WO2007095890A1 - Vorrichtung zur überwachung eines serienschwingkreises einer antenne - Google Patents
Vorrichtung zur überwachung eines serienschwingkreises einer antenne Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007095890A1 WO2007095890A1 PCT/DE2007/000235 DE2007000235W WO2007095890A1 WO 2007095890 A1 WO2007095890 A1 WO 2007095890A1 DE 2007000235 W DE2007000235 W DE 2007000235W WO 2007095890 A1 WO2007095890 A1 WO 2007095890A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- antenna
- control unit
- current
- memory
- linear factor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
- H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
- H01Q1/3241—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems particular used in keyless entry systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
- G01R31/2822—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere of microwave or radiofrequency circuits
- G01R31/2824—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere of microwave or radiofrequency circuits testing of oscillators or resonators
-
- 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
- G07C2009/00753—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys
- G07C2009/00769—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
- G07C2009/00793—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means by Hertzian waves
Definitions
- the present device relates to a device for monitoring a series resonant circuit
- transponder system for example, a transponder system. This transponder system is coming
- Transponder systems of the type mentioned above are used for transmitting a digital signal
- Carrier frequency used the required range is designed to be relatively low to the
- the transponder responds to these systems with a safety-coded HF
- Control system the vehicle door so that it is opened by manual operation of the door handle
- EP 0 741 221 B1 discloses a receiving device with a multiplexer for optional reception.
- the multiplexer connection is through
- Switching means formed which sequentially the amplifier device with one of the Langwellenanten ⁇
- Object of the present invention is to provide information about the state of the antenna during the
- Antenna in particular its aging process, to be able to make statements and to reject tions of the transmission power, which ent ⁇ particular by the aging process of the antenna
- An antenna in principle represents a series resonant circuit consisting of a resistor, a
- the antenna bez. the antennas are / are at a keyless
- the supply of energy takes place in the form of pulse-modulated current signals
- the pulse-modulated current signals are advantageously in the form of rectangular pulses
- the antenna which in principle is a series resonant circuit consisting of a resistor, a
- Capacitance and an inductance is represented by their linear factor.
- the control unit which controls and simultaneously monitors the antenna, determines a linear factor
- the linear factor is essentially the capacitance (C), the resistance (R), the inductance
- the linear factor is the value of the transmission current of the antenna and the respective Tastver ⁇
- the linear factor forms the relationship between the value of the transmission current of the antenna and the
- the antenna current is pro-
- Duty cycle of the antenna transmission current can be described as follows by means of the linear factor
- Antenna current linear factor xf (supply voltage, duty cycle of the antenna end current)
- the electrical antenna parameters change by, for example, aging, i. the goodness
- the linear factor is corrected, in this example upward.
- the characteristic of the antenna ie the linear factor of the antenna is of the impressed current
- control unit may, as a result of the continuous monitoring of the linear
- the linear factor is also substantially dependent on impressed for an antenna
- the transmission power still be kept relatively constant
- Control unit knows the pulse width of the antenna current, it knows the antenna current.
- the antenna current is registered via an integrator and
- the control unit which controls the antenna current and its pulse width, depending
- the antenna is kept relatively constant.
- the antenna parameter is possible.
- control unit performs a comprehensive self-diagnosis.
- a carrier for this purpose, a carrier
- the parameters that are present during the commissioning of the antenna can be compared to those determined later
- This value can be stored in the fault memory of a diagnostic system
- the device consists of a control unit ST, an integrator I, preferably in the
- Control unit ST itself is integrated, a current pulse width modulator IP, which also vorzugs ⁇
- control unit ST is integrated in the control unit ST, as well as an antenna A, which essentially consists of
- controlled antenna A is preferably simplified by the ratio of embossed Tast ⁇
- the correction follows in a restricted current range, i. with upper and lower threshold.
- agnose performed This includes a carrier frequency sweep to determine the current one
- Parameter preferably of resonant frequency, bandwidth and quality of the series resonant circuit
- the excitation frequency must be ⁇ only in the comprehensive system diagnosis
- the device consists of a control unit ST, an integrator I, preferably in the
- Control unit ST itself is integrated, a current pulse width modulator IP, which also vorzugs ⁇
- control unit ST is integrated in the control unit ST, as well as an antenna A, which essentially consists of
- ne A place a series resonant circuit consisting of the resistor R, the coil L and the Ka
- CE This filter essentially filters the harmonics of the frequency spectrum
- control unit ST performs a carrier frequency sweep and thus measures
- cher preferably a ROM memory or EPROM or EEPROM memory.
- control unit ST in an advantageous embodiment of the invention as Mikrocomputerein ⁇
- the non-volatile memory is integrated in the control unit ST.
