DE4329315C1 - System zur kontaktlosen Daten- bzw. Energieübertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur kontaktlosen Daten- bzw. Energieübertragung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiges System ist z. B. aus dem Artikel "Datenträger werden intillegent" aus me (Band 6) 1992, Heft 2, Seite 70-73 bekannt. Die Energie- bzw. Datenübertragung erfolgt induktiv über transformatorisch gekoppelte Spulen. Eine Basisstation erzeugt dabei ein konstantes hochfrequentes magnetisches Wechselfeld. Bei ausreichendem magnetischen Fluß durch die Spule des Datenträgers erzeugt die auf dem Träger integrierte Schnittstellenschaltung die notwendige Versorgungsspannung. Die Übertragung der Daten vom Datenträger zur Basisstation erfolgt dabei dort durch unterschiedliche Belastung der zugehörigen Spule.

Wird ein derartiges System z. B. im Kfz-Bereich für eine elektronische Wegfahrsperre verwendet, so ist die Basissta­ tion Teil des Fahrzeugs und der Datenträger z. B. im Zünd­ schlüssel integriert. Die Sendespule der Basisstation ist dann um den Schloßzylinder herum angeordnet bzw. darin inte­ griert.

Aus der DE 35 17 858 A1 ist bekannt, insbesondere aus Fig. 5, Sende- und Empfangsspule senkrecht zueinander anzuordnen.

Nachteil einer derartigen Anordnung ist eine schlechte mag­ netische Kopplung, da der Abstand zwischen Spule der Basis­ station und der des Datenträgers relativ groß ist und das Zündschloß das erzeugte Magnetfeld weitgehend abschirmt. Des weiteren werden kleine Abmessungen der Empfangsspule und ei­ ne gute elektromagnetische Verträglichkeit des Systems gefor­ dert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein System zur kontaktlosen Daten- bzw. Energieübertragung vorzugeben, das die vorstehenden Nachteile nicht aufweist und gute elektro­ magnetische Verträglichkeit sowie kleine Abmessungen der Empfangsspule aufweist. Außerdem sollten bisherige Schloßan­ ordnungen insbesondere im KFZ-Bereich unverändert bleiben.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind Kennzeichen der Un­ teransprüche. Vorteil der Erfindung ist es, daß durch die zueinander senkrecht stehenden aufgeteilten Spulen eine gute Kopplung gewährleistet wird und durch die Aufteilung der Spule der Basisstation in zwei in Reihe geschalteten Teil­ spulen das erzeugte Fernfeld vernachlässigt werden kann, wo­ durch eine gute elektromagnetische Verträglichkeit gewähr­ leistet wird.

Die vorteilhafte Konfiguration erlaubt die Verwendung eines derartigen Systems in einem Kraftfahrzeug als Schlüs­ sel/Schloß-System, z. B. für eine elektronische Wegfahr- Sperre, kann aber selbstverständlich bei jedem System ver­ wendet werden, bei dem zwei Stationen über jeweils eine Spule miteinander kommunizieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsge­ mäßen Schlüsselschloßsystems,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Spule einer Basisstation.

In Fig. 1 ist z. B. ein Schlüsselschloßsystem perspektivisch dargestellt. Mit 1 ist ein Schloßzylinder dargestellt, um dessen Umfangsfläche eine aus zwei Teilspulen 3a, 3b beste­ hende Sende/Empfangsspule angeordnet ist. Beide Spulen 3a und 3b sind in Reihe geschaltet und so angeordnet, daß sie zueinander entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen. Die Spule 3a umfaßt dabei die obere halbkreisförmige Schnittfläche des Schloßzylinders und die Spule 3b die untere halbkreisförmige Schnittfläche. Zusammen umschließen die beiden Spulen 3a und 3b den Schloßzylinder. Beide Spulen 3a und 3b liegen dabei vorzugsweise in einer Ebene. Fig. 2 zeigt diese Ebene in einer Aufsicht auf eine derartige erfindungsgemäße Spule.

Mit 2 ist in Fig. 1 ein Schlüssel schematisch dargestellt, in dessen Innenraum eine Empfangsspule 4 vorgesehen ist. Geometrisch ist die Spule 4 im Schlüssel zwischen den beiden Teilspulen 3a, 3b des Schlosses angeordnet. Nachge­ schaltete Auswerteschaltungen und Speicher sind in dieser Darstellung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Spule 4 im Schlüssel 2 ist derart ausgerichtet, daß ihre Spulenachse senkrecht zu den Achsen der Teilspulen 3a und 3b steht. Auch durch Drehen des Schlüssels 2 im Zündschloß wird diese geometrische Zuordnung nicht verändert.

Die gestrichelten Linien 5 kennzeichnen die magnetischen Feldlinien, die von der Senderspule 3a, 3b erzeugt werden. Aufgrund der Anordnung wird eine geringe Abstrahlung aber auch eine geringe Einstrahlempfindlichkeit für Fernfelder gewährleistet. Daher ergibt sich eine gute elektromagneti­ sche Verträglichkeit. Des weiteren wird die Induktivität der Sendespule durch das Zündschloß 1 nur wenig verändert. Auch bei den relativ großen Abständen bei einem derartigen System wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eine gute magneti­ sche Kopplung erreicht.

Claims (2)

1. System zur kontaktlosen Daten- bzw. Energieübertragung zwischen zwei Stationen mit jeweils einer in einer Station befindlichen Übertragungsspule,

• - wobei die Achsen der Spulen (2, 3) während der Übertragung senk­ recht zueinander stehen und eine der Spulen ein Magnetfeld erzeugt, das die andere Spule durchdringt,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Spule (3) der ersten Station aus zwei in Reihe ge­ schalteten Teilspulen (3a, 3b) besteht, wobei die beiden Teilspulen jeweils halbkreisförmig angeordnet sind und jeweils einen oberen und unteren Halbkreis beschreiben, und
• - daß die senkrecht dazu angeordnete Spule (2) der zweiten Sta­ tion zwischen den beiden Teilspulen (3a, 3b) angeordnet ist und daß die beiden Teilspulen zueinander entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen.

2. Verwendung eines Systems nach Anspruch 1 in einem Kraft­ fahrzeug als Schlüssel/Schloßsystem.