DE102005011042A1 - Inductive component, in particular for an electronic key - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein induktives elektrisches Bauelement (26), insbesondere in der Art einer Antenne für eine Einrichtung zur Signalübertragung in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte o. dgl., mit einem Spulenkörper (30), an dem drei Spulen (27, 28, 29) als Spulenwicklungen angeordnet sind. Die Längsachsen der Spulen (27, 28, 29) sind im wesentlichen orthogonal zueinander am Spulenkörper (30) angeordnet, derart, daß die Spulen (27, 28, 29) eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in alle drei Raumrichtungen aufweisen. An dem einzigen Spulenkörper (30) ist eine weitere vierte Spule (31) zur Energieübertragung, insbesondere für den Betrieb der Einrichtung zur Signalübertragung, angeordnet. Des weiteren ist ein ein solches induktives elektrisches Bauelement (26) verwendendes Schließsystem, insbesondere für die bedienungsunabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer KeylessEntry/Go-Funktionalität und/oder für die bedienungsabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer Fern-/Nahbedienung, beschrieben.The The invention relates to an inductive electrical component (26), in particular in the nature of an antenna for a device for signal transmission in the manner of an electronic key, an ID transmitter, one Chip card o. The like., With a bobbin (30) on the three coils (27, 28, 29) are arranged as coil windings. The longitudinal axes the coils (27, 28, 29) are substantially orthogonal to each other on the bobbin (30) arranged such that the Coils (27, 28, 29) have a reception and / or transmission characteristic have in all three spatial directions. On the single bobbin (30) another fourth coil (31) for energy transmission, in particular for the operation the device for signal transmission, arranged. Furthermore, one is such an inductive electric Component (26) using locking system, in particular for the user-independent access and / or driving authorization in a motor vehicle in the manner of a KeylessEntry / Go functionality and / or for the operation-dependent Access and / or driving authorization in a motor vehicle in the Type of remote / close operation, described.
Description
Die Erfindung betrifft ein induktives elektrisches Bauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an inductive electrical component according to Preamble of claim 1.
Ein solches induktives elektrisches Bauelement wird insbesondere in einem elektronischen Schlüssel, einem ID-Geber, einer Chipkarte o. dgl. (nachfolgend allgemein mit elektronischem Schlüssel bezeichnet) für KeylessEntry/Go-Systeme in Kraftfahrzeugen zur Innen/Aussen-Erkennung verwendet. Elektronische Schlüssel von KeylessEntry/Go-Systemen werden vom Benutzer mobil bewegt beziehungsweise mit sich getragen. Sie sind daher einer fortwährenden Miniaturisierung ausgesetzt, so daß mit immer kleineren Bauteilen die gleiche Funktionalität erstrebt wird. Außerdem kann der elektronische Schlüssel mit Mitteln zur induktiven Energieübertragung vom Kraftfahrzeug auf den Schlüssel ausgestattet sein, so daß der elektronische Schlüssel mit dieser Energie betreibbar ist.One Such inductive electrical component is used in particular an electronic key, an ID transmitter, a smart card o. The like. (In the following generally with called electronic key) for keyless entry / go systems used in motor vehicles for inside / outside detection. electronic key from KeylessEntry / Go systems are moved or carried by the user on the move. They are therefore an ongoing one Subjected to miniaturization, so that with smaller and smaller components the same functionality is desired. Furthermore can the electronic key with means for inductive energy transfer from the motor vehicle on the key be equipped so that the electronic keys is operable with this energy.
