ISO/TS 22239-2:2009
(Main)Road vehicles — Child seat presence and orientation detection system (CPOD) — Part 2: Resonator specification
Road vehicles — Child seat presence and orientation detection system (CPOD) — Part 2: Resonator specification
ISO/TS 22239-2:2009 specifies the child seat presence and orientation detection (CPOD) resonator as part of the CPOD system. It defines the electrical and environmental requirements to be met by the resonators as a condition for CPOD compatibility.
Véhicules routiers — Système de détection de la présence d'un siège enfant et de son orientation (CPOD) — Partie 2: Spécifications relatives aux résonateurs
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
ТЕХНИЧЕСКИЕ ISO/TS
УСЛОВИЯ 22239-2
Первое издание
2009-12-15
Дорожный транспорт. Системы
обнаружения присутствия и
ориентации детского автомобильного
кресла (CPOD).
Часть 2.
Технические условия к резонатору
Road vehicles. Child seat presence and orientation detection system
(CPOD)
Part 2: Resonator specification
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава
Ссылочный номер
ISO/TS 22239-2:2009(R)
©
ISO 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на установку интегрированных шрифтов в компьютере, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все меры
предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами – членами ISO. В
редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просим информировать Центральный секретариат по
адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2009
Все права сохраняются. Если не задано иначе, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия офиса ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации
пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Содержание Страница
Предисловие .iv
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .2
4 Компоненты резонатора CPOD.2
5 Требования к катушке.2
6 Электрические свойства.3
6.1 Цифровой протокол резонатора .3
6.2 Поток битов поднесущей .5
6.3 Модуляция .7
6.4 Параметры модуляции.16
7 Согласование резонатора по времени.18
7.1 Общие положения .18
7.2 Включение питания.18
7.3 Сброс .18
7.4 Уместные параметры синхронизации и сброса.19
8 Параметры электрические и окружающей среды.20
8.1 Абсолютные максимальные номиналы .20
8.2 Рабочие диапазоны.21
8.3 Условия хранения .21
9 Проверка совместимости резонатора CPOD .21
10 Квалификация резонатора на воздействие внешних факторов.22
10.1 Профиль применения.22
10.2 Общие параметры проверки .23
10.3 Рабочие состояния.24
10.4 Параметрический тест и проверка параметра.24
10.5 Испытания на сответствие техническим условиям .25
10.6 Испытание на электромагнитную совместимость (EMC).38
10.7 Испытание на электростатический разряд .47
10.8 Испытание под нагрузкой магнитного поля.50
10.9 Блок схема квалификации (соответствия техническим условиям).51
Приложение A (нормативное) Схема проверки совместимости резонатора CPOD .52
Приложение B (нормативное) Параметры проверки совместимости резонатора CPOD .58
Приложение C (нормативное) Непрерывная проверка параметров.61
Приложение D (нормативное) Эталонный резонатор CPOD .63
© ISO 2009 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основной задачей технических комитетов является подготовка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения не менее
75% комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
В других обстоятельствах, в частности, когда возникает срочная коммерческая потребность в таких
документах, технические комитеты могут принять решение на публикацию других типов нормативного
документа:
- общедоступные технические условия ISO (ISO/PAS) представляет согласие между техническими
экспертами в рабочей группе ISO. Она принимается для публикации, если её одобряют более 50%
членов вышестоящего комитета, участвующих в голосовании;
- технические условия ISO (ISO/TS) представляет согласие между членами технического комитета.
Она принимается для публикации, если её одобряют 2/3 членов комитета, участвующих в
голосовании
Документ ISO/PAS или ISO/TS пересматриваются через три года, чтобы принять одно из следующих
решений: документ соответствует для использования в течение последующих трех лет;
пересмотренный документ становится международным стандартом или он должен быть выведен из
обращения. Если статус документа ISO/PAS или ISO/TS подтверждается, то он снова
пересматривается через последующие три года, после чего документ должен быть преобразован в
международный стандарт или отозван.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
ISO/TS 22239-2 подготовил Технический комитет ISO/TC 22, Автотранспортные средства,
подкомитет SC 12 Пассивные системы защиты для обеспечения безопасности в аварийной
ситуации
ISO 22239 состоит из следующих частей под общим заголовком: Дорожный транспорт. Системы
обнаружения наличия и ориентации детского автомобильного кресла (CPOD):
⎯ Часть 1. Технические условия и методы испытания
⎯ Часть 2. Технические условия к резонатору
⎯ Часть 3. Маркировка
iv © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ISO/TS 22239-2:2009
Дорожный транспорт. Системы обнаружения присутствия и
ориентации детского автомобильного кресла (CPOD).
Часть 2.
Технические условия к резонатору
1 Область применения
Настоящая часть ISO/TS 22239 задает резонатор, являющийся частью системы обнаружения
присутствия и ориентации детского автомобильного кресла (CPOD – Child seat presence and orientation
detection). Он определяет электрические требования и условия окружающей среды, которым должны
отвечать резонаторы, чтобы обеспечивать свою совместимость с компонентами системы CPOD.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы являются обязательными для применения настоящего документа.
Для устаревших ссылок применяется только цитируемое издание. Для недатированных ссылок
применяется самое последнее издание ссылочного документа (включая поправки).
