(57)【要約】【課題】２個の電気モジュール間に改良された非接触信号送信を可能にする回路及び方法の提供。【解決手段】非接触送信を構築する系は、第１インダクタＬ1を有する第１回路１００と、第２インダクタＬ2を有する第２回路２００，２００’とを具備する。第１回路及び第２回路は電磁結合される。第１回路内で第２回路の１個以上の入力信号の状態を検出するために、第２回路２００は、時間パルス化された信号を発生する信号発生部２５０を有する。信号発生部は、抵抗性要素ＲB1，ＲB2及び容量性要素Ｃ1，Ｃ2を有する。第２回路は、感知パラメータに基づいて抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値を設定すると共に抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値に基づいて時間パルス化された信号の負荷サイクルを設定するよう構成される。時間パルス化された信号は、第１回路で検出され得る、時間にわたる第２回路の負荷を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上の検出パラメータに依存する時間パルス化された信号を発生する信号発生部（２５０）を具備する回路（２００）であって、
前記時間パルス化された信号は、時間にわたって前記回路の負荷を変化させることを特徴とする回路。
【請求項２】
時間パルス化された信号を発生するための信号発生部（２５０）を具備し、該信号発生部は抵抗性要素（ＲB1，ＲB2）及び容量性要素（Ｃ1，Ｃ2）を有する回路（２００）であって、
該回路は、感知パラメータに基づいて前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値を設定するよう構成され、
前記回路はさらに、前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値に基づいて前記時間パルス化された信号の負荷サイクルを設定するよう構成されていることを特徴とする回路。
【請求項３】
前記回路（２００）は自動車の取外し可能な座席内に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の回路。
【請求項４】
前記感知パラメータは、自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は前記取外し可能な座席のシートベルトの締結状態の一方であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の回路。
【請求項５】
前記信号発生部（２５０）はマルチバイブレータ回路を具備することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の回路。
【請求項６】
前記マルチバイブレータは、２個のバイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタ（Ｔ1，Ｔ2）を有し、
前記抵抗性要素（ＲB1，ＲB2）は、前記２個のバイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタのベース又はゲートに接続されていることを特徴とする請求項５記載の回路。
【請求項７】
前記負荷サイクルは、前記抵抗性要素（ＲB1，ＲB2）の抵抗値及び前記容量性要素（Ｃ1，Ｃ2）のキャパシタ値の比に依存することを特徴とする請求項５又は６記載の回路。
【請求項８】
前記マルチバイブレータは２個のトランジスタ（Ｔ1，Ｔ2）を有し、
前記回路は、該２個のトランジスタの一方が導通状態に切り換えられる際に導電状態に切換えられる別のトランジスタ（Ｔ3）を有することを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載のコネクタ構造。
【請求項９】
前記回路は、直列接続されたインダクタ（Ｌ2）及びキャパシタ（ＣL2）をさらに具備し、
前記インダクタ（Ｌ2）及び前記キャパシタ（ＣL2）は共振回路を形成することを特徴とする請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の回路。
【請求項１０】
前記共振回路による信号出力を整流するための整流要素（Ｄ1）をさらに具備することを特徴とする請求項９記載の回路。
【請求項１１】
パルスを発生するための信号発生部（２５０’）を具備し、該信号発生部は抵抗性要素（Ｒ1）及び容量性要素（Ｃ1）を有する回路（２００’）であって、
該回路は、感知パラメータに基づいて前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値を設定するよう構成され、