Aus
der
Ein miniaturisiertes induktives elektrisches Bauelement in der Art einer Antenne für eine Einrichtung zur Signalübertragung ist aus der US 2003/0210198 A1 bekannt. Das induktive elektrische Bauelement weist einen Spulenkörper auf, an dem drei Spulen als Spulenwicklungen angeordnet sind. Die Längsachsen der Spulen sind im wesentlichen orthogonal zueinander am Spulenkörper angeordnet, derart daß die Spulen eine Empfangs- und/oder Sendecharakteristik in alle drei Raumrichtungen aufweisen. Dadurch wird eine Feldmessung für das elektromagnetische Feld zum Wecken und/oder Orten des elektronischen Schlüssels in KeylessEntry/Go-Systemen mit einem einzigen induktiven elektrischen Bauelement ermöglicht. Dennoch ist ein elektronischer Schlüssel, der ein solches induktives elektrisches Bauelement verwendet, aufgrund der Mittel zur induktiven Energieübertragung immer noch voluminös ausgestaltet.One miniaturized inductive electrical component in the manner of a Antenna for a device for signal transmission is known from US 2003/0210198 A1. The inductive electrical component has a bobbin on, on which three coils are arranged as coil windings. The longitudinal axes the coils are arranged substantially orthogonal to each other on the bobbin, such that the Coils a receive and / or Have transmission characteristic in all three spatial directions. Thereby will be a field measurement for the electromagnetic field for awakening and / or locating the electronic key in keyless entry / go systems with a single inductive electrical Component allows. Nevertheless, an electronic key is such an inductive one used electrical component, due to the means for inductive power transmission still voluminous designed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives elektrisches Bauelement mit weiter verringertem Platzbedarf bei gleicher Funktionalität, insbesondere im Hinblick auf die Innen/Außen-Erkennung sowie die Energieübertragung, zu schaffen.Of the Invention is based on the object, an inductive electric Component with further reduced space requirements for the same functionality, in particular in terms of indoor / outdoor detection and the energy transfer, to accomplish.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen induktiven elektrischen Bauelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic inductive electrical Component solved by the characterizing features of claim 1.
Beim erfindungsgemäßen induktiven elektrischen Bauelement ist zusätzlich zu den drei orthogonal zueinander angeordneten Spulen für die Innen/Außen-Erkennung eine weitere vierte Spule an dem einzigen Spulenkörper angeordnet. Diese vierte Spule dient zur Energieübertragung mittels eines elektromagnetischen Feldes, insbesondere für den Betrieb der Einrichtung zur Signalübertragung. Vorteilhafterweise sind damit sämtliche Spulen zu einem einzigen induktiven elektrischen Bauelement in der Art einer mehrdimensionalen Spule integriert, so daß anstatt von mehreren separaten Spulen auf der Leiterplatte lediglich ein einziges Bauteil mit entsprechend verringertem Platzbedarf unterzubringen ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.At the inductive according to the invention electrical component is additional to the three orthogonal arranged coils for the inside / outside detection another fourth coil arranged on the single bobbin. This fourth coil is used for energy transmission by means of an electromagnetic Feldes, in particular for the operation of the device for signal transmission. advantageously, are so all Coils to a single inductive electrical component in the art integrated into a multi-dimensional coil, so that instead of several separate Coils on the circuit board only a single component with accordingly accommodate less space is. Further embodiments The invention are the subject of the dependent claims.
Zur Steigerung der Effizienz der Signalübertragung bietet es sich an, daß der Spulenkörper aus einem Ferritkern besteht. Die vier Spulenwicklungen sind dann auf einen gemeinsamen Ferritkern aufgebracht.to Increasing the efficiency of signal transmission, it makes sense that the bobbins consists of a ferrite core. The four coil windings are then applied to a common ferrite core.
Bei Bedarf können die Spulen unterschiedlich, beispielsweise in der Bewicklungsart, in der Wickelrichtung, in der Drahtstärke, in der Drahtart o. dgl., ausgestaltet sein, um so dem jeweiligen Verwendungszweck optimal angepaßt zu werden. Zweckmäßigerweise bietet sich das bei der vierten Spule an, die der Energieübertragung auf den elektronischen Schlüssel dient. Die mittels der vierten Spule übertragene Energie wird zum Betrieb des Schlüssels verwendet. Im Gegensatz zu den lediglich einer Signalübertragung dienenden drei weiteren Spulen ist somit die vierte Spule für eine höhere Leistung auslegbar. Die Ausrichtung der vierten Spule zur Energieübertragung kann in eine der Richtungen der drei anderen Spulen für die Ortung oder auch in eine davon unterschiedliche Richtung erfolgen. Der kompakten Anordnung halber bietet es sich an, daß die vierte Spule im wesentlichen parallel sowie gegebenenfalls beabstandet zu einer der drei Spulen am Spulenkörper angeordnet ist.at Need can the coils differ, for example in the Bewicklungsart, in the winding direction, in the wire thickness, in the wire type o. be designed so as to the particular purpose optimally customized to become. Conveniently, This is the case with the fourth coil, which is the energy transfer on the electronic key serves. The energy transmitted by means of the fourth coil becomes the Operation of the key uses. In contrast to the only one signal transmission Serving three other coils is thus the fourth coil for a higher performance interpretations. The orientation of the fourth coil for energy transfer can be in one of the directions of the other three coils for location or in a different direction. Of the compact arrangement half, it is advisable that the fourth coil substantially parallel and optionally spaced to one of the three coils on the bobbin is arranged.
