DE3627193C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine an einem Fahrzeug anbringbare An­ tenne für ein schlüsselloses Zugangssystem für Kraftfahrzeuge, zum Bedienen eines Fahrzeugteiles durch ein Hochfrequenz-Code­ signal. Derartige schlüssellose Zugangssysteme dienen im all­ gemeinen dazu, Fahrzeugeinrichtungen, wie z. B. eine Türverrie­ gelung oder eine Kofferraumverriegelung zu bedienen.

Eine Antenne gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus EP 01 38 090 A2 bekannt. Die eine der beiden Antennen ist in einen Außenspiegel eingebaut und die andere ist an einem Fen­ ster angebracht.

Aus der DE-PS 9 72 731 ist es bekannt, daß von zwei rechtwinklig zu­ einander stehenden Ringantennen die eine kleineren Wicklungs­ durchmesser als die andere aufweisen kann und diejenige mit dem kleineren Durchmesser auf einen Ferritkern gewickelt ist. Eine solche Antenne ist kompakt und empfindlich.

Zu guter Empfindlichkeit einer Antenne trägt auch die Auskopp­ lung bei. Aus DE-GM 16 46 610 ist es bekannt, zum Auskoppeln eine Wicklung zu verwenden, die von dem von der Antenne erzeug­ ten Magnetfluß durchsetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein schlüssel­ loses Zugangssystem eine empfindliche Antenne anzugeben, die eine einfache Signalauskopplung ermöglicht.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Bei einer Antenne gemäß diesem Anspruch sind zwei Antennenwick­ lungen vorhanden, die zueinander angeordnet sind, wie dies oben anhand der Lehre gemäß der DE-PS 9 72 731 erläutert ist. Zum Auskoppeln ist eine dritte Wicklung vorhanden, die auf den Fer­ ritkern der einen Antennenwicklung gewickelt ist. Diese Wicklung ist in besonderer Weise über einen Kondensator mit der zweiten Wicklung verbunden. Außerdem ist der Draht einer Zuleitung auf den Ferritkern gewickelt, um die von den beiden Antennenwick­ lungen empfangenen Codesignale zum Steuergerät zu leiten.

Eine derartige Antenne ist so kompakt, daß sie sich in einem Kraftfahrzeug-Außenspiegel unterbringen läßt, wovon vorzugsweise Gebrauch gemacht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veran­ schaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Außenspiegels, in dessen Gehäuse eine Antenne für ein schlüsselloses Zugangssystem untergebracht ist;

Fig. 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwi­ schen den Polaritäten einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne in der Gesamtantenne gemäß Fig. 1;

Fig. 3 und 4 schematische perspektivische Ansichten von Teilen der Gesamtantenne gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Antennenschaltung für die Anordnung gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit schematischer Darstellung des Verlaufs des magnetischen Feldes im Bereich des Außenspiegels gemäß Fig. 1; und

Fig. 7 und 8 Diagramme betreffend die Verteilung der magne­ tischen Feldstärke um eine Antenne.

Die Antenne 214 gemäß Fig. 1 ist in einem Außenspiegel 410 an­ geordnet, wie er z. B. an einer Fahrzeugtür angebracht ist. Der Spiegel 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. 1 dargestellt, als Ring­ antenne ausgebildet, die über elektromagnetische Induktion mit einer Antenne in einem Sender 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 432 gebildet, während die zweite Ringantenne 214 b durch Aufwickeln eines Leitungsdrahtes 434 gebildet ist. Die Achsen 214 c und 214 d der beiden Ringantennen 214 a bzw. 214 b stehen so, daß die erste und die zweite Ringantenne 214 a bzw. 214 b induktiv über einen Winkel R set miteinander ge­ koppelt sind, der etwas größer ist als 90 Grad. Für R = 90 Grad ist die Anordnung in Fig. 2 dargestellt. Dieser Winkel R set führt zu einem Versatz von 90 Grad, wie dies in Fig. 7 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. 8 dargestellt.

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. 3 dargestellt ist.

Wie in den Fig. 1 und 4 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. Darüber hinaus 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 gewic­ kelt. Dadurch besteht induktive Kopplung zwischen den Lei­ tungsdrähten 416 und den Drähten der ersten Ringantenne 214 a, wie dies in Fig. 5 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.

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. 6 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 des Senders und der Antenne 214 im Außenspiegel un­ abhängig von der Ausrichtung der Antenne im Sender. Da­ durch wird immer sichere Hochfrequenzverbindung zwischen dem Sender und einem Steuergerät 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 darüber hinaus 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.

Eine Antenne für ein schlüsselloses Zugangssystem kann, wie vorstehend erläutert, zweckmäßigerweise als einzelne Bau­ gruppe an einem Fahrzeug angeordnet werden. Darüber hinaus hat eine solche Antenne den Vorteil, daß aufgrund der um etwas mehr als 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 (3)

1. An einem Fahrzeug anbringbare Antenne (214) für ein schlüsselloses Zu­ gangssystem für Kraftfahrzeuge, zum Bedienen eines Fahrzeugteiles durch ein Hochfrequenz-Codesignal, mit

• - einer ersten Ringantenne (214 a) mit einer ersten ebenen Wicklung und
• - einer zweiten Ringantenne (214 b) mit einer zweiten ebenen Wicklung, wobei die Magnetfelder der Ringantennen etwa rechtwinklig zueinander stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste Wicklung (432) einen kleineren Wicklungsdurchmesser als die zweite Wicklung (434) aufweist und auf einen Ferritkern (430) gewickelt ist, dessen Achse in der Wicklungsebene der zweiten Wicklung liegt, wobei die Ach­ sen der beiden Wicklungen (432, 434) einen Winkel (R set) einschließen, der etwas größer ist als 90°,
• - eine dritte Wicklung (436), auf den Ferritkern (430) gewickelt ist, die mit einem Ende galvanisch mit einem Ende der zweiten Wicklung (434) und mit ihrem anderen Ende über einen Kondensator (440) mit dem anderen Ende der zweiten Wicklung (434) ver­ bunden ist, und
• - der Draht einer Zuleitung (416) auf den Ferritkern (430) gewickelt ist, um die von der ersten Antenne (214 a) und der zweiten Antenne (214 b) empfangenen Codesig­ nale zum Steuergerät (200) zu leiten.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gehäuse (418) eines Kraftfahrzeug-Außenspiegels (410) angeordnet ist.