EP2700055B1 - Id-geber für ein kraftfahrzeug-zugangssystem mit einer abnehmbaren nfc-baugruppe - Google Patents

Id-geber für ein kraftfahrzeug-zugangssystem mit einer abnehmbaren nfc-baugruppe Download PDF

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EP2700055B1
EP2700055B1 EP12711800.8A EP12711800A EP2700055B1 EP 2700055 B1 EP2700055 B1 EP 2700055B1 EP 12711800 A EP12711800 A EP 12711800A EP 2700055 B1 EP2700055 B1 EP 2700055B1
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EP
European Patent Office
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nfc
transmitter
housing
adapter
assembly
Prior art date
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Active
Application number
EP12711800.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2700055A1 (de
Inventor
Jürgen Sersch
Jochen Ilsche
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Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Original Assignee
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2700055A1 publication Critical patent/EP2700055A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00944—Details of construction or manufacture

Definitions

  • the invention relates to an ID transmitter for a motor vehicle access system having a plastic housing and a component-enclosed printed circuit board enclosed by the housing, wherein the components include a voltage supply cell with an associated holder, an LF coil arrangement and RF transmitter. and receiving components for communication with motor vehicle side transmitting and receiving devices and at least one controller component.
  • ID encoders of the type mentioned are well known.
  • the patent application DE 10 2010 061 351.7 describes an improvement on such a known ID transmitter, in which on the one hand a compact ID transmitter with a printed circuit board minimum size created and on the other hand, the ID transmitter is equipped with an NFC communication option.
  • the ID transmitter described therein contains a printed circuit board in a plastic housing, on the upper side of which an LF-3D coil arrangement for receiving a wake-up signal emitted by the motor vehicle in the LF frequency range, a holder for receiving a battery and an NFC chip card holder are mounted.
  • NFC secure element an NFC chip card, which is also referred to as "NFC secure element" and has, for example, the format of a micro SD card.
  • the NFC smart card includes transmit and receive circuits for radio frequency communication, circuits for encrypting and decrypting the transmitted signals, and controller and interface circuits.
  • the NFC chip card When inserted into the receptacle, the NFC chip card is coupled to the NFC antenna coil within the ID transmitter.
  • the NFC smart card is regularly equipped even with an antenna, the coupling of the NFC antenna coil of the ID transmitter but the increase in the communication range serve.
  • the document EP 1 798 867 A2 describes a communication device with an NFC device.
  • the communication device may be, for example, a mobile phone with which an NFC module (NFC module) can be coupled.
  • ID transmitter and NFC module makes sense on different occasions. For example, with the NFC assembly, authorization of monetary services (e.g., purchases or booking services) may be made. However, it is not always desired that this authorization function or the data stored thereon and stored on the NFC chip remain connected to the ID transmitter. If, for example, the ID transmitter is handed over to a second user of the vehicle or a service force of a workshop, these persons should have access to the functions of the vehicle, but not to the data of the NFC chip.
  • monetary services e.g., purchases or booking services
  • the NFC chip without an attached NFC antenna coil of the ID transmitter is not suitable to carry out the desired communication.
  • the NFC chip which can be coupled to an ID transmitter could also carry out NFC communication after it had been removed from the ID transmitter. Since the NFC chip lacks the required battery voltage supply, at least communication in transponder mode should be made possible, energy being transmitted via the RF field to the NFC chip which contains or is coupled to a small energy store.
  • ID encoders it is often desirable and useful for ID encoders to provide a mechanical emergency key, which For example, in case of failure of the power supply unlocking the vehicle allowed.
  • the ID transmitter according to the invention for a motor vehicle access system has a plastic housing, a printed circuit board enclosed by components and a housing cover mounted and removable in a housing recess.
  • the components of the printed circuit board include, among other things, a power supply cell with an associated mount, an LF coil assembly, and RF transmit and receive devices for communicating with on-vehicle transmit and receive devices and at least one controller device.
  • the ID transmitter according to the invention is characterized in that an NFC module is integrated under the housing cover which is mounted and removable in a housing recess, wherein the NFC module has an NFC chip removable from it (which can be inserted into a chip receiver of the NFC module and thus separately) or with the NFC assembly collectively removable from the housing), a coupled to the NFC chip NFC antenna coil and a plurality of arranged on the NFC assembly and coupled to the NFC chip contacts comprises.
  • the contacts When the assembly is mounted in the housing and the housing cover is secured in the housing recess, the contacts may be connected to associated contacts of the housing, the associated contacts being connected to the printed circuit board and / or the devices such that a voltage supply to the NFC And a signal exchange between the NFC assembly and the printed circuit board and / or the components is made possible.
  • the NFC module preferably has an energy store and is then designed so that a communication with the NFC module is possible even after removing the NFC module.
  • a mechanical emergency key is separably coupled to the NFC assembly.
  • the NFC assembly has a receptacle that receives the emergency key.
  • Emergency key and NFC module can be removed as a unit from the ID transmitter. However, it is also possible to remove the emergency key from the NFC module and leave the NFC module in the ID transmitter.
  • the inventive ID transmitter integrates both NFC chip and a coupled NFC antenna coil in a removable module and a mechanical emergency key, which is separably coupled to the assembly.
  • the NFC assembly may remain functional even after removal - at least in a transponder mode - that is, NFC communication is enabled when the NFC assembly with the emergency key is disconnected from the ID transmitter.
