TREIBER ZUR QUASI-RESONANTEN KOMMUNIKATION

MIT EINEM MOBILEN TRANSPONDER

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Kommunikation zwischen einem Treiber insbesondere seitens eines Kraftfahrzeuges und einem Transponder.

Eine Kommunikation zwischen einem Treiber seitens eines

Kraftfahrzeuges und einem Transponder z.B. für ein PÄSE

(="Passive Start and Entry System" ) und/oder RKE („Remote Keyless Entry") System ist z.B. bekannt aus DE102008031534A1.

Treiber seitens eines Kraftfahrzeuges und Transponder können z.B. nach dem an sich bekannten RFID System arbeiten, z.B. gemäß http : //rfid-handbook . de/about-rfid . html ?showall=l &limitStart=

Ein präzises Abstimmen der Sende-Frequenz eines Primär-seitigen Treibers an die tatsächliche Resonanzfrequenz eines Transponders ist bekannt aus DE19546171C1, wobei ein primärseitiges Senden mit einer (vermuteten) Nominalfrequenz des Transponders erfolgt, dann bei abgeschaltetem primärseitigem-Sender primärseitig die Transponder-Eigenresonanz-Frequenz in der Antwort des Transponders gemessen wird, und dann diese gemessene Transpon- der-Eigenresonanz-Frequenz als neue primärseitige Sendefrequenz für ein weiteres Senden der Primärseite verwendet wird.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kommunikation zwischen einem Treiber und einem Transponder zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben .

Ausgestaltungen der Erfindung können eine Kommunikation zwischen einem Treiber und einem Transponder effizient durch eine spezielle Anpassung an die Eigenfrequenzen sowohl des Transponders als auch des Treibers bei hoher Flexibilität optimieren.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausge ^¬ staltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, jeweils vereinfachend schematisch : Fig. 1 einen Treiber zum quasistationären Laden mit einer Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz oberhalb der Trei- ber-Sende-Frequenz wie in DE102013220596A1,

Fig. 2 einen Zeitverlauf beim Senden mit einem Treiber mit einer Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz oberhalb einer Trei- ber-Sende-Frequenz wie in DE102013220596A1,

aber hier mit entsprechend der Frequenz einer Transpon- der-Antwort eingestellten Pausen zwischen Zeiten des Sendens mit der Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz ,

Fig. 3 einen Treiber und einen Transponder mit Anpassung der Sendefrequenz des Treibers an die Resonanzfrequenz des Treibers wie in DE19546171C1,

Fig. 4 einen Treiber z.B. zum quasistationären Laden mit einer Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz oberhalb der Sen- de-Frequenz des Treibers und Anpassung der Sende-Frequenz des Treibers an die Transponder-Resonanzfrequenz einer z.B. induktiven Antwort des Transponders durch Anpassung von Pausen an die detektierte Transponder-Antwort-Frequenz ,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Kommunikation mit einer

Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz oberhalb der Sen- de-Frequenz des Treibers und Anpassung der Sende-Frequenz des Treibers an die Resonanzfrequenz einer Antwort des Transponders, Fig. 6 ein Fahrzeug mit einem Treiber und einem mobilen

Transponder insbesondere für ein Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System.

Fig. 1 zeigt zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung einen Treiber,

wie teilweise den in DE102013220596A1, deren Inhalt durch Inbezugnahme ergänzend Teil dieser Anmeldung wird ( incorporated by reference) .

Fig. 1 zeigt, allerdings ohne Pausen-Anpassung und/oder Laden eines Transponders damit, einen quasiresonanten Treiber, dessen Schwingkreis eine höhere Resonanzfrequenz als die Trei- ber-Trägerfrequenz (mit welcher der Treiber inklusive der Pausen sendet) hat,

wobei hierin nun nach Ausgestaltungen der Erfindung jedoch: eine oder mehrere Pausen (T4 bis T6; T8 bis T10) vor und/oder nach einer oder mehreren Schwingungen mit der Trei- ber-Resonanzfrequenz fResTrb eingefügt, weggelassen, verlängert oder verkürzt werden können

und/oder die Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz fResTrb durch Ändern z.B. einer Kapazität 4 des Schwingkreises (2, 3, 4) änderbar ist,

und wobei angepasste Pausen (T4 bis T6; T8 bis T10) und/oder eine geänderte Kapazität 4 z.B. auch zum Laden des Kondensators 4 verwendet werden können,

und wobei die Quasi-Resonanz den Vorteil haben kann, dass viel von der aufgewandten Energie abgestrahlt wird, wg. z.B. weniger Harmonischer (Schwingungen) .

Fig. 2 zeigt einen Zeitverlauf beim Senden SRI, SR5 mit einem Treiber Trb mit einer Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz f-Trb-Res größer als die (also oberhalb der) Trei- ber-Sende-Frequenz fl bzw. f2 wie in DE102013220596A1, aber hier als eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Treibers Trb mit entsprechend der Frequenz f-res-Transp einer erhaltenen Transponder-Antwort AW eingestellten Pausen (T4 bis T6; T8 bis T10) zwischen z.B. Perioden (T2 bis T4; T6 bis T8; TU bis T13) des Sendens mit der Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz f-Trb-Res (z.B. während SRI oder SR5 in Fig. 5) und/oder mit geänderter Kapazität 4 des Schwingkreises (2, 3, 4) . Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Treibers Trb .

