DE19702631C2

DE19702631C2 - Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19702631C2
Application number: DE1997102631
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Glehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-25
Filing date: 1997-01-25
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2017-01-26
Also published as: DE19702631A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Wegfahrsperre, durch die bei Berechtigung ein Starten des Motors ermöglicht wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (US 4,981,955) weist ein Zündschloß mit einer Sendeantenne in Form einer Spule auf. Durch diese Sendespule wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Der Zündschlüssel enthält einen Schwingkreis, dessen Schwingkreisspule mit der Sendespule zusammenwirkt. Sobald der Zündschlüssel in das Zündschloß eingeführt ist, wird eine codierte Information von dem Zündschlüssel zur Sendespule übertragen. Wenn die codierte Information des Schlüssels mit einer Sollcodeinformation des Fahrzeugs übereinstimmt, wird eine Wegfahrsperre im Fahrzeug freigegeben, so daß das Fahrzeug gestartet werden kann.

Ein weiteres bekanntes Diebstahlschutzsystem (DE 43 17 119 A1) zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Transponders in Fig. 2, wie er im Kraftfahrzeugschlüssel enthalten ist, wobei die Transponderspule 34 an die Elektronik 35 angeschlossen ist.

Eine weitere bekannte Beschreibung eines Diebstahlschutzsystems (DE 196 05 836 C1) beschreibt ein Verfahren, auch bei gestörtem Übertragungsweg für die Information vom Transponder zur Basisstation bei einem bestimmten Phasenwinkel des Abtastzeitpunktes, durch Phasenwinkelwechsel möglichst schnell die Information auf dem zweiten Phasenwinkel lesen zu können.

Bei solchen Systemen wird die Energie und Information zum Betrieb des Transponders im Schlüssel über das Magnetfeld zwischen Sendespule und Schwingkreisspule zum Transponder hin, und Information vom Transponder zum Tranceiver hin übertragen.

Problem der Erfindung ist, daß der Zündschlüssel mit seiner Schwingkreisspule und das Schloß mit der Sendespule des Tranceivers begrenzte Abmessungen haben und so die transformatorische Kopplung zwischen Sendespule des Tranceivers und Schwingkreisspule des Transponders sehr klein ist. Erschwerend ist, daß sich für den Transponder sehr kleine Abmessungen eingebürgert haben und daß Feuchtig keit entlang den Trennfugen einsickern kann.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Dabei wird der Transponder zweischalig aufgebaut. Die innere Schale enthält den integrierten Schaltkreis, den Schwingkreiskondensator und die Platine des Transponders und dient als Wickelkörper für die Schwingkreisspule. Die äußere Schale umhüllt die innere Schale mit der aufgewickelten Schwingkreisspule.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystems.

Fig. 2.1 bis 2.2 die Aufteilung des magnetischen Flusses bei zwei magnetisch gekoppelten Spulen.

Fig. 3.1 bis 3.4 den Aufbau eines herkömmlichen Transponders.

Fig. 4 die inneren Teile des erfindungsgemäßen Aufbau eines Transponders.

Fig. 5 die innere Schale des erfindungsgemäßen Aufbaus des Transponders.

Fig. 6 die innere Schale mit der aufgewickelten Schwingkreisspule des erfindungsgemäßen Aufbaus des Transponders.

Fig. 7 die zweite Schale des erfindungsgemäßen Aufbaus des Transponders.

Fig. 8 die inneren Teile des erfindungsgemäßen Aufbaus eines Transponders mit eingelegtem Ferritstab.

Fig. 9 die innere Schale des erfindungsgemäßen Aufbaus eines Transponders mit eingelegtem Ferritstab.

Fig. 10 die inneren Bauteile und leitenden Verbindungen des erfindungsgemäßen Aufbaus auf einem Ferritmaterial.

Fig. 11 Außenansicht und Querschnitte des Deckels aus Ferritmaterial für die innere Schale.

Ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem nach Fig. 1 enthält einen Tranceiver 1 in der Nähe eines Schlosses, wie dem Zündschloß oder einem Türschloß. Der Tranceiver 1 wirkt mit dem tragbaren Transponder 2 über die transformatorische Kopplung der Sendespule 11 und der Schwingkreisspule 21 zusammen, wenn sich der Transponder 2 in der Nähe des Tranceivers 1 befindet.

Zur Energieübertragung vom Tranceiver 1 zum Transponder 2 hat der Tranceiver 1 eine Sendespule 11 die vom Erreger 12 über das komplexe Netzwerk 13 mit Strom gespeist wird. Zur Informationsübertragung hat der Tranceiver 1 eine Sende- und Empfangssteuereinheit 14, die den Datentransport mit dem Transponder 2 über die Schwingkreisspule 21 die am Schwingkreiskondensator 22 und am integrierten Schaltkreis 23 des Transponders 2 angeschlossen ist.

Der Zusammenhang von Abmessung und magnetischem Fluß durch eine Spule ist in Fig. 2 dargestellt, und zeigt wie sich der Kopplungsgrad verändert, wenn die Flächenverhältnisse der Tranceiverspule 11 und der Schwingkreisspule 21 zueinander geändert werden. In Fig. 21 ist die Schwingkreisspule 21 größer, und wird von mehr Feldlinien durchsetzt, als in Fig. 22 mit der kleiner angenommenen Schwingkreisspule. Der Kopplungsgrad als Verhältnis des die Schwingkreisspule durchsetzenden sekundären Flusses Φ₂₁ zum die Sendespule 11 durchsetzenden Hauptfluß Φ₁₁ wird umso größer als bei gleichbleibender Sendespule 11 die Schwingkreisspule 21 größer wird. Bei gleichbleibenden Windungszahlen der Spule 11 und der Spule 21 erhält man so in Fig. 21 die größere Spannung an der Schwingkreisspule 21 als in der Fig. 22.

Fig. 3 zeigt den Grundriß 31, Seitenriß 32 und Aufriß 33 eines herkömmlichen Transponders 2. Man erkennt die eingeengte Lage der Schwingkreisspule 21, den Schwingkreiskondensator 22, . . und den integrierten Schaltkreis 23 auf der Platine 24. Die Schwingkreisspule 21 ist üblicherweise in einem Teil ihres Querschnitts mit Ferritmaterial 212 gefüllt, um eine Konzentration des Magnetfeldes zu erreichen, und den Kopplungsgrad zu erhöhen, wie in Fig. 34 schraffiert eingezeichnet. Die Schwingkreisspule 21 hat etwa 500 Windungen, um eine für den Betrieb des integrierten Schaltkreises 23 ausreichende Spannung zu erreichen. Die beengten Platzverhältnisse erfordern, daß die Platine 24 bis zum Rand der Gehäuses des Transponders 2 reicht, wodurch Korrosionsprobleme durch einsickernde Feuchtigkeit entlang der Trennfugen 241 und 242 entstehen können.

Die inneren Teile des erfindungsgemäß aufgebauten Transponders zeigt Fig. 4 in kleinerem Maßstab. Die Platine 24, der integrierten Schaltkreis 23, der Schwingkreiskondensator 22, und die Anschlußflächen 52 und 53 für die Schwingkreisspule sind geradlinig angeordnet, somit auch leicht automatisch bestückbar und automatisch prüfbar.

Fig. 5 zeigt die innere Schale 51 eines erfindungsgemäß aufgebauten Transponders mit den bereits umspritzten inneren Teilen aus Fig. 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Außenkontur 54 als Wickelkörper für die Schwingkreisspule 21 dient. Drahtanfangsnut 55 und Drahtendenut 56 und die zwei Anschlußflächen 52 und 53 für die leitende Verbindung von Drahtenden mit der Platine 24 erleichtern das Wickeln der aufzubringenden Schwingkreisspule 21. Die rechte große Nut 58 und die linke große Nut 57 der inneren Schale 51, zusammen mit der Platine 24 an den Anschlußflächen 52 und 53 können als Mitnehmer und Zentrierung beim Wickelvorgang der Schwingkreisspule 21 verwendet werden.

Fig. 6 zeigt den Innenkörper 71, das heißt die fertig bewickelte innere Schale 51 mit der Schwingkreisspule 21 und ihren Anschlüssen 213 und 214 an den Anschlußflächen 52 und 53.

Fig. 7 zeigt den Transponder 2 mit dem Innenkörper 71, die innere Schale 51 mit der fertig gewickelten und angeschlossenen Schwingkreisspule 21, nach außen durch die zweite, äußere Schale 72 hermetisch dicht abgeschlossen ist. Die Außenkonturen stimmen mit denen der Fig. 3 überein, und die Schwingkreisspule 21 besitzt einen wesentlich größeren Querschnitt als beim herkömmlichen Aufbau nach Fig. 31 bis Fig. 34.

Zur weiteren Feldkonzentration in der Schwingkreisspule 21 verwendet man analog dem Ferritkern 212 in der Schwingkreisspule 21 der Darstellung in Fig. 34 einen Ferritstab 81 als Einlegeteil in der inneren Schale 51 von Fig. 8 und Fig. 9. Den zusätzlichen Arbeitsaufwand des Einlegens erspart man sich dadurch, daß man die innere Schale 51 von Fig. 5 mit einem ferromagnetischen Material ausführt, das eine relative magnetische Permeabilität wesentlich größer als 1 besitzt, und als Plastoferrit bekannt ist.

Fig. 10 zeigt die Ausführung des Leiterbahnträgers 101 mit einem Ferritmaterial, das magnetisch gut leitend, und elektrisch schlecht leitend ist. Dadurch kann es die magnetischen Feldlinien konzentrieren und die elektrischen Verbindungen 102, die Anschlußflächen für die Schwingkreisspule 52, 53 und die Schaltungsbestandteile 22 und 23 des Transponders 2 tragen. Die weitere Ausformung erfolgt entweder mit einem Kunststoff oder einem Plastoferrit, oder einem Kunststoff mit einem Einlegeteil, oder einem Deckel aus Ferrit.

Fig. 11 zeigt die Ausführung mit einem Deckel 111 aus Ferritmaterial, der gleichzeitig als Wickelkörper dient. Der Deckel stützt sich direkt auf der Platine 24, oder auf den Leiterbahnträger 101 der Fig. 10.

Claims

1. Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug mit

- einem tragbaren Transponder (2), der eine Codeinformation trägt,
- einem Tranceiver (1) im Kraftfahrzeug, der eine Sendespule (11) aufweist, die über transformatorische Kopplung mit der Schwingkreisspule (21) Energie und Daten zum Schwingkreiskondensator (22) und zum integrierten Schaltkreis (23) des Transponders (2) transportiert,

wobei der mechanische Aufbau des Transponders (2) aus einer ersten Schale (51) und einer äußeren Schale (72) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste Schale (51) zugleich als Träger (51, 101) für die elektronischen Komponenten und als Wickelkörper für die Schwingkreisspule (21) und
- die äußere Schale (72) als hermetisch schließender Schutz ausgebildet ist.

2. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (51) aus einer kupferbeschichteten Platine besteht.

3. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (101) aus einem ferromagnetischen, elektrisch nichtleitendem Material besteht.

4. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale (51; 101) Nuten (57, 58) als Mitnehmeranschluß und zur Anpassung an Wickelautomaten enthält.

5. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale Drahtführungsnuten (55, 56) besitzt um die Drahtenden fest zu legen und mechanisch stabil führen zu können.

6. Diebstahlschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (51) Einlegeteile (81) aus ferromagnetischem Material enthält.

7. Diebstahlschutzsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale (51) teilweise aus einem Deckel (111) mit magnetisch gut leitendem, und elektrisch schlecht leitendem Material besteht.

8. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Deckels (111) die Form des Wickelkörpers für die Schwingkreisspule (21) erhält.