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Die
vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
die einen durch Wände
begrenzten Innenraum und eine eingebaute Signalübertragungsvorrichtung aufweisen,
die mit einer tragbaren Empfangsvorrichtung kommunizieren soll, um
ein Fernsteuerungsverfahren durchzuführen.
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Im
Sinne der Erfindung gehört
zum Innenraum des Fahrzeugs der gesamte Raum, der zumindest auf
bestimmten Seiten durch Wände
begrenzt ist, wobei dieser Raum, wie beispielsweise die Fahrgastzelle,
von Personen genutzt oder, wie beispielsweise der Kofferraum, von
Personen nicht genutzt werden kann. Der Innenraum des Fahrzeugs
kann insgesamt durch Wände
verschlossen ein, einschließlich
einer Bodenwand, einer Deckenwand und Seitenwände, oder, im Gegensatz dazu,
nach einer oder mehreren Seiten offen sein, beispielsweise nach
oben hin im Fall des Fahrgastraums eines Cabriolets. Die Erfindung
betrifft auch so genannte "Monospace"-Fahrzeuge, bei denen
der Kofferraum und der Fahrgastraum nicht voneinander getrennt sind.
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Es
sind Fahrzeuge des obigen Typs bekannt, die mit einer Signalübertragungsvorrichtung
ausgerüstet
sind, die zu einem handfreien Steuerungssystem gehört. In diesem
Fall bedeutet die Bezeichnung "handfrei", dass es nicht notwendig
ist, einen mechanischen Schlüssel
zu verwenden, um bestimmte Tätigkeiten
durchzuführen.
Beispielsweise kann das handfreie Steuerungssystem ein handfreies
Zugangsverfahren umsetzen, um aus der Ferne ein Verriegelungssystem
für den
Zugang zum Fahrzeug zu steuern, beispielsweise ein Schloss einer
Tür oder Heckklappe
des Kofferraums, oder auch ein handfreies Startverfahren, um aus
der Ferne einen Anlasser des Fahrzeugs zu steuern.
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Bei
einem Fahrzeug, das mit einem handfreien Steuersystem versehen ist,
stellt die tragbare Empfangsvorrichtung eine elektronische Identifikationseinheit
dar, welche als Sender/Empfänger
ausgebildet ist, der von einem autorisierten Benutzer des Fahrzeugs
getragen werden soll und der den mechanischen Schlüssel ersetzt.
Eine zentrale Steuereinheit, die sich im Fahrzeug befindet, stellt über die
Signalübertragungsvorrichtung
einen Ferndialog mit der tragbaren Empfangsvorrichtung her, um den
Benutzer zu authentifizieren und die Verriegelungs/Entriegelungsmittel
der Schlösser
der Türen,
bzw. die Anlassmittel des Motors zu steuern, wenn der Benutzer authentifiziert
worden ist. Bei einem handfreien Zugangssystem kann beispielsweise
die Initialisierung des Kommunikationsprotokolls durch Berühren oder
Betätigen
des Außengriffs der
Tür oder
auch durch Detektion der Anwesenheit der Hand in der Nähe des Außengriffs
der Tür
aktiviert werden. Oder, beim handfreien Starten, in dem man auf
einen Startknopf auf dem Armaturenbrett drückt. Gemäß einer Variante kann diese
Initialisierung ausgelöst
werden, indem man einen Steuerknopf der tragbaren Empfangsvorrichtung
betätigt.
Eine derartige Vorrichtung ist in dem Patent US-A-4873530 beschrieben.
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Für die Verbindung
zwischen der zentralen Steuereinheit und der tragbaren Empfangsvorrichtung
ist es üblich,
ein moduliertes Magnetfeld zu benutzen, das eine Trägerfrequenz
aufweist, die beispielsweise zwischen 10 kHz und 20 kHz oder bei etwa
125 kHz, bei etwa 6 MHz oder auch bei etwa 13 MHz, abhängig von
den zugelassenen Frequenzbändern,
liegt.
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Bei
einem solchen Fahrzeug ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, dass man
die Position der tragbaren Empfangsvorrichtung während der verschiedenen Schritte
des Steuerungsverfahrens erkennt. Beispielsweise ist es bevorzugt,
das Starten des Fahrzeugs nur dann zu autorisieren, wenn sich die
tragbare Empfangsvorrichtung im Innern des Fahrzeugs befindet und,
im Gegensatz dazu, die Verriegelung der Türen bzw. der Heckklappe des
Kofferraums nur dann zu autorisieren, wenn sich die tragbare Empfangsvorrichtung
außerhalb
der Fahrgastzelle des Fahrzeugs bzw. außerhalb von dessen Kofferraum
befindet. Was die Entriegelung der Türen betrifft, sollte diese
nur dann autorisiert werden, wenn sich der Benutzer so nah am Fahrzeug
befindet, dass er den Ablauf der ausgelösten Vorgänge bemerken kann, damit eine
zufällige
oder betrügerische
Auslösung
des Steuerungsverfahrens verhindert wird.
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EP 992 408 A beschreibt
ein Fahrzeug, bei dem die Signalübertragungsvorrichtung
drei Übertragungseinheiten
umfasst, die an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs angeordnet sind.
In diesem Fahrzeug bestimmt man die Position der tragbaren Empfangsvorrichtung,
indem man Signale des Fahrzeugs von den Übertragungseinheiten zu der
tragbaren Empfangsvorrichtung mit einer Frequenz der Trägerwelle
sendet, die im Überfrequenzbereich
liegt, und in dem man als Echo Schlüsselsignale von der tragbaren
Empfangsvorrichtung zu diesen zurücksendet und man die verstrichene
Zeit zwischen dem Signal des Fahrzeugs und den von den verschiedenen Übertragungseinheiten
empfangenen Schlüsselsignalen
misst. Für
jede Übertragungseinheit
wird eine maximale autorisierte Entfernung der tragbaren Empfangsvorrichtung
als Funktion einer bestimmten autorisierten Maximaldauer definiert.
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Dieses
Fahrzeug weist einen Nachteil auf, der darin besteht, dass drei Übertragungseinheiten, die
jeweils wenigstens eine von einem Signalgenerator gespeiste Sendeantenne
aufweisen müssen,
notwendig sind, um die Position der tragbaren Empfangsvorrichtung
zu bestimmen. Die gesamte derartige Ausrichtung erhöht die Kosten
des Fahrzeugs.
