專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)的制作方法
用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分所述的用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控 制系統(tǒng)。從DE 102 36 305 Al中可以了解到一個(gè)此類用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)。它包括至少一個(gè)安置在機(jī)動(dòng)車上的、發(fā)射低頻長(zhǎng)波信號(hào)的 發(fā)射單元和多個(gè)附屬的、安裝在汽車暴露位置上的低頻天線。另外還有兩個(gè)或多個(gè)用戶可攜帶的ID射頻鑰匙，至少一個(gè)位于汽車上的用 于汽車外部空間的收發(fā)單元和至少 一個(gè)用于汽車內(nèi)部空間的收發(fā)單 元、用來(lái)實(shí)現(xiàn)與ID射頻鑰匙的無(wú)線身份驗(yàn)證通信，當(dāng)ID射頻鑰匙的 身份驗(yàn)證通過(guò)時(shí)， 一個(gè)或多個(gè)安全裝置就會(huì)被打開(kāi)或鎖上。在DE 100 13 542 Al中還^^開(kāi)了另 一個(gè)此類形式的用于機(jī)動(dòng)車 的進(jìn)入控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)特別適合于在樓宇安全系統(tǒng)領(lǐng)域、基于芯 片卡的安全進(jìn)入系統(tǒng)，但它也可以使用在機(jī)動(dòng)車上。本發(fā)明的特點(diǎn)是， 通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)載體和一個(gè)最好安裝在汽車內(nèi)的基站之間的相對(duì)定向 或定位來(lái)獲得信號(hào)，借助于這個(gè)信號(hào)可以進(jìn)行明確的識(shí)別。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng) 在電磁兼容性和進(jìn)入單元的安置和定位等方面是特別有優(yōu)點(diǎn)的。這個(gè)任務(wù)由權(quán)利要求1所述的特征完成。本發(fā)明有利的結(jié)構(gòu)形式 通過(guò)以下詳細(xì)描述、從屬權(quán)利要求和附圖給出。按照本發(fā)明，發(fā)射單元具有兩個(gè)相互連接的LC帶通濾波器，第 一個(gè)帶通是預(yù)濾波器，由第一個(gè)線圏和至少包括一個(gè)電容器的笫一電 容器組組成，第二個(gè)帶通由作為電感的低頻天線和至少包括一個(gè)電容 器的第二電容器組組成。這種相互連接的帶通結(jié)構(gòu)可以明顯減少諧 波，從而明顯改善在矩形或梯形激勵(lì)下的電磁兼容性，就目前來(lái)說(shuō)這一點(diǎn)對(duì)于進(jìn)入控制系統(tǒng)還不常見(jiàn)。第一個(gè)帶通優(yōu)先采用一個(gè)所有天線共有的線圏，這樣在有大量分 別控制的天線的情況下，可以把預(yù)濾波器的費(fèi)用控制在限額以內(nèi)。在 預(yù)濾波器中，對(duì)每個(gè)天線都配備有一個(gè)自己的電容器。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中采用 一個(gè)多路器，通過(guò)它利用多路復(fù)用 方法按先后次序?qū)⑦@些天線與發(fā)射單元相連接，多路器安置在第一和 第二個(gè)帶通之間。只有前后通過(guò)兩個(gè)帶通濾波器才可能在其間接通多 路器，同時(shí)在通往天線的引線上傳送基本上無(wú)諧波的信號(hào)。多路器最好是分支多路器。在這種多路器中，對(duì)于各個(gè)未激活的 天線，位于第一和第二個(gè)帶通之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)可控制的三極管與 地電位相連接。而對(duì)于激活的天線，這個(gè)節(jié)點(diǎn)不與地電位相連接，這 樣信號(hào)就從發(fā)射單元通過(guò)第 一個(gè)帶通到達(dá)激活的天線。優(yōu)選的方式是通過(guò)把未激活的天線的連接節(jié)點(diǎn)連接到地電位上， 使得對(duì)于交流電壓而言未激活的天線的電容器與激活的天線的電容 器并聯(lián)，這樣，電容器的這種并聯(lián)就構(gòu)成了第一電容器組。進(jìn)入控制系統(tǒng)通常包括一個(gè)進(jìn)入單元，它最好以鑰匙或進(jìn)入權(quán)限 識(shí)別單元的形式存在。優(yōu)先安置在機(jī)動(dòng)車中的控制設(shè)備包括至少一個(gè)最好在125 kHZ 范圍內(nèi)工作的低頻發(fā)射器，也稱為L(zhǎng)F發(fā)射器，以及一個(gè)控制單元和 至少一個(gè)超高頻(UHF)接收器。進(jìn)入單元包括一個(gè)微機(jī)單元，至少一個(gè)與機(jī)動(dòng)車上的LF發(fā)射器 相對(duì)應(yīng)的LF接收器，以及至少一個(gè)與機(jī)動(dòng)車上的UHF接收器相對(duì)應(yīng) 的UHF發(fā)射器。安置在機(jī)動(dòng)車上的控制設(shè)備被設(shè)計(jì)成控制單元，這個(gè)控制單元可 以訪問(wèn)LF發(fā)射器，發(fā)射器對(duì)應(yīng)的各個(gè)天線最好集成在汽車門把手中。 另外，在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)部以及前后保險(xiǎn)杠處也至少各安置一個(gè)天線。