EP1723615B1

EP1723615B1 - Induktives bauelement für einen elektronischen schlüssel

Info

Publication number: EP1723615B1
Application number: EP05715905.5A
Authority: EP
Inventors: Johannes Mattes; Wolfgang Stehle
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: WO2005088560A1; EP1723615A1; DE102005011042A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließsystem mit einem induktiven elektrische Bauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches induktives elektrisches Bauelement wird insbesondere in einem elektronischen Schlüssel, einem ID-Geber, einer Chipkarte o. dgl. (nachfolgend allgemein mit elektronischem Schlüssel bezeichnet) für KeylessEntry/Go-Systeme in Kraftfahrzeugen zur Innen/Aussen-Erkennung verwendet. Elektronische Schlüssel von KeylessEntry/Go-Systemen werden vom Benutzer mobil bewegt beziehungsweise mit sich getragen. Sie sind daher einer fortwährenden Miniaturisierung ausgesetzt, so daß mit immer kleineren Bauteilen die gleiche Funktionalität erstrebt wird. Außerdem kann der elektronische Schlüssel mit Mitteln zur induktiven Energieübertragung vom Kraftfahrzeug auf den Schlüssel ausgestattet sein, so daß der elektronische Schlüssel mit dieser Energie betreibbar ist.
Aus der DE 197 18 423 A1 ist eine Einrichtung zur Signalübertragung bekannt, bei der auf einer Leiterplatte mehrere, jeweils einen Spulenkörper besitzende Spulen als induktive Bauelemente angeordnet sind. Die Längsachsen der Spulen sind in zueinander unterschiedlichen Raumrichtungen angeordnet, derart daß die Spulen eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in der Art einer Antenne in diese Raumrichtungen aufweisen. Nachteilig bei der bekannten Einrichtung zur Signalübertragung ist deren Platzbedarf sowie die hohen Bauteil- und Bestückungskosten. Zur Verwendung in einem elektronischen Schlüssel für ein Kraftfahrzeug erscheint diese Einrichtung zur Signalübertragung daher wenig geeignet.
Ein miniaturisiertes induktives elektrisches Bauelement in der Art einer Antenne für eine Einrichtung zur Signalübertragung ist aus der US 2003/0210198 A1 bekannt. Das induktive elektrische Bauelement weist einen Spulenkörper auf, an dem drei Spulen als Spulenwicklungen angeordnet sind. Die Längsachsen der Spulen sind im wesentlichen orthogonal zueinander am Spulenkörper angeordnet, derart daß die Spulen eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in alle drei Raumrichtungen aufweisen. Dadurch wird eine Feldmessung für das elektromagnetische Feld zum Wecken und/oder Orten des elektronischen Schlüssels in KeylessEntry/Go-Systemen mit einem einzigen induktiven elektrischen Bauelement ermöglicht. Dennoch ist ein elektronischer Schlüssel, der ein solches induktives elektrisches Bauelement verwendet, aufgrund der Mittel zur induktiven Energieübertragung immer noch voluminös ausgestaltet. Solcherart ausgestaltete induktive elektrische Bauelemente sind weiterhin auch aus der US 2002/080083 A1 sowie der WO 2005/043679 A1 bekannt.