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Ein
anderer Nachteil hängt
mit dem Verfahren zur Bestimmung der Position der tragbaren Empfangsvorrichtung
bezüglich
des Innenraums des Fahrzeugs zusammen, das heißt, mit der Frage, festzustellen,
ob sich die tragbare Empfangsvorrichtung innerhalb oder außerhalb
dieses Raums befindet. Diese Feststellung wird verwirklicht, indem
man die Bedingung prüft,
das wenigstens zwei Übertragungseinheiten
das Schlüsselsignal
der tragbaren Empfangsvorrichtung empfangen, damit letztere als
im Inneren des Innenraums befindlich betrachtet wird. Ein solches
Bestimmungsverfahren ist nur dann möglich, wenn man dafür sorgt,
dass der Innenraum mit dem Schnitt der maximalen autorisierten Entfernungsbereiche,
die für
jede der Übertragungseinheiten
definiert sind, zusammenfällt,
was schwerwiegende Einschränkungen
bezüglich
der Anordnung der Übertragungseinheiten
mit sich bringt und dementsprechend, angesichts des Platzbedarfs
der Übertragungseinheiten,
die an den erforderlichen Stellen angeordnet werden müssen, dementsprechend
auch Einschränkungen
hinsichtlich der Konzeption des Fahrzeugs mit sich bringt.
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Ein
anderer Nachteil hängt
mit der Kreisform des maximalen autorisierten Entfernungsbereichs zusammen,
der für
jede Übertragungseinheit
definier ist, wobei dieser nur dadurch einen ausgedehnten und/oder
geometrisch komplexen Bereich abdecken kann, wenn man die Zahl der Übertragungseinheiten oder
die Zahl der Antennen erhöht,
was wiederum zu einem Anstieg der Kosten und der Komplexität der Ausrüstung des
Fahrzeugs führt.
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Außerdem weisen
die Mikrowellen den Nachteil auf, dass sie an den Wänden des
Fahrzeugs reflektiert werden, was zu Signalstörungen aufgrund von Mehrfachreflexionen
führen
kann.
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Es
ist außerdem
ein Fahrzeug bekannt, das mit einem handfreien Steuersystem ausgerüstet ist, welches
für die
Verbindung von der zentralen Steuereinheit zu der tragbaren Empfangsvorrichtung
eine Frequenz von 125 kHz benutzt. Jedoch weist dieses Fahrzeug
außerdem
die gleichen Nachteile wie das vorhergehende auf. Beispielsweise
werden nicht weniger als fünf
Außenantennen
und vier Innenantennen verwendet, um festzustellen, ob sich die
tragbare Empfangsvorrichtung im Innern oder Außerhalb des Fahrzeugs befindet,
denn jede von diesen Antennen weist einen ziemlich eingeschränkten Abdeckungsbereich
auf, dessen Geometrie nur unzureichend kontrolliert ist. Eine magnetische
Antenne besteht typischerweise aus mehreren Leiterschleifen, ggf.
mit einem Ferritkern zur Verbesserung ihrer Wirksamkeit. Eine solche
Antenne weist eine bestimmte induktive Impedanz auf, was es erfordert,
eine Schaltung zu verwenden, die auf eine zufriedenstellende Energieübertragung
von der Energiequelle her angepasst ist, sowie Abschwächmittel,
um eine zufriedenstellende Datenerkennung zu gewährleisten. Diese gesamte Ausrüstung erhöht die Kosten
des Fahrzeugs.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Fahrzeug anzugeben, das
wenigstens einige der oben genannten Nachteile überwindet. Insbesondere zielt
die Erfindung darauf ab, ein Fahrzeug bereitzustellen, welches es
ermöglicht,
die Position der tragbaren Empfangsvorrichtung mittels einer Signalübertragungsvorrichtung,
die so kostengünstig
und einfach zu installieren wie möglich sein soll, in Bereichen mit
beliebiger Geometrie zu bestimmen.
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Zu
diesem Zweck stellt die Erfindung ein Fahrzeug der oben beschriebenen
Art bereit, bei dem die Signalübertragungsvorrichtung
eine Sendeantenne aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Sendeantenne wenigstens eine geschlossene Leiterschleife zur
Erzeugung eines Magnetfeldes aufweist, wobei die Leiterschleife
so ausgebildet ist, dass sie entlang eines Detektionsbereichs, in
welchem die Anwesenheit der tragbaren Empfangsvorrichtung detektiert
werden soll, an wenigstens einer dieser Wände entlang verläuft.
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Im
Sinne der Erfindung ist eine Leiterschleife eine beliebige geschlossene
Kontur, deren Form einfach sein kann, beispielsweise ringförmig, polygonal oder
oval, oder komplizierter, beispielsweise in Form mehrfacher Ringe,
in Form einer Acht oder auch in tordierter Form mit mehrfachen Ausbauchungen.
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Der
Detektionsbereich befindet sich im Inneren des Innenraums des Fahrzeugs,
das heißt
er umfasst wenigstens einen, von Personen benutzbaren oder nicht
benutzbaren Teil des Innenraums des Fahrzeugs, der sich lotrecht
zu der Wand befindet, an der die Leiterschleife entlangläuft, oder
zwischen mehreren Wänden,
an denen die Leiterschleife entlangläuft. Diese Leiterschleife,
die entlang von einer oder mehreren Wänden entlangläuft, ermöglicht es, ein
Magnetfeld zu erzeugen, dessen Amplitude sich zwischen dem Direktionsbereich
und dem Rest des Raums, insbesondere dem Außenraum des Fahrzeugs, merklich ändert, sodass
man die Position der tragbaren Empfangsvorrichtung bezüglich dieses
Bereichs durch eine einfache Detektion der von der tragbaren Empfangsvorrichtung
empfangenen Feldstärke
feststellen kann.
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Darüber hinaus
ist die Herstellung der Sendeantennen einfach, kostengünstig und
sie lässt
sich leicht an die Definition von Detektionsbereichen mit komplexen
Konturen anpassen.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Leiterschleife wenigstens eine leitfähige Wand des Fahrzeugs, insbesondere
wenigstens eine der folgenden Wände: eine
Bodenwand, eine Deckenwand oder eine Seitenwand der Karosserie des
Fahrzeugs.
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Unter
Ausnutzung der Tatsache, dass die Karosserie und das Fahrgestell
eines Fahrzeugs im Allgemeinen aus einem leitfähigen Metall bestehen, üblicherweise
aus Stahl, schlägt
diese Ausführungsform
vor, eines oder mehrere dieser Strukturelemente in die Leiterschleife
zu integrieren, was die Kosten für
die Erzeugung und Installation der Schleifen reduziert.
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Vorteilhaft
umfasst die Leiterschleife wenigstens ein Leiterkabel, das an wenigstens
einer der Wände
entlangläuft.
