JP6787993B2 - バッテリ駆動装置をウェイクアップするためのシステム - Google Patents

バッテリ駆動装置をウェイクアップするためのシステム Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、請求項１の前段部分に係る電気又は電子制御式機器を省エネルギーパッシブ状態からアクティベートするための装置に関する。
こうした装置は、ロック及び／又はアンロックのための装置として、特には、フロントドア、リモートコントロール、車のロックデバイス等用の装置として知られている。例えば、文献ＥＰ １ ８６７ ５３５ Ｂ１において、こうした装置が開示されている。
周知の装置において、第１のデバイスは、基礎オブジェクト内に、すなわち、建物、自動車等に配置され、電子キー、ＩＤトランスポンダ、チップカード等のタイプで設計される第２のデバイスをアクティベートできる。意図する動作のための両デバイスは、電磁信号用の送信機及び／又は受信機を有する。
周知の装置において、第２のデバイスは、第２のデバイスが動作モードにないとき、スタンドバイ状態のままである。
第２のデバイスが第１のデバイスの受信範囲内に入ると、第１のデバイスは、更なる動作のために第２のデバイスをアクティベートする。スタンドバイモードにおいて、第２のデバイスは、低電力消費状態にある。それでも、この低電力消費は、第２のデバイスの電池寿命についての制限となる。この理由で、ロック及び／又はアンロック用の周知の装置は、電力消費を低減するためＬＦ送信機で動作する。
ＬＦ送信機で動作するこうした装置の欠点は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の短い動作距離である。
本発明の目的は、この欠点を克服し、第２のデバイス用の電池の寿命を減少させることなく、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の長い動作距離を有する、電気又は電子制御式機器を省エネルギーパッシブ状態からアクティベートするための装置を可能にすることである。
請求項１の前段部分に係る電気又は電子制御式機器を省エネルギーパッシブ状態からアクティベートするための装置から始まり、この問題は、請求項１の特徴付け部分の特徴によって解決される。
更なる請求項において、本発明の好都合な変形及び実施形態が示される。
本発明によれば、第１のデバイスは、第１の送信時間間隔内に第１のデータプロトコルを有しかつ第１のサイクル時間を有する、第２のデバイスのアクティベート及び／又は認証用の第１の周期反復信号を送信する。
これは、第２のデバイスの時間制御されたアクティベート、好ましくは、いわゆる、第２のデバイスのポーリング動作を可能にする。
この理由で、第２のデバイスは、時間制御されるアクティベート間隔を除いて完全に非作動にされ得て、非常に低い反復レート及び比較的短いアクティブ時間間隔を有し得る。そのため、第２のデバイスの電力消費は、かなりの量が低減され得て、例えば、送信機のために、ＬＦ周波数の代わりに高周波数、ＶＨＦ及び／又はＵＨＦを使用すること、及び、動作距離を増加させることを可能にする。
好ましくは、第２のデバイスは、定められた第２のデバイスの第１の受信時間間隔にわたる周期反復受信モードを有する。周期反復受信モードは、第２のデバイス用のポーリング動作モードを実現し、第２のデバイスの時間コントロールを簡略化する。
更に好ましくは、第２のデバイスの第１の受信時間間隔は、第１のデバイスの第１のデータプロトコルの第１の送信時間間隔より長い。
この関係を第２のデバイスの受信時間間隔と第１のデバイスの第１のデータプロトコルの送信時間間隔との間に有することは、第２のデバイスの第１の受信時間間隔内で、時間制御されたアクティベートモードにおいて、第２のデバイスが第１のデバイスの完全な第１のデータプロトコルを受信することを可能にする。
第１のデバイスの第１のデータプロトコルの第１の送信時間間隔が非常に短い可能性があるため、第２のデバイスの第１の受信時間間隔についての絶対時間は、たとえ第１のデバイスの第１のデータプロトコルの第１の送信時間間隔より長くても、同様に短い。第２のデバイスの周期反復受信モードについての非常に長いサイクル時間と組み合わせて、最小限の電力消費が実現され得る。
有利には、第１のデバイスは、第２の送信時間間隔内に第２のデータプロトコルを有しかつ第２のサイクル時間を有する、第２のデバイスの認証用の第２の又はそれ以上の周期反復信号を送信し、第１の送信時間間隔は、第２の送信時間間隔より短く、第１のサイクル時間は、第２のサイクル時間より短い。
そのため、第２のデバイスの認証のために、時間制御された第２のデバイスをアクティベートする機能だけを有する第１のデータプロトコルの場合よりも大きなデータボリュームを送信することができる。
好ましい実施形態において、第２のデバイスの第１の受信時間間隔は、実質的に、第１のデータプロトコルの第１の送信時間間隔の倍数である。
これに関して、第２のデバイスが完全な第１のデータプロトコルを受信する確率が増加する。
好ましくは、第２のデバイスの第１の受信時間間隔は、実質的に、第２のデバイスのアクティベート用の第１のデバイスの第１のサイクル時間に対応する。この場合、第２のデバイスが、第１の受信時間間隔内で、第２のデバイスのアクティベート用の第１のデバイスの第１のデータプロトコルを受信できる高い確率が存在する。
有利には、第２のデバイスは、第１のデバイスの第１のデータプロトコルを受信した後、１つ以上の第２の受信時間間隔において、受信モードのままであり又は受信モードになり、第２の受信時間間隔内で、第２のデータプロトコルを有する、第２のデバイスの認証用の第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号が、第２のデバイスによって完全に受信され得る。
そのため、第２のデバイスは、時間制御によってアクティベートされ、第１のデバイスの第１のデータプロトコルを受信すると、第２のデバイスは、第２のデータプロトコルを有する、第２のデバイスの認証用の第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号を待つことができる。この第２のデータプロトコルは、第１のデータプロトコルより大きなデータボリュームを有する。第２のデバイスがアクティベートされるため、第２のデバイスは、１つ以上の第２の受信時間間隔内で第２のデータプロトコルを完全に受信し得る。
有利には、第１のデータプロトコルを受信した後の受信モードにおける第２のデバイスの第２の受信時間間隔は、第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号の第２のサイクル時間に実質的に対応する。
これらの時間適合は、実質的に、第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号の完全な第２のサイクル時間が、第２の受信時間間隔の対応する長さによって、第２のデバイスによってモニタされ得ることをもたらす。
本発明の特別な実施形態において、第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号は、２つ以上のブロックに分割される。２つ以上のデータブロックは、より高いデータ伝送セキュリティを持つように構成され得る。
本発明の特定の実施形態において、第２のデバイスの第１の受信時間間隔と第１のデバイスの第２の送信時間間隔とが少なくとも部分的にオーバラップする場合、第２のデバイスは、第３の受信時間間隔中に、受信モードのままであり又は受信モードになり、この第３の受信時間間隔内で、第２のデータプロトコルを有する、第１のデバイスの第２の又はそれ以上の信号は、第２のデバイスによって完全に受信され得る。
第２のデバイスの第１の受信時間間隔と第１のデバイスの第２の送信時間間隔とが少なくとも部分的にオーバラップする場合、第１のデバイスと第２のデバイスとの間に、不完全データ伝送が存在する場合がある。この場合、第２のデバイスは、第３の受信時間間隔中に、受信モードのままであって又は受信モードになって、反復される第２のデータプロトコルを完全に受信する。
本発明によれば、第２のデバイスが、非常に低い電力消費を有するため、送信機のキャリア波についてより高い周波数を使用する可能性が存在する。好ましくは、第１の信号及び／又は第２の信号用のキャリア波の周波数は、ＶＨＦ範囲（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）及び／又はＵＨＦ範囲（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）にある。例えば、キャリア波について高周波数を使用する可能性は、第１の信号及び／又は第２の信号用のキャリア波についての周波数を、１００ＭＨｚより高くなるよう、好ましくは４３３．０５ＭＨｚ〜４３４．７９ＭＨｚのＩＳＭ帯内になるよう、及び／又は、９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚのＩＳＭ帯内になるように緩めることにある。
これらの周波数範囲は、従来技術と比較すると、第１のデバイスと第２のデバイスとの間で著しく長い動作距離をもたらす公認周波数帯である。これらの長い動作距離は、新しい更なる機能のために、例えば、建物、自動車等の基礎オブジェクト内の用途で、基礎オブジェクト内の第１のデバイスに対する第２のデバイスの長いアプローチ距離においても照明をスイッチするために使用され得る。
もちろん、他のサービスが、基礎オブジェクトにアプローチするときに同等な方法で使用され得て、これらのサービスは、車両に対して比較的長い距離で始動され得る。
本発明の実施形態は、図面において開示され、図に関して述べられる。
本願を説明するための建物及び建物のオペレータの斜視図を示す。 信号を送受信するタイミングの例としての図を示す。 大量のデータに関するタイミングの例としての別の図を示す。