Schließlich ist aus der EP 1 317 016 A1 ein KeylessEntry-Schließsystem für ein Kraftfahrzeug benannt, bei dem eine Antenne im Türgriff angeordnet ist. Die Antenne weist einen Ferritstab mit drei in unterschiedlichen Richtungen angeordneten Spulen auf, wobei die Spulen Bestandteile von Schwingkreisen sind. Ein Schwingkreis besitzt einen Oszillator zur Anregung des Schwingkreises. Mittels einer zusätzlichen Kopplungsspule wird von diesem Oszillator noch ein weiterer Schwingkreis angeregt. Eine drahtlose Energieübertragung auf die Antenne zu deren Betrieb ist nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives elektrisches Bauelement mit weiter verringertem Platzbedarf bei gleicher Funktionalität, insbesondere im Hinblick auf die Innen/Außen-Erkennung, für einen elektronischen Schlüssel zu schaffen, wobei die Energieübertragung auf den Schlüssel zu dessen Betrieb ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schließsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße induktive elektrische Bauelement ist vor allem zur Verwendung in einem Schließsystem, insbesondere für die bedienungsunabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer KeylessEntry/Go-Funktionalität und/oder für die bedienungsabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer Fern-/Nahbedienung geeignet. Ein solches Schließsystem umfaßt eine wenigstens zwei Zustände besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung, wie eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses, der Lenkradverriegelung, zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre, des Motorsteuergeräts o. dgl., und eine zugehörige, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte o. dgl. ausgebildete zweite Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen. Bei wenigstens einem der zwischen der zweiten Einrichtung und der ersten Einrichtung übertragenen Signale handelt es sich insbesondere um ein codiertes Betriebssignal zur Authentikation der zweiten Einrichtung, so daß nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals bei berechtigter zweiter Einrichtung eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung bewirkbar ist. In der zweiten Einrichtung, befindet sich ein zum Wecken und/oder Orten dieser Einrichtung dienendes induktives elektrisches Bauelement, bei dem zusätzlich zu den drei orthogonal zueinander angeordneten Spulen für die Innen/Außen-Erkennung eine weitere vierte Spule an dem einzigen Spulenkörper angeordnet ist. Diese vierte Spule dient zur Energieübertragung mittels eines elektromagnetischen Feldes für den Betrieb der zweiten Einrichtung zur Signalübertragung. Vorteilhafterweise sind damit sämtliche Spulen zu einem einzigen induktiven elektrischen Bauelement in der Art einer mehrdimensionalen Spule integriert, so daß anstatt von mehreren separaten Spulen auf der Leiterplatte lediglich ein einziges Bauteil mit entsprechend verringertem Platzbedarf unterzubringen ist. Eine solcherart ausgebildete zweite Einrichtung läßt sich aufgrund deren geringen Größe besonders bequem vom Benutzer mit sich tragen und bedienen.
Zur Steigerung der Effizienz der Signalübertragung bietet es sich an, daß der Spulenkörper aus einem Ferritkern besteht. Die vier Spulenwicklungen sind dann auf einen gemeinsamen Ferritkern aufgebracht.
Bei Bedarf können die Spulen unterschiedlich, beispielsweise in der Bewicklungsart, in der Wickelrichtung, in der Drahtstärke, in der Drahtart o. dgl., ausgestaltet sein, um so dem jeweiligen Verwendungszweck optimal angepaßt zu werden. Zweckmäßigerweise bietet sich das bei der vierten Spule an, die der Energieübertragung auf den elektronischen Schlüssel dient. Die mittels der vierten Spule übertragene Energie wird zum Betrieb des Schlüssels verwendet. Im Gegensatz zu den lediglich einer Signalübertragung dienenden drei weiteren Spulen ist somit die vierte Spule für eine höhere Leistung auslegbar. Die Ausrichtung der vierten Spule zur Energieübertragung kann in eine der Richtungen der drei anderen Spulen für die Ortung oder auch in eine davon unterschiedliche Richtung erfolgen. Der kompakten Anordnung halber bietet es sich an, daß die vierte Spule im wesentlichen parallel sowie gegebenenfalls beabstandet zu einer der drei Spulen am Spulenkörper angeordnet ist.
Im Hinblick auf die Miniaturisierung des elektronischen Schlüssels kann das induktive elektrische Bauelement in eine Ausnehmung in der Leiterplatte eingesetzt sein. Damit ist vorteilhafterweise eine optimale Bestückung und Platzausnutzung verbunden, wobei die maximale Bauhöhe für das Bauelement um die Dicke der Leiterplatte größer dimensioniert werden kann. In diesem Falle liegen die elektrischen Anschlüsse nicht unten am Bauelement sondern sind bevorzugterweise daran seitlich angebracht. Die elektrischen Anschlüsse für die einzelnen Spulen am Spulenkörper können je nach Verwendungszweck in differentieller Art voneinander unabhängig oder auch einen beziehungsweise mehrere gemeinsame Masseanschlüsse in singleended Art besitzen.
