EP0867971B1 - Schlüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Magnetfeldsensor - Google Patents

Schlüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Magnetfeldsensor Download PDF

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EP0867971B1 EP98105303A EP98105303A EP0867971B1 EP 0867971 B1 EP0867971 B1 EP 0867971B1 EP 98105303 A EP98105303 A EP 98105303A EP 98105303 A EP98105303 A EP 98105303A EP 0867971 B1 EP0867971 B1 EP 0867971B1
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    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233Adaptation 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
    • GPHYSICS
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    • G07C2009/00777Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means by induction

Definitions

  • the invention relates to a keyless entry system for a Motor vehicle with a magnetic field sensor (antenna) according to the preamble of claim 1, with which the direction of incidence of a transmitter in Near-field emitted electromagnetic radiation can be detected.
  • Keyless entry systems are e.g. known from DE 38 20 248 A1.
  • This system exists from a portable radio transmitter, a manually operable arranged on the vehicle Trigger switch, a control device which is also connected to actuating devices, and a further antenna arranged in or on the vehicle which consists of a first Loop antenna with a substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle Magnetic field and a second loop antenna with substantially transverse to the longitudinal axis of the Vehicle magnetic field exists.
  • the second loop antenna should be between an outer surface and an inner surface of the vehicle near the trigger switch
  • the magnetic field sensor proposed in claim 1 consists of at least a first and at least one a second conductor loop.
  • the first conductor loop is elongated (e.g. rectangular or ellipsoid with an aspect ratio that is significantly larger than 1).
  • the second Conductor loop is arranged concentrically to the first and is also constructed symmetrically.
  • the second conductor loop has a substantially constant center Distance (e.g. circular or square).
  • the second conductor loop forms one
  • the magnetic sensor is for evaluation with a Processing unit connected.
  • the conductor loops are preferably one printed circuit executed essentially flat.
  • the conductor loops are preferably dimensioned such that those in the second conductor loop induced voltage is approximately the same order of magnitude as the resulting voltage in the crossed loop.
  • the first conductor loop has one middle section in which the conductor loop crosses.
  • This conductor loop with about 8-shaped contour leads to a phase difference, so that the output voltage to zero becomes the same in the sections of the conductor loop adjacent to the intersection Voltage is induced.
  • the crossing results in an addition with different Polarity performed.
  • the first conductor loop has two substantially symmetrical sections larger area, which are also arranged symmetrically. So that accuracy the direction determination improved. So it doesn't depend so much on the shape of the individual Sections on (e.g. round, angular, ellipsoid) but on their symmetry to the crossing point.
  • a third conductor loop is provided, which in Form and function of the first conductor loop corresponds, but in their plane perpendicular to this is arranged.
  • the magnetic field sensor according to the invention is in a circuit Motor vehicle used, which has at least one processing and control device has, which also with actuators for actuating the door locks and / or other devices (e.g. ignition circuit).
  • the magnetic field sensor according to the invention is shown in the attached schematic Illustrated.
  • the magnetic field sensor 2 In motor vehicle 1, in particular in the area of the dashboard, is perpendicular to Vehicle longitudinal axis of the magnetic field sensor 2 consisting of first conductor loop 3 and second Conductor loop 4 arranged. In a central region of the first conductor loop 3 there are Crossed conductor tracks.
  • the magnetic field sensor will preferably tuned to a wavelength that is a multiple of a practical distance to the portable transmitter. This ensures that within this distance Antenna is in the near field of the portable transmitter, which means that the intensity is the 3rd power drops and the difference in induced voltages increases.
  • the magnetic field sensor 2 is provided with a processing and control device 5 to the actuating devices 6 for unlocking and locking the locks.

