WO2016207046A1 - Spulenanordnung insbesondere für ein fahrzeug-zugangs-und/oder-fahrzeug-start-und/oder-schlüssel-positionsbestimmungs-system - Google Patents

Spulenanordnung insbesondere für ein fahrzeug-zugangs-und/oder-fahrzeug-start-und/oder-schlüssel-positionsbestimmungs-system Download PDF

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WO2016207046A1 PCT/EP2016/063786 EP2016063786W WO2016207046A1 WO 2016207046 A1 WO2016207046 A1 WO 2016207046A1 EP 2016063786 W EP2016063786 W EP 2016063786W WO 2016207046 A1 WO2016207046 A1 WO 2016207046A1
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PCT/EP2016/063786
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Herbert Froitzheim
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Continental Automotive Gmbh
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    • 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
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    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Definitions

  • Coil arrangement in particular for a vehicle access ⁇ and / or vehicle start and / or key position determination system
  • the invention relates to a coil arrangement, in particular for a vehicle key and / or a vehicle access and / or vehicle start and / or key positioning system and a method.
  • a coil arrangement with three coils for a vehicle access system is described for example in DE 19718423 AI.
  • An object of the invention is to optimize a coil arrangement, in particular for a vehicle access and / or starting system. The object is achieved in each case by the subject matters of the independent patent claims. Some particularly advantageous Starting ⁇ refinements of the invention are specified in the dependent claims and the description.
  • Embodiments of the invention may optimize the spatial configuration and / or manufacture of a coil assembly, in particular by using an eddy current to tilt the main sensitivity axes of three coils out of the plane of the longitudinal axes of the coils, thereby forming three eg identical coils which are in a geometrical configuration Plane (on a printed circuit board) are placed, a spatial and, for example, at least roughly approximately orthogonal sensitivity of the coil assembly for the reception of a field can be generated.
  • 1 is a plan view of a coil assembly with a board and three arranged in the same plane coils for three-dimensional detection of a field
  • Fig. 2 in (longitudinal) side view of a coil assembly with a board and three arranged in the same plane
  • FIG. 3 in perspective of a (longitudinal) side and in
  • FIG. 4 is a (front) side view of a coil arrangement with a board and arranged in a plane coils for three-dimensional detection of a field
  • Fig. 5 shows an addition of field sensitivities to the
  • Fig. 6 in plan view a coil assembly with a board and three arranged in a plane coil for three-dimensional detection of a field and with an approximately oval, the three coils each intersecting
  • Fig. 7 in plan view a coil assembly with a board and three arranged in a plane coils for three-dimensional detection of a field and with an approximately rectangular, the three coils each intersecting
  • FIG. 8 shows a top view of a coil arrangement with a circuit board and three coils arranged in a plane for the three-dimensional detection of a field and with a short-circuit loop respectively intersecting the three coils and in each case partially circulating at both coil ends, in side view, a coil arrangement with a metal surface (for conducting eddy currents) outside the board, for example, in a housing, a vehicle access and / or start system with a motor vehicle side transceiver and a transponder key.
  • a metal surface for conducting eddy currents
  • FIG. 10 shows a motor vehicle motor vehicle with a driver circuit Tre, which is connected to a transponder Transp (eg a key with a coil arrangement SpAn, for an access and / or start and / or positioning system of the motor vehicle) via a Coupling and / or a field kO communicates by radio.
  • a transponder Transp eg a key with a coil arrangement SpAn, for an access and / or start and / or positioning system of the motor vehicle
  • a Coupling and / or a field kO communicates by radio.
  • LF low frequency field
  • Printed circuit board equipped and the arrangement requires a certain area for the axis, which is perpendicular to the circuit board; Under the circuit board or in the circuit board may also be present a ground surface which weakens this field or which must be sufficiently large cut out around the assembly or the individual coils, so that no excessive vortex ⁇ power losses.
  • a ground surface which weakens this field or which must be sufficiently large cut out around the assembly or the individual coils, so that no excessive vortex ⁇ power losses.
