CN107710285A - 车辆进入设备及配备有这种设备的车辆装饰部件 - Google Patents

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CN107710285A CN201580081047.8A CN201580081047A CN107710285A CN 107710285 A CN107710285 A CN 107710285A CN 201580081047 A CN201580081047 A CN 201580081047A CN 107710285 A CN107710285 A CN 107710285A
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L.比托
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Abstract

本发明涉及一种车辆进入设备(1)，所述车辆进入设备被设计成装备车辆并且包括：壳体(10)，所述壳体限定腔体(13)并且适于固定到所述车辆；以及设置在所述腔体(13)中的电子模块(20)，所述电子模块包括：印刷电路板(21)；天线(70)，所述天线连接到所述印刷电路板(21)并且被配置成捕获NFC信号，其中所述天线(70)包括直接布置在所述印刷电路板(21)上的绕组(71，72，73)；NFC接收器(50，60)，所述NFC接收器连接到所述印刷电路板(21)、与所述天线(70)进行通信并且被配置成从所述天线(70)接收所述NFC信号；以及处理元件(40)，所述处理元件连接到所述印刷电路板(21)、与所述NFC接收器(50，60)进行通信并且被配置成基于所述NFC接收器(50，60)所传输的所述NFC信号向装备所述车辆的控制系统提供控制信号，所述控制信号允许进入所述车辆。本发明还涉及一种配备有这种车辆进入设备(1)的车辆装饰部件。

Description

车辆进入设备及配备有这种设备的车辆装饰部件
技术领域
本发明涉及一种车辆进入设备，该车辆进入设备被设计成装备车辆并且在接收到NFC信号(近场通信信号)时允许进入该车辆。本发明还涉及一种配备有这种设备的车辆装饰部件。
背景技术
以已知的方式，车辆包括设置有车辆进入设备(包括锁)的至少一个车门。将钥匙插入锁中以解锁后者，打开车门并进入车辆。
另选地或另外地，车辆可设置有车辆进入设备，该车辆进入设备包括由电子钥匙致动的电子锁。
WO 2010 115 585公开了包括壳体和键盘的车辆进入设备的示例。该设备集成到机动车辆的装饰部件。
US 2013 130 674公开了包括照明系统的车辆进入设备的另一个示例。该设备集成到机动车辆的车门把手组件。
US 2013 341 414公开了车辆进入设备的另一个示例，该车辆进入设备包括安装在PCB(印刷电路板)上的许多部件。这些部件包括LF 3D线圈组件、用于接收NFC芯片卡的NFC芯片卡底座、安装在托架上的供电电池、天线子组件、控制器、振荡晶体和收发器。天线包括柔性膜以及由该膜携带的导体迹线。一些部件安装在PCB的正面上，而包括天线的一些其他部件安装在PCB的背面上。这种车辆进入设备具有复杂、笨重且昂贵的构造。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的车辆进入设备。
为此，本发明涉及一种车辆进入设备，该车辆进入设备被设计成装备车辆并且包括：
-壳体，该壳体限定腔体并且适于固定到车辆；以及
-设置在腔体中的电子模块，该电子模块包括：
-印刷电路板；
-天线，该天线连接到印刷电路板并且被配置成捕获NFC信号，其中该天线包括直接布置在印刷电路板上的绕组；
-NFC接收器，该NFC接收器连接到印刷电路板、与天线进行通信并且被配置成从天线接收NFC信号；以及
-处理元件，该处理元件连接到印刷电路板、与NFC接收器进行通信并且被配置成基于NFC接收器所传输的NFC信号向装备该车辆的控制系统提供控制信号，所述控制信号允许进入该车辆。
正因为本发明，车辆进入设备具有简单、便宜且有效的构造。车辆进入设备是紧凑的，并且实用于安装在该车辆中。具体地讲，车辆进入设备实用于连接到装备该车辆的控制系统。此外，车辆进入设备实用于利用车辆用户所手持的电子钥匙或优选的个人通信设备(诸如智能手机)进行操作。天线的设计和电子模块的NFC调谐针对在近距离的效率进行优化。
