DE10005558A1 - Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug

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DE10005558A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug und/oder vom Kraftfahrzeug in dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfängereinheit (1) im oder am Kraftfahrzeug und einer zweiten Sender/Empfängereinheit (2), die wenigstens in einer Transpondereinheit vorgesehen ist, deren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränderlich sein kann, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sender/Empfängereinheit (1) eine zur Abstandsmessung eingerichtete Radareinheit ist, die um ein zweikanaliges Datenübertragungssystem erweitert ist, die zweite Sender/Empfängereinheit (2) ebenfalls eine zweikanalige Datenübertragungseinheit ist, und dass die Mikrowellenfrequenzen (f¶1¶, f¶2¶) für die zweikanalige Kommunikation des Datenübertragungssystems so gewählt sind, dass ihre Differenz (f¶1¶ - f¶2¶) eine Zwischenfrequenz (f¶ZF¶) ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in je einem Überlagerungsempfänger im Empfangsteil der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) verarbeitet ist (Figur 1).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Daten­ übertragung im Kraftfahrzeug und/oder vom Kraftfahrzeug in dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfänger­ einheit im oder am Kraftfahrzeug und einer zweiten Sender/Empfängereinheit, die wenigstens in einer Trans­ pondereinheit vorgesehen ist, deren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränderlich sein kann.
Eine derartige Vorrichtung ist in IEEE Transactions on Industrial Electronics, Band 35, Nr. 2, Mai 1988 mit dem Titel "Keyless Entry System with Radio Card Transponder" beschrieben. Diese bekannte Datenübertragungsvorrichtung überträgt über eine am Kraftfahrzeug, z. B. im Außen­ spiegel oder in der Stoßstange angebrachte Induktions­ schleife eine kodierte Abfragesequenz zu einem in einer Karte von der Größe einer Kreditkarte untergebrachten Transponder, der darauf über eine Antenne eine Antwort­ sequenz abgibt. Die dabei verwendeten Sendefrequenzen liegen im Bereich von einigen Hundert kHz.
Allgemein werden für die Zugangsberechtigungen zu Fahr­ zeugen heutzutage die bislang üblichen mechanischen Schlüssel zunehmend durch elektronische Systeme wie Fern­ bedienungen über Infrarot oder Funksignale ersetzt.
D. h., dass für die Startberechtigung immer mehr elektronisch kodierte Schlüssel eingesetzt werden.
Bekannt sind auch Kommunikationssysteme zwischen Fahr­ zeugen und einer Infrastrukturinstallation z. B. zur Er­ fassung von Straßennutzungsgebühren.
Bekannt sind auch im Fahrzeug installierte Radarab­ standsmesssysteme, die im Gigahertzbereich arbeiten und einen Radarsensor an wenigstens einer Seite des Fahrzeugs zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis, z. B. einem voranfahrenden Fahrzeug oder einem geparkten Fahrzeug.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für die Abstandsmessung im Kraftfahrzeug vorhandenen Radar-Über­ tragungskanal in einfacher Weise für weitere Datenüber­ tragungsfunktionen auszunutzen, die nur in Verbindung mit einem als gültig erachteten Datenaustausch aktiviert werden. Dabei soll zum einen eine Kostenreduktion bei der Herstellung gegenüber bisherigen getrennten Radar- und Datenübertragungssystemen erreicht und zum andern die Übertragungssicherheit zwischen dem Fahrzeug und einem oder mehreren Transpondern erhöht werden.
Somit wird, um die obige Aufgabe zu lösen, zwischen dem Kraftfahrzeug und mindestens einem Transponder eine Funkverbindung aufgebaut. Eine besondere Vereinfachung bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit wird dadurch erreicht, dass jede der Sender/Empfängereinheiten über eine zweikanalige Datenübertragungseinheit verfügt, deren Mikrowellenfrequenzen für die zweikanalige Kommunikation so gewählt sind, dass ihre Differenz eine Zwischen­ frequenz ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in je einem Überlagerungsempfänger des Empfangsteils des ersten und zweiten Sender/Empfängers verarbeitbar ist.
Problematisch ist dabei die Ausrichtung der Sende-/ und Empfangsantennen zueinander, da die räumliche Lage des Transponders, insbesondere des Schlüssels (englisch "Key fob") zum Fahrzeug beliebig veränderlich ist. Z. B. befindet sich der Schlüssel in der Hosentasche des Fahrers.