Für den Schutz gegen mechanische oder thermische Belastungen läßt sich am Bauelement ein Wicklungsschutz vorsehen. Dieser Wicklungsschutz kann beispielsweise durch Verguß, Umspritzung o. dgl. mittels Kunststoff hergestellt sein.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das induktive elektrische Bauelement eine erweiterte Funktionalität besitzt, indem es mehrere bisher diskret ausgestaltete Bauteile ersetzt. Dennoch besitzt das induktive elektrische Bauelement einen verkleinerten Platzbedarf. Desgleichen verringern sich die Bauteilkosten sowie die bei der Weiterverarbeitung entstehenden Bestückungs- und Montagekosten. Ein solches induktives elektrisches Bauelement verwendende KeylessEntry/Go-Systeme in Kraftfahrzeugen sind folglich kostengünstiger und auch betriebssicherer als herkömmliche Systeme.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: ein mit einem Schließsystem ausgestattetes Kraftfahrzeug,
Fig. 2: ein schematisches Blockschaltbild für das Schließsystem,
Fig. 3: ein schematisches Blockschaltbild für das Kraftfahrzeug,
Fig. 4: ein schematisches Blockschaltbild der ersten und zweiten Einrichtung mit einem Diagramm zur Übertragung der Signale,
Fig. 5: das in der zweiten Einrichtung befindliche induktive elektrische Bauelement in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6: ein schematisches Schaltbild für den elektrischen Anschluß des induktiven elektrischen Bauelements entsprechend einer ersten Ausgestaltung und
Fig. 7: ein schematisches Schaltbild für den elektrischen Anschluß des induktiven elektrischen Bauelements entsprechend einer zweiten Ausgestaltung.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit dem berechtigten Benutzer 2 zu sehen. Das Kraftfahrzeug 1 ist für die Zugangsberechtigung mit einem Schließsystem 3 als Türschließsystem versehen, das eine als eine Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung 4 und eine zugehörige zweite Einrichtung 5 umfaßt. Die zweite Einrichtung 5 ist in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines Identifikations(ID)-Gebers, einer Chipkarte, einer Smartcard o. dgl. ausgebildet. Die zweite Einrichtung 5 befindet sich im Besitz des berechtigten Benutzers 2, womit dieser innerhalb eines Wirkbereichs 8 bedienungsunabhängig Zugang zum Kraftfahrzeug 1 besitzt.
Die erste Einrichtung 4 besitzt wenigstens zwei Zustände, wobei im ersten Zustand eine Verriegelung und im zweiten Zustand eine Entriegelung der Autotüren 6 vorliegt. Die beiden Einrichtungen 4, 5 besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen 7. Bei wenigstens einem dieser zwischen der zweiten Einrichtung 5 und der ersten Einrichtung 4 übertragenen Signale 7 handelt es sich um ein codiertes, elektromagnetisches Betriebssignal 23 (siehe Fig. 4). Das codierte Betriebssignal 23 dient zur Authentikation der zweiten Einrichtung 5, womit bei berechtigter zweiter Einrichtung 5 nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals 23 eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung 4 bewirkbar ist. Die Übertragung des codierten Betriebssignals 23 erfolgt dann, wenn der berechtigte Benutzer 2 den Türgriff 16 an der Autotüre 6 betätigt oder sich dem Türgriff 16 annähert. Dadurch wird die Entriegelung der Autotüren 6 entsprechend der KeylessEntry-Funktionalität ausgelöst. Ebensogut kann die Übertragung des codierten Betriebssignals 23 auch selbsttätig ohne Mitwirkung des Benutzers 2 erfolgen, sobald dieser den Wirkbereich 8 betritt, was jedoch im folgenden nicht näher betrachtet wird. Schließt der Benutzer die Autotüren 6 von außen, so erfolgt eine selbsttätige Verriegelung der Autotüren 6. Ebensogut kann die selbsttätige Verriegelung der Autotüren 6 erfolgen, nachdem der Benutzer den Wirkbereich 8 verlassen hat.
Das schließsystem 3 stellt weiterhin bedienungsunabhängig die Fahrberechtigung für das Kraftfahrzeug 1 fest. Hierzu bewirkt die als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung 4 ebenfalls entsprechend den beiden Zuständen die Ent- und/oder Verriegelung des Zündschlosses 9 oder der Lenkradverriegelung 10, die in Fig. 3 zu sehen sind. Ebensogut kann ein sonstiges funktionsrelvantes Bauteil des Kraftfahrzeugs 1 durch die erste Einrichtung 4 dementsprechend angesteuert werden. Beispielsweise kann dadurch eine Freigabe und/oder Sperrung einer Wegfahrsperre, des Motorsteuergeräts o. dgl. erfolgen. Die Übertragung des codierten Betriebssignals 23 zur Authentikation der zweiten Einrichtung 5 erfolgt dann, wenn der berechtigte Benutzer 2 sich im Kraftfahrzeug 1 befindet und einen Start/Stop-Schalter 11 betätigt. Dadurch wird der Start-Vorgang o. dgl. des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend der KeylessGo-Funktionalität ausgelöst.