Im Hinblick auf die Miniaturisierung des elektronischen Schlüssels kann das induktive elektrische Bauelement in eine Ausnehmung in der Leiterplatte eingesetzt sein. Damit ist vorteilhafterweise eine optimale Bestückung und Platzausnutzung verbunden, wobei die maximale Bauhöhe für das Bauelement um die Dicke der Leiterplatte größer dimensioniert werden kann. In diesem Falle liegen die elektrischen Anschlüsse nicht unten am Bauelement sondern sind bevorzugterweise daran seitlich angebracht. Die elektrischen Anschlüsse für die einzelnen Spulen am Spulenkörper können je nach Verwendungszweck in differentieller Art voneinander unabhängig oder auch einen beziehungsweise mehrere gemeinsame Masseanschlüsse in singleended Art besitzen.With regard to the miniaturization of the electronic key, the inductive electrical component may be inserted into a recess in the printed circuit board. This is advantageously an op associated with maximum assembly and space utilization, wherein the maximum height for the device can be made larger by the thickness of the circuit board. In this case, the electrical connections are not at the bottom of the component but are preferably attached to the side. Depending on the intended use, the electrical connections for the individual coils on the bobbin can be independent of one another in a differential manner or can also have one or more common ground connections in a single-ended manner.
Für den Schutz gegen mechanische oder thermische Belastungen läßt sich am Bauelement ein Wicklungsschutz vorsehen. Dieser Wicklungsschutz kann beispielsweise durch Verguß, Umspritzung o. dgl. mittels Kunststoff hergestellt sein.For the protection against mechanical or thermal stress can be on the device a winding protection provide. This winding protection can, for example, by casting, encapsulation o. The like. Be made by plastic.
Das erfindungsgemäße induktive elektrische Bauelement ist vor allem zur Verwendung in einem Schließsystem, insbesondere für die bedienungsunabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer KeylessEntry/Go-Funktionalität und/oder für die bedienungsabhängige Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer Fern-/Nahbedienung geeignet. Ein solches Schließsystem umfaßt eine wenigstens zwei Zustände besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung, wie eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses, der Lenkradverriegelung, zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre, des Motorsteuergeräts o. dgl., und eine zugehörige, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte o. dgl. ausgebildete zweite Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen. Bei wenigstens einem der zwischen der zweiten Einrichtung und der ersten Einrichtung übertragenen Signale handelt es sich insbesondere um ein codiertes Betriebssignal zur Authentikation der zweiten Einrichtung, so daß nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals bei berechtigter zweiter Einrichtung eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung bewirkbar ist. In wenigstens einer der beiden Einrichtungen, insbesondere in der zweiten Einrichtung, befindet sich ein zum Wecken und/oder Orten dieser Einrichtung dienendes induktives elektrisches Bauelement, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Eine solcherart ausgebildete zweite Einrichtung läßt sich aufgrund deren geringen Größe besonders bequem vom Benutzer mit sich tragen und bedienen.The inductive according to the invention electrical component is primarily for use in a locking system, especially for the service independent Access and / or driving authorization in a motor vehicle in the Type of keyless entry / go functionality and / or for the user-dependent access and / or driving authorization in a motor vehicle in the manner of a Remote / close operation suitable. Such a locking system comprises a at least two states owning, designed as a control device first device, as a control device for unlocking and / or locking the car doors, the ignition lock, the steering wheel lock, to release and / or block the immobilizer, of the engine control unit o. The like., And an associated, in the manner of an electronic key, an ID transmitter, one Chip card o. The like. Formed second device. The two facilities own for their intended operation Means for transmitting and / or receiving signals. At least one of the transmitted between the second device and the first device Signals are in particular a coded operating signal for authentication of the second device, so that after positive Evaluation of the transferred Operating signal at legitimate second device a change the state of the first device is effected. In at least one of the two institutions, in particular in the second institution, there is a serving for awakening and / or places this device inductive electrical component formed according to the invention is. Such a trained second device can be especially because of their small size Comfortably carry and operate by the user.