- control unit ST determines the Li ⁇
- the linear factor gives a statement about the current state of the antenna.
- the linear factor becomes
- control unit ST are upper and lower
- the resistance R, the inductance L and the capacitance C of the antenna A are age-related
- the change of the antenna A can be detected and monitored by means of the linear factor.
- the antenna A continue to be brought to a constant transmission power. It will continue
- control unit ST determines that the preset limit values have been exceeded.
- Antenna parameters and a comparison with the current parameters can be a statement about
- the fault are made, in particular a fault analysis and information from where the Stö ⁇
- the resistance R has increased significantly.
- control unit ST can use these values to forecast the maintenance of the
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Serienschwingkreises (R, L, C), wobei eine Steuereinheit (ST) den elektrischen Zustand des Serienschwingkreises (R, L, C) kontinuierlich überwacht, wobei die erfindungsgemäße Steuereinheit (ST) zur Überwachung einen Linearfaktor errechnet und den Linearfaktor kontinuierlich in einem Speicher speichert und die Werte des aktuell errechneten Linearfaktors mit den vorherigen im Speicher gespeicherten Werten der vorherigen Linearfaktoren vergleicht. Die Stromzufuhr in den Serienschwingkreis bzw. der Sendestrom der Antenne ist pulsweitenmoduliert. Der Linearfaktor bildet den Zusammenhang zwischen dem Antennensendestrom und der Versorgungsspannung ab und wird dem jeweiligen Tastverhältnis (Duty-Cycle) des pulsweitenmodulierten Antennensendestromes angepasst.
Description
Vorrichtung zur Überwachung eines Serienschwingkreises einer Antenne
Die vorliegende Vorrichtung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Serienschwingkreises
einer Antenne beispielsweise eines Transpondersystems. Dieses Transpondersystems kommt
insbesondere aber nicht ausschließlich bei den Fahrzeugen für ein Keyless-Entry-System zum
Einsatz.
Transpondersysteme der eingangsgenannten Art werden zur Übertragung eines digitalen Signals,
beispielsweise eines Identifikationscodes für die Zugangskontrolle von einem Fahrzeug oder ver¬
gleichbaren Daten eingesetzt. Zur Datenübertragung werden Funkwellen mit einer vorgegebenen
Trägerfrequenz verwendet, wobei die erforderliche Reichweite relativ gering ausgelegt wird um die
Sendeschaltung für den Einsatz in großen Stückzahlen kostengünstig auszugestalten. Zugleich
muss aber ein solches Transpondersystem die Einhaltung entsprechender Auflagen hinsichtlich
der Sendeleistung, der Bandbreite und der Wellendämpfung für eine amtliche Funkzulassung erfül¬
len.
Zur Festlegung einer Zugangsberechtigung für das Fahrzeug findet zwischen dem tragbaren
Transponder und dem fahrzeugbasierten Transceiver (Sende-/Empfangsantenne) ein Austausch
von Sicherheitscodes oder Zugangsdaten auf der Basis hochfrequenter und/oder niederfrequenter
und damit kurzwelliger bzw. langwelliger Trägersignale statt. Die Ortsdetektion des Transponders
erfolgt dabei über mehrere in oder am Fahrzeug angeordnete Langwellenantennen.
Aus DE 101 08 578 A1 ist ein passives Fernsteuersystem mit Langwellenantennen bekannt, wel¬
che im Fahrzeug bzw. am Fahrzeug angeordnet sind. Auf ein derartiges langwellenbasiertes Ab¬
fragesignal antwortet der Transponder bei diesen Systemen mit einem sicherheitscodierten HF-
Signal zur Identifikation der Zugangsberechtigung. Gegebenenfalls entriegelt ein fahrzeugbasiertes
Steuersystem die Fahrzeugtür, so dass diese durch manuelle Betätigung des Türgriffes geöffnet
werden kann.
Aus EP 0 741 221 B1 ist eine Empfangseinrichtung mit einem Multiplexer zum wahlweisen Emp-
fang über mehrere Antennen bekannt.
Darüber hinaus sind beispielsweise aus der DE 197 52 149 A Sende- und Empfangseinrichtungen
bekannt, mit einer Verstärkereinrichtung, an deren Ausgang mehrere Langwellenantennen wahl¬
weise über einen Multiplexeranschluss angeschlossen sind. Der Multiplexeranschluss wird durch
Schaltmittel gebildet, welche sequentiell die Verstärkereinrichtung mit einer der Langwellenanten¬
nen verbinden.
