DE3627193A1 - Antenne zum senden und/oder empfangen von hochfrequenzwellen, insbesondere fuer schluessellose zugangssysteme an fahrzeugen - Google Patents
Antenne zum senden und/oder empfangen von hochfrequenzwellen, insbesondere fuer schluessellose zugangssysteme an fahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 sowie ein schlüsselloses Zugangssystem unter
Verwendung einer solchen Antenne.
Derartige schlüssellose Zugangssysteme dienen im allgemei
nen dazu, Fahrzeugeinrichtungen wie z. B. eine Türverriege
lung oder eine Kofferraumverriegelung zu bedienen. Dazu
dienen Hochfrequenzsignale mit vorgegebenem Kode, die von
einem vom Benutzer getragenen Sender zu einem am Fahrzeug
montierten Steuergerät gesendet werden. Besonders wichtig
für die Funktion derartiger Zugangssysteme sind leistungs
fähige Antennen.
In den letzten Jahren kam ein neues schlüsselloses Zugangs
system für Fahrzeuge auf den Markt. Bei diesem System ist
es nicht erforderlich, mechanisch einen Schlüssel zu betä
tigen oder einen vorgegebenen Kode von Hand einzugeben, um
Fahrzeugeinrichtungen zu betätigen. Diese Systeme weisen
den genannten Sender und das genannte Steuergerät auf. Das
Steuergerät empfängt die Hochfrequenzsignale und dekodiert
den in den Signalen enthaltenen Kode. Wenn dieser mit einem
im Steuergerät gespeicherten Kode übereinstimmt, wird ein
Steuersignal vom Steuergerät an die zu bedienende Fahrzeug
einrichtung gegeben.
Zum Herstellen der Hochfrequenzverbindung zwischen Sender
und Steuergerät weisen beide Bauteile Antennen auf. Die
Hochfrequenzverbindung ist im allgemeinen kurzreichweitig.
Das Öffen einer Tür oder des Kofferraumdeckels ist nur er
forderlich, wenn der Benutzer dem Fahrzeug nahe ist. Es ist
am zweckmäßigsten, wenn die Tür erst entriegelt oder der
Kofferraumdeckel erst geöffnet wird, wenn der Benutzer
direkt bei diesen Fahrzeugbestandteilen steht. Die Übertra
gung zwischen Sender und Steuergerät wird daher i. d. R. in
einem Bereich von weniger als 1 m vorgenommen. Für derart
kurzreichweitige Verbindungen wird zweckmäßigerweise
elektromagnetische Induktion verwendet, was auch in bezug
auf geringen Energieverbrauch günstig ist.
Die Verbindung über elektromagnetische Induktion zwischen
dem Steuergerät und dem Sender muß in jedem Bedienungsfall
zuverlässig sein. Es ist jedoch bekannt, daß elektromagne
tische Induktion stark von der Polarität magnetischer Fel
der um das Steuergerät und den Sender beeinflußt wird. Wenn
der magnetische Fluß im wesentlichen parallel zur Antennen
achse liegt, ist die Empfindlichkeit der Antenne erheblich
herabgesetzt, was zum Ausfallen der Verbindung führen kann.
Um dem zu begegnen, kann die Antenne aber nicht in ihrer
Größe verändert werden, da die Größe der Antenne für das
Steuergerät streng durch den begrenzten Anbringungsplatz am
Fahrzeug begrenzt ist. Auch die Antenne für den Sender kann
nicht beliebig groß werden, da Sender für diesen Anwendungs
fall nur in etwa die Größe einer Kreditkarte aufweisen.
Die Erfindung ist für die Antenne durch die Merkmale von
Anspruch 1 und für das mit einer erfindungsgemäßen Antenne
arbeitende schlüssellose Zugangssystem durch die Merkmale
von Anspruch 10 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen sind Gegenstand der Ünteransprüche.