根据本发明的有利但非强制性的其他方面，这种车辆进入设备可具有以下特征中的一种或多种：
-处理元件和NFC接收器连接到印刷电路板的第一侧面部分，而天线连接到印刷电路板的与第一侧面部分相对的第二侧面部分。
-天线不围绕处理元件。
-壳体具有前部部分和后部部分，从而限定用于接收电子模块的腔体。
-前部部分是透明盖。
-通过激光焊接来组装前部部分和后部部分，从而密封壳体。
-与后部部分相比，天线的位置离前部部分更近。
-天线包括三个绕组。
-天线具有总体矩形的形状。
-NFC接收器包括电容器和EMC滤波器。
-处理元件、NFC接收器和天线连接到印刷电路板的同一面。
-车辆进入设备还包括电连接器，该电连接器连接到印刷电路板并且延伸穿过壳体以便将电子模块连接到装备该车辆的控制系统。
-电子模块还包括光源，该光源连接到印刷电路板并与NFC接收器进行通信，并且其中当NFC接收器从天线接收NFC信号时，该光源发射光使其穿过壳体的透明或半透明部分。
-车辆进入设备还包括光导，该光导定位在光源与壳体的透明或半透明部分之间。
-天线围绕光源。
-车辆进入设备还包括铁氧体片，该铁氧体片设置在壳体的后部外表面上。
-铁氧体片覆盖壳体的后部外表面的区域，该区域对应于壳体内部的天线所覆盖的区域。
-铁氧体片覆盖壳体的外表面的区域，该区域大于壳体内部的天线所覆盖的区域。
-铁氧体片设置在相对于印刷电路板而言与处理元件、NFC接收器和天线相对的位置。
-铁氧体片由粘合剂附接到壳体。
-壳体具有后部部分，该后部部分包括用于附接到车辆的多个安装构件。
本发明还涉及一种配备有如上所述的车辆进入设备的车辆装饰部件。车辆进入设备的壳体附接到车辆装饰部件的安装表面。
根据本发明的有利但非强制性的其他方面，这种车辆装饰部件可具有以下特征中的一种或多种：
-车辆装饰部件是车辆柱构件，并且车辆进入设备的壳体附接到柱饰盖的安装表面。
-密封构件设置在车辆装饰部件的安装表面与车辆进入设备的壳体之间。
-车辆装饰部件设置有可从车辆外部看见的标记。车辆进入设备的电子模块包括光源，该光源连接到印刷电路板并且与NFC接收器进行通信。当NFC接收器从天线接收NFC信号时，光源发射光使其穿过壳体的透明或半透明部分并且背光照亮标记。
-标记是对应于车辆类型的徽标。
附图说明
现在将对应于附图并以举例说明而不限制本发明目的的方式来阐述本发明。在附图中：
-图1是根据本发明的车辆进入设备的透视图，该车辆进入设备被设计成装备车辆装饰部件；
-图2是车辆进入设备的分解透视图，该车辆进入设备包括前壳体部分和后壳体部分、电子模块以及光导；
-图3是电子模块的较大比例正视图；
-图4是车辆装饰部件的从后方向的局部透视图，该车辆装饰部件用来接收车辆进入设备；
-图5是图4的车辆装饰部件的另一个透视图，该车辆装饰部件接收车辆进入设备；
-图6是车辆进入设备的从后方向的另一个透视图；并且
-图7是根据本发明的第二实施方案的车辆进入设备的与图6类似的透视图。
具体实施方式
图1至图6示出了根据本发明的车辆进入设备1和车辆装饰部件100，它们被设计成装备车辆，特别是机动车辆。
设备1包括壳体10、电子模块20、电连接器30、光导80和铁氧体片90。设备1被设计成装备部件100。
壳体10具有细长矩形形状。壳体10包括限定内部腔体13的前部部分11和后部部分12。在元件20、30和80定位在腔体13中之后，可通过激光焊接来接合部分11和12，使得壳体10被密封。
前部部分11是透明盖，因此提供两种益处：简化了通过激光焊接对壳体10的组装，以及允许光从装备电子模块20的光源28透射到壳体10外部。另选地，前部部分11可为半透明盖，而非透明盖。前部部分11设置有用于接收光导80并与光源28对齐的突出的中空部分18。在替代实施方案中，壳体10的至少部分18是透明或半透明的，以允许光透射。
后部部分12具有底壁14和侧壁15。后部部分12具有设置有多个安装构件16的纵向端部。在图上所示的实施方案中，安装构件沿着壳体10的纵向方向从端壁15突出，并且设置有螺钉孔17。
壳体10(更具体地讲，设置有安装构件16的其后部部分12)被设计成固定到部件100。
模块20包括PCB 21(印刷电路板)，在其表面上形成有导体(未示出)。PCB 21是双面的，具有两个外层和两个内层。另选地，PCB 21可为单面的。PCB 21具有在相对的纵向端部22和23之间延伸的矩形形状。PCB 21被设计成装配在壳体10的腔体13中，同时连接到连接器30。