Nachteilig bei diesem bekannten Stand der Technik ist, dass eine kontinuierliche Überwachung der
Sendeantennen nicht erfolgt und daher eine Veränderung der Sendeleistung der Antennen, bei-
spielsweise durch den Alterungsprozess, nicht kompensiert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Auskunft über den Zustand der Antenne während des
Betriebs zu erhalten und auf die Veränderungen der Sendeleistung über den Einsatzzeitraum der
Antenne, insbesondere deren Alterungsprozess, eine Aussagen treffen zu können und Abwei-
chungen der Sendeleistung, welche insbesondere durch den Alterungsprozess der Antenne ent¬
stehen, zu kompensieren.
Im Weiteren kann Rückschluss auf den Zustand der Antenne getroffen werden und gegebenenfalls
eine Selbstdiagnose in die Wege geleitet werden, wenn sich die Eigenschaft der überwachten An¬
tenne stark verändert.
Diese Aufgabe wird anhand der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal¬
tungen der Erfindung ergeben sich anhand der abhängigen Ansprüche, der weiteren Beschreibung
und insbesondere der Detailbeschreibung anhand der zur besseren Erläuterung beigefügten Figur.
Eine Antenne stellt im Prinzip einen Serienschwingkreis bestehend aus einem Widerstand, einer
Induktivität und einer Kapazität dar. Die Antenne bez. die Antennen ist/sind bei einem Keyless-
Entry-Transpondersystem im oder am Fahrzeug angeordnet und wird/werden über eine entspre-
chende Ansteuerschaltung mit der notwendigen Sendeenergie versorgt. In vorzugsweiser Ausges¬
taltung der Erfindung erfolgt die Zuführung von Energie in Form von pulsmodulierten Stromsigna¬
len. Die pulsmodulierten Stromsignale werden vorteilhafterweise in Form von Rechteckimpulsen
zugeführt. Um Oberwellen zu vermeiden, werden die Rechteckimpulse an ihren steilen Flanken in
einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung leicht verschliffen, so dass sich näherungsweise
ein trapezförmiger Verlauf der pulsmodulierten Stromsignale ergibt. In vorteilhafter Weise wird der
Strom an die Antenne pulsweitenmoduliert.
Die Antenne, welche im Prinzip einen Serienschwingkreis bestehend aus einem Widerstand, einer
Kapazität und einer Induktivität darstellt, wird durch ihren Linearfaktor repräsentiert. Somit wird von
der Steuereinheit, welche die Antenne steuert und zugleich überwacht, ein Linearfaktor bestimmt,
in dem alle wesentlichen Parameter, welche die Antenne und deren Charakteristik beeinflussen,
Niederschlag finden. Jede Steuerung, die diesen Linearfaktor generiert, kann somit von der erfin¬
dungsgemäßen Überwachungsstrategie der Vorrichtung Gebrauch machen.
Wie bereits erwähnt, wird die Stromzufuhr zum Serienschwingkreis, bzw. der Sendestrom der An¬
tenne mit dem PWM(Pulsweitenmodulation)-Verfahren angesteuert.
Der Linearfaktor wird im Wesentlichen aus der Kapazität (C), dem Widerstand (R), der Induktivität
(L) und dem eingeprägten Strom (I) in der Antenne (A) ermittelt.
Der Linearfaktor wird aus dem Wert des Sendestromes der Antenne und dem jeweiligen Tastver¬
hältnis (Duty-Cycle) des pulsweitenmodulierten Sendestromes und der Versorgungsspannung er¬
mittelt.
Der Linearfaktor bildet den Zusammenhang vom Wert des Sendestromes der Antenne zu dem
jeweiligen Tastverhältnis (Duty-Cycle) des pulsweitenmodulierten Sendestromes und der Versor¬
gungsspannung ab. D.h. ein bestimmtes Tastverhältnis hat einen bestimmten Antennensende-
strom bei konstanter Versorgungsspannung der Endstufe zur Folge. Der Antennenstrom ist pro-
portional zum Tastverhältnis des PWM-Signals und der Versorgungsspannung.
Der Zusammenhang vom Antennensendestrom zur Antennenversorgungsspannung und zu dem
Tastverhältnis des Antennensendestromes kann wie folgend mittels des Linearfaktors beschrieben
werden:
Antennenstrom = Linearfaktor x f(Versorgιmgsspannung , Tastverhältnis des Antennensendestromes)
Verändern sich die elektrischen Antennenparameter durch beispielsweise Alterung, d.h. die Güte
(Q) wird schlechter, die Induktivität (L) driftet, oder Kontaktwiderstände (R) erhöhen sich am Ste¬
cker, so verringert sich der Sendestrom bei einem gleich bleibenden Tastverhältnis und einer
gleich bleibender Versorgungsspannung. Um jedoch den gewünschten konstanten Antennensen¬
deleistung aus der Versorgungsspannung und dem sich ändernden pulsweitenmodulierten Sende¬
strom erzeugen zu können, wird der Linearfaktor korrigiert, in diesem Beispiel nach oben.