已 經(jīng)證明特別有利的是，在汽車上的七處分別暴露的位置上安置LF發(fā) 射器的天線。特別設(shè)計(jì)為移動(dòng)式識(shí)別單元的進(jìn)入單元包括至少一個(gè)LF接收器， 一個(gè)微機(jī)單元和至少一個(gè)特別設(shè)計(jì)為超高頻發(fā)射模塊的UHF發(fā) 射器.這個(gè)系統(tǒng)優(yōu)選的工作方式如下如果用戶拉動(dòng)門把手或機(jī)動(dòng)車的 其它一個(gè)部件，則首先通過(guò)LF發(fā)射器向進(jìn)入單元發(fā)送一個(gè)喚醒信號(hào)。 這個(gè)喚醒信號(hào)非常必要，因?yàn)檫M(jìn)入單元在不使用時(shí)處于停機(jī)狀態(tài)，即 所謂的休眠狀態(tài)，這樣可以使進(jìn)入單元的能源消耗盡可能低。進(jìn)入單 元的LF接收器接收到的喚醒信號(hào)喚醒進(jìn)入單元，并且進(jìn)入單元通過(guò) UHF-發(fā)射器發(fā)送其特有的識(shí)別碼。如果這個(gè)識(shí)別碼與機(jī)動(dòng)車控制設(shè)備中儲(chǔ)存的識(shí)別碼不一致，汽車 門鎖就不會(huì)打開(kāi)。如果識(shí)別碼被認(rèn)可，機(jī)動(dòng)車鎖或機(jī)動(dòng)車門鎖被打開(kāi)， 用戶就可以打開(kāi)汽車。如前面所述，控制LF發(fā)射器的控制設(shè)備最好和微機(jī)單元相連， 微機(jī)單元又和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路共同驅(qū)動(dòng)與LF發(fā)射器匹配的低頻信號(hào)發(fā) 射天線。微機(jī)單元同時(shí)還控制UHF接收器，在接收到UHF信號(hào)并接 收到確認(rèn)之后，才打開(kāi)至少一個(gè)進(jìn)入入口。微機(jī)單元、LF發(fā)射器的驅(qū)動(dòng)電路和LF天線產(chǎn)生一個(gè)發(fā)射信號(hào)， 它由一個(gè)長(zhǎng)波范圍內(nèi)額定頻率為125 kHz的高頻載波組成。這個(gè)高頻 載波被調(diào)幅。由此產(chǎn)生的調(diào)幅信號(hào)包含一個(gè)位串傳輸，用于將喚醒信 號(hào)發(fā)送到進(jìn)入單元。在理想的傳輸情況下， 一個(gè)矩形信號(hào)被調(diào)制到高 頻載波的振幅上。通過(guò)長(zhǎng)波來(lái)傳輸這樣一個(gè)信號(hào)需要采取種種措施， 特別是在頻譜方面，因?yàn)檩d波的邊帶以及諧波成分按照無(wú)線電規(guī)則對(duì) 無(wú)線電使用許可的規(guī)定不允許超出某個(gè)規(guī)定值。LF發(fā)射器與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制器， 一個(gè)驅(qū)動(dòng)器， 一個(gè)預(yù)濾波器， 至少一個(gè)LF發(fā)射天線以及在反饋電路中的整流器和調(diào)節(jié)濾波器電路 共同工作。已經(jīng)證明有利的是，LF信號(hào)在圍繞天線1.5米的作用范圍 內(nèi)采用1.41 A的天線電流。為了不依賴機(jī)動(dòng)車的電池電壓和其它的干 擾因素而達(dá)到這個(gè)電流值，由微機(jī)單元發(fā)出的調(diào)制信號(hào)在脈沖寬度范 圍內(nèi)如此通過(guò)脈沖寬度調(diào)制單元來(lái)改變，使得通過(guò)一個(gè)放大電路給天 線諧振電路提供或激勵(lì)的能量正好使天線流過(guò)上述要求的電流。通過(guò)一個(gè)寬的脈沖周期，輸入能量提高，電流增加；而在窄的脈沖情況下，輸入能量減少，電流降低。當(dāng)達(dá)到應(yīng)有電流值時(shí)，為了保持應(yīng)有電流值，只需向天線輸入少量的能量。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過(guò)一個(gè)放大電 路和一個(gè)作為載體的雙Pi帶通濾波器被饋送到天線中。經(jīng)過(guò)一個(gè)峰值整流器求出通過(guò)帶通濾波器的電流。所獲得的電壓與天線電流成正 比。為了保證連續(xù)的天線電流，通過(guò)微機(jī)單元對(duì)輸入信號(hào)脈沖寬度調(diào) 制的寬度進(jìn)行增量調(diào)節(jié)。增量調(diào)節(jié)按比例l: N來(lái)進(jìn)行，其中N表示 持續(xù)調(diào)制升高的次數(shù)。已經(jīng)證明有利是，至少4個(gè)脈沖保持不變。一 旦在反饋和回歸測(cè)量中設(shè)定了一個(gè)預(yù)期的天線電流，那么微機(jī)單元的 增量調(diào)節(jié)就以此預(yù)期值為準(zhǔn)。為了產(chǎn)生一個(gè)無(wú)干擾諧波的發(fā)射信號(hào)，要為發(fā)射天線使用預(yù)濾波 器。這個(gè)粗濾波器設(shè)計(jì)為雙回路預(yù)濾波器，并可以達(dá)到在第一回路中 就使三次諧波減弱45 dB。通過(guò)這種方式在控制設(shè)備到發(fā)射天線的連 接上就不會(huì)施加有不需要的諧波。第二個(gè)發(fā)射回路由一個(gè)電感和一個(gè) 電容組成。這個(gè)串聯(lián)諧振回路被調(diào)諧到125kHz的諧振頻率上，此頻 率等于發(fā)射頻率。下面通過(guò)實(shí)施例和附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。 附圖為