Wie anhand der Fig. 2 zu sehen ist, läßt sich mit Hilfe der zweiten Einrichtung 5 das Schließsystem 3 zur Zugangsberechtigung auch bedienungsabhängig in der Art einer Fernbedienung ansteuern. Im vorliegenden Fall lassen sich die Autotüren 6 des Kraftfahrzeugs 1 fernbedienbar bis zu einer gewissen maximalen Entfernung vom Kraftfahrzeug 1 ver- und/oder entriegeln, d.h. die Zentralverriegelung für die Autotüren 6 läßt sich so durch den Benutzer 2 betätigen.
Hierfür ist zwischen der zweiten Einrichtung 5 und der ersten Einrichtung 4 ein codiertes Fernbedienungssignal 12 übertragbar. Als Fernbedienungssignale 12 werden in der Regel elektromagnetische Signale, wie Hf-Signale und/oder Infrarot-Signale o. dgl., verwendet. Die Übertragung des Fernbedienungssignals 12 ist mittels am Gehäuse der zweiten Einrichtung 5 befindlicher, als Tasten ausgestalteter Betätigungsorgane 14 durch den Benutzer 2 auslösbar. Nach positiver Auswertung des übertragenen Fernbedienungssignal 12, d.h. falls es sich um die berechtigte zweite Einrichtung 5 handelt, wird wiederum ein Steuersignal über ein Bussystem 15 an das in der jeweiligen Autotüre 6 befindliche Steuergerät 13 zur Ver- und/oder Entriegelung der Autotüren 6 übertragen. Bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Einrichtung 5 sind insgesamt drei Tasten 14 vorhanden, und zwar je eine Taste 14 zur Entriegelung und Verriegelung der Autotüren 6 sowie eine weitere Taste 14 für die Öffnung des Kofferraumdeckels.
In Fig. 2 ist weiter die im wesentlichen bedienungsabhängige Fahrberechtigung in der Art einer Nahbedienung gezeigt. Hierzu wird die zweite Einrichtung 5 in eine Aufnahme 17 an einem im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 1 befindlichen Zündschloß 9 eingesteckt. Hierbei kann eine kontaktlose induktive Energieübertragung vom Zündschloß 9 auf die zweite Einrichtung 5 eingeschaltet werden, so daß die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der zweiten Einrichtung 5 benötigte Energie vom Zündschloß 9 geliefert wird. Somit läßt sich die bedienungsabhängige Fahrberechtigung insbesondere auch im Notfall einsetzen, beispielsweise wenn die Batterie der zweiten Einrichtung 5 erschöpft und eine bedienungsunabhängige Betriebsweise dann nicht mehr ermöglicht ist. Anschließend tauscht die erste Einrichtung 4 mit der in der Aufnahme 17 befindlichen zweiten Einrichtung 5 über das Bussystem 15 das codierte Betriebssignal 7 aus, wobei es sich beispielsweise um Infrarotsignale handeln kann. Nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals 7 wird wiederum die Freigabe für die Wegfahrsperre aktiviert. Nach Freigabe der Wegfahrsperre ist die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise durch Betätigen des Start/Stop-Schalters 11, durch Betätigen des Zündschlosses 9 o. dgl. durch den Benutzer 2, ermöglicht.
Die bedienungsunabhängige Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schließsystems 3 soll nun anhand der Fig. 4 noch näher erläutert werden.
Zunächst sendet die erste Einrichtung 4 mittels eines Senders/Empfängers 18 als Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen ein als Wecksignal bezeichnetes elektromagnetisches Signal 20 für die zugehörige zweite Einrichtung 5. Dadurch wird die zweite Einrichtung 5 geweckt, indem diese aus einem Ruhezustand mit verringertem Energiebedarf in einen aktivierten Zustand für den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeführt wird.
Danach sendet die erste Einrichtung 4 wenigstens ein weiteres, der Ortung dienendes elektromagnetisches Signal 21, das nachfolgend auch als Bereichsabgrenaungssignal bezeichnet ist. Dadurch kann die zugehörige zweite Einrichtung 5 deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung 4 bestimmen. Insbesondere läßt sich feststellen, ob die zweite Einrichtung 5 außerhalb am Kraftfahrzeug 1 sowie gegebenenfalls an welcher Stelle des Außenraums 25 und/oder im Innenraum 24 des Kraftfahrzeugs 1 (siehe auch Fig. 3) befindlich ist.
