EP0943764A1

EP0943764A1 - Türgriff und Transponder-System

Info

Publication number: EP0943764A1
Application number: EP99105304A
Authority: EP
Inventors: Slava Yury Tihovsky
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 1999-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: DE59909928D1; EP0943764B1; AU9821198A; AU742683B2

Abstract

Ein Türgriff (2, 40) eines Fahrzeugs, der zwei Antennenspulen (20, 22, 42) eines Transponder-Systems eines Fahrzeuges enthält. Die Antennen, die in dem Türgriff eingebaut sind, sind in der Lage, ein elliptisch polarisiertes magnetisches Feld zu erzeugen. Eine Antenne (20,42) hat eine flache Luftspule und die andere Antenne (22) hat eine Spule, die um zwei Ferritstäbe gewickelt ist. <IMAGE>

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Türgriff eines Fahrzeugs und ein Transponder-System

Es existieren Entwicklungen für passive Fahrzeug-Zugangssysteme, bei denen berechtigte Personen Zugang zu einem Fahrzeug dadurch erhalten, dass sie einen elektronischen Schlüssel an das Fahrzeug innerhalb eines bestimmten Bereichs heranführen. Der elektronische Schlüssel, der eine Chipkarte oder ähnliches sein kann, beinhaltet normalerweise einen Transponder, der innerhalb dieses bestimmten Bereichs von der Bordelektronik erregt werden kann oder wird. Die Bordelektronik beinhaltet ein System aus Sendeempfänger und Transponder, welches so entworfen ist, dass es ein magnetisches Feld erzeugt, welches den Transponder im Schlüssel erregt. Der Sendeempfänger und der Schlüssel sind dann in der Lage, Sicherheitskennungen auszutauschen, welche dazu benutzt werden können zu bestimmen, ob Zugang für den Träger des Schlüssels erlaubt werden soll.

Die Sendeempfänger enthalten Antennenspulen, wobei dies insbesondere Doppel-Antennenspulen sein können. Doppel-Antennenspulen, auch als Twin-Loop-Antennen bekannt, werden benutzt, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, dass den Transponder des Schlüssels erregt. Die beiden Spulen werden so angeordnet und angesteuert, dass sie ein elliptisches polarisiertes Feld erzeugen, welches einen Transponder, der in unterschiedliche Richtungen gehalten werden kann, erregen kann. Die Reichweite des Feldes beträgt normalerweise etwa einen Meter. Die beiden Antennen werden gewöhnlicherweise in einem Sendeempfängergehäuse untergebracht, welches entweder in einem der Stoßfänger des Fahrzeuges oder in einem Außenspiegel untergebracht ist. Für Fahrzeughersteller haben sich diese beiden Anbringungsorte jedoch als ungünstig erwiesen. Stoßfänger und Außenspiegel sind häufiger Beschädigungen ausgesetzt als irgend welche anderen Teile. Dementsprechend verbauen Hersteller nur ungern wichtige Bestandteile der Bordelektronik an diesen Positionen. Der günstigste Ort für die Antennen ist dort, wo sich eine Person, die in das Fahrzeug einsteigen will, gewöhnlicherweise nähert, so dass dadurch der Transponder näher an die Antennen gebracht wird. Außenspiegel und vor allem Stoßfänger sind nicht Teile, denen sich eine Person beim Einstieg normalerweise nähert.

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Türgriff für ein Fahrzeug mit zwei Antennenspulen eines Transponder-Systems für das Fahrzeug.

Die Antennen können dazu benutzt werden, ein magnetisches Feld zur Erregung eines Transponders eines Schlüssels zu erzeugen. Das magnetische Feld ist bevorzugterweise ein elliptisch polarisiertes Feld.

Die eine Antennenspule ist bevorzugterweise eine Luftspule mit flacher Wicklung, die andere Antenne hat einen Kern aus magnetisch leitendem Material, wobei der Kern bevorzugterweise aus Ferrit besteht. Dieser Ferritkern besteht bevorzugterweise aus zwei Ferritstäben.

