DE4328392A1

DE4328392A1 - Fernbedienungssystem

Info

Publication number: DE4328392A1
Application number: DE4328392A
Authority: DE
Inventors: Torsten Ing Meyer-Staufenbiel; Markus Dipl Ing Thuersam
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Somfy Feinmechanik und Elektrotechnik GmbH
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-02
Also published as: BE1007985A5

Description

Die Erfindung geht aus von einem Fernbedienungssystem nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie es zum Beispiel aus der EP-A 440 974 bekannt ist. Bei diesem bekannten System dient ein tragbarer Funk schlüssel zur kontaktlosen Betätigung eines Garagentors oder der Sicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. Damit der, hier als Funkschlüssel bezeichnete tragbare Sender von einem Anwender jeder zeit bequem mitgeführt werden kann, besteht die Anforderung, daß er hinsichtlich seiner Baugröße möglichst klein und hinsichtlich seines Gewichtes möglichst leicht ausgeführt ist. Diese Anforderungen stehen allerdings im Widerspruch zu der technischen Anforderung, daß der Handsender eine möglichst große Reichweite haben soll. Für eine optimale Auslegung ist es insbesondere notwendig, die Sendeantenne des Handsenders so zu gestalten, daß ihre aktive Länge möglichst genau einem Viertel der Wellenlänge der Sendefrequenz entspricht. Deshalb müßte beispielsweise ein Handsender, welcher bei einer Sendefrequenz von 500 MHz betrieben wird, zumindest in einer Richtung eine Erstreckung von etwa 20 cm Länge haben. Ist die aktive Länge kleiner als der Idealwert, verringert sich die Abstrahlungs leistung und damit die Reichweite. Beträgt etwa die aktive Länge der eingesetzten Antenne 1/8 der Senderwellenlänge, sinkt die Reichweite gegenüber der maximal erzielbaren Reichweite um die Hälfte. Zwar wäre es möglich, durch Wahl einer größeren Sendefre quenz im Gigahertzbereich zu geringeren Anforderungen hinsichtlich der Baulänge des Handsenders zu gelangen. Jedoch treten bei solchen hohen Frequenzen starke Verluste durch Streuung sowie durch kapazi tive Einflüsse der Bedienungsperson auf, welche sich wiederum in einer Verringerung der Sendereichweite niederschlagen.

Der Erfindung lag deshalb als Aufgabe die Entwicklung eines Fernbe dienungssystems zugrunde, das einen kleinen Handsender, aber dennoch eine große Reichweite aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fernbedienungssystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Das er findungsgemäße Fernbedienungssystem besitzt eine aus einem tragbaren Handsendeteil und einer mit diesem verbindbaren Adaptereinheit be stehende Sendeeinrichtung. Eine solchermaßen aufgebaute Sendeein richtung kommt den Bedürfnissen eines Anwenders besonders entgegen, beispielsweise beim Ein- und Ausfahren eines Kraftfahrzeuges aus einer Garage. Der Anwender, welcher nur den tragbaren Sendeteil mit sich führt, betätigt zunächst aus kurzer Entfernung die Tor öffnungs-Stelleinrichtung. Beim anschließenden Herausfahren des Kraftfahrzeuges aus der Garage steckt er das tragbare Sendeteil in die zugeordnete Adaptereinheit. Dadurch kann er das Garagentor nach dem Herausfahren aus größerer Entfernung wieder schließen, ohne das Kraftfahrzeug verlassen zu müssen.

Um eine größtmögliche Sendereichweite zu erzielen, ist es zweck mäßig, daß die Adaptereinheit eine Sendeantenne aufweist, deren aktive Länge genau einem Viertel der Wellenlänge der zur Übertragung genutzten Frequenz entspricht.

In einfacher Weise erfolgt die Ankopplung zwischen dem tragbaren Sendeteil und der Adaptereinheit durch zwei nach dem Übertrager prinzip einander gegenüber angeordnete Luftspulen, von denen eine Teil des Sendeteils ist, die andere Teil der Adaptereinheit.

Von Vorteil kann es sein, die Adaptereinheit mit einem Filter zur Unterdrückung unerwünschter Oberwellen auszurüsten.

Die Sendefrequenz liegt zweckmäßig in einem Bereich von 100 bis 500 MHz. Vorteilhaft ist es ferner, die Adaptereinheit stationär, ins besondere in einem Kraftfahrzeug anzuordnen. Sollen besonders große Senderreichweiten mittels der Adaptereinheit erzielt werden, kann es auch zweckmäßig sein, die Adaptereinheit mit einem aktiven Ver stärker auszurüsten, der dann allerdings eine eigene Energiever sorgung erforderlich macht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Zeichnung

Es zeigen

Fig. 1 ein Sendeteil und eine Adaptereinheit jeweils mit den wesentlichen Teilen,

Fig. 2 ein Beispiel zur Anwendung der vorgeschlagenen Anordnung.

