DE102015224831A1 - Radio-activated device - Google Patents

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DE102015224831A1
DE102015224831A1 DE102015224831.3A DE102015224831A DE102015224831A1 DE 102015224831 A1 DE102015224831 A1 DE 102015224831A1 DE 102015224831 A DE102015224831 A DE 102015224831A DE 102015224831 A1 DE102015224831 A1 DE 102015224831A1
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Mathias Bruendel
Ahmed Garamoun
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • HELECTRICITY
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    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung (1) aufweisend eine Spule (10) und eine Verarbeitungseinheit (5), wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels eines in die Spule (10) eingespeisten magnetischen Wechselfeld-Signals (60) die Verarbeitungseinheit (5) zu aktivieren.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung (1) einen ersten Schaltungsknoten (31) und eine Schaltungsanordnung (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) mit einem zweiten Schaltungsknoten (32) und einem dritten Schaltungsknoten (33) aufweist, wobei die Spule (10) zwischen dem ersten Schaltungsknoten (31), welcher mit Masse (14) verbunden ist, und dem zweiten Schaltungsknoten (32) angeordnet ist, wobei der dritte Schaltungsknoten (33) mit der Verarbeitungseinheit (5) verbunden ist und wobei die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, über den dritten Schaltungsknoten (33) die Verarbeitungseinheit (5) zur Aktivierung mit elektrischer Energie zu versorgen und auch nach der Aktivierung weiterhin mit elektrischer Energie versorgen zu können.
The invention relates to a device (1) comprising a coil (10) and a processing unit (5), wherein the device is set up to process the processing unit (5) by means of an alternating magnetic field signal (60) fed into the coil (10) ) to activate.
The essence of the invention is that the device (1) has a first circuit node (31) and a circuit arrangement (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) with a second circuit node (32) and a third circuit node (33 ), wherein the coil (10) between the first circuit node (31) which is connected to ground (14) and the second circuit node (32) is arranged, wherein the third circuit node (33) connected to the processing unit (5) and wherein the device (1) is adapted to supply the processing unit (5) with electrical energy for activation via the third circuit node (33) and to be able to continue to supply it with electrical energy even after the activation.

Figure DE102015224831A1_0001
Figure DE102015224831A1_0001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung aufweisend eine Spule und eine Verarbeitungseinheit, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels eines in die Spule eingespeisten magnetischen Wechselfeld-Signals die Verarbeitungseinheit zu aktivieren.The invention is based on a device comprising a coil and a processing unit, wherein the device is set up to activate the processing unit by means of an alternating magnetic field signal fed into the coil.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der Gebrauchsmusterschrift CN 201928441 U offenbart.Such a device is for example in the utility model CN 201928441 U disclosed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung aufweisend eine Spule und eine Verarbeitungseinheit, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels eines in die Spule eingespeisten magnetischen Wechselfeld-Signals die Verarbeitungseinheit zu aktivieren. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung einen ersten Schaltungsknoten und eine Schaltungsanordnung mit einem zweiten Schaltungsknoten und einem dritten Schaltungsknoten aufweist, wobei die Spule zwischen dem ersten Schaltungsknoten, welcher mit Masse verbunden ist, und dem zweiten Schaltungsknoten angeordnet ist, wobei der dritte Schaltungsknoten mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist und wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, über den dritten Schaltungsknoten die Verarbeitungseinheit zur Aktivierung mit elektrischer Energie zu versorgen und auch nach der Aktivierung weiterhin mit elektrischer Energie versorgen zu können. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Vorrichtung mit der Schaltungsanordnung derartig ausgestaltet ist, dass eine mittels eines in die Spule eingespeisten magnetischen Wechselfelds in der Spule induzierte Spannung am dritten Schaltungsknoten abfällt, wodurch wenigstens die Verarbeitungseinheit aktivierbar ist und auch nach der Aktivierung weiterhin mit elektrischer Energie versorgbar bleibt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Vorrichtung keinen mechanischen Schalter zur Aktivierung benötigt, wodurch ein Eingriff ins Gehäuse vermieden werden kann. Zudem ist ein ungewolltes Aktivieren nahezu ausgeschlossen, da die induktive Kopplung nur eine sehr geringe Reichweite aufweist und somit ein Gerät zum Aktivieren, welches ein magnetischen Wechselfeld-Signal erzeugt, sehr dicht an die Vorrichtung gebracht werden muss, um eine Aktivierung zu ermöglichen.The invention is based on a device comprising a coil and a processing unit, wherein the device is set up to activate the processing unit by means of an alternating magnetic field signal fed into the coil. The gist of the invention is that the apparatus comprises a first circuit node and circuitry having a second circuit node and a third circuit node, the coil being disposed between the first circuit node connected to ground and the second circuit node, the third one Circuit node is connected to the processing unit and wherein the device is adapted to supply via the third circuit node, the processing unit for activation with electrical energy and also after activation to be able to supply electrical energy. It is advantageous here that the device with the circuit arrangement is designed in such a way that an induced in the coil by means of an alternating magnetic field induced voltage in the coil at the third circuit node drops, whereby at least the processing unit can be activated and also after activation continue to be supplied with electrical energy remains. Another advantage is that the device does not require a mechanical switch for activation, whereby engagement in the housing can be avoided. In addition, an unwanted activation is almost impossible, since the inductive coupling has only a very short range and thus a device for activating, which generates an alternating magnetic field signal, must be brought very close to the device to enable activation.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung eine Kommunikationseinheit aufweist, welche mit dem dritten Schaltungsknoten zur Energieversorgung verbunden ist, und dass die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, mittels der Kommunikationseinheit ein Signal zu empfangen oder auch auszusenden. Vorteilhaft ist hierbei, dass auch die Kommunikationseinheit über die Spule und die Schaltungsanordnung aktivierbar ist und daraufhin über den dritten Schaltungsknoten mit elektrischer Energie versorgbar bleibt. Somit kann die Vorrichtung inaktiv bleiben, bis ein magnetisches Wechselfeld-Signal in die Spule eingespeist wird, und erst dann werden die Verarbeitungseinheit und die Kommunikationseinheit aktiviert. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise beim Lufttransport keine ungewollte Funkübertragung ausgelöst wird. Zudem muss die Vorrichtung nicht auf eine Anfrage von außen warten bzw. mittels der Kommunikationseinheit lauschen, sondern kann komplett abgeschaltet werden, bis eine Aktivierung von außen erfolgt, wodurch Energie gespart werden kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the device has a communication unit, which is connected to the third circuit node for power supply, and that the processing unit is adapted to receive by means of the communication unit, a signal or to send out. In this case, it is advantageous that the communication unit can also be activated via the coil and the circuit arrangement and then be supplied with electrical energy via the third circuit node. Thus, the device may remain inactive until an AC magnetic field signal is fed to the coil, and only then will the processing unit and the communication unit be activated. This has the advantage that, for example, during air transport no unwanted radio transmission is triggered. In addition, the device does not have to wait for a request from the outside or listen through the communication unit, but can be completely turned off until an activation from the outside, whereby energy can be saved.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltungsanordnung einen Energiespeicher und einen Schalter aufweist, wobei der Schalter zwischen dem Energiespeicher und dem dritten Schaltungsknoten angeordnet ist, und wobei der zweite Schaltungsknoten mit einem Steueranschluss des Schalters verbunden ist, und wobei der Schalter dazu eingerichtet ist, bei einer ausreichend großen Spannung am Steueranschluss zu schließen. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch diese Schaltungsanordnung erreicht wird, dass durch eine Spannungsinduktion mittels eines in die Spule eingespeisten magnetischen Wechselfeld-Signals, die Spannung am Steueranschluss derart zunimmt, dass der Schalter schließt und somit den Energiespeicher mit dem Schaltungsknoten verbindet, welcher wenigstens mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist und somit diese aktiviert und auch anschließend mit elektrischer Energie versorgen kann, wenn der Schalter geschlossen gehalten wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the circuit arrangement comprises an energy store and a switch, wherein the switch between the energy store and the third circuit node is arranged, and wherein the second circuit node is connected to a control terminal of the switch, and wherein the switch to is set to close at a sufficiently large voltage at the control terminal. It is advantageous in this case that it is achieved by this circuit arrangement that the voltage at the control connection increases in such a way by a voltage induction by means of an alternating magnetic field signal fed into the coil that the switch closes and thus connects the energy store to the circuit node, which at least with the Processing unit is connected and thus activated and can then supply with electrical energy when the switch is kept closed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schalter ein Halbleiterschalter ist, insbesondere ein MOSFET. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Halbleiterschalter und insbesondere ein MOSFET eine einfache Möglichkeit bietet, einen Schalter zu realisieren, der bei einer ausreichend großen Spannung am Steueranschluss, hier der Steuerelektrode, schließt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the switch is a semiconductor switch, in particular a MOSFET. It is advantageous here that a semiconductor switch and in particular a MOSFET offers a simple possibility of realizing a switch which closes at a sufficiently large voltage at the control connection, in this case the control electrode.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung eine erste Diode, eine zweite Diode und einen vierten Schaltungsknoten aufweist, wobei die erste Diode anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten und kathodenseitig mit dem Steueranschluss des Schalters verbunden ist, und wobei die zweite Diode kathodenseitig mit dem Steueranschluss des Schalters und anodenseitig mit dem vierten Schaltungsknoten verbunden ist, wobei der vierte Schaltungsknoten mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Verarbeitungseinheit nach ihrer Aktivierung einen Strom über den vierten Schaltungsknoten und die zweite Diode an den Steueranschluss leiten kann, wodurch der Schalter weiterhin geschlossen bleibt, auch wenn kein magnetisches Wechselfeld-Signal mehr in die Spule eingespeist wird.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the circuit arrangement has a first diode, a second diode and a fourth circuit node, wherein the first diode is connected on the anode side to the second circuit node and on the cathode side to the control terminal of the switch, and wherein the second diode the cathode side is connected to the control terminal of the switch and the anode side to the fourth circuit node, wherein the fourth circuit node is connected to the processing unit. The advantage here is that the processing unit after its activation a stream via the fourth circuit node and the second diode to the control terminal, whereby the switch remains closed, even if no magnetic alternating field signal is fed into the coil.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung einen Spannungsregler und einen fünften Schaltungsknoten aufweist, wobei der Spannungsregler unmittelbar zwischen dem zweiten Schaltungsknoten und dem fünften Spannungsknoten angeordnet ist, und wobei der fünfte Spannungsknoten mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass das in die Spule induzierte Spannungssignal der Verarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt wird, wobei der Spannungsregler die Spannung entsprechend regelt, sodass die maximale, der Verarbeitungseinheit zugeführte Spannung keinen zu großen Wert erreichen kann, welcher die Verarbeitungseinheit schädigen könnte.In an advantageous embodiment, it is provided that the circuit arrangement has a voltage regulator and a fifth circuit node, wherein the voltage regulator is arranged directly between the second circuit node and the fifth voltage node, and wherein the fifth voltage node is connected to the processing unit. It is advantageous here that the voltage signal induced in the coil is made available to the processing unit, wherein the voltage regulator regulates the voltage accordingly, so that the maximum voltage supplied to the processing unit can not reach too great a value which could damage the processing unit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung einen Spannungsregler aufweist, welcher zwischen dem zweiten Schaltungsknoten und dem dritten Schaltungsknoten angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die durch das magnetischen Wechselfeld-Signal in die Spule induzierte Spannung zur elektrischen Energieversorgung über den Spannungsregler der Verarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt wird.In a further advantageous embodiment, it is provided that the circuit arrangement has a voltage regulator, which is arranged between the second circuit node and the third circuit node. It is advantageous in this case that the voltage induced in the coil by the alternating magnetic field signal is made available for electrical power supply via the voltage regulator of the processing unit.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltungsanordnung einen Energiespeicher, eine dritte Diode, eine vierte Diode und einen sechsten Schaltungsknoten aufweist, wobei der sechste Schaltungsknoten zwischen dem Spannungsregler und dem zweiten Schaltungsknoten angeordnet ist, und wobei die dritte Diode anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten verbunden ist, und wobei die vierte Diode anodenseitig mit dem Energiespeicher und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten verbunden ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die elektrische Energie auch nach Aktivierung der Verarbeitungseinheit über die Spule in die Vorrichtung eingespeist werden kann, falls der elektrische Energiespeicher keine bzw. nur noch wenig Energie gespeichert hat.An advantageous embodiment of the invention provides that the circuit arrangement comprises an energy store, a third diode, a fourth diode and a sixth circuit node, wherein the sixth circuit node between the voltage regulator and the second circuit node is arranged, and wherein the third diode on the anode side with the second Circuit node and the cathode side is connected to the sixth circuit node, and wherein the fourth diode on the anode side is connected to the energy storage and the cathode side to the sixth circuit node. It is advantageous that the electrical energy can be fed into the device via the coil even after activation of the processing unit, if the electrical energy storage has stored no or only little energy.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Energiespeicher ein elektrischer oder auch elektrochemischer Energiespeicher ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass solch ein Energiespeicher klein ist und möglichst einfach eine elektrische Energie zur Verfügung stellen kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that the energy storage is an electrical or electrochemical energy storage. It is advantageous here that such an energy store is small and can provide electrical energy as simply as possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das in die Spule eingespeiste magnetischen Wechselfeld-Signal einen aufmodulierten, ersten Signal-Code aufweist, und dass die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den ersten Signal-Code mit einem zweiten Signal-Code zu vergleichen, und nur wenn der erste Signal-Code gleich dem zweiten Signal-Code ist, die Vorrichtung in einen vorgebbaren Betriebszustand zu überführen. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Vorrichtung nur auf ein magnetisches Wechselfeld-Signal mit einem bestimmten, aufmodulierten Code reagiert und somit Unbefugte keine Zustandsänderung der Vorrichtung herbeiführen können.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the alternating magnetic field signal fed into the coil has a modulated, first signal code, and that the processing unit is adapted to compare the first signal code with a second signal code, and only if the first signal code is equal to the second signal code, to convert the device into a predetermined operating state. It is advantageous here that the device reacts only to a magnetic alternating field signal with a specific, modulated code and thus unauthorized persons can bring about any change in state of the device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorgebbare Betriebszustand der Vorrichtung ein Sende- und/oder Empfangszustand mittels der Kommunikationseinheit ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine Funkübertragung durch Unbefugte nicht möglich ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the presettable operating state of the device is a transmission and / or reception state by means of the communication unit. The advantage here is that a radio transmission by unauthorized persons is not possible.

Zeichnungendrawings

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 shows an embodiment of a device according to the invention.

2a bis 2e zeigen Ausführungsbeispiele der in 1 dargestellten Schaltungsanordnungen, welche jeweils einen Schalter aufweisen. 2a to 2e show embodiments of in 1 illustrated circuitry, each having a switch.

3a und 3b zeigen Ausführungsbeispiele der in 1 dargestellten Schaltungsanordnungen, welche keinen Schalter aufweisen. 3a and 3b show embodiments of in 1 shown circuit arrangements, which have no switch.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dargestellt ist eine Vorrichtung 1, welche beispielsweise ein Sensorknoten sein kann. Die Vorrichtung 1 weist eine Spule 10 auf. Ein erster Anschluss der Spule 10 ist mit einem ersten Schaltungsknoten 31 verbunden, ein zweiter Anschluss der Spule 10 ist mit einem zweiten Schaltungsknoten 32 verbunden. Der erste Schaltungsknoten 31 ist mit einer elektrischen Masse 14 verbunden. Parallel zur Spule 10 ist zudem zwischen dem ersten Schaltungsknoten 31 und dem zweiten Schaltungsknoten 32 ein Kondensator 12 angeordnet, wodurch eine Art von Schwingkreis ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 eine Verarbeitungseinheit 5 und eine Schaltungsanordnung 20, 21, 22, 23, 24, 25 oder 26 auf. Die Schaltungsanordnung 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 weisen wenigstens den zweiten Schaltungsknoten 32 und einen dritten Schaltungsknoten 33 auf und sind im Detail in einer der 2a bis 2e sowie 3a oder 3b dargestellt. Der dritte Schaltungsknoten 33 ist mit der Verarbeitungseinheit 5 verbunden. Optional weist die Schaltungsanordnung noch einen vierten Schaltungsknoten 34 oder auch einen fünften Schaltungsknoten 35 auf, welche jeweils mit der Verarbeitungseinheit 5 verbunden sind. 1 shows an embodiment of a device according to the invention. Shown is a device 1 which may be, for example, a sensor node. The device 1 has a coil 10 on. A first connection of the coil 10 is with a first circuit node 31 connected, a second connection of the coil 10 is with a second circuit node 32 connected. The first circuit node 31 is with an electrical mass 14 connected. Parallel to the coil 10 is also between the first circuit node 31 and the second circuit node 32 a capacitor 12 arranged, whereby a kind of resonant circuit is formed. Furthermore, the device 1 a processing unit 5 and a circuit arrangement 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 or 26 on. The circuit arrangement 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 and 26 have at least the second circuit node 32 and a third circuit node 33 and are in detail in one of the 2a to 2e such as 3a or 3b shown. The third circuit node 33 is with the processing unit 5 connected. Optionally, the circuit arrangement has a fourth circuit node 34 or even a fifth circuit node 35 on which each with the processing unit 5 are connected.

Zudem weist die Vorrichtung 1 optional eine Kommunikationseinheit 70 auf. Die Kommunikationseinheit 70 ist dabei zum einen mit dem dritten Schaltungsknoten 33 zur Energieversorgung und zum anderen mit der Verarbeitungseinheit 5 verbunden, um beispielsweise einen Datentransfer mono- oder auch, wie dargestellt, bidirektional zu ermöglichen. Hierbei ist die Verarbeitungseinheit 5 auch dazu eingerichtet, mittels der Kommunikationseinheit 70 ein Signal 72 zu empfangen oder auch auszusenden. Des Weiteren kann die Vorrichtung 1 optional noch weitere, bildlich nicht dargestellte Komponenten aufweisen, wie beispielsweise einen Sensor. Die Spule 10 ist dazu eingerichtet, ein magnetisches Wechselfeld-Signal 60 zu empfangen und durch Induktion in elektrische Energie umzuwandeln. Hierfür wird ein nicht dargestellter Sender benötigt, welcher das magnetische Wechselfeld-Signal 60 erzeugen kann. Das magnetische Wechselfeld-Signal 60 kann ein hochfrequentes Signal sein oder auch einen nicht dargestellten ersten Signal-Code aufweisen. Hierbei ist die Verarbeitungseinheit 5 dazu eingerichtet, den ersten Signal-Code zu erfassen und mit einem zweiten, in der Verarbeitungseinheit 5 abgespeicherten, Signal-Code zu vergleichen, und bei Übereinstimmung des ersten Signal-Codes mit dem zweiten Signal-Code, die Vorrichtung 1 in einen vorgebbaren Betriebszustand zu überführen. Dieser Betriebszustand kann beispielsweise ein Aktivieren der Kommunikationseinheit sein, um ein Signal 72 zu senden oder zu empfangen. Alternativ kann der Betriebszustand allerdings auch ein Messvorgang mittels eines Sensors der Vorrichtung 1 sein.In addition, the device 1 optionally a communication unit 70 on. The communication unit 70 is on the one hand with the third circuit node 33 for power supply and the other with the processing unit 5 connected, for example, a data transfer mono- or also, as shown, bidirectional allow. Here is the processing unit 5 also set up by means of the communication unit 70 a signal 72 to receive or to send. Furthermore, the device 1 Optionally have further, not pictorially shown components, such as a sensor. The sink 10 is adapted to a magnetic alternating field signal 60 to receive and convert by induction into electrical energy. For this purpose, an unillustrated transmitter is required, which the magnetic alternating field signal 60 can generate. The magnetic alternating field signal 60 may be a high-frequency signal or also have a first signal code, not shown. Here is the processing unit 5 configured to capture the first signal code and a second, in the processing unit 5 stored to compare signal code, and if the first signal code coincides with the second signal code, the device 1 to be converted into a predefinable operating state. This operating state may be, for example, activating the communication unit to generate a signal 72 to send or receive. Alternatively, however, the operating state can also be a measuring process by means of a sensor of the device 1 be.

2a bis 2e zeigen Ausführungsbeispiele der in 1 dargestellten Schaltungsanordnungen, welche jeweils einen Schalter aufweisen. 2a to 2e show embodiments of in 1 illustrated circuitry, each having a switch.

In 2a ist eine Schaltungsanordnung 20 dargestellt, welche einen Energiespeicher 40 und einen Schalter 42 aufweist. Der Schalter 42 ist hierbei als Halbleiterschalter ausgestaltet, beispielsweise als MOSFET. Der Energiespeicher 40 ist über den Schalter 42 mit dem dritten Schaltungsknoten 33 verbunden. Der Energiespeicher 40 kann als elektrochemischer Energiespeicher, beispielsweise als Batterie, oder auch als rein elektrischer Energiespeicher, beispielsweise als Kondensator, ausgestaltet sein. Des Weiteren ist der zweite Schaltungsknoten 32 mit einem Steueranschluss 44 des Schalters 42 verbunden, wobei der Steueranschluss 44 hier als Steuerelektrode des MOSFETs ausgestaltet ist. In 2b ist die in 2a dargestellte Schaltungsanordnung 20 dahingehend verändert, dass die Schaltungsanordnung 21 in 2b zusätzlich eine erste Diode 51, einer zweite Diode 52 und einen vierten Schaltungsknoten 34 aufweist. Die erste Diode 51 ist hierbei anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten 32 und kathodenseitig mit dem Steueranschluss 44 des Schalters 42 verbunden. Die zweite Diode 52 ist anodenseitig mit dem vierten Schaltungsknoten 34 und kathodenseitig ebenfalls mit dem Steueranschluss 44 des Schalters 42 verbunden. Die in 2c dargestellte Schaltungsanordnung 22 ist ausgehend von der Schaltungsanordnung 20 nach 2a dahingehend abgeändert, dass die Schaltungsanordnung 22 einen Spannungsregler 46 aufweist. Der Spannungsregler 46 ist hierbei zwischen dem zweiten Schaltungsknoten 32 und dem fünften Schaltungsknoten 35 angeordnet. Die Schaltungsanordnung 23 nach 2d stellt eine Kombination der Schaltungsanordnungen 21 nach 2b und der Schaltungsanordnung 22 nach 2c ausgehend von der Schaltungsanordnung 20 nach 2a dar. Dabei weist die Schaltungsanordnung 23 sowohl die erste Diode 51, die zweite Diode 52 und den vierten Schaltungsknoten 34 als auch den Spannungsregler 46 und den fünften Schaltungsknoten 35 auf, welche allesamt entsprechend 2b und 2c verschaltet sind. Die Schaltungsanordnung 24 der 2e entspricht prinzipiell der Schaltungsanordnung 23 der 2d, stellt jedoch ein mögliches Ausführungsbeispiel des Spannungsreglers 46 für die Schaltungsanordnungen 22 und 23 dar. Hierbei weist der Spannungsregler 46 eine erste Spannungsreglerdiode 47, eine zweite Spannungsreglerdiode 48 und einen Widerstand 49 auf. Der Widerstand 49 ist dabei zwischen dem zweiten Schaltungsknoten 32 und dem dritten Schaltungsknoten 35 angeordnet. Des Weiteren ist die erste Spannungsreglerdiode 47 anodenseitig mit dem fünften Schaltungsknoten 35 und kathodenseitig mit dem dritten Schaltungsknoten 33 verbunden, und die zweite Spannungsreglerdiode 48 ist anodenseitig mit der Masse 14 und kathodenseitig mit dem fünften Schaltungsknoten 35 verbunden. Durch diese Anordnung der Bauteile des Spannungsreglers 46 wird erreicht, dass eine in der Spule 10 induzierte Spannung, welche am zweiten Schaltungsknoten 32 abfällt, über den Spannungsregler 46 dem fünften Schaltungsknoten 35 zugeführt wird, wobei die maximale Spannung auf eine Versorgungspannung des Energiespeichers 40 begrenzt ist.In 2a is a circuit arrangement 20 shown which an energy storage 40 and a switch 42 having. The desk 42 is designed here as a semiconductor switch, for example as a MOSFET. The energy storage 40 is over the switch 42 with the third circuit node 33 connected. The energy storage 40 can be configured as an electrochemical energy storage, for example as a battery, or as a purely electrical energy storage, for example as a capacitor. Furthermore, the second circuit node 32 with a control connection 44 of the switch 42 connected, the control terminal 44 is designed here as a control electrode of the MOSFET. In 2 B is the in 2a illustrated circuit arrangement 20 changed so that the circuitry 21 in 2 B in addition a first diode 51 , a second diode 52 and a fourth circuit node 34 having. The first diode 51 is here on the anode side with the second circuit node 32 and on the cathode side with the control terminal 44 of the switch 42 connected. The second diode 52 is on the anode side with the fourth circuit node 34 and on the cathode side also with the control terminal 44 of the switch 42 connected. In the 2c illustrated circuit arrangement 22 is based on the circuit arrangement 20 to 2a Modified to the effect that the circuit arrangement 22 a voltage regulator 46 having. The voltage regulator 46 is here between the second circuit node 32 and the fifth circuit node 35 arranged. The circuit arrangement 23 to 2d represents a combination of the circuit arrangements 21 to 2 B and the circuit arrangement 22 to 2c starting from the circuit arrangement 20 to 2a In this case, the circuit arrangement 23 both the first diode 51 , the second diode 52 and the fourth circuit node 34 as well as the voltage regulator 46 and the fifth circuit node 35 on, all of which accordingly 2 B and 2c are interconnected. The circuit arrangement 24 of the 2e corresponds in principle to the circuit arrangement 23 of the 2d However, provides a possible embodiment of the voltage regulator 46 for the circuit arrangements 22 and 23 dar. Here, the voltage regulator 46 a first voltage regulator diode 47 , a second voltage regulator diode 48 and a resistance 49 on. The resistance 49 is between the second circuit node 32 and the third circuit node 35 arranged. Furthermore, the first voltage regulator diode 47 on the anode side with the fifth circuit node 35 and on the cathode side with the third circuit node 33 connected, and the second voltage regulator diode 48 is on the anode side with the ground 14 and on the cathode side with the fifth circuit node 35 connected. By this arrangement of the components of the voltage regulator 46 is achieved that one in the coil 10 induced voltage, which at the second circuit node 32 drops over the voltage regulator 46 the fifth circuit node 35 is supplied, wherein the maximum voltage to a supply voltage of the energy storage 40 is limited.

3a und 3b zeigen Ausführungsbeispiele der in 1 dargestellten Schaltungsanordnungen, welche keinen Schalter aufweisen. In 3a ist eine Schaltungsanordnung 25 dargestellt, welche eine Spannungsregler 46 aufweist. Der Spannungsregler 46 ist zwischen dem zweiten Schaltungsknoten 32 und dem dritten Schaltungsknoten 33 angeordnet. 3a and 3b show embodiments of in 1 shown circuit arrangements, which have no switch. In 3a is a circuit arrangement 25 which is a voltage regulator 46 having. The voltage regulator 46 is between the second circuit node 32 and the third circuit node 33 arranged.

In 3b ist die in 3a dargestellte Schaltungsanordnung 25 dahingehend verändert, dass die Schaltungsanordnung 26 in 3b zusätzlich eine dritte Diode 53, einer vierte Diode 54, einen sechsten Schaltungsknoten 36 und einen Energiespeicher 40 aufweist. Hierbei ist der sechste Schaltungsknoten 36 zwischen dem Spannungsregler 46 und dem zweiten Schaltungsknoten 32 angeordnet. Des Weiteren ist die dritte Diode 53 anodenseitig mit dem Energiespeicher 40 und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten 36 verbunden. Die vierte Diode 54 ist mit anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten 32 und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten 36 verbunden.In 3b is the in 3a illustrated circuit arrangement 25 changed so that the circuitry 26 in 3b in addition a third diode 53 , a fourth diode 54 , a sixth circuit node 36 and an energy store 40 having. Here is the sixth circuit node 36 between the voltage regulator 46 and the second circuit node 32 arranged. Furthermore, the third diode 53 anode side with the energy storage 40 and on the cathode side with the sixth circuit node 36 connected. The fourth diode 54 is on the anode side with the second circuit node 32 and on the cathode side with the sixth circuit node 36 connected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (11)

Vorrichtung (1) aufweisend eine Spule (10) und eine Verarbeitungseinheit (5), wobei die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, mittels eines in die Spule (10) eingespeist magnetischen Wechselfeld-Signals die Verarbeitungseinheit (5) zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen ersten Schaltungsknoten (31) und eine Schaltungsanordnung (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) mit einem zweiten Schaltungsknoten (32) und einem dritten Schaltungsknoten (33) aufweist, wobei die Spule (10) zwischen dem ersten Schaltungsknoten (31), welcher mit Masse (14) verbunden ist, und dem zweiten Schaltungsknoten (32) angeordnet ist, wobei der dritte Schaltungsknoten (33) mit der Verarbeitungseinheit (5) verbunden ist und wobei die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, über den dritten Schaltungsknoten (33) die Verarbeitungseinheit (5) zur Aktivierung mit elektrischer Energie zu versorgen und auch nach der Aktivierung weiterhin mit elektrischer Energie versorgen zu können.Contraption ( 1 ) comprising a coil ( 10 ) and a processing unit ( 5 ), the device ( 1 ) by means of a in the coil ( 10 ) fed alternating magnetic field signal to the processing unit ( 5 ), characterized in that the device ( 1 ) a first circuit node ( 31 ) and a circuit arrangement ( 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) with a second circuit node ( 32 ) and a third circuit node ( 33 ), wherein the coil ( 10 ) between the first circuit node ( 31 ), which with mass ( 14 ), and the second circuit node ( 32 ), wherein the third circuit node ( 33 ) with the processing unit ( 5 ) and wherein the device ( 1 ) is set up via the third circuit node ( 33 ) the processing unit ( 5 ) to provide for activation with electrical energy and continue to provide after activation with electrical energy. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Kommunikationseinheit (70) aufweist, welche mit dem dritten Schaltungsknoten (33) zur Energieversorgung verbunden ist, und dass die Verarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, mittels der Kommunikationseinheit (70) ein Signal (72) zu empfangen und/oder auszusenden.Device according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) a communication unit ( 70 ) connected to the third circuit node ( 33 ) is connected to the power supply, and that the processing unit ( 5 ) is set up, by means of the communication unit ( 70 ) a signal ( 72 ) to receive and / or send. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (20, 21, 22, 23, 24) einen Energiespeicher (40) und einen Schalter (42) aufweist, wobei der Schalter (42) zwischen dem Energiespeicher (40) und dem dritten Schaltungsknoten (33) angeordnet ist, und wobei der zweite Schaltungsknoten (32) mit einem Steueranschluss (44) des Schalters (42) verbunden ist, und wobei der Schalter (42) dazu eingerichtet ist, bei einer ausreichend großen Spannung am Steueranschluss (44) zu schließen.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the circuit arrangement ( 20 . 21 . 22 . 23 . 24 ) an energy store ( 40 ) and a switch ( 42 ), wherein the switch ( 42 ) between the energy store ( 40 ) and the third circuit node ( 33 ), and wherein the second circuit node ( 32 ) with a control connection ( 44 ) of the switch ( 42 ), and wherein the switch ( 42 ) is arranged, at a sufficiently large voltage at the control terminal ( 44 ) close. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (42) ein Halbleiterschalter ist, insbesondere ein MOSFET.Device according to claim 3, characterized in that the switch ( 42 ) is a semiconductor switch, in particular a MOSFET. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (21, 23, 24) eine erste Diode (51), eine zweite Diode (51) und einen vierten Schaltungsknoten (34) aufweist, wobei die erste Diode (51) anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten (32) und kathodenseitig mit dem Steueranschluss (44) des Schalters (42) verbunden ist, und wobei die zweite Diode (52) kathodenseitig mit dem Steueranschluss (44) des Schalters (42) und anodenseitig mit dem vierten Schaltungsknoten (34) verbunden ist, wobei der vierte Schaltungsknoten (34) mit der Verarbeitungseinheit (5) verbunden ist.Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the circuit arrangement ( 21 . 23 . 24 ) a first diode ( 51 ), a second diode ( 51 ) and a fourth circuit node ( 34 ), wherein the first diode ( 51 ) on the anode side with the second circuit node ( 32 ) and the cathode side with the control terminal ( 44 ) of the switch ( 42 ), and wherein the second diode ( 52 ) on the cathode side with the control connection ( 44 ) of the switch ( 42 ) and on the anode side with the fourth circuit node ( 34 ), the fourth circuit node ( 34 ) with the processing unit ( 5 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (22, 23, 24) einen Spannungsregler (46) und einen fünften Schaltungsknoten (35) aufweist, wobei der Spannungsregler (46) unmittelbar zwischen dem zweiten Schaltungsknoten (32) und dem fünften Spannungsknoten (35) angeordnet ist, und wobei der fünfte Spannungsknoten (35) mit der Verarbeitungseinheit (5) verbunden ist.Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the circuit arrangement ( 22 . 23 . 24 ) a voltage regulator ( 46 ) and a fifth circuit node ( 35 ), wherein the voltage regulator ( 46 ) directly between the second circuit node ( 32 ) and the fifth voltage node ( 35 ), and wherein the fifth voltage node ( 35 ) with the processing unit ( 5 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (25, 26) einen Spannungsregler (46) aufweist, welcher zwischen dem zweiten Schaltungsknoten (32) und dem dritten Schaltungsknoten (33) angeordnet ist.Device according to claim 1, characterized in that the circuit arrangement ( 25 . 26 ) a voltage regulator ( 46 ), which between the second circuit node ( 32 ) and the third circuit node ( 33 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (26) einen Energiespeicher (40), eine dritte Diode (53), eine vierte Diode (54) und einen sechsten Schaltungsknoten (36) aufweist, wobei der sechste Schaltungsknoten (36) zwischen dem Spannungsregler (46) und dem zweiten Schaltungsknoten (32) angeordnet ist, und wobei die dritte Diode (53) anodenseitig mit dem zweiten Schaltungsknoten (32) und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten (36) verbunden ist, und wobei die vierte Diode (54) anodenseitig mit dem Energiespeicher (40) und kathodenseitig mit dem sechsten Schaltungsknoten (36) verbunden ist.Device according to Claim 7, characterized in that the circuit arrangement ( 26 ) an energy store ( 40 ), a third diode ( 53 ), a fourth diode ( 54 ) and a sixth circuit node ( 36 ), wherein the sixth circuit node ( 36 ) between the voltage regulator ( 46 ) and the second circuit node ( 32 ), and wherein the third diode ( 53 ) on the anode side with the second circuit node ( 32 ) and the cathode side with the sixth circuit node ( 36 ), and wherein the fourth diode ( 54 ) on the anode side with the energy store ( 40 ) and the cathode side with the sixth circuit node ( 36 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (40) ein elektrischer und/oder elektrochemischer Energiespeicher ist.Device according to one of claims 3 to 6 or 8, characterized in that the energy store ( 40 ) is an electrical and / or electrochemical energy storage. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Spule (10) eingespeiste magnetischen Wechselfeld-Signal (60) einen aufmodulierten, ersten Signal-Code aufweist, und dass die Verarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, den ersten Signal-Code mit einem zweiten Signal-Code zu vergleichen, und nur wenn der erste Signal-Code gleich dem zweiten Signal-Code ist, die Vorrichtung (1) in einen vorgebbaren Betriebszustand zu überführen.Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that in the coil ( 10 ) fed alternating magnetic field signal ( 60 ) has a modulated, first signal code, and that the processing unit ( 5 ) is adapted to compare the first signal code with a second signal code, and only if the first signal code is equal to the second signal code, the device ( 1 ) in a predetermined operating condition. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Betriebszustand der Vorrichtung ein Sende- und/oder Empfangszustand mittels der Kommunikationseinheit (70) ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the predeterminable operating state of the device is a transmitting and / or receiving state by means of the communication unit ( 70 ).
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