JP2008520864A - 存在検出に適した合成音声を含む信号処理シーケンスを実行するシステム及びシステムの構成要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、存在検出に適し、且つ、必要であればユーザ固有の合成音声を含む信号処理シーケンスを実行するシステム並びにシステムの構成要素に関する。本発明の目的は、操作性及びユーザ安全確保も、快適性向上回路システム、特に「キーレスアクセス」回路の実施と併せて協働的に実現することができる解決策を提供することである。本発明の第１の態様によれば、この目的は、ゾーン侵入を示す信号を考慮して信号処理シーケンスを実行するシステムによって実現され、このシステムは、電場の相互作用効果に基づいてゾーン侵入を示す信号を生成する手段を備え、ゾーン侵入を示す信号に基づいてシーケンスを自動的に開始するための回路が設けられる。

Description

本発明は存在検出に適し、且つ、必要であればユーザ固有の合成音声を含む信号処理シーケンスを実行するシステム及びシステムの構成要素に関する。さらに、本発明は、ユーザの存在に関して得られる指示信号に基づく信号処理方法にも関する。

本発明の目的は、操作性及びユーザの安全確保も、快適性向上回路システム、特に「キーレスアクセス」回路の実施と併せて協働的に実現することができる解決策を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、この目的は、ゾーン侵入を示す信号を考慮して信号処理シーケンスを実行するシステムによって実現され、このシステムは、電場の相互作用効果に基づいてゾーン侵入を示す信号を生成する手段を備え、ゾーン侵入を示す信号に基づいてシーケンスを自動的に開始するための回路が設けられる。

これに関連して、本発明による解決策により、特に、
−機器／車両の、たとえば不当な人物による不当な使用からの保護、
−危険に関連する局面での人物の安全性の向上であり、たとえば、接近されることに応答して特定の車両の照明装置が自動的に点灯する場合に照明状況が向上される、
−窓、ドア、トランクの蓋、及びエンジンのフードのクロージングのエッジおける挟む点の領域での負傷する危険性の軽減、
−紛失に対する保護（入る際の紛失）、
−誤作動に対する保護（正しい操作、開くという明確な意図、符号化可能なトリガリング）、
−検出された危険ゾーンに応じてのシーケンス制御（警告、減速、停止）が可能になる。

本発明による解決策に基づき、回路により、有利に実施できる「キーレス」アクセスシステムを生成することが可能である。これらのアクセスシステムは、低消費電力及び低システムコストを特徴とするように実施することができる。本発明による概念は、（データ）処理に準備時間を得られるようにするとともに、このようにして比較的低速のメカトロニクス部品を使用することが可能になる。

従来のキーレスアクセスシステムでは、認可検証に使用される信号転送は通常、無線ベースである。
［発明に基づいて得られる結果］
本発明により、既存の無線キーシステムがより快適になる；
−無接点、
−ユーザのより少ない操作動作、これに加えて、ドア付近の安全性の向上、
−不当な人物の検出、
−危険な状況（挟む）の回避、
−正しい操作前提条件の認識（始動ノブは運転者席からしか起動させることができない）、
−複数の選択可能な電極を有するたった１つのセンサ、
−画定可能な接近／接触感知可能ゾーン
−接地に対するシールド、
−電極表面（多機能：センサ、接地、又はエミッタのいずれでも）を介しての信号出力。

接近感知は、
−外部からハンドル／始動ノブ等への接近と、
−より低速であり、したがってより安価なメカトロニクスのための準備手段と（起動制御ユニット等）、
−位置検出（距離（範囲）、内／外エンクロージャ）とを意味する。

トリガリングは、
−着用又は携帯されているリモートコントローラ（無線キー）での１つ又は複数のボタン機能を回避することと、
−符号化可能（データ変調）なことと、
−省電力スリープ状態とを意味する。

システムの説明；
構成要素は；
−たとえば、本出願人の独国特許出願第１０３０５３４２．５−５２号による接近特定センサと、
−放射体ユニット（ＢＥＵ)及びボディ検出ユニット（ＢＤＵ）を電極制御する本発明による回路構成とである。

特に協働的な効果が、存在検出技法がデータ転送のために同時に使用される場合に本発明による概念によって実現される。存在状況が存在する間に転送されるデータにより、切り替えシーケンスを、検出された物体の部分に対して開始することができる。これらの切り替えシーケンスは、信号伝送の実現のために他の物理的な効果を利用する信号生成シーケンスであることができる。特に、車両の操作ゾーンにユーザの手足が存在することが、検出時に十分な又は他の基準を満たす場合、ユーザが着用又は携帯している無線キーを、検出システムを介して起動させることができる。