  • a third party for example a motor vehicle workshop
  • the owner of the ID transmitter can pass this on to a third party (for example a motor vehicle workshop) without at the same time having to pass on his NFC module, and that the owner nevertheless uses the removed NFC module can perform an NFC communication, so can use the NFC assembly.
  • the NFC module can no longer work with the support of the power supply cell of the ID transmitter. However, this can be compensated for by the smaller energy store (for example a capacitor) contained in the NFC module.
  • the NFC assembly or NFC assembly must be of sufficient size to accommodate the NFC antenna coil.
  • the housing cover is provided on a flat surface on a rear side of the ID transmitter and the NFC module is accommodated in a cavity under the housing cover.
  • the housing cover can be replaced after removal of the assembly for sealed sealing of the opening.
  • the conductor tracks of the NFC antenna coil are arranged in a surface of the NFC module adjacent to its edge, so that the largest possible winding diameter is achieved.
  • the ID transmitter has on a front side at least one operator-operable button and the removable housing cover is part of the back wall of the ID transmitter.
  • the removable housing cover covers an interior of the ID transmitter, in particular a battery compartment, in which the power supply cell is housed.
  • the housing cover has the function of a battery compartment cover while covering the NFC assembly.
  • the NFC module is located underneath the housing cover and can also cover the battery of the ID transmitter, so that the NFC module must be removed to replace the battery at the ID transmitter.
  • the removable housing cover covering the NFC assembly may occupy substantially the entire backplane of the ID transmitter.
  • the underlying NFC package can then be maximized in size so that the NFC antenna coil housed therein, circumferentially located near the edge of the NFC module, can occupy a maximum area. This serves to increase the communication range.
  • the housing cover can serve as a stable battery cover in this embodiment.
  • the housing cover after removal of the NFC assembly can be reconnected to the ID transmitter and closes it against environmental influences.
  • the NFC assembly has a USB port.
  • the USB port provides another way to exchange data with the NFC board while powering.
  • the USB port may be partially formed by contacts formed directly on the removable NFC chip.
  • the adapter which accommodates the NFC chip, forms at least parts of the USB port for easy mechanical coupling to USB connectors.
  • the NFC package includes matching components coupled between the antenna coil and the NFC chip.
  • the controller component is coupled to the contacts and configured such that the insertion of the module detected in the ID sensor in the housing recess and after insertion into the housing recess a signal exchange between the NFC module and the controller device is executed to log on the NFC board.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of the inventive ID transmitter 1 with a made of a plastic housing 2 of substantially parallelepiped shape with rounded edges and corners.
  • the ID transmitter 1 is in this embodiment of flat, rectangular shape.
  • the housing 2 has a housing cover 3.
  • the housing cover 3 can be removed from the housing 2 by being displaced in the direction of the plane of its receiving side.
  • the housing cover 3 can be used in many ways in the housing 2 or be removed from it, for example by folding out or by a rotary motion.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the in FIG. 1 shown ID transmitter 1, in turn, the back is shown and wherein the housing cover 3 is pushed out of him housing receiving recess 5. When pushing out the housing cover 3 from the housing 2, the housing recess 5 is visible.
  • a carrier 6 which is received in lateral guides 7 and slidably.
  • an NFC module consisting of adapter 8, smart card 9 and emergency key 10 is added.
  • the adapter is the mechanically connecting component of the components, since the emergency key 10 is inserted into a recess of the adapter while the smart card 9 is inserted into another receptacle of the adapter 8.
  • the adapter also houses the NFC antenna (not shown) encapsulated in its body.
  • the carrier 6 has recesses tuned to the adapter to securely receive the NFC assembly and bring the NFC assembly in use into contact with the ID transmitter electronic systems.
  • the carrier 6, together with the NFC assembly can be removed from the ID transmitter with the NFC assembly out of contact with the contacts 11 located below the carrier (see below).
  • the carrier 6 provides a separation between the interior of the ID transmitter and the NFC assembly, but an electrical contact is made possible.
  • the components in the ID transmitter e.g. However, a battery and other electronic components (not shown) are protected by the carrier 6 from mechanical effects of the NFC module.
  • FIGS. 4a and 4b show the completely separate components of the ID transmitter system according to the invention.
  • the carrier 6 is pushed out of the ID transmitter and the adapter 8 is removed from the carrier 6.
  • the emergency key 10 is pushed out of the receptacle on the adapter 8 and the NFC chip card 9 is also removed from the associated receptacle on the adapter 8.
  • the carrier 6 has a recess which receives a projecting portion of the adapter 8 when the adapter 8 is inserted into the carrier 6.
  • the adapter 8 has on its underside ( FIG. 4b ) a recess which releases contacts on the underside of the chip 9.
  • the ID transmitter contacts 11 pass through this recess in contact with the associated contacts on the chip 9.
  • the chip 9 in the free end region further contacts, which together with the recording of the adapter 8 is a USB-compatible Form arrangement.
  • the adapter with inserted smart card 9 has in this section so dimensions and contacts through which a USB connector can be made.
  • the adapter Since the NFC antenna and associated electronics are still encapsulated in the adapter 8, the adapter has further contacts (not visible) in the hidden plug-in area in order to connect the electronic components of the chip 9 and 9 when inserting the chip card 9 into the adapter 8 the components of the adapter (antenna, energy storage, control electronics, etc.) produce. In this way, both an autonomous operation of the adapter 8 with inserted smart card 9, regardless of the ID transmitter 1 is possible, as well as an operation in the inserted state, in which case the control is taken over by the ID transmitter via the contacts 11.