  • either two rod coils, ie wound ferrite rods, and a flat coil with or without ferrite core have been fitted on the printed circuit board, so that each coil receives one of the three main axes.
  • a ferrite core was wound with three coils, each covering one of the main axes (in space x, y, z).
  • Fig. 1-9 show some possible details of some Substituted ⁇ refinements of the invention.
  • Fig. 1 shows as an embodiment of the invention in plan view a coil arrangement SpAn (for example in a key Transp) with a board Plt (which may for example be wholly or partly covered with a shroud),
  • SpAn for example in a key Transp
  • Plt which may for example be wholly or partly covered with a shroud
  • an eddy current I is intentionally caused in an area and / or (short circuit) loop (on, under, in, or over a board Plt) and coils (eg, bar coils) Spl, Sp2, Sp3, which in the Plane Ebe at angles of 120 degrees to each other (shown in FIG. 1) are placed on the surface O such that the induced field from the eddy current I (in an eddy current component such as ground plane (s) and / or short-circuit loop (FIG. n) KUR) the field sensitivity main axes FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 of the coils Spl, Sp2.
  • an eddy current component such as ground plane (s) and / or short-circuit loop (FIG. n) KUR
  • Sp3 tilts out of the plane Ebe (eg, shown in FIG. 2, FIG. 3) from, in particular, approximately (eg,. + -. 10 degrees) thirty-five degrees (35 degrees).
  • FIG. 2 indicates that field sensitivity main axes FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 of the coils Spl, Sp2.
  • Sp3 at e.g. Angles of, in particular, approximately thirty-five degrees (35 °) from the plane Ebe (tilted by eddy currents I) (the spatially thirty-five degrees are visible in the projection in Fig. 2 as other angles, therefore the 35 ° are each with an arrow ("->") in front of the number "35 °” symbolizes).
  • Fig. 3 illustrates above as a perspective view on the longitudinal side of a board, as spatially Feldbykeits main axes FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 of the coils Spl, Sp2.
  • Fig. 3 illustrates below as a perspective view from above (in the direction of a surface 0 of a board) as
  • Fig. 4 illustrates by way of example as a view of side of a front side of a board possible layers of coils Spl, Sp2 (not visible here because behind it is Sp3) on a board Plt and parallel to one of the (two large or planar) surfaces of the board Plt extending plane Ebe.
  • FIG. 1 illustrates by way of example as a view of side of a front side of a board possible layers of coils Spl, Sp2 (not visible here because behind it is Sp3) on a board Plt and parallel to one of the (two large or planar) surfaces of the board Plt extending plane Ebe.
  • FIG. 5 shows by way of example how field sensitivities (roughly simplistic, for example in the form of distorted spheres on the field sensitivity main axes FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 of the coils Spl, Sp2, Sp3, top left, top right, left below) for a rough simplification, for example, in the geometric mean of a sphere (bottom right) can add.
  • an overall field sensitivity e.g., a key transp in all three spatial directions x, y, z can be achieved.
  • a signal kO of a vehicle-side transceiver Tre could be received sufficiently well to be evaluated and / or used for charging.
  • One embodiment has been simulated using the example of an "ARA module" with the dimensions of 20 * 40mm "2 and 6.8mm long rod coils and a ground plane in the printed circuit board The simulation is based on a laboratory test in which the circuit board was also located in an aluminum tray. been confirmed.
  • a geometrical superimposition of the individual sensitivities is shown in the lower right corner of FIG. 5, wherein the axis perpendicular to the printed circuit board could be slightly less sensitive than the other axes; this may preferably be improved by a deliberate concentration of the eddy currents immediately under / over the coils (e.g., with short circuit winding (s) below / in / above the ground plane and / or cutouts of the ground plane in that region or through corresponding lands in the ground plane).
  • Sp3 can be axes, for example, along approximately (see, for example approximately spherical regions in Fig. 5) of which being directed ⁇ fields (KO) are relatively good and / or sufficiently well etc. receivable.
  • a field sensitivity can eg express how well a field (kO) can be received and / or detected and / or how much current and / or voltage it can generate in a coil etc.
