(57)【要約】      （修正有）【課題】車両周辺における低周波通信のためのアンテナ及び低周波通信システムを提供する。【解決手段】アンテナ１はコイル１１と一体化された可撓性又は半可撓性の磁性コア１０を有する。磁性コア１０は送信機能のための第１のコイル構成と、受信機能のための第２のコイル構成を含み、第１のコイル構成と第２のコイル構成との間の切替手段を更に備えるデュアルコイル構成を有する。デュアルコイル構成は２０〜１５０ｋＨｚの低周波数で作動し、１〜４０ｍでデータを送信又は受信するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周辺における低周波通信のためのアンテナであって、少なくとも５００mmの可撓性又は半可撓性の磁性コア（１０）を含むアンテナ（１）であり、前記磁性コア（１０）が、送信機能のための第１のコイル構成及び受信機能のための第２のコイル構成を提供するデュアルコイル構成を備え、前記コイル構成間の切替手段を更に備えることを特徴とし、前記デュアルコイル構成が、２０kHz〜１５０kHzの範囲の低周波数で作動するように構成され、１〜４０メートルに含まれる通信範囲でデータを送信又は受信するように構成される、アンテナ。
【請求項２】
前記通信範囲が、１〜３０メートルに含まれる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記デュアルコイル構成が、切り替えによって時間領域において作動するコイルのフィラメントの直列又は並列接続を介して、並列なコイルのすべてのフィラメントによって送信器として又は直列のコイルのすべてのフィラメントによって受信器として作動する、磁性コア（１０）に数回巻かれたマルチファイラコイル（１１）を含む、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
マルチファイラコイルの時間領域における作動が、制御ユニットの管理下、１０〜２０msのバーストで実行される、請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記デュアルコイル構成が、独立の機能を有した２つの異なるコイル（１１）を含み、送信機能のための第１のコイルが、１〜５Ampの範囲の低電流、１００〜５００uHの範囲の低インダクタンス、２０〜１５０kHzの範囲の周波数、及び高電界で作動するように構成され、受信機能のための第２のコイルが、２〜１０mHの範囲の高インダクタンス、高感度、及び２０〜１５０kHzの範囲の周波数で作動するように構成される、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
可撓性又は半可撓性の磁性コア（１０）が、５００mm〜１．２メートルの範囲の長さを含む、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記可撓性又は半可撓性の磁性コア（１０）並びにデュアルコイル（１１）構成が耐水性材料に封入される、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
−送信機能のための第１のコイル構成及び受信機能のための第２のコイル構成を提供するデュアルコイル構成を備え、前記コイル構成間の切替手段を更に備える磁性コア（１０）を有するアンテナ（１）であって、前記デュアルコイル構成が、２０kHz〜１５０kHzの範囲の低周波数で作動するように構成され、１〜４０メートルに含まれる通信範囲でデータを送信又は受信するように構成される、アンテナと、
−前記アンテナ（１）のための可動支持体であって、車両であり、前記アンテナ（１）が車両の前部及び／又は後部に配列される、可動支持体と、
を含む低周波通信システム。
【請求項９】
アンテナ（１）が、車両のバンパーに配列されるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
指向性車車間、Ｖ２Ｖ、通信のための請求項１に記載のアンテナの使用。
【請求項１１】
人間探知器として使用されるか又は交通信号に取り付けられるパッシブ又はアクティブＲＦＩＤタグとの通信のための請求項１に記載のアンテナの使用。
【請求項１２】