圖1 進(jìn)入控制系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 進(jìn)入控制系統(tǒng)的控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3 控制設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)示意圖 圖4 脈沖寬度調(diào)制的調(diào)節(jié)原理示意圖 圖5 帶有數(shù)字元件集成的控制設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)示意圖 圖6 帶有數(shù)字元件集成的控制設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)示意圖 圖7 帶有數(shù)字元件集成的控制設(shè)備的另一簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖 圖8 耦合帶通濾波器以及分支多路器的工作原理 相同的部件和部件組在所有示意圖中用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示。 這樣使說(shuō)明更容易被理解。圖1中描述的進(jìn)入控制系統(tǒng)由兩個(gè)主要單元1和7組成，其中第 一個(gè)單元l位于機(jī)動(dòng)車中，第二個(gè)單元7、即進(jìn)入單元最好安置或集 成在汽車鑰匙或汽車的進(jìn)入權(quán)限識(shí)別單元中。優(yōu)選安置在機(jī)動(dòng)車上的單元1是一個(gè)控制設(shè)備2，它配備有至少 一個(gè)工作頻率最好在125 kHz范圍中的低頻發(fā)射器4 (所謂的LF發(fā) 射器)、 一個(gè)微機(jī)單元5以及至少一個(gè)UHF接收器6。 LF發(fā)射器4 最好安裝在各汽車門把手3內(nèi)或門把手3上。進(jìn)入單元7包括微機(jī)單元10,至少一個(gè)與汽車上的LF發(fā)射器4 對(duì)應(yīng)的LF接收器9，至少一個(gè)與汽車上的UHF接收器6通信的UHF 發(fā)射器ll，以及目前還沒(méi)有詳細(xì)解釋的、例如用于發(fā)射信號(hào)編碼的單 元8。 LF接收器9按照LF發(fā)射器4的發(fā)射特性被優(yōu)化，UHF接收器 6按照UHF發(fā)射器11的發(fā)射特性被優(yōu)化。當(dāng)然，進(jìn)入單元7還包括一個(gè)供電單元，用來(lái)給各單元和電氣元 件提供必需的電能。這個(gè)供電單元在汽車每次啟動(dòng)時(shí)通過(guò)汽車的車載 電源來(lái)充電，例如通過(guò)單元8。另外，單元1還在機(jī)動(dòng)車內(nèi)部以及機(jī)動(dòng)車前后保險(xiǎn)杠中配置至少 一個(gè)另外的LF天線。已經(jīng)證明特別有利的是，將天線4安置在汽車 上的七處分別暴露的位置上。用戶拉動(dòng)門把手3或機(jī)動(dòng)車的其它一個(gè)部件，首先通過(guò)所有先后 控制的LF發(fā)射器4向進(jìn)入單元7發(fā)射一個(gè)喚醒信號(hào)。這個(gè)喚醒信號(hào) 非常必要，因?yàn)檫M(jìn)入單元7在不使用時(shí)處于停機(jī)狀態(tài)，即所謂的休眠 狀態(tài)，這樣可以使進(jìn)入單元7的能源消耗最低。進(jìn)入單元7的LF接 收器9接收到的喚醒信號(hào)喚醒進(jìn)入單元7中的微機(jī)單元10，它又通過(guò) UHF發(fā)射器11將特有的識(shí)別碼發(fā)送給控制裝置2。如果這個(gè)識(shí)別碼 與控制裝置2中儲(chǔ)存的識(shí)別碼不一致，車門就不會(huì)打開(kāi)。如杲識(shí)別碼 被認(rèn)可，機(jī)動(dòng)車鎖或機(jī)動(dòng)車門鎖被打開(kāi)，用戶就可以打開(kāi)汽車。借助圖2來(lái)進(jìn)一步解釋控制單元2的工作原理。通過(guò)微機(jī)單元5 來(lái)控制LF發(fā)射器4的控制單元2有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路12,來(lái)驅(qū)動(dòng)與LF發(fā)射器4匹配的、用于低頻信號(hào)的LF發(fā)射天線13，為了表達(dá)清楚， 在圖2中只繪出一個(gè)天線。其它的LF發(fā)射天線13和圖2所示的發(fā)射 天線并聯(lián)，并通過(guò)一個(gè)多路器先后受到控制。微機(jī)單元5同時(shí)還控制 UHF接收器6，特別是在接收到UHF信號(hào)并接收到確認(rèn)之后，才打 開(kāi)至少一個(gè)進(jìn)入機(jī)動(dòng)車的入口 。 UHF接收器6具有用于接收UHF信 號(hào)的UHF接收天線14。微機(jī)單元5和LF發(fā)射器4的驅(qū)動(dòng)電路12和LF天線13產(chǎn)生一 個(gè)發(fā)射信號(hào)，它由一個(gè)長(zhǎng)波范圍內(nèi)額定頻率為125kHz的高頻載波組 成。對(duì)這個(gè)高頻載波進(jìn)行調(diào)幅。由此產(chǎn)生的調(diào)幅信號(hào)包含一個(gè)位串傳 輸，將喚醒信號(hào)發(fā)送到進(jìn)入單元7。在理想的傳輸情況下， 一個(gè)矩形 信號(hào)被調(diào)制到高頻栽波的振幅上。對(duì)通過(guò)長(zhǎng)波傳輸?shù)倪@樣一個(gè)信號(hào)需 要采取種種措施，特別是在頻譜方面，因?yàn)樵圆ǖ倪厧б约爸C波成分 按照無(wú)線電規(guī)則對(duì)無(wú)線電使用許可的規(guī)定不允許超出某個(gè)規(guī)定值。