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Description

Die Erfindung betrifft ein schlüsselloses Zugangssytem für ein Kraftfahrzeug mit einem Magnetfeldsensor (Antenne) gemäβ Oberbegriff von Anspruch 1, mit dem die Einfallsrichtung einer von einem Sender im Nahfeld ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung detektiert werden kann.
Schlüssellose Zugangssysteme sind z.B. aus DE 38 20 248 A1 bekannt. Dieses System besteht aus einem tragbaren Funksender, einem am Fahrzeug angeordneten manuell betätigbaren Triggerschalter, einer Steuereinrichtung, die auch mit Betätigungseinrichtungen verbunden ist, und einer weiteren im oder am Fahrzeug angeordneten Antenne die aus einer ersten Rahmenantenne mit im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges ausgebildetem Magnetfeld und einer zweiten Rahmenantenne mit im wesentlichen quer zur Längsachse des Fahrzeuges ausgebildetem Magnetfeld besteht. Die Zweite Rahmenantenne soll zwischen einer Außenfläche und einer Innenfäche des Fahrzeuges nahe des Triggerschalters angeordnet
Weitere schlüssellose Zugangssysteme für ein Kraftfahrzeug sind bekannt aus folgenden Druckschriften:
  • US 5 293 160 A
  • US 4 973 958 A
  • US 4 873 530 A
  • XP000226241: "DUAL-LOOP ANTENNA FOR VEHICLE ELECTRONIC KEY SYSTEM", RESEARCH DISCLOSURE, KENNETH MASON PUBLICATIONS, HAMPSHIRE, GB; 1991-09-01; ISSN 0374-4353; Nr. 329, Seite 679, Vn: 2244
Eine Erkennung der Einfallsrichtung der von dem tragbaren Sender ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung ist weder vorgesehen noch erscheint sie mit dem beschriebenen Antennenaufbau mit der für die hier vorgesehene Anwendung gewünschten Genauigkeit möglich.
Gestiegene Sicherheitsanforderungen lassen es wünschenswert erscheinen, am Fahrzeug ein schlüsselloses Zugangssystem zu installieren, welches in der Lage ist nur die dem tragbaren Sender nächstliegende Tür zu öffnen. Hierzu ist es notwendig im Fahrzeug eine Antenne zu installieren, die im Nahfeld die Position des tragbaren Senders relativ zum Fahrzeugmittelpunkt bzw. zu dessen Längsachse einer Messung zugänglich macht.
Der in Anspruch 1 vorgeschlagene Magnetfeldsensor besteht aus wenigstens einer ersten und wenigstens einer zweiten Leiterschleife. Die erste Leiterschleife ist länglich ausgebildet (z.B. rechteckig oder ellipsoid mit einem Seitenverhältnis welches wesentlich größer als 1 ist). Die zweite Leiterschleife ist konzentrisch zur ersten angeordnet und ist ebenfalls symmetrisch aufgebaut.
Die zweite Leiterschleife weist einen zum Zentrum im wesentlichen konstanten Abstand auf (z.B. kreisförmig oder quadratisch). Die zweite Leiterschleife bildet eine
Referenz, so daß aus dem Verhältnis der in den Leiterschleifen induzierten Spannungen die Richtung bestimmt werden kann. Der Magnetsensor ist zur Auswertung mit einer Verarbeitungseinheit verbunden. Die Leiterschleifen sind bevorzugt entsprechend einer gedruckten Schaltung im wesentlichen eben ausgeführt.
Bevorzugt sind die Leiterschleifen so dimensioniert, daß die in der zweiten Leiterschleife induzierte Spannung annähernd die gleiche Größenordnung wie die resultierende Spannung in der gekreuzten Schleife hat.
Die erste Leiterschleife weist einen mittigen Abschnitt auf, in dem die Leiterschleife gekreuzt verläuft. Diese Leiterschleife mit etwa 8-förmiger Kontur führt zu einer Phasendifferenz, so daß die Ausgangsspannung zu Null wird, wenn in den der Kreuzung benachbarten Abschnitten der Leiterschleife die gleiche Spannug induziert wird. Durch die Kreuzung wird eine Addition mit unterschiedlicher Polarität durchgeführt.
Die erste Leiterschleife weist zwei im wesentlichen symmetrischeAbschnitte größerer Fläche auf, welche auch symmetrisch angeordnet sind. Damit wird die Genauigkeit der Richtungsbestimmung verbessert. Es kommt also nicht so sehr auf die Form der einzelne Abschnitte an (z.B. rund, eckig, ellipsoid) sondern auf deren Symmetrie zum Kreuzungspunkt.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung ist eine dritte Leiterschleife vorgesehen, die in Form und Funktion der ersten Leiterschleife entspricht, jedoch in deren Ebene senkrecht zu dieser angeordnet ist. Hierdurch wird in Verbindung mit einer Verarbeitungseinrichtung die Bestimmung aller vier in der Ebene des Magnetsensors liegenden Raumrichtungen ermöglicht. Hierdurch können auch an Front und Heck des Fahrzeuges angeordnete Verriegelungseinrichtungen in das schlüssellose Zugangssystem einbezogen werden.
Der erfindungsgemäße Magnetfeldsensor wird in einem Schaltkreis eines Kraftfahrzeuges verwendet, welcher wenigstens eine Verarbeitungs- und Steuereinrichtung aufweist, die außerdem noch mit Stelleinrichtungen zur Betätigung der Türverriegelungen und/oder weiteren Einrichtungen (z.B. Zündkreis) verbunden ist.
Der erfindungsgemäße Magnetfeldsensor wird anhand der beigefügten schematischen Abbildung veranschaulicht.
Im Kraftfahrzeug 1 ist, insbesondere im Bereich des Armaturenbretts, senkrecht zur Fahrzeuglängsachse der Magnetfeldsensor 2 bestehend aus erster Leiterschleife 3 und zweiter Leiterschleife 4 angeordnet. In einem mittleren Bereich der ersten Leiterschleife 3 sind deren Leiterbahnen gekreuzt. Der Magnetfeldsensor wird bevorzugt auf eine Wellenlänge abgestimmt die ein mehrfaches eines praktikablen Abstandes zum tragbaren Sender beträgt. Hierdurch wird erreicht, daß innerhalb diese Abstandes die Antenne im Nahfeld des tragbaren Senders liegt wodurch die Intensität mit der 3. Potenz abfällt und die Differenz der induzierten Spannungen zunimmt. Der Magnetfeldsensor 2 ist mit einer Verarbeitungs- und Steuereinrichtung 5 versehen, an die Betätigungseinrichtungen 6 zum Entriegeln und Verriegeln der Schlösser angeschlossen sind.

