DE102016106371A1

DE102016106371A1 - Radio system for a vehicle and vehicle with the radio system

Info

Publication number: DE102016106371A1
Application number: DE102016106371.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Siekmann
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funksystem (1) für ein Fahrzeug (100), aufweisend eine Fahrzeug-Antennenvorrichtung (10) zum Senden von Daten und/oder Energie zu einer Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung (30), und wenigstens eine resonante Koppelspule (20), wobei die resonante Koppelspule (20) der Fahrzeug-Antennenvorrichtung (10) derart räumlich zugeordnet ist, dass die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung (30) mit der wenigstens einen resonanten Koppelspule (20), beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung (10) zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung (30), in Wirkverbindung steht. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Funksystem.The present invention relates to a radio system (1) for a vehicle (100), comprising a vehicle antenna device (10) for transmitting data and / or energy to a vehicle key antenna device (30), and at least one resonant coupling coil (20), wherein the resonant coupling coil (20) is spatially associated with the vehicle antenna device (10) such that the vehicle key antenna device (30) communicates with the at least one resonant coupling coil (20) when transmitting the data and / or energy from the vehicle Antenna device (10) to the vehicle key antenna device (30) is operatively connected. The present invention further relates to a vehicle with the radio system according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funksystem für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit diesem Funksystem. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Funksystem mit einer Fahrzeug-Antennenvorrichtung zum Senden von Daten und/oder Energie zu einer Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung. The present invention relates to a radio system for a vehicle and a vehicle, in particular a motor vehicle, with this radio system. More particularly, the present invention relates to a radio system having a vehicle antenna device for transmitting data and / or power to a vehicle key antenna device.

Derartige Funksysteme sind im Stand der Technik als sogenannte Keyless Entry/Go-Schlüsselsysteme bekannt. Bei diesen Systemen ist es möglich, ein Fahrzeug zu starten bzw. anzulassen, ohne einen Fahrzeugschlüssel in ein mechanisches Zündschloss zu stecken und dort durch Umdrehung des Fahrzeugschlüssels das Fahrzeug zu starten. Vielmehr genügt es, wenn ein Benutzer den Fahrzeugschlüssel mit sich in das Fahrzeug führt. Das Betriebssignal wird dann für die Zugangsberechtigung zwischen dem Fahrzeugschlüssel und dem Fahrzeug selbsttätig, meist aktiv, übertragen, wenn der Benutzer sich in einem, in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindlichen Wirkbereich aufhält. Such radio systems are known in the art as keyless entry / go key systems. In these systems, it is possible to start or start a vehicle without inserting a vehicle key into a mechanical ignition lock and there to start the vehicle by turning the vehicle key. Rather, it is sufficient if a user leads the vehicle key with him in the vehicle. The operating signal is then transmitted automatically, usually actively, for the access authorization between the vehicle key and the vehicle, when the user is staying in an effective range in the vicinity of the motor vehicle.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 104 032 A1 ist ein Fahrzeugschlüssel für ein Zugangssystem eines Kraftfahrzeugs mit einer Schließvorrichtung bekannt. Der Fahrzeugschlüssel weist ein Gehäuse auf, in welchem zumindest eine Elektronikeinheit mit einem Energiespeicher und einem Kommunikationsmodul zur Verbindung mit der Schließvorrichtung angeordnet ist. Die Elektronikeinheit weist eine aktive Schnittstelle auf, durch welche kontaktlos Energie zur Energieversorgung für einen Schaltvorgang im Schließsystem übertragbar ist. From the German patent application DE 10 2014 104 032 A1 a vehicle key for an access system of a motor vehicle with a locking device is known. The vehicle key has a housing, in which at least one electronic unit with an energy store and a communication module for connection to the closing device is arranged. The electronic unit has an active interface, through which contactless energy for power supply for a switching operation in the locking system can be transferred.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2008 015 477 A1 zeigt ein Schließsystem für Kraftfahrzeuge, bei welchem zwei Antennen gleichzeitig phasengekoppelt ansteuerbar sind. Mit Hilfe einer solchen gezielt phasengekoppelten gleichzeitigen Ansteuerung von zwei oder mehr Antennen wird die jeweils phasenrichtige Überlagerung mehrerer elektromagnetischer Felder bewirkt. Dadurch gelingt es, die Genauigkeit und/oder die Reichweite des Schließsystems zu erhöhen und/oder die Anzahl der benötigten Antennen zu reduzieren. The German patent application DE 10 2008 015 477 A1 shows a locking system for motor vehicles, in which two antennas are driven simultaneously phase-coupled. With the aid of such a selectively phase-coupled simultaneous control of two or more antennas, the respectively in-phase superimposition of several electromagnetic fields is effected. This makes it possible to increase the accuracy and / or the range of the locking system and / or to reduce the number of required antennas.