Die erfindungsgemäße Antenne zeichnet sich dadurch aus, daß
sie mindestens zwei Ringantenne aufweist, deren Achsen
rechtwinklig zueinander stehen. Die zweite Antenne ist in
nerhalb der ersten Antenne untergebracht. Dadurch kann die
Antenne so klein gebaut werden, daß sie z. B. innerhalb des
Gehäuses eines Fahrzeugaußenspiegels Platz findet. Die
Sende- und Empfangseigenschaften der Antenne lassen sich
dadurch noch beträchtlich steigern, wenn, wie bevorzugt,
ein ferromagnetischer Kern für beide Antennen gemeinsam
vorhanden ist.
Wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung noch eine dritte
Ringantenne verwendet, so führt dies zu besonders guter
Kopplung der ersten mit der zweiten Antenne. Die dritte
Antenne kann auch zum Anschließen des Steuergerätes benutzt
werden. Die zweite und die dritte Antenne können dabei über
eine Verbindungsschaltung miteinander verbunden sein.
Das erfindungsgemäße schlüssellose Zugangssystem weist vor
zugsweise einen handbetätigbaren Schalter auf, in dessen
Nähe das Steuergerät untergebracht ist. Das Steuergerät
erzeugt erst dann ein Signal, wenn der Schalter betätigt
wird und gleichzeitig der Sender in der Nähe des Steuerge
rätes ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher
veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges
mit einem schlüssellosen Zugangssystem;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines schlüs
sellosen Zugangssystems;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Senders für das System
gemäß Fig. 2;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Steuergerätes des
Systems gemäß Fig. 2;
Fig. 5a und 5a
Flußdiagramme für die Funktion des Senders
gemäß Fig. 3 bzw. des Steuergerätes gemäß
Fig. 4;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Außenspiegels, in dessen Gehäuse eine
Antenne für ein schlüsselloses Zugangssystem
untergebracht ist;
Fig. 7 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Be
ziehung zwischen den Polaritäten einer ersten
Antenne und einer zweiten Antenne in der Ge
samtantenne gemäß Fig. 6;
Fig. 8 und 9
schematische perspektivische Ansichten für
eine Gesamtantenne wie sie im Spiegel gemäß
Fig. 6 enthalten ist;
Fig. 10 eine schematische Antennenschaltung für die
Antenne gemäß Fig. 9;
Fig; 11 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit schema
tischer Darstellung des Verlaufs des magneti
schen Feldes im Bereich des Außenspiegels ge
mäß Fig. 6; und
Fig. 12 und 13
Diagramme betreffend die Verteilung der mag
netischen Feldstärke um eine Antenne.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst die bevorzugte Ausführungs
form eines schlüssellosen Zugangssystems für ein Fahrzeug
erläutert. Danach wird auf die Konstruktion eines Senders
und eines Empfängers für das System eingegangen.
Das schlüssellose Zugangssystem weist einen Hochfrequenz-
Kodesender 100 und ein Steuergerät 200 auf. Der Sender 100
weist in etwa die Abmessungen einer Scheckkarte o. dgl.
auf. Er wird von einem Benutzer getragen. Das Steuererät
200 ist dagegen an geeigneter Stelle am Fahrzeug montiert.
Wie in Fig. 1 schematisch und in Fig. 2 deutlicher darge
stellt, ist das Steuergerät 200 über einen Treibersignal
generator 204 mit Stellgliedern 202 für Fahrzeugeinrichtun
gen verbunden, wie z. B. mit einer Türverriegelung, einer
Kofferraumverriegelung, einer Handschuhfachverriegelung
oder einer Lenkverriegelung. Das Steuergerät 200 ist weiter
hin mit einem Sperrsignalgenerator 300 verbunden, der wahl
weise ein Sperrsignal zum Sperren des Steuergerätes abgeben
kann. Das Sperrsignal wird auf vorgegebene Zustände hin vom
Sperrsignalgenerator 300 abgegeben.