LF發(fā)射器4還與一個(gè)脈沖寬度調(diào)節(jié)器、 一個(gè)預(yù)濾波器以及一個(gè) 處于反饋電路中的整流器和調(diào)節(jié)濾波器電路相連。在圖3中對(duì)這些有進(jìn)一步的描述。已證明有利的是，在LF信號(hào) 的天線13周圍1.5米的作用范圍內(nèi)采用1.41 A的天線電流是有利的。 為了不依賴電源19,即汽車的電池電壓和其它的干擾因素而達(dá)到這個(gè) 電流值，由微機(jī)單元5發(fā)出的調(diào)制信號(hào)在脈沖寬度范圍內(nèi)如此通過(guò)脈 沖寬度調(diào)制單元15來(lái)改變，使得通過(guò)一個(gè)放大電路給天線諧振電路 13提供或激勵(lì)的能量正好使天線流過(guò)上述要求的電流。通過(guò)一個(gè)寬的 脈沖周期，輸入能量提高，電流增加；而在窄的脈沖情況下，輸入能 量減少，電流降低。當(dāng)達(dá)到應(yīng)有電流值時(shí)，為了保持應(yīng)有電流值，只 需向天線13輸入少量的能量。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器12 和一個(gè)作為栽體的雙Pi帶通濾波器(Ll， Cl， Lant， C2)饋送到天 線13中。經(jīng)過(guò)一個(gè)峰值整流器17求出通過(guò)帶通濾波器的電流。所獲 得的電壓與天線電流成正比。為了保證連續(xù)的天線電流，通過(guò)微機(jī)單 元5對(duì)輸入信號(hào)脈沖寬度調(diào)制的寬度進(jìn)行增量調(diào)節(jié)。增量調(diào)節(jié)按比例 1: N來(lái)進(jìn)行，其中N表示持續(xù)調(diào)制升高的次數(shù)。已經(jīng)證明有利是，至少4個(gè)脈沖保持不變。 一旦在反饋和回歸測(cè)量中設(shè)定了一個(gè)預(yù)期的 天線電流，那么微機(jī)單元5的增量調(diào)節(jié)就以此預(yù)期值為準(zhǔn)。LF發(fā)射天線13被設(shè)計(jì)為長(zhǎng)波天線。整個(gè)發(fā)射裝置包括一個(gè)集中 放大器形式的放大裝置，其工作電壓由電源19來(lái)提供。在放大器的 輸出端直接連接著LF發(fā)射天線13。 LF發(fā)射天線13由一個(gè)在圖3中 沒(méi)有繪出的多路裝置或多路器分別激活，并按一定的順序和時(shí)間次序 接通，從而先后激活。在圖2中沒(méi)有繪出的多路器的接地支路中連接了一個(gè)用于測(cè)量 電流的電阻，特別是一個(gè)并聯(lián)電阻，它是電流調(diào)節(jié)器的一部分。電流 調(diào)節(jié)器包括一個(gè)過(guò)電流比較器形式的電流檢測(cè)器。它測(cè)量經(jīng)過(guò)LF發(fā) 射天線13和多路器輸入的發(fā)射電流。當(dāng)單元l工作時(shí)，輸入端由低頻觸發(fā)信號(hào)控制的驅(qū)動(dòng)器12在輸 出端產(chǎn)生一個(gè)矩形電壓，它通過(guò)放大器的輸出端直接用于LF發(fā)射天 線13的公共控制。同時(shí)，LF發(fā)射天線13借助多路器按照預(yù)先可設(shè) 定的時(shí)間順序先后與驅(qū)動(dòng)器12接通。這樣就可以達(dá)到一種損耗特別 小的控制方式。 一種有利的方式是把驅(qū)動(dòng)器12設(shè)置成推挽級(jí)。如前所述，饋送到相應(yīng)LF發(fā)射天線13的發(fā)射電流都被測(cè)量。 過(guò)電流比較器將發(fā)射電流與預(yù)先設(shè)定的參考值進(jìn)行比較。如果超過(guò)了 參考值，就利用 一個(gè)電流調(diào)節(jié)器使發(fā)射電流的電流極限值回落到預(yù)先 設(shè)定的參考值，即電流調(diào)整的額定值。為此過(guò)電流比較器在輸出端產(chǎn) 生一個(gè)控制或觸發(fā)信號(hào)，然后這個(gè)信號(hào)被送到驅(qū)動(dòng)器12的輸入端來(lái) 控制輸出級(jí)的輸出功率。這樣就將發(fā)射電流的實(shí)際值調(diào)整到額定值。每個(gè)LF發(fā)射天線13都被設(shè)計(jì)為發(fā)射線圏Lant，它借助一個(gè)與 之串聯(lián)的電容器C2調(diào)諧成串聯(lián)諧振。為了達(dá)到簡(jiǎn)單、省電的控制方式，由脈沖寬度調(diào)制器15在驅(qū)動(dòng) 器12上產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)。為了產(chǎn)生一個(gè)無(wú)干擾諧波的發(fā) 射信號(hào)，要使用預(yù)濾波器16。利用這個(gè)雙回路濾波器可以達(dá)到，在第 一個(gè)回路就已經(jīng)使三次諧波減弱高達(dá)45 dB。第 一和第二回路構(gòu)成了 一個(gè)雙Pi帶通濾波器(由一個(gè)連接有Ll ，Cl的輸入回路1和一個(gè)連接有Lant， C2的第二濾波回路2組成)。從而在整流器17的輸入端通過(guò)串聯(lián)電阻R產(chǎn)生了一個(gè)交流電 壓。它是流經(jīng)LF發(fā)射天線13電流的一個(gè)鏡像。這個(gè)電壓經(jīng)過(guò)整流器 17被整流。這個(gè)被整流的電壓施加在整流器17的輸出端，用作調(diào)節(jié) 濾波器18的輸入信號(hào)。一個(gè)時(shí)基信號(hào)發(fā)生器生成一個(gè)周期性的125kHz矩形數(shù)字信號(hào)。 通過(guò)這個(gè)信號(hào)中的正跳變產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波，并傳遞給比較器的反相輸 入端。