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Transponder überwachen Autoreifen

13.06.2003 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Das Auto ist auf dem Weg, ein mit Sensoren bestückter rollender Computer zu werden. Auch Druck und Temperatur der Reifen sind sicherheitsrelevant. Passive Transponder mit Signalverarbeitung in CMOS-Technik übermitteln beide Größen drahtlos.


Auf nur 2,5 x 3,2 Millimetern Fläche vereint der Transponderchips verschiedenste Funktionen. ©Fraunhofer IMS Zwischen Buchdeckel gezwängt oder in Autoschlüssel vergossen, führen Transponder ein eher unscheinbares Dasein. Erst wenn die Diebstahlüberwachung an der Kaufhaustür schrillt oder die Wegfahrsperre den Autoklau verhindert, werden die Systeme aktiv wahrgenommen. Doch passiv sind die kleinen elektronischen Schaltungen streng genommen selbst dann, wenn sie ihre wenigen Identifikationsdaten drahtlos übermitteln. Denn eine zeitlich endliche Batterie zu integrieren, ist besonders bei kürzeren Sendeweiten aus Kostengründen weder erwünscht noch erforderlich. Vielmehr genügt ein von außen eingestrahltes elektromagnetisches Feld, um passive Transponder mit Energie zu versorgen und zu aktivieren. Bei Sensoren, die schon heute in Fahrzeugen der gehobenen Klasse drahtlos Reifendruck und -temperatur überwachen, kommen weitere Gründe hinzu. "Batterien machen die bisher üblichen aktiven Systeme nicht nur wartungsintensiv", weiß Dr. Gerd vom Bögel, Transponderspezialist am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg. "Energiespeicher sind auch temperaturempfindlich und immerhin kann ein Reifen bei Sonne und schneller Fahrt über 100 °C warm werden."

Inzwischen werden solche Chips im kostengünstigen CMOS-Prozess in großen Stückzahlen gefertigt. Bei der passiven Variante des IMS sind alle Schaltungsbestandteile auf einem Siliziumbaustein vereint: Energieextraktor, Sensorelemente, A/D-Wandler, Mikroprozessor, Speicher für Kalibrierungsdaten und Identifikationsnummer und schließlich der Sender - auf einer Fläche von lediglich 2,5 x 3,2 Millimetern.

Mehrere Gründe sprechen dafür, solche Miniwächter in Reifen einzubauen. Mit dem Bordcomputer verbundene Systeme können den Betriebszustand der Reifen permanent überwachen. Bei einem plötzlichen Druckverlust und damit einhergehender Temperaturerhöhung erhält der Fahrer rechtzeitig ein Warnsignal - er stoppt sein Auto vor dem großen Knall. Doch viele Reifenpannen und ein erhöhter Benzinverbrauch gehen auf einen schleichenden Druckabfall zurück. Für Fahrer, die aus Gedankenlosigkeit oder Bequemlichkeit die regelmäßige Kontrolle des Reifendrucks vernachlässigen, genügen kostengünstigere Systeme, bei denen lediglich ein passiver Transponder pro Reifen mitfährt. Denkbar ist, dass erst beim nächsten Tankstopp die Werte ausgelesen und in einem Display an der Zapfsäule angezeigt werden. So oder so - schmutzige Finger wie bei der zudem zeitraubenderen konventionellen Kontrolle gehören dann der Vergangenheit an.

Ansprechpartner:
Dr. Gerd vom Bögel
Telefon 02 03 / 37 83-2 28, Fax -2 77, gerd.vomboegel@ims.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Michael Bollerott
Telefon 02 03 / 37 83-2 27, Fax -2 66, bollerott@ims.fraunhofer.de
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