前記回路はさらに、前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値に基づいて前記パルスの時定数及び振幅の一方又は両方を設定するよう構成されていることを特徴とする回路。
【請求項１２】
前記回路（２００’）は自動車の取外し可能な座席内に配置されることを特徴とする請求項１１記載の回路。
【請求項１３】
前記感知パラメータは、自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は前記取外し可能な座席のシートベルトの締結状態の一方であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の回路。
【請求項１４】
前記回路は、直列接続されたインダクタ（Ｌ2）及びキャパシタ（ＣL2）をさらに具備し、
前記インダクタ（Ｌ2）及び前記キャパシタ（ＣL2）は共振回路を形成することを特徴とする請求項１１ないし１３のうちいずれか１項記載の回路。
【請求項１５】
前記共振回路による出力信号を整流する整流要素（Ｄ1）をさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の回路。
【請求項１６】
第１回路（１００）と、請求項１ないし１４のうちいずれか１項記載の回路に従った第２回路（２００，２００’）とを具備する無接触送信を構築する系であって、
前記第１回路は第１インダクタ（Ｌ1）を有し、
前記第２回路は第２インダクタ（Ｌ2）を有し、
前記第１回路及び前記第２回路は電磁結合されていることを特徴とする無接触送信を構築する系。
【請求項１７】
前記第１回路は自動車本体内に配置され、
前記第２回路は前記自動車の取外し可能な座席内に配置されていることを特徴とする請求項１６記載の系。
【請求項１８】
前記第１回路は信号発生器に接続可能であると共に、さらに前記第２回路の前記第２インダクタを励起する励起信号を発生するよう構成されていることを特徴とする請求項１６又は１７記載の系。
【請求項１９】
前記第２回路は、前記励起信号に応答して前記第１回路に出力信号を送信するよう構成され、
前記出力信号は感知パラメータに依存することを特徴とする請求項１８記載の系。
【請求項２０】
前記第１回路は、さらに前記第２回路により発生した信号を検出すると共に該検出された信号に基づいて感知パラメータを決定するよう構成されていることを特徴とする請求項１６ないし１９のうちいずれか１項記載の系。
【請求項２１】
抵抗性要素（ＲB1，ＲB2）及び容量性要素（Ｃ1，Ｃ2）を有する回路（２００）で実行する方法であって、
該方法が、
時間パルス化された信号を発生する工程と、
感知パラメータに基づいて前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値を設定する工程と、
前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値に基づいて前記時間パルス化された信号の負荷サイクルを設定する工程と
を具備することを特徴とする実行方法。
【請求項２２】
抵抗性要素（Ｒ1）及び容量性要素（Ｃ1）を有する回路（２００）で実行する方法であって、
該方法が、
パルスを発生する工程と、
感知パラメータに基づいて前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値を設定する工程と、
前記抵抗性要素及び前記容量性要素の少なくとも一方の値に基づいて前記パルスの時定数及び振幅の一方又は両方を設定する工程と
を具備することを特徴とする実行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２個の電気モジュール間の非接触接続に関し、特に、無線クロックスプリングとして、自動車本体及び取外し可能な座席間、又はダッシュボード及びステアリングホイール間の非接触信号送信を可能にする２個の電気モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日製造される多くの自動車において、自動車本体に固定される別の電気モジュールと非接触で通信するよう構成された電気モジュールを有する取外し可能な座席が予測されている。可能性のある解決策は、自動車本体上に第１インダクタを有する第１モジュールと、取外し可能な座席上に第２インダクタを有する第２モジュールとを配置することである。第１モジュール及び第２モジュールは、十分な磁気結合を提供するのに結合係数を十分に高くするようにトランスのそれぞれ１次側及び２次側を形成する第１インダクタ及び第２インダクタ間に比較的小さな空間が設けられるように、それぞれ自動車本体及び取外し可能な座席に配置される。
【０００３】