Die vorliegende Erfindung beschreibt darüber hinaus ein Transponder-System für ein Fahrzeug, das einen Sendeempfänger für eine Doppel-Antennenspule enthält, mit zwei Antennen in einem Türgriff des Fahrzeuges.

Bevorzugte Realisierungen der vorliegenden Erfindung sind anschließend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen als Beispiel beschrieben, wobei:

Figur 1 eine Draufsicht eines Türgriffteils in einer ersten bevorzugten Realisierung ist,

Figur 2 der Schnitt A-A des Teils in Figur 1 ist,

Figur 3 der Schnitt B-B des Teils in Figur 1 ist,

Figur 4 ein Schaltplan eines Sendeempfängers der ersten bevorzugten Realisierung ist,

Figur 5 eine Draufsicht eines Türgriffteils in einer zweiten bevorzugten Realisierung ist,

Figur 6 der Schnitt A-A des Teils in Figur 5 ist,

Figur 7 der Schnitt B-B des Teils in Figur 5 ist,

Figur 8 ein Schaltplan eines Sendeempfängers der zweiten bevorzugten Realisierung ist und

Figur 9 eine schematische perspektivische Teilansicht des Türgriffteils ist.

Ein Türgriff 2, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, besitzt ein erstes Ende 4 mit einer Lagerbettung 6 um die sich der Griff 2 verschwenken kann, wenn er am Fahrzeug angebracht ist. Ein zweites Ende 8 des Griffes 2 enthält einen Anschlag 10, der normalerweise an der Fahrzeugtür anliegt, wenn der Griff 2 nicht verschwenkt wird.

Zwischen den beiden Enden 4 und 8 befindet sich mittig ein Greifprofil 12, das so gestaltet ist, dass eine Person es bequem ergreifen kann, um den Griff 2 zum Öffnen der Fahrzeugtür zu verschwenken. Der Greifprofil-Abschnitt 12 ist ausgehöhlt oder zurückgesetzt, sodass ein Hohlraum 14 entlang der Länge des Greifprofils 12 entsteht. Der Hohlraum 14 wird benutzt, um Teile eines Sendeempfängers eines Transponder-Systems des Fahrzeuges unterzubringen. Das Transponder-System stellt einen Teil eines passiven Fahrzeugzugangssystems des Fahrzeuges dar. Die Bauteile sind in dem Hohlraum 14 versiegelt untergebracht, eine Abdeckkappe für den Abschnitt des Greifprofils 12 ist in den Figuren nicht gezeigt.

Zu den Bauteilen, die im Griffprofil-Abschnitt 12 untergebracht sind, zählen unter anderem zwei Antennen 20 und 22 für den Sendeempfänger. Die erste Antenne 20 ist eine Luftspule mit flacher Mehrfachwindung 24, die in dem Hohlraum 14 an der Bodenfläche 26 angebracht oder aufgedruckt ist. Die Spule 24 kann zum Beispiel auf Folie oder auf eine Platine gedruckt sein. Mit der Spule 24 ist ein Kondensator 28 der Antenne 20 verbunden, wobei der Kondensator 28 auf Resonanz mit der Induktivität und dem Widerstand der Spule 24 abgestimmt wird. Die zweite Antenne 22 besteht aus einer Mehrfach-Drahtwicklung 30, die über zwei Ferritstäbe 32, wie in Figur 9 gezeigt, gewickelt sind. Die Drahtspule 30 ist mit dem Ausgang der Verstärkerstufe 33 des Sendeempfängers 34, wie in Figur 4 gezeigt, verbunden.

