(57)【要約】ロック・デバイスの作動を制御するための、キーレスアクセス制御機構（ＫＡＣＭ）と共に使用されるキーレスアクセス・センサシステムが記述される。ＫＡＣＭは、ユーザがドアを開けるためにハンドルに対する動作を開始する前に、第１の出力信号を生成するためにキーレスアクセスのためのセンサ・デバイスから信号を受信する。第１の信号は、汎用プロセッサに送られ、汎用プロセッサは認識プロセスを開始し、次に、許可されたユーザの認識後に、プロセッサは、許可されたユーザがドアを開ける動作を完全に完了する前に、ロック・デバイスを解錠する解錠信号を発生させる。従って、許可されたユーザは、ハンドルを作動してドアを開ける、単純な動作に対して如何なる特定の非人間工学的な、時間の掛かる追加の動作も無く、ドアを開けることができる。第２の信号は、汎用プロセッサがキーレスアクセス用センサ・デバイスからの出力信号を受け取った後に、汎用プロセッサからのＲＦ又はＩＲの質問に応じて、独自のデジタル又はアナログ識別内容を有する、フォブ、カードなどのデバイスによって発生する。本発明の様々な実施形態が説明される。
2004502062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーレスアクセス制御システムと共に使用されるセンサシステムであって、
電磁放射線の入射ビームをパルス列の形で発生させるための電磁放射線発生要素と、
前記入射ビームを感知するための電磁感知要素と、
前記入射ビームに対する遮蔽又は該入射ビームの変更を検出するための前記感知要素に結合された信号処理装置と、
を備え、
前記信号処理装置は、所定レベルから変動する、所定数のパルスの有無を検出することによって、前記入射ビームの遮蔽又は変更の持続時間が所定時間を上回る時を検出するためのタイマを含み、該所定数のパルスの有無がカウントされた時に前記信号処理装置が、アクセス制御機構に出力信号を供給することを特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
前記感知要素が、前記入射ビームの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を検出するための前記電磁放射線発生要素に、隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記感知要素が、前記入射ビームの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を検出するための前記電磁放射線発生要素から、遠隔した位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムが、前記入射ビームを受け取り、且つ反射ビームを生成するための、前記放射線発生要素から離間したビーム反射体を含み、前記感知要素は、前記反射ビームを感知することを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
前記電磁放射線発生要素が、赤外線の入射ビームを発生することを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記電磁放射線発生要素が、発光ダイオードであることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記電磁放射線発生要素が、レーザであることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記レーザが、レーザダイオードであることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項９】
前記光学感知要素が、光検出デバイスであることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記光検出デバイスが、フォトダイオードであることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記光検出要素はフォトトランジスタであることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記信号処理装置が、ＣＭＯＳ回路によって構成され、且つ前記アクセス機構を作動する出力信号を供給するための出力ＭＯＳＦＥＴを含むことを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
光センサー故障時に前記アクセス制御機構への前記出力信号を発生させるためにユーザによって作動させるバックアップスイッチが、前記信号処理装置に結合されていることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
前記バックアップスイッチが、機械式スイッチ又は光学式スイッチであることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記信号処理装置が、独立したロックスイッチに結合され、該ロックスイッチは、前記システムをロックするためにユーザによって作動可能であることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
前記ロックスイッチが、光学式又は機械式スイッチであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光センサ及び／又は反射体が、ハンドルに平行な光ビームを提供するように、ハンドルに又は前記ハンドル先端近傍に配置されていることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
光ビームエミッタ及び光ビーム受光器が、前記ハンドル又はドア表面に実質的に平行なビームを発生させるために、ハンドルの一端に組み込まれている単一の支柱内に配置されていることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記支柱が、光学的故障の場合にユーザによる前記センサシステムの作動を可能にするために、前記ハンドルに機械的に接続されたバックアップスイッチを含むことを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記支柱が、ユーザによる前記アクセスシステムのロックを可能にするために前記ハンドルに機械的に接続されたロックスイッチを含むことを特徴とする、請求項１８又は請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記光ビームエミッタ及び光ビーム受光器が、前記ハンドルの下側に実質的に同一レベルで前記支柱上に互いに隣接して配置されることを特徴とする、請求項１８から請求項２０までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記支柱は、前記信号処理装置を含むセンサ回路モジュールに接続されていることを特徴とする、請求項１８から請求項２０までのいずれか一項に記載の記載のシステム。
【請求項２３】
前記回路モジュールが、前記信号処理装置を実行するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記システムが、周辺光の変化に対するセンサの反応を防止するために、光パルスを生成する前に周辺光のレベルを測定するための手段を含むことを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項２５】