このような非接触送信系はまた、ステアリングコラム及びステアリングホイール間に位置する装置である自動車の無線クロックスプリングとして実施可能である。このクロックスプリングは、エアバッグシステムに、又はステアリングホイールのボタンから自動車本体に全ステアリングホイール位置で信号を送る。自動車本体及び取外し可能な座席間に非接触送信を構築する系と同様に、第１インダクタを有する第１モジュールを自動車本体に配置することができ、第２インダクタを有するクロックスプリングが予測できる。このため、誘導結合された第１及び第２モジュールは非接触クロックスプリングを形成する。
【特許文献１】国際公開第２００４／０９８９４３号明細書
【特許文献２】特開平７−２６７０４４号公報
【特許文献３】特表２００４−５１９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術による系において、第１モジュールに受信される信号の品質は悪いことが多い。従って、第１モジュール及び第２モジュール間に非接触送信を構築する改良された系に対するニーズがある。
【０００５】
従って、本発明は、２個の電気モジュール間に改良された非接触信号送信を可能にする回路及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１実施形態に従った回路は、時間パルス化された信号を発生するための信号発生部を具備する。この信号発生部は、抵抗性要素及び容量性要素を有する。回路は、感知されたパラメータに基づいて抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値を設定するように構成され、さらにその値に基づいて時間パルス化された信号の負荷サイクル（duty cycle）を設定するよう構成される。
【０００７】
例えば、自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は取外し可能な座席のシートベルトの締結状態等の感知パラメータに基づき、抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値を設定するよう構成された回路を予測することは特に利点がある。実際、第１モジュール及び第２モジュール間の非接触送信用の系において、第１モジュールでの抵抗性要素の抵抗値又は容量性要素のキャパシタンス値の決定は、第２モジュールでの感知パラメータの状態を決定することを可能にする。
【０００８】
抵抗性要素は可変抵抗器の形態で予測でき、その抵抗値は感知パラメータに依存する。同様に、容量性要素は可変キャパシタの形態で予測でき、そのキャパシタンス値は感知パラメータに依存する。或いは、抵抗性要素は、感知パラメータの関数として回路に付加された又は回路から除去された複数の抵抗を有してもよい。同様に、容量性要素は、感知パラメータの関数として回路に付加された又は回路から除去された複数のキャパシタを有してもよい。
【０００９】
本発明の第１実施形態に従った回路は、抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の設定値に基づいて発生した時間パルス化された信号の負荷サイクルを設定するよう構成される。これは、負荷サイクルが非常に信頼性高く安定した方法で計測できるパラメータであるので、特に利点がある。このため、第２モジュールから第１モジュールに誘導送信された出力信号は、高品質で第１モジュールに受信された第１モジュールで処理される。
【００１０】
本発明の第１実施形態に従った回路の好適な一実施形態によれば、信号発生部は、２個のバイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有するマルチバイブレータ回路を具備し、抵抗性要素は２個のバイポーラトランジスタ又はＦＥＴのベース又はゲートに接続される。マルチバイブレータの負荷サイクルは抵抗性要素の抵抗値及び容量性要素のキャパシタンス値の比に連関しているので、マルチバイブレータからなる第２モジュールによって信号出力の負荷サイクルを計測することにより、感知パラメータの状態に関する情報を引き出すことが可能になる。
【００１１】
本発明の第１実施形態に従った回路の別の実施形態によれば、マルチバイブレータは２個のトランジスタを有し、本発明に従った回路は、２個のトランジスタの一方が導通状態にスイッチされると導通状態にスイッチされるよう構成される別のトランジスタを有する。追加のトランジスタを予測することは、非接触送信を介して本発明に従った回路により送信された出力信号を増幅することを可能にするので、特に利点がある。特に、この追加のトランジスタにより、本発明に従った回路の出力信号の高レベル及び低レベル間の振幅差の増大化が可能になる。これにより、非接触送信を介して第２モジュールから第１モジュールに送信された信号において高レベル及び低レベル間のより容易な差動化が可能になるので、負荷サイクルの計測及び感知パラメータの計測品質を改善する。