  • Figures 6-8 each exemplify how an induced field is generated from eddy current I (generated by, for example, kO of Tre) in (at least) one eddy current conduction component.
  • Eddy current conducting component of a coil arrangement SpAn may be e.g. one or more ground surface (s) Mas and / or metal surface (s) Met and / or (for amplifying an eddy current I) one or more (eg the coils Spl, Sp2, Sp3, for example, each once or more times intersecting and / or one or more times partially encircling) short-circuit loop (s) KUR.
  • a short-circuit loop KUR may be approximately oval
  • a possible embodiment of the invention may provide that the eddy currents do not flow or not only in the guide plate but - as partially already in the experiment - above or below.
  • something in the vicinity of the circuit board of e.g. Be aluminum e.g. Be aluminum.
  • a short-circuit loop KUR may be approximately rectangular with rounded edges
  • the longitudinal axes A-A, B-B, C-C of the (e.g., rod-shaped) coils Spl, Sp2, Sp3, e.g. each time (in a plane closer to the board or further away from the board than the coils Spl, Sp2, Sp3) intersect (in the area KrB) can.
  • this KUR includes the longitudinal axes AA, BB, CC of the (eg rod-shaped) coils Spl, Sp2, Sp3 once in each case (eg in a plane between the Board and the coils Spl, Sp2, Sp3 or above coils and board or on the side opposite the coils of the board) (in areas KrB),
  • a short-circuit loop KUR e.g. each may extend twice (partially) around (ends of) the coils Spl, Sp2, Sp3 (by an angle of, for example, more than 150 degrees or more than 180 degrees or more than 270 degrees).
  • a coil arrangement SpAn can be, for example, on ground surfaces MAs and / or over other metal surfaces Met, without the eddy currents I necessarily having to be calculated for losses.
  • Three identical and, for example, simply constructed coils Spl, Sp2, Sp3 can be used; no special solution for the vertical axis or special 3D coil is required.
  • a coil arrangement SpAn can be made very low (for example, compared to a 3D coil).
  • a coil arrangement SpAn may require less coil area, especially if a ground plane Mas is included in the reception.
  • a coil arrangement can e.g. be used to start a motor vehicle and / or to open a motor vehicle and / or (with a transceiver in a motor vehicle) to determine the position of the coil assembly relative to the motor vehicle.

Abstract

Die Anmeldung betrifft Verfahren und eine Spulenanordnung (SpAn), insbesondere für ein Fahrzeug-Zugangs-und/oder-Fahrzeug-Start-und/oder-Schlüssel-Positionsbestimmungs-System, -mit einer Platine (Plt), -mit drei Spulen (Sp1, Sp2, Sp3), deren (Sp1, Sp2, Sp3) Spulenachsen (A-A, B-B, C-C) in derselben Ebene (Ebe) und parallel zu einer Oberfläche (O) der Platine (Plt) verlaufend angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Spulenanordnung insbesondere für ein Fahrzeug-Zugangs¬ und/oder-Fahrzeug-Start-und/oder-Schlüssel-Positions- bestimmungs-System
Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung insbesondere für einen Fahrzeugschlüssel und/oder ein Fahrzeug-Zugangs-und/oder-Fahrzeug-Start-und/oder-Schlüssel-Posit ionsbestimmungs-System und ein Verfahren.