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Vorzugsweise
ist in diesem Fall das oder jedes Leiterkabel durch einen als Dreiecksverband ausgebildeten
elektrischen Verbinder an der leitfähigen Wand so befestigt, dass
der durch das Leiterkabel fließende
elektrische Strom in der leitfähigen Wand
verteilt wird.
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Vorteilhaft
verläuft
das oder jedes Leiterkabel in einer Längs- oder Querrichtung des
Fahrzeugs entlang einer der Unter- oder Oberseiten der Bodenwand.
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Gemäß einer
weiteren speziellen Ausführungsform
der Erfindung ist die Leiterschleife so angeordnet, dass sie den
Detektionsbereich umgibt. Diese Ausführungsform nützt die
Tatsache, dass das von der Leiterschleife erzeugte Magnetfeld beim Überqueren
quer zur Wicklungsachse der Schleife einen starken Gradienten aufweist.
Aus diesem Grund ermöglicht
es diese Ausführungsform,
eine deutlich unterschiedliche Feldstärke zwischen dem Innenraum
oder dem Abschnitt des Innenraums, der von der Schleife umgeben
ist, und dem restlichen Raum, insbesondere dem Raum außerhalb
des Fahrzeugs, zu erzeugen.
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Vorteilhaft
ist die Leiterschleife integral durch leitfähige Wände des Fahrzeugs gebildet
worden, die in Form eines Rings miteinander verbunden sind. Dieses
Merkmal erlaubt es, mit geringen Kosten eine Leiterschleife zu realisieren,
welche den Innenraum entlang seiner Wände vollständig umgibt.
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Vorzugsweise
umfassen die leitfähigen
Wände in
diesem Fall eine Deckenwand, eine Bodenwand und zwei im Wesentlichen
senkrechte Seitensäulen,
welche die Decken- und die Bodenwand miteinander verbinden.
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Vorteilhaft
weist das erfindungsgemäße Fahrzeug
mehrere Leiterschleifen auf, die mehrere verschiedene Bereiche des
Innenraums umgeben. Beispielsweise umgibt eine Schleife den gesamten oder
einen Teil des von Personen benutzbaren Raums des Fahrzeugs und
eine Schleife umgibt einen Stauraum, wie beispielsweise den Kofferraum des
Fahrzeugs oder einen anderen Bereich des von Personen benutzbaren
Raums. Beispielsweise können
die verschiedenen Leiterschleifen mittels einer einzigen Spannungsquelle
versorgt werden und mehrere unterschiedliche Relais können selektiv,
abhängig
von der Geometrie des zu erzeugenden Feldes, jede der Leiterschleifen
mit der Spannungsquelle verbinden.
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Gemäß einer
speziellen Ausführungsform der
Erfindung wird die Sendeantenne von einem Transformator versorgt,
der einen Magnetkreislauf mit geringer Reluktanz aufweist, welcher
zur Versorgung der Leiterschleife eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung
durchquert.
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Vorteilhaft
wird die Sekundärwicklung
durch die leitfähigen
Wände gebildet,
die in Form eines Rings miteinander verbunden sind, wobei der Magnetkreislauf
gegen wenigstens eine der leitfähigen Wände angeordnet
ist. Vorteilhaft beträgt
das Verhältnis
der Anzahl der Windungen der Primärwicklung zur Anzahl der Windungen
der Sekundärwicklung
zwischen 5 und 200, vorzugsweise zwischen 10 und 100. Ein solcher
Transformator ist besonders gut geeignet, um die Antenne mit hoher
Intensität
zu versorgen, beispielsweise mit einem oder mehreren Ampere, ausgehend
von üblichen
Stromquellen des Fahrzeugs, wie einer 12 V-Batterie, welche ein
oder einige 100 Milliampere liefert.
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Gemäß einer
anderen speziellen Ausführungsform
der Erfindung ist die Leiterschleife mit wenigstens einem Leistungsverstärker verbunden.
Vorzugsweise weist die Leiterschleife zwei Klemmen auf, die jeweils
mit zwei Leistungsverstärkern
verbunden sind, die gegenphasig arbeiten.
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Vorzugsweise
ist der Signalgenerator in der Lage, ein oszillierendes Signal mit
einer Frequenz in der Größenordnung
von 125 kHz zu erzeugen.
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Gemäß einer
weiteren speziellen Ausführungsform
der Erfindung ist die Signalübertragungsvorrichtung
in der Lage, über
die Sendeantenne mehrere aufeinander folgende Signale auszustrahlen,
die eine ansteigende Leistung aufweisen, sodass nacheinander Detektionsbereiche
mit zunehmender Größe abgedeckt
werden, um die Anwesenheit der tragbaren Empfängervorrichtung zu detektieren.
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Die
Erfindung wird im Verlauf der folgenden Beschreibung von mehreren
speziellen Ausführungsformen
der Erfindung, die rein illustrativ und nicht einschränkend unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erfolgen, besser verständlich
werden und weitere Ziele, Details, Eigenschaften und Vorteile von ihr
werden deutlicher hervortreten. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Aufsicht im Ausriss eines Fahrzeugs einer ersten Ausführungsform,
die nicht zur Erfindung gehört,
aber zu deren Verständnis
beiträgt,
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2 eine
Aufsicht im Ausriss eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten, erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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3 eine
schematische Darstellung eines Versorgungsstromkreises der Sendeantenne
des erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
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4 ein
Schnitt entlang der Linie IV-IV der 5 eines
Fahrzeugs gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung,
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5 eine
Seitenansicht des Fahrzeugs der 4,
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6 eine
Teilansicht des Fahrzeugs der 4 im Schnitt
entlang der Linie VI-VI,
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7 magnetische
Feldlinien, die von einer einfachen stromdurchflossenen Windung
erzeugt werden,
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8 eine
schematische Darstellung der Magnetfeldverteilung, die man mittels
der Fahrzeugantenne gemäß unterschiedlicher
Ausführungsformen
der Erfindung erhält,
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9 eine
schematische Darstellung einer weiteren Versorgungsschaltung der
Sendeantenne des erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
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10 eine
schematische Darstellung einer weiteren Versorgungsschaltung der
Sendeantenne des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
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Bezug
nehmend auf 1 ist gemäß der ersten Ausführungsform
das Kraftfahrzeug 1 in der Aufsicht dargestellt, wobei
die Deckenwand weggelassen wurde, um den Innenraum des Fahrgastraums 4 sichtbar
zu machen. Das Innere des Fahrgastraums 4 wird durch Seitenwände der
Karosserie 7 und 8, in welchem die vorderen und
hinteren Türen, montiert
sind, eine (nicht dargestellte) Trennwand, die sie vom Motor trennt,
eine (nicht dargestellte) Rückwand,
die sie vom Innenraum des Kofferraums 5 trennt, und eine
Bodenwand 9 begrenzt.