【００１２】
本発明の一実施形態に従った回路のさらに別の実施形態によれば、回路は、直列に接続されると共に共振回路を形成するインダクタ及びキャパシタをさらに有する。第１モジュールの第１インダクタ及び第２モジュールの第２インダクタ間の電磁結合係数が十分に高い値を有する場合、例えばフェライトコアが第２インダクタ内に配置される場合、別のキャパシタは不要である。しかし、電磁結合が十分でない場合、第２インダクタと直列の別のキャパシタを予測することにより、誘導送信された信号を増幅することが可能になる。
【００１３】
本発明の第２実施形態によれば、パルスを発生すると共に抵抗性要素及び容量性要素を有する信号発生部を具備する回路が提供される。回路は、感知パラメータに基づいて抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値を設定するよう構成され、さらにその値に基づいてパルスの時定数及び振幅の一方又は両方を設定するよう構成される。
【００１４】
例えば、自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は取外し可能な座席のシートベルトの締結状態等の感知パラメータに基づき、抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値を設定するよう構成された回路を予測することは特に利点がある。実際、第１モジュール及び第２モジュール間の非接触送信用の系において、第１モジュールでの抵抗性要素の抵抗値又は容量性要素のキャパシタンス値の決定は、第２モジュールでの感知パラメータの状態を決定することを可能にする。
【００１５】
本発明の第２実施形態に従った回路が、時定数及び振幅の一方又は両方が抵抗性要素及び容量性要素の少なくとも一方の値に基づくパルスとして出力信号を発生するよう構成されると、特に利点のある非接触送信を構築するための系を達成可能である。実際、この系の第２モジュールでの感知パラメータの状態は、その系の第１モジュールで受信されたパルスの時定数及び振幅の一方又は両方を計測することによって決定することができる。特に、このようなパルスの時定数は、抵抗性要素の抵抗値と容量性要素のキャパシタンス値の積に関連する。振幅は、抵抗性要素の抵抗値、容量性要素のキャパシタンス値、及び第１モジュール及び第２モジュール間の距離の関数である。
【００１６】
本発明に従った非接触送信を構築するための系は、本発明の第１実施形態又は第２実施形態の一方に従った第１回路及び第２回路を有する。ここで、第１回路は第１インダクタを有し、第２回路は第２インダクタを有し、第１回路及び第２回路は電磁結合される。
【００１７】
本発明に従った系の好適な一実施形態によれば、第１回路は、優先的には交流信号発生器である信号発生器に接続可能であり、さらに第２回路の第２インダクタに誘導送信された信号を発生するよう構成される。
【００１８】
本発明のさらに別の好適実施形態によれば、第２回路は、励起（exciting）信号に応答して第１回路に出力信号を送信するよう構成される。ここっで、出力信号は感知パラメータに依存する。
【００１９】
本発明に従った系の別の好適な実施形態によれば、第１回路は、第２回路により送信された信号を検出し、検出された信号に基づいて感知パラメータを決定するよう構成される。
【００２０】
本発明に従った非接触送信を構築するための系は、自動車で実施する際、特に第１回路が自動車本体で予測され、第２回路が取外し可能な座席上に又は無線クロックスプリングとして配置される際に、特に利点がある。第２回路が取外し可能な座席に配置されると、例えば取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は取外し可能な座席のシートベルトの締結状態等の多くの異なる種類のパラメータは、非接触送信を用いて感知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態に従って非接触送信を構築するための第１回路１００及び第２回路２００からなる系を示す。第１回路１００は第１インダクタＬ1を有するのに対し、第２回路２００は第２インダクタＬ2を有するので、第１回路１００及び第２回路２００はトランスのそれぞれ１次回路及び２次回路を形成する。従って、インダクタＬ1，Ｌ2は電磁結合により相互作用する。
【００２３】
第１回路１００は、優先的には交流信号発生器である信号発生器に接続可能である。信号発生器は、第１回路１００の第１インダクタＬ1から第２回路２００の第２インダクタＬ2に誘導送信される信号を発生する。第２回路２００の第２インダクタＬ2は、第２インダクタＬ2と並列に接続されたキャパシタＣL2を有する共振回路の一部である。このため、第２インダクタＬ2に誘導送信された信号は、励起信号に応答して発振する共振回路を励起する。