Eine Spulenanordnung mit drei Spulen für ein Fahrzeug-Zugangs-System ist z.B. in DE 19718423 AI beschrieben. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenanordnung insbesondere für ein Fahrzeug-Zugangs-und/oder-Startsystem zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausge¬ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können die räumliche Ausgestaltung und/oder Herstellung einer Spulenanordnung optimieren, insbesondere indem ein Wirbelstrom genutzt wird, um die Hauptempfindlichkeitsachsen von drei Spulen aus der Ebene der Längsachsen der Spulen zu kippen, wodurch dann aus drei z.B. identischen Spulen, welche in einer geometrischen Ebene (auf einer Leiterplatte) platziert sind, eine räumliche und z.B. zumindest grob angenähert orthogonale Empfindlichkeit der Spulenanordnung für den Empfang eines Felds erzeugbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausge- staltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, jeweils vereinfachend schematisch : Fig. 1 in Draufsicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und drei in derselben Ebene angeordneten Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds,
Fig. 2 in (Längs- ) Seitenansicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und drei in derselben Ebene angeordneten
Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds,
Fig. 3 perspektivisch von einer (Längs- ) Seite und in
Draufsicht Feldempfindlichkeits-Hauptachsen von drei Spulen einer Spulenanordnung,
Fig. 4 in ( Stirn- ) Seitenansicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und in einer Ebene angeordneten Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds,
Fig. 5 eine Addition von Feldempfindlichkeiten auf den
Feldempfindlichkeits-Hauptachsen von drei Spulen zu einer dreidimensionalen Gesamt-Feldempfindlichkeit der Spulenanordnung,
Fig. 6 in Draufsicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und drei in einer Ebene angeordneten Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds und mit einer etwa ovalen, die drei Spulen jeweils kreuzenden
Kurzschlussschleife,
Fig. 7 in Draufsicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und drei in einer Ebene angeordneten Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds und mit einer etwa rechteckigen, die drei Spulen jeweils kreuzenden
Kurzschlussschleife,
Fig. 8 in Draufsicht eine Spulenanordnung mit einer Platine und drei in einer Ebene angeordneten Spulen zur dreidimensionalen Erfassung eines Felds und mit einer die drei Spulen jeweils kreuzenden und jeweils an beiden Spulenenden teilweise umlaufenden Kurzschlussschleife, in Seitenansicht eine Spulenanordnung mit einer Metallfläche (zur Leitung von Wirbelströmen) außerhalb der Platine z.B. in einem Gehäuse, ein Fahrzeug-Zugangs-und/oder-Startsystem mit einem kraftfahrzeugseitigen Transceiver und einem Trans- ponder-Schlüssel .
Fig. 10 zeigt vereinfachend ein Kraftfahrzeug Kfz, mit einer Treiberschaltung Tre, die mit einem Transponder Transp (z.B. einem Schlüssel mit einer Spulenanordnung SpAn, für ein Zugangs-und/oder-Start-und/oder-Positionsbestimmungs-System des Kraftfahrzeugs) über eine Kopplung und/oder ein Feld kO per Funk kommuniziert . Nach zumindest intern bekanntem Stand der Technik soll bei
Schlüsseln, welche durch ein „Low frequency" Feld (LF) (aus einem z.B. Energie sparenden Modus) aufgeweckt werden können und/oder deren Position durch z.B. ein LF Feld bestimmt werden kann, zum Empfang eine Spulenanordnung aus drei orthogonalen Spulen vorliegen; die Spulen sind z.B. auf einer Ebene auf eine
Leiterplatte bestückt und die Anordnung erfordert eine gewisse Fläche für die Achse, welche senkrecht auf der Leiterplatte steht; unter der Leiterplatte oder in der Leiterplatte kann zudem eine Massefläche vorhanden sein, welche dieses Feld schwächt oder welches hinreichend groß um die Anordnung oder die Einzel-Spulen ausgeschnitten sein muss, so dass keine zu großen Wirbel¬ stromverluste entstehen. Nach zumindest intern bekanntem Stand der Technik wurden bisher z.B. entweder zwei Stabspulen, d.h. bewickelte Ferritstäbe, und eine flache Spule mit oder ohne Ferritkern liegend auf der Leiterplatte bestückt, so dass jede Spule eine der drei Hauptachsen empfängt. Oder es wurde ein Ferritkern mit drei Spulen bewickelt, welche jeweils eine der Hauptachsen (im Raum x, y, z) abdecken. Für die Achse senkrecht zur Leiterplatte wird eine Spule eher relativ großer Fläche verwendet, da diese sehr kurz ist. Bei allen Spulen wird eine durchgehende Massefläche vermieden, da diese Wirbelstromver¬ luste verursachen könnte. Fig. 1-9 zeigen einige mögliche Details von einigen Ausge¬ staltungen der Erfindung.
