Marquardt chooses RF technology from ams for new contactless car key application Marquardt wählt HF-Technik von ams für einen neuen berührungslosen Autoschlüssel
2015/05/27
The tiny ams AS3914 NFC reader IC in a car’s door handle enables ‘touch to open’ function when coupled with a driver’s smartphone, smart watch or tablet
German versionUnterpremstaetten, Austria (27 May, 2015), ams AG (SIX: AMS), a leading provider of high performance sensors and analog ICs, today announced that automotive equipment supplier Marquardt is using its AS3914 NFC reader IC in a new series of contactless door lock and ignition control modules.
Marquardt, a mechatronics specialist and long-standing supplier to leading car manufacturers around the world, chose the AS3914 because it enables very reliable NFC coupling even when mounted in close proximity to sheet metal. The device also offers lower average power consumption than competing NFC reader ICs.
For contactless key applications, the Marquardt NFC module is mounted inside the door handle, and also in the car’s center console (inside the cabin). In the door handle, the 13.56MHz module couples with any standard NFC card (tag) or tag emulator, such as a mobile phone, smart watch or tablet. The driver simply has to touch their device to the handle; the system has an operating range of around 4cm. On recognizing the authorized tag’s identity, the module instructs an electronic control unit (ECU) to unlock the car.
A second module in the center console must again perform contactless coupling with the driver’s tag before enabling the car to start.
The Marquardt module will be used in the next generation of production vehicles from one of Europe’s premium car makers. A pre-production demonstration was on show at the Mobile World Congress exhibition in February 2015.
In the door handle application, the NFC reader has to operate in conditions hostile to RF transmissions: the sheet metal of the car door acts as an unwanted antenna, deflecting much of the RF energy emitted by the reader. Marquardt’s design engineers found that the AS3914 offered far more predictable and reliable performance in these conditions than other NFC reader ICs did.
This is because the AS3914 combines high RF output power of up to 1W, high sensitivity, and a unique Automatic Antenna Tuning (AAT) feature which compensates for attenuating and distorting effects, such as those caused by the metal surfaces in vehicles.
Using the AS3914, Marquardt is able to achieve a range from the door handle of 4cm in almost all operating conditions, even in car designs which have a chrome metal overlay on the plastic door handle. This range is ideal for the application, since it avoids the need for the driver to precisely position the tag or tag emulator next to the handle, making it easy to use, while preventing the user from inadvertently unlocking the car when passing near the door at a range of more than 4cm.
An additional benefit of the AS3914 is its low power consumption: a low-power capacitive/inductive wake-up function continually scans for tags, and wakes up the high-power NFC transmitter when it detects that a tag has moved into range. This low-power wake-up feature draws just 5µA in capacitive mode when polling every 100ms.
The door handle and center console applications are not the only uses for the Marquardt NFC module: it is also expected to be used in aftermarket ‘contactless key’ products designed to be mounted directly behind the windshield. Here too the module must operate in a metallic environment, calling for the optimized receiver sensitivity and high RF output power of the AS3914.
‘The automotive environment is a difficult place for an NFC device to work in because of the large amount of metal in the surrounding environment. To succeed in this application, Marquardt drew on the unique strengths of the AS3914. ams is delighted to have been able to support such a forward-thinking company in developing a wholly new product for the automotive market. Marquardt has opened up a path that many others in the automotive industry can now be expected to follow,’ said René Wutte, Senior Marketing Manager at ams.
In a statement, Marquardt said: ‘ams and its AS3914 have been a delight to work with from start to finish. Even with early prototypes, we were able to achieve far longer range with the AS3914 than with competing reader ICs, and that meant that our design team could get to market faster with a greater tolerance for the difficult operating conditions in which our module will be deployed.’
The AS3914 is sampling now and will be in volume production at the end of 2015. The AS3914 is a variant of the existing AS3911B, and is intended for use in automotive applications: the AS3914’s test coverage has been adapted to meet the requirements of automotive product manufacturers.
About Marquardt:
Marquardt has been a successful, international and independent family enterprise for 90 years. We are a leading manufacturer in the field of electro-mechanical and electronic switches and switching systems. Our products are used by many well-known automobile manufacturers and our systems are also found in household appliances and other industrial applications. In the field of power tool switches, we are the global market leader. The Marquardt Group operates in all the important markets all over the world and has offices at 14 locations with more than 8,000 employees in total - and everyone makes sure that ideas develop into marketable, cutting-edge technologies. In 2014, our annual turnover was more than 830 million Euro.
More information on www.marquardt.com.
Unterpremstätten, Österreich (27. Mai 2015). Die ams AG (SIX: AMS), ein führender Entwickler und Hersteller von hochwertigen analogen ICs und Sensoren, gibt bekannt, dass der Autozulieferer Marquardt den NFC-Leser-IC AS3914 von ams in einer neuen Serie berührungsloser Tür- und Zündschlossmodule einsetzen wird.
Der Mechatronik-Spezialist Marquardt und langjähriger Zulieferer führender Automobilhersteller weltweit wählte den AS3914, weil dieser selbst dann eine sehr verlässliche NFC-Verbindung aufbaut, wenn er in der Nähe von metallhaltigen Komponenten montiert ist. Der Chip verbraucht weiterhin weniger Strom als NFC-Leser-ICs des Wettbewerbs.
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 Premiumherstellers 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.
"Das Automobil ist für ein NFC-Gerät ein schwieriges Umfeld, weil ein Auto nun einmal hauptsächlich aus Blech besteht. Um in einem solchen Umfeld zu bestehen, baut Marquardt auf die einzigartigen Stärken des AS3914. Wir bei ams freuen uns sehr, dass wir eine so innovative Firma bei der Entwicklung eines komplett neuen Produkts für den Automobilmarkt unterstützen konnten. Marquardt hat hier einen Weg eröffnet, dem viele Zulieferer folgen werden", sagt René Wutte, Senior Marketing Manager bei ams.
Marquardt sagt: "Während der ganzen Entwicklungsphase hatten wir eine hervorragende Unterstützung von ams, den AS3914 in die Applikationen anzupassen. Schon mit den ersten Prototypen können wir eine weitaus größere Reichweite erzielen als mit Leser-ICs des Wettbewerbs. Das bedeutete für unser Entwicklerteam, dass wir mit unserem Modul schneller am Markt waren und mehr Reserven für die schwierigen Umfeldbedingungen haben, in denen unser Produkt eingesetzt wird.“
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.
Über Marquardt:
Marquardt ist seit 90 Jahren ein erfolgreiches, internationales und unabhängiges Familienunternehmen. Marquardtist ein führender Hersteller im Bereich elektromechanischer und elektronischer Schalter und Schaltersysteme. Die Produkte werden von vielen bekannten Automobilherstellern eingesetzt. Die Systeme sind auch in Haushaltsgeräten und Industrieanwendungen zu finden. Im Bereich der Elektrowerkzeugschalter ist Marquardt Weltmarktführer. Die Marquardt-Gruppe zählt weltweit über 8.000 Mitarbeiter an vierzehn Standorten in zehn Ländern zu ihrem Team – und alle sorgen dafür, dass aus Ideen marktfähige Spitzentechnologien werden. Im Jahr 2014 lag der Jahresumsatz bei 838 Millionen Euro.
Kontakt:
MARQUARDT GmbH
Michael Barthel
Manager Corporate Communications & General Services
T +49 7424 99-2365
Michael.Barthel@marquardt.de