位于端部22附近的PCB 21的第一侧面部分24设置有连接到PCB 21的若干电子部件，而位于端部23附近的PCB 21的第二侧面部分25设置有连接到PCB 21的光源28和天线70。侧面部分24小于侧面部分25。
侧面部分24设置有微处理器40、电容器50和EMC滤波器60。侧面部分24上可安装有若干附加的无源或有源部件，出于简化目的未示出且未描述这些部件。作为非限制性示例，这些附加部件可包括用于为光源28和其他部件供能的电源电池。
侧面部分24在端部22附近设置有一排孔26，以便使模块20连接到连接器30。
连接器30包括主体，该主体设置有向上突出的销31和侧向突出的部分32。连接器30可有利地包覆成型到壳体10的后部部分12中。将销31压配到孔26中，以便将PCB 21连接到连接器30。部分32穿过壳体10的端壁15在腔体13与壳体10的外部之间延伸，以便将连接器30连接到装备车辆的控制系统。因此，可易于将模块20连接到所述控制系统。
在实践中，天线70被配置成捕获特定NFC信号，该特定NFC信号例如通过车辆用户所手持的电子钥匙或个人通信设备发送。电容器50和EMC滤波器60构成NFC接收器50+60，其经由PCB 21来与光源28和天线70进行通信。NFC接收器50+60被设计成接收通过天线70捕获的NFC信号。微处理器40构成处理元件，其也经由PCB 21来与NFC接收器50+60进行通信。徽处理器40被配置成基于从NFC接收器50+60接收的NFC信号，向装备车辆的控制系统选择性地提供控制信号。
在从设备1接收到控制信号时，所述控制系统通过解锁车辆的一个或若干个车门而允许车辆用户进入车辆。
天线70具有例如30毫米×100毫米的总体矩形的形状。与壳体10的后部部分12相比，天线70的位置离前部部分11更近，以有利于NFC信号的捕获。天线70不围绕电子元件40、50和60，因此它们不必承受天线70所产生的电磁场，从而避免干扰。
天线70由两根电线构成，这两根电线限定三个匝或绕组71、72和73，每个匝或绕组具有总体矩形的形状并且直接布置在PCB 21上。绕组71由两个区段711和712构成，绕组72由两个区段721和722构成，并且绕组73由两个区段731和732构成。在端部23附近，区段711和722移位且彼此连接，并且类似地，区段721和732移位且彼此连接。区段711、721、722、731和732属于同一根电线，而仅区段712属于另一根电线。
绕组71经由区段74和75连接到电容器50以便调谐天线70。更确切地说，区段74是区段711的延伸部，而区段75是区段712的延伸部。因此，NFC接收器50+60与天线70进行近距离直接通信。与其对NFC接收器50+60的调谐相关联的天线70的优化设计(包括绕组71、72和73的大小和数量)允许天线70与其余电子部件一起在PCB 21上进行布线，同时性能与较大天线的性能类似。例如，天线具有1.69μH的电感。
有利地，微处理器40、电容器50、EMC滤波器60和天线70全都连接到PCB 21的正面。此外，光导80也定位在PCB 21的正面上。因此，设备1在深度方面更紧凑，这进一步有利于其集成到车辆。
光导80定位在光源28与壳体10的部分18之间。另选地，设备1可没有光导80。光源28和光导80定位在迹线71、72和73的中间。天线70围绕光源28并部分地围绕光导80。
设备1集成到车辆装饰部件100，其中壳体10附接到所述部件100的安装表面。优选地，部件100是柱构件，并且壳体10附接到柱饰盖的安装表面。密封构件可设置在壳体10与安装表面部件100之间。
WO 2010 115 585公开了设置有车辆进入设备的车辆装饰部件的示例。这种装饰部件可配备有根据本发明的设备1。
图4和图5示出了用于车辆车门的车辆装饰部件100的示例，该车辆装饰部件被设计成容纳设备1。出于简化目的，设备1部分地在图5上示出，没有连接器30和壳体10的后部部分12。
部件100是具有前侧101和后侧102的柱构件。在图4和图5上，部件100从其后侧102示出。部件100包括设置有两个侧边界111和112的柱饰盖110。饰盖110与边界111和112一起限定腔体113，该腔体设置有用于接收设备1的安装元件116
饰盖110的部分118设置有可从车辆外部看见的标记。优选地，该标记是对应于车辆类型的徽标108。饰盖110的部分118被设计成容纳壳体10的部分18。光导80具有超过或等于徽标108的尺寸。