Ist in den vorstehend dargestellten Fahrzeugschlüsseln die Batterie leer, beispielsweise durch entsprechend lange Benutzung oder durch eine Beschädigung der Batterie des Fahrzeugschlüssels, könnte dies zu einem Problem bei einem Start des Fahrzeugs führen. Zur Lösung dieses Problems sind im Stand der Technik Funksysteme bekannt, bei welchen im Armaturenbereich des Fahrzeugs eine Lesespule installiert ist. Hält man den Fahrzeugschlüssel, welcher einen leeren Energiespeicher aufweist, direkt an den Armaturenbereich, unter welchem die Lesespule installiert ist, kann der Fahrzeugschlüssel zumindest soweit geladen werden, dass mit diesem ein Notstart des Fahrzeugs möglich ist. If in the vehicle keys shown above, the battery is empty, for example, by correspondingly long use or by damage to the battery of the vehicle key, this could lead to a problem in a start of the vehicle. To solve this problem, radio systems are known in the art in which a read coil is installed in the dashboard of the vehicle. If one holds the vehicle key, which has an empty energy store, directly to the dashboard area, under which the reading coil is installed, the vehicle key can be charged at least to the extent that an emergency start of the vehicle is possible with this.

Ein Nachteil bei der oben genannten Lösung ist jedoch, dass die im Armaturenbereich des Fahrzeugs installierte Spule nicht sichtbar ist und dadurch vom Benutzer nur schwer gefunden ist. Außerdem ist diese Möglichkeit des Ladens des Fahrzeugschlüssels mittels der Lesespule aufgrund der versteckten Anordnung der Lesespule vielen Fahrzeughaltern gar nicht bekannt. Darüber hinaus ist es für einen Benutzer umständlich und entsprechend unbefriedigend, nach mehreren erfolglosen Fahrzeug-Startversuchen den Fahrzeugschlüssel für eine bestimmte Zeit an den Armaturenbereich über der Lesespule oder einen nur schwierig oder unangenehm erreichbarer Bereich im Fahrzeug halten zu müssen. A disadvantage of the above solution, however, is that the coil installed in the dashboard of the vehicle is not visible and therefore difficult to find by the user. In addition, this possibility of loading the vehicle key by means of the read coil due to the hidden arrangement of the reading coil many vehicle owners is not known. In addition, it is cumbersome and correspondingly unsatisfactory for a user to have to hold the vehicle key for a certain time to the dashboard area above the reading coil or a difficult or uncomfortable reachable area in the vehicle after several unsuccessful vehicle start attempts.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Funksystem sowie ein Fahrzeug mit dem Funksystem zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, dass ein vereinfachter Austausch von Daten und/oder Energie zwischen dem Funksystem bzw. dem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel erzielt werden kann. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf kostengünstige, praktische und einfache Weise die Energieversorgung eines Fahrzeugschlüssels in einem Fahrzeug wieder herzustellen. Object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to provide a radio system and a vehicle with the radio system, which make it possible that a simplified exchange of data and / or energy between the radio system and the vehicle and a vehicle key can be achieved. Moreover, it is an object of the present invention to restore the energy supply of a vehicle key in a vehicle in a cost-effective, practical and simple manner.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Funksystem gemäß Anspruch 1 sowie das Fahrzeug gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Funksystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is solved by the claims. In particular, the above object is achieved by the radio system according to claim 1 and the vehicle according to claim 9. Further features and details of the invention will become apparent from the description and the drawings. In this case, features that are described in connection with the radio system, of course, also in connection with the vehicle according to the invention and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Funksystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend eine Fahrzeug-Antennenvorrichtung zum Senden von Daten und/oder Energie zu einer Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung, und wenigstens eine resonante Koppelspule. Die resonante Koppelspule ist der Fahrzeug-Antennenvorrichtung derart räumlich zugeordnet, dass die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung mit der wenigstens einen resonanten Koppelspule, beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung, in Wirkverbindung steht. According to a first aspect of the present invention, there is provided a radio system for a vehicle, comprising a vehicle antenna device for transmitting data and / or power to a vehicle key antenna device, and at least one resonant coupling coil. The resonant coupling coil is spatially associated with the vehicle antenna device such that the vehicle key antenna device is operatively associated with the at least one resonant coupling coil when transmitting the data and / or energy from the vehicle antenna device to the vehicle key antenna device.