Bei der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform er
mittelt der Sperrsignalgenerator 300 die Stellung eines
Zündschlüssels, die von der AUS-Position abweicht. Der
Generator 300 gibt das Sperrsignal z. B. dann ab, wenn der
Zündschlüssel in Bereitschaftsposition ist, bei der elek
trische Leistung an Bauteile im Fahrzeug abgegeben wird,
oder wenn der Schlüssel in Zündstellung ist, in der elek
trische Spannung an das Zündsystem und elektrische Bauteile
gegeben wird, oder wenn die Anlaßstellung vorliegt, in der
elektrische Spannung an den (nicht dargestellten) Anlasser
gegeben wird.
Das Steuergerät 200 beinhaltet einen Anforderungssignal
generator 208, der ein Hochfrequenz-Anforderungssignal SD
an den Sender 100 zum Aktivieren des letzteren abgibt. Der
Anforderungssignalgenerator 208 ist an einen oder mehrere
handbetätigbare Schalter 210 angeschlossen, die von außen
zugänglich sind. Der Generator 208 erzeugt das Anforderungs
signal SD, wenn einer der Schalter 210 betätigt wird.
Wie in Fig. 3 dargestellt, beinhaltet der Sender 100 einen
Empfänger 102, der das Anforderungssignal SD empfängt und
daraufhin ein Kodesignal SC mit einem vorgegebenen besonde
ren Kode sendet. Das Kodesignal des Senders 100 unterschei
det sich vom Anforderungssignal SD, so daß das Steuergerät
200 es erkennen kann, wenn der Sender 100 sein Kodesignal
sendet.
Der Sender 100 sendet sein Kodesignal SC so lange an das
Steuergerät, wie er aktiv geschaltet ist. Das Kodesignal SC
wird von einem Empfänger 212 im Steuergerät 200 empfangen
und dort durch einen Komparator 213 mit einem vorgegebenen
Kode verglichen. Wenn der empfangene Kode mit dem vorgege
benen Kode 213 übereinstimmt, sendet das Steuergerät 200
ein Steuersignal SL an einen Treibersignalgenerator 204.
Dieser gibt ein Treibersignal an eines der Stellglieder
202, je nachdem, welcher handbetätigbare Schalter 210 be
tätigt wurde. Das Stellglied 202 betätigt daraufhin die
zugehörige Fahrzeugeinrichtung.
Die Stellglieder verstellen die angesteuerte Fahrzeugein
richtung von einer Stellung in die andere. Es handelt sich
also jeweils um Einrichtungen mit zwei Stellungen, wie z. B.
die Verriegelungseinrichtung für Türen, für den Kofferraum
deckel, ein Handschuhfach, die Längssäule, usw. Die Einrich
tungen werden von der gerade vorliegenden Stellung in die
entgegengesetzte Stellung überführt. Wenn z. B. eine Einrich
tung verriegelt ist, wird sie auf das Treibersignal hin ent
riegelt. Umgekehrt wird eine entriegelte Einrichtung auf
das Signal hin verriegelt.
Im Sender 100 ist eine Sende/Empfangs-Antenne 104 angeord
net. Eine andere Antenne, nämlich eine Schleifenantenne 214
ist an geeigneter Stelle am Fahrzeug angeordnet, z. B. an
einem der Fenster 216 oder in einem Außenspiegel. Die Ring
antenne 214 sendet das Anforderungssignal SD zum Sender 100
und empfängt von diesem das Kodesignal SC.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die handbetätigbaren Schal
ter 210 am Schlüsselloch 218 eines Außentürgriffes ange
bracht.
Der Sender 100 weist gemäß der Schaltung von Fig. 3 einen
Mikrocomputer 106 auf, der über einen Demodulator 108, der
das empfangene Anforderungssignal SD demoduliert, mit der
Antenne 104 verbunden ist. Der Mikrocomputer 106 beinhaltet
einen Speicher 110, der den vorgegebenen Kode speichert.