  • the components in the adapter 8 comprise an NFC antenna coil connected via the contacts mentioned in the interior of the adapter to the NFC chip 9. In order to form the antenna coil as large as possible, the turns are laid along the edge of the adapter 8.
  • the emergency key 10 is suitable to ensure basic locking functions on the vehicle even in the event of a power failure.
  • the key 10 is also arranged in the adapter 8 so as to mechanically stabilize the NFC assembly against bending.
  • the individual components are therefore completely in the ID transmitter receivable but also, if necessary, separable from this.
  • the Carrier 6 can be inserted into the ID transmitter after removal and the housing of the ID transmitter 1 can be closed with the lid 3.
  • the ID transmitter is then usable for vehicle operation, but without providing the NFC functionality extracted with the NFC assembly.
  • the removal of the NFC module (8, 9, 10) with the components of the NFC module contained therein has the advantage that the functions of the NFC module and those of the remaining ID transmitter 1 can be used separately.
  • the user can remove the module (8, 9, 10), which stores protected data, before forwarding the ID transmitter 1 to a third party, for example a motor vehicle workshop or another person who would like to use the motor vehicle for a short time , In the ID transmitter 1, the complete functionality for access to the motor vehicle is maintained.
  • a third party for example a motor vehicle workshop or another person who would like to use the motor vehicle for a short time .
  • the ID transmitter 1 the complete functionality for access to the motor vehicle is maintained.
  • the NFC module (8, 9, 10) can perform NFC communication even when it is taken out of the housing 2. However, after removal no data communication with the other components of the ID transmitter 1 longer possible; the support of the voltage supply by the voltage supply cell of the ID transmitter is then also eliminated. Thus, the NFC communication with the NFC chip 9 even after removal of the NFC module (8, 9, 10) is still possible, in the adapter 8 is coupled to the NFC chip 9 energy storage (not shown) provided at for example, it is a capacitor or a small power supply cell (battery, battery).
  • a transponder operation of the NFC chip contained in the NFC module (8, 9, 10) is conceivable in which the energy required for operation via a feeding field and the NFC antenna coil in the adapter 8 to the NFC chip 9 and passed to the energy storage in the adapter 8 and stored there temporarily.
  • the controller included in the ID transmitter 1, for example one of the controller components, is configured such that the connection of the contacts 11 to the chip 9 during insertion of the NFC module (8, 9, 10) in the ID encoder triggers a signal, for example an interrupt, to the controller.
  • a signal for example an interrupt
  • the controller software knows that the NFC board (8, 9, 10) is loaded with the NFC board and available for data exchange.
  • Corresponding contacts may include, for example, a power supply contact, a ground contact, and two data communication contacts for bidirectional communication.
  • the described example includes a carrier to couple the NFC assembly with the ID transmitter and safely pick up. It is also possible to insert the NFC module directly into the ID transmitter. Then it only makes sense to provide the protective and guiding function of the carrier 6 in other ways, e.g. by forming a protective cover over the electronic components of the ID transmitter, which, however, releases the contacts for contacting the inserted NFC module.
  • the contact between NFC chip and adapter shown as well as between NFC chip and ID transmitter is merely an example.
  • the contact between the ID transmitter and the chip can be made on the upper side instead of on the lower side of the chip.
  • the adapter takes over with suitable traces and contacts e.g. a contacting and passage of the signals and has at a suitable point in turn contacts with which when inserting into the ID transmitter contact between the ID transmitter and NFC chip (via the adapter) is made.
  • the adapter can have further electronic components. In particular, adaptation components coupled in between the antenna coil and the NFC chip can be accommodated in the adapter.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen ID-Geber für ein Kraftfahrzeug-Zugangssystem mit einem Kunststoff-Gehäuse und einer von dem Gehäuse umschlossenen, mit Bauelementen bestückten Leiterplatine, wobei die Bauelemente unter anderem eine Spannungsversorgungszelle mit einer zugehörigen Halterung, eine LF-Spulenanordnung und HF-Sende- und -Empfangsbauelemente zur Kommunikation mit kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen und wenigstens ein Controller-Bauelement umfassen.