Bevorzugterweise besteht das Bereichsabgrenzungssignal 21 aus mehreren Teilsignalen. Es bieten sich hierfür drei Teilsignale 21a, 21b, 21c an, wobei diese jeweils einer Kraftfahrzeugseite und dem Kraftfahrzeugheck zugeordnet sind. So ist das vom Sender/Empfänger 18a gesendete Teilsignal 21a der linken Kraftfahrzeugseite, das vom Sender/Empfänger 18b gesendete Teilsignal 21b der rechten Kraftfahrzeugseite und das vom Sender/Empfänger 18c gesendete Teilsignal 21 c dem Kraftfahrzeugheck zugeordnet, wobei hierzu auch aufFig. 3 verwiesen wird. Die Teilsignale 21a, 21b, 21c werden nacheinander gesendet. Die Standortbestimmung wird dann entsprechend der von der zweiten Einrichtung 5 empfangenen Feldstärke des jeweiligen Teilsignals 21a, 21b, 21c, und zwar anhand der in den drei Raumrichtungen x, y und z empfangenen jeweiligen Feldstärken des Teilsignals 21a, 21b, 21c mit Hilfe eines in der zweiten Einrichtung befindlichen Mikroprozessors 34 ermöglicht. Besonders bevorzugt ist, daß das Wecksignal 20 und/oder das Bereichsabgrenzungssignal 21 bzw. die Teilsignale 21a, 21b, 21c eine im induktiven NF-Bereich liegende Frequenz aufweisen.
Nachfolgend sendet dann die zweite Einrichtung 5 mittels eines Senders/Empfängers 19 ein die Information zum ermittelteten Standort beinhaltendes weiteres Signal 22 zur ersten Einrichtung 4, das im folgenden auch als Rückantwortsignal bezeichnet ist. Schließlich wird dann, wie bereits beschrieben, das codierte elektromagnetische Betriebssignal 23, beispielsweise als HF-Signal, zur Authentikation mittels der Sender/Empfänger 18, 19 zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung 4, 5 übertragen. Das Signal 23 kann insbesondere aus mehreren Teilsignalen bestehen und in einer bidirektionalen Kommunikation zwischen den beiden Einrichtungen 4, 5 übertragen werden. Im Hinblick auf nähere Einzelheiten zur bidirektionalen Kommunikation an sich wird auch auf die DE 43 40 260 A1 verwiesen.
Zur Signalübertragung der induktiven Signale 20, 21 bzw. 21 a, 21b, 21 c besitzt die zweite Eirichtung 5 ein in der Art einer Antenne wirkendes induktives elektrisches Bauelement 26. Dieses Bauelement 26 weist wenigstens zwei einen Spulenkörper besitzende Spulen 27, 28 auf. Die Längsachsen der Spulen 27, 28 sind in zueinander unterschiedlichen Raumrichtungen angeordnet, derart daß die Spulen 27, 28 eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in diese Raumrichtungen aufweisen, was wiederum die Messung der in diese Raumrichtungen weisenden Komponenten der Feldstärke des übertragenen Signals 20, 21 bzw. 21a, 21b, 21c gestattet. Wie anhand der Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Spulen 27, 28 als Spulenwicklungen an einem einzigen Spulenkörper 30 angeordnet. Der Spulenkörper 30 besteht zweckmäßigerweise aus einem Ferritkern, um eine genügende Signalstärke zu gewährleisten.
Die Anordnung von lediglich zwei Spulen 27, 28 am Spulenkörper 30 ist in manchen Fällen ausreichend, bevorzugterweise können jedoch in der zweiten Einrichtung 5 die räumlich vektoriellen Feldstärken der Teilsignale 21 a, 21b, 21c bestimmt werden, wozu am Spulenkörper 30 drei Spulenwicklungen 27, 28, 29 mittels ihrer Längsachsen im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet sind. Die Spule 27 ist in x-Richtung, die Spule 28 in y-Richtung und die Spule 29 in z-Richtung ausgerichtet. Dadurch wirkt die Empfangs- und/oder Sendecharakteristik des Bauelements 26 zur Feldmessung für das Wecken und/oder Orten der zweiten Einrichtung 5 in alle drei Raumrichtungen.