【００２４】
優先的にはダイオードＤ1である整流要素は、共振回路のキャパシタＣL2に接続される。特にダイオードＤ1のアノードは、第１インダクタＬ2及びキャパシタＣL2の間に配置された接続点Ａに接続される。ダイオードＤ1のカソードは非安定マルチバイブレータ回路２５０に接続されるので、共振回路により誘導受信された励起信号は、ダイオードＤ1により整流され、次に非安定マルチバイブレータ回路２５０に供給される。ダイオードＤ1のカソードはキャパシタＣ3と直列に接続され、ダイオードＤ1及びキャパシタＣ3の直列接続は、共振回路のキャパシタＣL2と並列接続される。
【００２５】
非安定マルチバイブレータ回路２５０は、２個のクロス接続されたトランジスタＴ1，Ｔ2と、抵抗ＲB1，ＲC1，ＲB2，ＲC2及びキャパシタＣ1，Ｃ2の回路網とからなる。抵抗ＲB1は、ダイオードＤ1のカソード及びキャパシタＣ3の間に位置する接続点Ｂと、バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ1のベース／ゲートとの間に接続される。抵抗ＲC1は接続点Ｂ及びバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ1のコレクタ／ドレーンの間に接続される。キャパシタＣ1は、抵抗ＲB1及びバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ1のベース／ゲートの間に位置する接続点Ｃと、バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンに位置する接続点Ｄとの間に接続される。
【００２６】
同様に、抵抗ＲB2は、接続点Ｂと、バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ2のベース／ゲートとの間に接続される。抵抗ＲC2は、接続点Ｂ及びバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンに位置する接続点Ｄの間に接続される。キャパシタＣ2は、抵抗ＲC1及びバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ1のコレクタ／ドレーンの間に位置する接続点Ｅと、抵抗ＲB2及びバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ2のベース／ゲートの間に位置する接続点Ｆとの間に接続される。バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ1，Ｔ2のエミッタ／ソースは互いに接続され、共振回路の第２インダクタＬ2及びキャパシタＣL2の間に位置する接続点Ｇに接続される。接続点Ｇは接続点Ａとは異なる。
【００２７】
バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンは、追加のバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ3のベース／ゲートにさらに接続される。バイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ3のコレクタ／ドレーンはダイオードＤ2を介して接続点Ａに接続され、エミッタ／ソースは接続点Ｇに接続される。ダイオードＤ2のアノードは接続点Ａに接続され、カソードはバイポーラ／ＦＥＴトランジスタＴ3のコレクタ／ドレーンに接続される。
【００２８】
本発明によれば、抵抗性要素ＲB1，ＲB2及び容量性要素Ｃ1，Ｃ2の一方又は両方は可変抵抗器又は可変キャパシタの形態で実施でき、その抵抗値又はキャパシタンス値は、例えば自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は取外し可能な座席のシートベルトの締結状態等の感知パラメータの関数である。或いは、抵抗性要素ＲB1，ＲB2及び容量性要素Ｃ1，Ｃ2は、感知パラメータの関数として系に追加され又は系から除去された複数の抵抗又はキャパシタを有してもよい。
【００２９】
第２回路２００による信号出力は、第２インダクタＬ2によって第１回路１００の第１インダクタＬ1に誘導送信される。従来の系とは反対に、本発明に従った第２回路２００の負荷は、第１回路１００の１次側で見られる経時変化する。というのは、第１インダクタＬ1の電力消費が経時変化するからである。信号発生器と直列に接続された抵抗ＲL1で計測すると、電流／電圧の変動が生じている。この直列接続は共振回路と並列接続される。
【００３０】