  • ID-Geber der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Die Patentanmeldung DE 10 2010 061 351.7 , beschreibt eine Verbesserung an einem solchen bekannten ID-Geber, bei der einerseits ein kompakter ID-Geber mit einer Leiterplatine minimaler Größe geschaffen und andererseits der ID-Geber mit einer NFC-Kommunikationsmöglichkeit ausgerüstet wird. Der dort beschriebene ID-Geber enthält in einem Kunststoffgehäuse eine Leiterplatine, auf deren Oberseite eine LF-3D-Spulenanordnung zum Empfangen eines kraftfahrzeugseitig abgestrahlten Wecksignals im LF-Frequenzbereich, eine Halterung zur Aufnahme einer Batterie und eine NFC-Chipkartenaufnahme montiert sind. Weitere Bauelemente sind auf der Rückseite der Leiterplatine angeordnet, so beispielsweise ein Controller, ein Transceiver zur bidirektionalen Kommunikation mit einer kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung im HF-Frequenzbereich und ein zugehöriger Schwingquarz. Benachbart zur Rückseite der Leiterplatine und im Wesentlichen parallel zu dieser ist eine Antennenbaueinheit in Form einer Leiterzüge tragenden Trägerfolie angeordnet. Die Leiterzüge der Antennenbaueinheit umfassen eine NFC-Antennenspule, die über Leitbahnen der Leiterplatine mit Anschlüssen der NFC-Chipkartenaufnahme gekoppelt ist. Bei diesem ID-Geber kann die Chipkartenaufnahme eine NFC-Chipkarte, die auch als "NFC secure element" bezeichnet wird und beispielsweise das Format einer Micro-SD-Karte hat, eingelegt werden. Die NFC-Chipkarte enthält Sende- und Empfangsschaltungen zur Hochfrequenzkommunikation, Schaltungen zum Verschlüsseln und Entschlüsseln der übertragenen Signale und Controller- und Schnittstellenschaltungen. Beim Einlegen in die Aufnahme wird die NFC-Chipkarte mit der NFC-Antennenspule innerhalb des ID-Gebers gekoppelt. In dieser Patentanmeldung ist angegeben, dass die NFC-Chipkarte regelmäßig selbst mit einer Antenne ausgestattet sei, die Ankopplung der NFC-Antennenspule des ID-Gebers aber der Erhöhung der Kommunikationsreichweite diene.
  • Das Dokument EP 1 798 867 A2 beschreibt eine Kommunikationseinrichtung mit einer NFC-Einrichtung. Die Kommunikationseinrichtung kann z.B. ein Mobiltelefon sein, mit dem ein NFC-Modul (NFC-Baugruppe) koppelbar ist.
  • Die Trennung von ID-Geber und NFC-Baugruppe ist bei verschiedenen Anlässen sinnvoll. Zum Beispiel kann mit der NFC-Baugruppe die Autorisierung geldwerter Dienste (z.B. Einkäufe oder Buchung von Dienstleistungen)vorgenommen werden. Es ist jedoch nicht immer erwünscht, dass diese Autorisierungsfunktion bzw. die damit verbundenen und auf dem NFC-Chip gespeicherten Daten mit dem ID-Geber verbunden bleiben. Wird beispielsweise der ID-Geber an einen Zweitnutzer des Fahrzeug oder eine Service-Kraft einer Werkstatt übergeben, sollen diese Personen zwar Zugriff auf die Funktionen des Kfz, jedoch nicht auf die Daten des NFC-Chips haben.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das NFC-Chip ohne angekoppelte NFC-Antennenspule des ID-Gebers nicht geeignet ist, die gewünschte Kommunikation auszuführen. Es wäre aber wünschenswert, wenn das mit einem ID-Geber koppelbare NFC-Chip auch nach seiner Entnahme aus dem ID-Geber eine NFC-Kommunikation ausführen könnte. Da es dem NFC-Chip an der erforderlichen Batterie-Spannungsversorgung fehlt, sollte zumindest eine Kommunikation im Transponderbetrieb ermöglicht werden, wobei Energie über das HF-Feld zum NFC-Chip, welches einen kleinen Energiespeicher enthält oder mit einem solchen gekoppelt ist, übertragen wird.
  • Des Weiteren ist es bei ID-Gebern oft gewünscht und sinnvoll, einen mechanischen Notschlüssel bereitzustellen, welcher z.B. bei Ausfall der Energieversorgung eine Entriegelung des Fahrzeugs erlaubt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen ID-Geber mit einem Notschlüssel zu schaffen, der eine NFC-Kommunikationsmöglichkeit aufweist, wobei eine die Kommunikation ermöglichende NFC-Baugruppe von dem ID-Geber abtrennbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen ID-Geber mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße ID-Geber für ein Kraftfahrzeug-Zugangssystem weist ein Kunststoff-Gehäuse, eine von dem Gehäuse umschlossene, mit Bauelementen bestückte Leiterplatine und einen in einer Gehäuseausnehmung montierten und abnehmbaren Gehäusedeckel auf. Die Bauelemente der Leiterplatine umfassen unter anderem eine Spannungsversorgungszelle mit einer zugehörigen Halterung, eine LF-Spulenanordnung und HF-Sende- und -Empfangsbauelemente zur Kommunikation mit kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen und wenigstens ein Controller-Bauelement.
  • Der erfindungsgemäße ID-Geber ist dadurch gekennzeichnet, dass unter dem in einer Gehäuseausnehmung montierten und abnehmbaren Gehäusedeckel eine NFC-Baugruppe integriert ist, wobei die NFC-Baugruppe einen daraus entnehmbaren NFC-Chip (welcher in eine Chipaufnahme der NFC-Baugruppe einlegbar und somit separat oder mit der NFC-Baugruppe gemeinsam aus dem Gehäuse entnehmbar ist), eine mit dem NFC-Chip gekoppelte NFC-Antennenspule und mehrere an der NFC-Baugruppe angeordnete und mit dem NFC-Chip gekoppelte Kontakte umfasst.