ISO 10605:2008, Транспорт дорожный. Методы испытания на электрические помехи от
электростатических разрядов
ISO 11452-1, Транспорт дорожный. Методы испытания компонентов на электрические помехи от
узкополосной излучаемой электромагнитной энергии. Часть 1. Общие принципы и терминология
ISO 11452-2, Транспорт дорожный. Методы испытания компонентов на электрические помехи от
узкополосной излучаемой электромагнитной энергии. Часть 2. Экранированная оболочка,
облицованная абсорбером
ISO 11452-3, Транспорт дорожный. Методы испытания компонентов на электрические помехи от
узкополосной излучаемой электромагнитной энергии. Часть 3. Ячейки с поперечной
электромагнитной волной (TEM)
ISO 20653, Транспорт дорожный. Степени защиты (IP-Код). Предохранение электрического
оборудования от посторонних предметов, воды и доступа
ISO/TS 22239-1:2009, Дорожный транспорт. Система обнаружения присутствия и ориентации
детского кресла (CPOD). Часть 1. Технические требования и методы испытания
ISO 22241-1, Двигатели дизельные. Ингибитор коррозии AUS 32. Часть 1. Требования качества
IEC 60068-2-11, Испытания на воздействие внешней среды. Часть 2. Испытания. Испытание Ka:
Соляной туман
IEC 60068-2-38, Испытания на воздействие внешней среды. Часть 2: Испытания. Испытание Z/AD:
Составное циклическое испытание на воздействие температуры и влажности
IEC 60068-2-60, Испытания на воздействие внешней среды Часть 2: Испытания. Испытание Ke:
Испытание на коррозию в текучей газовой смеси
© ISO 2009 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
3 Термины и определения
В настоящем документе применяются термины и определения, данные в ISO/TS 22239-1.
4 Компоненты резонатора CPOD
Резонатор CPOD должен состоять из катушки и электроники. Он может быть заключен в оболочку, как
показано на Рисунке 1. Чтобы успешно пройти проверку на совместимость, разные компоненты
должны удовлетворять определенные требования. Транспондеры должны быть пассивными, т.е. они
должны брать энергию из магнитного поля, созданного датчиком CPOD.
Обозначение
1 оболочка
2 электроника
3 катушка
Рисунок 1— Компоненты резонатора CPOD
5 Требования к катушке
Катушка резонатора CPOD должна быть воздушной обмоткой эллиптической формы. Конфигурация
катушки зонда резонатора определяется видом, показанным на Рисунке 2.
2 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
P , P векторы положения, установленные по уравнению (1)
1(x,y) 2(x,y)
Рисунок 2 — Конфигурация катушки резонатора
Векторы положения внутренней и внешней формы катушки характеризуются уравнением (1) с
параметрами, как задано в Таблице 1.
22
⎛⎞ ⎛ ⎞
xy
P=+ = 1 (1)
⎜⎟ ⎜ ⎟
(,xy)
xy
mm
⎝⎠ ⎝ ⎠
Таблица 1 — Параметры конфигурации катушки
Размеры в миллиметрах
Параметр мин. макс.
x — 60
m,outer
y — 35
m,outer
x 53 —
m,inner
y 28 —
m,inner
d — 8
6 Электрические свойства
6.1 Цифровой протокол резонатора
Путем генерирования модулированного магнитного поля, которое обнаруживается приемными
антеннами датчика CPOD в сидении, резонатор должен передавать протокол цифровых данных,
который постепенно создается, как показано на Рисунке 3.
© ISO 2009 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
a
Заголовок: Последовательность 12 битов с логическим значением бита =1.
b
Последовательности синхронизации: Последовательность трех логических переходов 0/1.
c
Бит четности: Проверка на нечетность для бита T1, T4.
d
Бит делителя: Бит делителя поднесущей:
1 → делитель на 40, левый резонатор;
0 → делитель на 56, правый резонатор.
e
Тип детского кресла: T1 . T4.
Рисунок 3 — Протокол резонатора CPOD
Дополнительная информация о типе детского кресла предоставляется через биты типа детского
кресла, как определено в Таблице 2.
Таблица 2 — Классификация типов детских кресел
Тип T4 T3 T2 T1 Описание
0 0 0 0 0 не разрешается
1 0 0 0 1 ребенок сидит лицом против хода движения
2 0 0 1 0 ребенок сидит лицом по ходу движения
откидное детское сидение, резонаторы в
3 0 0 1 1
жестком соединении с детским сидением
откидное детское сидение, резонаторы не
4 0 1 0 0
соединяются с детским сидением
5 0 1 0 1 кресло “booster cushion” для малышей
6 0 1 1 0 переносные люльки “carry-cots”
7
0 1 1 1 тип еще не определен
8 1 0 0 0 тип еще не определен
9 1 0 0 1 тип еще не определен
10 1 0 1 0 тип еще не определен
11 1 0 1 1 тип еще не определен
12 1 1 0 0 тип еще не определен
13 1 1 0 1 тип еще не определен
14 1 1 1 0 тип еще не определен
15 1 1 1 1 тип еще не определен
Протокол должен циклически повторяться, если существующее магнитное поле все еще присутствует.
Следовательно, после бита T4, следующий бит снова должен быть первым битом части заголовка
протокола данных (см. Рисунок 4).
4 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
1 протокол резонатора
Рисунок 4 — Циклическая посылка протокола резонатора
В зависимости от того, левый или правый резонатор, частота битов протокола данных изменяется, как
показано в Таблице 3.
Таблица 3 — Частота битов протокола данных
Тип резонатора Параметр Частота протокола данных
левый f f /40/8 = f /320
data,left TX TX
правый f f /56/8 = f /448
data,right TX TX
6.2 Поток битов поднесущей
Каждое значение бита протокола резонатора в соответствии с Рисунком 3 логически суммирует восемь
последовательных битов одного и того же логического значения (далее определенные как биты
поднесущей) с другой, более высокой частотой битов (далее определенной как частота поднесущей).
Отношение между битами протокола данных и битами поднесущей показано на Рисунке 5.
Обозначение
1 протокол данных резонатора
2 поток битов поднесущей
Рисунок 5 — Различие между исходным состоянием и манчестерским кодированием резонатора
Чтобы подготовить биты поднесущей для передачи, каждое значение бита поднесущей должно быть
кодировано манчестерским кодом, как показано на Рисунке 6.