Nach erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Treiber Trb (z.B. als Modufikation zu dem in DE102013220596A1) also derart aufgebaut sein,

-dass (z.B. wie in Fig. 4) ein Anpassen der Länge und/oder Anzahl von einer oder mehreren Pausen (T4 bis T6; = Zeiten ohne Sendens mit der Treiber-Schwingkreis-Resonanzfrequenz f-Trb-Res) vorgesehen ist,

und/oder

-dass ein Anpassen der (unter der Treiber-Resonanzfrequenz

(fResTrb) liegenden) Frequenz f2 des Träger-Schwingkreises z.B. durch eine (z.B. in Fig. 4 dargestellte) veränderliche Kapazität 4 des Träger-Schwingkreises (2, 3, 4) vorgesehen ist,

-womit (jeweils einzeln, oder kombiniert) die zweite Sen- de-Frequenz f2 mit der der Treiber Trb nach einer Antwort Aw des Transponders Transp sendet, angepasst wird an die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz fResTransp) einer vom Treiber Trb empfangenen Antwort AW eines Transponders Transp auf eine Anfrage Anf (mit einer ersten Sende-Frequenz fl in Höhe einer vermuteten / bekannten / üblichen (Soll-) Resonanzfrequenz des Transponders) des Treibers Trb hin.

Wie Fig. 4 andeutet, kann z.B. der Treiber Trb eine Fre- quenzdetektionsvorrichtung AWfDet (insbesondere in der Steu- erung 9) aufweisen, mit welcher die Frequenz fResTransp der (Grundschwingung der) vom Treiber Trb empfangenen Antwort AW eines Transponders Transp zu bestimmen ist,

z.B. aus mit einem (insbesondere in der Steuerung 9 vorgesehenen) Nulldurchgangsdetektors Zero-Det detektierten Nulldurchgängen des Stroms Ia durch eine Induktivität 2 eines Schwingkreises (2, 3, 4) des Treibers Trb,

wobei während der Messung (ZeroDet, AWfDet) der Frequenz fResTransp der (Grundschwingung einer) Antwort AW eines

Transponders Transp z.B. eine Ladeschaltung des Schwingkreises (2, 3, 4) des Treibers Trb abgeschaltet (in Fig. 4 mit Element mit Bezugszeichen 5, 10) und der Schwingkreis (2, 3, 4) des Treibers Trb aktiviert (in Fig. 4 mit Element mit Bezugszeichen 7) sein kann.

Aufgrund einer von der eine Frequenzdetektionsvorrichtung AWfDet bestimmten Frequenz fResTransp der (Grundschwingung der) vom Treiber Trb empfangenen Antwort AW eines Transponders Transp kann z.B. eine Schaltelemente-Ansteuerung Schalt-Anst festlegen, wie sie mit Signalen Sl, S2, S3 die Schaltelemente im Treiber Trb so ansteuert, dass die Dauer und/oder Anzahl von Pausen (T4 bis T6; T8 bis T10) (zwischen einem Senden mit der Treiber-Resonanzfrequenz fResTrb so angepasst werden, dass der Treiber Trb mit der Frequenz (insbesondere Grundfrequenz) f2 entsprechend der Transponder-Antwort-Frequenz fResTransp sendet .

Wenn der Treiber Trb bzw. sein Schwingkreis (2, 3, 4) mit einer unter der Treiber-Resonanzfrequenz (fResTrb) liegenden Frequenz fl oder f2 des Träger-Schwingkreises betrieben wird, kann dabei die vom Träger-Schwingkreis (2, 3, 4) abgestrahlte Anfrage Anf und/oder die nach Anpassung der Frequenz auf der Frequenz f2 gesendete Sendung eine Grundschwingung und Oberschwingungen aufweisen, wobei die Frequenz fl oder f2 der Grundschwingung jeweils kleiner als die Treiber-Resonanzfrequenz fResTrb des Träger-Schwingkreises (2, 3, 4) sein kann, was dennoch hin ^¬ sichtlich Oberschwingungen und Verlusten günstig sein kann und außerdem sehr flexibel, günstig und präzise anpassbar an Re- sonanzfrequenzen verschiedener Transponder sein kann.

Erfindungsgemäße Ausgestaltungen eines Treibers Trb und/oder eines Verfahrens können mit unterschiedlichen Transpondern Transp funktionieren, z.B. auch mit dem in Fig. 3 rechts gezeigten Transponder aus DE19546171C1.

Fig. 5 veranschaulicht als Ablaufdiagramm zu einigen Ausge ^¬ staltungen der Erfindung mögliche Abläufe:

Im Schritt SRI sendet ein Treiber Trb (z.B. zyklisch) eine Anfrage Anf mit einer ersten Sendefrequenz fl (= z.B. mit der ungefähr vermuteten Transponder-Resonanzfrequenz des Transponders Transp) .

