本發明涉及用于機動車輛的遠程控制裝置的電子組件。
其在遠程控制裝置的領域中發現一個特別但非限制性的應用。
背景技術:
在機動車輛的遠程控制領域,遠程控制裝置允許基本功能的執行,諸如以大約50米量級的范圍的機動車輛的遠程鎖定/解鎖。但是,最復雜的功能現在經由所述遠程控制裝置執行,諸如舒適功能(車輛的遠程預暖)或在遠程控制裝置的而屏幕上顯示車輛的狀態的功能。這些功能要求長范圍通信。為此,用于遠程控制裝置的電子組件包括發射器/接收器和頻率放大器,其允許在所述遠程控制裝置和機動車輛之間建立通信,且由此獲得500米量級的范圍。此外,電子組件包括電功率源(紐扣電池),以為所有這些電子部件供電。紐扣電池傳送3V量級的電壓。紐扣電池的優勢在于,與桿狀電池相比,其具有小的總尺寸,這是空間有限的遠程控制裝置關注的。
但是,該現有技術的缺點在于,頻率放大器在與機動車輛通信且特別是在每個射頻傳送時,要求100mA量級的高電流。當頻率放大器所需的高電流流動時,紐扣電池——其具有內部電阻——經歷非常大的壓降,為1V的量級。因而,紐扣電池非常快速地放電且因此僅供應2V電。該過快的放電和該高的壓降因此導致包括所述電子組件的遠程控制裝置的失效,諸如落到操作電壓以下且因此所述遠程控制裝置的通信范圍的減小或甚至損失信息的重新初始化。將注意到,這樣的遠程控制裝置的極限操作電壓為大約2V。
在該背景下,本發明意圖解決關于以上的缺點。
技術實現要素:
為此,本發明提出一種用于機動車輛的遠程裝置的電子組件,其中,所述電子組件包括:
-電源;
-超級電容器組,所述超級電容器組與電源并聯布置;
-發射器/接收器,連接至所述超級電容器組;和
-頻率放大器級,連接至所述發射器/接收器。
相應地,如以下細節顯示,在通過發射器/接收器的射頻發射時,超級電容器將放電而并非電源放電,例如以供應所述發射所需的電力,這使得可以掩蓋電源的內部電阻。因此,在電源的端子處不再有任何電壓降。
在非限制性實施例中,電子組件可以具有以下附加特征的一個或多個:
-所述電子組件包括用于超級電容器組的保護塊,以限制從超級電容器組到電源的電流需求,
-超級電容器組具有大于或等于十毫法的值,
-超級電容器組具有大于或等于一百五十毫法的值,
-超級電容器組包括單個超級電容器,其具有兩百二十毫法的值。
還提出一種用于機動車輛的遠程控制裝置,其中,所述遠程控制裝置包括具有上述特征任一項的電子組件、用戶控制裝置和天線。
附圖說明
本發明和它的各種應用將在閱讀以下描述和研究伴隨其的附圖之后被更好地理解。
圖1示出根據本發明的用于遠程控制裝置的電子組件的示意圖。
圖2示出遠程控制裝置的示意圖,其適于與機動車輛通信,所述遠程控制裝置包括圖1的電子組件。
具體實施方式
出現在不同附圖中在結構或功能方面相同的元件保留相同的附圖標記,除非另外指出。
用于運程控制裝置2的電子組件1參考圖1描述。
如圖1所示,根據一個非限制性的實施例,電子組件1包括:
-電源10;
-超級電容器組11,所述超級電容器組11與電源10并聯布置;
-發射器/接收器12,連接至所述超級電容器組11;和
-頻率放大器級13,連接至所述發射器/接收器12。
在一個非限制性例子中,電源10是紐扣電池。在一個非限制性例子中,電源10供應3V的電壓Vb,且對于25℃的外界溫度,具有大約10Ω的內部電阻,對于-20℃的外界溫度,該內部電阻為大約50Ω。
在說明書的其余部分,將利用紐扣電池的非限制性例子。
紐扣電池10連接在超級電容器組11的上游側上。這將使得可以為所述組11充電。
超級電容器組11包括一個或多個超級電容器C。在圖1所示的一個非限制性例子中,超級電容器組11包括單個超級電容器C。具有單個超級電容器C的事實使得可以減小被使用的空間。在一個非限制性實施例中,該超級電容器的電容是一百毫法的量級,以使得可以一方面將100mA量級的高供電電流傳送到電子組件1,另一方面超級電容器組11足夠小以插入到遠程控制裝置2的小空間。大約一百mF的大小的該量級還防止超級電容器C的過快放電。具有該量級的電容的超級電容器具有0.1Ω量級的內部電阻。