Wie bereits erwähnt, kann bei der bedienungsabhängigen Fahrberechtigung, wozu die zweite Einrichtung 5 im Zündschloß 9 eingesteckt ist, eine kontaktlose induktive Energieübertragung vom Zündschloß 9 auf die zweite Einrichtung 5 erfolgen, um deren Batterie zu schonen und/oder den Betrieb im Notfall zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist noch eine weitere, vierte Spule 31 zur Energieübertragung am Spulenkörper 30 angeordnet. Entsprechend dem gewünschten Einsatzzweck können die Spulen 27, 28, 29, 31 unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise können Unterschiede in der Bewicklungsart, in der Wickelrichtung, in der Drahtstärke, in der Drahtart o. dgl. vorliegen. Dies betrifft insbesondere die der Energieübertragung dienende vierte Spule 31, die für höhere Leistungen als die lediglich zur Signalübertragung dienenden Spulen 27, 28, 29 geeignet sein muß. Entsprechend der Fig. 5 ist die vierte Spule (31) im wesentlichen parallel sowie beabstandet zu einer der drei Spulen (27, 28, 29) am Spulenkörper (30), und zwar vorliegend zur Spule 28, angeordnet.
Wie in Fig. 4 schematisch angedeutet ist, befindet sich in der zweiten Einrichtung 5 eine Leiterplatte 33, auf der die elektrischen/elektronischen Bauteile, wie das Bauelement 26, der Sender/Empfänger 19, der Mikroprozessor 34 o. dgl., angeordnet sind. Das Bauelement 26 kann zur optimalen Bestückung und Platzausnutzung in eine Ausnehmung 32 in der Leiterplatte 33 eingesetzt sein. Die nicht weiter gezeigten elektrischen Anschlüsse für das Bauelement 26 sind dann bevorzugterweise seitlich am Spulenkörper 30 angebracht. Je nach dem Aufbau der elektrischen/elektronischen Schaltungsanordnung zur Auswertung der gemessenen vektoriellen Feldstärke können die Spulen 27, 28, 29, 31 am Spulenkörper 30 voneinander unabhängige elektrische Anschlüsse in differentieller Art, wie schematisch in Fig. 6 gezeigt ist, oder einen beziehungsweise mehrere gemeinsame Masseanschlüsse in single-ended Art, wie schematisch in Fig. 7 zu sehen ist, besitzen. Schließlich kann das Bauelement 26 einen Wicklungsschutz als Schutz gegen mechanische oder thermische Belastungen aufweisen, was jedoch ebenfalls nicht weiter gezeigt ist. Ein derartiger Wicklungsschutz läßt sich beispielsweise durch Verguß, Umspritzung o. dgl. mittels Kunststoff aufbringen, wenn das induktive elektrische Bauelement 26 auf der Leiterplatte 33 montiert ist.
Wie vorstehend anhand eines Kraftfahrzeug-Schließsystems 3 beschrieben, befindet sich in der zweiten Einrichtung 5, ein zum Wecken und/oder Orten dieser Einrichtung 5 dienendes induktives elektrisches Bauelement 26 gemäß der Erfindung. Gegebenenfalls kann das induktive elektrische Bauelement 26 auch eine Verwendung für ein sonstiges Türschloß, das sich beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, finden. Ebenso ist ein Einsatz des induktiven elektrischen Bauelements 26 in Mobiltelefonen, in sonstigen Datenübertragungssystemen o. dgl. möglich.