本発明のさらなる詳細及び特徴が、図面と併せて以下の説明から明らかになろう。

図１は、一体化された「サンドイッチセンサ」を含む車両ドアハンドル装置を電子的に起動させる、本発明による回路構成の変形形態を示す。隔てられ、好ましくは接地されていない電極システムを介して、特に容量場を検出することができ、電極システムは、導電性のある部品それ自体で、又はフォイル表面、及び／又はワイヤセグメントによっても形成される。サンドイッチセンサは、３つのフォイル（外部、シールド、内部）と、外部クエリと内部クエリとを切り替える切り替え素子（電気的な二路スイッチ等）とを備え、これらフォイルのうちの一方は検出器に接続され、フォイルのうちの他方のフォイルが接地される。介在するシールドフォイルは、シールドドライバを介してセンサにより同相で起動する。追加の切り替え素子により、放射体ユニットを起動させることができる。次いで、放射体ユニットは、選択されたフォイルを介して高電位（８０Ｖｐｐ以上）の低電流交流信号を生成し、この信号をデータで変調することができる（ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＱＰＳＫ等）。さらに、本発明による構成では、危険又は接触（車両ドア）に関連するゾーンを検出器にインタフェースすることができ、好ましくは、検出器はＡＳＩＣに集積される。危険に関連するゾーンはすべて、ドアのクロージングのエッジ等の挟む点である。好ましくは、検出ワイヤをシールドとともに封止材料に組み込むことができる。これらは往々にして実際のクロージングのエッジから離間されるため、感知可能ゾーンは、このゾーン内のシールドの空間的配置及び構造によって制御される。接触感知可能ゾーンは始動ノブ、又は運転者及び助手席のシート表面等の他の機能要素であることができる。

特別な回路構成により、上記要素を接近又は接触のいずれの検出のため、且つ／又はＢＥＵの起動信号を送出するために使用することが可能になる。このようにして、既知のトランスポンダシステムとは対照的に、制御動作が常に、握る、引っ張る、降ろす、押す等の人間動作の結果として行われることが保証されるであろう。

図２は、車両ハンドルに配置される放射体ユニットＢＥＵを有する回路変形形態を示す。ＢＥＵは、パルス送信器と人間との間のインタフェースである。起動、検出、及び識別のパルスが、ＢＥＵを介して人間の皮膚に送られる。全体ユニットは、近接センサと、レベルシフタと、パルサ（共振回路及び／又は変圧器等の高電圧発生器）と、並びに識別コード及びさらなるロジック（ファームウェア）を含むマイクロコントローラも備える。

車両の放射体ユニットＢＥＵ：
さらに、スイッチ及び作動要素に別個のＢＥＵを備えることが可能であり、これもまた、たとえば接触により、又は換言すれば切り替え動作中に起動させることができる。起動信号は次いで、操作者の皮膚を介して静電的にＢＥＵに導かれ、そこで、又は制御ユニットにおいて評価される。

図３は、たった数個のみのゲート機能だけで必要なすべての機能を実現することができる、本発明によるモジュールを示す。外部部品（シールド及びセンサフォイル又はワイヤ等）が、一体化されたハイサイドスイッチを介してインタフェースされる。

図４は、無線キー（又はリモートキーとして知られている）内のボディ検出ユニットＢＤＵの概略図を示す。ボディ検出ユニットＢＤＵは、人間とパルス受信器との間のインタフェースである。起動、検出、及び識別のパルスが、ＢＤＵを介してリモートキー内のシステムに送られる。

全体ユニットは、フィルタ、コンパレータとして接続される省電力オペアンプ、及びスイッチ（ＺＰＳ）も備える。ＺＰＳはＢＤＵを起動させ、次々にＢＤＵはリモートキー内の無線モジュールを起動させる。

車両のボディ検出ユニットＢＤＵはまた：
スイッチ及び車両の部品に接近するか、又は接触することによって生成されるトリガパルスが、1つ又は複数のＢＤＵにより検出され、評価され、切り替え動作に変換される。無線キー内のＢＤＵに加えて、接触すると、又は（シートで）人体が接近すると切り替え動作を開始するために、これらを車両内の他の切り替え要素内で使用することも可能である。たとえば、このようにして、所与のノブを起動させているのが運転者であるか、又は助手席の乗客かを判断することが可能である。