Im Schritt SR2 erhält der Transponder Transp eine Anfrage Anf (eines Treibers Trb), lädt sich ggf. auf und sendet eine Antwort AW (z.B. durch Induktion oder Rückstreuung etc.) .

Im Schritt SR3 erhält der Treiber Trb eine Antwort AW des Transponders Transp (auf dessen Transponder-Resonanzfrequenz fResTransp) .

Im Schritt SR4 bestimmt der Treiber Trb (z.B. mit AW-fDet, ZeroDet) die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz ) der vom Treiber empfangenen Antwort AW des Transponders Transp.

Der Treiber Trb (also z.B. dessen Steuerung 9, AwfDet,

SchaltAnst) ändert z.B. durch Ändern von Pausenanzahl/ Pausenlängen (entsprechend dem Schritt SR5 in Fig. 5) seine Sendefrequenz auf eine zweite Sendefrequenz f2 (= also die gemessene Transponder-Resonanzfrequenz ) , und der Treiber Trb sendet mit dieser zweiten Sendefrequenz f2 (die dann der gemessenen Transponder-Resonanzfrequenz entspricht) eine oder mehrere weitere Sendung (en) an den Transponder Transp.

Z.B. misst der Treiber Trb (z.B. mit AW-fDet, ZeroDet) die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz ) fResTransp der vom Treiber empfangenen Antwort AW des Transponders Transp, welche Frequenz fResTransp z.B. kleiner als die Frequenz fl der Anfrage AW ist,

und ändert über die Schaltungsansteuerung SchaltAnst der Steuerung 9 Anfang T4 und/oder Ende T6 jeweils einer Pause (zwischen Zeiten des Sendens mit fResTrb) , so dass sie Pause länger wird, und zwar so dass die Frequenz f2 (aufgrund fResTrb und Pause) mit der der Treiber sendet, nun so klein ist wie die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz ) fResTransp der vom Treiber empfangenen Antwort AW des Transponders Transp.

Oder z.B. misst der Treiber Trb (z.B. mit AW-fDet, ZeroDet) die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz ) fResTransp der vom Treiber empfangenen Antwort AW des Transponders Transp, welche Frequenz fResTransp z.B. größer als die Frequenz fl der Anfrage AW ist, und ändert über die Schaltungsansteuerung SchaltAnst der Steuerung 9 Anfang T4 und/oder Ende T6 jeweils einer Pause (zwischen Zeiten des Sendens mit fResTrb), so dass sie Pause kürzer wird, und zwar so dass die Frequenz f2 (aufgrund fResTrb und Pause) mit der der Treiber sendet, nun so groß ist wie die Frequenz (=Transponder-Resonanzfrequenz ) fResTransp der vom Treiber empfangenen Antwort AW des Transponders Transp.

Anders und vereinfachend ausgedrückt können Ausgestaltungen der Erfindung vorsehen,

dass der („primär-seitige" ) Treiber- Schwingkreis (2, 3, 4) auf seiner Eigenresonanz (zeitweise) sendet, womit er besonders wenig Energie benötigt, und (dazwischen zeitweise) in den Pausen z.B. nicht sendet (und ggf. nachlädt), so dass aufgrund der Pause (n) dann am Transponder Transp die richtige Periodendauer und damit Sendefrequenz (insbesondere in Höhe etwa von dessen Transponder-Resonanzfrequenz ) ankommt, z.B.:

Periodendauer= ( Periodendauer der Treiber-seitigen Resonanz) + (Pause)

Dabei wählt man also z.B. zunächst (beim ersten Senden, also Senden einer Anfrage Anf) im Treiber Trb die Transpon- der-Nominal-Resonanz-Frequenz (= 1/ Periodendauer) durch daran angepasste Pausen (vor dem Messen) .

Dann misst man im Treiber die Transponder-Resonanzfrequenz (einer Antwort AW) und wählt für ein weiteres Senden des Treibers nach dem Messen die Pausendauer einer oder mehrerer neuer Pausen so aus, dass

Transponder-Resonanz-Frequenz = 1 / Periodendauer

(mit: Periodendauer= ( Periodendauer der Treiber-seitigen Re- sonanz) + (neue Pausendauer) ) .

Wie Fig. 6 zeigt, sind Ausgestaltungen insbesondere einsetzbar in einem Fahrzeug mit einem Treiber zur Kommunikation mit einem mobilen Transponder, insbesondere für ein Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System wie z.B. PÄSE oder RKE .

Die Anfrage Anf und/ eine oder mehrere weitere Sendung (en) des Treibers Trb an den Transponder Transp und/oder die Antwort AW und/oder weitere Antworten des Transponders Transp können z.B. zur Authentisierung (z.B. mit Challenge-Response-Verfahren oder gemeinsam bekannten Tabellen etc.) des Transponders Transp beim Treiber Trb (und/oder umgekehrt) dienen, und/oder für ein Kraftfahrzeugzugangs-und/oder-Start-System wie z.B. PÄSE (="Passive Start and Entry System" ) und/oder RKE („Remote Keyless Entry") .