当模块20的NFC接收器50+60从天线70接收NFC信号时，光源28发射光使其穿过光导80，接着穿过壳体10的部分18，接着穿过饰盖110的部分118。因此，当光源28背光照亮部分118时，徽标108被照亮，从而允许车辆用户注意到设备1的操作。
饰盖110可由单层集成部分118形成。然而，优选地，饰盖110由不同材料的两个层形成，包括不透明层和透明或半透明层。可使用注入工具的特定布置在部分118上形成徽标108，使得部分118具有形成徽标108的不透明区域和透明区域。因此，从车辆的外部看，部分118的不透明区域具有与饰盖100的其余表面完全相同的外观，而使用施加在透明层的内表面上的粘合剂徽标时不可能获得该结果。
透明或半透明层可由如太阳镜中的烟灰色透明材料制成，使得徽标108在不被光源28照亮时几乎不可见。
如图6上所示，铁氧体片90固定到属于壳体10的后部部分12的、底壁14的外表面19。铁氧体片90可为板或膜。铁氧体片90可通过任何合适的方式，但优选地通过粘合剂来附接到壳体10的壁14。另选地，铁氧体片90可包覆成型到壳体10的壁14中。
铁氧体片90覆盖外表面19的区域，该区域对应于壳体10内部的天线70所覆盖的区域。铁氧体片90设置在相对于PCB 21而言与微处理器40、NFC接收器50+60和天线70相对的位置。
由于NFC是短距离射频识别系统，设备1、特别是天线70需要尽可能靠近车身的外部部分集成。车身常常由金属制成或包括金属部件，从而吸收电磁场。正因为铁氧体片90，可减少电磁场吸收，从而提高设备1的效率。
图7示出了根据本发明的第二实施方案的车辆进入设备1。在该实施方案中，与第一实施方案类似的元件具有相同附图标记并且以相同方式工作。在图7中，铁氧体片90覆盖壳体10的外表面19的区域，该区域大于壳体10内部的天线70所覆盖的区域。进一步减少电磁场吸收，从而进一步提高设备1的效率。
其他未示出的实施方案也可在本发明的范围内实现。此外，不同实施方案的技术特征可整体或部分地彼此组合。因此，车辆进入设备1可适于满足应用的特定要求。

Claims (25)

1.一种车辆进入设备(1)，所述车辆进入设备被设计成装备车辆并且包括：
-壳体(10)，所述壳体限定腔体(13)并且适于固定到所述车辆；以及
-设置在所述腔体(13)中的电子模块(20)，所述电子模块包括：
-印刷电路板(21)；
-天线(70)，所述天线连接到所述印刷电路板(21)并且被配置成捕获NFC信号，其中所述天线(70)包括直接布置在所述印刷电路板(21)上的绕组(71，72，73)；
-NFC接收器(50，60)，所述NFC接收器连接到所述印刷电路板(21)、与所述天线(70)进行通信并且被配置成从所述天线(70)接收所述NFC信号；以及
-处理元件(40)，所述处理元件连接到所述印刷电路板(21)、与所述NFC接收器(50，60)进行通信并且被配置成基于所述NFC接收器(50，60)所传输的所述NFC信号向装备所述车辆的控制系统提供控制信号，所述控制信号允许进入所述车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆进入设备(1)，其中所述处理元件(40)和所述NFC接收器(50，60)连接到所述印刷电路板(21)的第一侧面部分(24)，而所述天线(70)连接到所述印刷电路板(21)的与所述第一侧面部分(24)相对的第二侧面部分(25)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述处理元件(40)、所述NFC接收器(50，60)和所述天线(70)连接到所述印刷电路板(21)的同一面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述天线(70)不围绕所述处理元件(40)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述壳体(10)具有前部部分(11)和后部部分(12)，从而限定用于接收所述电子模块(20)的所述腔体(13)。
6.根据权利要求5所述的车辆进入设备(1)，其中所述前部部分(11)是透明盖。
7.根据权利要求5或6所述的车辆进入设备(1)，其中通过激光焊接来组装所述前部部分(11)和所述后部部分(12)，从而密封所述壳体(10)。