在比較器的正相輸入端輸入一個(gè)來(lái)自調(diào)節(jié)濾波器18的、依賴 于天線電流振幅的電壓。天線電流的額定值或場(chǎng)強(qiáng)值通過(guò)測(cè)量點(diǎn)M來(lái)給定。 一個(gè)運(yùn)算放 大器用作調(diào)節(jié)濾波器。假設(shè)天線電流升高，則整流器17的輸入端的 交流電壓升高。這樣整流器17的輸出端處的直流電壓也成比例地升 高。這樣在調(diào)節(jié)濾波器18中運(yùn)算放大器的反相輸入端就獲得了一個(gè) 比同相輸入端測(cè)量點(diǎn)M上的電壓額定值還高的正電壓。這個(gè)電壓差 被積分。調(diào)節(jié)濾波器18的輸出電壓因而降低。調(diào)節(jié)濾波器18的輸出 電壓被輸入到脈沖寬度調(diào)制器15中。從而使正脈沖變窄，因?yàn)殡pPi 帶通濾波器的能量已經(jīng)變小了。其結(jié)果是，整流器17輸入端的電壓 變小。實(shí)際值和額定值之間的差變小，這樣就調(diào)節(jié)到正確的值上。借助流程圖4進(jìn)一步描述這個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程。為了在例如新啟動(dòng)或未定義的工作狀態(tài)下在一定的發(fā)射時(shí)間之 后將實(shí)際值U—korrektur最快地調(diào)節(jié)到給定值，在積分濾波器的Pl 階段先預(yù)調(diào)節(jié)成粗略值U0。 這個(gè)過(guò)程借助信號(hào) LF—DC_FILT—VAL—UPO( 見(jiàn) 圖 3) — 直 持 續(xù) 到 LF—FILT—SETUP—UPO = LOW。為了離開(kāi)此預(yù)先i殳定的值以及為了 激活PWM (脈沖寬度調(diào)制)，在釋放之后通過(guò)信號(hào) LF MODULATION UPO和LF—FILT SETUP—UPO=HIGH接通 (FILT—OUT—VAL—HLDUPO=LOW )，也就是說(shuō)P2階段內(nèi)的調(diào)節(jié) 過(guò)程像前面所述的那樣被激活。這樣，在P2.1階段載波信號(hào)未經(jīng)調(diào)制地被發(fā)射出去(PWM out)，流經(jīng)天線電流(I_Antenne)被采集，再調(diào)節(jié)，如同從UJCorrektur 的波動(dòng)上所看到的那樣。在接下來(lái)的發(fā)射階段P3.1中，信號(hào)FILT_OUT—VAL_HLD_UPO -HIGH,因而確定PWM比率固定，直到數(shù)據(jù)傳遞周期結(jié)束。從這個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始，數(shù)據(jù)二進(jìn)制碼可以通過(guò)栽波的100%調(diào)制來(lái) 傳遞。因?yàn)樵圆ǖ慕油ê蛿嚅_(kāi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于栽波的時(shí)間常數(shù)，所以通過(guò)前 面的措施和一個(gè)相應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)傳遞周期持續(xù)時(shí)間，來(lái)避免 U一Korrektur以及相應(yīng)栽波振幅的飄移。在設(shè)定的數(shù)據(jù)傳遞周期持續(xù)時(shí)間P3之后，又開(kāi)始調(diào)節(jié)周期。為了在一個(gè)較寬的工作電壓范圍上低損耗地驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路，存在 一個(gè)PWM信號(hào)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生預(yù)先設(shè)定重復(fù)頻率的脈沖寬度調(diào)制信 號(hào)，其中，PWM (基礎(chǔ))信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率比較高，最好是數(shù)字 信號(hào)頻率的數(shù)倍。為了傳遞數(shù)字信號(hào)，要將數(shù)字信號(hào)上迭加到PWM 信號(hào)上，也就是說(shuō)，對(duì)PWM基礎(chǔ)信號(hào)實(shí)施相應(yīng)較低頻率的調(diào)幅。PWM 信號(hào)控制以開(kāi)關(guān)方式工作的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，同時(shí)帶通預(yù)濾波器連接在發(fā) 射天線之前。圖5和圖6示出了另一實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的大部 分元件，特別是單元l，由一個(gè)數(shù)字調(diào)節(jié)器和一個(gè)電子數(shù)字構(gòu)件代替。 由計(jì)算器單元5_1及其附屬外圍設(shè)備5一2組成的微機(jī)單元5負(fù)責(zé)數(shù)字 式調(diào)節(jié)。LF發(fā)射器用從Antl到Ant8的8個(gè)天線來(lái)表示。脈沖寬度調(diào)制 的控制直接由微機(jī)單元5通過(guò)其輸出端口 QPWM中的一個(gè)來(lái)進(jìn)行。 通過(guò)微機(jī)單元5，脈沖寬度調(diào)制可以被數(shù)字式調(diào)節(jié)，也可以在參數(shù)已 知的條件下直接被計(jì)算和直接設(shè)定。通過(guò)輸出端口 CLK輸出一個(gè)時(shí) 鐘信號(hào)，這個(gè)信號(hào)為整個(gè)外圍電路提供時(shí)程。