Auf das Anforderungssignal SD hin, gibt der Computer 106
den vorgegebenen Kode an einen Modulator 112. Dieser
empfängt von einem Trägerwellengenerator 114 eine Träger
welle, die er mit dem Kodesignal moduliert, wodurch das
dann gesendete Kodesignal SC gebildet ist.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Antenne 104 des
Senders 100 auf eine Leitungsplatte oder auf die Oberfläche
eines Sendergehäuses 116 (siehe Fig. 6) montiert. Das Ge
häuse 116 weist in etwa die Größe einer Scheckkarte auf, so
daß es bequem z. B. in einer Hemdentasche getragen werden
kann. Der Sender 100 verfügt über eine langlebende Kompakt
batterie als Spannungsquelle, z. B. über ein Quecksilberbat
terie.
Das Steuergerät 200 weist gemäß der Schaltung von Fig. 4
einen Mikrocomputer 236 auf, der mit der Antenne 214 über
einen Demodulator 238 verbunden ist. Diese Bauteile bilden
einen Empfänger 232, der das Kodesignal SC vom Sender 100
empfängt. Der Computer 236 ist auch zum Senden mit der
Antenne 214 verbunden, und zwar über einen Modulator 242.
Dieser empfängt außerdem ein Trägerwellensignal vorgegebe
ner Frequenz von einem Trägerwellengenerator 244 und modu
liert diese Trägerwelle mit dem vom Mikrocomputer 236 zur
Verfügung gestellten Anforderungssignal. Das resultierende
Anforderungssignal SD wird über die Antenne 214 abge
strahlt.
Der Mikrocomputer 236 verfügt über einen internen oder
einen externen Speicher 240, wie einen programmierbaren ROM
oder dgl. Vorgegebene Kodes, nämlich einer für das Anforde
rungssignal zum Aktivieren des Senders 100, und ein
anderes, das dem vorgegebenen Kode im Sender entspricht,
sind im Speicher 240 gespeichert.
Wie bereits oben erwähnt, ist der Mikrocomputer 236 mit
einem Sperrsignalgenerator 300 verbunden, wie z. B. dem
Zündschalter. Der Mikrocomputer 236 wird daher gesperrt,
sobald eine vorgegebene Sperrgröße ermittelt wird. So lange
der Computer 236 nicht gesperrt ist, empfängt er das Hoch
frequenzsignal vom Sender 100, vergleicht den empfangenen
Kode mit dem im Speicher 240 gespeicherten Kode und gibt
ein Steuersignal an einen Treibersignalgenerator 204 zum
Bedienen eines Stellgliedes 220.
Der Funktionsablauf bei einem wie vorstehend aufgebauten
schlüssellosen Zugangssystem wird nun anhand der Fig. 5a
und 5b näher erläutert. Der Mikrocomputer 106 des Senders
100 führt wiederholt das in Fig. 5a dargestellte erste
Steuerprogramm aus. Er überprüft in einem Schritt 1002 den
Empfang des Anforderungssignales SD vom Steuergerät. Der
Schritt 1002 wird so lange wiederholt, bis das Anforderungs
signal SD empfangen wird. Der Sender 100 bleibt also norma
lerweise so lange in Wartestellung, bis er das Anforde
rungssignal SD empfängt. Erst dann sendet er sein Kodesig
nal SC.
Wenn das Anforderungssignal SD im Schritt 1002 festgestellt
wird, wird der vorgegebene Kode in einem Schritt 1004 aus
dem Speicher 110 gelesen. Der Mikrocomputer 106 gibt dann
das dem Kode zugeordnete Signal an den Modulator 112, der
daraufhin in einem Schritt 1006 das Kodesignal SC abgibt.
Die Steuerung kehrt dann wieder in den Wartestellungs
schritt 1002 zurück.