Claims (2)

  1. Schiüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug (1) mit zwei in einer Ebene angeordneten Leiterschleiten (3,4) umfassenden Magnetfeldsensor (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die erste Leiterschleife (3) des Magnetfeldsensors (2) einen mittigen Abschnitt aufweist, in dem die Leiterschleife (3) gekreuzt verläuft und einen Kreuzungspunkt bildet,
    b) wobei die erste Leiterschleife (3) mit nebeneinander benachbarten länglichen Leiterabschnitten (31, 32) und symmetrisch bezüglich einer an dem Kreuzungspunkt, senkrecht zur ersten Leiterschleife (3) verlaufenden Symmetrielinie ausgebildet ist, derart dass eine längliche Leiterschleife (3) gebildet ist,
    c) dass die zweite Leiterschleife (4) aufweist konzentrisch zum Kreuzungspunkt und symmetrisch zur Symmetrielinie angeordnet ist und
    d) dass für den Magnetfeldsensor (2) ein Schaltkreis mit wenigstens einer Verarbeitungs- und Steuereinrichtung (5) vorhanden ist, wobei diese mit einer oder mehreren Stelleinrichtungen (6) zur Betätigung von Verriegelungen verbunden ist.
  2. Schlüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (2) im Bereich eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs und senkrecht zu dessen Fahrzeuglängsachse untergebracht ist.
EP98105303A 1997-03-27 1998-03-24 Schlüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Magnetfeldsensor Expired - Lifetime EP0867971B1 (de)

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DE19712911 1997-03-27

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EP0867971A2 EP0867971A2 (de) 1998-09-30
EP0867971A3 EP0867971A3 (de) 1998-10-07
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