次に、図２を参照して、本発明に従った第１回路１００及び第２回路２００からなる系の動作原理を詳細に説明する。図２は、第１回路１００及び第２回路２００で計測された複数の電圧の時間変化を示すグラフである。
【００３１】
ローパスフィルタ（図示せず）後の抵抗ＲL1で計測した出力信号Ｖoutputは、図２の時間にわたって表わされる。さらに、第２回路２００のキャパシタＣ3での電圧ＶC3、トランジスタＴ1のベース／ゲートでの電圧Ｖ1、トランジスタＴ2のベース／ゲートでの電圧Ｖ2及びトランジスタＴ3のベース／ゲートでの電圧Ｖ3は、時間にわたって表わされる。図２に表わされる電圧は、接続点Ｇでとった接地電圧に対して計測される。
【００３２】
本発明によれば、第２回路２００における励起信号は、ダイオードＤ1によって整流され、次にキャパシタＣ3に印加される。キャパシタＣ3のキャパシタンス値はキャパシタＣ1，Ｃ2のキャパシタンス値よりかなり大きい。従って、図２に示されるように、キャパシタンスＣ3における電圧は、電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3の変動と比較して変動が非常に小さい。このため、キャパシタＣ3が一旦充電されると、電圧ＶC3がほぼ一定になると考えられるので、供給電圧ＶC3は本発明による非安定マルチバイブレータ回路２５０に印加される。
【００３３】
非安定マルチバイブレータ回路２５０において、第１トランジスタＴ1及び第２トランジスタＴ2の出力は相補的である。非安定マルチバイブレータ回路２５０は２つの不安定状態を有し、一方の状態から他方の状態に交互に切り換え、キャパシタＣ1，Ｃ2の充電に依存した時間だけ各状態にある。
【００３４】
図２に見られるように、過渡期間の後、電圧Ｖ2はトランジスタＴ2のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に等しいので、トランジスタＴ2はオンに切り換えられると共に電圧Ｖ1は降下し、トランジスタＴ1はオフに切り換えられる。トランジスタＴ3のベース／ゲートでの電圧Ｖ3は0ボルトであるので、トランジスタＴ3はオフになる。上述の条件は初期状態を規定し、そこから電圧の変化を考えることにする。
【００３５】
第１期間において、キャパシタＣ1は抵抗ＲB1により供給電圧ＶC3で充電されるので、キャパシタＣ1での電圧Ｖ1は、トランジスタＴ1が導通し始めるトランジスタＴ1のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に到達するまで、時定数ＲB1*Ｃ1で増加する。その一方で、トランジスタＴ2は依然として導通状態のままであり、電圧Ｖ2は、トランジスタＴ2が導通するトランジスタＴ2のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に等しい。トランジスタＴ1はこの期間中に導通状態に切り換わらないので、抵抗ＲC1を通る電流はなく、抵抗ＲC1での電圧降下はない。キャパシタンスＣ1が十分に充電される結果、電圧Ｖ1がトランジスタＴ1のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧値に到達すると、トランジスタＴ1はオンに切り換わる。その結果、電流は抵抗ＲC1及びトランジスタＴ1を流れる。電圧Ｖ2は降下し、トランジスタＴ2はオフに切り換わる。
【００３６】
第２期間において、トランジスタＴ1は導通状態に切り換わるので、電圧Ｖ1はトランジスタＴ1のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に等しい。トランジスタＴ2はこの期間にオフに切り換わるので、抵抗ＲC2を通る電流はなく、抵抗ＲC2での電圧降下はない。この期間中、キャパシタＣ2は抵抗ＲB2を通って供給電圧ＶC3で充電される。このため、電圧Ｖ2は、時定数ＲB2*Ｃ2で増加する。第１期間と同様に、キャパシタＣ2での電圧Ｖ2がトランジスタＴ2のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に到達すると、トランジスタＴ2はオンに切り換わる。トランジスタＴ2がオンに切り換わると、トランジスタＴ1のベース／ゲートでの電圧Ｖ1は降下し、トランジスタＴ1はオフに切り換わる。その後、処理は無期限に繰り返してもよい。
【００３７】
図２に見られるように、トランジスタＴ1が導通状態に切り換わる、すなわちトランジスタＴ2がオフに切り換わると、トランジスタＴ3は導通状態に切り換わる。実際、トランジスタＴ2は導通状態でないと、抵抗ＲC2を通る電流はないので、供給電圧ＶC3はトランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンに印加される。トランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンはトランジスタＴ3のベース／ゲートに接続されているので、トランジスタＴ2のコレクタ／ドレーンでの高電位差はトランジスタＴ3のベース／ゲート及びエミッタ／ソース間の電圧に到達するのに十分であり、トランジスタＴ3は導通状態に切り換わる。しかし、トランジスタＴ2が導通状態に切り換わると、トランジスタＴ2の電圧降下はトランジスタＴ3を導通状態に切り換えるのに十分ではないので、トランジスタＴ3はオフになる。