Fig. 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht eine Spulenanordnung SpAn (z.B. in einem Schlüssel Transp) mit einer Platine Plt (die z.B. ganz oder teilweise mit einem Schirmblech bedeckt sein kann) ,
mit (als Wirbelstromleitungskomponente) einer Massefläche auf und/oder in und/oder unter der Platine Plt, in welcher Wirbelströme I (insbesondere unter und/oder über den Spulen Spl, Sp2, Sp3) fließen können (z.B. wenn ein Transceiver Tre eines Kraftfahrzeugs Kfz ein elektrisches Feld kO aussendet) , und mit drei in einer ihnen gemeinsamen Ebene (Ebe) parallel zur einer Oberfläche der Platine Plt und unter/in/über der Platine in einem Winkel von z.B. je einhundertzwanzig Grad (120°) zueinander angeordneten Spulen Spl, Sp2, Sp3.
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung wird z.B. bewusst ein Wirbelstrom I in einer Fläche und/oder (Kurzschluss- ) Schleife (auf, unter, in, oder über einer Platine Plt) verursacht und Spulen (z.B. Stabspulen) Spl, Sp2, Sp3, welche in der Ebene Ebe in (in Fig. 1 gezeigten) Winkeln von 120 Grad zueinander liegen, werden so auf der Fläche O platziert, dass das induzierte Feld aus dem Wirbelstrom I (in einer Wirbelstromleitungskomponente wie z.B. Massefläche (n) und/oder Kurzschluss-Schleife (n) KUR) die Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 um z.B. (in Fig. 2, Fig. 3 gezeigte) Winkel von insbesondere ca. (also z.B.= +- 10 Grad) fünfunddreißig Grad (35°) aus der Ebene Ebe heraus kippt. Die Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 jeder einzelnen Spule liegen dann - wie bei einer o.g. zumindest intern bekannten 3D-empfindlichen Anordnung gewünscht - jeweils ca. (also z.B.= +- 10 oder 20 Grad oder genau) neunzig Grad (90°)) zueinander.
Fig. 2 deutet vereinfachend (und perspektivisch nicht unbedingt exakt) an, dass Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 um z.B. Winkel von insbesondere ca. fünfunddreißig Grad (35°) aus der Ebene Ebe (durch Wirbelströme I) heraus gekippt vorliegen (die räumlich fünfunddreißig Grad sind in der Projektion in Fig. 2 als andere Winkel sichtbar, darum sind die 35° jeweils mit einem Pfeil („->") vor der Zahlenangabe „35°" symbolisiert).
Fig. 3 oben verdeutlicht als perspektivische Ansicht auf die Längsseite einer Platine, wie räumlich Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl , FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 relativ zueinander liegen können mit Winkeln zueinander im Raum von insbesondere ca. (also z.B.= +- 10 oder +-20 Grad oder genau) neunzig Grad (90°).
Fig. 3 unten verdeutlicht als perspektivische Ansicht von oben (in Richtung auf eine Oberfläche 0 einer Platine) wie
räumlich Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2,
FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 relativ zueinander liegen können mit Winkeln zueinander im Raum von insbesondere ca. (also z.B.= +- 10 oder 20 Grad oder genau) neunzig Grad (90°) . Fig. 4 verdeutlicht beispielhaft als Ansicht von seitens einer Stirnseite einer Platine mögliche Lagen von Spulen Spl, Sp2 (nicht sichtbar hier weil dahinter ist Sp3) auf einer Platine Plt und parallel zu einer zu den (beiden großen bzw. flächigen) Oberflächen der Platine Plt verlaufenden Ebene Ebe. Fig. 5 zeigt beispielhaft, wie sich aus Feldempfindlichkeiten (grob vereinfachend etwa in Form von verzerrten Kugeln auf den Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2, Sp3, links oben, rechts oben, links unten) zu grob vereinfachend etwa z.B. im geometrischen Mittel einer Kugel (rechts unten) addieren können.