Der Ferritkern 32 und die Antenne 22 überlagern die erste Antenne 20 mit einem Abstand 36, der so gewählt wird, dass maximale magnetische Koppelung zwischen den beiden Antennen erzielt wird, wenn die zweite Antenne 22 durch den Sendeempfänger 34 angesteuert wird. Die zweite Antenne 22 wird deshalb dazu benutzt, die erste Antenne 20 zu erregen, welche mit Hilfe des Abgleichkondensators 28 auf Resonanz abgeglichen wird, so dass auch hierdurch die magnetische Koppelung oder die Induktanz zwischen den beiden Antennen 20 und 22 verstärkt wird.

Um ein elliptisch polarisiertes magnetisches Feld zur Erregung des Transponders des Transponder-Systems zu erzeugen, müssen die magnetischen Felder, die von den beiden Antennen 20 und 22 erzeugt werden, im wesentlichen rechtwinklig zueinander sein, wobei eine 90° Phasenverschiebung zwischen den Strömen durch die Antennenspulen 30 und 24 bestehen muss. Die physikalische Beziehung zwischen den beiden Spulen 30 und 24 stellt sicher, dass deren magnetische Felder im wesentlichen rechtwinklig zueinander sind und die Phasenverschiebung von 90° wird durch die magnetische Koppelung oder die Induktanz der beiden Antenne 20 und 22 und der Resonanzschaltung der ersten Antenne 20 erzeugt. Die Reichweite des magnetischen Feldes, das die beiden Antennen 20 und 22 erzeugen, beträgt zwischen einem und zwei Metern. Das magnetische Feld rotiert synchron mit der Periode der Antennenströme.

Durch die beiden Ferritstäbe 32 kann die zweite Antenne bedeutend kleiner sein, ohne dass die erzeugte magnetische Flussdichte geringer wäre, wodurch die rechtwinklig zueinander stehenden magnetischen Felder innerhalb des begrenzten Raumes im Greifprofil-Abschnitt 12 des Türgriffes 2 erzeugt werden können.

Um die Reichweite der Antennen 20 und 22 weiter zu vergrößern, können die Verluste, die durch die magnetische Koppelung zwischen den Antennen 20 und 22 entstehen, dadurch verringert werden, dass man die Antennen getrennt voneinander ansteuert und keine magnetische Koppelung mehr zwischen den Antennen hat. Eine Realisierung davon ist der Türgriff 40, wie in den Figuren 5 bis 7 gezeigt. Der Türgriff 40 ist der gleiche wie der Griff 12 mit der Ausnahme, dass die zweite Antenne 22 direkt im Zentrum der ersten Antenne 42 über derselben angeordnet ist, um zu gewährleisten, dass nur eine minimale Koppelung zwischen den Magnetfeldern der beiden Antennen 22 und 42 besteht. Die erste Antenne 42 unterscheidet sich auch dadurch, dass sie keinen Abgleichkondensator 28 mehr enthält und dass sie durch eine zweite Endstufe einer Doppel-Antennenschaltung 44 des Sendeempfängers 46 angesteuert wird, wie in Figur 8 gezeigt. Die Anordnung der Antennen 22 und 42 ist dabei immer noch so, dass die von den Antennen erzeugten Felder im wesentlichen rechtwinklig zueinander stehen. Um die 90° Phasenverschiebung zwischen den Spulenströmen der Spulen 24 und 30 zu erhalten, erzeugen die beiden Endstufen der Doppel-Antennenschaltung 44 Ströme, die um 90° in der Phase verschoben sind. Durch die Anordnung der zweiten Antenne 22 direkt über der ersten Antenne 42 ist es möglich, den Hohlraum 14 in dem Greifprofil-Abschnitt 12 zu verkleinern.

Gemäß der oben stehenden Beschreibung beinhalten die Türgriffe 2 und 4 nur die beiden Antennen des Sendeempfängers 34 und 46, die Griffe können jedoch auch so konstruiert sein, dass sie zusätzlich elektronische Bauteile des Sendeempfängers 34 und 46 oder sogar alle Bestandteile des Sendeemmpfängers enthalten können, da die verbleibenden Bauteile im Vergleich mit den Antennen nur einen sehr kleinen Raum in Anspruch nehmen.