相應地,在一個非限制性實施例中,超級電容器C(或放在一起的多個超級電容器)的電容大于或等于150mF。該下極限值使得可以考慮在遠程控制裝置2和機動車輛V之間使用的特定通信協議(特別是,射頻(RF)幀的發射時間、發射重復周期)和遠程控制裝置2的自主性。該特定協議用于遠程控制,諸如在一個非限制性例子中,機動車輛V的狀態的顯示。在一個非限制性例子中所述的特定通信協議的特征如下。
射頻幀發射時間為26ms至55ms,而射頻幀重復時間為40ms至140ms。在涉及發射的重復時,前兩個RF發射之間的時間為75ms;第二和第三發射之間的時間為45ms。
該序列(通過75ms和45ms間隔的三個RF發射)在本申請中根據用戶的命令重復多次。
在以溫度限定的使用輪廓(15%的時間為60℃、75%的時間為25℃,10%的時間為-10℃)中,裝置2的自主性是兩年。
應注意,幀的發射越短,能量需求越低、超級電容器的值可減小得越多。相應地,對于具有較短幀的一些通信協議,可存在對于組11的超級電容器C(或放在一起考慮的組11的多個超級電容器C)的10mF的下極限值。此外,將注意到,超級電容器C(或放在一起的組11的多個超級電容器C)的上極限值特別地通過遠程控制裝置1中可用的空間確定。
在一個非限制性例子中,超級電容器C的值為220mF,且其尺寸是2cm乘1cm的量級。其可抵抗10A量級的極限電流。
發射器/接收器12在下游側連接至超級電容器組11,在上游側連接至放大器塊12。超級電容器組11因此使得可以為發射器/接收器12供應電力。
遠程控制裝置2(或無手系統)在圖2中展現。在一個非限制性實施例中,其包括:
-屏幕20,用于顯示特別是源自機動車輛V的信息;
-用戶控制裝置21;
-電子組件1;和
-天線22。
當用戶發出一命令時,在一個非限制性例子中,為使機動車輛V預暖的命令或顯示機動車輛B的狀態的命令,它們從遠程控制裝置2的用戶控制裝置21這樣做。在這個時刻,管理遠程控制裝置2和機動車輛V之間的通信的協議被觸發。該通信協議涉及多個射頻(RF)幀從遠程控制裝置2發射和通過源自機動車輛V的幀的所述裝置2的多個RF幀的接收(更具體地來自所述車輛的發射器/接收器)。
該發射/接收通過發射器/接收器12和頻率放大器級13實現,這使得可以增加RF發射功率和因此經由天線22在相對于車輛V大約500米的距離上發送命令。連接在放大器級13的下游側和天線22的上游側22的開關15使得可以將所述天線22設置到接收模式或發射模式。在一個非限制性例子中,天線22以大約434MHz發射。
一系列RF幀(稱為分幀)的發射要求100mA量級的供電電流,因為放大器級13要求使用高電流。該量級的高電流因此允許長距離RF發射。
在發射一系列RF幀時,超級電容器組11放電,以便供應用于向發射器/接收器12和向放大器級13的所述發射所需的電流(100mA)。
由于超級電容器C的內部電阻,存在電壓降,但是與電子組件1的電壓Vb(3V)相比,該電壓降非常小(100mV的量級)。紐扣電池10本身不再經歷任何電壓降,結果是其不再使電壓Vb降級。
相應地,由于超級電容器組11,紐扣電池10的消極影響被掩蓋。規避了紐扣電池10的內部電阻。換句話說,因此規避了可形成1V(25℃時)至當電池冷時的3V(在-20℃時)的電壓降。紐扣電池10的老化的影響——其內部電阻隨年齡而增加——也被規避。
遠程控制裝置2可在沒有紐扣電池時運行幾秒,因為現在是超級電容器組11提供其運行所需的電力。
相應地,在存在與紐扣電池的接觸損失的情況下,其可例如如果用戶不小心將遠程控制裝置2掉落時發生,電子組件1不會有電壓的任何微小干擾。因此,沒有遠程控制裝置2的重新初始化。因此,在向裝置2的可重寫存儲器中寫入信息時沒有信息損失,所述信息被供應給車輛V的用戶。