Das Kodesignal SC wird für eine vorgegebene Zeitspanne vom
Modulator an das Steuergerät 200 gegeben. Nach Ablauf der
Zeitspanne endet das Signal. Die Zeitspanne während der das
Kodesignal SC gesendet wird, ist so gewählt, daß das Steuer
gerät 200 vor Ablauf der Zeit dasjenige Stellglied 202 be
treiben kann, das einem betätigten Schalter 210 zugeordnet
ist.
Der im Speicher 110 gespeicherte Kode ist vorzugsweise ein
Binärkode, wie z. B. ein serieller Acht-Bit-Datenwert.
Dieser Kode wird von der durch den Modulator modulierten
Trägerwelle als Kodesignal SC abgegeben.
Der Funktionsablauf im Steuergerät 200 ist in Fig. 5b
dargestellt. In einem Anfangsschritt 2002 überprüft der
Mikrocomputer 232, ob das Sperrsignal SI abgegeben wird
oder nicht. Liegt das Sperrsignal SI nicht vor, wird in
einem Schritt 2004 der Modulator 242 aktiviert, woraufhin
er das Anforderungssignal SD an den Sender 100 absendet und
diesen damit aktiviert. Das Steuergerät 200 gelangt dadurch
in einen zweiten Wartezustand, in dem es das Kodesignal SC
erwartet. Der Wartestellungsschritt 2006 wird demgemäß für
eine vorgegebene Zeitspanne durchgeführt, wenn nicht das
Kodesignal SC zuvor empfangen wird. Ist dieses Kodesignal
SC über die Antenne 214 und den Demodulator 230 empfangen,
wird es in einem Schritt 2008 ausgelesen. In einem nach
folgenden Schritt 2010 wird der im Speicher 236 des Steuer
gerätes 200 gespeicherte Kode ausgelesen. In einem Schritt
2012 werden die beiden Kodes miteinander verglichen und es
wird in einem Schritt 2012 eine Übereinstimmungsflagge FM
gesetzt, falls die beiden Kodes übereinstimmen. In einem
Schritt 2014 wird überprüft, ob diese Übereinstimmungs
flagge FM gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, endet das
Programm. Ist die Flagge FM dagegen gesetzt, wird in einem
Schritt 2016 das Steuersignal SL an einen Treibersignal
generator gegeben.
Da bei der beschriebenen Ausführungsform das Kodesignal SC
nur dann abgegeben wird, wenn das Anforderungssignal SD vo
Steuergerät abgegeben wird, ist der Verbrauch von elektri
scher Leistung aus der Batterie im Sender sehr gering gegen
über dem Verbrauch bei einem System, bei dem das Kodesignal
SC dauernd gesendet wird. Die Batterie des Senders weist
daher eine sehr lange Lebensdauer auf. Dies rührt daher,
daß die elektrische Energie zum Halten des Mikrocomputers
in Wartestellung erheblich geringer ist als die Energie,
die beim Senden des Kodesignals SC umgewandelt wird. Die
dauernde Energiezufuhr zum Mikrocomputer beeinflußt daher
die Lebensdauer der Batterie kaum.
Wie bereits erwähnt, dient das Steuersignal SL zum Betäti
gen einer Fahrzeugeinrichtung von einer Stellung in die
andere, z. B. vom verriegelten in den unverriegelten Zustand
oder umgekehrt. Das im Schritt 2016 abgegebene Steuersignal
SL wird zum ümkehren z. B. der Türverriegelungsposition ab
gegeben, wenn der der Türverriegelungseinrichtung zugeordne
te handbetätigbare Schalter 210 betätigt wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform eine Antenne 214 gemäß
Fig. 6 ist dieselbe in einem Außenspiegel 410 angeordnet,
wie er z. B. an einer Fahrzeugtür angebracht ist. Der Spie
gel verfügt über ein Spiegelgehäuse 418 und eine Grundplat
te 412, die einen (nicht dargestellten) Spiegel schwenkbar
trägt. Die Grundplatte 412 dient dazu, den Außenspiegel an
der Fahrzeugtür zu befestigen. Das Gehäuse 418 und die
Grundplatte 412 schließen einen Raum ein, der die Antenne
214 aufnimmt.