図５は、ＢＤＵの回路の好ましい一実施形態を示す。原理上、ＢＤＵは容量性トランスデューサ、選択的アンプ、及びデータ検索素子で構成される。多くの変形形態が可能である。最小の消費電力及び複雑性（コスト、回路）という必須の要件を考慮して、本発明による解決策は、実質的に省電力コンパレータを備える構成を使用する。その正の入力は、抵抗を介して基準電圧に接続される。負の入力は、切り替え閾値に完全には達しないようにするのに十分にバイアスされる。コンデンサを介して、並列発振回路が適用され、それは一端で接地され、他端で有利な容量性ピックアップ表面に接続される。発振回路は、ＢＥＵの出力周波数と共振し、コンパレータの負を導電するように選択される。出力側には、ＲＣ要素がフィルタとして配置され、それによって入力交流電流がその検出中に論理上の０を生成する。入力信号が明確なパターンに従ってパルスされる場合、これはコンパレータの出力において対応するデータ信号（ＡＳＫ）として問い合わせることができる。入力発信回路での各種コンデンサの選択により、各種周波数を検出することもできる。このようにして、他の変調方法（ＦＳＫ、ＰＳＫ）を使用することも可能である。信号は、２つの理由によりコンパレータの負の入力とインタフェースする：
１．出力信号が入力に再び結合し、ひいては構成を発振させることを回避するため、
２．コンパレータを循環的にオン及びオフしてさらに節電することができる。

出力に存在する高信号は、ターンオフ信号とは明らかに異なる。これは操作の容易さを示し、トリガ信号が検出されなかった場合の即座の接続解除につながる。

入力レベルはトリガ閾値に対して決定的であるため、接近検出も単純な様式で確立することができる。すなわち、ハンドルの外層出力フォイルのトリガ信号は、一定の交流電圧レベルを有し、ハンドルの外層出力フォイルに向かって延ばされている手への静電結合に基づいて、ハンドルまで特定の距離のみのところにあるＢＤＵの切り替え閾値に達する。したがって、起動されたリモートコントローラは次いで、作動を確認する無線信号を送出するため、近接センサを明示的に取り付けることさえなく、接近が検出可能である。しかし、未知の人物はこの解決策を用いて検出することができない。したがって、受動近接センサが本発明においてさらに使用される。特定の距離からオンになるＢＤＵとの対話を通して、ハンドルに引き続き接近される場合のみ切り替え閾値が得られることを保証することがさらに可能であり、それによって許容誤差が大幅に増大する。

最高レベルは当然、ハンドルに接触するときに送信され、これは、静電結合が最大であるためである。原理上、このような回路は、静止ドアのロックシリンダへの取り付けにも適する。無線スイッチに代えて、ロックを解除する論理ユニットを内部に組み込むことができる。この場合、操作者は適当なアクセスコードを含むＢＥＵを着用又は携帯することができる。

さらなる特徴として、静電容量的に送信される信号を拾う例として示される表面は球構造を有し、このことによって、リモートコントローラが操作者の身体のどこに配置されるかに関係なく一様な場の結合を常に得ることができる。同じ体積で容量結合性を向上させるために、表面ｋは構築されるか、又は凹凸が付される（ひいては拡大される）。

本発明によるシステムの動作原理を図６及び図７にさらに示す。乗用車のユーザが車に接近している。彼の身体付近に、彼は、ボディ検出ユニット（ＢＤＵ）が追加された従来のリモートキーを携帯している。

彼の身体付近とは、
−衣服（ズボン、ジャケット、コート）に差し込まれた財布の中、
−彼が携帯する携帯ポーチ（女性用ハンドバッグ、ブリーフケース、バックパック）の中も意味する。

ユーザが手をドアハンドルに伸ばすと、この動作が、画定可能な距離から始まって、ドアハンドルに取り付けられたセンサ表面を介して検出される。たとえば、手とハンドルとの間隔が１０〜１５ｃｍ以下の距離で、起動／識別のための容量性パルス／データがハンドルから操作者の皮膚に、ひいては着用又は携帯されているリモートキーに転送される。こうして、手がドアハンドルに接近しつつある間に、必要な認証をすでに行うことができる。手が或る時間間隔以内にハンドルの内側領域に達し、それによってドアを開く意図が明らかな場合、符号化信号が静電容量的にユーザの皮膚に結合され、且つ／又はドアのロックが解除される。ＢＤＵは容量性信号を認識し、次いで、対応するボタンが手で操作される場合と同じように、電子スイッチを介してリモートキーの無線モジュールを起動させ、無線信号の送信を促す。別法として、ハンドルの内側に触れた場合のみ、開く意図が明らかであると規定することができる。機械的な（又は電子的な）ロックが開く。ドアハンドルが作動しない場合、ロックは、適した時間間隔後に閉じる。ロック動作は、リモートキー上の対応するスイッチの作動によって行われる。トリガがもはや交流電圧信号を検出しない場合、無線キーは省電力状態（スリープ）に戻る。

本発明と従来の無線ベースのリモートコントローラとの組み合わせにより、その既知の機能が保存されるため、最大で２０ｍの距離にわたっての動作が可能である。

１．自動車両に乗る（又は装置が装備された静止しているドアを通過する）意図
ドアハンドルの近接センサが外部に切り替えられ、手がハンドルに向かって接近すると、交流電圧トリガ信号が出力される（適当であればデータで変調される）。