Die Charakteristik der Antenne, sprich der Linearfaktor der Antenne ist vom eingeprägten Strom,
der pulsweitenmoduliert ist, abhängig. Verändert sich nunmehr über die Zeit hinweg, oder auf
Grund externer Einflüsse die Charakteristik der Antenne, verändert sich der Linearfaktor der An¬
tenne. Erfolgt eine Veränderung der Antenne, beispielsweise in Folge von Alterungsprozessen, wie
beispielsweise eine Veränderung des Widerstands, der Kapazität oder der Induktivität einer der
Antennen, so ändert sich auch der zugehörige Linearfaktor. Ändert sich beispielsweise der Wider¬
stand, der Einfluss in den Linearfaktor findet, so kann dies beispielsweise an einer Veränderung in
der Verkabelung der Antenne begründet liegen. Ändert sich der Widerstand der Antenne sprung¬
haft über die Zeit, so kann die Steuereinheit infolge der kontinuierlichen Überwachung des Linear-
faktors dies erkennen und wohl auf eine Beschädigung in der Verkabelung schließen.
Der Linearfaktor ist außerdem im Wesentlichen abhängig vom für eine Antenne eingeprägten
Strom. Wird somit eine Veränderung des Antennenfaktors erkannt, so kann, durch Veränderung
des zugeführten Antennenstroms die Sendeleistung dennoch relativ konstant gehalten werden,
indem der der Antenne zugeführten Strom, durch Variation von dessen Pulsbreiten, in vorgegebe-
nen Schranken, verändert wird. Auf diese Weise ist es möglich die Sendeleistung einer Antenne
anhand des Antennenstroms in vorgegebenen Bereichen konstant zu halten. Der Antennenstrom
wird durch die Breite der Stromimpulse gesteuert, eben durch eine Pulsweitenmodulation. Da die
Steuereinheit die Pulsweite des Antennenstroms kennt, kennt sie den Antennenstrom. In einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Antennenstrom über einen Integrator registriert und
erfasst. Die Steuereinheit, welche den Antennenstrom und dessen Pulsbreite steuert, in Abhängig¬
keit vom eingeprägten Antennenstrom, ist somit in der Lage Veränderungen des Linearfaktors
durch eine Veränderung der Pulsweite des Stromes zu kompensieren, sodass die Sendeleistung
der Antenne relativ konstant gehalten wird.
Somit kann eine Nachjustierung in einem vorgegebenen Bereich erfolgen. Dieser Bereich wird
vorzugsweise durch eine obere und eine untere Stromwertschwelle definiert, in deren Bereich eine
Nachregelung erfolgen darf. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass konstante Felder an der An¬
tenne erzeugt werden und somit die Funktion des Transpondersystems auf längere Zeit konstant
und funktionssicher bleibt und mittels des Linerfaktors eine Überwachung der Sendeleistung und
der Antennenparameter möglich ist.
Wird nunmehr festgestellt, dass sich der Strombereich außerhalb der definierten Schwellwerte
verändert, so führt die Steuereinheit eine umfassende Selbstdiagnose durch. Hierzu wird ein Trä-
gerfrequenzsweep (Trägerfrequenzdurchlauf) vorgenommen und die Resonanzfrequenz, die
Bandbreite und die Güte des Serienschwingkreises, sprich der Antenne, ermittelt. Aus diesem er¬
mittelten Zusammenhang von Frequenz und Sendestrom werden dann erneut die Antennenpara¬
meter von der Steuereinheit berechnet.
In vorteilhafter Weise wird für jede einzelne Antenne des Transpondersystems bei der ersten Inbe¬
triebnahme die Antennenparameter auf diese beschriebene Weise ermittelt und in einem Speicher
abgespeichert. Bei einer späteren erneuten Durchführung der vorgenannten Messungen (Trä-
gerfrequenzsweeps, nämlich Trägerfrequenzdurchläufe) der Antenne zu einem späteren Zeitpunkt,
können die bei Inbetriebnahme der Antenne vorliegenden Parameter mit den später ermittelten
Parametern verglichen werden. Es kann somit festgestellt werden, welche Veränderungen vorlie¬
gen, insbesondere kann daraus geschlossen werden, welche Parameter sich verändert haben.
Schließlich ist es auf diese Weise möglich, eine Antennenausfallstrategie zu entwickeln und ein
Notfallprogramm vorzubereiten. Verändert sich der Linearfaktor kontinuierlich und muss der An¬
tennenstrom, eben dessen Pulsweite stetig nachgeführt: werden, so kann die Steuereinheit ein¬
schätzen, durch die zeitliche Verfolgung der Veränderung des Linearfaktors, wann mit einem Aus¬
fall der Antenne zu rechnen ist. Dieser Wert kann in den Fehlerspeicher eines Diagnosesystems
geschrieben werden und in der Werkstatt kann dann bedarfsgerecht die Antenne getauscht bzw.