Durch das Platzieren einer resonanten Koppelspule in der Nähe der Fahrzeug-Antennenvorrichtung hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, dass die Reichweite, d.h., die Empfangsreichweite sowie die Sendereichweite der Antennenvorrichtung deutlich vergrößert werden kann. Abhängig von Form, Größe und Windungszahl der resonanten Koppelspule lässt sich die Reichweite der Antennenvorrichtung mehr als verdoppeln. By placing a resonant coupling coil in the vicinity of the vehicle antenna device has been shown in the invention that the range, ie, the receiving range and the transmission range of the antenna device can be significantly increased. Depending on the shape, size and number of turns of the resonant coupling coil, the range of the antenna device can be more than doubled.

Durch die Erhöhung der Reichweite der Fahrzeug-Antennenvorrichtung mittels der resonanten Koppelspule ist es möglich, dass der Benutzer den Fahrzeugschlüssel zum Laden nicht mehr direkt an den Armaturenbereich über einer Lesespule, vorliegend die Fahrzeug-Antennenvorrichtung, halten muss, sondern in einer Position liegen lassen kann, in welcher sich der Fahrzeugschlüssel in der Regel im Fahrzeug befindet. Dadurch kann ferner ein Notstart des Fahrzeugs ausgelöst werden, ohne dass der Benutzer diesen bewusst initiieren muss. Der erforderliche Notstart kann dem Benutzer anschließend auf einer Anzeigevorrichtung im Fahrzeug angezeigt werden, sodass sich dieser über den erforderlichen Notstart bewusst wird und den Fahrzeugschlüssel bei der nächsten Gelegenheit lädt bzw. laden lässt. Dadurch kann einem hilflosen Nutzer bei einem erforderlichen Notstart des Fahrzeugs automatisch geholfen werden. By increasing the range of the vehicle antenna device by means of the resonant coupling coil, it is possible for the user to no longer hold the vehicle key for charging directly to the fitting area above a reading coil, in the present case the vehicle antenna device, but leave it in a position in which the vehicle key is usually located in the vehicle. As a result, an emergency start of the vehicle can also be triggered without the user having to deliberately initiate it. The required emergency start can then be displayed to the user on a display device in the vehicle, so that he becomes aware of the necessary emergency start and can load the vehicle key at the next opportunity or can be charged. This can automatically help a helpless user in case of a necessary emergency start of the vehicle.

Unter einem Funksystem ist vorliegend ein System zur drahtlosen bzw. kabellosen Signalübertragung, insbesondere zwischen der Fahrzeug-Antennenvorrichtung, der resonanten Koppelspule sowie der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung, zu verstehen. Die Fahrzeug-Antennenvorrichtung weist eine Spule zum Senden und Empfangen von Daten und/oder Energie auf. D.h., vorliegend sind zwei getrennt voneinander angeordnete Spulen bereitgestellt, nämlich die Spule der Fahrzeug-Antennenvorrichtung und die resonante Koppelspule. Zum Senden der Energie ist durch die Fahrzeug-Antennenvorrichtung ein elektromagnetisches Frequenzfeld aufbaubar, aus welchem sich Energie ziehen lässt. In the present case, a radio system is to be understood as meaning a system for wireless or wireless signal transmission, in particular between the vehicle antenna device, the resonant coupling coil and the vehicle key antenna device. The vehicle antenna device has a coil for transmitting and receiving data and / or energy. That is, in the present case, two coils arranged separately from one another are provided, namely the coil of the vehicle antenna device and the resonant coupling coil. To transmit the energy, an electromagnetic frequency field can be built up by the vehicle antenna device, from which energy can be drawn.

Die Fahrzeug-Antennenvorrichtung und die resonante Koppelspule sind bevorzugt getrennt bzw. beabstandet voneinander angeordnet. Die Fahrzeug-Antennenvorrichtung und die resonante Koppelspule sind dabei insbesondere nicht konzentrisch zueinander oder ineinander angeordnet. Unter der resonanten Koppelspule ist eine Spule zum Herstellen eines Resonanzkreises zu verstehen. The vehicle antenna device and the resonant coupling coil are preferably arranged separately from one another. The vehicle antenna device and the resonant coupling coil are in particular not concentric with each other or arranged one inside the other. Under the resonant coupling coil is a coil for producing a resonant circuit to understand.