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Das
Fahrzeug 1 ist mit einem handfreien Steuerungssystem ausgerüstet, welches
eine in dem Fahrzeug befindliche Zentraleinheit 2 und eine
elektronische Identifikationseinrichtung 3 aufweist, die von
einem autorisierten Benutzer des Fahrzeugs getragen werden soll,
um einen handfreien Zugangs- oder Startvorgang, wie er an sich bekannt
ist, durchzuführen.
Für die
Verbindung von der Zentraleinheit 2 zur der Identifikationseinrichtung 3 weist
die Zentraleinheit 2 einen elektrischen Signalgenerator
auf, welcher in einer weiter unten genauer beschriebenen Weise mit
einer Sendeantenne 6 verbunden ist.
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Die
Sendeantenne 6 weist zwei mit Isolierhüllen versehene Leiterkabel 11 und 12 auf,
die jeweils in Form von einfachen Ringen um den Fahrgastraum 4 und
den Kofferraum 5 herum angeordnet sind. Die Kabel 11 und 12 sind
auf Höhe
der Bodenwand 9 angeordnet und nutzen dort, wo vorab bereits vorhanden,
die Durchlässe
der Versorgungslitzen der verschiedenen Bauelemente des Fahrzeugs 1,
wie beispielsweise der Rücklichter.
Diese bereits vorhandenen Durchlässe
werden ggf. so vervollständigt, dass
die Kabel 11 und 12 in einer für die Besatzung des Fahrzeugs
vollständig
unsichtbaren Weise angeordnet werden können, was im Hinblick auf die
Ergonomie und das Erscheinungsbild bevorzugt ist.
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Das
Kabel 11 weist zwei Klemmen 11a und 11b auf,
die sich in der Mitte der hinteren Querseite des Fahrgastraums 4 befinden.
Zwischen diesen verläuft
das Kabel 11 entlang der Basis der den Fahrgastraum 4 begrenzenden
vertikalen Wände,
nämlich
der Seitenwand 7, der vorderen Schutzwand, der Seitenwand 8 und
der Trennwand zum Kofferraum 5. Gemäß einer Variante kann das Kabel 11 an
einer anderen Stelle als auf der Bodenwand 9 angeordnet werden,
beispielsweise auf Höhe
der Deckenwand des Fahrzeugs, wobei es jedoch der gleichen Kontur folgt.
Entsprechend weist das Kabel 12 zwei Klemmen 12a und 12b auf,
die sich im Wesentlichen im gleichen Bereich wie die Klemmen 11a und 11b befinden.
Zwischen diesen verläuft
das Kabel 12 entlang der Basis der den Innenraum des Kofferraums 5 begrenzenden
vertikalen Wände,
nämlich
der Trennwand zum Fahrgastraum 4, einem hinteren Abschnitt der
Seitenwände 7 und 8 und
der hinteren Wand 13 der Karosserie.
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3 zeigt
schematisch die Versorgungsschaltung der Antenne 6. Diese
Schaltung ist in die Zentraleinheit 2 integriert und wird
von der (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie mit Energie versorgt. Sie
weist einen Verstärker 16 auf,
dessen Ausgang mit einem Kondensator 17 verbunden ist,
der mit einem Widerstand 18 in Reihe geschaltet ist. Zwischen dem
Widerstand 18 und der Masse sind eine Wicklung 19,
welche den Primärkreis
eines Stromtransformators 20 bildet, und ein zweiter Kondensator 21 parallel
geschaltet. Eine (nicht dargestellte) elektrische Signalgeneratorschaltung
ist ebenfalls in die Zentraleinheit 2 integriert und mit
dem Eingang des Verstärkers 16 verbunden,
um das auszustrahlende Datensignal zu erzeugen.
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Der
Stromtransformator 20 weist als Sekundärkreis eine zweite Wicklung 22 auf,
deren Klemmen 22a und 22b jeweils mit den Klemmen 11a und 11b des
Kabels 11 verbunden sind. Ein Ferritkern 23 bildet
einen geschlossenen Magnetkreislauf mit geringer Reluktanz, welcher
die Wicklungen 19 und 22 durchquert. Die Wicklung 19 weist
eine Anzahl N1 von Windungen auf und die Wicklung 22 weist
eine Anzahl N2 von Windungen auf. Wie an sich bekannt, werden die
Zahlen N1 und N2 abhängig
von dem gewünschten
Spannungs- oder Intensitätsverhältnis zwischen
dem Primär-
und Sekundärkreis
gewählt. Beispielsweise
liegt die von dem Verstärker 16 gelieferte
Intensität
für eine
Spitzenspannung von 5 bis 12 Volt in der Größenordnung von 50 bis 500 mA
und das Verhältnis
N1/N2 wird in der Größenordnung
von 10 bis 100 gewählt,
um bei der Emission eines Signals in Richtung Identifikationseinrichtung 3 in
dem Kabel 11 eine Intensität in der Größenordnung von 5 A zu erhalten.
Vorteilhaft kann man N2 = 1 wählen. Der
Transformator 20 ist als gedruckte Schaltung verwirklicht.
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Die
Versorgung des Kabels 12 wird in ähnlicher Weise realisiert,
entweder indem man auch die Klemmen 12a und 12b mit
den Klemmen 22a bzw. 22b verbindet, was bedeutet,
dass die Kabel 11 und 12 gemeinsam versorgt werden,
oder indem man einen zweiten identischen Transformator vorsieht,
um das Kabel 12 unabhängig
von dem Kabel 11 zu versorgen. Die Kabel 11 und 12 können auch über zwei (nicht
dargestellte) Relais mit dem Transformator 20 verbunden
sein, was es ermöglicht,
jedes gemäß der gewünschten
Geometrie des emittierten Feldes unabhängig voneinander zu verbinden
und zu trennen. Um einen Strom in der Größenordnung von 5 A zu leiten,
können
die Kabel 11 und 12 mit geringem Durchmesser gewählt werden,
beispielsweise zwischen 0,6 und 1 mm.