Verwendet man zur Lösung dieses Problems beim Fahr­ zeugsensor eine linear polarisierte, beim Transponder eine zirkular polarisierte Antenne, vermeidet man den Fall von zwei linear polarisierten Antennen, die, wenn ihre Polarisationsrichtungen rechtwinklig zueinander stehen, eine theoretisch unendlich hohe Dämpfung des übertragenen Signals bewirken würden.
Zudem sollte beim Transponder (Schlüssel) eine oder mehrere Antennen verwendet werden, die eine möglichst kugelförmige, d. h. omnidirektionale Richtcharakteristik aufweist bzw. aufweisen.
Der zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung eingesetzte Radarsensor des Fahrzeugs wird um ein zweikanaliges Datenübertragungssystem erweitert, welches zur lokalen Kommunikation mit einem Schlüssel für "Keyless Entry"- Anwendungen und auch zur Kommunikation mit einer Installation zur Gebührenerfassung, für Telematikan­ wendungen oder andere Fernsteueranwendungen eingesetzt werden kann.
Dabei sind beide Sender bzw. Empfänger so aufgebaut, dass ihr Oszillatorsignal (LO-Signal) zum Heruntermischen im Empfangsfall verwendet wird. Die Sende- bzw. Empfangs­ frequenzen werden so ausgelegt, dass durch ihren Frequenzversatz die Bandgrenzen des verwendeten Frequenz­ bandes eingehalten werden. Deshalb braucht eine Frequenz­ stabilisierung nur auf einer Seite, auf der Seite des Kraftfahrzeugs oder auf der Seite des Transponders ein­ gesetzt zu werden. Dadurch und da handelsübliche Bauteile verwendet werden können, lässt sich das ganze Daten­ übertragungsystem kostengünstig realisieren.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Datenübertragungs­ vorrichtung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungs­ figuren anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Zeichnung
Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung, bei der die Transponderseite eine AFC- Schaltung aufweist, die einen Oszillator, der beispiels­ weise ein dielektrischer Resonanzoszillator (DRO) sein kann, in seiner Frequenz so zieht, dass die Zwischen­ frequenz konstant gehalten wird.
Fig. 2 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die durch die Frequenzdrift des DRO schwankende Zwischenfrequenz dadurch kompensiert wird, dass im Empfangszweig ein variables LO-Signal erzeugt wird, das die Zwischenfrequenz auf eine niedrigere konstante Zwischenfrequenz heruntermischt.
Fig. 3 zeigt tabellarisch die durch unterschiedliche Polarisation zwischen Feld und Antenne entstehenden zusätzlichen Dämpfungen.
Fig. 4 zeigt eine Sende/Empfangsantenne mit einem Richt­ koppler.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des im Kraftfahrzeug befindlichen Teils der Datenübertragungsvorrichtung, in dem letztere in einen bestehenden Kfz-Radarsensor integriert ist.
Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen zweikanaligen Datenübertragungsvorrichtung. Auf der linken Seite einer strichpunktierten senkrechten Linie ist die Fahrzeugseite mit einer ersten Sender/Empfängereinheit 1 und auf der rechten Seite der strichpunktierten Linie die Transpon­ derseite mit einer zweiten Sender/Empfängereinheit 2 dargestellt. Die erste Sender/Empfängereinheit 1 im oder am Fahrzeug weist einen dielektrischen Resonanzoszillator (DRO) 10 auf, dessen Oszillatorfrequenz f1 (erste Frequenz) von einem Sendemodulator 11 mit einer kodierten Sequenz z. B. in Form einer ASK (Amplitude-Shift-Keying)- Modulation moduliert wird. Statt dessen kann auch eine FSK (Frequency-Shift-Keying) oder PSK (Phase-Shift-Key­ ing-Modulation verwendet werden. Im Empfangszweig ist ein aus einem Mischer 12, einem Tiefpassfilter 13 und einem Demodulator 14 bestehender Überlagerungsempfänger vorge­ sehen. Eine erste Antenne 15 der ersten Sender/Empfänger­ einheit 1 ist eine Sendeantenne 15, die ein Signal mit der Frequenz f1 aussendet. Eine zweite Antenne 16 ist eine Empfangsantenne, die vom Transponder ein Signal mit der Frequenz f2 empfängt. Der Mischer 12 mischt das empfangene Signal mit der Frequenz f2 mit der Sende­ frequenz f1 vom DRO 10, und aus der Differenz |f1 - f2| entsteht nach der Tiefpassfilterung 13 die Zwischen­ frequenz fZF. Das in der Zwischenfrequenzlage fZF vor­ liegende Empfangssignal wird dann vom Demodulator 14 de­ moduliert. Dabei werden die beiden Frequenzen f1 und f2 so ausgewählt, dass ihre Differenz |f1 - f2| d. h. die Zwischenfrequenz fZF mit preiswerten handelsüblichen Standardbauteilen verarbeitet werden kann.