Die Antenne 214 wird von einer Antennengrundplatte 414
getragen. Die Antenne 214 ist mit dem Mikrocomputer 236
über den Modulator 238 und den Modulator 242 über ein paar
Leitungsdrähte 416 verbunden. Um die Antenne 214 vom
Spiegelgehäuse 418 und der Spiegelgrundplatte 412 zu isolie
ren, sind zwischen den Antenne und den Spiegelbestandteilen
isolierende Bauteile 420, 422 und 424 angeordnet. Diese Bau
teile, die vorzugsweise aus Butylgummi sind, dienen nicht
nur zum elektrischen Isolieren der Antenne 214 gegenüber
dem Spiegel, sondern sie absorbieren auch Schwingungen.
Die Antenne 214 ist, wie in Fig. 6 dargestellt, als Ring
antenne ausgebildet, die über elektromagnetische Induktion
mit der Antenne 104 im Sender 100 eine Verbindung herstel
len soll. Die Ringantenne 214 weist eine erste Ringantenne
214 a und eine zweite Ringantenne 214 b auf. Die erste
Ringantenne 214 a ist durch Aufwickeln eines Leitungsdrahtes
232 gebildet, während die zweite Ringantenne 214 b durch
Aufwickeln eines Leitungsdrahtes 234 gebildet ist. Die
Achsen 214 c und 214 d der beiden Ringantennen 214 a bzw. 214 b
spannen also einen Winke 1 von etwa 90 Grad auf, wie dies in
Fig. 7 dargestellt ist.
Der Draht der Ringantenne 214 a ist um einen ferromagneti
schen Kern 430, z. B. einen Ferritkern gewickelt. Dieser
Kern 430 und die erste Ringantenne 214 a sind in einem
ersten Abschnitt 414 a der Antennengrundplatte 414 ange
bracht. Dieser Bereich 414 a ist integral mit einem zweiten
umlaufenden Bereich 414 b ausgebildet, der mit seinen Außen
abmessungen im wesentlichen in die Öffnung 418 a des Spie
gelgehäuses 418 paßt. Der erste Bereich 414 a erstreckt sich
zwischen dem oberen und dem unteren Schenkel des zweiten
Bereichs 414 b, nahe einem vertikalen Schenkel. Der Draht
der zweiten Ringantenne 214 b ist um den zweiten Trägerbe
reich 414 b gewickelt. Aufgrund dieser Anordnung liegt die
erste Ringantenne 214 a in der Ebene der zweiten Ringantenne
214 b, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
Wie in den Fig. 6 und 9 dargestellt, ist noch eine
dritte Ringantenne 436 dadurch gebildet, daß ein Leitungs
draht 432 um den ferromagnetischen Kern 430 koaxial mit der
ersten Ringantenne 214 a gewickelt ist. Darüberhinaus sind
die Leitungsdrähte 416 zum Verbinden der Antenne 214 mit
dem Mikroprozessor 236 zusammen mit dem Draht der ersten
Ringantenne 214 a um den ferromagnetischen Kern 430 gewik
kelt. Dadurch besteht induktive Kopplung zwischen den Lei
tungsdrähten 416 und den Drähten der ersten Ringantenne
214 a, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Induktive Kopp
lung besteht auch zwischen der dritten Ringantenne 436 und
der ersten Ringantenne 214 a.
Eine Kondensatoranordnung mit Kondensatoren 438 und 440 ist
vorhanden, welche Kondensatoren jeweils in Reihe zur ersten
Ringantenne 214 a bzw. zur dritten Ringantenne 436 liegen.
Die Kondensatoren 438 und 440 sind induktiv zu einer Kon
densatoranordnung gekoppelt.