Die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung ist eine Antennenvorrichtung des Fahrzeugschlüssels. Die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung weist ebenso wie die Fahrzeug-Antennenvorrichtung eine Spule zum Senden und Empfangen der Daten und/oder der Energie auf. Die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung steht mit der wenigstens einen resonanten Koppelspule, beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung, bevorzugt derart in Wirkverbindung, dass die Reichweite der Fahrzeug-Antennenvorrichtung vergrößert wird, beispielsweise um mehr als 50% vergrößert wird, und zwar im Vergleich zu einem Funksystem, in welchem keine resonante Koppelspule vorgesehen ist. The vehicle key antenna device is an antenna device of the vehicle key. The vehicle key antenna device, like the vehicle antenna device, has a coil for transmitting and receiving the data and / or the power. The vehicle key antenna device is operatively associated with the at least one resonant coupling coil when transmitting the data and / or energy from the vehicle antenna device to the vehicle key antenna device, such that the range of the vehicle antenna device is increased, such as by more is increased as 50%, compared to a radio system in which no resonant coupling coil is provided.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es bei einem Funksystem möglich, dass der Abstand zwischen der Fahrzeug-Antennenvorrichtung und der wenigstens einen resonanten Koppelspule weniger als 20 cm beträgt. Dadurch kann eine möglichst große Verstärkung der Reichweite der Fahrzeug-Koppelspule erreicht werden. Der Abstand zwischen der Fahrzeug-Antennenvorrichtung und der wenigstens einen resonanten Koppelspule ist bevorzugt zwischen 3 cm und 15 cm, besonders bevorzugt zwischen 5 cm und 10 cm. Dieser Abstand führt zu einem besonders vorteilhaften Kompromiss aus gewünschter Verstärkung der Reichweite der Fahrzeug-Koppelspule und bauraumspezifischen Anforderungen beim Einbau, beispielsweise bei einem nachträglichen Einbau des Funksystems in einen Armaturenbereich eines Fahrzeugs. Ein zu großer Abstand zwischen der Fahrzeug-Antennenvorrichtung und der wenigstens einen resonanten Koppelspule könnte dazu führen, dass keine ausreichende Verstärkung der Reichweite der Fahrzeug-Antennenvorrichtung mehr gewährleistet werden kann. According to one embodiment of the present invention, it is possible in a radio system that the distance between the vehicle antenna device and the at least one resonant coupling coil is less than 20 cm. As a result, the greatest possible increase in the range of the vehicle coupling coil can be achieved. The distance between the vehicle antenna device and the at least one resonant coupling coil is preferably between 3 cm and 15 cm, particularly preferably between 5 cm and 10 cm. This distance leads to a particularly advantageous compromise from the desired amplification of the range of the vehicle coupling coil and space-specific requirements during installation, for example in a subsequent installation of the radio system in a dashboard of a vehicle. Too large a distance between the vehicle antenna device and the at least one resonant coupling coil could result in that a sufficient gain of the range of the vehicle antenna device can no longer be ensured.

Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass bei einem Funksystem mehrere resonante Koppelspulen angeordnet sind, die, beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung, mit der Fahrzeug-Antennenvorrichtung in Wirkverbindung stehen. Durch das Anordnen von mehreren resonanten Koppelspulen hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung herausgestellt, dass sich der Effekt der Verstärkung der Reichweite der Fahrzeug-Antennenvorrichtung noch deutlich erhöhen lässt. Theoretisch kann der Fahrzeug-Antennenvorrichtung räumlich eine beliebige Anzahl von resonanten Koppelspulen zugeordnet sein. Die mögliche Anzahl wird grundsätzlich nur durch die verfügbaren finanziellen Mittel sowie den verfügbaren Bauraum begrenzt. Relativ kostengünstig, platzsparend und dennoch effektiv kann es sein, wenn der Fahrzeug-Antennenvorrichtung räumlich beispielsweise zwei resonante Koppelspulen zugeordnet sind. Furthermore, it is possible according to the invention that a plurality of resonant coupling coils are arranged in a radio system, which, when transmitting the data and / or the energy from the vehicle antenna device to the vehicle key antenna device, are in operative connection with the vehicle antenna device. By arranging a plurality of resonant coupling coils, it has been found in the context of the present invention that the effect of increasing the range of the vehicle antenna device can be significantly increased. Theoretically, the vehicle antenna device may be spatially associated with any number of resonant coupling coils. The possible number is limited only by the available financial resources and the available space. Relatively inexpensive, space-saving and yet effective it may be, if the vehicle antenna device spatially associated, for example, two resonant coupling coils.

Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung von Vorteil, wenn bei einem Funksystem eine Systemgüte der Fahrzeug-Antennenvorrichtung gleich oder im Wesentlichen gleich einer Systemgüte der wenigstens einen resonanten Koppelspule ist. Unter der Systemgüte ist vorliegend die Schwingungsfähigkeit eines resonanten Systems zu verstehen. D.h., die Systemgüte gibt ein Maß für die Dämpfung bzw. den Energieverlust eines zu Schwingungen fähigen Systems an. Eine hohe Systemgüte sagt beispielsweise aus, dass das System schwach gedämpft ist. Die Systemgüte entspricht hierbei einem Gütefaktor bzw. einer Resonanzschärfe. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass sich der Effekt bezüglich der verstärkten Reichweite bei einer einheitlichen Systemgüte des Funksystems bzw. der jeweiligen Komponenten besonders vorteilhaft auswirkt. Moreover, according to the present invention, it is advantageous if, in a radio system, a system quality of the vehicle antenna device is equal to or substantially equal to a system quality of the at least one resonant coupling coil is. In the present case, system quality is to be understood as meaning the oscillation capability of a resonant system. That is, the system quality indicates a measure of the damping or energy loss of a system capable of oscillating. A high system quality, for example, indicates that the system is weakly damped. The system quality corresponds to a quality factor or a resonance sharpness. In the context of the present invention, it has been found that the effect with regard to the increased range with a uniform system quality of the radio system or of the respective components has a particularly advantageous effect.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass einem Funksystem die wenigstens eine resonante Koppelspule als Luftspule ausgestaltet ist. Dadurch lässt sich das Funksystem auf besonders kostengünstige Weise bereitstellen. Unter der Luftspule ist vorliegend insbesondere ein induktives Bauteil ohne weichmagnetischen Kern zu verstehen. Eine derartige Spule kann in verschiedensten geometrischen Formen ausgestaltet sein und ist somit besonders flexibel im Fahrzeug einsetzbar. Bevorzugt ist die Luftspule ringförmig und ohne Kernmaterial, d.h., ohne Material innerhalb des Spulenrings, ausgestaltet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, eine Spule mit weichmagnetischem Kern, beispielsweise eine Ferritkernspule, an Stelle der Luftspule zu verwenden. Moreover, it is possible according to the invention that a radio system is designed as at least one resonant coupling coil as an air coil. As a result, the radio system can be provided in a particularly cost-effective manner. In the present case, the term air coil is to be understood in particular to mean an inductive component without a soft-magnetic core. Such a coil can be designed in a variety of geometric shapes and is thus particularly flexible in the vehicle used. Preferably, the air-core coil is annular and without core material, i.e., without material within the coil ring. In principle, it is also conceivable to use a coil with a soft magnetic core, for example a ferrite core coil, instead of the air coil.

Gemäß einer Weiterbildung ist es bei einem Funksystem auch möglich, dass die Fahrzeug-Antennenvorrichtung eine LF-Antenne mit einem Frequenzbereich zwischen 20 kHz und 500 kHz, insbesondere zwischen 100kHz und 150 kHz, aufweist. Ein weiterer Vorteil von LF-Antennen ist die Tatsache, dass derartige Systeme weniger fehleranfällig bei hoher Feuchtigkeit bzw. Luftfeuchtigkeit und einer Umgebung aus Metall sind. Dadurch ist die LF-Antenne insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug geeignet. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Fahrzeug-Antennenvorrichtung mit einer Sendefrequenz von f = 125 kHz herausgestellt. According to a development, it is also possible in the case of a radio system that the vehicle antenna device has an LF antenna with a frequency range between 20 kHz and 500 kHz, in particular between 100 kHz and 150 kHz. Another advantage of LF antennas is the fact that such systems are less susceptible to high humidity or humidity and a metal environment. As a result, the LF antenna is particularly suitable for use in a vehicle or motor vehicle. Particularly advantageous is a vehicle antenna device has been found with a transmission frequency of f = 125 kHz.

Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Funksystem vorgesehen sein, dass das Funksystem als Notstartsystem für das Fahrzeug ausgestaltet ist, in welchem durch das Senden der Daten und/oder der Energie an die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung der Fahrzeugschlüssel mit Energie für einen Start des Fahrzeugs versorgbar ist. Wie bereits vorstehend erläutert, ist es durch die Erhöhung der Reichweite der Fahrzeug-Antennenvorrichtung mittels der resonanten Koppelspule möglich, dass der Benutzer den Fahrzeugschlüssel zum Laden nicht mehr direkt an den Armaturenbereich über einer Lesespule halten muss, sondern in einer Position liegen lassen kann, in welcher der Fahrzeugschlüssel im Regelfahl sowieso im Fahrzeug liegt. Dadurch kann ein Notstart des Fahrzeugs ausgelöst werden, ohne dass der Benutzer diesen bewusst initiieren muss. Dadurch kann einem hilflosen Nutzer bei einem erforderlichen Notstart des Fahrzeugs automatisch geholfen werden. Furthermore, according to the present invention, in a radio system it can be provided that the radio system is configured as an emergency start system for the vehicle, in which the vehicle key can be supplied with energy for starting the vehicle by transmitting the data and / or the energy to the vehicle key antenna device is. As already explained above, by increasing the range of the vehicle antenna device by means of the resonant coupling coil, it is possible for the user to no longer have to hold the vehicle key directly to the valve area above a reading coil for charging, but rather to leave it in a position which of the vehicle key is in the regulation anyway anyway in the vehicle. As a result, an emergency start of the vehicle can be triggered without the user having to deliberately initiate it. This can automatically help a helpless user in case of a necessary emergency start of the vehicle.