Beschreibung

Das in Fig. 1 mit seinen wichtigsten Bestandteilen dargestellte Fernbedienungssystem besteht im wesentlichen aus einem tragbaren Sendeteil 1, sowie aus einer mit dieser verbindbaren Adaptereinheit 2. Das Sendeteil 1 dient in bekannter Weise zur Erzeugung und Abstrahlung von elektromagnetischen Steuersignalen zur kontaktlosen Kommunikation mit einer Stelleinrichtung, die hierzu eine ent sprechende Empfängervorrichtung aufweist. Bei der Stelleinrichtung kann es sich zum Beispiel, wie in Fig. 2 gezeigt, um einen Garagen torantrieb, ebenso aber auch um einen Fensterheber, eine Schließvor richtung oder dergleichen handeln. Die Sendefrequenz liegt zwischen 100 und 500 MHz. Dieser Bereich hat sich als für die Praxis am besten geeignet erwiesen, da einerseits die räumliche Erstreckung der be nötigten Antennen noch in einem sinnvollen Bereich liegt, und andererseits für die Praxis brauchbare Reichweiten erzielbar sind. Gesetzliche Vorgaben zwingen ferner in der Regel dazu, bestimmte Frequenzen auszuwählen. Im folgenden sei daher angenommen, daß die Sendefrequenz des Sendeteils 1 bei der - für Deutschland rele vanten - Frequenz von 433 MHz liegt. Damit eine Person das Sendeteil 1 bequem mit sich führen kann, ist es räumlich sehr klein ausge bildet. Vorzugsweise überschreitet seine längste Raumdiagonale einen Wert von 5 cm nicht. Der geringen Baugröße entspricht die aktive Länge der zur Abstrahlung der Steuersignale im Sendeteil 1 vorhan denen Antenne. Sie entspricht insbesondere nicht mehr der zur Er zielung der größtmöglichen Reichweite erforderlichen Ideallänge λ/4. λ ist hierbei die Wellenlänge der verwendeten Sendefrequenz, sie beträgt bei den angenommenen 433 MHz etwa 68 cm. Aufgrund dieser bauartbedingten Abweichung der aktiven Antennenlänge von ihrer Ideallänge liegt die Reichweite des Sendeteils 1 alleine im Bereich einiger Meter; bei Versuchen wurde mit einem Gerät mit 5 cm längster Raumdiagonale bei 433 Mhz eine Reichweite von ca. 5 m erzielt. Neben der nicht dargestellten Energieversorgung und der Elektronik zur Erzeugung des Sendesignals weist das Sendeteil 1 an einer Stirnseite, mit welcher es mit der Adaptereinheit 2 verbindbar ist, eine Sendespule 8 auf, deren gestreckte Länge a als - unvollständig ausgebildete - Antenne wirkt.