  • Die Kontakte können dann, wenn die Baugruppe in das Gehäuse eingelegt ist und der Gehäusedeckel in der Gehäuseausnehmung befestigt ist, mit zugehörigen Kontakten des Gehäuses verbunden, wobei die zugehörigen Kontakte mit der Leiterplatine und/oder den Bauelementen verbunden sind, so dass eine Spannungsversorgung der NFC-Baugruppe und ein Signalaustausch zwischen der NFC-Baugruppe und der Leiterplatine und/oder den Bauelementen ermöglicht ist. Die NFC-Baugruppe weist vorzugsweise einen Energiespeicher auf und ist dann so ausgebildet, dass auch nach Herausnehmen der NFC-Baugruppe eine Kommunikation mit der NFC-Baugruppe möglich ist.
  • Ein mechanischer Notschlüssel ist trennbar mit der NFC-Baugruppe gekoppelt. Dafür weist die NFC-Baugruppe eine Aufnahme auf, die den Notschlüssel aufnimmt. Notschlüssel und NFC-Baugruppe können so als Einheit aus dem ID-Geber entnommen werden. Es kann jedoch auch der Notschlüssel aus der NFC-Baugruppe entnommen werden und die NFC-Baugruppe in dem ID-Geber belassen werden.
  • Der erfindungsgemäße ID-Geber integriert sowohl NFC-Chip als auch eine angekoppelte NFC-Antennenspule in einen herausnehmbaren Modul und einen mechanischen Notschlüssel, der mit der Baugruppe trennbar gekoppelt ist. Die NFC-Baugruppe kann auch nach Entnahme funktionsfähig bleiben - zumindest in einem Transponderbetrieb - das heißt dann wird eine NFC-Kommunikation ermöglicht, wenn die NFC-Baugruppe mit dem Notschlüssel vom ID-Geber getrennt wird. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass der Besitzer des ID-Gebers diesen an einen Dritten (beispielsweise eine Kfz-Werkstatt) weitergeben kann, ohne dass er zugleich seine NFC-Baugruppe weiterzugeben braucht, und dass der Inhaber dennoch mit der entnommenen NFC-Baugruppe eine NFC-Kommunikation ausführen kann, also die NFC-Baugruppe benutzen kann. Selbstverständlich kann dann die NFC-Baugruppe nicht mehr mit der Unterstützung der Spannungsversorgungszelle des ID-Gebers arbeiten. Dies kann aber durch den in der NFC-Baugruppe enthaltenen kleineren Energiespeicher (beispielsweise einen Kondensator) ausgeglichen werden. Die NFC-Baugruppe bzw. die NFC-Baugruppe muss von ausreichender Größe sein, um die NFC-Antennenspule aufnehmen zu können.
  • Vorzugsweise ist der Gehäusedeckel flächig an einer Rückseite des ID-Gebers vorgesehen und die NFC-Baugruppe ist in einem Hohlraum unter dem Gehäusedeckel aufgenommen. Der Gehäusedeckel ist nach Entnahme der Baugruppe zum gedichteten Verschließen der Öffnung wieder aufsetzbar.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Leiterzüge der NFC-Antennenspule in einer Fläche des NFC-Moduls benachbart zu seinem Rand angeordnet sind, so dass ein größtmöglicher Windungsdurchmesser erzielt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ID-Gebers weist der ID-Geber auf einer Frontseite wenigstens eine vom Bediener betätigbare Taste auf und ist der abnehmbare Gehäusedeckel Teil der Rückwand des ID-Gebers.
  • Vorzugsweise deckt der abnehmbare Gehäusedeckel einen Innenraum des ID-Gebers, insbesondere ein Batteriefach, ab, in dem die Spannungsversorgungszelle untergebracht ist. Der Gehäusedeckel weist dabei die Funktion eines Batteriefachdeckels auf und deckt gleichzeitig die NFC-Baugruppe ab. Die NFC-Baugruppe liegt unter dem Gehäusedeckel und kann auch die Batterie des ID-Gebers überdecken, so dass die NFC-Baugruppe zum Batteriewechsel am ID-Geber entnommen werden muss.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der die NFC-Baugruppe bedeckende abnehmbare Gehäusedeckel im Wesentlichen die gesamte Rückwandfläche des ID-Gebers einnehmen. Die unterliegende NFC-Baugruppe kann dann in ihren Abmessungen so maximiert werden, dass die darin untergebrachte NFC-Antennenspule, die umlaufend in der Nähe des Randes der NFC-Moduls untergebracht ist, eine maximale Fläche einnehmen kann. Dies dient der Erhöhung der Kommunikationsreichweite. Zugleich kann der Gehäusedeckel bei dieser Ausführungsform als stabile Batteriefach-Abdeckung dienen.
  • Damit im Falle seiner vorübergehenden Entnahme das Batteriefach bzw. der Innenraum nicht gegenüber Einwirkungen von Schmutz oder Feuchtigkeit ungeschützt bleibt, ist der Gehäusedeckel nach Entnahme der NFC-Baugruppe wieder mit dem ID-Geber verbindbar und verschließt diesen gegen Umwelteinflüsse.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ID-Gebers weist die NFC-Baugruppe einen USB-Anschluss auf. Der USB-Anschluss bietet eine weitere Möglichkeit zum Datenaustausch mit der NFC-Baugruppe bei gleichzeitiger Spannungsversorgung. Der USB-Anschluss kann bei einer bevorzugten Ausführungsform teilweise durch unmittelbar auf dem entnehmbaren NFC-Chip ausgebildete Kontakte gebildet sein. Der Adapter, welcher den NFC-Chip aufnimmt, bildet zumindest Teile des USB-Anschlusses, um eine problemlose mechanische Kopplung mit USB-Steckverbindern herstellen zu können.