© ISO 2009 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
1 значения битов поднесущей
2 результирующий манчестерский код
Рисунок 6 — Манчестерское кодирование значений битов поднесущей
Значение 1 битов поднесущей должно вызывать переход от нулевого (LOW) до высокого (HIGH)
уровня в структуре манчестерского кода. Значение 0 бита поднесущей должно вызывать переход от
высокого (HIGH) до нулевого (LOW) уровня в структуре манчестерского кода .
Таблица 4 — Частота битов поднесущей, f
subcarrier
Тип резонатора Параметр Частота протокола данных
левый f f /40
subcarrier TX
правый f f /56
subcarrier TX
Если имеется переход от 0 до 1 в протоколе данных резонатора, то результирующий манчестерский
код показывает фазовый сдвиг a ±180° (фазовая манипуляция, PSK).
Частота потока битов поднесущей, а также фазовый угол соответствующего манчестерского кода,
должны быть использованы для модуляции магнитного поля, генерированного резонатором, например,
Рисунок 7 показывает основную структуру аналогового внешнего интерфейса резонатора. Импеданс
LC – осциллятора управляется манчестерским кодом, выведенным потоком битов поднесущей,
например, высокий (HIGH) уровень в манчестерском коде ведет к состоянию один импеданса
осциллятора (состояние HIGH); нижний уровень в манчестерском коде ведет к состоянию два
(состояние LOW) имепеданса осциллятора.
6 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
1 магнитное поле
2 резонатор
3 катушка резонатора
4 логика управления
5 изменение импеданса LC- осциллятора
Рисунок 7 — Пример электрической структуры аналогового внешнего интерфейса резонатора
6.3 Модуляция
6.3.1 Общие положения
Резонаторы должны осуществлять фазовую модуляцию сигнала в приемной антенне, который
демодулируется электронным блоком управления (ECU) CPOD. В зависимости от магнитного поля,
снабжающего резонаторы энергией, эти резонаторы должны создавать соответствующее магнитное
поле, которое обеспечивает совместимость со всеми системами, совместимыми с CPOD.
Манчестерский код потока битов, заданного в 6.2, должен быть использован для физического
управления состоянием модуляции.
Способность резонатора CPOD генерировать фазовую модуляцию сигнала в приемной антенне,
которая может оцениваться датчиком CPOD, характеризуется двумя параметрами: параметр W
устанавливает способность резонатора давать после демодуляции достаточную приемную амплитуду
сигнала датчику, совместимому с CPOD, параметр N задает максимальную мощность шума на выходе
демодулятора.
Оба параметра выводятся с использованием следующей методики. Блок-схема этой методик
объясняется в 6.3.2 – 6.3.10.
© ISO 2009 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Рисунок 8 —Методика вывода W(H ) и N(H ) для напряженности магнитного поля H
TX TX TX
6.3.2 Полезный сигнал резонатора Ф (t)
RESO,NORM
Так как датчики CPOD обычно имеют сильную магнитную связь между передающей антенной и
приемными антеннами, то полезный сигнал резонатора в магнитном поле резонатора уменьшается до
компонента, перпендикулярного к существующему магнитному полю передатчика, которое также
наполняет приемные антенны. Диаграмма фазы амплитуды на Рисунке 9 показывает отношение
между существующим магнитным полем и результирующим магнитным потоком резонатора.
8 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
Φ компонент магнитного потока передатчика, снабжающий резонатор энергией
TX→RESO
ϕ фазовый угол между полем резонатора и магнитным потоком резонатора, высокое состояние модуляции
H
Φ амплитуда магнитного потока резонатора, высокое состояние модуляции
H
ϕ фазовый угол между полем передатчика и магнитным потоком резонатора, низкое состояние модуляции
L
Φ амплитуда магнитного потока резонатора, низкое состояние модуляции
L
Рисунок 9 — Диаграмма фазы амплитуды резонатора
Магнитный поток, генерированный резонатором, который наполняет приемную антенну,
накладывается на часть магнитного поля, генерированного передающей антенной, который также
наполняет приемную антенну. Результирующий магнитный поток Φ в приемной антенне показан на
RX
Рисунке 10 .
© ISO 2009 – Все права сохраняются 9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
ϕ (t) фазовая угловая модуляция в приемной антенне
RX
Φ компонент поля передатчика, наполняющего приемную антенну
TX→RX
ϕ фазовый угол между полем передатчика и магнитным потоком транспондера, высокое состояние
H
модуляции
Φ амплитуда магнитного потока резонатора, наполняющего приемную антенну, высокое состояние
H
модуляции
ϕ фазовый угол между полем передатчика и магнитным потоком транспондера, низкое состояние
L
модуляции
Φ амплитуда магнитного потока резонатора, наполняющего приемную антенну, низкое состояние
L
модуляции
Рисунок 10 — Результирующий магнитный поток в приемной антенне
Только квадратурная часть магнитного потока, генерируемого резонатором, лежит в основе
требований совместимости CPOD (в зависимости от физической реализации резонатора, эта часть
магнитного потока, будучи в фазе с полем передатчика, подводящего энергию, может изменяться в
сильной степени).
10 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Полезный сигнал Φ (t) определяется уравнением (2):
RESO,NORM
ΦΦ(tt)=×abs[ ( )] sin arg[Φ (t)] )= abs(Φ (t))× sin[ϕ(t)] (2)
{ }
RESO,NORM
RESO RESO RESO
где
Φ ()t есть комплексное значение амплитуды Ф за время;
RESO RESO
arg[Φ (t)] есть разность фаз между Ф и Φ ()t (см. Рисунок 10).