überprüft werden. Ein Total-Ausfall des Systems kann somit vorher erkannt bzw. vermieden wer¬
den.
Im Weiteren wird die Vorrichtung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels gemäß der beige¬
fügten Figur FIG näher beschrieben. In der Figur FIG sind die wesentlichen Bestandteile der Vor-
richtung dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein konkretes Ausführungsbeispiel ohne die Erfin¬
dung auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel zu limitieren. Es sind nur die für das Verständnis
der Erfindung wesentlichen Bestandteile dargestellt.
Die Vorrichtung besteht aus einer Steuereinheit ST, einem Integrator I, der vorzugsweise in der
Steuereinheit ST selbst integriert ist, einem Strompulsweitenmodulator IP, der ebenfalls vorzugs¬
weise in der Steuereinheit ST integriert ist, sowie einer Antenne A, welche im Wesentlichen aus
der Serienschaltung eines Widerstands R, einer Spule L und einer Kapazität C besteht.
Die elektrische Charakteristik einer pulsweitenmoduliert aus einer Versorgungsspannung ange¬
steuerten Antenne A wird vorzugsweise vereinfacht durch das Verhältnis von eingeprägtem Tast¬
verhältnis (PWM duty cycle) und resultierendem Strom repräsentiert. Dabei berücksichtigt die
Messung neben der Antenne A auch die Zuleitungen und Beschaltung, also das gesamte elektri-
sehe Antennensystem. Durch zyklisches Messen des Stromes beim jeweiligen PWM-duty-cycle
wird ein Wegdriften der Antenne erkannt. Dies wird mit einer Nachjustierung des PWM-duty-cycle
korrigiert, so dass weiterhin mit dem gewünschten Sendestrom gesendet wird. Vorzugsweise er¬
folgt die Korrektur in einem eingeschränkten Strombereich, d.h. mit oberer und unterer Schwelle.
Dies garantiert in diesem Bereich relativ konstante Felder und sichert somit die Funktionalität des
Systems.
Wandert der Strombereich außerhalb der definierten Schwellen, wird eine umfassende Systemdi¬
agnose durchgeführt. Dies beinhaltet einen Trägerfrequenzsweep zur Bestimmung der aktuellen
Parameter, vorzugsweise von Resonanzfrequenz, Bandbreite und Güte des Serienschwingkreises
(Antenne A). Aus dem ermittelten Zusammenhang von Frequenz und Sendestrom werden diese
Antennenparameter berechnet. Diese Messung lässt auch Rückschlüsse auf den Zustand der Ver¬
kabelung zu. Die Anregungsfrequenz muss dabei nur bei der umfassenden Systemdiagnose be¬
stimmt werden.
Stellt die Systemdiagnose Abweichungen der Parameter fest, werden diese gespeichert und sind
Anpassungen für den weiteren Betriebsablauf, bspw. auch bestimmte Antennenausfallstrategien
hinterlegt, wenn die Parameter so weit abweichen, dass ein weiterer Betrieb mit dieser Antenne
nicht mehr sicher wäre.
Wurden in der umfassenden Systemdiagnose die Parameter neu bestimmt, kann durch die zykli¬
sche Prüfung des Verhältnisses von eingeprägtem Tastverhältnis (PWM duty cycle) und resultie¬
rendem Strom das Antennensystem wieder weiter überwacht werden. Diese vereinfachte Diagno¬
se eignet sich somit zur permanenten Überwachung auch während des laufenden Sendebetriebs,
bei der eine Bestimmung ja nicht möglich ist.
Die Vorrichtung besteht aus einer Steuereinheit ST, einem Integrator I, der vorzugsweise in der
Steuereinheit ST selbst integriert ist, einem Strompulweitenmodulator IP, der ebenfalls vorzugs¬
weise in der Steuereinheit ST integriert ist, sowie einer Antenne A, welche im Wesentlichen aus
der Serienschaltung eines Widerstand R, einer Spule L und einer Kapazität C besteht. Die Anten¬
ne A stelle einen Serienschwingkreis bestehend aus dem Widerstand R, der Spule L und der Ka-
pazität C dar.
Im Weiteren ist, zur Unterdrückung von Oberwellen, ein Filter vorgesehen, der im Weiteren ledig¬
lich mit CE bezeichnet ist. Dieser Filter filtert im Wesentlichen die Oberwellen des Frequenzspekt¬
rums des pulsweitenmodulierten Stromsignals aus.