【００３８】
図２に見られるように、第１回路１００で受信される信号の出力電圧Ｖoutputは、信号Ｖ3の高レベル及び低レベルに対応する高レベル及び低レベルを有する。特に、出力信号Ｖoutputの負荷サイクル及び周波数は電圧Ｖ3の負荷サイクル及び周波数に対応する。出力信号Ｖoutputのオン及びオフの切換え回数は、キャパシタＣ1，Ｃ2のキャパシタンス値と共に抵抗ＲB1，ＲB2の抵抗値に直接連関するので、オン及びオフの切換え回数を計測することにより、抵抗ＲB1，ＲB2の抵抗値及びキャパシタＣ1，Ｃ2のキャパシタンス値により反映されるパラメータの状態を決定することを可能にする。
【００３９】
図３は、第１回路１００及び第２回路２００の電圧ＶC3，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖoutputの時間変化を示すグラフである。ここで、パラメータは図２とは変わっている。実際、図３に示されるシミュレーションにおいて、抵抗ＲB2の抵抗値は図２に示される抵抗ＲB2の抵抗値の約１／３である。図３の抵抗値ＲB2の抵抗値は図２の約１／３であるので、キャパシタＣ2を充電するのに要する時定数は図２の対応する時定数の約１／３である。トランジスタＴ2の切換えに要する時間は図２と比較して短いので、第１回路１００で受信される出力信号Ｖoutputは、図２の高レベルの持続時間と比較して持続時間が短い高レベルである。
【００４０】
第２回路２００は非安定マルチバイブレータ回路２５０を優先的に具備する場合であっても、別の回路部２５０が時間パルス化された信号を発生する技術的機能を実行する場合、その回路部２５０を予測してもよい。この時間パルス化された信号の負荷サイクルは、第２回路２００の抵抗性要素の抵抗及び容量性要素のキャパシタンスの一方又は両方に依存する。
【００４１】
この点に関し、回路部２５０はマルチバイブレータとして優先的に予測される信号発生部２５０であるが、別の種類のタイマ回路として設計されてもよい。例えば、信号発生部２５０はまた、信号発生部２５０が時間パルス化された信号を発生する限り、少なくとも１個のタイマチップを具備してもよい。この時間パルス化された信号の負荷サイクルは、第２回路２００の抵抗性要素の抵抗及び容量性要素のキャパシタンスの一方又は両方に依存する。
【００４２】
さらに、図１に示されたように本発明の第１実施形態に従った第２回路２００は特に非安定マルチバイブレータ回路２５０を具備するものとして説明されている場合であっても、例えば、単安定マルチバイブレータ回路等の別の種類のマルチバイブレータも予測される。この場合、１パルスのみが発生する。
【００４３】
図４は、本発明の第２実施形態に従った第１回路１００及び第２回路２００’からなる系を示す。第１回路１００は図１に関して説明された第１回路１００と基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【００４４】
第２回路２００’は、キャパシタＣL2と共振回路を形成するインダクタＬ2を有する。優先的にはダイオードＤ1である整流要素は、ダイオードＤ1が共振回路による励起信号出力を整流するように配置される。ダイオーＤ1のアノードは、キャパシタＣL2及びインダクタＬ2間に配置された接続点Ａに接続される。ダイオードＤ1のカソードは抵抗Ｒ1に接続される。キャパシタＣ1は、インダクタＬ2及びキャパシタＣL2間に配置された、接続点Ａとは異なる接続点Ｈに抵抗Ｒ1と直列に接続される。最後に、抵抗Ｒ2はキャパシタＣ1と並列接続される。
【００４５】
本発明によれば、回路２００’は、例えば自動車の取外し可能な座席上に乗客がいるかどうか、又は取外し可能な座席のシートベルトの締結状態等の感知パラメータに応答して、抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1の抵抗値の一方又は両方を設定する。この結果、感知パラメータの状態は、抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1の抵抗値の一方又は両方により反映され得る。
【００４６】
抵抗Ｒ1及びキャパシタＣ1はそれぞれ可変抵抗器及び可変キャパシタの形態で実施可能である。ここで、可変抵抗器及び可変キャパシタのそれぞれ抵抗値及びキャパシタンスは感知パラメータの関数である。或いは、抵抗Ｒ1、キャパシタＣ1は、感知パラメータの関数としての系に追加され又は系から除去された複数の抵抗、キャパシタを有してもよい。