図１において、建物１が示され、建物１内に、送信機を有する第１のデバイス２が配置される。
オペレータ３は、第２のデバイス４、特にキー５を内部に有するハンドバッグを運んでいる。オペレータが建物に近づくと、オペレータ及びキー５は、第１のデバイス２と第２のデバイス４との間の動作距離６内に入る。
図２に、第１のデバイス（ＴＸ）の第１の周期反復信号（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）が示される。この実施形態において、第１のデバイスの第１の周期反復信号（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）についての時間間隔は０．１ｍｓである。
第１の周期反復信号（ＴＸ）の第１のサイクル時間は、１ｍｓで示される。
これは、第１のデバイスの第１の信号が、対応する高い反復レートを有する短いサイクル時間を維持するために一定の電力消費を必要とすることを意味する。これは、対応する送信機を有する第１のデバイスが建物内に配置されるため、全く問題にならない。
キー（又は第２のデバイス）は、時間制御されるアクティベート間隔を有し、その間隔にて、第２のデバイス（車のキー）は、受信モード（ＲＸ）になる。信号（ＴＸ）についての時間スケールと受信モード（ＲＸ）についての時間スケールが全く異なることに留意することが重要である。
そのため、図２において示されるように、第２のデバイス又はキー５は、１．１ｍｓの定められた第１の受信時間間隔にわたる周期反復受信モード（ＲＸ）をそれぞれ有し、それは、第１のデバイス（ＴＸ）の第１のデータプロトコルの１ｍｓのサイクル時間に対応し、少なくとも１つの完全なＴＸｓｈｏｒｔ信号が受信されることを保証する。第２のデバイスの第１の周期反復受信モードのサイクル時間は、ずっと大きな時間スケールにあり、例えば、図２に示されるように１０００ｍｓである。このような時間関係を第１のデバイスの送信信号（ＴＸ）と第２のデバイスの受信信号（ＲＸ）との間に持つと、第２のデバイスの各受信モード（ＲＸ）において、第１のデバイスの第１のデータプロトコル（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）が完全に受信される可能性についての高い確率が存在することが保証される。
図３において、大量のデータに関するタイミングの例が示される。第１のデータプロトコル（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）を有する第１のデバイスの第１の周期反復信号は、図２に係る（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）に対応する。
第２のデバイスの第１の受信モード（ＲＸ）は、図２における第１の受信モード（ＲＸ）に対応する。
ここで、第１の受信モード（ＲＸ）に加えて、「ＴＸ ｓｈｏｒｔ」データプロトコルを認識した後の、長い受信モードＲＸが、点線で示される。
更に、第２の送信時間間隔内に第２のデータプロトコルを有する、第２のデバイスの認証用の第１のデバイスの第２の周期反復信号（ＴＸ ｌｏｎｇ）が図３に示される。第１のデバイスのこの第２の周期反復信号は、ランダムジッタアルゴリズムによって始動されて、送信タイミングを変動させ得て、また、異なる信号の反復送信の衝突を回避し得る。
第２のデバイスの長い第２の受信モード（ｌｏｎｇ ＲＸ）が、約５００ｍｓの時間間隔を有するため、この時間間隔中に、第１のデバイスの最後の第１の周期反復信号（ＴＸ ｓｈｏｒｔ）の後に始まるのに約数ｍｓかかる第２のデータプロトコルを有する第１のデバイスの第２の周期反復信号が、第２のデバイスの第２の受信モード中に完全に受信され得ることが明らかである。
この実施形態において見られるように、第２のデバイスの電力消費は、最小限まで低減される。その理由は、第２のデバイスの受信機が、システム設計から許容可能である最も遅いサイクル時間で動作し得るからである。電力消費又は電流消費は、第２のデバイスの受信サイクル時間にほぼ比例する。
電力消費又は電流消費は、電池寿命を著しく減少させることなく、小型電池（例えば、コイン型電池）について許容可能な値まで減少され得る。
異なる国の異なるルールに対するＲＦ承認は、上述した本発明の特徴によって著しく促進される。したがって、本発明に係るロック又はアンロックのための装置における動作距離又は受信範囲は、より高い周波数、特に、ＶＨＦ及び／又はＵＨＦ周波数の使用によって拡大し得る。
１…建物、２…第１のデバイス、３…オペレータ、４…第２のデバイス、５…キー、６…動作距離。

Claims (10)

  1. 電気又は電子制御式機器を省エネルギーパッシブ状態からアクティベートするための装置であって、
    前記装置内の第１のデバイスと、