Bei Inbetriebnahme führt die Steuereinheit ST einen Trägerfrequenzsweep durch und misst somit
die Parameter, welche für die Antenne A bei Inbetriebnahme vorliegen aus. Hierzu wird die Träger¬
frequenz vorgegeben und um die Trägerfrequenz herum verschiedene Frequenzen erzeugt und
die Antenne A ausgemessen. Hierbei werden dann die Antenneresonanzfrequenz, die Bandbreite
und die Güte der Antenne, sprich die Parameter des Serienschwingkreises ermittelt. Diese Para¬
meter werden in einem Speicher abgelegt. Hierbei handelt es sich um einen nicht flüchtigen Spei¬
cher, vorzugsweise um einen ROM-Speicher bzw. EPROM- oder EEPROM-Speicher. Dieser
Speicher ist in der Figur FIG nicht dargestellt.
Ist die Steuereinheit ST in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Mikrocomputerein¬
heit ausgebildet, so ist der nicht flüchtige Speicher in der Steuereinheit ST integriert.
Der im Serienschwingkreis, sprich der Antenne A, eingeprägte Strom zur Erzeugung der ge-
wünschten Sendeleistung ist im Wesentlichen abhängig vom Widerstand R, der Kapazität C und
der Induktivität L. Im Wesentlichen definieren diese Parameter, zusammen mit dem Strom, welcher
über die Pulsweitenmodulationseinheit IP erzeugt wird, den Linearfaktor der Antenne. In den Line¬
arfaktor fließen jedoch noch weitere Faktoren ein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ermittelt die Steuereinheit ST den Li¬
nearfaktor aus dem Strom, der in der Antenne A fließt und dem jeweiligen Wert der Pulsweite des
PWM-duty-cycle.
Der Linearfaktor gibt eine Aussage über den aktuellen Zustand der Antenne. Der Linearfaktor wird
von der Steuereinheit ST kontinuierlich ermittelt und überwacht. Der Steuereinheit ST liegen obere
und untere Schwellwerte vor, in welchen sie eine Anpassung des Linearfaktors und insbesondere
des Stromes der der Antenne A zugeführt wird, vor. Begibt sich jedoch der Strom außerhalb der
vordefinierten Schranken, so wird eine komplette Funktionsüberprüfung durch die Steuereinheit ST
initiiert.
Der Widerstand R, die Induktivität L und die Kapazität C der Antenne A sind alterungsbedingten
Änderungen unterworfen. Da der Linearfaktor im Wesentlichen auf diese Parameter Bezug nimmt,
kann die Veränderung der Antenne A mittels des Linearfaktors erfasst und überwacht werden. Än-
dert sich der Linearfaktor, so kann, durch die Veränderung der Pulsweitenmodulation des Stromes,
die Antenne A weiterhin zu einer konstanten Sendeleistung gebracht werden. Es werden weiterhin
konstante Felder erzeugt und die Funktionalität des Systems nicht beeinflusst.
Stellt die Steuereinheit ST jedoch Überschreitungen der vorgegebenen Grenzwerte fest, so wird
eine kontinuierliche Überprüfung vorgenommen. Anhand der bei Inbetriebnahme vorhandenen
Antennenparameter und einem Vergleich mit den aktuellen Parametern kann eine Aussage über
die Störung vorgenommen werden, insbesondere eine Fehleranalyse und Auskunft woher die Stö¬
rung stammt. Nimmt beispielsweise der Antennenstrom über die Zeit ab, so ist davon auszugehen,
dass der Fehler in den Zuleitungen oder in den Steckverbindungen liegen kann, da sich dann wohl
der Widerstand R deutlich erhöht hat.
Durch die Überwachung des Linearfaktors kann eine Aussage über den Zustand der Antenne er¬
folgen. Die Steuereinheit ST kann anhand dieser Werte eine Prognose zur Wartung des
Transpondersystems angeben, der bei Wartungsinspektionen berücksichtigt werden kann.
Claims
1. Vorrichtung zur Überwachung eines Serienschwingkreises (R, L, C) einer Antenne (A),
- wobei eine Steuereinheit (ST) den elektrischen Zustand des Serienschwingkreises (R, L,
C) kontinuierlich überwacht,
- wobei die Steuereinheit (ST) zur Überwachung einen Linearfaktor ermittelt und den Line-
arfaktor kontinuierlich in einem Speicher speichert, und
- die aktuell ermittelten Linearfaktorwerte mit den vorherigen, im Speicher gespeicherten
Linearfaktorwerten vergleicht.
2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (ST) den
Linearfaktor im Wesentlichen aus der Kapazität (C), dem Widerstand (R), der Induktivität (L)
und dem eingeprägten Strom in der Antenne (A) ermittelt.
3. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Antennenstrom pulsweitenmoduliert ist und die Steuereinheit (ST) den Linearfaktor
im Wesentlichen aus diesem pulsweitenmodulierten Antennenstrom und der Versorgungs¬
spannung der Antenne, sowie dem jeweiligen Wert des PWM-Tastverhältnisses (PWM-Duty-
Cycle) des Antennenstromes ermittelt.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (ST) anhand des Linearfaktors und dessen Veränderung sowohl Alte- rungsprozesse, Temperaturabhängigkeitsprozesse, Widerstandsveränderungen an der An¬
tenne (A) erkennt.
5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Abweichung des Linearfaktorwertes Schwellwerte vorgesehen sind,
- wobei die Steuereinheit (ST) den Linearfaktor bei einer Abweichung des Wertes innerhalb
dieser Schwellwerte ändert, damit die Abweichung kompensiert wird und der Antennen-
sendefeldstärke bzw. die Antennesendeleistung im Wesentlichen konstant bleibt, und
- wobei die Steuereinheit (ST) bei einer Abweichung des Wertes außerhalb dieser
Schwellwerte eine umfassende Selbstdiagnose durchführt, wobei ein Trägerfrequenzs-
weep (Trägerfrequenzdurchlauf) vorgenommen wird und die Resonanzfrequenz, die
Bandbreite und/oder die Güte des Schwingkreises ermittelt werden.
6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (ST) die Abweichung der Linearfaktorwerte mithilfe vom PWM (PuIs-
weitenmodulation)-Verfahren regelt, wobei die Steuereinheit (ST) die Stromzufuhr zum
Schwingkreis der Antenne durch die Änderung des Tastverhältnisses (Duty Cycle) des PWM-
gesteuerten Stromes vom Schwingkreis ändert.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (ST) anhand der im Speicher gespeicherten Werte der Linearfaktoren
eine Prognose zur Wartung oder zur Fehlerdiagnose durchführt und die Diagnoseergebnisse
in einen Fehlerspeicher ablegt.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Speicher ein nichtflüchtiger Speicher (non-volatile memory) ist, wobei der Speicher
ein Festwertspeicher, ein EPROM-Speicher oder ein EEPROM-Speicher ist.
9. Antenne mit Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Antenne nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Antennenausfallstrategie bzw. ein Notfallprogramm für die Antennen vorgesehen
ist, wobei durch eine zeitlich kontinuierliche Verfolgung der Änderung der Linearfaktorwerten
die Ausfallzeit der Antenne abgeschätzt wird.
11. Funkbasiertes Schließ-/Startfreigabesystem mit zumindest einer Antenne nach zumindest
einem der Ansprüche 9 oder 10.
12. Kraftfahrzeug mit zumindest einer Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE112007000065T DE112007000065A5 (de) | 2006-02-20 | 2007-02-09 | Vorrichtung zur Überwachung eines Serienschwingkreises einer Antenne |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006008137.4 | 2006-02-20 | ||
| DE102006008137 | 2006-02-20 | ||
| DE102006030638A DE102006030638A1 (de) | 2006-02-20 | 2006-07-03 | Diagnosevorrichtung |
| DE102006030638.4 | 2006-07-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007095890A1 true WO2007095890A1 (de) | 2007-08-30 |
Family
ID=38055363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE2007/000235 WO2007095890A1 (de) | 2006-02-20 | 2007-02-09 | Vorrichtung zur überwachung eines serienschwingkreises einer antenne |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE102006030638A1 (de) |
| WO (1) | WO2007095890A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010015906A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Verfahren zur Kompensation von Systemtoleranzen in induktiven Kopplern |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TR201513699A2 (tr) * | 2015-11-03 | 2017-05-22 | Ford Otomotiv Sanayi As | Ariza tespi̇ti̇ yapilabi̇len bi̇r gps akti̇f anten si̇stemi̇ |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19602316C1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-06-19 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Übertragen von Daten oder Energie |
| DE19820207A1 (de) * | 1998-05-06 | 1999-11-25 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Überprüfen der Antenne eines in einem Kraftfahrzeug vorhandenen Systems, insbesondere Wegfahrsperrensystem |
| DE10234605A1 (de) * | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Siemens Vdo Automotive Toulous | Diagnosevorrichtung für eine Antenne |
| DE20215442U1 (de) * | 2002-10-08 | 2003-02-13 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Schlüssellose Nutzungsberechtigungskontrolleinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
| EP1369323A2 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-10 | Delphi Technologies, Inc. | Sicherungssystem |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19923729A1 (de) * | 1999-05-22 | 2000-11-23 | Nokia Mobile Phones Ltd | Schaltungsanordnung zum Prüfen der Funktionsbereitschaft mindestens einer Antenne |