【００４７】
第１回路１００及び第２回路２００’からなる系の動作原理の一例を説明する。第１回路１００は、優先的には交流信号発生器である信号発生器に接続可能であり、この信号発生器は第１インダクタＬ1から第２回路２００’の第２インダクタＬ2に誘導送信される励起信号を発生するので、共振回路を励起する。次に、第２回路２００’に受信された励起信号はダイオードＤ1により整流され、整流された信号は抵抗Ｒ1及びキャパシタＣ1の直列接続に印加される。このため、キャパシタＣ1は、抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1のキャパシタ値の積に等しい時定数で充電される。
【００４８】
パルス信号は発生後、第１回路１００で１次側に見られる第２回路２００’の充電負荷を反映する。というのは、第１インダクタＬ1の消費電力は経時変化するからである。
【００４９】
受信出力信号Ｖoutputは、第１回路１００の抵抗ＲL1において電圧のローパスフィルタの後、見られる。出力信号Ｖoutputは、パルスの時定数及び振幅の一方又は両方を決定するために分析される。時定数は抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1のキャパシタンス値に直接関係するので、感知パラメータの状態を決定することができる。さらに、パルスの振幅は、第１回路１００及び第２回路２００’を分離する距離と共に、抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1のキャパシタンスの関数であるので、感知パラメータの状態もまた、パルスの振幅を計測することにより決定することができる。
【００５０】
或いは、感知パラメータは、抵抗Ｒ2の抵抗値を設定することにより反映され得る。この場合、キャパシタＣ1の無負荷時間は、第１回路１００で計測され感知パラメータの状態を決定する。
【００５１】
抵抗Ｒ1及びキャパシタＣ1を有する本発明の第２実施形態に従った第２回路２００’の回路部２５０’は、時定数及び振幅が抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1のキャパシタンス値に依存するパルスを発生する。このため、抵抗Ｒ1の抵抗値及びキャパシタＣ1のキャパシタンス値の一方又は両方は検出パラメータに依存するので、回路部２５０’は、時定数及び振幅が検出パラメータに依存するパルスを発生する信号発生器（２５０’）である。この結果、負荷サイクル及び周波数が感知パラメータに依存する時間パルス化された信号を発生する、本発明の第２実施形態に従った回路２００’の信号発生部（２５０’）及び本発明の第１実施形態に従った回路２００の信号発生部（２５０）は、同様の技術的機能を実行する。
【００５２】
本発明に従った系が第１インダクタＬ1を有する第１回路１００と、第２インダクタＬ2を有する第２回路２００，２００’とを具備するものとして説明したが、例えば、第１回路１００及び第２回路２００，２００’間に高周波信号を送信する必要がある用途の場合、第１回路１００及び第２回路２００，２００’の各々でインダクタＬ1，Ｌ2をアンテナに置換することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態に従った系を示す単純化した回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従った系における異なる電圧の時間変化を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に従った系における異なる電圧の時間変化を示すグラフであり、図２とは異なる値のマルチバイブレータ回路の抵抗性要素が選択されている。
【図４】本発明の第２実施形態に従った回路を示す単純化した回路図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００          第１回路
２００，２００’  第２回路
２５０          信号発生部
Ｃ1，Ｃ2，ＣL2    キャパシタ（容量性要素）
Ｄ1              ダイオード
Ｌ1，Ｌ2          インダクタ
Ｒ1，ＲB1，ＲB2  抵抗（抵抗性要素）
Ｔ1，Ｔ2          バイポーラトランジスタ／ＦＥＴ
Ｔ3              別のトランジスタ
【図１】
2007097184.tif 000003
【図２】
2007097184.tif 000004
【図３】
2007097184.tif 000005
【図４】
2007097184.tif 000006