ケースａ）決定信号パス（たとえば、無線による）に応答なし。結果：至近距離に未知の人物がいる（ライトを点灯させ、警告音を発し、録画を開始する）。

ケースｂ）決定信号パスに予期されていた応答。結果：準備手段が、制御電子回路のスリープ状態からの起動、コード検証、開放機構の起動（まだロック解除しない）、近接センサクエリをハンドル内に変更する等、続く（意図される）アクセスを可能にする。

ケースｂ１）人物が再度後退。結果：タイマが切れ、システムはロックされた状態のままであり、近接センサが外部に切り替えられ、システムは省電力状態になる。

ケースｂ２）センサが開く意図を検出する（ハンドル内部に接近）。結果：（チェックなしで、又はリモートコントローラのトリガリングを更新することにより）ロック解除が行われる。

２．乗車後
近接センサが、（ドアが閉まるのを手助けするために）身体部位が挟まれないようにするためにクロージングエッジのモニタに切り替えられる。

３．自動的に窓を上げることの起動中、クロージングエッジをモニタして身体部位が挟まれないようにする。

４．始動中
センサが一時的に始動ノブに切り替えられ、始動ノブの起動中に再び問い合わせられる。トリガリングが、容量性の交番磁界として運転者の皮膚（シート制御機構を含む）を介して出力される。無線キーのリモートコントローラは、それも内部空間にある場合のみ応答する（ファラデー箱）。その他の場合、キーは、入る際に失われ、これを示すことができる。

５．降車中
ドア開スイッチが、降車動作が行われていることを示す。ドアが閉じられた後、センサはまず、無線キー（リモートキー）がまだ車両内にあるか否かをチェックする。このために、パルスがハンドルを介して送出される。リターン信号を受信した場合、運転者はキーを携帯しており（キーを忘れなかった）、ドアを自動的にロックすることができる。無線キーが車内に残されている場合、トリガ信号はキーに達することができない（ファラデーケージ）。

６．標準動作
キーは、ボタンを押下することにより従来通りに動作してもよく、これは、本発明が単に、必要があればこれらの動作をスキップするためである。

ハンドル周囲のゾーンへの侵入を検出する複数の電極素子を有するドアハンドルの構造と、及び侵入を示すとともに認可検証も可能にする信号とを説明するための概略図を示す。 ハンドル側に設けられる、信号シーケンスを出力するように設けられるエミッタユニットの変形形態の構造を説明するためのブロック図を示す。 エミッタユニットの好ましい構造を説明するためのさらなるブロック図を示す。 キー機能をさらに開始するために提供される信号の受信のために、キー側に設けられる検出ユニットの構造を説明するためのブロック図を示す。 静電容量共振起動による本発明によるリモートコントローラの構造を説明するためのブロック図を示す。 本発明による技法を含むことによって実施されるドアロックシステムの機能原理を例示するための概略図を示す。 従来の無線キーと併せての本発明による技法の使用を説明するためのさらなるブロック図を示す。

Claims (5)

1. 無線信号を出力するために、スイッチ素子によって起動可能である無線キーと、
   前記無線キーの領域に構築され、前記スイッチ素子を起動させるための信号処理装置と、
   を備え、
   前記信号処理装置は、変調交番電場を介してユーザが着用している又は携帯している前記無線キーに結合することができる信号シーケンスを受信するための受信装置を備え、さらに、前記信号処理装置は、前記受信する信号シーケンスから抽出されるデータ内容に応じて前記スイッチ素子の起動を行うように構成されることを特徴とするリモートキーアクセスシステム。
2. ユーザにより着用又は携帯される回路素子及び車両側部に設けられる回路素子を有するリモートキーアクセスシステムであって、２つの前記回路素子が、ユーザの手足がシーケンス切り替え制御に関連するゾーンに侵入すると切り替え信号が生成され、この切り替え信号に基づいて、前記車両側部の前記回路に対する認証検証に使用される信号シーケンスを通信する認証ルーチンの実行が開始されるように構成されることを特徴とするリモートキーアクセスシステム。
3. 複数の電極素子が前記車両側部の前記ゾーンに設けられ、これらの電極のうちの少なくとも１つは、危険に関連するゾーン内の生物の手足の存在を検出できるようにするように設けられることを特徴とする請求項２に記載のリモートキーアクセスシステム。
4. ゾーン侵入を示す信号を考慮することにより信号処理シーケンスを実行するシステムであって、電場相互作用効果に基づいて前記ゾーン侵入を示す信号を生成する手段を備え、前記ゾーン侵入を示す信号に基づいた自動的なシーケンスの開始のための回路が設けられることを特徴とする信号処理シーケンスを実行するシステム。
5. 前記システムは、変調準静電場を生成するとともに、前記変調準静電場によって発生する相互作用効果により前記ゾーン侵入を示す信号を得るための電極素子を備えることを特徴とする請求項４に記載の信号処理シーケンスを実行するシステム。

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