在圖5中，從Antl到 Ant8的每個(gè)LF發(fā)射天線的天線電流通過(guò)一個(gè)合路器21輸入到一根 導(dǎo)線中，并通過(guò)一個(gè)比較器與應(yīng)有天線電流進(jìn)行比較。比較的結(jié)果經(jīng) 由輸入端口 COMP送到微機(jī)單元5。多路器20和合路器21由微機(jī)單 元5并行控制。此外還存在一個(gè)8選1的解碼器21—1。在圖6中此合路器被二極管Dl到D8廉價(jià)地代替。數(shù)字式調(diào)節(jié)通過(guò)施加在輸入端口 COMP上的輸入值來(lái)實(shí)現(xiàn)。那 里有天線電流的實(shí)際值與預(yù)先設(shè)定的額定值之間的比較值。依靠這個(gè) 結(jié)果，微機(jī)單元5通過(guò)輸出端口 QPWM來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器12，從而控制 脈沖寬度。如果各個(gè)值都預(yù)先計(jì)算出來(lái)，上面描述的調(diào)節(jié)也可以避免。 這些值可以按照下列公式計(jì)算LF發(fā)射天線13的電流有效值如下計(jì)算<formula>formula see original document page 14</formula>式中PWM一nS為脈沖寬度的持續(xù)時(shí)間值，單位為納秒，Linear_Fakt為天線電流的平方與天線電阻的乘積，U—Batt為電源電壓。相反，如果已知天線電流的有效值，或者如果想設(shè)定它，那么脈沖寬度(單位為納秒)如下計(jì)算<formula>formula see original document page 14</formula>這樣就可以數(shù)字地計(jì)算出所要的值，并直接設(shè)定。在圖7中借助一個(gè)三個(gè)天線的實(shí)施例描述了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。微控 制器5JL向從Ant一Ol到Ant—03的天線發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，同時(shí)這些信 號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器12輸入到設(shè)置成分支多路器的多路器20中。通過(guò)這種 配置、電路和如圖7所示的結(jié)構(gòu)，可以以特別簡(jiǎn)單的方式獲得直流電 壓。這個(gè)電壓是天線中電流的一個(gè)鏡像，這樣就可以理想地控制天線， 并優(yōu)化天線電流。通過(guò)圖7所選擇的結(jié)構(gòu)可以有利地在一塊電路板上 配置從C—AntJ)l到C—Ant—03的諧振電容器和從CI—VK到C3—VK 的電容器。這樣也可以獲得作為天線電流樣本的電壓UDC。通過(guò)圖7所示的結(jié)構(gòu)無(wú)需復(fù)雜的電氣結(jié)構(gòu)和高費(fèi)用，就可以獲得 電壓UDC。如果現(xiàn)在這樣選擇電容器C1—VK和C—Ant—01，讓它們 相等，那么作用于這些電容器上的電壓會(huì)發(fā)生180。的相位旋轉(zhuǎn)。這樣 的優(yōu)點(diǎn)是可以避免諧波。借助圖8再次進(jìn)一步闡述由兩個(gè)耦合的LC帶通濾波器和中間連 接的分支多路器20組成的發(fā)射單元特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式。第一個(gè)帶通是由第一線圏Ll和第一電容器組構(gòu)成的預(yù)濾波器。 這里所述的是天線Ant一Ol被激活，而其他兩個(gè)天線Ant_02和Ant一03 未被激活的情況。因?yàn)槎嗦菲?0被設(shè)計(jì)成分支多路器，對(duì)于各個(gè)未被激活的天線 Ant_02和Ant_03，位于第一和第二個(gè)帶通之間的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè) 可控制的晶體管與地電位相連接。其中，最好采用CMOS半導(dǎo)體作 為晶體管，它們可以非常快速地切換發(fā)射天線，特別是切接時(shí)間小于 400nS。與機(jī)械式開(kāi)關(guān)繼電器相反，在只使用半導(dǎo)體的情況下，具有 多路器系統(tǒng)幾乎無(wú)限的使用壽命和可靠性的附帶優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)將未被激活的天線Ant—02和Ant—03的各個(gè)節(jié)點(diǎn)借助開(kāi)關(guān) S2, S3連接到地電位上，對(duì)于交流電壓，這些未被激活的天線的電容 器C2—VK， C3_VK與被激活的天線Ant_01的電容器C1_VK并聯(lián)， 這樣，電容器C1—VK、 C2—VK和C3—VK的這種并聯(lián)電路構(gòu)成了第 一電容器組。直接串聯(lián)的電容器C1一VK因而可以設(shè)計(jì)成小得多，這 對(duì)于包含較大數(shù)量獨(dú)立天線的系統(tǒng)導(dǎo)致費(fèi)用的明顯節(jié)省。第二個(gè)帶通包括作為電感的LF天線Ant一01和至少有一個(gè)電容 器(這里為C—Ant_01)的第二個(gè)電容組。第一個(gè)帶通因此由線圏Ll和目前未4吏用的天線Ant—02， Ant—03 的耦合電容器C2—VK， C3—VK構(gòu)成。這些電容器通過(guò)CMOS多路器 開(kāi)關(guān)接地。未激活的天線由相應(yīng)的Rs—Ant—xx、 L—Ant—xx和C—Ant—xx組 成。未激活天線的阻抗用公式lb和lc表示。