Also kann mit drei (oder mehr) z.B. relativ flachen, z.B. stabförmigen oder geschlitzten Spulen Spl, Sp2, Sp3 eine gesamte Feldempfindlichkeit (z.B. eines Schlüssels Transp) in allen drei Raumrichtungen x, y, z erreicht werden.
Z.B. könnte unabhängig von einer räumlichen Ausrichtung oder Haltung eines Schlüssels Transp ein Signal kO eines Kfz-seitigen Transceivers Tre etc. hinreichend gut empfangen werden, um es zu auszuwerten und/oder zum Laden zu verwenden.
Eine Ausgestaltung ist am Beispiel eines "ARA-Moduls" mit den Abmessungen 20*40mm"2 und 6.8mm langen Stabspulen und einer Massefläche in der Leiterplatte simuliert worden. Die Simulation ist durch einen Laborversuch, bei dem die Leiterplatte zudem in einer Aluminiumwanne lag, bestätigt worden.
Eine geometrische Überlagerung der Einzelempfindlichkeiten ist in Fig. 5 unten rechts dargestellt, wobei die Achse senkrecht zur Leiterplatte etwas unempfindlicher sein könnte als die anderen Achsen; dies kann vorzugsweise durch eine gewollte Konzentration der Wirbelströme unmittelbar unter/über den Spulen (z.B. mit Kurzschlusswindung (en) unterhalb/in/oberhalb der Massefläche und/oder Ausschnitte der Massefläche in diesem Bereich oder durch entsprechende Stege in der Massefläche) verbessert werden.
Feldempfindlichkeits-Hauptachsen FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3 der Spulen Spl, Sp2. Sp3 können z.B. Achsen sein, entlang ungefähr (s. z.B. etwa kugelförmige Bereiche in Fig. 5) derer ausge¬ richtete Felder (kO) relativ gut und/oder hinreichend gut etc. empfangbar sind. Eine Feldempfindlichkeit kann z.B. ausdrücken, wie gut ein Feld (kO) empfangbar und/oder detektierbar ist und/oder wie viel Strom und/oder Spannung es in einer Spule erzeugen kann etc.
Fig. 6-8 zeigen jeweils beispielhaft, wie ein induziertes Feld generierbar ist aus Wirbelstrom I (erzeugt von z.B. kO von Tre) in (mindestens) einer Wirbelstromleitungskomponente. Eine
Wirbelstromleitungskomponente einer Spulenanordnung SpAn kann z.B. eine oder mehrere Massefläche (n) Mas und/oder Metallfläche (n) Met und/oder (zur Verstärkung eines Wirbelstroms I) eine oder mehrere (z.B. die Spulen Spl, Sp2, Sp3 z.B. jeweils einmal oder mehrmals kreuzende und/oder einmal oder mehrmals teilweise umlaufende) Kurzschluss-Schleife (n) KUR aufweisen.
Fig. 6 zeigt, dass bei einer Ausgestaltung einer Wirbelstromleitungskomponente mit mindestens einer Kurz- schluss-Schleife KUR eine Kurzschluss-Schleife KUR etwa oval sein kann,
und/oder mindestens eine Kurzschluss-Schleife KUR die Längs¬ achsen A-A, B-B, C-C der (z.B. stabförmigen) Spulen Spl, Sp2, Sp3 z.B. jeweils einmal (in einer Ebene näher an der Platine oder weiter weg von der Platine als die Ebene der Spulen Spl, Sp2, Sp3) kreuzen (im Bereich KrB) kann.
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Wirbelströme nicht oder nicht nur in der Leitplatte sondern - wie teilweise in dem Versuch schon nachgestellt - darüber oder darunter fließen . Dazu kann (z.B. im Falle eines ÄRA Moduls ) etwas in der Umgebung der Leiterplatte aus z.B. Aluminium sein.