RESO TX RESO
6.3.3 Фильтрование низких частот
Перед выполнением быстрых преобразований Фурье (FFT) на Φ (t), сигнал должен пройти
RESO,NORM
через фильтр низких частот третьего порядка, так как обычно влиянием гармоник на выходной сигнал
демодулятора датчика CPOD можно пренебречь для частотных компонентов выше 9-ой гармоники.
Таблица 5 задает фильтр нижних частот, который надо использовать.
Таблица 5 — Определение фильтра нижних частот
Параметр мин. макс.
Конец полосы пропускания
W 20 20
p_low
кГц
Начало полосы подавления
W 100 100
s_low
kHz
Затухание в полосе пропускания
R 0 1
p_low
dB
Затухание в полосе подавления
R 60 —
s_low
dB
6.3.4 Спектральное содержимое Ф (t)
RESO,NORM
Хотя поток битов в манчестерском коде, рассмотренный в 6.2, содержит только два дискретных
состояния (HIGH и LOW), переход в магнитный поток, генерированный резонатором, занимает
определенное время, как показано пунктиром на Рисунке 10. Рисунок 11 дает пример для
Ф (t) как функцию времени .
RESO,NORM
© ISO 2009 – Все права сохраняются 11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
X1 время (мс)
X2 Φ (t) в функции времени
RESO,NORM
Y магнитный поток резонатора (V⋅s)
Рисунок 11 — Переходы во время модуляции (пример)
Очевидно, спектральное содержимое магнитного потока содержит основную гармонику с поднесущей
частотой потока битов и несколько гармоник, как показано на Рисунке 12.
Обозначение
X1 f (kHz)
X2 спектральное содержимое Φ (t)
RESO,NORM
Y амплитуда магнитного потока (V⋅s)
a
основная гармоника.
Рисунок 12 — Спектральное содержимое Ф (t) (пример)
RESO,NORM
12 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Спектральное содержимое Ф (t) зависит от частоты f и напряженности магнитного поля
RESO,NORM TX
H , снабжающего резонатор энергией.
TX
6.3.5 Полезный сигнал Θ (f ,H )
TX TX
Спектральное содержимое Ф (t) (см. Рисунок 12 для примера) показывает частоту бита поднесущей
RX
ая ая ая
(основная гармоника) фазовой модуляции Ф (t). Четные гармоники (2 , 4 , 6 , и т.д.) обычно не
RX
оказывают никакого влияния на рабочую характеристику. Поэтому они не рассматриваются в этой
части ISO/TS 22239 и могут иметь, также как их фазовые углы по отношению к основной гармонике,
произвольные значения.
ья ая
Берутся только нечетные гармоники (основная, 3 , 5 и т.д.), чтобы определить и вычислить
следующий полезный сигнал Θ (f ,H ):
TX TX
ьей ой ой ой
Θ (f ,H ) = основная гармоника − 1/3*3 гармоники − 1/5*5 гармоники − 1/7*7 гармоники − 1/9*9
TX TX
гармоники, и т.д.
Получение значений для Θ (f ,H ) за полный частотный диапазон f качественно ведет к
TX TX TX
получению кривой, показанной на Рисунке 13.
Рисунок 13 — Качественная кривая Θ (f ,H ) для H = const
TX TX TX
6.3.6 Мощность полезного сигнала P (f ,H )
Θ TX TX
2
Мощность полезного сигнала P (f ,H ) определяется как P (f ,H ) = Θ (f ,H ) .
Θ TX TX Θ TX TX TX TX
6.3.7 Мощность шумов P (f ,H )
NOISE TX TX
Для того, чтобы вывести мощность шумов, P (f ,H ), содержимое спектра резонатора
NOISE TX TX
Φ (t) (см. Рисунок 12) должно быть учтено без составляющей постоянного тока, основной
RESO,NORM
гармоники (нечетной и четной) и ее гармоник (установка на 0). Оставшаяся часть должна быть
взвешена по частоте. Взвешивание выполняется путем умножения результирующего спектра на
весовую функцию (см. Рисунок 14). Результирующее спектральное содержание показано на Рисунке 15.
© ISO 2009 – Все права сохраняются 13
---------------------- Page: 17 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
Обозначение
Y весовая функция
Рисунок 14 — Весовая функция и результирующее шумовое спектральное содержимое ϕ (t)
RX
Обозначение
Y амплитуда шумов (V)
Рисунок 15 — Результирующее шумовое спектральное содержимое ϕ (t)
NORM
Мощность шумов определяется как:
2
Pf( ,H )= noise_spectrum (3)
NOISE TX TX
∫
f
Мощность шумов зависит от частоты f и напряженности магнитного поля H , снабжающего
TX TX
резонатор энергией.
14 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 18 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
6.3.8 Отношение сигнал-шум (SNR)
Для того, чтобы получить отношение сигнала к шуму (SNR), должна быть вычислена мощность
полезного сигнала, а также мощность шумов. Величина SNR определяется из решения уравнения (4):
Pf(,H )
Θ TX TX
SNR(,f H )= (4)
TX TX
Pf(,H )
NOISE TX TX
Чтобы характеризовать рабочую характеристику резонатора, величина SNR должна быть
зарегистрирована по частоте и напряженности магнитного поля.
6.3.9 Определение W(H )
TX
Вследствие того факта, что имеются только установки дискретных частот, на которые может быть
настроен передатчик CPOD, функция Θ (f ,H ) (см. 6.3.5) должна оцениваться в рамках частотного
TX TX
окна, в котором средняя частота является переменной. Частотное окно имеет определенную ширину
Δ f (см. Рисунок 16). Это имеет место по причине того, что частота передачи может изменяться
BAND
среди датчиков CPOD.