| WO2003071293A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-08-28 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren und anordnung zum prüfen mindestens einer antenne |
| DE10342450B4 (de) * | 2003-09-15 | 2019-05-09 | Volkswagen Ag | Antennenüberwachungssystem |
-
2006
- 2006-07-03 DE DE102006030638A patent/DE102006030638A1/de not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-02-09 WO PCT/DE2007/000235 patent/WO2007095890A1/de active Application Filing
- 2007-02-09 DE DE112007000065T patent/DE112007000065A5/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19602316C1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-06-19 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Übertragen von Daten oder Energie |
| DE19820207A1 (de) * | 1998-05-06 | 1999-11-25 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Überprüfen der Antenne eines in einem Kraftfahrzeug vorhandenen Systems, insbesondere Wegfahrsperrensystem |
| DE10234605A1 (de) * | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Siemens Vdo Automotive Toulous | Diagnosevorrichtung für eine Antenne |
| EP1369323A2 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-10 | Delphi Technologies, Inc. | Sicherungssystem |
| DE20215442U1 (de) * | 2002-10-08 | 2003-02-13 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Schlüssellose Nutzungsberechtigungskontrolleinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010015906A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Verfahren zur Kompensation von Systemtoleranzen in induktiven Kopplern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102006030638A1 (de) | 2007-08-23 |
| DE112007000065A5 (de) | 2008-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1902426B1 (de) | Zugangskontrollsystem für ein kraftfahrzeug | |
| EP1691320B1 (de) | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Spannungsversorgung eines Transponders | |
| EP1861808B1 (de) | Datenübertragungsverfahren und rfid-lesegerät mit spule und regelschaltung zur feldauslöschung ausserhalb des kommunikationsbereiches | |
| WO2014187854A1 (de) | Verfahren und system zur übertragung von daten über gleichstromleitungen | |
| EP3198567B1 (de) | Daten- und messerfassungsvorrichtung für einen türgriff sowie verfahren dazu | |
| EP0801358A2 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Systems aus einer Basisstation und einem damit kontaktlos gekoppelten Transponders sowie dafür geeignetes System | |
| DE4132557A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum uebertragen von elektrischer energie zu einer unwuchtausgleichsvorrichtung | |
| DE3104013A1 (de) | "system zum feststellen eines anomalen reifeninnendrucks" | |
| DE102010055696A1 (de) | System zur kontaktlosen Energieübertragung, Verwendung eines Systems zur kontaktlosen Energieübertragung und Fahrzeug mit einem System zur kontaktlosen Energieübertragung zwischen einem ersten Fahrzeugteil und einem zweiten Fahrzeugteil | |
| WO2001066886A1 (de) | Sende- und empfangsverfahren, insbesondere zur detektierung eines id-gebers | |
| EP2777149A2 (de) | Verfahren zur steuerung eines motors mittels pulsweitenmodulation (pwm) | |
| WO2007095890A1 (de) | Vorrichtung zur überwachung eines serienschwingkreises einer antenne | |
| DE102019217410A1 (de) | Konfiguration einer Hardwarekomponente zur industriellen Steuerung eines Feldgeräts | |
| EP1745405B1 (de) | Sendeschaltung für ein transpondersystem zur übertragung eines digitalen signals über eine sendeantenne | |
| EP3269422B1 (de) | Energie- und datenübertragungsvorrichtung und verfahren zum betreiben einer solchen | |
| DE10345536B4 (de) | Anordnung und Verfahren zum Einstellen einer Sendeleistung | |
| DE102007006466B4 (de) | Verfahren zur Positionserkennung eines ID-Gebers in einem Keyless-Entry-Go-System | |
| EP3357742B1 (de) | Einrichtung zum erfassen von objekten insbesondere für ladesysteme | |
| EP0767946B1 (de) | Einrichtung zur erfassung von fahrzeugen | |
| DE102011084983A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Störfestigkeit eines elektrischen/elektronischen Geräts | |
| EP1777532A1 (de) | Prüfverfahren und Treibereinrichtung für eine Antenne | |
| EP2751625A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines feldgeräts für die prozessinstrumentierung sowie feldgerät | |
| EP3972136A1 (de) | Verfahren sowie einrichtung zur bestimmung der antennenanpassung | |
| WO2016008608A1 (de) | Bestimmung der lage einer pickup relativ zur primäranordnung eines induktiven energieübertragungssystems | |
| WO1997020682A1 (de) | Verfahren und elektroschweissgerät zum selbsttätigen schweissen von heizwendel-fittingen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1120070000651 Country of ref document: DE |
|
| REF | Corresponds to |
Ref document number: 112007000065 Country of ref document: DE Date of ref document: 20080807 Kind code of ref document: P |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07721903 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |