DE10205580B4

DE10205580B4 - Schaltung zum selektiven Ansteuern mehrerer Antennen von einer gemeinsamen Endstufe aus

Info

Publication number: DE10205580B4
Application number: DE10205580A
Authority: DE
Inventors: Johannes Ilg; Franz Waltl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-02-11
Filing date: 2002-02-11
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: US20030151552A1; DE10205580A1; FR2838246A1; FR2838246B1; US6850189B2

Abstract

Schaltung zum selektiven Ansteuern mehrerer Antennen (L1 bis L4) von einer gemeinsamen Endstufe (8) aus, enthaltend
einen an einer Klemme (6) der Endstufe (8) liegenden ersten Umschalter (10), dessen Festkontakt wahlweise mit einem von zwei Schaltkontakten (12, 22) verbindbar ist,
einen zweiten Umschalter (14) mit einem Festkontakt, der über eine erste Antenne (L1) mit einem ersten Schaltkontakt (12) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, einem ersten Schaltkontakt (16), der mit der anderen Klemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist, und einem zweiten Schaltkontakt (20), der mit dem ersten Schaltkontakt (12) des ersten Umschalters (10) verbunden ist,
einen dritten, gleichzeitig mit dem zweiten Umschalter (14) schaltbaren Umschalter (24) mit einem Festkontakt, der über eine zweite Antenne (L2) mit einem zweiten Schaltkontakt (22) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, einem ersten Schaltkontakt (28), der mit der anderen Klemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist, und einem zweiten Schaltkontakt...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum selektiven Ansteuern mehrerer Antennen von einer gemeinsamen Endstufe aus.

In jüngerer Zeit finden in Kraftfahrzeugen vermehrt elektronisch gesteuerte Zugangssysteme Einsatz, wie sie beispielsweise aus der Patentschrift DE 197 18 764 C1 bekannt sind. Bei sogenannten Keyless-Go-Systemen erfolgt beispielsweise nach Aktivierung eine Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und einem von einem Fahrzeugbenutzer getragenen Datenträger, bei der die Authentizität des Datenträgers überprüft wird und nur bei positiver Überprüfung ein Zugang zum Fahrzeug möglich ist. Solche Zugangssysteme arbeiten mit mehreren Sendeantennen, die bisher derart betrieben wurden, dass für jede Antenne eine Endstufe zur Verfügung steht, die über einen Schalter bzw. ein Relais mit der Antenne verbunden wird. Durch Steuern der Schalter oder Relais von einer Zentraleinheit aus können dann mehrere Antennen selektiv angesteuert werden.

Des Weiteren wurde bereits eine Schaltungsanordnung für einen Antennenanordnung eines Zugangskontrollsystems vorgeschlagen ( DE 100 59 179 C1 ), bei der Antennenpaare mit einem Signal gleicher Phase und einem Signal entgegengesetzter Phase angesteuert werden. Bei dieser Ansteuerung wird das Signal an eine der beiden Antennen gegeben, während die andere Antenne abgeschaltet ist. Jedes Antennenpaar benötigt dabei jedoch zwei Endstufen in Form von Doppelrelais pro Kabelbaum, an den beliebig viele Antennenpaare angeschlossen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand zu vermindern, der bisher für die selektive Ansteuerung mehrerer Antennen erforderlich ist.

Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einer Schaltung gemäß dem Anspruch 1 erzielt.

Die erfindungsgemäße Schaltung kommt mit einer einzigen Endstufe aus, mittels der durch zweckentsprechendes Betätigen von in der Schaltung enthaltenen Umschaltern jeweils eine der mehreren Antennen ansteuerbar bzw. mit der Endstufe verbindbar ist.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltung gerichtet.

Die erfindungsgemäße Schaltung lässt sich überall dort mit Vorteil einsetzen, wo mehrere Antennen selektiv mit einer einzigen Endstufe betrieben werden sollen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In der Zeichnung stellen die 1 bis 4 Schaltbilder von vier verschiedenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schaltungen dar.
Gemäß 1 ist eine Ausgangsklemme 6 einer Endstufe 8, an deren Ausgang eine zu sendende Wechselspannung liegt, mit einem Festkontakt eines ersten Umschalters 10 verbunden. Der erste Schaltkontakt 12 des Umschalters 10, der in 1 nicht geschaltet bzw. mit dem Festkontakt verbunden ist, ist über eine erste Antenne L1 mit dem Festkontakt eines zweiten Umschalters 14 verbunden, dessen gemäß 1 nicht geschalteter erster Schaltkontakt 16 mit der anderen Ausgangsklemme 18 der Endstufe 8 verbunden ist. Mit dem Festkontakt und dem ersten Schaltkontakt des zweiten Umschalters 14 ist eine dritte Antenne L3 verbunden. Der in 1 geschaltete zweite Schaltkontakt 20 des ersten Umschalters 14 ist mit dem ersten Schaltkontakt 12 des ersten Umschalters 10 verbunden.
Parallel zu den Antennen L1 und L3 liegen Kondensatoren C1 und C3, deren Funktion weiter unten erläutert wird.
Der zweite Schaltkontakt 22 des ersten Umschalters 10 ist über eine zweite Antenne L2 mit einem Festkontakt eines dritten Umschalters 24 verbunden, dessen im dargestellten Beispiel geschalteter zweiter Schaltkontakt 26 mit dem zweiten Schaltkontakt 22 des ersten Umschalters 10 verbunden ist.
Der erste Schaltkontakt 28 des dritten Umschalters 24 ist mit der Ausgangsklemme 18 der Endstufe 8 verbunden. Der Festkon takt des dritten Umschalters 24 ist über eine vierte Antenne L4 ebenfalls mit der Ausgangsklemme 18 verbunden. Parallel zu den Antennen L2 und L4 liegen Kondensatoren C2 und C4.
Die Umschalter 14 und 24 sind vorteilhafterweise zu einem Doppel-Relais K2 zusammengefasst, das zwei Wechselkontakte aufweist, wobei die Schaltglieder der Wechselkontakte, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, gemeinsam betätigt werden.
Im Folgenden wird die Funktion der Schaltung gemäß 1 erläutert, wobei „nicht angesteuert" den in 1 dargestellten Schaltzustand und „angesteuert" den gegenüber 1 anderen Schaltzustand bedeutet. Aus Gründen der Reduzierung der Bauteilvielfalt kann der erste Umschalter 10 ebenfalls durch ein Doppel-Relais K1 dargestellt sein, dessen zweiter Wechselkontaktsatz dann nicht beschaltet ist.
Somit kann lediglich durch Ansteuerung der Umschalter bzw. Relais K1 und K2 von einem nicht dargestellten Steuergerät aus selektiv eine der Antennen L1 bis L4 von der Endstufe 8 aus betrieben werden.
Die Funktion der Kondensatoren C1 bis C4 ist Folgende: Schaltet man parallel zu den Antennen Kondensatoren gemäß der Formel
wobei f₀ die abzustrahlende Frequenz ist, L die Induktivität der jeweiligen Antenne ist und C die Kapazität des parallel geschalteten Kondensators, so müssen die Relais- bzw. Schaltkontakte aufgrund der Kompensationswirkung geringeren Anforderungen genügen bzw. weisen bei gleicher Güte eine vergrößerte Haltbarkeit auf.
Sollte für den einzelnen Antennen zugeordnete Kondensatoren C1 bis C4 kein Raum zur Verfügung stehen, so können gemäß 2 die Kondensatoren C1 bis C4 durch einen gemeinsamen Kondensator C ersetzt werden, der unmittelbar an den Klemmen 6 und 18 der Endstufe 8 liegt. Die Kapazität des Kondensators C ist derart gewählt, dass hinsichtlich der Anforderungen an die Schaltkontakte ein guter Kompromiss erzielt wird. Ansonsten hat die Schaltung gemäß 2 den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die Schaltung gemäß 1.
Die Schaltung gemäß 3 zeigt eine Erweiterung der Schaltung gemäß 1 für fünf Antennen. Der Unterschied zu der Schaltung gemäß 1 liegt darin, dass in den Pfad von der einen Ausgangsklemme 6 der Endstufe 8 zum Festkontakt des ersten Umschalters 10 ein vierter Umschalter 30 eingefügt ist, dessen einer, im dargestellten Zustand geschalteter Schaltkontakt 32 mit dem Festkontakt des ersten Umschalters 10 verbunden ist und dessen anderer Schaltkontakt 34 über eine Antenne L5 und einen zu der Antenne L5 parallelen Kondensator C5 mit der anderen Ausgangsklemme 18 der Endstufe 8 verbunden ist.
Aus Gründen der Bauteilevielfaltreduzierung kann der vierte Umschalter 30 ebenfalls als ein Doppelrelais K3 ausgebildet sein, dessen zweiter Wechselkontaktsatz (in 3 nicht dargestellt) nicht beschaltet ist, aber für einen weiteren Ausbau der Schaltung zur Verfügung steht.
Das Funktionsschema der Schaltung gemäß 3 ist in ähnlicher Darstellung wie das der 1 folgendes, wobei der in 3 dargestellte Schaltzustand jeweils als nicht angesteuerter Zustand bezeichnet ist:
Die Schaltung gemäß 4 unterscheidet sich von der der 3 ähnlich wie die Schaltung gemäß 2 sich von der Schaltung gemäß 1 unterscheidet, indem nicht jeder Antenne ein eigener Kondensator zugeordnet wird, sondern zur Entlastung der Kontakte ein gemeinsamer Kondensator C verwendet wird.
Die in den Fig. dargestellten Umschalter können unterschiedlichster Ausführungsform sein; sie können durch Relais darstellt sein, als Halbleiterschalter ausgebildet sein usw. Wichtig ist, dass sie jeweils derart angesteuert werden, dass die selektiven Ansteuerungen der jeweiligen Antennen erreicht werden. Es versteht sich, dass die Schaltung zur Ansteuerung von noch mehr Antennen erweitert werden kann.
In Abwandlung der Schaltung gem. 3 oder 4 kann an den Schaltkontakt 34 des vierten Umschalters 30 eine weitere Schaltungsbaugruppe gem. 1 oder 2 mit dem Elementen 10, 14, 24 und zumindest den Antennen L1 bis L4 angeschlossen sein, wobei der Festkontakt des ersten Umschalters 10 der weiteren Schaltungsbaugruppe mit dem Schaltkontakt 34 verbunden ist. Auf diese Weise ist eine Schaltung geschaffen, mit der acht Antennen selektiv angesteuert werden können. Eine solche, zwei Schaltungsbaugruppenmodule mit je einem Umschalter (10), einem Doppelumschalter (14, 24) und vier Antennen enthaltende Schaltung kann mittels weiterer vorgeschalteter Umschalter um weitere Schaltungsmodule ergänzt werden, sodass eine große Anzahl von Antennen selektiv angesteuert werden kann.