電力消費量を最小限に抑えるため、電源パルスが前記センサ回路に供給される期間にだけ、前記信号処理装置に電力が供給されることを特徴とする、前出請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項２６】
ロックされたデバイス又は構造体にキーレスアクセスを可能にする方法であって、
パルス列である、電磁放射線の入射ビームを発生させる段階と、
前記電磁放射線の入射ビームを感知する段階と、
所定レベルから変動する、所定数のパルスの有無を検出することによって、所定時間よりも長く持続する前記入射ビームの部分的な又は全体的な遮蔽又は変更を感知する段階と、
前記所定数のパルスが、前記部分的な又は全体的な遮蔽又は変更の結果としてカウントされた時に出力制御信号を発生させる段階と、
前記アクセス機構を開くための作動信号を生成するために、前記発生した制御信号を処理する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記入射放射線ビームを反射要素から反射して前記反射放射線ビームを検出する段階と、
前記入射又は反射放射線ビームの部分的又は全体的な遮蔽に応じて、出力信号を発生させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
反射物体によって反射されたビームの存在を検出する段階と、
前記ビームの全体的又は部分的な遮蔽又は変更に応じて、出力信号を発生させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記方法は、赤外線信号を発生させて前記入射電磁放射線信号を形成する段階と、
前記赤外線信号を検出して、前記アクセス機構の作動を制御するように処理するための感知信号を供給する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項２６から請求項２８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
周辺光レベルの変化に対するセンサの反応を防止するために、光パルスを生成する前に周辺光のレベルを測定する段階を含むことを特徴とする、請求項２６から請求項２９までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
電力消費量を最小限に抑えるため、電源パルスが前記センサ回路に供給される期間にだけ、センサ処理装置によって信号を処理する段階を含むことを特徴とする、請求項２６から請求項３０までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
ユーザによる前記ビームの前記遮蔽又は変更以外の要因による、光学的ビーム特性の変動によって引き起こされる、前記センサの誤検出を防止するための光学的適応フィードバック回路を構成する段階を含むことを特徴とする、請求項２６から請求項３１までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
物体の存在を感知するための回路であって、
電磁放射線の入射ビームをパルス列の形で発生させるための電磁放射線発生要素と、
前記入射ビームを感知するための電磁感知要素と、
所定のレベルから変動する所定数のパルスの有無を検出するため、物体による前記ビームへの遮蔽又は変更を検出するために前記感知要素に結合され、且つ前記所定数のパルスがカウントされた時に出力信号を供給する信号処理装置と、
電力消費量を最小限に抑えるように、電源パルスが供給される期間中にのみ前記回路に電力を供給するために前記信号処理装置に結合された電力管理装置と、を備えることを特徴とする回路。
【請求項３４】
感知された前記物体が、雨滴であることを特徴とする請求項３３に記載の回路。
【請求項３５】
物体の存在を感知する方法であって、
パルス列の形である、電磁放射線の入射ビームを発生させる段階と、
前記電磁放射線の入射ビームを感知する段階と、
所定のレベルから変動する所定数のパルスの有無を検出することによって、物体の存在による前記入射ビームへの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を感知する段階と、
所定数のパルスがカウントされた時に、前記入射ビームの遮蔽又は変更の結果として出力信号を発生させる段階と、
前記ビームの遮蔽又は変更に対応する出力信号を生成するため、前記発生した制御信号を処理する段階と、
電力消費量を最小限に抑えるために、前記センサ回路に電源パルスが供給される期間中にのみセンサ処理装置によって信号を処理する段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】
雨の存在を感知するための、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
電磁放射線感知システムで使用するための回路であって、
回路電源レギュレータと、
所定の持続時間の電磁放射線パルスを放射するための光源を備えた出力段と、
前記光源により放射されたパルスを検出ための感知及び増幅段と、
タイミング信号及び内部タイミング供給電力を発生させるための前記電源レギュレータに結合されたタイミング回路と、
を備え、
前記タイミング信号及び前記内部タイミング供給電力が、前記増幅段と、光パルスの放射及び検出を同期させて電力消費量を最小限に抑えるための出力段と、前記パルスをカウントするためのパルスカウンタとに供給され、前記パルスカウンタが、所定のレベルから変動する、カウントされる所定数のパルスに応じて、出力信号を発生させることを特徴とする回路。
【請求項３８】
前記カウンタが、予め設定されたレベルよりも低い、所定数のパルスの欠如に反応して出力信号を発生することを特徴とする、請求項３７に記載の回路。
【請求項３９】
前記カウンタが、予め設定されたレベルよりも大きい、所定数のパルスの存在に反応して出力信号を発生することを特徴とする、請求項３７に記載の回路。
【請求項４０】
前記回路が、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって構成されることを特徴とする請求項３７に記載の回路。
【請求項４１】
前記ＡＳＩＣが、電磁放射線検出器を組み込むことを特徴とする、請求項４０に記載の回路。
【請求項４２】
前記回路が、キーレスアクセス制御機構において使用され、前記出力信号が、前記キーレスアクセス制御機構を作動することを特徴とする請求項３７から請求項４１までのいずれか一項に記載の回路。
【請求項４３】
キーレスアクセス制御機構と共に使用するためのセンサ・デバイスであって、
ドアハンドルの一端に組み込まれる支柱と、
前記ハンドルと実質的に平行な電磁放射線の入射ビームを発生させるための、及び電磁放射線の反射ビームを受け止めるための、前記支柱内に配置された電磁放射線エミッタ及び受光器と、
前記入射ビームへの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を検出するための、前記エミッタ及び受光器に結合された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理ユニットは、前記ビームへの遮蔽又は変更が検出された時に、アクセス制御機構に送信するための出力信号を発生させることを特徴とするセンサ・デバイス。
【請求項４４】
前記エミッタ及び受光器は、前記支柱上に同一レベルにて互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項４３に記載のセンサ・デバイス。
【請求項４５】
前記支柱は、前記信号処理回路を持つモジュールに結合され、前記モジュールは、前記支柱及び前記ドアハンドルがドア外板内で同一の開口を使用するように、全体的に又は部分的に前記ドア外板の背部に配置可能であることを特徴とする、車両用キーレスアクセスシステムと共に使用される、請求項４３又は請求項４４のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項４６】
前記支柱が、バックアップスイッチを含み、前記光学系の故障時に信号処理装置が前記出力信号を発生するように、ユーザによって作動させるために、前記バックアップスイッチが前記ハンドルに機械的に結合され、且つ前記信号処理ユニットに電気的に結合されることを特徴とする、請求項４３から請求項４５のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項４７】
前記支柱が、ロックスイッチを含み、該ロックスイッチが、前記ハンドルと前記信号処理装置とに機械的に結合され、前記ロックスイッチが、ロック信号を前記キーレスアクセス制御機構に送るようにユーザによって作動可能であることを特徴とする、請求項４３から請求項４６のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項４８】
前記光学的処理回路が、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）にて実行されることを特徴とする、請求項４３から請求項４７のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項４９】
前記信号処理ユニットが、前記検出器から受け取ったパルスをカウントするためのカウンタを含み、前記信号処理ユニットは、前記カウンタが予め設定されたレベルよりも大きい、所定数の検出パルスの存在をカウントした時に、出力信号を供給することを特徴とする、請求項４３から請求項４８のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項５０】
ビーム反射体が、前記エミッタからの入射電磁放射線が反射されて検出されるように、前記ハンドルの他端に配置されることを特徴とする請求項４３から請求項４９のいずれか一項に記載のセンサ・デバイス。
【請求項５１】
前記信号処理ユニットが、前記検出器から受け取ったパルスをカウントするためのカウンタを含み、前記信号処理ユニットは、前記カウンタが予め設定されたレベルよりも小さい、所定数の検出されたパルスの欠如をカウントした時に、出力信号を供給することを特徴とする、請求項５０に記載のセンサ・デバイス。
【請求項５２】
添付図面において、図１から図７、図８、図９ａ、図９ｂ、又は図１０を参照して実質的に説明したような、センサ・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、キーレスアクセスのためのキーレスアクセス・センサシステム及びこれに関連するセンサ・デバイスに関し、特に、限定ではないが、許可されたユーザによる車両、建物などへのアクセスを許可する場合における使用に関する。また、本発明は、許可された人達の進入を制御するためにキーレスアクセス・センサシステムを使用する方法、及びキーレスアクセス・センサシステム内の信号を処理するための回路に関する。
【０００２】
（背景技術）
多くの理由から、許可されたユーザだけがアクセスできるように、敷地、車両及び個人的な所有物へのアクセスを制御することが重要である。一般的に、これはロックに嵌合するキーが使用され、キーの使用者がロックを開けて入ることができるようにして行われる。既存のキー及びロック装置に関する１つの問題は、キーを紛失又は損傷するとアクセス不能になる可能性があるということである。更に、キーロック自体が封鎖又は損傷した場合も又、アクセスができない可能性がある。別の１つの問題は、キーを使用するには、ドアを開ける動作の前に、許可された人のキーでラッチを解錠するなどの特定の動作が必要であることである。この特定の動作は容易ではなく、非人間工学的であり、時間が掛かることが非常に多い。
【０００３】
これらの問題の克服を試みた幾つかの方法がこれまでに提案されている。車両用セキュリティ装置に関しては、キーレスフォブ（ｋｅｙｌｅｓｓ　ｆｏｂ）の使用が良く知られており、これは、フォブのボタンを作動して、車両内のセンサによって検出される赤外線（ＩＲ）又は無線周波数（ＲＦ）信号を発生させ、これによりドアを解錠する。しかし、ユーザによって点火システムを作動するためには依然としてキーが必要である。また、フォブは、類似のＩＲ又はＲＦ信号を発生して車両をロックするロックボタンを含む。このような車両キーレスアクセス・システムは、数年前から知られている。このようなシステムは、ＩＲ又はＲＦ「開」信号がフォブによって発生した場合、ユーザがハンドルを引いた時にドアが既に解錠されているように、車両ドアを解錠する機構の作動にこの信号が使用されることに基づいて動作する。類似の装置は、建物への進入に使用することができる。
【０００４】
このような装置に関する１つの問題は、ユーザは、ドアを解錠して車両にアクセスするために依然として、フォブの場合にはフォブを手に取ってフォブボタンを押す、又は、磁気カードなどの場合には、カードをスロットに挿入する、又は、カードリーダ／検出器などの前に提示する、などの特定の動作を開始しければならず、これらの特定の動作は、時間がかかり、非人間工学的である。
【０００５】
この装置に関する別の１つの問題は、ユーザが車両に入らないと決めたが、「施錠」信号を作動し忘れた場合、車両及び／又は建物は、開いたままであり、従って無防備であるということである。更に、既存のキーレス・ロック・システムに関しては、特に車両の場合、車両にアクセスするために泥棒による侵入に遭いやすい従来のロック機構が使用されている。建物に関しては、敷地内にアクセスする侵入者によって、従来のロックは同様に作動され、同様の手順で侵入に遭いやすい。
【０００６】
（発明の開示）
上述の問題の少なくとも１つを未然に防ぐか又は緩和するシステムを提供することが望ましい。
【０００７】
これは、ユーザからの如何なる特定の動作も行うことなしに、ロック・デバイスの動作を制御するためのキーレスアクセス制御機構（ＫＡＣＭ）と共に使用される、キーレスアクセス・センサシステムを提供することによって達成される。ＫＡＣＭは、ユーザがドアを開けるための、ハンドルに対する任意の動作を始める前に、第１の出力信号を生成するために、キーレスアクセスのセンサ・デバイスから信号を受けとる。この第１の出力信号は、汎用プロセッサに送られて認識プロセスが開始され、許可されたユーザであることが認識された後、汎用プロセッサは、許可されたユーザがドアを開ける動作を完全に終了する前に、ロック・デバイスを解錠する解錠信号を発生させる。従って、許可されたユーザは、ドアを開けるためにハンドルを作動する単純な動作に対して、如何なる特定の、非人間工学的な、時間の掛かる追加の動作も無しにドアを開けることが可能になる。第２の信号は、キーレスアクセスのためにセンサ・デバイスから出力信号を受けとた後に、汎用プロセッサからのＲＦ又はＩＲによる質問に応答して、独自のデジタル又はアナログ識別内容を持つフォブ、カードなどのデバイスによって発生する。解錠信号に応答して、車両又は建物敷地などへのユーザの進入を許可する所定時間の間、ロック・デバイスが開放される。
【０００８】
キーレスアクセス用センサ・デバイスは、電磁放射線の一次ビームを発生させ、限定的には、光学的波長範囲であり、更に限定的には、パルス状ビームであって、該ビームは、ドアハンドル近くに配置される。車両の場合、このビームは、ドアパネルとハンドル内側との間に配置される。或いは、該ビームは、ユーザによって行われるドアを開ける任意の動作を検出及び予期するために、ハンドルの２つの先端の間で、且つドアパネルと平行に配置される。システムが準備された後に、ユーザが手を挿入して完全に又は部分的にビームを遮るか又は反射した時、システムは、このビーム特性の変更を検出して、ユーザＩＤの予測に使用される出力信号を発生させ、ドアハンドルに対する如何なる動作よりも前に、ドアを解錠又は開けるための制御信号を生成する。キーレスアクセスのセンサ・デバイスは、バックアップスイッチを含むことができ、理由の如何を問わず、手の存在による一次ビーム特性の変更がセンサシステムによって検出されなかった場合、該バックアップスイッチは、汎用処理装置に信号を供給することができる。このバックアップスイッチは、ドアを開けるためのドアハンドルに対するユーザの機械的な動作によって作動される。次に、バックアップスイッチから発せられた信号は、ユーザＩＤシーケンスを開始し、その後、ユーザによるドアを開ける動作の検出において、事前の予知がなかったために遅延してドアの解錠が可能になる。バックアップスイッチは、機械的スイッチ又は光スイッチとすることができる。また、キーレスアクセス装置のセンサ・デバイスは、ロックスイッチを含むことができ、ドアから出る際にユーザによって該ロックスイッチが作動された時にドアをロックさせる。車両の場合、ロックスイッチは、ユーザが作動しやすいようにドアハンドル上に配置することができる。
【０００９】
好ましい構成において、入射ビームは、発光ダイオード（ＬＥＤ）によって発生した赤外線ビームであり、光学感知要素によって検出される。ユーザが手を挿入してビームを完全に又は部分的に遮るか又は反射した後、信号処理回路は、光パルスのビームの遮蔽又は変更が所定時間よりも長く持続した時を検出し、次に、汎用プロセッサへの出力信号を発生させる。
【００１０】
好ましい構成において、キーレスアクセス用センサ・デバイスは、全体的なセンサ消費電力を低減して最小限に抑えるための、センサ内部の電気的機能に対する高性能な監視に基づいた低消費電力型センサである。
【００１１】
好ましい構成において、キーレスアクセス用センサ・デバイスは、外部の寄生光に対してセンサを保護する方法で、光ビームの如何なるパルスをも生成する前に周辺光のレベルを測定することによって保護された周辺光である。
【００１２】
好都合には、このアクセス用多センサ・デバイスは、例えば、塵埃の蓄積又はセンサ外面の劣化、発光デバイスの電気光学特性の変動、又はセンサの耐用年数の間における光学感知要素の変動、等に起因する光ビーム特性の緩やかな変動によって生じる恐れがあるセンサの誤検出を防止する、光学的適応フィードバック装置を含む。
【００１３】
この構成に関しては、従来のキーロックは必要とされず、その結果、従来のロックのように不法な浸入に対して無防備ではない。本システムが車両に適用された場合、ユーザは、車両を解錠するために行なわなければならない特定の手動の動作が無く、従って、車両に対する人間工学性及びアクセス時間が改善される。主な必要条件は、ハンドルなどと、ビーム及びアクセス制御機構であり、これらは、例えば、ユーザがハンドルとドアとの間に手を挿入した時に、ビームがユーザによって完全に又は部分的に遮られるか又は反射されるように、ハンドルとドアとの間、又はハンドルのドアパネルに平行な２つの先端との間で、電磁放射線ビームを発生させる。このようなビームは、ロック機構を制御するための制御信号を発生させるためにスロットに通すカードなど、他の手段によって変更することができる。
【００１４】
車両で使用されるこの構成の特定の利点は、特に待機モードにおけるセンサ回路の電力消費量が低いことである。この低電力消費は、キーレスアクセス用超低電力消費センサ・デバイスを有することによって、また、車両が駐車された時に、汎用プロセッサを待機モードにしておくことによって得られる。車両が駐車された時、装置は、ユーザによるビーム特性の遮蔽又は変更によって「覚醒状態」になり、その時に限り、汎用プロセッサが待機モードから覚醒して、ＲＦ又はＩＦビームを発生してユーザＩＤを確認する。従って、ＲＦビームは、アクセス要求に応じた場合にのみ発生し、その結果、電力消費量が最小限に抑えられる。
【００１５】
車両で使用されるこの構成の別の特定の利点は、夜間の街中の眩しい人工光、又は車内の高温又は塵埃の存在などによる厳しい環境においてさえも、完全な機能性を有するということである。この機能性は、光学的適応フィードバックシステム及びセンサ・デバイスの周辺光保護機能によって得られる。
【００１６】
本発明の１つの態様によれば、キーレスアクセス制御システムと共に使用されるセンサシステムであって、電磁放射線の入射ビームをパルス列の形で発生させるための電磁放射線発生要素と、前記入射ビームを感知するための電磁感知要素と、前記入射ビームに対する遮蔽又は該入射ビームの変更を検出するための前記感知要素に結合された信号処理装置と、を備え、該信号処理装置は、所定レベルから変動する、所定数のパルスの有無を検出することによって、前記入射ビームの遮蔽又は変更の持続時間が所定時間を上回る時を検出するためのタイマを含み、該所定数のパルスの有無がカウントされた時に、前記信号処理装置が、アクセス制御機構に出力信号を供給することを特徴とするセンサシステムが提供される。
【００１７】
本システムは、前記アクセス制御機構の機械的な開ける動作を感知するためのバックアップスイッチを含むことが好ましい。
【００１８】
予め設定されたレベルよりも低い、所定数のパルスの欠如によって、前記出力信号が発生することが好ましい。
【００１９】
或いは、予め設定されたレベルよりも大きい、所定数のパルスの存在によって、前記出力信号が発生することが好ましい。
【００２０】
感知要素が、前記入射ビームの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を検出するための前記電磁放射線発生要素に、隣接して配置されることが好ましい。
【００２１】
また、本システムは、前記アクセス制御機構を手動でロックするための任意選択式のロックスイッチを含むことが好ましい。
【００２２】
好都合には、前記任意選択式のバックアップスイッチは光スイッチであり、前記任意選択式のロックスイッチは光スイッチである。
【００２３】
前記電磁放射線発生要素は、光放射線の入射ビームを発生させることが好ましい。好都合には、入射ビームは赤外線ビームである。好都合には、波長は７８０と９５０ナノメートルの間である。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、ロックされたデバイス又は構造体にキーレスアクセスを可能にする方法であって、パルス列である、電磁放射線の入射ビームを発生させる段階と、前記電磁放射線の入射ビームを感知する段階と、所定レベルから変動する、所定数のパルスの有無を検出することによって、所定時間よりも長く持続する前記入射ビームの部分的な又は全体的な遮蔽又は変更を感知する段階と、前記所定数のパルスが、前記部分的な又は全体的な遮蔽又は変更の結果としてカウントされた時に出力制御信号を発生させる段階と、前記アクセス機構を開くための作動信号を生成するために、前記発生した制御信号を処理する段階と、を含むことを特徴とする方法が提供される。
【００２５】
本方法は、前記アクセス機構のハンドルに対する機械的動作の結果として、バックアップ遮蔽信号を発生させる段階と、前記アクセス機構を解錠又は開けるための出力制御信号を生成するために、前記発生した遮蔽信号を処理する段階とを含むことが好ましい。