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Die
Eigenschaften der Kondensatoren 17 und 21 und
der Wicklungen 19 und 22 sind so gewählt, dass
die Resonanzfrequenz der mit ihrer Versorgungsschaltung verbundenen
Antenne 6 auf den gewünschten
Wert eingestellt wird, beispielsweise im Wesentlichen 125 kHz oder
eine andere genehmigte Frequenz. Außerdem sollte der Überspannungskoeffizient
der mit ihrer Versorgungsschaltung verbundenen Antenne 6 nicht
zu hoch liegen, beispielsweise kleiner oder gleich 10, damit eine
gute Datenübertragung
gewährleistet
ist. Der Überspannungskoeffizient
kann durch die Wahl des Wertes des Widerstands 18 eingestellt
werden. Jedoch der Widerstand 18 auch weggelassen werden,
wenn der intrinsische Widerstand der Antenne 6 ausreichend
hoch ist.
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9 zeigt
schematisch eine Variante der Versorgungsschaltung für die Antenne 6.
Diese Schaltung weist einen Leistungsverstärker 116 auf, an dessen
Ausgang in Reihe geschaltet eine Kapazität 117, ein Widerstand 118 und
eine Klemme 122a abzweigen, die zu ihrer Versorgung mit
der Klemme 11a des Kabels 11 verbunden werden
kann. Die Schaltung weist außerdem
eine Massenklemme 122b auf, die mit der Klemme 11b des
Kabels 11 verbunden werden kann.
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10 zeigt
schematisch eine weitere Variante der Versorgungsschaltung der Antenne 6.
Diese Schaltung weist zwei Leistungsverstärker 116a und 116b auf,
die gegenphasig arbeiten, um das Kabel 11 symmetrisch zu
speisen. Am Ausgang des Verstärkers 116a zweigen
in Reihe geschaltet eine Kapazität 217a,
ein Widerstand 218a und eine Klemmen 222a ab,
die mit der Klemme 11a des Kabels 11 verbunden werden
kann. Am Ausgang des Verstärkers 116b zweigen
in Reihe geschaltet eine Kapazität 217b,
ein Widerstand 218b und eine Klemme 222b ab, welche mit
der Klemme 11b des Kabels 11 verbunden werden
kann. Dieser symmetrische Aufbau besitzt den Vorteil, dass parasitäre elektrische
Felder beseitigt werden.
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Die
Kabel 11 und 12 bilden jeweils eine Leiterschleife,
die durch eine der oben beschriebenen Schaltungen, die in 1 nicht
dargestellt sind, versorgt werden kann, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das
von der Identifikationseinrichtung 3 empfangen werden soll.
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7 zeigt
das typische Aussehen der Magnetfeldlinien 24, die von
einer einfachen Wicklung 25 erzeugt werden, die von einem
gleichförmigen
elektrischen Strom durchflossen wird. 7 entspricht genauer
gesagt dem Fall einer kreisförmigen
Wicklung 25, sodass diese Figur als drehsymmetrisch um eine
vertikale, durch die Mitte der Wicklung 25 laufende Achse
angesehen werden kann. Obwohl die durch die Kabel 11 und 12 gebildete
Leiterschleife in der in 1 dargestellten Ausführungsform
nicht exakt kreisförmig
ist, bildet 7 eine erste Annäherung an
die von einer solchen Leiterschleife erzeugte Verteilung des magnetischen
Feldes. Insbesondere erzeugt eine solche Leiterschleife, wie durch
die Dichte der Feldlinien angedeutet, ein Magnetfeld, dessen Intensität im Inneren
eines im Wesentlichen zylindrischen Bereichs C maximal ist, welcher
in 7 durch gestrichelte Linien begrenzt ist und dessen Achse
senkrecht die Schleife enthaltende Ebene ist und deren erzeugende
Kurve im Wesentlichen der Kontur der Schleife entspricht. In diesem
Bereich C ist das Magnetfeld im Wesentlichen senkrecht zu der die
Schleife enthaltenden Ebene orientiert.
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Wenn
man also das von den Kabeln 11 emittierte Magnetfeld B
betrachtet und man einer Linie folgt, welche den Raum 4 in
Querrichtung des Fahrzeugs durchquert, beobachtet man eine Feldverteilung,
die in erster Näherung
der entlang der Linie A der 7 beobachteten
Feldverteilung entspricht. Diese Näherung ist durch die Tatsache
begrenzt, dass sie nicht die Umgebung der Antenne 6 berücksichtigt.
In dem Fahrzeug 1 beeinflussen die Metallteile des Fahrzeugs 1 die
Verteilung der Feldlinien, in dem diese mehr auf das Innere des
Raums 4 begrenzt werden.
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Im
Sinne der Erfindung geht man davon aus, dass die Leiterschleife
einen Detektionsbereich umgibt, wenn der Detektionsbereich im Wesentlichen
in dem Bereich C enthalten ist, welcher zu der jeweiligen Leiterschleife
gehört.
Wenn die in Rede stehende Leiterschleife in der Nähe einer
leitfähigen
Wand des Fahrzeugs angeordnet ist, beispielsweise einer Boden- oder
Deckenwand, verläuft
der der Schleife entsprechende Bereich C hauptsächlich auf der bezüglich der
Wand innen liegenden Seite des Fahrzeugs, denn die Wand bildet einen
Schirm, welcher das Magnetfeld auf der Außenseite des Fahrzeugs abschwächt.
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Die über das
Fahrzeug 1 hinweg erhaltene Feldverteilung ist schematisch
durch die Kurve 26 in 8 dargestellt.
In 8 bezeichnet die Abszisse y die Lage in Querrichtung
des Fahrzeugs 1, wobei der Ursprung in der Mitte des Fahrzeugs
angeordnet ist. Auf der Ordinate ist die Amplitude Betrag |B| des
erzeugten Magnetfeldes zu einem gegebenen Zeitpunkt dargestellt.
Die unterbrochenen Linien 27 und 28 bezeichnen
die Lage der Seitenwände 7 bzw. 8. Man
stellt fest, dass das Magnetfeld in dem Raum 4 zwischen
den Seitenwänden 7 und 8 eine
maximale und im Wesentlichen gleichmäßige Amplitude aufweist und
außerhalb
der Seitenwände 7 und 8 steil abfällt. Das
Kabel 12 erzeugt eine entsprechende Feldverteilung. Außerdem erhält man eine
entsprechende Darstellung, wenn man die Amplitude Betrag |B| des
emittierten Magnetfeldes entlang einer in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 verlaufenden
Linie darstellt. Die Verteilung des emittieren Magnetfelds erlaubt
eine Unterscheidung zwischen dem inneren und dem äußeren jeder
Leiterschleife allein anhand der Amplitude Betrag von |B| des emittieren
Feldes.