8.根据前述权利要求5至7中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中与所述后部部分(12)相比，所述天线(70)的位置离所述前部部分(11)更近。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述天线(70)包括三个绕组(71，72，73)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述天线(70)具有总体矩形的形状。
11.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述NFC接收器(50，60)包括电容器(50)和EMC滤波器(60)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，还包括电连接器(30)，所述电连接器连接到所述印刷电路板(21)并且延伸穿过所述壳体(10)以便将所述电子模块(20)连接到装备所述车辆的所述控制系统。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述电子模块(20)还包括光源(28)，所述光源连接到所述印刷电路板(21)并与所述NFC接收器(50，60)进行通信，并且其中当所述NFC接收器(50，60)从所述天线(70)接收所述NFC信号时，所述光源(28)发射光使其穿过所述壳体(10)的透明或半透明部分(18)。
14.根据权利要求13所述的车辆进入设备(1)，还包括光导(80)，所述光导定位在所述光源(28)与所述壳体(10)的所述透明或半透明部分(18)之间。
15.根据权利要求13或14所述的车辆进入设备(1)，其中所述天线(70)围绕所述光源(28)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，还包括铁氧体片(90)，所述铁氧体片设置在所述壳体(10)的后部外表面(19)上。
17.根据权利要求16所述的车辆进入设备(1)，其中所述铁氧体片(90)覆盖所述壳体(10)的所述后部外表面(19)的区域，所述区域对应于所述壳体(10)内部的所述天线(70)所覆盖的区域。
18.根据权利要求16所述的车辆进入设备(1)，其中所述铁氧体片(90)覆盖所述壳体(10)的所述后部外表面(19)的区域，所述区域大于所述壳体(10)内部的所述天线(70)所覆盖的区域。
19.根据前述权利要求16至18中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述铁氧体片(90)设置在相对于所述印刷电路板(21)而言与所述处理元件(40)、所述NFC接收器(50，60)和所述天线(70)相对的位置。
20.根据前述权利要求16至19中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述铁氧体片(90)由粘合剂附接到所述壳体(10)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的车辆进入设备(1)，其中所述壳体(10)具有后部部分(12)，所述后部部分包括用于附接到所述车辆的多个安装构件(16)。
22.一种配备有根据前述权利要求1至21中任一项所述的车辆进入设备(1)的车辆装饰部件(100)，其中所述车辆进入设备(1)的所述壳体(10)附接到所述车辆装饰部件(100)的安装表面。
23.根据权利要求22所述的车辆装饰部件(100)，其中所述车辆装饰部件(100)是车辆柱构件，并且所述车辆进入设备(1)的所述壳体(10)附接到柱饰盖(110)的安装表面。
24.根据权利要求22或23所述的车辆装饰部件(100)，其中密封构件设置在所述车辆装饰部件(100)的所述安装表面与所述车辆进入设备(1)的所述壳体(10)之间。
25.根据前述权利要求22至24中任一项所述的车辆装饰部件(100)，其中所述车辆装饰部件(100)设置有可从所述车辆外部看见的标记(108)，其中所述车辆进入设备(1)的所述电子模块(20)包括光源(28)，所述光源连接到所述印刷电路板(21)并与所述NFC接收器(50，60)进行通信，并且其中当所述NFC接收器(50，60)从所述天线(70)接收所述NFC信号时，所述光源(28)发射光使其穿过所述壳体(10)的透明或半透明部分(18)并且背光照亮所述标记(108)。
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