Bezugszeichen-Liste:

1:: Kraftfahrzeug
2:: (berechtigter) Benutzer
3:: Schließsystem
4:: erste Einrichtung
5:: zweite Einrichtung
6:: Autotüre
7:: Signal
8:: Wirkbereich
9:: Zündschloß
10:: Lenkradverriegelung
11:: Start/Stop-Schalter
12:: Fernbedienungssignal
13:: Steuergerät (in der Autotüre)
14:: Betätigungsorgan / Taste (an zweiter Einrichtung)
15:: Bussystem
16:: Türgriff
17:: Aufnahme (von Zündschloß)
18,18a,b,c:: Sender/Empfänger (in der ersten Einrichtung)
19:: Sender/Empfänger (in der zweiten Einrichtung)
20:: Signal / Wecksignal
21:: Signal / Bereichsabgrenzungssignal
21a,b,c:: Teilsignale (des Bereichsabgrenzungssignals)
22:: Signal / Rückantwortsignal
23:: Signal / (codiertes) Betriebssignal
24:: Innenraum (vom Kraftfahrzeug)
25:: Außenraum (vom Kraftfahrzeug)
26:: (induktives elektrisches) Bauelement
27:: Spule / Spulenwicklung (in x-Richtung)
28:: Spule / Spulenwicklung (in y-Richtung)
29:: Spule / Spulenwicklung (in z-Richtung)
30:: Spulenkörper
31:: Spule (zur Energieübertragung)
32:: Ausnehmung (in der Leiterplatte)
33:: Leiterplatte
34:: Mikroprozessor

Claims

Schließsystem, insbesondere für die bedienungsunabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug (1) in der Art einer KeylessEntry/Go-Funktionalität und/oder für die bedienungsabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug (1) in der Art einer Fern-/Nahbedienung, mit einer wenigstens zwei Zustände besitzenden, als Steuereinrichtung ausgebildeten ersten Einrichtung (4), mit einer zugehörigen, als einen elektronischen Schlüssel, einen ID-Geber oder eine Chipkarte ausgebildeten zweiten Einrichtung (5), wobei die beiden Einrichtungen (4, 5) zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen besitzen, und mit einem induktiven elektrischen Bauelement (26) in der Art einer Antenne zur Signalübertragung, wobei das induktive elektrische Bauelement (26) einen Spulenkörper (30) mit drei am Spulenkörper (30) als Spulenwicklungen angeordneten Spulen (27, 28, 29) aufweist, wobei die Längsachsen der Spulen (27, 28, 29) im wesentlichen orthogonal zueinander am Spulenkörper (30) angeordnet sind, derart daß die Spulen (27, 28, 29) eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in alle drei Raumrichtungen aufweisen, und wobei eine weitere vierte Spule (31), die zur Energieübertragung mittels eines elektromagnetischen Feldes auf die zweite Einrichtung (5) für den Betrieb der zweiten Einrichtung (5) zur Signalübertragung dient, am Spulenkörper (30) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive elektrische Bauelement (26) in der zweiten Einrichtung (5) befindlich ist.
Schließsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der ersten Einrichtung (4) um eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren (6), des Zündschlosses (9), der Lenkradverriegelung (10), zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre oder des Motorsteuergeräts handelt.
Schließsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (30) des induktiven Bauelements (26) aus einem Ferritkern besteht.
Schließsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (27, 28, 29, 31) unterschiedlich in der Bewicklungsart, in der Wickelrichtung, in der Drahtstärke oder in der Drahtart ausgestaltet sind.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Spule (31) im wesentlichen parallel sowie beabstandet zu einer der drei Spulen (27, 28, 29) am Spulenkörper (30) angeordnet ist.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (26) in eine Ausnehmung (32) in der Leiterplatte (33) eingesetzt ist, und daß die elektrischen Anschlüsse für das Bauelement (26) seitlich angebracht sind.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (27, 28, 29, 31) am Spulenkörper (30) voneinander unabhängige elektrische Anschlüsse oder wenigstens einen gemeinsamen Masseanschluß besitzen.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (26) einen Wicklungsschutz durch Verguß oder Umspritzung mittels Kunststoff aufweist.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei wenigstens einem der zwischen der zweiten Einrichtung (5) und der ersten Einrichtung (4) übertragenen Signale (7) um ein codiertes Betriebssignal (23) zur Authentikation der zweiten Einrichtung (5) handelt, so daß nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals (23) bei berechtigter zweiter Einrichtung (5) eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung (4) bewirkbar ist.
Schließsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (4) ein elektromagnetisches Signal (20) als Wecksignal für die zugehörige zweite Einrichtung (5) sendet, derart daß die zweite Einrichtung (5) aus einem Ruhezustand mit verringertem Energiebedarf in einen aktivierten Zustand für den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeführt wird, daß danach die erste Einrichtung (4) ein elektromagnetisches Signal (21) als Bereichsabgrenzungssignal sendet, derart daß die zweite Einrichtung (5) de deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung (4) bestimmen kann, und daß nachfolgend die zweite Einrichtung (5) ein die Information zum ermittelten Standort beinhaltendes Signal (22) als Rückantwortsignal zur ersten Einrichtung (4) sendet.
Schließsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wecksignal (20) und/oder das Bereichsabgrenzungssignal (21) eine im induktiven NF-Bereich liegende Frequenz aufweist, und daß das induktive elektrische Bauelement (26) zur Signalübertragung der induktiven Signale (20, 21) dient.