Als Gegenstück zu der auf dem Sendeteil 1 angeordneten Sendespule 8 weist die Adaptereinheit 2 eine Adapterspule 3 auf. Diese ist so angeordnet, daß sie der Sendespule 8 genau gegenüberliegt, wenn das Sendeteil mit der Adaptereinheit 2 verbunden ist. Sendespule 8 und Adapterspule 3 wirken im verbundenen Zustand nach dem Übertrager prinzip zusammen, wobei die Sendeenergie vom Sendeteil 1 auf die Adaptereinheit 2 übertragen wird. Hierzu bildet die Adapterspule 3 zusammen mit einer parallel geschalteten Kapazität 4 einen Schwing kreis. Er ist über eine flexible abgeschirmte Leitung 6 mit einer Antenne 7 verbunden. Deren aktive Länge b entspricht genau einem Viertel der Wellenlänge der Senderfrequenz, bei 433 MHz also etwa 17 cm. Zwischen dem Schwingkreis aus Adapterspule 3 und Kapazität 4 und der Übertragungsleitung 6 kann ferner ein Filter 5 vorgesehen sein, welches zum Beispiel dazu dienen kann, unerwünschte Oberwellen zu unterdrücken. Die Adaptereinheit 2 besitzt in der Regel keine eigene Stromversorgung.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung des in Fig. 1 dargestellten Fernbedienungssystems ergibt sich in Verbindung mit Kraftfahrzeugen. Die Adaptereinheit 2 ist in diesem Fall zum Beispiel im Armaturen brett fest angeordnet, die über das flexible Kabel 6 mit der Adaptereinheit 2 verbundene Antenne 7 zum Beispiel hinter der Frontscheibe des Fahrzeuges. Ein Beispiel für diese Anwendungsart zeigt Fig. 2. Hierbei wird das vorgeschlagene Fernbedienungssystem zum Öffnen des Tores 11 einer Garage 12 eingesetzt. Hierbei kommuni ziert zunächst das tragbare Sensorteil 1 mit einem Garagentorantrieb 9. Will ein Benutzer P ein Fahrzeug aus der Garage 12 holen, nähert er sich zunächst der Garage 12 auf kurze Entfernung und öffnet mit dem tragbaren Senderteil 1, welches er bei sich führt, das Tor 11. Sobald er im Fahrzeug sitzt, bringt er das tragbare Senderteil 1 mit der Adaptereinheit 2 in Verbindung. Nachdem er mit dem Fahrzeug 10 aus der Garage 12 herausgefahren ist, betätigt er erneut das nun in die Adaptereinheit 2 eingesteckte tragbare Senderteil 1 und schließt das Garagentor 11 wieder. Die Abstrahlung der Sendesignale erfolgt nun durch die im vorderen Bereich des Fahrzeuges 10 ange ordnete Antenne 7. Das Schließen des Tores kann deshalb noch aus einer, gegenüber der mit Sendeteil 1 alleine möglichen Reichweite, deutlich größeren Entfernung r₂ erfolgen. Dies ist auch beim Wiedereinfahren des Fahrzeuges 10 in die Garage 12 von Vorteil. Das Tor 11 sollte dabei nämlich so früh geöffnet sein, daß das Fahrzeug 10 ohne unnötiges Abwarten vor dem Tor in die Garage 12 einfahren kann. Analog dem Öffnen vor dem Herausfahren erfolgt das Schließen des Tores 11 nach dem Hereinfahren des Fahrzeuges 12, indem der Benutzer P nach Verlassen des Fahrzeuges 10 die Stelleinrichtung 9 mittels des mitgeführten, tragbaren Senderteils 1 aus kurzer Ent fernung r₁ anspricht.

In Anwendungen wie der in Fig. 2 dargestellten, wo die Adapterein heit 2 in einem Kraftfahrzeug 10 angeordnet ist, ist es auch denk bar, die Adaptereinheit 2 mit einer aktiven Endstufe 13 auszurüsten, die dann eine eigene Energieversorgung benötigt, zum Beispiel die im KFZ vorhandene Batterie. Dem Vorteil einer weiteren Reichweitenver größerung steht allerdings als Nachteil gegenüber, daß auf diese Weise die Adaptereinheit 2 selbst zu einem Sender wird. Es sind dann die gesetzlichen Bestimmungen hinsichtlich Betrieb und Auslegung eines solchen Senders zu beachten, was in der Regel zu einer deut lichen Verteuerung der Anlage führt.

Claims

1. Fernbedienungssystem mit einer Sendeeinrichtung zur Abgabe von Steuersignalen, und mit einer Stelleinrichtung, die durch die Steuersignale betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende einrichtung einen tragbaren Sendeteil (1) zur Erzeugung und Abgabe der Steuersignale, sowie eine mit dem Senderteil (1) verbindbare Adaptereinheit (2) zur Erhöhung der Reichweite der Steuersignale aufweist.

2. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (2) eine Sendeantenne (7) aufweist, deren aktive Länge (b) im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge der im Sendeteil (1) verwendeten Übertragungsfrequenz entspricht.

3. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sendeteil (1) und Adaptereinheit (2) jeweils eine Spule (8) bzw. (3) aufweisen, welche sich im verbundenen Zustand gegenüberliegen und welche nach Art eines Übertragers derart zusammenwirken, daß die Sendeenergie vom Sendeteil (1) auf die Adaptereinheit (2) übertragen wird.

4. Fernbedienungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (2) eine Kapazität (4) aufweist, welche zusammen mit der Adapterspule (3) einen Schwingkreis bildet.

5. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (2) einen Filter (5) zur Unterdrückung von uner wünschten Frequenzbestandteilen aufweist.

6. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendefrequenz im Bereich zwischen 100 und 500 MHz liegt.

7. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (2) in einem Kraftfahrzeug fest angeordnet ist.

8. Fernbedienungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptereinheit (2) einen aktiven Verstärker (13) zur Verstärkung der vom Sendeteil (1) erzeugten Steuersignale aufweist.