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Die
Amplitude der von der Kurve 26 in der Mitte des Fahrzeugs
ausgebildeten Delle wächst
mit der Breite bzw. der Länge
der Schleife 11. Wenn die Amplitude dieser Delle zu hoch
wird und eine zufriedenstellende Unterscheidung zwischen dem Inneren und
dem Äußeren der
Schleife 11 anhand der Amplitude Betrag von |B| des emittierten
Feldes verhindert, kann man eine Schleife 11 in Form einer
Acht verwenden, um die Abdeckung des Innenraums 4 des Fahrzeugs
zu verbessern.
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Das
handfreie Steuersystem funktioniert wie folgt. Um die Ausführung eines
Kommandos anzufordern, beispielsweise um Zugang zum Fahrzeug freizugeben,
wenn dieses verriegelt ist, oder um das Starten des Fahrzeugs freizugeben,
löst der
die Identifikationseinrichtung 3 tragende Benutzer eine
Initialisierungsaktion aus, indem er beispielsweise den Griff einer
Vordertür
betätigt,
wodurch ein Wecksignal zu der Zentraleinheit 2 gesendet
wird, die auf dieses Signal dadurch reagiert, indem sie ein erstes
Hochfrequenzsignal über
die Antenne 6 ausstrahlt, wie dies in 1 durch
den Pfeil 10 angedeutet ist, indem beispielsweise die Amplitude
einer Trägerwelle von
125 kHz moduliert wird.
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Abhängig von
ihrer Position bezüglich
des Fahrzeugs, empfängt
die Identifikationseinrichtung 3 ein Signal mit mehr oder
weniger starker Amplitude. Wenn sich die Identifikationseinrichtung 3 im
Inneren des Fahrgastraums 4 befindet, empfängt sie
ein Signal mit maximaler Amplitude, welches auf Höhe der Empfangsantenne
der Identifikationseinrichtung 3 beispielsweise mehr als
5 mV beträgt.
Wenn sich die Identifikationseinrichtung 3 außerhalb
des Fahrgastraums 4 befindet, empfängt sie ein Signal mit einer geringeren
Amplitude, die in 0,2 m Entfernung vom Fahrzeug 1 beispielsweise
weniger als 2 mV beträgt. Außerdem ist
die Amplitude des empfangenen Signals umso niedriger, je weiter
sich die Identifikationseinrichtung 3 von dem Fahrzeug
entfernt befindet.
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Folglich
bestimmt man, ob sich die Identifikationseinrichtung 3 an
einer Stelle befindet, wo die Ausführung des verlangten Kommandos
erlaubt ist, indem man die Amplitude des von der Identifikationseinrichtung 3 empfangenen
Signals detektiert und diese Amplitude mit einem vorgegebenen Autorisierungsgrenzwert
vergleicht. Beispielsweise wird dieser Grenzwert auf Höhe der Antenne
der Identifikationseinrichtung 3 auf einen Wert zwischen
2 und 5 mV festgelegt. Beispielsweise kann die Identifikationseinrichtung 3 mit
einer Logikschaltung ausgerüstet
sein, welche die Messung der Amplitude des empfangenen Feldes erlaubt.
Wenn diese Messung eine höhere
Amplitude als den Autorisierungsgrenzwert ergibt, entscheidet die
Identifikationseinrichtung 3, den Steuerungsprozess fortzusetzen,
indem sie in an sich bekannter Weise ein Antwortsignal zu der Zentraleinheit 2 aussendet.
Wenn, umgekehrt, die Messung eine niedrigere Amplitude als den Autorisierungsgrenzwert
ergibt, entscheidet die Identifikationseinrichtung 3, die
Ausübung
des Kommandos zu untersagen und schickt kein Antwortsignal zu der Zentraleinheit 2,
was die Ausübung
des Kommandos beendet, bis ein neues Wecksignal durch eine Initialisierungsaktion
des Benutzers erzeugt wird.
-
Gemäß einer
anderen Möglichkeit
antwortet die Identifikationseinrichtung 3 an die Zentraleinheit 2 mittels
eines Signals, welches den Wert der durch die Identifikationseinrichtung 3 gemessenen
Amplitude enthält.
In diesem Fall ist es die Zentraleinheit 2, die, abhängig vom
Wert dieser Amplitude, entscheidet, die Ausführung des Kommandos fortzusetzen
oder nicht.
-
In
den beiden obigen Fällen
zeigt die Messung der Amplitude des empfangenen Feldes explizit den
Standort der Identifikationseinrichtung 3. Gemäß einer
weiteren Möglichkeit
ist die Identifikationseinrichtung 3 nicht mit Mitteln
zur Messung der Amplitude des empfangenen Feldes ausgerüstet, sondern weist
lediglich eine feste Empfangsschwelle auf, die analog eingestellt
wird, beispielsweise zwischen 2 und 5 mV. Wenn in diesem Fall die
Amplitude des Feldes auf Höhe
der Antenne der Identifikationseinrichtung 3 niedriger
als diese Empfangsschwelle ist, empfängt die Identifikationseinrichtung 3 das
erste Signal 10 nicht und das Verfahren wird aus diesem Grund
unterbrochen. Wenn umgekehrt die Amplitude des Feldes bei der Antenne
der Identifikationseinrichtung 3 größer oder gleich dieser Schwelle
ist, empfängt
die Identifikationseinrichtung 3 das erste Signal 10 und
antwortet an die Zentraleinheit mit einem Authentifikationssignal,
um in an sich bekannter Weise die Ausführung des Kommandos fortzusetzen.
Man erhält
so eine einfache Anzeige des Standorts der Identifikationseinrichtung 3.
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In
diesem letzteren Fall ist die Zentraleinheit 2 vorzugsweise
so ausgelegt, dass sie das erste Signal 10 in mehreren
Wiederholungen als Antwort auf eine Initialisierungsaktion ausstrahlen
kann, wobei die Leistungsstärke
mit jeder Wiederholung ansteigt, bis die Identifikationseinrichtung 3 das
erste Signal 10 empfängt
oder bis ein maximales Leistungsniveau erreicht worden ist. Folglich
beginnt die Zentraleinheit mit der erstmaligen Ausstrahlung des
ersten Signals 10 mit minimaler Leistung. Dieser Minimalwert wird
abhängig
von der Empfangsschwelle der Identifikationseinrichtung 3 so
eingestellt, dass die Identifikationseinrichtung 3 das
erste Auftreten des ersten Signals 10 nur dann empfangen
kann, wenn sie sich in einem Detektionsbereich mit geringer Ausdehnung befindet,
beispielsweise weniger als 20 cm außerhalb des Fahrzeugs.