【００２６】
本方法は、前記ロックスイッチに対する動作の結果として、ロック信号を発生させる段階を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、電磁放射線感知システムで使用するための回路であって、回路電源レギュレータと、所定の持続時間の電磁放射線パルスを放射するための光源を備えた出力段と、前記光源により放射されたパルスを検出ための感知及び増幅段と、タイミング信号及び内部供給電力を発生させるための前記電源レギュレータに結合されたタイミング回路と、を備え、前記タイミング信号及び前記内部タイミング供給電力が、前記増幅段と、所定のレベルから変動する光パルスの放射及び検出を同期させるための出力段と、前記パルスをカウントするためのパルスカウンタとに供給され、前記パルスカウンタが、カウントされる所定数のパルスに応じて、出力信号を発生させることを特徴とする回路が提供される。
【００２８】
また、タイミング信号は、周辺光雑音を検出及び除去するのに使用されることが好ましい。
【００２９】
前記回路は、モノリシックＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）内で部分的又は全体的に実現されることが好ましい。
【００３０】
前記ＡＳＩＣは、前記光学感知要素を含むことが好ましい。
【００３１】
本発明の別の態様によれば、キーレスアクセス制御機構と共に使用するためのセンサ・デバイスであって、ドアハンドルの一端に組み込まれる支柱と、前記ハンドルと実質的に平行な電磁放射線の入射ビームを発生させるための、及び電磁放射線の反射ビームを受け止めるための、前記支柱内に配置された電磁放射線エミッタ及び受光器と、前記入射ビームへの部分的又は全体的な遮蔽又は変更を検出するための、前記エミッタ及び受光器に結合された信号処理回路と、を備え、前記信号処理ユニットは、前記ビームへの遮蔽又は変更が検出された時に、アクセス制御機構に送信するための出力信号を発生させることを特徴とするセンサ・デバイスが提供される。
【００３２】
本発明の前述の及び他の態様は、添付図面を参照しながら、以下の説明から明らかになるであろう。
【００３３】
（発明を実施するための最良の形態）
最初に、全体を参照番号１０で示した、車両のドアハンドル組立体を示す図１を参照する。該組立体は、ドア・ブラケット組立体１２、ドアハンドル１４及びアクセスセンサ・デバイス１６からなる。ドア・ブラケット組立体及びセンサ・デバイス１６は、ドア外板１８の下に配置される。この実施形態において、ドア外板１８は、後に詳細に説明されているように、センサ・デバイス１６によって発生した赤外線（ＩＲ）ビームがミラー２３によって反射されて、センサ・デバイス１６に戻るように通過するレンズ保護組立体２２を受ける開口部２０を形成している。
【００３４】
ここで、図１に示したドアハンドル組立体１０の断面を示す図２を参照する。この図において、センサ・デバイス１６は、ドアハンドル１４の内側２８に配置されたミラー２３によって反射される入射ＩＲビーム２６を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）２４を有し、反射されたビーム３０は、フォトトランジスタ３２によって検出されることがわかる。説明するように、ＩＲビームは、電力消費量を最小限に抑えるために１ＫＨｚのパルス周波数で提供される。パルスが放射され、回路によって検出されている間は、ドアをロック位置に保持する信号が回路出力部から供給される。また、説明するように、ＩＲビームが部分的に又は完全に遮られるか又は変更された場合、検出されたビームレベルは、その前のパルスレベルと比較され、約３ｍｓｅｃを要する所定数のパルスの間、この実施形態においては３パルスであるが、信号レベルの低下が検出された場合、センサは、これを、許可されたユーザがドアを開けることを望んでいると判断して、制御モジュールの汎用プロセッサに送られる出力信号を供給し、該プロセッサは、カード上のユーザのデジタルＩＤを質問するためのＲＦ信号を生成する。満足な応答が得られた時、即ち、ユーザのヘッドＩＤが、記憶されているデジタル知識と一致した時、ロック機構を解除してドアを開けることができるように、プロセッサによって制御信号が生成される。
【００３５】
ここで、センサ・デバイス１６を示す図３及び図４を参照する。装置１６は、図４で最もよくわかるように、４つの主要部分、即ち、光学筐体３４、電磁シールド３６、プリント回路基板組立体３８、及び光学筐体カバー４０から成る。光学筐体３４は、車両側制御線と接続するコネクタ接続部４２を有する。プリント回路基板組立体は、ハンドル動作の開始、即ち３ｍｍ以内の動きを検出するための、光学筐体カバー内に配置された可撓性膜材４６を介して作動させることができるマイクロスイッチ４４を含む。マイクロスイッチ４８は、光センサが故障した場合に、ユーザがドアを解錠又は開けることを可能にする、光学式検出システムに対するバックアップであり、このバックアップスイッチからの信号が、センサからの信号に置き換わって、ドアの解錠を可能にする同様の方法で、汎用プロセッサによって処理される。二重レンズ４８は、図２に示すように、ＬＥＤ及びフォトトランジスタを覆うために光学筐体内の窪み５０に配置される。
【００３６】
図５は、センサ・デバイス１６において使用される回路のブロック図である。制御モジュール５２は、回路に接続され、電流電源装置５４に結合されており、該電源装置は、主回路構成要素、即ち、パルス発生回路５６、フォトトランジスタ３２からの出力を処理する信号処理回路５８、出力を制御モジュール５２に供給するための出力回路６０、及びマイクロスイッチ４６に電力を供給する。
【００３７】
パルス発生回路５６は、１ＫＨｚの割合でパルスを発生させ、該周波数信号は、ＬＥＤ２４と、フォトトランジスタ３２による信号検出を同期させるための信号処理回路５８とに供給される。両方の信号の組を受信している間は、処理回路５８内のカウンタは、連続的にゼロにリセットされ、出力回路６０は、出力信号を発生しない。光ビームが遮られて、所定数の光パルス、この場合３パルス、がフォトトランジスタによって受信されない場合、信号処理回路５８は、これを検出して出力回路６０を作動させ、制御モジュール５２への出力信号を生成する。次に制御モジュール５２は、ＲＦ信号を発生し、ユーザのＩＤを確認する適切な応答が受信された時、該制御モジュール５２は、ドアを解錠する信号を送る。この応答時間は、約３．０から３．５ミリ秒（ＭＳ）までであり、ユーザがドアハンドル１４を引くまでには、ドアは既に解錠されている。
【００３８】
ここで、図６及び図７を参照する。図６は、ミラー２３から反射された信号を検出し、又、反射された信号が遮られた時を検出するための、パルス状のＩＲ信号を発生させるのに使用される回路の回路図である。図７ａから図７ｊは、図５の回路に関連した種々の信号を表す。
【００３９】
図６の回路は、電力消費量を最小限に抑えるように設計されており、その結果、電源装置５４において、供給電流は、通常９Ｖから１６Ｖの間である電源に直列の２７ｋωの抵抗Ｒ２９によって制限されている。
【００４０】
動作電圧が＋５Ｖである場合、供給電流は、供給電圧から５Ｖを差し引いて、抵抗Ｒ２９の値で除算した商に等しい。例えば、９Ｖ電源装置の場合、供給電流は１５０μＡ、２４Ｖ電源装置の場合、供給電流は７００μＡになる。これは、以下で説明するように、パルスモードにて最大１００ｍＡまでの電流でＬＥＤ２４を駆動できるように、４．７μＦコンデンサＣ９が十分迅速に帯電されることができるためである。
【００４１】
トランジスタＱ９に対する有効供給電圧は、アバランシェダイオードＤ１により設定される。測定が行われた直後に、Ｃ９は部分的に放電されており、Ｃ９の両端の電圧は、５Ｖの動作電圧を維持するには低すぎる（設定電圧よりも低い数十ｍＶ）ので、定供給電流によってコンデンサＣ９は再充電され、コンデンサＣ９の電圧は、設定電圧レベルまで上がる。この時、トランジスタＣ９は、ＩＣ３Ａ、ＩＣ３Ｂにおける２つのＮＯＲゲート７０、７２によって形成されたフリップフロップをトリガするのに十分に導通状態にあり、次の測定は、図７ａに示すように、ゼロ電圧まで落ちる同期化信号Ｓ１によって開始される。コンデンサＣ７は、電源装置内での高周波数の変動を濾過するが、濾過しない場合には誤信号を生成する恐れがある。
【００４２】
電圧レベル設定は、主として、ツェナーダイオードのように動作し、弱電流で動作するよう設計されているアバランシェダイオードＤ１によって達成される。動作電流は、抵抗Ｒ３０によって設定され、約２０μＡである。この電流値は、Ｑ９のベースエミッタ電圧変化及び温度変化の関数であり、該電流値は、高温で若干下がり、低温で若干上がり、１５℃につき約１μＡ変動する。この動作電流において、アバランシェダイオードは、約４．４Ｖの電圧で安定している。動作電圧（＋５Ｖ）は、アバランシェダイオード電圧（４．４Ｖ）にトランジスタＱ９の電圧Ｖｂｅ（０．６Ｖに等しい）を加えた電圧に等しい。
【００４３】
本システムは、アバランシェダイオードＤ１及びトランジスタＱ９のベースエミッタ接合により形成されたシャントレギュレータによって、過電圧に対して保護されている。本システムは、１００Ｖを上回る入力電圧に対してさえ、６．５Ｖを下回る供給電圧に制限される。このシャントレギュレータは、１００Ｖ連続入力供給から生じる３．５ｍＡという高い供給電流を可能にする。しかしながら、抵抗Ｒ２９は、５７Ｖの永久過電圧に相当する０．１Ｗの電量損失に制限されている。
【００４４】
極性反転に関しては、抵抗Ｒ２９は、ＣＭＯＳ及びＨＣＭＯＳの基板内のダイオードを損傷することなく電流を制限する。
【００４５】
回路の各部分が、種々の電圧及びタイミング信号を発生させるためにどのように構成されているかを述べることにより本回路の動作を説明し、その次に、パルスの発生及び検出について説明する。
【００４６】
トランジスタＱ９によって測定が開始される。コレクタ電圧は、常に供給電圧のほぼ半分である。この電圧は、Ｃ９における有効エネルギーが測定の実施に十分である時に立ち上がる。該電圧がＮＯＲゲート７２の閾値レベルに達した時、出力状態を変更し、ＮＯＲゲート７０、７２によって形成されたフリップフロップは、スタートからの測定シーケンス（Ｓ１−図７ａ）を記憶する。測定が完了すると、Ｑ９の出力は、フリップフロップをリセットする。ゲート７０及びゲート７４の入力におけるＲ２８とＣ１１の組み合わせは、発振器がクロック信号を供給せずに本システムが「ハングアップ」待機消費電力モードでスタートした場合、リセットを提供するものである。
【００４７】
時間定数Ｒ２９、Ｃ９のために、５Ｖレベルの確立が比較的遅い。ＩＣ３ａ及びＩＣ３ｂにおけるＮＯＲゲート７０、７２によって形成されたフリップフロップは、回路上の他の多くの構成要素より前に１Ｖから１．５Ｖまでの低い電圧で動作し始める。フリップフロップは、Ｓ１出力が高又は低のいずれでも動作し始めることができ、フリップフロップがＳ１低、即ち０Ｖで動作し始めた場合、電子回路は、５Ｖレベルに達する前に、１Ｖから１．５Ｖまでの電源が供給されていることを意味する。この結果として、電流消費量は、数ｍＡという比較的に高いものとなる。抵抗Ｒ２９は入力電流を０．３ｍＡより小さい値に制限するので、内部電圧は５Ｖに達することができず、ＩＣ３ａ／ＩＣ３ｂがフリップフロップをリセットすることができず、回路は、非動作高電流消費モードのままになっている。この状況は、フリップフロップのＳ１出力が０Ｖ状態のままである場合に、５００μｓ後にＩＣ３ａ／ＩＣ３ｂがフリップフロップをリセットすることによって、「ＣＰＵウォッチドッグ」として効果的に機能するＲ２９、Ｃ１１の組み合わせによって防止される。これによって、電子部品への電力供給が停止され、該電子部品は非動作高電流消費モードから解除される。従って、内部供給電源は、通常の動作状態において回路に電力を供給するのに必要とされる＋５Ｖに達することができる。通常の動作状態において、Ｓ１出力は４５μｓの間は低いままであり、５００μｓリセット期間は、電子部品の通常の機能性を妨害するものではない。
【００４８】
同期信号Ｓ１は、ゲート７２の出力から取られる。ゲート７０（ＩＣ３ａ）の出力は、サンプル及びホールド回路７３（ＩＣ２０）に供給されるが、そこでは、ピンＣの出力は、図７ｂに示すように、同期信号Ｓ１の逆相であることがわかるであろう。
【００４９】
サンプル及びホールド回路７２の出力は、＋５Ｖパルスの４０μｓ期間の間だけ電力をアナログ回路に供給するための回路９０のピン８９に供給される。これは、図７ａから図７ｊまでに示す信号処理の全ては、この４０μｓ期間内で起こり、その結果、電力消費量が最小限に抑えられることを意味する。
【００５０】
ＮＯＲゲート７４、７６は、Ｒ３３、Ｃ８の組によって設定された５μｓの発振周期を有する発振器（図７ｃの信号ＣＬＫを参照）を構成する。コンデンサＣ８は、動作中の周波数変動を避けるため、熱的に安定した誘導体を有する。発振器は、以下を提供するＩＣ１カウンタにクロック信号を供給する。
（ａ）ピンＤ３にて、周辺光のレベルをサンプリングするパルス。
（ｂ）ピンＤ４にて、ＬＥＤの点灯を示すと同時に、信号レベルをサンプリングするパルス（周辺光及びＬＥＤ信号）。
（ｃ）ピンＤ７及びピンＤ８にて、全体的が番号７６で示されている演算増幅器ＩＣ４によって増幅される信号のパルス。
（ｄ）ピンＤ９にて、測定開始後にメモリ（カウンタＩＣ５）から消去されるパルス。
【００５１】
これらの論理信号は、図７ｃに示すように、夫々パルス幅ｔａ、ｔｂ、ｔｄ、及びｔｅを有する信号ａ、ｂ、ｄ及びｅとして表される。
【００５２】
ここで、参照番号８０によって全体的に示されているＬＥＤ発光段について説明する。
【００５３】
光パルスは、電源とトランジスタＱ５のコレクタとの間に接続されているＬＥＤ２４によって放射される。ＬＥＤを通る電流は、並列抵抗Ｒ２２、Ｒ２３の両端の電圧低下によって測定され、それは、図７ｅの信号Ｓ３として示されている。これにより、Ｑ４で放射された電力を次のように制御する。クロックパルスが、時間ｔｂにてカウンタＩＣ１の出力「Ｄ４」で立ち上がった時、トランジスタＱ５のベース電流は、抵抗Ｒ２０を流れて約４ｍＡまで上昇する。トランジスタＱ５は、ＬＥＤからの電流供給の一部を受け取った時、該ＬＥＤの電流が十分にトランジスタＱ４を導通するまで波形Ｓ３で示すＬＥＤを飽和させる。組み合わせＱ４、Ｑ５によって、フィードバック機構及び０から１００ｍＡまでの間のＬＥＤ電流に対する自己安定性が得られ、この値は、トランジスタＱ４に供給される、図７ｉの波形Ｓ６に示す制御信号に依存する。４７０ｐＦのコンデンサＣ４は、トランジスタＱ４が有効になる前に電流ピークが生成されないように、基本クロックの切替えまでトランジスタＱ５の導通を遅延させる。Ｒ２４、Ｃ５供給組み合わせによって、ＬＥＤ電流が、光検出器段の動作に影響を与え兼ねない、供給電圧の異常を引き起こすのが防止される。ＬＥＤ供給段は、「高電流」でのみ動作する。即ち、トランジスタＱ５のベース電流は約４ｍＡであり、ＬＥＤへの電力供給を制御する電流である、トランジスタＱ４のベース電流は、本システムが完全な視感度で使用された時に０．１ｍＡまで上昇する。完全な視感度とは周辺光の最大レベルである。このようにして、制御電流は、ＬＥＤが点灯されている時間中に限って供給される。
【００５４】
光検出段及び前置増幅段は、参照番号８２で全体的に示されているが、Ｑ１のベースエミッタのキャパシタンスに及ぼす高周波数信号の影響を低減する、トランジスタＱ２のエミッタに結合されて示されているフォトトランジスタ３２によって提供される。また、Ｑ２のコレクタ電圧は、図７ｄに示す前置増幅光信号Ｓ２によって示される段出力の低インピーダンスが得られるように、フォトトランジスタＱ３のコレクタに結合されている。抵抗Ｒ２及びＲ３は、トランジスタＱ１のための電圧分圧器を構成し、該電圧は、１００ｋω抵抗のＲ４を通ってフォトトランジスタＱ１に供給される。これによって、前置増幅器の感度は、フォトトランジスタＱ１のベース上にて−３００ｍＶ／光電流マイクロアンペアに設定される。その結果、前置増幅器段８２は、光パルスを受け取った時に負の電圧パルスを供給する。この段では、６００μＡが消費され、立ち上がり時間は約２μｓである。１ＫＨｚの周波数の場合には約４０μｓ（図７ｃ）の基本クロックのサイクルで供給される。
【００５５】
光電流を有さない段８２の動作点は、Ｑ１のＶｂｅの約３倍、即ち、出力で１．８Ｖであり、その結果、Ｑ１及びＱ２のコレクタ電流は、約１００μＡに固定される。分圧器ブリッジＲ５Ｒ６は、Ｑ２のベース電位を１Ｖに固定する。前置増幅器に非常に短い使用可能時間を与える減結合は存在しない。出力信号は、Ｓ２から５μｓから１０μｓ後に利用可能である。
【００５６】
前置増幅段の出力は、抵抗Ｒ７を介してサンプル及びホールド回路８６、８８に供給されて、第１の段が不安定の原因になり兼ねないキャパシタンスの影響を受けるのを防止する。第１のサンプル及びホールド回路８６は、ＬＥＤの点灯前に、周辺光のレベルをサンプリングするためにクロック周期ｔ３間で動作する。第２のサンプル及び保持回路８８は、信号レベルをサンプリングするために、時間ｔｂ間で、ＬＥＤ点灯中に動作する。後者のサンプリングされた信号は、周辺光の信号よりも低く、ＩＣ４（ＩＣ４Ａ、ＩＣ４Ｂ、ＩＣ４Ｄ）の３つの増幅器によって構成された、全体が参照番号９８で示されている、差動増幅器の反転入力に供給される。ＩＣ４は、全体が参照番号９２、９４、９６、９８で示されている４つの演算増幅器を含む。差動増幅器の利得は、１０である。選択された演算増幅器９２、９４、９６、９８は、低コスト、低電力消費量（約６００μＡ）、及び約４Ｖの低動作電圧である標準的な型式のＬＭ３２４である。利得及びスルーレートは、３０μｓ後に安定した出力をもたらすのに十分である。光検出段と同様に、該演算増幅器は、測定が行われる度に４０μｓの間供給されるにすぎない。該増幅器の出力信号は、図７ｇにおいては信号Ｓ４として示されている。
【００５７】
差動増幅器からの出力信号である信号Ｓ４は、逆流防止ダイオードＤ２を介して経路が定められる。出力電圧は、キャパシタンスＣ３によって保持され、ＬＥＤ２４からの光パルスの放射を制御するのに使用される電圧である。Ｃ３によって保持された電圧は、Ｒ１８、Ｃ３の組によって設定される時間定数を調整することによって、及び存在する時間信号Ｓ４の割合によって設定することができる。放電時間定数は、Ｒ１９、Ｃ３の組及びスイッチＩＣ２Ｃの閉鎖の負荷サイクル（ｔｂ）によって定められる。１秒当たり１０００回の測定で動作するための時間定数は、次のように計算することができる。立ち上がり時間定数は、Ｒ１８＝２．７Ｋ、Ｃ３＝４．７ｐＦ、及び約２０μｓの信号Ｓ４で、約０．８８秒という結果が得られる。放電時間定数は、Ｒ１９＝１Ｋ、Ｃ３＝４．７ｐＦ及びスイッチ開時間が約５μｓで、約０．９４秒という結果が得られる。図７ｉの信号Ｓ６は、ＬＥＤ供給を制御するための電圧を示す。
【００５８】
４番目の増幅器であるＩＣ４  ９６は、周辺光レベルに相当する電圧を固定閾値５００ｍＶと比較する。前置増幅器が大きな光信号（例えば、明るい日光）によって眩惑された時、該信号は、５００ｍｖ閾値を下回っており、演算増幅器９６の出力電圧は、図７ｈに信号Ｓ５で示すように飽和するまで上昇する。
【００５９】
使用中、フォトトランジスタの眩惑によって、飽和が検出される、即ち、ＬＥＤが点灯した時、信号Ｓ５は、増幅器ＩＣ４Ｃの飽和電圧である３．８Ｖまで上昇する。Ｒ３４を通る電流は、トランジスタＱ６を時間ｔｂから時間ｔｅまで飽和させる。同様に、ＬＥＤ２４からのパルスが正しく受け取られた時、差動増幅器９８の出力は約１．４Ｖまで上昇し、抵抗Ｒ１４を通る電流は、トランジスタＱ６をオンにする。時間ｔｂから時間ｔｅまで、Ｑ６のコレクタは、時間ｔｂ及びｔｅ中にはＲ１５及びＲ１６によって、供給電位へ引張られる。上記の２つの状態の一方（又はその両方が同時に）が存在する場合、トランジスタＱ６は飽和してコレクタ電位は上昇せず、その結果、トランジスタＱ７はオフのままである。Ｑ７は、カウンタＩＣ５  １００をリセットするパルスを阻止するか、又は、可能とするトランジスタである。一方、フォトトランジスタ３２が光パルスを受け取らないか、又は、周辺光によって飽和されない場合、トランジスタＱ６はオフのままであり、Ｑ７は時間ｔｅ間にする。
【００６０】
更に、カウンタＩＣ５  １００は、タイミング信号に従って増幅器９０からの出力信号を処理する。トランジスタＱ７がオフのままである場合、カウンタＩＣ５は、時間ｔｅ中に各測定終了時にゼロにリセットされる（図７ｊの信号Ｓ７）。トランジスタＱ７が上記に示したようにオンになった場合、カウンタをゼロにリセットするための各パルスは出力されず、カウンタは、時間ｔｄ中に各測定のクロックパルスを受け取り、従って、信号が遮蔽されている間、カウンタはカウントし、遮断が消滅した時、カウンタがゼロにリセットされる。遮蔽による３つの連続するパルスがカウントされた場合、カウンタは、光バリアが除去されるまでアクティブ出力をオフにする。信号の遮蔽中に本システムによって測定される連続するパルスの数は、１から９までに設定することができるが、但し、１ＫＨｚという周波数においては、出力が３ｍＳで供給されることを意味するので、３が特に好都合であることが見出されている。
【００６１】
ＬＥＤ信号の遮蔽による３つの連続した信号を検出した後、カウンタの出力は、約１００ｍ秒のパルスが供給されるように、Ｒ２５及びＣ６によって構成されたＲＣ結合を介して、ＭＯＳトランジスタ６０に供給される。出力は、電流制限抵抗Ｒ２６を介してＱ８のドレインによって供給される。高電圧及び極性反転に対する保護が、ツェナーダイオードＤ４によって提供される。
【００６２】
前述の回路は、低コストであるという大きな利点を有しており、標準的な構成要素を使用し、自己バイアス回路が使用されていることにより、電流及び電力消費量が非常に低く、平均電流消費量は約０．２ｍＡである。回路電源の調節は、ＬＥＤの高周波の点灯及び増幅器の高周波の動作を可能にする、応答時間を達成するために行われる。供給電圧は、通常９Ｖと１６Ｖとの間で変えることが可能であり、ＬＥＤは、十分な機能を提供するために５μｓの持続時間を有するパルスを印加する必要がある。
【００６３】
このように、供給された回路は、電力が同期信号パルス期間の持続時間中に回路に供給されるだけであるので、電力消費量を最小限に抑えることが理解されるであろうが、これは、電力消費量を最小限に抑えることが重要である車両又はその他の用途において特に有利である。ＬＥＤの点灯を制御するためにパルスを使用すること、及び所定数のサイクルに対するパルスの欠如を検出することは、有利である。
【００６４】