Рисунок 16 — Оценка W(H ) при данной напряженности поля передатчика
TX
W(H ) определяется как
TX
⎡⎤
WH()=εmax minΘ f f−Δf /2.f+Δf /2 ,H (5)
()
TX ({}TX C BAND C BAND TX )
⎣⎦
при ffε .f .
()
C TX,min TX,max
При сдвиге частотного окна по Θ (f ,H ) с ff= .f , должно быть записано:
TX TX CTX,min TX,max
⎡⎤
WH()==H max minΘ fε f−Δf / 2.f+Δf / 2 ,H (6)
()
TX ({}C C BAND C BAND TX )
⎣⎦
Это должно быть сделано для всех значений HHε .H .
( )
TX OP,min OP,max
© ISO 2009 – Все права сохраняются 15
---------------------- Page: 19 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009
6.3.10 Определение N(H )
TX
Величина N(H ) задает минимальное отношение сигнал-шум (SNR) в частотном диапазоне f в
TX TX
случае, когда Θ(f ,H ) ≥ W(H ) (см. Рисунок 17 для объяснения). В математических терминах,
TX TX TX
NH=εmin SNR⎡⎤f f .f ,H (7)
() ( )
{}
TX TX 1 2 TX
⎣⎦
Рисунок 17 —Пример интерполяции W(H )
TX
6.4 Параметры модуляции
W(H ) и N(H ) должны отвечать требованиям, заданным в Таблице 6.
TX TX
Таблица 6 — спецификация W(H ), N(H )
TX TX
Параметр Определение мин. макс.
a
W
synch полоса Δ f = 2 185 кГц, измеренная в соответствии с 6.3.9; как определено
BAND
—
измерение начинается с T после интервала сброса поля на Рисунке 18
Vspk STARTUP
a
N
synch полоса Δ f = 2 185 кГц, измеренная в соответствии с 6.3.10; как определено
BAND
—
измерение начинается с T после интервала сброса поля на Рисунке 19
dB STARTUP
b
W
полоса Δ f = 2 185 кГц, измеренная в соответствии с 6.3.9; как определено
asynch
BAND
—
измерение начинается после T , нет интервала сброса поля на Рисунке 18
Vspk DELAY
b
N
asynch полоса Δ f = 2 185 kHz, измеренная в соответствии с 6.3.10; как определено
BAND
—
измерение начинается после T , нет интервала сброса поля
...
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 22239-2
First edition
2009-12-15
Road vehicles — Child seat presence and
orientation detection system (CPOD) —
Part 2:
Resonator specification
Véhicules routiers — Système de détection de la présence d'un siège
enfant et de son orientation (CPOD) —
Partie 2: Spécifications relatives aux résonateurs
Reference number
ISO/TS 22239-2:2009(E)
©
ISO 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2009
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 CPOD resonator components . 2
5 Coil requirements . 2
6 Electrical properties . 3
6.1 Digital resonator protocol. 3
6.2 Subcarrier bitstream. 5
6.3 Modulation. 7
6.4 Modulation parameters . 16
7 Resonator timing . 18
7.1 General. 18
7.2 Power-up. 18
7.3 Reset . 18
7.4 Relevant timing and reset parameters. 19
8 Electrical and environmental parameters . 20
8.1 Absolute maximum ratings. 20
8.2 Operating ranges . 21
8.3 Storage conditions . 21
9 CPOD resonator compatibility test . 21
10 Resonator environmental qualification . 22
10.1 Application profile . 22
10.2 Common test parameters . 23
10.3 Operating states. 24
10.4 Parametrical test and parameter checking . 24
10.5 Qualification tests. 25
10.6 Electromagnetic compatibility (EMC) test.38
10.7 Electrostatic discharge (ESD) test. 47
10.8 Magnetic field stress test. 50
10.9 Qualification flow chart . 51
Annex A (normative) CPOD resonator compatibility test set-up . 52
Annex B (normative) CPOD resonator compatibility test parameters. 58
Annex C (normative) Continuous parameter check . 61
Annex D (normative) CPOD reference resonator. 63
© ISO 2009 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of document:
— an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
— an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 22239-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 12,
Passive safety crash protection systems.
ISO/TS 22239 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Child seat presence
and orientation detection system (CPOD):
⎯ Part 1: Specifications and test methods
⎯ Part 2: Resonator specification
⎯ Part 3: Labelling
iv © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 22239-2:2009(E)
Road vehicles — Child seat presence and orientation detection
system (CPOD) —
Part 2:
Resonator specification
1 Scope
This part of ISO/TS 22239 specifies the child seat presence and orientation detection (CPOD) resonator as
part of the CPOD system. It defines the electrical and environmental requirements to be met by the resonators
as a condition for CPOD compatibility.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10605:2008, Road vehicles — Test methods for electrical disturbances from electrostatic discharge
ISO 11452-1, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated
electromagnetic energy — Part 1: General principles and terminology
ISO 11452-2, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated
electromagnetic energy — Part 2: Absorber-lined shielded enclosure
ISO 11452-3, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated
electromagnetic energy — Part 3: Transverse electromagnetic mode (TEM) cell
ISO 20653, Road vehicles — Degrees of protection (IP-Code) — Protection of electrical equipment against
foreign objects, water and access
ISO/TS 22239-1:2009, Road vehicles — Child seat presence and orientation detection system (CPOD) —
Part 1: Specifications and test methods
ISO 22241-1, Diesel engines — NOx reduction agent AUS 32 — Part 1: Quality requirements
IEC 60068-2-11, Environmental testing — Part 2: Tests. Test Ka: Salt mist
IEC 60068-2-38, Environmental testing — Part 2: Tests. Test Z/AD: Composite temperature/humidity cyclic
test
IEC 60068-2-60, Environmental testing — Part 2: Tests — Test Ke: Flowing mixed gas corrosion test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 22239-1 apply.