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Entweder
empfängt
die Identifikationseinrichtung 3 das erste Signal 10 und
antwortet an die Zentraleinheit 2 mit einem Authentifikationssignal
zur Fortsetzung der Ausführung
des Kommandos oder sie empfängt
es nicht. Nach Ablauf eines Zeitintervalls, das so groß ist, dass
die Identifikationseinrichtung 3 antworten kann, sendet
die Zentraleinheit 2, dann, wenn sie das Authentifikationssignal
nicht empfangen hat, das erste Signal 10 erneut mit einer höheren Leistung
aus, sodass die Identifikationseinrichtung 3 das zweite
Auftreten des ersten Signals empfangen kann, wenn sie sich in einem
Detektionsbereich mit größerer Ausdehnung
als beim ersten Mal befindet, beispielsweise in weniger als 50 cm
Abstand zum Fahrzeug. Der Vorgang kann sich in dieser Weise mehrmals
wiederholen, beispielsweise mit drei oder mehr unterschiedlichen
Sendeleistungen. Abhängig
vom Auftreten des ersten Signals 10, auf welches die Identifikationseinrichtung 3 erwidert, kann
die Zentraleinheit feststellen, in welchem Bereich sich die Identifikationseinrichtung 3 befindet und
entscheiden, ob die Ausführung
des Kommandos fortgesetzt wird oder nicht. Vorzugsweise wird die
maximale Emissionsleistung so festgelegt, dass exakt ein Detektionsbereich
abgedeckt wird, der dem Sicherheitsgrenzwert entspricht, jenseits
welchem keine Ausführung
eines Kommandos autorisiert wird.
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Es
ist anzumerken, dass der oben beschriebene Emissionsvorgang weder
n einen speziellen Antennentyp, noch an einen speziellen Empfängertyp
gebunden ist. Er ist, unabhängig
von der Konstruktion der Sendeantennen, mit jeder, in einem Fahrzeug
befindlichen Signalübertragungsvorrichtung
durchführbar.
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Die
Ausbildung der Kabel 11 und 12, welche die Antenne 6 bilden,
erlauben daher bei sehr geringen Kosten für Ausrüstung und Installation, die
Position der Identifikationseinrichtung 3 bezüglich des Fahrzeugs 1 festzustellen,
insbesondere bezüglich des
Fahrgastraums 4 und bezüglich
des Kofferraums 5, wenn die Ausführung eines Kommandos angefordert
wird, um diese Ausführung
entweder zu genehmigen oder zu verbieten. Beispielsweise kann die
Position der Identifikationseinrichtung 3 bezüglich des Fahrgastraums 4 und
die Position der Identifikationseinrichtung 3 bezüglich des
Kofferraums nacheinander dadurch festgestellt werden, dass man nacheinander
das Kabel 11 und das Kabel 12 im Rahmen des oben
beschriebenen Verfahrens speist.
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Aufgrund
der deutlichen Erhöhung
der Amplitude des auf Höhe
der Wände
des Fahrzeugs 1 emittierten Feldes kann eine Ortsbestimmung
der Identifikationseinrichtung 3 bezüglich der von der Antenne 6 umgebenen
Detektionsbereiche explizit oder implizit mit einer räumlichen
Auflösung
von etwa 0,5 m erreicht werden.
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Andere
Anordnungen der Kabel und eine größere oder kleinere Zahl von
Kabeln sind möglich. Gemäß einer
Ausführungsvariante
weist das Kabel 11 eine modifizierte Kontur auf, um zu
verhindern, dass, wie durch die gestrichelte Kontur 15 dargestellt, der
Platz umschlossen wird, an dem sich der Fahrersitz 14 befindet.
Ein drittes, nicht dargestelltes Kabel ist in diesem Fall allein
um den Sitz 14 herum angeordnet, um spezifisch die Position
der Identifikationseinrichtung 3 bezüglich dieses Bereichs feststellen
zu können,
beispielsweise um ein Startkommando zu autorisieren.
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Bezug
nehmend auf 2 wird im Folgenden eine zweite
erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
Elemente, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen oder
mit ihnen identisch sind, werden nicht erneut beschrieben und sind mit
den gleichen, um 100 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.
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In
der Ausführungsform
der 2 weicht die Antenne 106 von der Antenne 6 der 1 ab.
Die Antenne 106 weist ein Leiterkabel 111 auf,
welches entlang der Oberseite oder Unterseite der Bodenwand 109 des
Fahrzeugs 101 gemäß einer
in Längsrichtung
des Fahrzeugs 101 orientierten Mittellinie verläuft, sowie
die Wand 109 selbst. Das Kabel 111 weist eine
Klemme 111a auf, die sich auf Höhe der Trennwand zwischen dem
Fahrgastraum 104 und dem Kofferraum 105 befindet,
und eine Klemme 111b, die sich auf Höhe der vorderen Schutzwand befindet,
welche den Raum 104 vom Motor trennt. Die Klemme 111b ist
elektrisch mit der Bodenwand 109 des Fahrzeugs verbunden,
welche aus einem metallischen Leiter, üblicherweise aus Stahl besteht. Die
Bodenwand 109 weist eine zweite Klemme 109a in
der Nähe
der Klemme 111a des Kabels 111 auf. Die Bodenwand 109 und
das Kabel 111 bilden so eine Leiterschleife, die von der
Zentraleinheit 102 gespeist wird, um ähnlich wie die Antenne 6 der 1 ein
Magnetfeld auszustrahlen. Die Versorgung der Antenne 106 kann
dadurch ermöglicht
werden, indem man die Klemme 111a und die Klemme 109a mit den
Klemmen der Schaltung der 3 oder 9 oder 10 verbindet.
Zu jedem Zeitpunkt zirkuliert die in der Sekundärwicklung 22 induzierte
Intensität in
einer Richtung durch das Kabel 111, beispielsweise in dem
in 2 dargestellten Beispiel nach vorn, und zirkuliert
in entgegengesetzter Richtung durch die Bodenwand 109 mit
im Wesentlichen gleichmäßiger Aufteilung,
wie dies durch die Pfeile 131 angedeutet ist.
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Um
die Verteilung des durch das Kabel 111 übertragenen Stroms in Querrichtung
der Wand 109 zu begünstigen
und damit die Gleichmäßigkeit
des Stroms in der Wand 109 zu verbessern, kann man vorsehen,
die Klemme 111b mit der vorderen Schutzwand oberhalb der
Wand 109 zu verbinden, beispielsweise hinter dem Armaturenbrett
des Fahrzeugs 101. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen
als Dreiecksverband 129 ausgebildeten elektrischen Verbinder
zwischen der Klemme 111b und der Wand 109 einzusetzen.