Wenn die Antenne 214 in den Außenspiegel 410 eingebaut
wird, wird zunächst eine Baueinheit aus der Antennengrund
platte 214, den drei Ringantennen 214 a, 214 b und 236, dem
Kondensator 440 und dem Leitungsdraht 416 gebildet. Diese
Baugruppe wird in der Öffnung 418 a des Spiegelgehäuses 418
mit Schrauben 442 befestigt, die durch Löcher 440 in der
Grundplatte 414 gesteckt sind. So läßt sich die Antenne 214
einfach im Außenspiegel 410 befestigen.
Da die Achsen der ersten und der zweiten Ringantenne 214 a
bzw. 214 b rechtwinklig zueinander stehen, sind auch die
magnetischen Felder Ha und Hb, die um den Außenspiegel 410
herum durch die beiden Ringantennen gebildet werden um
90 Grad gegeneinander versetzt, wie dies in Fig. 11 darge
stellt ist. Aufgrund dieser beiden um etwa 90 Grad gegen
einander versetzten Magnetfelder Ha und Hb besteht Verbin
dung über elektromagnetische Induktion zwischen der Antenne
104 des Senders 100 und der Antenne 214 im Außenspiegel un
abhängig von der Ausrichtung der Antenne 104 im Sender. Da
durch wird immer sichere Hochfrequenzverbindung zwischen
dem Sender 100 und dem Steuergerät 200 erzielt.
Da die erste Ringantenne 214 a um den ferromagnetischen Kern
430 herum ausgebildet ist, kann ein verhältnismäßig starkes
Magnetfeld erzeugt werden. Die Stärke des Magnetfeldes um
die erste Ringantenne 214 a entspricht im wesentlichen der
Stärke, die durch die zweite Ringantenne 214 b gebildet ist.
Dadurch kann die erste Ringantenne 214 a so kompakt ausgebil
det werden, daß sie innerhalb der zweiten Ringantenne 214 b
angeordnet werden kann.
Durch das Anordnen der Antenne 214 im Außenspiegel 410 ist
darüberhinaus gewährleistet, daß die Antenne außerhalb der
Karosserie angebracht ist, die starke elektromagnetische
Leiteigenschaften aufweist. Dadurch kann der Einfluß von
Fahrzeugbauteilen auf die Hochfrequenzverbindung mit Erfolg
verringert werden.
Vorzugsweise sind die erste und die zweite Ringantenne 214 a
bzw. 214 b induktiv über einen Winkel Rset miteinander ge
koppelt, der etwas größer ist als 90 Grad. Dieser Winkel
Rset führt zu einem Versatz von 90 Grad, wie dies in Fig.
12 dargestellt ist. Durch das Erzeugen der um 90 Grad ge
geneinander versetzten Magnetfelder Ha und Hb wird ein im
wesentlichen zirkulares Magnetfeld um den Außenspiegel 410
erzeugt. Das umlaufende Verhalten des Kopplungskoeffizien
ten ist in Fig. 13 dargestellt.
Eine Antenne für ein schlüsselloses Zugangssystem kann, wie
vorstehend erläutert, zweckmäßigerweise als einzelne Bau
gruppe an einem Fahrzeug angeordnet werden. Darüberhinaus
hat eine solche Antenne den Vorteil, daß aufgrund der um
90 Grad gegeneinander versetzten Antennenkomponenten die
Verbindung zwischen einem Sender und einem Steuergerät
sichergestellt ist. Da das Antennenpaar über eine Kondensa
toranordnung verbunden ist, ist nur ein Paar an Zuleitungen
erforderlich, um die Antenne mit dem Mikrocomputer des
Steuergerätes zu verbinden. Dadurch ist es nicht erforder
lich, eine phasenschiebende Schaltung zu verwenden, die be
nötigt würde, wenn die beiden Antennenteile getrennt mit
dem Mikrocomputer verbunden würden.
Eine Antenne der beschriebenen Art kann nicht nur in einem
Außenspiegel, sondern an jeder geeigneten Stelle an einem
Fahrzeug angebracht werden, z. B. in einer Stoßstange, falls
es eine Antenne für eine Kofferraum-Schließeinrichtung ist.