本発明の範囲から逸脱することなく、上述の装置に対して、様々な変更を行なうことができることが理解されるであろう。車両との使用に好適なセンサ・デバイスの他の実施形態を、図８に示す。この場合、光源１１０及び検出器１１４は、ハンドル１４の一端に配置された支柱内１１５に位置する。この場合、反射体１２３（破線で示す）は、ハンドル１４の反対端に位置する。従って、入射ビーム１２６及び反射ビーム１２７は、ハンドル１４及びドア外板１１８に平行であることがわかるであろう。この実施形態は、支柱がハンドル１４と同じ孔を使用する理由により、図１及び図２に示すようなドア外板１１８内の追加の孔が必要ではないという利点を有する。反射体１２３は、ユーザ又はその他によるものであるかを問わず、ミラー反射体１２３上に汚れが堆積する可能性を最小限に抑えるように位置する。従って、また、この実施形態においては、レンズ保護体は不要である。ユーザは、人間工学的な利点をもたらすドア上の任意の場所に手を置くことによって光ビーム特性を変更することができる。この構成は、より簡単且つ容易であり、また、取り付けコストをより抑えることができる。
【００６５】
更に、ＬＥＤ２１０が入射ビーム２１２を発生させる、図１及び図２に示したものと類似の車両ドアハンドル組立体を示す別の実施形態が、図９ａ及び図９ｂに示されているが、該入射ビームは、ミラーを使用せずにフォトトランジスタ２１４によって直接検出される。ユーザが、手をＬＥＤ２１０とフォトトランジスタ２１４との間に挿入した時、手は上述の様にビーム２１２を遮るか、又は変更する。発光ダイオード及びフォトトランジスタは、ユーザによるビームの遮断を容易にするような適切な位置に配置することができる。従って、図９ｂは、図８に示したものと類似のドア外板１８に平行なビームを示している。これらの別の構成は、上述のものと同じか類似の回路で動作するように構成することができる。
【００６６】
図８に示した構成と類似の本発明の別の実施形態を図１０に示す。この実施形態において、センサ筐体２２８は、ドア・ブラケット２２９内に取り付けられ、支柱、即ち光導管２３０は、図８と同じ様に、互いに隣接して、支柱軸線に沿って同じ距離に配置される光源２３２及び検出器２３４を支持する。
【００６７】
また、筐体２２８は、機械式バックアップスイッチ及びロックスイッチ２３５、２３７をそれぞれ有する。この実施形態において反射体はなく、センサ回路は、ユーザの手がハンドル２３６とドア外板２３８との間に挿入された時に、ユーザの手から反射された光を検出することによって動作する。回路は、図６のものと実質的に同じであるが、受け取られる反射パルスがない限り、受信回路５８内のカウンタは、連続的にゼロに設定されるので、出力回路は、出力パルスを発生しない。カウンタＩＣ５  １００は、ユーザの手からの反射後に、３つの連続した光パルスが検出された場合に、図６を参照しながら説明したＭＯＳ送信器に供給される出力信号をカウンタが発生するように、セットアップされている。従って、回路は、ビームがユーザによって反射された時に限り出力を生成し、ユーザのＩＤ信号と組み合わせて、解錠信号がドアに送られ、その結果、ユーザがハンドルを引いた時には、ドアは既に解錠されている。また、回路に対する供給電力は、電力消費量を最小限に抑えるように同期回路の期間中にだけ供給され、前述のように、全ての測定及び信号処理は、この４０μｓ期間内で行われる。
【００６８】
この実施形態は、コストを最小限に抑えるという利点を有し、即ち反射体は必要とされず、支柱２３０は、組み立てを容易にする、ハンドルと同じドア内の開口部を使用する。反射体は必要とされないので、反射体を清浄に維持すること、及び電力増幅などの、反射体に関する問題が回避される。
【００６９】
また、図１に示した配置と類似するが、反射体２３の無い、本発明の別の実施形態を参照する。この実施形態において、信号は、ユーザの手によって反射されて検出器１６に戻る。センサ回路は、図１０を参照しながら説明した同じ方法で動作し、即ち、所定数のパルスをカウントすると、上述したように、ドアを解錠する制御信号を発生させるために、ＭＯＳトランジスタに供給される出力信号が発生するようになる。
【００７０】
本明細書で上述した装置及び回路に対して、本発明の範囲から逸脱することなく様々な他の変更形態を実施することができる。特定の用途及び電力消費量の最小化は、例えば、主電源装置が利用可能で、センサシステムによって必要とされる電力消費量が最小とみなすことができる建物などにおいては、必ずしも必要ではない可能性がある。このような場合、ＩＲ光信号は、連続的な信号によって供給することができ、解錠機構の作動は、所定の期間において連続的な信号の欠如を検出することによって、又は上述の様にパルス数をカウントすることによって、達成することができる。ＬＥＤ及びフォトトランジスタは、ハンドルから独立して配置してもよい。例えば、ドア又は建物の入口に溝を設け、クレジットカード等と類似したプラスティックカードを、ビームを遮るようにスロット間を通すことができ、信号処理回路の出力はを機構の解錠に使用して、感知機構による遠隔操作によって、ユーザがハンドルを開けることができるようにすることができる。
【００７１】
センサ・デバイスは、車両、建物など、様々な用途において使用することができる幾つかの利点を有する。部分的又は全体的に変更又は遮られることにより物体の有無を検出するビームの使用は、様々な用途を有する。例えば、雨センサとして、また、ビームを遮る物体の通過の検出及びカウントに使用することができる。この構造は、使用中の低電力消費量、レンズ及び反射体に及ぼす汚れなどの影響を最小限に抑えるように高電力光パルスを発生させるためにＩＲ  ＬＥＤに供給される最大１００ｍＡまでの駆動電流の使用、使用する場所によっては、高周波パルスに対応できる高速な周波数応答性、広範な動作温度範囲、及び周辺光変動及び電磁干渉に対する良好な雑音排除性など、幅広い使用を容易にする幾つかの利点を有する。光パルスの検出の同期化によって、寄生電気信号及び寄生無線信号に対する良好な排除特性が得られ、所定期間の遮蔽を検出するカウンタの使用によって、回路の誤動作を引き起こす偽信号の影響が最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるセンサシステムを組み込んだ車両ドアハンドル組立体の分解図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるセンサシステムを組み込んだ、図１の車両ドアハンドル組立体が組み立てられ、且つ一部を切り欠いた図である。
【図３】図１及び図２の図で示したような組立られたセンサユニットの斜視図である。
【図４】図３で示したセンサユニットの分解図である。
【図５】図１から図４で使用されるセンサ・デバイスの全体ブロック図である。
【図６】図１から図４までにおいて使用されるセンサ・デバイスの回路図である。
【図７】図６の回路の動作を制御するのに使用される信号のタイミング図、及び図６の回路の様々な部品における信号を示す波形図である。
【図８】図２に示したものと類似であるが、本発明の別の実施形態によるセンサ・デバイスを使用するハンドル組立体を示す図である。
【図９ａ】本発明によるセンサ・デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図９ｂ】本発明によるセンサ・デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明によるセンサ・デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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