Z.B. im Falle eines sehr flachen Schlüssels ("Card Key") können die (z.B. etwa Stab-förmigen) Spulen (anstatt auf einer Lei- 0
terplatte) in Einfräsungen in einer Leiterplatte platziert sein (wobei dann z.B. im Gehäuse der Platine über oder unter den Spulen ein Wirbelstrom eingebracht werden kann) . Fig. 7 zeigt, dass bei einer Ausgestaltung einer Wirbelstromleitungskomponente mit mindestens einer Kurz- schluss-Schleife KUR eine Kurzschluss-Schleife KUR etwa rechteckig mit abgerundeten Kanten sein kann,
und/oder mindestens eine Kurzschluss-Schleife KUR die Längs- achsen A-A, B-B, C-C der (z.B. stabförmigen) Spulen Spl, Sp2, Sp3 z.B. jeweils einmal (in einer Ebene näher an der Platine oder weiter weg von der Platine als die Spulen Spl, Sp2, Sp3) kreuzen (im Bereich KrB) kann.
Fig. 8 zeigt, dass bei einer Ausgestaltung einer Wirbelstromleitungskomponente mit mindestens einer Kurz¬ schluss-Schleife KUR diese KUR die Längsachsen A-A, B-B, C-C der (z.B. stabförmigen) Spulen Spl, Sp2, Sp3 z.B. jeweils einmal (z.B. in einer Ebene zwischen der Platine und den Spulen Spl, Sp2, Sp3 oder oberhalb Spulen und Platine oder auf der den Spulen gegenüberliegenden Seite der Platine) kreuzen (in Bereichen KrB) kann,
und/oder dass (in Gegenläufigkeits-Bereichen Gegl, Geg2) eine Kurzschluss-Schleife KUR z.B. jeweils zweimal (teilweise) um (Enden der) Spulen Spl, Sp2, Sp3 herum (um einen Winkel von z.B. jeweils mehr als 150 Grad oder mehr als 180 Grad oder mehr als 270 Grad) verlaufen kann.
Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung können z.B. folgende sein:
a) Eine Spulenanordnung SpAn kann z.B. auf Masseflächen MAs und/oder über anderen Metallflächen Met stehen, ohne dass die Wirbelströme I notwendigerweise zu Verlusten gerechnet werden müssen . b) Es können z.B. drei identische und z.B. einfach aufgebaute Spulen Spl, Sp2, Sp3 verwendet werden; es muss keine Sonderlösung für die senkrechte Achse oder spezielle 3D Spule erforderlich sein .
c) Eine Spulenanordnung SpAn kann sehr niedrig ausgeführt werden (z.B. im Vergleich zu einer 3D-Spule) .
d) Eine Spulenanordnung SpAn kann weniger Spulen-Fläche erfordern, insbesondere wenn eine Massefläche Mas mit in den Empfang einbezogen wird.
e) Eine Spulenanordnung kann z.B. verwendet werden zum Start eines Kraftfahrzeugs und/oder zum Öffnen eines Kraftfahrzeugs und/oder um (mit einem Transceiver in einem Kraftfahrzeug) die Position der Spulenanordnung relativ zum Kraftfahrzeug zu bestimmen .

Claims

Patentansprüche
1. Spulenanordnung (SpAn) , insbesondere für einen Fahrzeug¬ schlüssel (Transp) und/oder ein Fahr¬ zeug-Zugangs-und/oder-Fahrzeug-Start-und/oder-Schlüssel-P ositionsbestimmungs-System,
mit drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) , deren (Spl, Sp2, Sp3) Spulenachsen (A-A, B-B, C-C) in derselben Ebene (Ebe) verlaufend angeordnet sind.
2. Spulenanordnung (SpAn) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spulenachsen (A-A, B-B, C-C) der drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) zueinander jeweils Winkel von genau oder im Wesentlichen einhundertzwanzig Grad (120°) bilden.
3. Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feldempfindlichkeits-Hauptachsen (FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3) der drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) abgewinkelt zur Ebene (Ebe) der Oberfläche einer Platine (Plt) verlaufen, insbesondere in einem Winkel von fünfunddreißig Grad.
4. Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feldempfindlichkeits-Hauptachsen (FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3) der drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) jeweils einen Winkel von insbesondere etwa neunzig Grad zu jeder der beiden anderen Feldempfindlichkeits-Hauptachsen (FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3) bilden .
5. Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feldempfindlichkeits-Hauptachsen (FE-Spl, FE-Sp2, FE-Sp3) der Spulen (Spl, Sp2, Sp3) um einen Winkel (35°) zur
Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) abgewinkelt sind durch mindestens eine einen Wirbelstrom führende Wirbel¬ stromleitungskomponente (KUR, Mas, Met) .
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zur Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) pa¬ ralleles Element einer Wirbelstromleitungskomponente eine Kurschlussleitungsschleife (KUR) in Form einer in sich geschlossenen, leitenden Schleife ist,
insbesondere eine Kurschlussleitungsschleife (KUR) die abschnittsweise (KRB) die Spulen (Spl, Sp2, Sp3) jeweils kreuzend verläuft.
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zur Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) pa¬ ralleles Element einer Wirbelstromleitungskomponente eine Kurzschlussleitungsschleife (KUR) in Form einer in sich geschlossenen, leitenden Schleife ist,
die (KUR) in je Spule einem oder zwei Gegenläufig- keits-Bereichen (Gegl, Geg2) um eine der Spulen (Spl, Sp2, Sp3) herum verläuft,
insbesondere in zu einem Kreuzungs-Bereich (KRB) und/oder der Abschnitten der Kurzschlussleitungsschleife (KUR) ab¬ schnittsweise gegenläufiger Stromführung,
und/oder um einen Winkel von mehr als 150 Grad oder mehr als 180 Grad oder mehr als 270 Grad um eine der Spulen (Spl, Sp2, Sp3) herum.
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zur Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) und/oder zur Ebene (Ebe) der Spulen (Spl, Sp2, Sp3)
paralleles Element (KUR) einer Wirbelstromleitungskompo¬ nente eine Kurschlussleitungsschleife (KUR) in Form im Wesentlichen eines Ovals (Fig. 6) oder einer Ellipse oder eines abgerundeten Rechtecks (Fig. 7) ist.
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zur Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) pa¬ ralleles Element einer Wirbelstromleitungskomponente min¬ destens eine Massefläche (MAS) insbesondere auf einer Oberfläche der Platine (Plt) und/oder innerhalb der Platine (Plt) oder über (Met) der Platine (Plt) ist.
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein zur Ebene (Ebe) der Oberfläche der Platine (Plt) paralleles Element (KUR; Mas) einer Wirbelstromlei¬ tungskomponente sich auf derselben Seite der Platine (Plt) wie die Spulen (Spl, Sp2, Sp3) oder auf der den Spulen (Spl, Sp2, Sp3) gegenüberliegenden Seite der Platine (Plt) befindet .
Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Spulen (Spl, Sp2, Sp3) im Wesentlichen stabförmig und/oder zylinderförmig sind, insbesondere mit Wicklungen (Wckl) in der Ebene ihrer Windungsfläche (WF1, WF2, WF3) und/oder um ihre Spulenachse (A-A, B-B, C-C) herum, und/oder mit einem Ferritkern (Spkr) oder Luftkern, und/oder in Form von Schlitzantennen.
12. Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die genannte Oberfläche der Platine (Plt) eine der beiden größten Außenflächen der Platine ist, und/oder keine der Seitenflächen der Platine (Plt) ist.
13. Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spulenanordnung (SpAn) dazu ausgebildet ist, mit drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) Feldkomponenten in drei zueinander orthogonalen Raumrichtungen eines insbesondere von einem Transceiver (Tre) eines Kraftfahrzeugs (Kfz) gesendeten Felds (kO) zu empfangen. 14. Verfahren, insbesondere mit einer Spulenanordnung (SpAn) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit drei Spulen (Spl, Sp2, Sp3) mit in derselben Ebene (Ebe) angeordneten Spulenachsen (A-A, B-B, C-C) Komponenten in drei Richtungen (x, y, z) eines Felds (kO) erfasst wird.
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