未激活天線2的阻抗Z—Ant—02—Ausgeschaltet為<formula>formula see original document page 15</formula>未激活天線3的阻抗Z—Ant—03—Ausgeschaltet為<formula>formula see original document page 16</formula>第二個(gè)帶通是激活的天線(在圖8中為AntJ)l)。這個(gè)天線被 調(diào)諧到發(fā)射頻率上，其中阻抗由Rs_Ant_01、 C_Ant_01和CI—VK決 定。激活天線的阻抗計(jì)算如公式la中所示。激活天線1的阻抗Z Ant 01 Aktive為<formula>formula see original document page 16</formula>因?yàn)榘雽?dǎo)體多路器在接通狀態(tài)下不是理論上的零歐姆，而是千分之幾歐姆，所以會(huì)通過(guò)C2JVK， C3—VK的視在電流在多路器上產(chǎn)生 幾毫伏殘留電壓。因?yàn)樵趦蓚€(gè)未激活的天線的情況下，兩個(gè)調(diào)諧電容 器通過(guò)多路器并聯(lián)連接，所以這些未激活的天線的調(diào)諧電容器的電容這樣這兩個(gè)未激活的天線相對(duì)于發(fā)射頻率，從而在發(fā)射頻率下通 過(guò)提高串聯(lián)阻抗來(lái)阻止串?dāng)_(見(jiàn)上面的公式lb或lc)。 抑制串?dāng)_的公式如le所示。 由未激活天線的阻抗失諧導(dǎo)致的串?dāng)_抑制 當(dāng) 且時(shí) 串?dāng)_抑制為<formula>formula see original document page 16</formula>未激活天線的實(shí)際串?dāng)_電流由if和lg求出。 在導(dǎo)通的多路器上的電壓未激活天線2的串?dāng)_電流為<formula>formula see original document page 16</formula>未激活天線3的串?dāng)_電流為實(shí)際的測(cè)量顯示，串?dāng)_在小于0.05% (-66dB)的數(shù)量范圍內(nèi)， 也就是說(shuō)，激活的天線中2000 mA的發(fā)射電流在未激活的天線中產(chǎn)生 小于1 mA的串?dāng)_電流。當(dāng)激活的天線切換為Ant 02或Ant 03時(shí)，計(jì)算原理保持不變。附圖標(biāo)記列表1單元2控制設(shè)備3門把手4LF發(fā)射器5微機(jī)單元6UHF接收器7進(jìn)入單元8單元9LF接收器10微機(jī)單元11UHF發(fā)射器12驅(qū)動(dòng)器13LF發(fā)射天線14UHF接收天線15脈沖寬度調(diào)制器16預(yù)濾波器17整流器18調(diào)節(jié)濾波器19電源20多路器21合路器22 地線(參考)5_1 計(jì)算器單元5_2 外圍設(shè)備21_1 8選1解碼器RM1至RM8 電阻Dl至D8 二級(jí)管Antl至Ant8 LF發(fā)射天線Ant—01至Ant—03 LF發(fā)射天線C1—VK至C3一VK電容器C—Ant_01至C—Ant—03 電容器UDC 電壓CLK 時(shí)鐘COMP， COMP1 輸入端口QPWM 輸出端口
權(quán)利要求
1.用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)，包括至少一個(gè)安置在機(jī)動(dòng)車上的、發(fā)射低頻長(zhǎng)波信號(hào)的發(fā)射單元(4)和多個(gè)相應(yīng)的、安裝在汽車暴露位置上的低頻天線(13)，其特征在于，發(fā)射單元(4)具有兩個(gè)耦合的LC帶通濾波器，其中，第一個(gè)帶通是預(yù)濾波器，由第一線圈(L1)和至少包括一個(gè)電容器(C1 VK，C2 VK，C3 VK，......)的第一電容器組組成，以及第二個(gè)帶通由用作電感的LF天線(Lant)和至少包括一個(gè)電容器(C2，C Ant 01，C Ant 02，......)的第二電容器組組成。
2. 如權(quán)利要求l所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在于，第一個(gè)帶 通具有一個(gè)對(duì)所有天線公共的線圏(Ll)，而且對(duì)每個(gè)天線都有一個(gè)自己的電容器(Cl VK， C2VK，......)。
3. 如權(quán)利要求1所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在于，存在一個(gè) 多路器(20)，通過(guò)它以多路方法把天線(13)按先后順序分別與發(fā) 射單元(4)相連接，其中多路器(20)安置在第一和第二個(gè)帶通之 間。
4. 如權(quán)利要求3所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在于，多路器(20 ) 為分支多路器，在其中，對(duì)于各個(gè)未激活的天線， 一個(gè)位于第一和第 二個(gè)帶通之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)可控制的晶體管與地電位相連接，而對(duì) 于激活的天線，這個(gè)節(jié)點(diǎn)不與地電位相連接，使得信號(hào)從發(fā)射單元通 過(guò)第一個(gè)帶通到達(dá)激活的天線。