© ISO 2009 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
4 CPOD resonator components
The CPOD resonator shall consist of a coil and of electronics. It might be encapsulated by a housing as
indicated in Figure 1. In order to pass the resonator compatibility test successfully, the different components
shall meet the requirements defined. The transponders shall be passive, i.e. they shall take their energy out of
the magnetic field produced by the CPOD sensor.
Key
1 encapsulation/housing
2 electronics
3 coil
Figure 1 — CPOD resonator components
5 Coil requirements
The CPOD resonator coil shall be an air coil with an elliptical shape. The geometry of the resonator probe coil
is defined as indicated in Figure 2.
2 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
P , P position vectors determined by Equation (1)
1(x,y) 2(x,y)
Figure 2 — Resonator coil geometry
The position vectors of the inner and outer shape of the coil are described by Equation (1) with parameters as
specified in Table 1.
22
⎛⎞ ⎛ ⎞
xy
P=+ = 1 (1)
⎜⎟ ⎜ ⎟
(,xy)
xy
mm
⎝⎠ ⎝ ⎠
Table 1 — Coil geometry parameters
Dimensions in millimetres
Parameter min. max.
x — 60
m,outer
y — 35
m,outer
x 53 —
m,inner
y 28 —
m,inner
d — 8
6 Electrical properties
6.1 Digital resonator protocol
By generating a modulated magnetic field that is detected in the receiving antennae of the CPOD sensor in
the seat, the resonator shall transmit a digital data protocol which is built up as indicated in Figure 3.
© ISO 2009 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
a
Header: Sequence of 12 bits with logical bit value = 1.
b
Synchronization sequence: Sequence of three logical 0/1 transitions.
c
Parity bit: Odd parity for T1-, T4-bit.
d
Divider bit: Subcarrier divider bit:
1 → divider by 40, left resonator;
0 → divider by 56, right resonator.
e
Child seat type: T1 . T4.
Figure 3 — CPOD resonator protocol
Additional information about the child seat is provided via the child seat type bits as defined in Table 2.
Table 2 — Child seat type classification
Type T4 T3 T2 T1 Description
0
0 0 0 0 not allowed
1
0 0 0 1 rear-facing child seat
2 0 0 1 0 forward-facing child seat
convertible child seat, resonators in
3 0 0 1 1
stiff connection with child seat
convertible child seat, resonators not
4
0 1 0 0
connected with child seat
5 0 1 0 1 booster cushion
6 0 1 1 0 carry-cots
7 0 1 1 1 not yet defined
8 1 0 0 0 not yet defined
9 1 0 0 1 not yet defined
10 1 0 1 0 not yet defined
11 1 0 1 1 not yet defined
12
1 1 0 0 not yet defined
13
1 1 0 1 not yet defined
14
1 1 1 0 not yet defined
15 1 1 1 1 not yet defined
The protocol shall be repeated cyclically if the exiting magnetic field is still present. Thus, after the T4 bit, the
next bit shall again be the first bit of the header part of the data protocol (see Figure 4).
4 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
1
l
1
time
time
Key
1 resonator protocol
Figure 4 — Cyclical sending of the resonator protocol
Depending on whether it is a left or a right resonator, the bit frequency of the data protocol varies as shown in
Table 3.
Table 3 — Data protocol bit frequency
Resonator type Parameter Data protocol frequency
left f f /40/8 = f /320
data,left TX TX
right f f /56/8 = f /448
data,right TX TX
6.2 Subcarrier bitstream
Every resonator protocol bit value in accordance with Figure 3 logically summarizes eight consecutive bits of
the same logical value (hereafter defined as subcarrier bits) with another, higher bit frequency (hereafter
defined as subcarrier frequency). The relation between data protocol bits and subcarrier bits is indicated
in Figure 5.
Key
1 resonator data protocol
2 subcarrier bitstream
Figure 5 — Difference between original and resonator Manchester coding
In order to prepare the subcarrier bits for transmission, every subcarrier bit value shall be Manchester coded,
as indicated in Figure 6.
© ISO 2009 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
1 subcarrier bit values
2 resulting Manchester code
Figure 6 — Manchester coding of subcarrier bit values
A subcarrier bit value of 1 shall cause a LOW to HIGH transition in the Manchester code pattern. A subcarrier
bit value of 0 shall cause a HIGH to LOW transition on the Manchester pattern.
Table 4 — Subcarrier bit frequency, f
subcarrier
Resonator type Parameter Data protocol frequency
left f f /40
subcarrier TX
right f f /56
subcarrier TX
If there is a 0 to 1 transition or a 1 to 0 transition in the resonator data protocol, the resulting Manchester code
shows a ±180° phase shift (phase shift keying, PSK).
The frequency of the subcarrier bitstream, as well as the phase angle of the concerned Manchester code,
shall be used to modulate the magnetic field generated by the resonator, e.g. Figure 7 shows the main
structure of the analogue front end of a resonator. The impedance of the LC oscillator is controlled by the
Manchester code derived by the subcarrier bitstream, e.g. a HIGH level in the Manchester code leads to state
one of the oscillators impedance (HIGH state); a low level in the Manchester Code leads to state two
(LOW state) of the oscillator’s impedance.
6 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
1 magnetic field
2 resonator
3 resonator coil
4 control logic
5 impedance variation of LC oscillator
Figure 7 — Exemplified electrical structure of resonator analogue front end
6.3 Modulation
6.3.1 General
The resonators shall produce a phase modulation in the receiving antenna which is demodulated by the
CPOD electronic control unit (ECU). Depending on the magnetic field supplying the resonators with energy,
these shall produce a corresponding magnetic field that assures compatibility with all CPOD-compatible
systems. The Manchester code of the bitstream specified in 6.2 shall be used to control physically the state of
modulation.
The ability of a CPOD resonator to generate a phase modulation in the receiving antenna, which can be
evaluated by the CPOD sensor, is characterized by two parameters: the parameter W determines the ability of
the resonator to produce sufficient receiving amplitude in a CPOD-compatible sensor after demodulation; the
parameter N specifies a maximum noise power at the demodulator’s output.
Both parameters are derived using the following procedure, whose blocks are explained in 6.3.2 to 6.3.10.
© ISO 2009 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Figure 8 — Procedure to derive W(H ) and N(H ) for magnetic field strength H
TX TX TX
6.3.2 Useful resonator signal Ф (t)
RESO,NORM
Since CPOD sensors usually have a high magnetic coupling between transmitting and receiving antennae, the
useful resonator signal in the resonator magnetic field reduces to the component being perpendicular to the
exiting magnetic transmitter field, which is also flooding the receiving antennae. The amplitude phase diagram
in Figure 9 shows the relation between exciting magnetic field and resulting resonator magnetic flux.
8 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
Φ transmitter magnetic flux component supplying resonator
TX→RESO
ϕ phase angle between resonator field and resonator magnetic flux, high state of modulation
H
Φ amplitude of resonator magnetic flux, high state of modulation
H
ϕ phase angle between transmitter field and resonator magnetic flux, low state of modulation
L
Φ amplitude of resonator magnetic flux, low state of modulation
L
Figure 9 — Resonator amplitude phase diagram
The magnetic flux generated by the resonator, which is flooding the receiving antenna, superposes to the part
of the magnetic flux generated by the transmitting antenna, which also floods the receiving antenna. The
resulting magnetic flux Φ in the receiving antenna is indicated in Figure 10.
RX
© ISO 2009 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
ϕ (t) phase angle modulation in receiving antenna
RX
Φ transmitter field component flooding receiving antenna
TX→RX
ϕ phase angle between transmitter field and transponder magnetic flux, high state of modulation
H
Φ amplitude of resonator magnetic flux flooding receiving antenna high state of modulation
H
ϕ phase angle between transmitter field and transponder magnetic flux, low state of modulation
L
Φ amplitude of resonator magnetic flux flooding receiving antenna, low state of modulation
L
Figure 10 — Resulting magnetic flux in receiving antenna
Only the quadrature part of the magnetic flux generated by the resonator underlies CPOD compatibility
requirements (depending on the physical realization of the resonator, the part of the magnetic flux being in
phase with the supplying transmitter field may vary drastically).
10 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
The useful signal Φ (t) is defined by Equation (2):
RESO,NORM
ΦΦ(tt)=×abs[ ( )] sin arg[Φ (t)] )= abs(Φ (t))× sin[ϕ(t)] (2)
{}
RESO,NORM
RESO RESO RESO
where
Φ ()t is the complex amplitude of Ф over time;
RESO RESO
arg[Φ (t)] is the phase difference between Ф andΦ ()t (see Figure 10).
RESO TX RESO
6.3.3 Lowpass filtering
Before performing the Fast Fourier transform (FFT) on Φ (t), the signal shall be filtered by a third
RESO,NORM
order lowpass filter since, usually, the influence of the harmonics on the demodulator output of the CPOD
th
sensor can be neglected for frequency components above the 9 harmonic. Table 5 specifies the lowpass
filter to be used.
Table 5 — Definition of lowpass filter
Parameter min. max.
End of pass band
W 20 20
p_low
kHz
Beginning of stop band
W 100 100
s_low
kHz
Attenuation in pass band
R 0 1
p_low
dB
Attenuation in stop band
R 60 —
s_low
dB
6.3.4 Spectral contents of Ф (t)
RESO,NORM
Although Manchester coded bitstream explained in 6.2 contains only two discrete states (HIGH and LOW), the
transition in the magnetic flux generated by the resonator takes a certain transition time, as indicated by the
dotted lines in Figure 10. Figure 11 shows an example for the Ф (t) as a function of time.
RESO,NORM
© ISO 2009 – All rights reserved 11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
X1 time (ms)
X2 Φ (t) vs time
RESO,NORM
Y resonator magnetic flux (V⋅s)
Figure 11 — Transitions during modulation (exemplified)
Obviously, the spectral content of the magnetic flux contains the fundamental with subcarrier bitstream
frequency, several harmonics, as shown in Figure 12.
Key
X1 f (kHz)
X2 spectral contents of Φ (t)
RESO,NORM
Y magnetic flux amplitude (V⋅s)
a
Fundamental.
Figure 12 — Spectral contents of Ф (t) (exemplified)
RESO,NORM
12 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
The spectral contents of Ф (t) depends on the frequency f and the magnetic field strength H
RESO,NORM TX TX
supplying the resonator.
6.3.5 The useful signal Θ (f ,H )
TX TX
The spectral contents of Ф (t) (see Figure 12 for example) shows the subcarrier bit frequency (fundamental)
RX
nd th th
of the phase modulation Ф (t). The even harmonics (2 , 4 , 6 , etc.) usually do not have any influence on
RX
the performance. Therefore, they are not addressed in this part of ISO/TS 22239 and may have, as well as
their phase angle relation with respect to the fundamental, arbitrary values.
rd th
Only the odd harmonics (fundamental, 3 , 5 , etc.) are taken to define and to calculate the useful signal
Θ (f ,H ), as follows:
TX TX
rd th th th
Θ (f ,H ) = fundamental − 1/3*3 harmonic − 1/5*5 harmonic − 1/7*7 harmonic − 1/9*9 harmonic, etc.
TX TX
Getting the values for Θ (f ,H ) over the complete f frequency range qualitatively leads to the curve
TX TX TX
shown in Figure 13.
Figure 13 — Qualitative curve of Θ (f ,H ) for H = const
TX TX TX
6.3.6 The useful signal power P (f ,H )
Θ TX TX
2
The useful signal power P (f ,H ) is defined as P (f ,H ) = Θ (f ,H ) .
Θ TX TX Θ TX TX TX TX
6.3.7 Noise power P (f ,H )
NOISE TX TX
In order to derive the power, P (f ,H ), the spectral contents of Φ (t) (see Figure 12) shall be
NOISE TX TX RESO,NORM
taken into account without the d.c. part, fundamental (odd and even) and its harmonics (set to 0). The
remaining part shall be weighted over frequency. The weighting is performed by multiplying the resulting
spectrum with the weighting function (see Figure 14). The resulting noise spectral content is shown in
Figure 15.
© ISO 2009 – All rights reserved 13
---------------------- Page: 17 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
Y weighting function
Figure 14 — Weighting function and resulting noise spectral contents of ϕ (t)
RX
Key
Y noise amplitude (V)
Figure 15 — Resulting noise spectral contents of ϕ (t)
NORM
The noise power is defined as:
2
Pf( ,H )= noise_spectrum (3)
NOISE TX TX
∫
f
The noise power depends on the frequency f and the magnetic field strength H supplying the resonator.
TX TX
14 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 18 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
6.3.8 The signal-to-noise ratio (SNR)
In order to generate the signal-to-noise ratio (SNR), the useful signal’s power as well as the noise power shall
be calculated. The SNR is defined by Equation (4):
Pf(,H )
Θ TX TX
SNR(,f H )= (4)
TX TX
Pf(,H )
NOISE TX TX
In order to characterize the performance of the resonator, SNR shall be recorded over frequency and
magnetic field strength.
6.3.9 Definition of W(H )
TX
Due to the fact that there are only discrete frequency settings that the CPOD transmitter can use, the function
Θ (f ,H ) (see 6.3.5) shall be evaluated within a frequency window whose centre frequency is variable and
TX TX
which has a defined width of ∆ f (see Figure 16). This is because the transmitting frequency may vary
BAND
between CPOD sensors.
Figure 16 — Evaluation of W(H ) at a given transmitter field strength
TX
W(H ) is defined as
TX
⎡⎤
WH=εmax minΘ f f−∆f / 2.f+∆f /2 ,H (5)
() ()
{ }
TX ( TX C BAND C BAND TX )
⎣⎦
with ffε .f .
( )
C TX,min TX,max
When shifting the frequency window over Θ (f ,H ) with ff= .f , the following shall be
TX TX C TX,min TX,max
recorded:
⎡⎤
WH==H max minΘ fε f−∆f / 2.f+∆f / 2 ,H (6)
() ()
{}
TX ( C C BAND C BAND TX )
⎣⎦
This shall be done for all HHε .H .
( )
TX OP,min OP,max
© ISO 2009 – All rights reserved 15
---------------------- Page: 19 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
6.3.10 Definition of N(H )
TX
N(H ) specifies the minimum SNR in the f frequency range where Θ(f ,H ) W W(H ) (see Figure 17 for
TX TX TX TX TX
explanation). In mathematical terms,
NH=εmin SNR⎡⎤f f .f ,H (7)
( ) ( )
{}
TX TX 1 2 TX
⎣⎦
Figure 17 — Example for interpretation of W(H )
TX
6.4 Modulation parameters
W(H ) and N(H ) shall meet the requirements specified in Table 6.
TX TX
Table 6 — W(H ), N(H ) specification
TX TX
Parameter Definition min. max.
a
W
synch ∆ f = 2 185 kHz, measured in accordance with 6.3.9; as defined in
BAND
—
measurement starts T after reset field gap Figure 18
Vspk STARTUP
a
N
synch ∆ f = 2 185 kHz, measured in accordance with 6.3.10; as defined in
BAND
—
measurement starts T after reset field gap Figure 19
dB STARTUP
b
W
∆ f = 2 185 kHz, measured in accordance with 6.3.9; as defined in
asynch
BAND
—
measurement starts after T , no reset field gap generated Figure 18
Vspk DELAY
b
N
asynch ∆ f = 2 185 kHz, measured in accordance with 6.3.10; as defined in
BAND
—
measurement starts after T , no reset field gap generated Figure 19
dB
DELAY
NOTE 1 pk = peak value.
NOTE 2 N[dB] = 10 * log [N(H )].
10 TX
a
Resonator protocol generation timing is synchronized with reader timing, since resonator was reset before.
b
Resonator protocol generation timing is asynchronous with reader timing, since resonator was not reset before.
16 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 20 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
Key
Y W [Vspk]
synch,asynch
Figure 18 — W versus magnetic field strength, H
synch,asynch TX
Key
Y N [dB]
synch,asynch
Figure 19 — N versus magnetic field strength, H
synch,asynch TX
© ISO 2009 – All rights reserved 17
---------------------- Page: 21 ----------------------
ISO/TS 22239-2:2009(E)
7 Resonator timing
7.1 General
The resonator shall meet timing requirements in order to be CPOD compliant. Figure 20 shows the relevant
parameters.
Key
1 start of modulation
2 start of modulation after reset field gap
3 reset field gap (H < H )
TX,RESET TX,RESET,max
Figure 20 — Resonator timing and reset field strength, H
TX,RESET
7.2 Power-up
For the duration of resonator power-up, T , the transmitter is switched on to enable the resonator to
POWER-UP
charge its energy storages, in order to pass a possible following reset gap in a biased state (see Figure 20).
During T , at the latest after T , the resonator shall begin to transmit its digital protocol, starting
POWERUP DELAY
with bit one.
7
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.