Durch die übliche und kostengünstige Realisierung des Mikrowellenoszillators mit einem dielektrischen Resonator (DR) ergibt sich ohne Stabilisierungsmaßnahmen eine bestimmte Frequenzdrift. Aus diesem Grunde wird für die Sende/Empfangsfrequenzen ein Sicherheitsabstand zu den Bandgrenzen gewählt und daraus ergibt sich ein bestimmter Frequenzversatz und damit eine Zwischenfrequenz fZF.
Auf der Transponderseite verfügt der Sendezweig der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 ebenfalls über einen dielektrischen Resonanzoszillator DRO 20 und einen diesen modulierenden Modulator 21. Die vom DRO 20 erzeugte und vom Modulator 21 modulierte Sendefrequenz f2 gelangt über einen Leistungsteiler an die Sendeantenne 26 der zweiten Sender/Empfängereinheit 2. Im Empfangsteil der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 befindet sich ebenfalls ein Überlagerungsempfänger, der aus einem Mischer 22, einem Tiefpassfilter 23 und einem Demodulator 24 besteht. Im Mischer 22 wird die Frequenz f2 des DRO 20 mit dem modulierten Signal f1, das von der ersten Sender/- Empfängereinheit 1 empfangen worden ist, herunterge­ mischt, und es entsteht die Zwischenfrequenz fZF = |f1 - f2|, die nach der Tiefpassfilterung im Tiefpassfilter 23 im Demodulator 24 demoduliert wird.
Der umgekehrte Fall, dass der Sendezweig in der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 sendet und der Empfangszweig in der ersten Sender/Empfängereinheit auf der Fahrzeugseite empfängt, funktioniert auf die gleiche Weise. Damit ist ein Vollduplexbetrieb möglich, bei dem jede der beiden Sender/Empfängereinheiten, 1 und 2 aktiv sein kann.
Der einzige Unterschied zwischen den beiden Sender/- Empfängereinheiten ist, dass einer die Frequenzregelung enthält, damit den durch die Verwendung der DROs verur­ sachten Frequenzversatz kompensiert und die Zwischen­ frequenz konstant hält. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 enthält die zweite Sender/Empfängereinheit 2 auf der Transponderseite eine AFC-Schaltung 27, die den DRO 20 so in seiner Frequenz f2 "zieht", dass die Zwischen­ frequenz fZF konstant gehalten wird. Dadurch hängt sich der DRO 20 der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 an die Frequenzdrift des ersten DRO 10 auf der Fahrzeugseite.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist auf der Fahrzeugseite identisch mit dem in Fig. 1 gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Lediglich der Empfangsteil der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 im Transponder ist gegenüber der Lösung in Fig. 1 modi­ fiziert. Die durch die Frequenzdrift der DROs 10, 20 schwankende Zwischenfrequenz fZF wird gemäß Fig. 2 dadurch kompensiert, dass diese nicht geregelt wird sondern mit einem variablen Lokaloszillatorsignal fLO auf eine niedrigere, konstante Zwischenfrequenz fZF2 herunter­ gemischt wird. Dazu sind zusätzlich ein Lokaloszillator 28, ein Mischer 30 und ein Tiefpassfilter 29 eingesetzt.
Nachstehend wird das Problem bei der Ausrichtung der Sende/Empfangsantennen 15, 16, 27, 26 der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit anhand der Fig. 3 erläutert.
Normalerweise werden bei Funkübertragungssystemen auf der Sende- und Empfangsseite gleichpolarisierte Antennen verwendet, die zumeist linear polarisiert sind. Verwendet man z. B. zwei Dipole, ergibt sich bei paralleler Ausrichtung eine maximale Signalstärke am Empfangsdipol (Dämpfung 0 dB). Sind beide Dipole um 90° gegeneinander verdreht, ist die Dämpfung (theoretisch) unendlich groß. Diese beiden Fälle sind aus der Tabelle der Fig. 3 entnehmbar. Da aber in der Umgebung der Antennen immer irgendwelche Reflexionen auftreten, ist in der Praxis dennoch ein schwaches Signal zu empfangen.
Ist nun eine Antenne davon zirkular polarisiert (zirkular rechtsdrehend oder zirkular linksdrehend) und die andere Antenne linear polarisiert, beträgt die Signaldämpfung im bestmöglichen Fall 3 dB abhängig davon, wie die Antenne in einer zur Verbindungsrichtung senkrechten Ebene gedreht wird.
Beide Antennen sollten nicht zirkular polarisiert sein, denn, falls eine nicht rundstrahlende Antenne in die der anderen Antenne entgegengesetzten Richtung ausgerichtet wird, entsteht durch Reflexionen der Fall, dass die Drehrichtung der zirkularpolarisierten Wellen entgegen­ gesetzt sind und die Dämpfung (theoretisch) unendlich groß wird.
Da bei einem durch die erfindungsgemäße Datenüber­ tragungsvorrichtung ermöglichten "Passive Entry" System die Position des Fahrzeugs im Raum als fest angenommen wird, die Orientierung des Transponders zum Fahrzeug jedoch beliebig ist, sollte auf der einen Seite eine lineare und auf der anderen Seite eine zirkulare Polarisation verwendet werden. Somit kann der Fall einer theoretisch unendlich großen Dämpfung nicht auftreten. Erfindungsgemäß wird das "Passive Entry" System im Mikro­ wellenbereich realisiert. Dann kann das Hochfrequenz­ front-end im Fahrzeug beispielsweise mit einer linear­ polarisierten Patch-Antenne versehen werden, im Schlüssel mit dem Transponder kann man ein Array aus einer oder mehreren zirkular polarisierten Patch-Antennen verwenden, um eine möglichst gute Rundstrahlcharakteristik zu erhalten.
Abgehend von den beiden in den Fig. 1 und 2 schematisch angegebenen Lösungen, bei denen je eine Sendeantenne getrennt von einer Empfangsantenne auf beiden Seiten der ersten und zweiten Sender/Empfänger­ einheit 1 und 2 vorgesehen sind, kann man auch eine sogenannte monostatische Lösung mit einem Richtkoppler verwenden. Eine solche Lösung zeigt die Fig. 4. Der Empfangszweig ist mit dem Sendezweig über einen Richt­ koppler verbunden und die Sende/Empfangsantenne ist beiden Zweigen gemeinsam.
Fig. 5 zeigt Details einer auf der Fahrzeugseite realisierten Datenübertragungsvorrichtung, die mit einem bestehenden Kfz-Radarsensor kombiniert ist. Für die Betriebsart "Datenübertragung" werden beide Hochgeschwin­ digkeitsschalter HSS1 und HSS2 geschlossen, indem sie nicht von Speicherschaltdioden angesteuert werden sondern von einer Gleichspannung. Die sonstigen Funktionsblöcke der Datenübertragungsvorrichtung sind mit den Komponenten der Sender/Empfängereinheit 1 der Fig. 1 und 2 identisch.
Die nötige AFC-Schaltung (Fig. 1 und 2) wird im Trans­ ponder, d. h. in der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 im "Key fob", in einer Bake, usw. integriert, da diese Sender/Empfängereinheit 2 im Transponder über keine Radarbetriebsart verfügt, bei der die automatische Frequenzregelung AFC abgeschaltet werden müsste.
Durch den Einsatz dieses kombinierten Radar-/Daten­ übertragungssystems wird zum einen eine Kostenreduktion bei der Herstellung gegenüber bisherigen getrennten Systemen erreicht, zum andern wird die Übertragungs­ sicherheit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder erhöht. Durch die vorteilhafte Realisierung der für beide Sender/Empfängereinheiten gemeinsamen Zwischenfrequenz, die mit kostengünstigen Standardbauteilen verarbeitet werden kann, lässt sich die erfindungsgemäß vorge­ schlagene Datenübertragungsvorrichtung leicht und kosten­ günstig in das vorhandene Fahrzeugradarsystem inte­ grieren.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug und/oder vom Kraftfahrzeug in dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfängereinheit (1) im oder am Kraftfahr­ zeug und einer zweiten Sender/Empfängereinheit (2), die wenigstens in einer Transpondereinheit vorgesehen ist, deren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränder­ lich sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sender/Empfängereinheit (1) eine zur Abstandsmessung eingerichtete Radareinheit ist, die um ein zweikanaliges Datenübertragungssystem erweitert ist, die zweite Sender/Empfängereinheit (2) ebenfalls eine zweikanalige Datenübertragungseinheit ist, und dass die Mikrowellen­ frequenzen (f1, f2) für die zweikanalige Kommunikation des Datenübertragungssystems so gewählt sind, dass ihre Differenz |f1 - f2| eine Zwischenfrequenz (fZF) ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in je einem Über­ lagerungsempfänger im Empfangsteil der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) verarbeitbar ist.
2. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- oder Empfangs­ antenne(n) (15, 16; 26, 25) auf der Seite der ersten oder zweiten Sender/Empfängereinheit (1 oder 2) zirkular polarisiert ist bzw. sind und die zugeordnete(n) Empfangs- oder Sendeantenne(n) (26, 25; 15, 16) auf der Seite der jeweils anderen Sender/Empfängereinheit (2, 1) linear polarisiert ist bzw. sind.
3. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne oder die Antennen auf der Transponderseite zirkular polarisiert ist bzw. sind.
4. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne oder die Antennen auf der Transponderseite eine kugelförmige Richtcharakteristik aufweist bzw. aufweisen.
5. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transpondereinheit Bestandteil eines Fahrzeugschlüssels ist.
6. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugschlüssel für einen "schlüssellosen Zugang" zum Kraftfahrzeug aufgrund eines per Datenübertragung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder übertragenen Identifikationssignals ein­ gerichtet ist.
7. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiter­ hin wenigstens eine Transpondereinheit in einer Installa­ tion zur Gebührenerfassung oder für Telematikanwendung oder für Fernsteueranwendungen vorgesehen ist.
8. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender und Empfänger beider Sender/Empfängereinheiten (1, 2) so eingerichtet sind, dass ihre Sendefrequenz (f1, f2) gleichzeitig als Lokaloszillatorfrequenz für einen Mischer (12, 22) verwendet wird, der im Empfangs­ fall die Empfangsfrequenz abwärts mischt.
9. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsfrequenz (f1, f2) beider Sender/- Empfängereinheiten (1, 2) so gewählt sind, dass ihr Frequenzversatz die Bandgrenzen des verwendeten Frequenz­ bandes einhält.
10. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenoszillatoren (10, 20) beider Sender/Empfänger­ einheiten (1, 2) je einen dielektrischen Resonanzos­ zillator (DRO) aufweisen.
11. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikro­ wellen Oszillatoren beider Sender/Empfängereinheiten (1, 2) je einen spannungsgeregelten Oszillator (VCO) auf­ weisen.
12. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenzdrift durch eine AFC-Schaltung (27) nur in einer der Sender/Empfängereinheiten ausgeregelt und damit die Zwischenfrequenz (fZF) konstant gehalten wird.
13. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Frequenzdrift hervorgerufene Schwankung der Zwischenfrequenz (fZF) nur in einer der Sender/Empfänger­ einheiten (1, 2) dadurch kompensiert wird, dass die Zwischenfrequenz mit einem variablen Lokaloszillator- Signal (fLO) auf eine niedrigere konstante Zwischen­ frequenz (fZF2) heruntergemischt wird.
14. Datenübertragungsvorrichtung Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die AFC-Schaltung zur Aus­ regelung der Frequenzdrift oder eine Schaltung zur Erzeu­ gung des variablen Lokaloszillator-Signals für die Abwärtsmischung der Zwischenfrequenz nur in der zweiten Sender/Empfängereinheit (2) im Transponder vorgesehen sind.
15. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigs­ tens eine der Sender/Empfängereinheiten (1, 2) eine Sendeantenne und getrennt davon eine Empfangsantenne aufweist.
16. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigs­ tens eine der Sender/Empfängereinheiten (1, 2) für den Sende/Empfangszweig eine gemeinsame Antenne und einen Richtkoppler aufweist.
17. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequency-Shifft-Keying-Modulator (FSK-M) in der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) vorgesehen ist.
18. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Amplitude-Shift-Keying-Modulator (ASK-M) in der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) vorgesehen ist.
19. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phase- Shift-Keying-Modulator (PSK-M) in der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10350081A1 (de) * 2003-10-27 2005-06-16 Sciknowtec Gmbh Anordnung zur Messung der Distanz zwischen Funkpartnern in drahtlos arbeitenden Zugangssystemen zur Abwehr von Bypassangriffen
EP1657820A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-17 Hella KGaA Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren einer Frequenz

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19957536C2 (de) * 1999-11-30 2003-04-03 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems
EP1261792B1 (de) * 2000-03-09 2012-01-11 Continental Automotive GmbH Sende- und empfangsverfahren, insbesondere zur detektierung eines id-gebers
US8266465B2 (en) 2000-07-26 2012-09-11 Bridgestone Americas Tire Operation, LLC System for conserving battery life in a battery operated device
US7161476B2 (en) 2000-07-26 2007-01-09 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Electronic tire management system
FR2824920B1 (fr) * 2001-05-15 2003-10-17 Opsitech Optical Sys On A Chip Structure optique integree a parties conductrices de l'electricite
WO2002099456A1 (fr) * 2001-05-30 2002-12-12 Hitachi,Ltd. Dispositif radar
DE10149276A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-24 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem, Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Komponenten eines Diebstahlschutzsystems
DE10151034B4 (de) * 2001-10-16 2004-02-05 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem, Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Komponenten eines Diebstahlschutzsystems
DE10151521A1 (de) * 2001-10-18 2003-04-30 Daimler Chrysler Ag Fahrzeugsicherungssystem
DE10238887A1 (de) * 2002-08-24 2004-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und System zur bidirektionalen Datenübertragung und Entfernungsbestimmung
JP2005181193A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Tdk Corp パルス波レーダー装置
US7209071B1 (en) * 2004-05-07 2007-04-24 Steele Boring System and method for distance measurement
US20060061483A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Smith Timothy D Monitoring and security system and method
FR2878782B1 (fr) * 2004-12-02 2007-01-12 Michelin Soc Tech Element de la liaison au sol d'un vehicule, pneumatique et liaison au sol d'un vehicule
US8058970B2 (en) * 2005-08-24 2011-11-15 Homerun Holdings Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US8179229B2 (en) * 2005-08-24 2012-05-15 Homerun Holdings Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US7327107B2 (en) * 2005-08-24 2008-02-05 Wayne-Dalton Corp. System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US20070046428A1 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Wayne-Dalton Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US7327108B2 (en) * 2005-08-24 2008-02-05 Wayne-Dalton Corp. System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US20120171965A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 Chu-Ping Shen Anti-Interference and Anti-Piracy Methods For Improving Stability of RF Signals for Two-Way Remote Control System
DE102013211846A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Umfelderfassungssystems eines Fahrzeugs
CH709714A1 (de) * 2014-05-22 2015-11-30 Kistler Holding Ag Messvorrichtung und Verfahren zum telemetrischen Übertragen von Messdaten von einer Messeinheit an einem bewegten System zu einer Basisstation.
US20160059827A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 Lear Corporation Optimizing uwb satellite antenna in-vehicle positioning
US10422870B2 (en) 2015-06-15 2019-09-24 Humatics Corporation High precision time of flight measurement system for industrial automation
US10591592B2 (en) 2015-06-15 2020-03-17 Humatics Corporation High-precision time of flight measurement systems
AU2016371057A1 (en) 2015-12-17 2018-07-19 Humatics Corporation Radio-frequency localization techniques and associated systems, devices, and methods
US10984615B2 (en) * 2018-10-12 2021-04-20 Denso International America, Inc. Passive entry/passive start access systems with tone exchange sniffing
US11146934B2 (en) 2019-03-29 2021-10-12 Aptiv Technologies Limited System and method of reducing a communication range
DE102019005815A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Marquardt Gmbh Schließsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20210284098A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 Aptiv Technologies Limited Detection Device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249176A (en) * 1974-01-28 1981-02-03 Nippon Soken, Inc. Following distance measuring communication system
US4725841A (en) * 1983-06-30 1988-02-16 X-Cyte, Inc. System for interrogating a passive transponder carrying phase-encoded information
US4764769A (en) * 1983-10-19 1988-08-16 Vega Precision Laboratories, Inc. Position coded pulse communication system
US4757315A (en) * 1986-02-20 1988-07-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for measuring distance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10350081A1 (de) * 2003-10-27 2005-06-16 Sciknowtec Gmbh Anordnung zur Messung der Distanz zwischen Funkpartnern in drahtlos arbeitenden Zugangssystemen zur Abwehr von Bypassangriffen
DE10350081B4 (de) * 2003-10-27 2007-02-15 Sciknowtec Gmbh Messung der Distanz zwischen Stationen in drahtlos arbeitenden Zugangssystemen zur Abwehr von Bypassangriffen
EP1657820A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-17 Hella KGaA Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren einer Frequenz

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