5. 如權(quán)利要求4所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在于，第一個(gè)帶 通具有一個(gè)對(duì)所有天線公共的線圏(Ll)，而且對(duì)每個(gè)天線都有一個(gè)自己的電容器(Cl VK， C2 VK， C3 VK)，通過(guò)把未激活的天線 (Ant—02， Ant—03)的節(jié)點(diǎn)連接(S2， S3)到地電位上，使得對(duì)于交流電壓，這些未激活的天線的電容器(C2VK， C3VK)與激活天線 (Ant 01 )的電容器(Cl VK )并聯(lián)，這樣，電容器(Cl VK， C2 VK，C3VK)的這種并聯(lián)構(gòu)成了第一電容器組。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，發(fā)射單元U)用125kHz的載波頻率工作。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，天線(13)中的天線電流通過(guò)一個(gè)脈沖寬度調(diào)制裝置調(diào)節(jié)。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，微機(jī)單元(5)根據(jù)天線電流控制脈沖寬度調(diào)制器(15)的 脈沖寬度的方法是，當(dāng)電流太低時(shí)，微機(jī)單元就使脈沖變寬，當(dāng)天線 電流超出了希望值時(shí)，就使脈沖變窄。
9. 如權(quán)利要求8所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在于，微機(jī)單元 (5)以增量方式改變脈寬。
10. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特征在 于，微機(jī)單元(5)通過(guò)一個(gè)帶通濾波器得出天線電流值。
11. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，微機(jī)單元(5)按照如下公式計(jì)算LF發(fā)射天線(13)中電流 的有效值<formula>formula see original document page 3</formula>式中PWM—nS為脈沖寬度的持續(xù)時(shí)間值，單位為納秒， Linear—Fakt為天線電流的平方與天線電阻的乘積， U_Batt為電源電壓， I—A n t—eff為天線電流的有效值。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，微機(jī)單元(5)在所希望的天線電流有效值已知的條件下， 按如下公式計(jì)算脈沖寬度調(diào)制器(15)的脈沖寬度，單位為納秒<formula>formula see original document page 3</formula>式中PWM—nS為脈沖寬度的持續(xù)時(shí)間值，單位為納秒， Linear—Fakt為天線電流的平方與天線電阻的乘積， U Batt為電源電壓，I_Ant_eff為天線電流的有效值。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的進(jìn)入控制系統(tǒng)，其特 征在于，除了至少一個(gè)安置在機(jī)動(dòng)車中的發(fā)射單元(4)外還設(shè)置有 至少一個(gè)接收單元(6)，它們受控于至少一個(gè)微機(jī)單元(5)，接收 單元(6)被設(shè)計(jì)成用于接收UHF-信號(hào)，發(fā)射單元(4)被設(shè)計(jì)成用 于發(fā)射低頻長(zhǎng)波信號(hào)，另外還包括一個(gè)受控于微機(jī)單元(5)的閉鎖 單元；同時(shí)存在一個(gè)移動(dòng)單元(7)，在這個(gè)單元中安置有一個(gè)低頻 長(zhǎng)波信號(hào)接收器(9)，用于接收安置在機(jī)動(dòng)車中的發(fā)射單元(4)發(fā) 出的低頻長(zhǎng)波信號(hào)，在移動(dòng)單元中還安置有一個(gè)UHF-發(fā)射器(11)， 在接近和/或觸動(dòng)機(jī)動(dòng)車上的一種配置或裝置時(shí)，發(fā)射單元(4)發(fā)出 一個(gè)由微機(jī)單元(5)產(chǎn)生的喚醒信號(hào)，安置在移動(dòng)單元(7)中的微 機(jī)單元(19)在接收到喚醒信號(hào)后被喚醒，并且移動(dòng)單元(7)通過(guò) UHF-發(fā)射器(11)發(fā)出一個(gè)識(shí)別信號(hào)，如果這個(gè)識(shí)別信號(hào)與機(jī)動(dòng)車 內(nèi)微機(jī)單元(5)中存在的識(shí)別碼一致，閉鎖單元被打開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入控制系統(tǒng)。它包括至少一個(gè)安置在機(jī)動(dòng)車上的發(fā)射單元和至少一個(gè)接收單元，它們受控于至少一個(gè)微機(jī)單元。其中接收單元用于接收UHF信號(hào)，發(fā)射單元用于發(fā)射低頻長(zhǎng)波信號(hào)。另外還有一個(gè)閉鎖單元，它也受控于微機(jī)單元，當(dāng)代碼一致時(shí)，閉鎖裝置就打開(kāi)機(jī)動(dòng)車的進(jìn)入入口。發(fā)射單元具有兩個(gè)耦合的LC帶通濾波器，其中第一個(gè)帶通是預(yù)濾波器，由第一線圈和至少包括一個(gè)電容器的第一電容器組組成，第二個(gè)帶通由用作電感的LF天線和至少包括一個(gè)電容器的第二電容器組組成。最好在第一和第二個(gè)帶通之間存在一個(gè)多路器，通過(guò)它以多路復(fù)用方法把天線按先后順序分別與發(fā)射單元相連接。
文檔編號(hào)G07C9/00GK101218608SQ200680025018
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者伯納德·藤科尼 申請(qǐng)人:康蒂特米克微電子有限公司