Eine Person, die versucht, in ein Fahrzeug zu steigen, nähert sich normalerweise einem Türgriff, insbesondere dem Griff der Fahrertür, und aus diesem Grund eignet sich ein Türgriffbesonders für die Unterbringung der Doppelantennenspulen. Der Türgriff ist außerdem ein wesentlich robusteres Bauteil als ein Außenspiegel oder der Stoßfänger.

Ein Türgriff jedoch stellt nur sehr wenig Raum zur Unterbringung der Doppelantennen-Einheit zur Verfügung; die Konstruktion der oben beschriebenen Griffe überkommt jedoch dieses Problem.

Dem Fachkundigen werden hierzu eine Vielzahl von Abwandlungen gegenwärtig werden, ohne dass der Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie hiermit unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wird, überschritten wird.

Claims

Ein Türgriff eines Fahrzeuges, der zwei Antennenspulen eines Transponder-Systems eines Fahrzeuges enthält.
Ein Türgriff nach Anspruch 1, bei dem die Antennen so konstruiert sind, dass sie ein magnetisches Feld zur Erregung eines Transponders eines Fahrzeugschlüssels erzeugen.
Ein Türgriff nach Anspruch 2, bei dem das magnetische Feld ein elliptisch polarisiertes Feld ist.
Ein Türgriff nach Anspruch 3, bei dem die erste der beiden Antennen eine Luftspule mit flacher Mehrfachwicklung ist und die zweite Antenne einen Kern aus magnetisch leitendem Material hat, wobei eine Mehrfachwicklung um diesen Kern gelegt ist.
Ein Türgriffnach Anspruch 4, bei dem der Kern aus magnetischem Material ein Ferritkern ist.
Ein Türgriffnach Anspruch 5, bei dem der Ferritkern aus zwei Ferritstäben besteht.
Ein Türgriff nach Anspruch 1, der aus zwei Enden und einem zentralen Griffprofil-Abschnitt zwischen den beiden Enden besteht, wobei dieser Griffprofil-Abschnitt Raum für die Unterbringung der beiden Antennen bereithält.
Ein Türgriff nach Anspruch 7, bei dem der Griff die Verstärkerstufe zur Ansteuerung der beiden Antennen beinhaltet.
Ein Türgriff nach Anspruch 8, der einen Sendeempfänger des Transpondersystems enthält, wobei dieser Sendeempfänger die Verstärkerstufe zur Ansteuerung der Antennen enthält .
Ein Türgriff nach Anspruch 1 bis 9, bei dem die Spulen der Antennen so angeordnet sind, dass sie sich überschneiden, so dass die magnetische Koppelung zwischen den beiden erhöht wird, wobei der Türgriff eine Verstärkerstufe zur Ansteuerung einer der Antennen enthält, welche wiederum die andere der Antennen erregt.
Ein Türgriff nach Anspruch 10, bei dem die andere Antenne einen Resonanzkreis enthält, der so ausgelegt ist, dass er die besagte magnetische Koppelung verstärkt.
Ein Türgriff nach Anspruch 1 bis 9, bei dem die Antennenspulen so angeordnet sind, dass die magnetische Koppelung zwischen den beiden reduziert wird, und der eine Verstärkerstufe enthält, die so entworfen ist, dass sie die entsprechenden Signale für die beiden Antennen erzeugt.
Ein Türgriff der im wesentlichen so ist, wie hiermit unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Ein Transponder-System für ein Fahrzeug, dass einen Zweifach-AntennenspulenSendeempfänger mit zwei Antennen in einem Türgriff nach Ansprüchen 1 bis 13 enthält.
Ein Fahrzeug mit einem Türgriff nach Ansprüchen 1 bis 14.