    電子キー、ＩＤトランスポンダ、又はチップカード等のタイプで設計される、関連する第２のデバイスと、
    を備え、意図する動作のための両デバイスは、電磁信号用の送信機及び／又は受信機を有する装置において、
    前記第１のデバイスは、第１の送信時間間隔内に第１のデータプロトコルを有しかつ第１のサイクル時間を有する、前記第２のデバイスのアクティベート及び／又は認証用の第１の周期反復信号を送信し、
    前記第２のデバイスは、前記第２のデバイスの定められた第１の受信時間間隔にわたる周期反復受信モードを有し、
    前記第２のデバイスの前記第１の受信時間間隔は、前記第１のデバイスの前記第１のデータプロトコルの前記第１の送信時間間隔より長いこと
    を特徴とする装置。
  2. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１のデバイスは、第２の送信時間間隔内に第２のデータプロトコルを有しかつ第２のサイクル時間を有する、前記第２のデバイスの認証用の第２の周期反復信号を送信し、前記第１の送信時間間隔は、前記第２の送信時間間隔より短く、前記第１のサイクル時間は、前記第２のサイクル時間より短いことを特徴とする装置。
  3. 請求項１又は２に記載の装置であって、
    前記第２のデバイスの前記第１の受信時間間隔は、前記第１のデータプロトコルの前記第１の送信時間間隔の倍数であることを特徴とする装置。
  4. 電気又は電子制御式機器を省エネルギーパッシブ状態からアクティベートするための装置であって、
    第１のデバイスと、
    電子キー、ＩＤトランスポンダ、又はチップカード等のタイプで設計される、関連する第２のデバイスと、
    を備え、意図する動作のための両デバイスは、電磁信号用の送信機及び／又は受信機を有する装置において、
    前記第１のデバイスは、第１の送信時間間隔内に第１のデータプロトコルを有しかつ第１のサイクル時間を有する、前記第２のデバイスのアクティベート及び／又は認証用の第１の周期反復信号を送信し、
    前記第２のデバイスの第１の受信時間間隔は、前記第１のデータプロトコルの前記第１の送信時間間隔の倍数であることを特徴とする装置。
  5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記第２のデバイスの前記第１の受信時間間隔は、前記第２のデバイスのアクティベートのための前記第１のデバイスの前記第１のサイクル時間に対応することを特徴とする装置。
  6. 請求項２に記載の装置であって、
    前記第１のデバイスの前記第１のデータプロトコルを受信した後、前記第２のデバイスは、第２の受信時間間隔中に受信モードのままであり又は受信モードになり、前記第２の受信時間間隔内で、前記第２のデータプロトコルを有する、前記第２のデバイスの認証用の前記第１のデバイスの前記第２の周期反復信号が、前記第２のデバイスによって完全に受信され得ることを特徴とする装置。
  7. 請求項６に記載の装置であって、
    前記第１のデータプロトコルを受信した後の前記受信モードにおける前記第２のデバイスの前記第２の受信時間間隔は、前記第１のデバイスの前記第２の周期反復信号の前記第２のサイクル時間に対応することを特徴とする装置。
  8. 請求項２、請求項２を引用する請求項３、請求項２を引用する請求項５、請求項６、及び請求項７のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記第１のデバイスの前記第２の周期反復信号は、２つ以上のブロックに分割されることを特徴とする装置。
  9. 請求項２、請求項２を引用する請求項３、請求項２を引用する請求項５、請求項６、請求項７、及び請求項８のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記第１の周期反復信号及び／又は前記第２の周期反復信号用のキャリア波の周波数は、ＶＨＦ範囲（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）及び／又はＵＨＦ範囲（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）にあることを特徴とする装置。
  10. 請求項２、請求項２を引用する請求項３、請求項２を引用する請求項５、請求項６、請求項７、及び請求項８のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記第１の周期反復信号及び／又は前記第２の周期反復信号用のキャリア波の周波数は、１００ＭＨｚより高い、４３３．０５ＭＨｚ〜４３４．７９ＭＨｚのＩＳＭ帯内にある、及び／又は、９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚのＩＳＭ帯内にあることを特徴とする装置。
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