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das induktive elektrische Bauelement eine erweiterte Funktionalität besitzt, indem es mehrere bisher diskret ausgestaltete Bauteile ersetzt. Dennoch besitzt das induktive elektrische Bauelement einen verkleinerten Platzbedarf. Desgleichen verringern sich die Bauteilkosten sowie die bei der Weiterverarbeitung entstehenden Bestückungs- und Montagekosten. Ein solches induktives elektrisches Bauelement verwendende KeylessEntry/Go-Systeme in Kraftfahrzeugen sind folglich kostengünstiger und auch betriebssicherer als herkömmliche Systeme.The particular advantages of the invention are that this inductive electrical component has an extended functionality, by replacing several previously discretely designed components. Nevertheless, the inductive electrical component has a reduced Space requirements. Likewise, the component costs and the decrease assembly and assembly costs arising during further processing. Keyless Entry / Go systems using such an inductive electrical component in motor vehicles are therefore cheaper and more reliable as conventional Systems.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment the invention with various developments and refinements is shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it
In
Die
erste Einrichtung
Das
Schließsystem
Wie
anhand der
Hierfür ist zwischen
der zweiten Einrichtung
In
Die
bedienungsunabhängige
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schließsystems
Zunächst sendet
die erste Einrichtung
Danach
sendet die erste Einrichtung
Bevorzugterweise
besteht das Bereichsabgrenzungssignal
Nachfolgend
sendet dann die zweite Einrichtung
Zur
Signalübertragung
der induktiven Signale
Die
Anordnung von lediglich zwei Spulen
Wie
bereits erwähnt,
kann bei der bedienungsabhängigen
Fahrberechtigung, wozu die zweite Einrichtung
Wie
in
Wie
vorstehend anhand eines Kraftfahrzeug-Schließsystems
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- (berechtigter) Benutzer(Justified) user
- 33
- Schließsystemlocking system
- 44
- erste Einrichtungfirst Facility
- 55
- zweite Einrichtungsecond Facility
- 66
- Autotürecar door
- 77
- Signalsignal
- 88th
- Wirkbereicheffective range
- 99
- ZündschloßIgnition lock
- 1010
- Lenkradverriegelungsteering wheel lock
- 1111
- Start/Stop-SchalterStart / stop switch
- 1212
- Fernbedienungssignalremote control signal
- 1313
- Steuergerät (in der Autotüre)Control unit (in the Car door)
- 1414
- Betätigungsorgan/Taste (an zweiter Einrichtung)Actuator / button (at second facility)
- 1515
- Bussystembus system
- 1616
- Türgriffdoor handle
- 1717
- Aufnahme (von Zündschloß)admission (from ignition lock)
- 18,18a,b,c18,18a, b, c
- Sender/Empfänger (in der ersten Einrichtung)Transmitter / receiver (in the first device)
- 1919
- Sender/Empfänger (in der zweiten Einrichtung)Transmitter / receiver (in the second device)
- 2020
- Signal/WecksignalSignal / alarm
- 2121
- Signal/BereichsabgrenzungssignalSignal / range delimitation signal
- 21a,b,c21a, b, c
- Teilsignale (des Bereichsabgrenzungssignals)partial signals (the area delineation signal)
- 2222
- Signal/RückantwortsignalSignal / response signal
- 2323
- Signal/(codiertes) BetriebssignalSignal / (coded) operating signal
- 2424
- Innenraum (vom Kraftfahrzeug)inner space (from the motor vehicle)
- 2525
- Außenraum (vom Kraftfahrzeug)outer space (from the motor vehicle)
- 2626
- (induktives elektrisches) Bauelement(inductive electrical) component
- 2727
- Spule/Spulenwicklung (in x-Richtung)Coil / coil winding (in X direction)
- 2828
- Spule/Spulenwicklung (in y-Richtung)Coil / coil winding (in y-direction)
- 2929
- Spule/Spulenwicklung (in z-Richtung)Coil / coil winding (in the z direction)
- 3030
- Spulenkörperbobbins
- 3131
- Spule (zur Energieübertragung)Kitchen sink (for energy transfer)
- 3232
- Ausnehmung (in der Leiterplatte)recess (in the circuit board)
- 3333
- Leiterplattecircuit board
- 3434
- Mikroprozessormicroprocessor
Claims (7)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20120222 |
|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |