラ
２１ ツイスト線
２２ 接続手段
２３ 接続手段 電源供給結線
２４ 接続手段 アース結線
３２ 伝送結線 直列共通結線
３３ 電源供給結線
３４ アース結線
４０ 電極

Claims (10)

1. 自動車用の識別装置であって、該装置は、利用者が携帯している識別ユニットと、少なくとも一つの同調コンデンサ（１３）および識別データの送受信用コイル（１２）を少なくとも一つ呈する共振回路（２、１２、１３）を介した電磁波による通信を経由して利用者の識別データを検証するために搭載されている自動車の車室内に配設されたセンタコンソール（１）と、該自動車の扉の領域に配置され、前記送受信用コイル（１２）を含んだ少なくとも一つの基板モジュール（１０）とを備えており、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）は互いに隔てられ、それらの間が電気接続手段（２０−２４；３２−３４）によって接続されている装置であって、前記共振回路の寄生放射を制限するために、前記共振回路の前記同調コンデンサ（１３）が、前記送受信用コイル（１２）と共に前記基板モジュール（１０）の上に配置されていることを特徴とする識別装置。
2. 車のそれぞれの型の幾何学的形状に応じて前記共振回路の共振周波数を微細に調節するため、前記共振回路が、センタコンソール（１）の領域に配置された調節用コンデンサ（４）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の識別装置。
3. センタコンソール（１）が識別データの検証用マイクロコントローラ（３）を備えることと、基板モジュール（１０）が、直列に接続された補助のマイクロコントローラ（１４）、増幅段（５）および共振回路（２、１２、１３）を備えており、前記補助のマイクロコントローラ（１４）が検証用マイクロコントローラ（３）に接続されることで、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）の間の結線の数を制限するために、直列共通結線（３２）での多重通信による識別データの引渡を管理するようになっていることとを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の識別装置。
4. センタコンソール（１）が識別データの検証用マイクロコントローラ（３）を備えることと、基板モジュール（１０）が、共振回路（２、１２、１３）に接続された近接センサ（１１）および増幅段（５）を備え、近接センサ（１１）が少なくとも一つのセンサ用電極（１５）と、インタロック信号の処理用で、検証用マイクロコントローラへの引渡用のマイクロコントローラ（１４）とを備えており、前記処理用マイクロコントローラ（１４）が検証用マイクロコントローラ（３）に接続されることで、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）の間の結線の数を制限するために、直列共通結線（３２）での多重通信による識別データの引渡も管理するようになっていることとを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の識別装置。
5. 基板モジュール（１０）の上に配置された、車の扉の少なくとも一つの閉止指令手段（１４、４０）を備え、指令手段が少なくとも一つのセンサ用電極（４０）と、扉の施錠指令信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラとを備えていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の識別装置。
6. 補助のマイクロコントローラ又はインタロック信号の処理用で引渡用のマイクロコントローラ（１４）がセンサ用電極（４０）に接続されることで、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）の間の接続結線の数を制限するために、直列共通結線（３２）での多重通信による施錠指令信号の引渡も管理するようになっていることを特徴とする、請求項４と請求項５の組み合わせ、又は請求項３と請求項５の組み合わせによる装置。
7. 閉止指令手段（４０、１４）がタッチセンサであることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の装置。
8. 閉止指令手段（４０、１４）が手動操作スイッチを備えることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の装置。
9. 基板モジュール（１０）およびセンタコンソール（１）が、基板モジュール（１０）に担持されている各電子部品（４０、１２、１１）それぞれに対するアース結線の役を果たしている単一のアース結線（３４）によって接続されることで、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）の間の結線の数を制限するようになっていることを特徴とする、請求項３から請求項５のいずれか一つに記載の装置。
10. 基板モジュール（１０）およびセンタコンソール（１）が、基板モジュールに担持されている各電子部品（４０、１１）それぞれに対する電源供給結線の役を果たしている単一の電源供給結線によって接続されることで、基板モジュール（１０）とセンタコンソール（１）の間の結線の数を制限するようになっていることを特徴とする、請求項４と請求項５の組み合わせ、又は請求項３と請求項５の組み合わせによる装置。

Images