Von weiterem Vorteil ist es gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die wenigstens eine resonante Koppelspule als passiver Schwingkreis ausgestaltet ist. Passive Schwingkreise bzw. Spulenanordnungen sind kostengünstiger als aktive Schwingkreise. Außerdem kann die wenigstens eine resonante Koppelspule als passiver Schwingkreis einfacher und platzsparender als ein aktiver Schwingkreis im Fahrzeug positioniert werden. Unter einem passiven Schwingkreis ist vorliegend ein Schwingkreis zu verstehen, der seine Energie erst durch ein externes elektromagnetisches Feld erhält. Ein passiver Schwingkreis weist keine Batterie oder ähnliches auf. It is a further advantage of the present invention if the at least one resonant coupling coil is designed as a passive oscillating circuit. Passive resonant circuits or coil arrangements are less expensive than active resonant circuits. In addition, the at least one resonant coupling coil can be positioned as a passive resonant circuit simpler and more space-saving than an active resonant circuit in the vehicle. Under a passive resonant circuit is presently a resonant circuit to understand that receives its energy only by an external electromagnetic field. A passive resonant circuit has no battery or the like.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem wie vorstehend, d.h. gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, beschriebenen Funksystem bereitgestellt, wobei das Funksystem als RFID-System ausgestaltet ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Funksystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Unter einem RFID-System ist vorliegend ein System zum Senden und Empfangen von Daten und dabei zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten mit Radiowellen zu verstehen. Das vorliegende Funksystem kann selbstverständlich auch losgelöst vom Fahrzeug als RFID-System bzw. als ein Keyless Start / Keyless Entry System ausgestaltet sein. In accordance with another aspect of the present invention, a vehicle is provided with a vehicle as described above, i. According to the first aspect of the invention, provided radio system, wherein the radio system is designed as an RFID system. Thus, the vehicle according to the invention brings about the same advantages as have been described in detail with reference to the radio system according to the invention according to the first aspect of the invention. In the present case, an RFID system is to be understood as meaning a system for transmitting and receiving data and for automatically and contactlessly identifying and locating objects with radio waves. Of course, the present radio system can also be configured detached from the vehicle as an RFID system or as a Keyless Start / Keyless Entry System.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, wenn bei einem Fahrzeug die Fahrzeug-Antennenvorrichtung in einem Armaturenbereich des Fahrzeugs, insbesondere in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs, angeordnet ist. In dieser Position befindet sich die Fahrzeug-Antennenvorrichtung möglichst nahe an dem Benutzer, der mit dem Fahrzeugschlüssel für gewöhnlich in den vorderen Bereich des Fahrzeugs in der Nähe des Armaturenbereichs einsteigt. So befindet sich auch der Fahrzeugschlüssel, nachdem der Benutzer in das Fahrzeug eingestiegen ist, möglichst nahe an der Fahrzeug-Antennenvorrichtung, sei es in einer Tasche des Benutzers oder in einem vorderen Ablagebereich des Fahrzeugs. According to one embodiment of the present invention, it is advantageous if, in a vehicle, the vehicle antenna device is arranged in a dashboard region of the vehicle, in particular in a center console of the vehicle. In this position, the vehicle antenna device is as close as possible to the user who usually gets in with the vehicle key in the front area of the vehicle near the dashboard area. Thus, even after the user has entered the vehicle, the vehicle key is located as close as possible to the vehicle antenna device, whether in a pocket of the user or in a front storage area of the vehicle.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn bei einem Fahrzeug auch die wenigstens eine resonante Koppelspule in einem Armaturenbereich des Fahrzeugs, insbesondere in einem oder um einen vertieften Ablagebereich des Fahrzeugs, angeordnet ist. Die wenigstens eine resonante Spule kann beispielsweise in einem Becherhalter, d.h., in der zylinderförmigen Wandung desselben, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Spule beispielsweise auch im Bereich einer Schlüsselablage derart angeordnet sein, dass ein Fahrzeugschlüssel nach dem Ablegen in dieser Schlüsselablage von der wenigstens einen resonanten Koppelspule umgeben ist bzw. sich zumindest in einer Projektion oder Verlängerung innerhalb dieser befindet. Hierdurch ist es möglich, dass der Fahrzeugschlüssel nicht nur zum Durchführen eines Notstarts geladen bzw. mit Energie versorgt wird, sondern auch zwischenzeitlich zum Aufrechterhalten eines definierten Ladezustandes. It is further advantageous if, in the case of a vehicle, the at least one resonant coupling coil is also arranged in a dashboard region of the vehicle, in particular in or around a recessed storage area of the vehicle. The at least one resonant coil, for example, in a cup holder, ie, in the the same cylindrical wall, be arranged. Alternatively or additionally, the coil may for example also be arranged in the region of a key deposit such that a vehicle key after being deposited in this key deposit is surrounded by the at least one resonant coupling coil or at least in a projection or extension within it. This makes it possible that the vehicle key is not only charged or supplied with energy for performing an emergency start, but also in the meantime to maintain a defined state of charge.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of various embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the claims, description or drawings resulting features and / or advantages, including constructive details and spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in the various combinations.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen: Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail below. Showing:

1 ein Funksystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 1 a radio system according to a first embodiment of the present invention,

2 ein Funksystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 a radio system according to a second embodiment of the present invention, and

3 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Funksystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 a vehicle according to the invention with a radio system according to a third embodiment of the present invention.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Elements with the same function and mode of action are in the 1 to 3 each provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Funksystem 1 für ein Fahrzeug 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das in 1 dargestellte Funksystem 1 weist eine Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 zum Senden von Daten und/oder Energie zu einer Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 auf. Die Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 weist eine LF-Antenne mit einem Frequenzbereich von 125 kHz auf. 1 shows a radio system 1 for a vehicle 100 according to a first embodiment. This in 1 illustrated radio system 1 has a vehicle antenna device 10 for transmitting data and / or power to a vehicle key antenna device 30 on. The vehicle antenna device 10 has an LF antenna with a frequency range of 125 kHz.

Das Funksystem 1 weist ferner eine resonante Koppelspule 20 in Form eines passiven Schwingkreises auf. Wie ferner in 1 dargestellt, ist die resonante Koppelspule 20 der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 derart räumlich zugeordnet, dass die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 mit der resonanten Koppelspule 20, beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30, in Wirkverbindung steht. D.h., gemäß 1 ist die resonante Koppelspule 20 als Verstärkerspule zwischen der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 und der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 angeordnet. The radio system 1 also has a resonant coupling coil 20 in the form of a passive resonant circuit. As further in 1 is the resonant coupling coil 20 the vehicle antenna device 10 spatially associated with the vehicle key antenna device 30 with the resonant coupling coil 20 in transmitting the data and / or power from the vehicle antenna device 10 to the vehicle key antenna device 30 , is in active connection. That is, according to 1 is the resonant coupling coil 20 as a boost coil between the vehicle antenna device 10 and the vehicle key antenna device 30 arranged.

Die in 1 dargestellte Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 weist eine Spule 31 zum Senden und Empfangen von Daten und/oder Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 bzw. der resonanten Koppelspule 20 und einen integrierten Schaltkreis 32 zur Datenverarbeitung und LF-Sende- und Empfangssteuerung zum Verarbeiten der Daten auf. Die Spule 31 ist bevorzugt als sogenannte 3D-Spule ausgestaltet, d.h., als eine Spule mit drei Wicklungen, die sich in drei unterschiedliche Dimensionen erstrecken. Die vorliegende Erfindung kann hierbei auch ein System mit der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10, der resonanten Koppelspule 20 sowie der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 umfassen. Der Abstand zwischen der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 und der resonanten Koppelspule 20 ist dabei höchstens 10 cm, bevorzugt zwischen 5 cm und 10 cm. In the 1 illustrated vehicle key antenna device 30 has a coil 31 for transmitting and receiving data and / or energy from the vehicle antenna device 10 or the resonant coupling coil 20 and an integrated circuit 32 for data processing and LF transmission and reception control for processing the data. The sink 31 is preferably designed as a so-called 3D coil, that is, as a coil with three windings, which extend in three different dimensions. The present invention can also be a system with the vehicle antenna device 10 , the resonant coupling coil 20 and the vehicle key antenna device 30 include. The distance between the vehicle key antenna device 30 and the resonant coupling coil 20 is at most 10 cm, preferably between 5 cm and 10 cm.

Die Systemgüte der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 ist hierbei gleich oder im Wesentlichen gleich der Systemgüte der resonanten Koppelspule 20 sowie der Systemgüte der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30. Die resonante Koppelspule 20 ist als Luftspule ausgestaltet. The system quality of the vehicle antenna device 10 is equal to or substantially equal to the system quality of the resonant coupling coil 20 and the system quality of the vehicle key antenna device 30 , The resonant coupling coil 20 is designed as an air coil.

2 zeigt ein Funksystem 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das in 2 dargestellte Funksystem 1 weist zwei resonante Koppelspulen 20 auf, die beim Senden der Daten und/oder der Energie von der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 zu der Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 mit der Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 in Wirkverbindung stehen. 2 shows a radio system 1 according to a second embodiment. This in 2 illustrated radio system 1 has two resonant coupling coils 20 upon transmission of the data and / or energy from the vehicle antenna device 10 to the vehicle key antenna device 30 with the vehicle antenna device 10 in operative connection.

3 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem Funksystem 1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Fahrzeug-Antennenvorrichtung 10 des Funksystems 1 ist gemäß 3 in einem Armaturenbereich des Fahrzeugs 100 angeordnet. Die resonante Koppelspule 20 ist ebenfalls in einem Armaturenbereich des Fahrzeugs 100, genauer gesagt in einer Schlüsselablage der Mittelkonsole des Fahrzeugs 100 um die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 herum, angeordnet. 3 shows a motor vehicle 100 with a radio system 1 according to a third embodiment. The vehicle antenna device 10 of the radio system 1 is according to 3 in a dashboard of the vehicle 100 arranged. The resonant coupling coil 20 is also in a dashboard of the vehicle 100 More specifically, in a key tray of the center console of the vehicle 100 around the vehicle key antenna device 30 around, arranged.

Das in 3 dargestellte Funksystem ist als Notstartsystem für das Fahrzeug 100 ausgestaltet, in welchem durch das Senden der Daten und/oder der Energie an die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 der Fahrzeugschlüssel bzw. die Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung 30 mit Energie für einen Start bzw. Notstart des Fahrzeugs 100 versorgbar ist. This in 3 shown radio system is as an emergency start system for the vehicle 100 in which by sending the data and / or power to the vehicle key antenna device 30 the vehicle key or the vehicle key antenna device 30 with energy for a start or emergency start of the vehicle 100 is available.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Funksystem radio system
10 10: Fahrzeug-Antennenvorrichtung Vehicle antenna device
20 20: resonante Koppelspule resonant coupling coil
30 30: Fahrzeugschlüssel-Antennenvorrichtung Vehicle key antenna device
31 31: 3D-Spule 3D coil
32 32: Integrierter Schaltkreis Integrated circuit
100 100: Fahrzeug vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014104032 A1 [0003]
DE 102008015477 A1 [0004]

Claims

Radio system ( 1 ) for a vehicle ( 100 ), comprising a vehicle antenna device ( 10 ) for transmitting data and / or energy to a vehicle key antenna device ( 30 ), and at least one resonant coupling coil ( 20 ), wherein the resonant coupling coil ( 20 ) of the vehicle antenna device ( 10 ) is spatially associated such that the vehicle key antenna device ( 30 ) with the at least one resonant coupling coil ( 20 ), when transmitting the data and / or the energy from the vehicle antenna device ( 10 ) to the vehicle key antenna device (FIG. 30 ) is in operative connection.

Radio system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the distance between the vehicle antenna device ( 10 ) and the at least one resonant coupling coil ( 20 ) is less than 20 cm.

Radio system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of resonant coupling coils ( 20 ) and, when transmitting the data and / or the energy from the vehicle antenna device ( 10 ) to the vehicle key antenna device (FIG. 30 ), with the vehicle key antenna device ( 30 ) are in operative connection.

Radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a system quality of the vehicle antenna device ( 10 ) equal to or substantially equal to a system quality of the at least one resonant coupling coil ( 20 ).

Radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one resonant coupling coil ( 20 ) is designed as an air coil.

Radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vehicle antenna device ( 10 ) has an LF antenna with a frequency range between 20 kHz and 500 kHz, in particular between 100 kHz and 150 kHz.

Radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radio system ( 1 ) as an emergency start system for the vehicle ( 100 ) in which by sending the data and / or the energy to the vehicle key antenna device ( 30 ) the vehicle key with energy for a start of the vehicle ( 100 ) is available.

Radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one resonant coupling coil is designed as a passive resonant circuit.

Vehicle ( 100 ) with a radio system ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the radio system is designed as an RFID radio system.

Vehicle ( 100 ) according to claim 9, characterized in that the vehicle antenna device ( 10 ) in a dashboard of the vehicle ( 100 ), in particular in a center console of the vehicle ( 100 ) is arranged.

Vehicle ( 100 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one resonant coupling coil ( 20 ) in a dashboard of the vehicle ( 100 ), in particular in or around a recessed storage area of the vehicle ( 100 ) is arranged.