車両のキーレスエントリシステムにおける通信のための請求項１に記載のアンテナの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本発明は、低周波通信の分野に関する。特に、本発明は、車両周辺における低周波通信、好ましくは車車間（Ｖ２Ｖ）通信、のためのアンテナ及び車両内の低周波通信システムに関する。
【０００２】
提案されるアンテナは、更に、車両のキーレスエントリシステムにおける通信のために又は人間探知器として使用されるか若しくは交通信号に取り付けられるパッシブ若しくはアクティブＲＦＩＤタグとの通信のために使用され得る。
【０００３】
発明の背景
車車間（Ｖ２Ｖ）は、自律走行車両の現在の課題である。
【０００４】
Ｖ２Ｖ通信は、現在、高周波（ＨＦ）無線通信帯域（GHz）を使用する。この周波数は、非常に長距離及び高帯域幅のデータ送信を可能にする。車両内に備えられたコンピュータは、この方法によってセンサ及びナビゲーションデータを交換することができる。
【０００５】
しかしながら、後ろの車両（例えば車、トラックなど）との直接の局所的な通信は、このＨＦ無線通信帯域の使用が効果的ではない。前の車両からの速いトリガ／警報メッセージ通信は、不可能である。
【０００６】
低周波（ＬＦ）通信（kHz）によって、車両は、非常に短い待ち時間かつ高速でトリガメッセージを後ろの車両に送ることができる。このタイプの通信の帯域幅は、大きくなく、警報又は警告メッセージを送信するのに十分である。ＬＦは、「インテリジェントセンサ」のように動作する。ＬＦはフィードバックを有する、すなわちメッセージを送る車両が、後ろの車両からの返答を受信することができる。
【０００７】
しかしながら、Ｖ２Ｖ通信のシステム／デバイス間の通信及び読取距離は、最低２０〜３０メートルでなければならず、この要求に対処するために、非常に長いＬＦアンテナが必要となる。
【０００８】
本発明と同じ発明者の特許EP3192084及びEP3089176から、長尺な可撓性低周波アンテナは公知である。しかしながら、これらのアンテナは、送信器として又は受信器として動作することができるだけである。
【０００９】
本発明は、したがって、同じ磁性コア内に送信及び受信機能を備える車両周辺のおけるＬＦ通信のための長いアンテナ、並びに車両、例えば乗用車、に一体化された前記アンテナを使用するＬＦ通信システムを提供する。
【００１０】
ＬＦ通信の主な利点は、以下の通りである。
−堅牢：低い無線周波数は、高湿度、寒冷な天候、雪、又は激しい嵐でも問題なく進行する。Ｖ２Ｖネットワークに関するカバレージの問題が生じた場合でも、ＬＦは動作し続ける。
−安価：ＬＦフロントエンド電子部品は、単純かつ安価である。ＳＯＣチップセットは、既に市販されている。必要となるハードウェア経費は、非常に小さい。
−高速：低い処理要求及び単純な電子部品のため、待ち時間及び通信時間が明らかに短い。往復するメッセージは、３０ms未満に分解され得る。
−高信頼：人間の身体、重量物などのような遮断要素が、信号を遮断することができない。信号の透過性及び堅牢性が、保証される。
【００１１】
２０〜３００KHzのこれらの信号の波長は遮蔽又は減衰が非常に困難なほど長く、その結果、気象変化及び物理的障害がＨＦ又はＶＨＦ信号と同程度に影響を及ぼさないので、ＬＦ通信は良好な物理的堅牢性を可能にする。
【００１２】
US 20040252068は、磁性コアと、コアにおける所望の磁束密度を達成するために不均一なアンペアターン分布によって構成され得る巻線ネットワークと、を含む磁性コアアンテナシステムを開示する。
【００１３】
概要
本発明のアンテナは、異なる期間に低周波送信アンテナ及び低周波受信アンテナを提供する単一の構成要素の使用に基づく。
【００１４】
この結果は、以下に詳細に説明されるようなアンテナの２つの基本機能のために同じコアを使用した時間領域の多重化技術によって、又は一方のコイルから他方のコイルに切り替わる２つのコイル、Ｒｘ（受信アンテナ）及びＴｘ（送信アンテナ）、の直接の組み込みによって達成され、これにより両方の機能のために同じコアを使用することが可能となる。
【００１５】
本発明の実施形態は、アンテナが少なくとも５００mmの可撓性又は半可撓性の磁性コアを含む車両周辺における低周波（ＬＦ）通信のためのアンテナを提供する。
【００１６】