  • Vorzugsweise umfasst die NFC-Baugruppe zwischen der Antennenspule und dem NFC-Chip eingekoppelte Anpassungsbauelemente.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen ID-Gebers ist das Controller-Bauelement derart mit den Kontakten gekoppelt und konfiguriert, dass das Einlegen der Baugruppe in den ID-Gebert in der Gehäuseausnehmung erkannt und nach dem Einlegen in die Gehäuseausnehmung ein Signalaustausch zwischen der NFC-Baugruppe und dem Controller-Bauelement zum Anmelden der NFC-Baugruppe ausgeführt wird.
  • Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht der Rückseite einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen ID-Gebers mit eingesetztem Gehäusedeckel;
    • Figur 2 eine schematische Ansicht der Rückseite des in Figur 1 dargestellten ID-Gebers mit herausgeschobenem Gehäusedeckel;
    • Figur 3 eine schematische Ansicht der Rückseite des in Figur 1 dargestellten ID-Gebers mit herausgeschobener NFC-Baugruppe im Träger,
    • und
    • Figuren 4a und 4b jeweils eine schematische Ansicht der Komponenten bei getrenntem ID-Geber und NFC-Modul.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen ID-Gebers 1 mit einem aus einem Kunststoff hergestellten Gehäuse 2 von im Wesentlichen quaderförmiger Gestalt mit abgerundeten Kanten und Ecken. Der ID-Geber 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel von flacher, rechteckiger Form. Auf der in Figur 1 dargestellten Rückseite weist das Gehäuse 2 einen Gehäusedeckel 3 auf. Bei dieser Ausführungsform kann der Gehäusedeckel 3 vom Gehäuse 2 entfernt werden, indem er in Richtung der Ebene seiner Aufnahmeseite verschoben wird. Selbstverständlich sind für den ID-Geber eine Vielzahl weiterer Gehäusegestaltungen denkbar (z.B. rund oder oval) und kann der Gehäusedeckel 3 auf vielfältige Weise in das Gehäuse 2 eingesetzt oder von ihm entfernt werden, beispielsweise durch Herausklappen oder durch eine Drehbewegung.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des in Figur 1 dargestellten ID-Gebers 1, wobei wiederum die Rückseite dargestellt ist und wobei der Gehäusedeckel 3 aus der ihn aufnehmenden Gehäuseausnehmung 5 herausgeschoben ist. Beim Herausschieben des Gehäusedeckels 3 aus dem Gehäuse 2 wird die Gehäuseausnehmung 5 sichtbar.
  • In dieser Gehäuseausnehmung 5 befindet sich ein Träger 6, der in seitlichen Führungen 7 aufgenommen und verschiebbar ist. In dem Träger 6 ist ein NFC-Modul, bestehend aus Adapter 8, Chipkarte 9 und Notschlüssel 10 aufgenommen. Der Adapter ist das mechanisch verbindende Bauteil der Komponenten, da der Notschlüssel 10 in eine Ausnehmung des Adapters eingeschoben ist während die Chipkarte 9 in eine andere Aufnahme des Adapters 8 eingeschoben ist. Der Adapter nimmt außerdem die NFC-Antenne (nicht dargestellt) verkapselt in seinem Körper auf. Wie unten dargestellt wird, hat der Träger 6 auf den Adapter abgestimmte Ausnehmungen, um die NFC-Baugruppe sicher aufzunehmen und die NFC-Baugruppe im eingesetzten in Kontakt mit den elektronischen Systemen des ID-Gebers zu bringen.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Träger 6 mitsamt der NFC-Baugruppe aus dem ID-Geber entnommen werden, wobei die NFC-Baugruppe außer Kontakt mit den unterhalb des Trägers angeordneten Kontakten 11 gebracht wird (siehe unten).
  • Es ist sichtbar, dass der Träger 6 eine Trennung zwischen dem Innenraum des ID-Gebers und der NFC-Baugruppe bereitstellt, wobei jedoch eine elektrische Kontaktierung ermöglicht wird. Die im ID-Geber liegenden Komponenten, z.B. eine Batterie und weitere elektronische Bauteile (nicht gezeigt) werden durch den Träger 6 jedoch vor mechanischen Einwirkungen des NFC-Moduls geschützt.
  • Die Figuren 4a und 4b zeigen die vollständig getrennten Bestandteile des erfindungsgemäßen ID-Geber-Systems.
  • Der Träger 6 ist aus dem ID-Geber herausgeschoben und der Adapter 8 ist aus dem Träger 6 entnommen. Der Notschlüssel 10 ist aus der Aufnahme am Adapter 8 herausgeschoben und die NFC-Chipkarte 9 ist ebenfalls aus der zugehörigen Aufnahme am Adapter 8 entfernt.
  • Es wird sichtbar, dass der Träger 6 eine Ausnehmung aufweist, welche einen vorspringenden Abschnitt des Adapters 8 aufnimmt, wenn der Adapter 8 in den Träger 6 eingelegt wird. Außerdem hat der Adapter 8 auf seiner Unterseite (Figur 4b) eine Ausnehmung, welche Kontakte auf der Unterseite des Chips 9 freigibt. Im eingelegten Zustand treten die ID-Geber Kontakte 11 durch diese Ausnehmung in Kontakt mit den zugehörigen Kontakten auf dem Chip 9. Auf seiner Oberseite weist der Chip 9 im freien Endbereich weitere Kontakte auf, die zusammen mit der Aufnahme des Adapters 8 eine USB-kompatible Anordnung bilden. Der Adapter mit eingelegter Chipkarte 9 hat in diesem Abschnitt also Abmessungen und Kontakte, durch die eine USB-Steckverbindung hergestellt werden kann.