Ein entsprechender Verbinder 130 kann auch zwischen der
Wand 109 und der Klemme 109 eingesetzt werden.
Die Verbinder im Dreiecksverband 129 und 130 können in
Platten aus gut leitendem Metall, beispielsweise Kupfer, realisiert werden
oder durch Drahtbündel
aus gut leitendem Metall, beispielsweise mit drei Drähten oder
mehr gebildet werden.
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Die
Verteilung des mit der Sendeantenne 106 erhältlichen
Magnetfeldes weist ähnliche
Vorteile wie diejenigen der ersten Ausführungsform auf. Die Amplitude
des Feldes wird senkrecht zur Bodenwand 109 maximal emittiert,
das heißt
im Inneren des Fahrgastraums 104, wegen der größten Nähe dieses Raums
zu der Antenne 106 und wegen des Einschränkungseffekts
des Feldes durch die Wände 107, 108 und
anderer. Folglich weist das emittierte Feld, wie bei der vorhergehenden
Ausführungsform, einen
von der Identifikationseinrichtung explizit oder implizit messbaren
Unterschied der Feldstärke
zwischen dem Inneren des Fahrgastraums 104 und dem Äußeren des
Fahrgastraums 104 auf, sodass es möglich ist, dessen Position
bezüglich
des Fahrgastraums 104 bei der Durchführung des handfreien Steuerungsverfahrens
festzustellen.
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Diese
Ausführungsform
ist durch die Realisierung einer Leiterschleife gekennzeichnet,
die teilweise aus dem Leiterkabel und teilweise aus einer oder mehreren
Wänden
des Fahrzeugs besteht. In diesem Rahmen sind zahlreiche Varianten
möglich. Beispielsweise
kann man anstelle des Kabels 111, das sich entlang der
Mitte des Fahrzeugs erstreckt, zwei zueinander parallele Kabel vorsehen,
die so entlang der Bodenwand 109 verlaufen, dass sie entlang der
Ränder
des Fahrgastraums entlangführen.
Ein Kabel kann auch seitlich angebracht sein, wie beispielsweise
das Kabel 112 der 2. Das Kabel 112 weist
eine Verbindungsklemme 111a auf, welche in dem Kofferraum 105 in
der Nähe
einer Verbindungsklemme 109b der Bodenwand 109 angeordnet
ist, sowie eine Klemme 112b, die elektrisch mit der Bodenwand 109 des
Fahrzeugs verbunden ist. Der Pfeil 134 repräsentiert
den Rückweg
des Stroms in der Bodenwand, wenn die Verbindungsklemmen 109b und 112a angeschlossen
sind.
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Bezug
nehmend auf die 4 bis 6 wird nun
eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
Die Bauteile, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen oder
mit ihnen identisch sind, werden nicht erneut beschrieben und tragen
die gleichen, um 200 erhöhten Bezugsziffern.
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In
der Ausführungsform
der 4 bis 6 weicht die Antenne 206 von
der Antenne 6 der 1 ab. Die
Antenne 206 wird, wie in 4 erkennbar,
direkt durch die Metallstruktur des Fahrzeugs 201 gebildet.
Die nicht dargestellte Zentraleinheit versorgt die Antenne 206 mittels
einer Schaltung, die, bis auf den Transformator, ähnlich wie
die Schaltung der 3 ausgebildet ist. Während der
Transformator 20 als gedruckte Schaltung ausgebildet ist,
wird der in 6 gezeigte Transformator 220 am
den Rumpf des Fahrzeugs 201 gebildet. Der Transformator 220 weist
einen magnetischen Kern 223, welcher ein Eisenstab mit
rechteckigem Querschnitt ist, welcher an einer Seitenstrebe oder
-säule 233 des
Fahrzeugs 201 befestigt ist, das heißt an der Innenfläche der Seitenwand 208 zwischen
der vorderen Tür
und der hinteren Tür.
Folglich wird der Magnetkreislauf bei dieser Ausführungsform
durch den Kern 223 und die Strebe 233 gebildet.
Die Wicklung 219 umgibt einen zentralen Bereich des Magnetkerns 223.
Die Karosserie des Fahrzeugs 201 mit der Seitenstrebe 233, der
Deckenwand 232, der gegenüberliegenden Seitenstrebe 207 und
der Bodenwand 209 bilden einen Ringleiter, welcher den
Magnetkern 223 vollständig umgibt.
Daher erfüllt
die Fahrzeugstruktur selbst die Funktion der Sekundärwicklung
des Transformators 220.
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Die
Wicklung 219 kann von der Schaltung der 3 gespeist
werden, wobei sie in diesem Fall die Wicklung 19 der 3 ersetzt,
oder auch durch die Schaltung der 9 oder 10.
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Wenn
ein Strom in der Primärwicklung 219 fließt, wird
ein Strom in der Strebe 233 induziert, wie dies durch den
Pfeil 231 angedeutet ist, und zirkuliert in der Antenne 206,
die durch die in Form eines Rings angeordneten leitfähigen Wände des
Fahrzeugs 201 gebildet wird, was ein Magnetfeld B erzeugt,
welches, wie in 4 gezeigt, in Längsrichtung
des Fahrzeugs 201 orientiert ist.
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Die
mittels der Sendeantenne 206 erhältliche Magnetfeldverteilung
weist die gleichen Vorteile wie diejenigen der ersten Ausführungsform
auf. Die Herstellungskosten der Antenne 206 sind gering,
weil die Antenne tatsächlich
aus bereits am Fahrzeug existierenden strukturellen Bauteilen besteht,
denen sie eine zweite Funktion vermittelt.
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Die
Antenne 206 kann auch an anderen Stellen des Fahrzeugs 201 realisiert
werden, beispielsweise um die Windschutzscheibe oder die Heckscheibe
herum, wobei die einzige Randbedingung darin besteht, leitfähige Bauteile
in Form eines Rings auf Höhe
der Wände
des Fahrzeugs 201 anzuordnen. Ein solcher Ring kann sich
auch in Längsrichtung
des Fahrzeugs im Wesentlichen in einer vertikalen Ebene erstrecken,
um ein insgesamt quer zum Fahrzeug verlaufendes Magnetfeld zu erzeugen,
wie dies bei der zweiten Ausführungsform
der Fall ist.
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Obwohl
die Erfindung in Zusammenhang mit mehreren speziellen Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass sie keineswegs darauf
beschränkt
ist und dass sie alle technischen Äquivalente der beschriebenen
Mittel sowie deren Kombinationen umfasst, soweit sie zum Gesamtrahmen
der Erfindung gehören.