將注意到,RF發射時間決定所消耗的電力。遠程控制裝置2和車輛之間的交換越長,對于供電電流的需求的時間越長,且因此用于供應該電流需求的組11的超級電容器C的放電時間越長。
因此,超級電容器組11的尺寸被設置為,一方面,超級電容器或電容器沒有太快速放電,另一方面,緩解不能包括大尺寸的超級電容器或大尺寸的RF天線22的遠程控制裝置2的尺寸約束。
在超級電容器C放電的同時,與超級電容器C并聯連接的紐扣電池10為超級電容器C充電至其自己的電壓,即3V(當紐扣電池被充電到最大值時),直到電壓在所述紐扣電池10和超級電容器組11之間達到平衡。
必須記住,紐扣電池10充電比超級電容器C放電慢,且在紐扣電池端子處的電壓隨著所述電池老化而減小。
紐扣電池10因此補償超級電容器組11的放電,例如由通過將遠程命令發送到機動車輛V而產生的對電力需求導致的電壓降。
通過紐扣電池10的該充電因此是周期的,因為每次在存在對電力的需求用于發射一系列RF幀時被執行。
將注意到,在起動或初始化遠程控制裝置2時,相同的通信協議用于在遠程控制裝置2的屏幕20上向用戶反饋,特別是車輛V的狀態,且超級電容器C的放電/通過電源10的充電的相同現象是操作性的。在這些非限制性例子中,車輛的狀態包括:
-指示器,指示空調是否開啟/關閉;
-預編程計時器,以打開/關閉空調;
-日期;
-指示器,以向用戶指示他們必須加油;和
-機動車輛V的電池的充電的指示器。
其他信息也可以指示在遠程控制裝置2的屏幕20上,諸如,在一個非限制性例子中,車輛位于裝置2的通信范圍內的信息。
在圖1中所示的一個非限制性實施例中,電子組件1還包括用于超低級電容器組11的保護塊11(以虛線示出),以限制從超級電容器11到紐扣電池10的電力需求。應注意到,在該情況下,用于向電子組件1供電的可用電壓是電壓Vc,其在圖1中示出(而不是在沒有保護塊14的情況下的Vb)。
在一個非限制性例子中,所述塊14包括并聯的兩個電阻R1和R2。這使得可以利用抵抗1至3A量級的放電電流的低電阻,且比單個電阻占據更少空間。在一個非限制性例子中,電阻R1和R2等于2.7Ω。
如果紐扣電池10的極性反向,該保護塊14使得可以限制從超級電容器塊11到紐扣電池10的電力需求。當用戶更換紐扣電池10且用戶犯錯而將電池的觸點顛倒時,這可發生。
實際上,如果極性反向,相同電勢施加到紐扣電池10的兩個觸點,產生短路。如果超級電容器C被充電至3V,其立刻放電,且其電勢因此復位到0V(在紐扣電池的機械設計在顛倒時施加相同電勢的情況下)。將注意到,在其他情況下,電勢為-3V而不是0V。
該瞬時放電導致大于10A的電流需求,其具有損壞超級電容器C的風險(超級電容器C可抵抗的極限電流為10A量級)或至少導致其過快老化。
當超級電容器11被充電到3V時,由于保護塊14,電流需求被限制于3A,因為電阻R1、R2限制從超級電容器C到紐扣電池10的放電速率。超級電容器C因此被保護防止損壞和/或老化,且實際上沒有超級電容器的值減小的風險。沒有能量儲備減小的風險,且因此沒有遠程控制裝置2效率降低(其通信范圍減小)或停止工作的風險。
當然,本發明的說明書不限于上述應用、實施例或例子。
相應地,在另一非限制性實施例中,電子組件1包括所述天線22。
相應地,所述天線22可以其他頻率發射,諸如例如大約315MHz的頻帶(在日本和美國使用),或大約868MH捉915MHz(在歐洲和美國使用)。
相應地,所述的本發明特別地具有以下優勢:
-其允許遠程控制裝置的自主性通過規避電源10的老化和電池在冷的時候的問題(低溫的問題)而增加;
-其使得電子組件1可以通過利用一個或多個超級電容器而具有較小尺寸;
-其使得可以避免遠程控制裝置2降到工作電壓以下;
-其使得可以不會使遠程控制裝置2的性能(自主性、通信范圍)降級;
-其使得可以避免對超級電容器11的損失,這是由于適于限制電流需求的保護塊14的使用。