  • Da sich im Adapter 8 außerdem noch verkapselt die NFC-Antenne nebst zugehöriger Elektronik befinden, weist der Adapter im verdeckten Einschubbereich (nicht sichtbar) weitere Kontakte auf, um bei Einschub der Chipkarte 9 in den Adapter 8 Verbindungen zwischen den elektronischen Bauteilen des Chips 9 und den Bauteilen des Adapters (Antenne, Energiespeicher, Steuerelektronik etc.) herzustellen. Auf diese Weise ist sowohl ein autonomer Betrieb des Adapters 8 mit eingelegter Chipkarte 9, unabhängig von dem ID-Geber 1 möglich, als auch ein Betrieb im eingelegten Zustand, wobei dann die Steuerung vom ID-Geber über die Kontakte 11 übernommen wird. Die Bauelemente im Adapter 8 umfassen eine über die erwähnten Kontakte im Adapterinnern mit dem NFC-Chip 9 verbundene NFC-Antennenspule. Um die Antennenspule möglichst großflächig ausbilden zu können, sind die Windungen entlang des Randes des Adapters 8 verlegt.
  • Der Notschlüssel 10 ist geeignet, grundlegende Schließfunktionen am Kfz auch bei Ausfall einer Energieversorgung sicherzustellen. Der Schlüssel 10 ist im Adapter 8 außerdem so angeordnet, dass er die NFC-Baugruppe mechanisch gegen Verbiegen stabilisiert.
  • Die einzelnen Komponenten sind demnach vollständig im ID-Geber aufnehmbar aber auch, nach Bedarf, von diesem trennbar. Der Träger 6 kann nach Entnahme wieder in den ID-Geber eingeschoben werden und das Gehäuse des ID-Gebers 1 kann mit dem Deckel 3 verschlossen werden. Der ID-Geber ist dann für die Fahrzeugbedienung verwendbar, ohne jedoch die NFC-Funktionalität zu bieten, die mit der NFC-Baugruppe entnommen wurde. Das Abnehmen des NFC-Moduls (8, 9, 10) mit den darin enthaltenen Bauelementen der NFC-Baugruppe hat den Vorteil, dass die Funktionen der NFC-Baugruppe und die des übrigen ID-Gebers 1 getrennt nutzbar sind. Beispielsweise kann der Benutzer das Modul (8, 9, 10), welches geschützte Daten speichert, entnehmen, bevor er den ID-Geber 1 an einen Dritten, beispielsweise eine Kfz-Werkstatt oder eine andere Person, die das Kraftfahrzeug kurzzeitig benutzen möchte, weitergibt. In dem ID-Geber 1 bleibt die vollständige Funktionalität für den Zugang zum Kraftfahrzeug erhalten.
  • Das NFC-Moduls (8, 9, 10) kann auch dann eine NFC-Kommunikation ausführen, wenn es aus dem Gehäuse 2 entnommen ist. Allerdings ist nach Entnahme keine Datenkommunikation mit den übrigen Bauelementen des ID-Gebers 1 mehr möglich; auch die Unterstützung der Spannungsversorgung durch die Spannungsversorgungszelle des ID-Gebers entfällt dann. Damit die NFC-Kommunikation mit dem NFC-Chip 9 auch nach Entnahme des NFC-Moduls (8, 9, 10) weiterhin möglich ist, ist in dem Adapter 8 ein mit dem NFC-Chip 9 gekoppelter Energiespeicher (nicht gezeigt) vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um einen Kondensator oder eine kleine Spannungsversorgungszelle (Akkumulator, Batterie) handelt. Mit einem Kondensator als Energiespeicher ist beispielsweise ein Transponderbetrieb des in der NFC-Baugruppe (8, 9, 10) enthaltenen NFC-Chips denkbar, bei dem die für den Betrieb erforderliche Energie über ein speisendes Feld und die NFC-Antennenspule im Adapter 8 zu dem NFC-Chip 9 und zum Energiespeicher im Adapter 8 geleitet und dort vorübergehend gespeichert wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der in dem ID-Geber 1 enthaltene Controller, beispielsweise eines der Controller-Bauelemente, so konfiguriert, dass das Verbinden der Kontakte 11 mit dem Chip 9 beim Einlegen des NFC-Moduls (8, 9, 10) in den ID-Geber ein Signal, beispielsweise ein Interrupt, an den Controller auslöst. Dieser erkennt auf diese Weise das Ereignis des Einlegens des Moduls und beginnt mit der Abarbeitung eines Programms, welches eine Kommunikation mit der NFC-Baugruppe startet und nach dem Austausch von Daten, insbesondere dem Auslesen von Daten aus der NFC-Baugruppe, eine Anmeldung der NFC-Baugruppe ausführt. Nach diesem Anmeldeverfahren weiß die Controller-Software, dass die NFC-Baugruppe (8, 9, 10) mit der NFC-Baugruppe eingelegt und für einen Datenaustausch zur Verfügung steht. Entsprechende Kontakte können z.B. einen Spannungsversorgungskontakt, einen Masse-Kontakt und zwei Datenkommunikationskontakte für eine bidirektionale Kommunikation umfassen.