したがって、本発明によれば、少なくとも５００mmの可撓性又は半可撓性の磁性コア（１０）を含む低周波のためのアンテナであって、送信機能のための第１のコイル構成及び受信機能のための第２のコイル構成を提供するデュアルコイル構成を含むか又は組み込み、両方の構成間の切替手段（例えば制御ユニット）を更に含むアンテナであり、前記デュアルコイル構成が、２０kHz〜１５０kHzの範囲の低周波数で作動するように構成され、１〜４０メートル又は１〜３０メートルに含まれる通信範囲でデータを送信又は受信するように構成される、アンテナが提供される。
【００１７】
先に示めしたように、第１の実施形態によれば、前述のデュアルコイル構成は、切り替えによって時間領域において作動するコイルのフィラメントの直列又は並列接続（多重化技術）を介して、並列なコイルのすべてのフィラメントによって送信器として又は直列のコイルのすべてのフィラメントによって受信器として作動する、数回巻のマルチファイラコイル（複数の電気的に隔絶されたフィラメントを備えるコイル）を含む。
【００１８】
マルチファイラコイルの時間領域における作動は、制御ユニットの管理下、１０〜２０ミリ秒のバーストで実行され得る。
【００１９】
代替的な実施形態に従うと、前述のデュアルコイル構成は、独立の機能を有した２つの異なるコイルを含み、第１のコイルが、送信機能を目的として、１〜５Ampの範囲の低電流、１００〜５００uHの範囲の低インダクタンス、２０〜１５０kHzの範囲の周波数、及び高電界で作動し、第２のコイルが、受信機能のために設計されて、２〜１０mHの範囲の高インダクタンス、高感度、及び２０〜１５０kHzの範囲の周波数で作動する。
コイル間の切り替えは、制御ユニットによって管理される。
【００２０】
したがって、提案されるアンテナは、送信及び受信機能（デュアルコイル構成）を有することができ、同じ磁性コアにおいて全二重性能を一体化し、３０メートルを超える通信及び読取距離を同時に可能にする。更に、アンテナ磁性コアが可撓性又は半可撓性であるので、効率を下げない曲面上の簡単な組み立てが可能となる。
【００２１】
提案されるアンテナは、指向性Ｖ２Ｖ通信のために構成される。また、アンテナは、人間探知器として使用されるか若しくは識別を容易にするために交通信号に取り付けられるパッシブ若しくはアクティブＲＦＩＤタグとの通信、又は車両のキーレスエントリシステムのために構成され得る。
【００２２】
好ましい実施形態では、提案されるアンテナは、車両の前部及び／又は後部に、例えば車両のバンパーに配列される。
【００２３】
好ましくは、可撓性又は半可撓性の磁性コアは、５００mm〜１．２メートルの範囲の長さを含む。このコアを実施するために、EP3192084及びEP3089176の教示が適用され得る。
【００２４】
更に、一実施形態では、デュアルコイル構成を有する可撓性又は半可撓性の磁性コアは、好ましくはフィールドの信頼性を保証するために耐水性材料に封入される。
【００２５】
本発明の実施形態はまた、別の態様によれば、上述のアンテナが車両に一体化されるＬＦ通信システムを提供する。
【００２６】
先の及び他の利点及び特性は、例示的及び非限定的と考慮されなければならない、添付図面を参照した、実施形態の以下の詳細な説明から完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に従った車両周辺におけるＬＦ通信のための長いアンテナの上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ったアンテナ送信機能のために使用されるマルチファイラコイルの詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、提案される車両周辺における低周波（ＬＦ）通信のための長いアンテナ１の好ましい実施形態を示す。図に見られるように、アンテナは、コイル１１が一体化された可撓性又は半可撓性の磁性コア１０を有する。
【００２９】
先に説明された２つの代替的な解決策に従って、送信機能のための第１のコイル構成及び受信機能のための第２のコイル構成を含み、両方の構成間の切替手段を更に備えるデュアルコイル構成が提案される。
【００３０】
いずれの解決策も、送信機能のための第１のコイル及び受信機能のための第２のコイルは、共通の磁性コア１０上に提供される。
【００３１】