Claims (13)
1. Antenne zum Senden und/oder Empfangen von Hochfrequenz
wellen über elektromagnetische Induktion, insbesondere
für schlüssellose Zugangssysteme an Fahrzeugen, zum Be
dienen einer Fahrzeugeinrichtung mit Hilfe eines Hoch
frequenz-Kodesenders, der ein Hochfrequenzsignal mit
vorgegebenem, dem Sender zugeordnetem Kode über eine
Ringantenne abstrahlt, und mit einem Steuergerät, welches
das Hochfrequenzsignal über eine am Fahrzeug angebrachte
Ringantenne empfängt und den empfangenen Kode mit einem
voreingestellten Kode vergleicht und ein Steuersignal zum
Bedienen der Fahrzeugeinrichtung abgibt, wenn der empfangene
Kode mit dem voreingestellten Kode im Steuergerät überein
stimmt, gekennzeichnet durch
- - eine erste Ringantenne (214 a), in einer Ebene und
- - eine zweite Ringantenne (214 b) von geringerem Durch messer, die innerhalb des Umfanges der ersten Ring antenne angeordnet ist, wobei die Achse der zweiten Ringantenne im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der ersten Ringantenne steht.
2. Antenne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Ringantenne (214 b) um einen ferromagneti
schen Kern (430) gewickelt ist, der in der Ebene der
ersten Ringantenne (214 a) und innerhalb dieser Antenne
liegt.
3. Antenne nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und die zweite Ringantenne (214 a, 214 b) in
duktiv gekoppelt sind und eine der beiden Antennen mit
dem Steuergerät (200) verbunden ist.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Ringantenne (214 a) mit der zweiten Ring
antenne (214 b) elektrisch verbunden ist und die zweite
Antenne (214 b) mit dem Steuergerät über eine Leitung
(216) verbunden ist.
5. Antenne nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
eine Kondensatoranordnung (438, 440) zwischen der
ersten Ringantenne (214 a) und der zweiten Ringantenne
(214 b).
6. Antenne nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
gekennzeichnet durch
eine dritte Ringantenne (436), die um den ferromagneti
schen Kern (430) koaxial mit der zweiten Ringantenne
(214 b) gewickelt ist und induktiv mit dieser gekoppelt
ist.
7. Antenne nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dritte Ringantenne (436) die erste Ringantenne
(214 a) und die zweite Ringantenne (214 b) inuktiv kop
pelt.
8. Antenne nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dritte Antenne (436) elektrisch mit dem Steuerge
rät (200) verbunden ist.
9. Antenne nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Antenne (214 b) und die dritte Antenne (436)
über eine Verbindungsschaltung miteinander verbunden
sind.
10. Schlüsselloses Zugangssystem zum Bedienen einer Ein
richtung an einem Fahrzeug,
gekennzeichnet durch
- - eine Antenne (214) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 9,
- - einen handbedienbaren Schalter (210),
- - einen Sender (100), der ein Hochfrequenzsignal mit vorgegebenen Kode abgibt, der dem Sender zugeordnet ist, und
- - einem Steuergerät (200), das auf Betätigen des Schalters hin ein Hochfrequenz-Anforderungssignal zum Aktivieren des Senders abgibt, und das nach dem Senden des Anforderungssignals den Senderkode em pfängt und diesen mit einem vorgegebenen Kode ver gleicht und ein Steuersignal abgibt, wenn die beiden Kodes übereinstimmen.
11. Zugangssystem gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Antenne (214 b) und die dritte Antenne (436)
nahe dem handbetätigbaren Schalter (210) angeordnet
sind.
12. Zugangssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fahrzeugeinrichtung eine Türverriegelung ist und
der handbetätigbare Schalter (212) am Türgriff befes
tigt ist.
13. Zugangssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Antenne (214 b) und die dritte Antenne (436)
im Gehäuse eines Außenspiegels (410) angeordnet sind.
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