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29.05.2015

HF-Technik für einen neuen berührungslosen Autoschlüssel

Der Autozulieferer Marquardt wird den NFC-Leser-IC AS3914 von ams in einer neuen Serie berührungsloser Tür- und Zündschlossmodule einsetzen. Marquardt wählte den AS3914, weil dieser selbst dann eine sehr verlässliche NFC-Verbindung aufbaut, wenn er in der Nähe von metallhaltigen Komponenten montiert ist.

Für ein berührungsloses Autotürschloss wird ein NFC-Modul von Marquardt in den Türgriff montiert, ein zweites in die Mittelkonsole. Im Türgriff baut das 13,56-MHz-Modul eine Verbindung zu jedem Standard-NFC-Tag (oder einem Tag-Emulator) auf, etwa einem Mobiltelefon, einer Smartwatch oder einem Tablet. Der Autofahrer muss dazu dieses Gerät lediglich in die unmittelbare Nähe des Türgriffes bringen. Das System hat eine Reichweite von etwa 4 cm. Sobald ein autorisierter Tag erkannt wird, sendet das Modul einen Steuerbefehl an die Fahrzeugelektronik, die dann die Türen entriegelt. Auch das zweite Modul in der Mittelkonsole muss erst eine Verbindung zu dem "Schlüsselgerät" aufbauen, bevor sich der Motor starten lässt.

Das Modul von Marquardt wird in der nächsten Fahrzeuggeneration eines europäischen Premium-herstellers zu finden sein. Ein Vorserienmodell wurde im Februar 2015 auf dem Mobile World Congress ausgestellt.

Im Autotürgriff muss der NFC-Leser in einem für die HF-Ausbreitung sehr ungünstigen Umfeld arbeiten. Die großen Blechflächen der Autotür und zusätzliche Designspangen am Türgriff wirken als unerwünschter Reflektor, der einen großen Teil der HF-Energie des Lesers ablenkt. Marquardts Entwicklungsingenieure stellten fest, dass der AS3914 unter diesen Bedingungen deutlich zuverlässiger arbeitet als NFC-Leser-ICs des Wettbewerbs. Das liegt daran, dass der AS3914 eine hohe HF-Ausgangsleistung von bis zu 1 W und eine hohe Empfängerempfindlichkeit mit einer Funktion zur automatischen Abstimmung der Antenne verbindet (AAT Automatic Antenna Tuning), die die Dämpfung und Verzerrung des Funkfelds durch metallische Komponenten des Fahrzeugs kompensiert.

Mit dem AS3914 kann Marquardt die gewünschte Reichweite von 4 cm ab Türgriff unter fast allen Betriebsbedingungen erreichen, sogar bei verchromtem Türgriff. Diese Reichweite ist für die genannte Anwendung ideal. Der Nutzer muss sein "Schlüsselgerät" nicht direkt an den Türgriff halten (was die Anwendung vereinfacht), aber das Auto entriegelt sich unerwünscht nicht schon dann, wenn der Nutzer in einem Abstand von mehr als 4 cm an ihm vorbeigeht.

Ein weiterer Vorteil des AS3914 ist sein niedriger Stromverbrauch: Eine stromsparende kapazitive/ induktive Aufweckfunktion sucht ständig nach Tags, sie weckt aber den leistungsfähigen NFC-Sender erst dann, wenn sie einen Tag innerhalb der Reichweite gefunden hat. In der kapazitiven Betriebsart braucht diese Funktion bei einem Polling alle 100 ms gerade einmal 5 µA.

Das NFC-Modul von Marquardt ist nicht auf die Anwendung im Türgriff und in der Mittelkonsole beschränkt. Man erwartet seinen Einsatz auch im Zubehörmarkt in Produkten mit berührungsloser Schlüsselfunktion, die direkt hinter der Windschutzscheibe montiert werden sollen. Auch hier muss das Modul in einem metallischen Umfeld arbeiten, wo die hohe Empfängerempfindlichkeit und die hohe HF-Ausgangsleistung des AS3914 erforderlich sind.

Der AS3914 ist in Musterstückzahlen verfügbar. Die Produktion von Stückzahlen wird Ende 2015 anlaufen. Der AS3914 ist eine Variante des AS3911B und für die Automobilanwendung gedacht: Die Testabdeckung des AS3914 wurde auf die Erfordernisse der Automobilindustrie angepasst.

Weiterführende Information
Unternehmensinformation

ams AG

Tobelbader Str. 30
AT 8141 PREMSTÄTTEN
Tel.: +43 3136 500-0
Fax: +43 3136 500-5692

Internet:www.ams.com
E-Mail: sensors <AT> ams.com



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