したがって、送信及び受信の、両方の機能は、単一の素子、すなわち同じコア１０、を介して、
−マルチファイラコイル１１のフィラメントの制御ユニットによって管理される、すなわち切り替えによって時間領域において作動するコイルのフィラメントの直列若しくは並列接続を介する、時間領域多重化であって、コイル１１が、並列なコイル１１のすべてのフィラメントによって送信器として若しくは直列のコイル１１のすべてのフィラメントによって受信器として作動する、時間領域多重化、又は
−独立の機能を有する２つのコイル１１の使用であって、送信機能のための第１のコイルが、１〜５Ampの範囲の低電流、１００〜５００uHの範囲の低インダクタンス、２０〜１５０kHzの範囲の周波数、及び高電界で作動し、受信機能のための第２のコイルが、２〜１０mHの範囲の高インダクタンス、高感度、及び２０〜１５０kHzの範囲の周波数で作動する、使用であり、どちらか一方のコイルへの切り替えが、他の実施形態のように制御ユニットによって管理され、その結果、所与の時点において、前記第１及び第２のコイル１１のうちの１つが動作する、使用
を実施することによって、可能である。
【００３２】
図１に示され、見ることができる磁性コア１０はまた、型の位置決め装置に対応するいくつかの凹み１２を含む。
【００３３】
提案されるアンテナ１は、主に指向性車車間（Ｖ２Ｖ）通信のために構成される。この場合には、アンテナは、車両（例えば特に乗用車又はトランク）の前部及び後部に、好ましくはバンパーに、配列される。しかしながら、アンテナ１は、他の目的のために構成されてもよく、例えば、検出を容易にするために例えば歩行者又は自転車によって使用されるか若しくは追跡するために交通信号に取り付けられるパッシブ又はアクティブＲＦＩＤタグとの通信のために構成されてもよい。
【００３４】
提案されるアンテナの長さは、少なくとも５００mmでなければならず、好ましくは５００mmと１．２ｍとの間の範囲である。
【００３５】
フィールドの信頼性を保証するために、磁性コア１０及びデュアルコイル１１は、好ましくは耐水性材料に封入される。
【００３６】
提案されるアンテナは、複数の用途において使用され得る。例えば：
−隊列走行：追加的なリンク層が、ＬＦ通信を使用することによってシステムに加えられ得る。この信号は、金属シャーシを透過することができ、過酷な環境（悪天候）で作用することができる。隊列走行は、この技術を加えることによってより信頼性が高く及び安全になる。
−インフラストラクチャ。車両は、インフラストラクチャに設置されるか又は歩行者若しくは自転車によって担持されるアクティブ又はパッシブＬＦタグ及びデバイスのスリープ解除イベントをトリガすることができる。僻地又は無給電（バッテリ）箇所における設置を可能にすることによって、車両が通過している間に小さいセンサ及びアクチュエータは作動することができる。
−緊急警報／警報。車両は、他の車両に警告するために優先度の高いメッセージを送信することができる。この信号は、非常に指向性があり、後ろの車両又は最前列の車両をターゲットにすることができる。
−パッシブエントリ。ＬＦ前部がフロント／リアバンパーに設置されると、車両は、周囲に磁界を生成して長距離で正確にユーザのキー・フォブを位置決めすることが可能である。
−安全。歩行者、自転車、車椅子利用者、及び重要な区域／領域は、ＬＦ受信器を担持することができる。これらの受信器は、それらに入るか又は接近することを回避するように車両に警告することができるトリガ素子として動作する。
【００３７】
本発明はまた、上記で説明されたＬＦ通信のためのアンテナが可動支持体、好ましくは、乗用車、トランク、バス、などの車両に一体化されるシステムを提供する。ＬＦアンテナ１は、好ましい実施形態では車両の前部及び／又は後部、例えばバンパーに配列される。したがって、Ｖ２Ｖ通信、人間探知器として使用されるか若しくは交通信号に取り付けられるパッシブ若しくはアクティブＲＦＩＤタグとの通信、又は車両のキーレスエントリシステムのための通信が、提案されるシステムによって可能となる。
【００３８】
本発明の範囲は、以下の一連の請求項において定められる。
【図１】
2019080311.tif 000003
【図２】
2019080311.tif 000004
【外国語明細書】
2019080311000001.pdf