Claims

Schaltung zum selektiven Ansteuern mehrerer Antennen (L1 bis L4) von einer gemeinsamen Endstufe (8) aus, enthaltend einen an einer Klemme (6) der Endstufe (8) liegenden ersten Umschalter (10), dessen Festkontakt wahlweise mit einem von zwei Schaltkontakten (12, 22) verbindbar ist, einen zweiten Umschalter (14) mit einem Festkontakt, der über eine erste Antenne (L1) mit einem ersten Schaltkontakt (12) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, einem ersten Schaltkontakt (16), der mit der anderen Klemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist, und einem zweiten Schaltkontakt (20), der mit dem ersten Schaltkontakt (12) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, einen dritten, gleichzeitig mit dem zweiten Umschalter (14) schaltbaren Umschalter (24) mit einem Festkontakt, der über eine zweite Antenne (L2) mit einem zweiten Schaltkontakt (22) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, einem ersten Schaltkontakt (28), der mit der anderen Klemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist, und einem zweiten Schaltkontakt (26), der mit dem zweiten Schaltkontakt (22) des ersten Umschalters (10) verbunden ist, und je eine weitere Antenne (L3, L4), die mit dem Festkontakt des zweiten Umschalters (14) bzw. des dritten Umschalters (24) und der anderen Klemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei in den Pfad von der einen Ausgangsklemme (6) der Endstufe (8) zum Festkontakt des ersten Umschalters (10) ein vierter Umschalter (30) eingefügt ist, dessen einer Schaltkontakt (32) mit dem Festkontakt des ersten Umschalters (10) verbunden ist und dessen anderer Schaltkontakt (34) über eine Antenne (L5) und einen zu der Antenne (L5) parallelen Kondensator (C5) mit der anderen Ausgangsklemme (18) der Endstufe (8) verbunden ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei in den Pfad von der einen Ausgangsklemme (6) der Endstufe (8) zum Festkontakt des ersten Umschalters (10) ein vierter Umschalter (30) eingefügt ist, dessen einer Schaltkontakt (32) mit dem Festkontakt des ersten Umschalters (10) verbunden ist und dessen anderer Schaltkontakt (34) mit einer weiteren Schaltung gem. Anspruch 1 verbunden ist, wobei der Festkontakt des ersten Umschalters (10) der weiteren Schaltung nicht mit der einen Klemme (6) der Endstufe (8), sondern mit dem anderen Schaltkontakt (34) des vierten Umschalters (30) verbunden ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Umschalter (10, 14, 24, 30, 36) durch Relais gebildet sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite und der dritte Umschalter (14, 24) zu einem Doppel-Relais (K2) zusammengefasst sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei parallel zu jeder Antenne (L1 bis L5) ein Kondensator (C1 bis C5) liegt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei an den Klemmen der Endstufe (8) ein Kondensator (C) liegt.