  • Das beschriebene Beispiel umfasst zwar einen Träger, um die NFC-Baugruppe mit dem ID-Geber zu koppeln und sicher aufzunehmen. Es ist ebenso möglich, die NFC-Baugruppe unmittelbar in den ID-Geber einzulegen. Dann ist es lediglich sinnvoll, die Schutz- und Führungsfunktion des Trägers 6 auf anderem Wege zur Verfügung zu stellen, z.B. durch Ausbildung einer Schutzabdeckung über den elektronischen Bauteilen des ID-Gebers, welche jedoch die Kontakte zur Kontaktierung der eingelegten NFC-Baugruppe freigibt.
  • Die gezeigte Kontaktierung zwischen NFC-Chip und Adapter sowie zwischen NFC-Chip und ID-Geber ist lediglich beispielhaft. Die Kontaktierung zwischen ID-Geber und Chip kann statt auf der Chipunterseite auch auf der Oberseite erfolgen. Dann übernimmt der Adapter mit geeigneten Leiterbahnen und Kontakten z.B. eine Kontaktierung und Durchleitung der Signale und weist an geeigneter Stelle seinerseits Kontakte auf, mit denen bei Einlegen in den ID-Geber ein Kontakt zwischen ID-Geber und NFC-Chip (über den Adapter) hergestellt wird. Der Adapter kann weitere elektronische Bauelemente aufweisen. Insbesondere können im Adapter zwischen der Antennenspule und dem NFC-Chip eingekoppelte Anpassungsbauelemente aufgenommen sein.

Claims (8)

  1. ID-Geber (1) für ein Kraftfahrzeug-Zugangssystem, aufweisend:
    ein Kunststoff-Gehäuse (2),
    eine von dem Gehäuse (2) umschlossene, mit Bauelementen bestückte Leiterplatine, wobei die Bauelemente unter anderem eine Spannungsversorgungszelle mit einer zugehörigen Halterung, eine LF-Spulenanordnung und HF-Sende-und-Empfangsbauelemente zur Kommunikation mit kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen und wenigstens ein Controller-Bauelement umfassen,
    wobei in einer Gehäuseausnehmung eine vom Gehäuse trennbare NFC-Baugruppe aufgenommen ist, welche Kontakte aufweist, die dann, wenn die NFC-Baugruppe in der Gehäuseausnehmung (5) befestigt ist, mit zugehörigen Kontakten (11) des Gehäuses (2) verbunden sind, wobei die zugehörigen Kontakte (11) mit der Leiterplatine und/oder den Bauelementen im Gehäuse des ID-Gebers verbunden sind, so dass eine Spannungsversorgung der NFC-Baugruppe und ein Signalaustausch zwischen der NFC-Baugruppe und der Leiterplatine und/oder den Bauelementen ermöglicht ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die NFC-Baugruppe einen entnehmbaren NFC-Chip (9), eine mit dem NFC-Chip gekoppette NFC-Antenne, einen mit dem NFC-Chip gekoppelten Adapter (8) und einen mechanischen Notschlüssel (10) aufweist,
    dass ein vom Gehäuse (2) trennbarer Gehäusedeckel (3) die Gehäuseausnehmung (5) abdeckt, wobei in der Gehäuseausnehmung (5) die NFC-Baugruppe aufgenommen ist, und
    der Notschlüssel (10) trennbar von dem Adapter (8) in einer Ausnehmung des Adapters (8) aufgenommen ist.
  2. ID-Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (8) einen Energiespeicher in Form eines Kondensators und/oder eine weitere Spannungsversorgungszelle umfasst.
  3. ID-Geber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abnehmbare Gehäusedeckel (3) Teil der Rückwand des ID-Gebers (1) ist.
  4. ID-Geber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der abnehmbare Gehäusedeckel (3) neben der NFC-Baugruppe (8, 9, 10) ein Batteriefach, abdeckt, in dem die Spannungsversorgungszelle untergebracht ist.
  5. ID-Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom ID-Geber und der NFC-Baugruppe trennbarer Träger (6) vorgesehen ist, welcher als Kopplungsglied zwischen ID-Geber und NFC-Baugruppe in die Ausnehmung (5) einsetzbar ist.
  6. ID-Geber nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die NFC-Baugruppe einen USB-Anschluss aufweist, der zumindest teilweise durch den Adapter (8) gebildet ist.
  7. ID-Geber nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Controller-Bauelement derart mit den Kontakten (11) gekoppelt und konfiguriert ist, dass das Vorhandensein der NFC-Baugruppe in der Gehäuseausnehmung (5) erkannt und nach dem Einlegen der NFC-Baugruppe (8, 9, 10) in die Gehäuseausnehmung (5) ein Signalaustausch zwischen dem NFC-Chip (9) und dem Controller-Bauelement zum Anmelden der NFC-Baugruppe ausgeführt wird.
  8. ID-Geber nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Notschlüssel (10) in dem Adapter (8) derart angeordnet ist, dass er eine die im Adapter aufgenommenen elektronischen Bauteile wenigstens teilweise überdeckt und den Adapter in diesen Bereichen mechanisch stabilisiert.
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