DE102016218615A1

DE102016218615A1 - Electronic key and method for operating an electronic key

Info

Publication number: DE102016218615A1
Application number: DE102016218615.9A
Authority: DE
Inventors: Dirk Gröger; Robert Reuter
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: DE102016218615B4

Abstract

Ein elektronischer Schlüssel mit einer Transpondereinheit (12) weist eine zweite Antenne (L2X), eine dritte Antenne (L2Y) und eine vierte Antenne (L2Z) auf, die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind und die dazu ausgebildet sind jeweils wenigstens eine von drei Komponenten (S2X, S2Y, S2Z) eines von einer Sendeeinheit (11) mit einer ersten Antenne (L1) ausgesendeten ersten Signals (S1) zu empfangen. Die Transpondereinheit (12) ist dazu ausgebildet, wenigstens eine der Antennen (L2X, L2Y, L2Z) jedoch weniger als alle Antennen (L2X, L2Y, L2Z) zu deaktivieren, wenn sich die Transpondereinheit (12) in einem ersten Zustand befindet.An electronic key with a transponder unit (12) has a second antenna (L2X), a third antenna (L2Y) and a fourth antenna (L2Z), which are arranged at a certain angle to each other and which are each formed at least one of three Receive components (S2X, S2Y, S2Z) of a first signal (S1) emitted by a transmitting unit (11) with a first antenna (L1). However, the transponder unit (12) is arranged to deactivate at least one of the antennas (L2X, L2Y, L2Z) less than all the antennas (L2X, L2Y, L2Z) when the transponder unit (12) is in a first state.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schlüssel sowie ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Schlüssels, insbesondere eines elektronischen Fahrzeugschlüssels. The invention relates to an electronic key and a method for operating an electronic key, in particular an electronic vehicle key.

Schlüssellose Fahrzeug-Zugangs- und Startsysteme wie beispielsweise das Passive Start Entry (PASE) System sind automatische Systeme, um ein Fahrzeug ohne aktive Benutzung eines Autoschlüssels zu entriegeln und durch das bloße Betätigen des Startknopfes zu starten. Ermöglicht wird das durch einen elektronischen Schlüssel mit Chip, den der Fahrzeuglenker mit sich führt. Periodisch wird vom Fahrzeug über mindestens eine am Fahrzeug befindliche Antenne ein mittels einer ersten Codiertabelle codiertes Anfragesignal ausgesendet. Das System geht darauf in einen Empfangsmodus und wartet auf Bestätigung. Ist ein mit einem Transponder ausgestatteter Schlüssel in Reichweite, empfängt dieser das Signal, decodiert es und sendet es unter Verwendung einer zweiten Codiertabelle mit einer neuen Codierung wieder aus. Das Antwortsignal wird im Fahrzeug decodiert. Da das Fahrzeug beide Codiertabellen kennt, kann es die eigene ursprüngliche Aussendung mit dem gerade empfangenen Antwortsignal vergleichen und bei Übereinstimmung den Zugang gewähren. Gibt es innerhalb einer definierten Zeit keine korrekte Antwort, passiert nichts und das System schaltet wieder auf Standby. Der Motorstartvorgang entspricht im Wesentlichen dem der Zugangskontrolle, nur dass hier der Motorstartknopf zu betätigten ist. Befindet sich der Schlüssel mit dem Transponder außerhalb einer bestimmten Reichweite, verriegelt sich das Fahrzeug in der Regel automatisch. Keyless vehicle entry and start systems, such as the Passive Start Entry (PASE) system, are automatic systems for unlocking a vehicle without actively using a car key and starting it just by pressing the start button. This is made possible by an electronic key with a chip, which the vehicle driver carries with him. Periodically, the vehicle transmits, via at least one antenna located on the vehicle, a request signal coded by means of a first coding table. The system then enters a receive mode and waits for confirmation. If a transponder-equipped key is within range, it receives the signal, decodes it, and retransmits it using a second encoding table with a new encoding. The response signal is decoded in the vehicle. Since the vehicle knows both coding tables, it can compare its own original transmission with the currently received response signal and grant access if it matches. If there is no correct answer within a defined time, nothing happens and the system returns to standby. The engine start process essentially corresponds to that of the access control, except that here the engine start button is actuated. If the key with the transponder is outside a certain range, the vehicle usually locks automatically.

Auch andere Funktionen können mit einem derartigen System gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Fahrzeugbeleuchtung, ein so genanntes Welcome-Light, eingeschaltet werden, wenn das System ein korrektes Antwortsignal empfängt. Other functions can also be controlled with such a system. For example, a vehicle light, a so-called welcome light, can be turned on when the system receives a correct response signal.

Im Fahrzeug sind die Antennen zum Aussenden eines Anfragesignals meist in einer bestimmten Raumrichtung angeordnet, z.B. horizontal. Das von einer horizontal angeordneten Antenne ausgesendete Anfragesignal weist in einer horizontalen Richtung eine größere Empfangsfeldstärke auf als in anderen Raumrichtungen. Mit einer entsprechend ausgerichteten Antenne im Fahrzeugschlüssel kann die Komponente mit der größten Empfangsfeldstärke empfangen werden. Da sich Fahrzeugschlüssel nicht immer in derselben Lage befinden wenn sie beispielsweise in einer Hosentasche oder einer Handtasche transportiert werden, weisen diese häufig drei verschiedene Antennen auf, wobei jede der Antennen in einer anderen Raumrichtung angeordnet ist. So kann jede der Antennen eine unterschiedliche Signalkomponente empfangen und es kann sichergestellt werden, dass die Komponente mit der größten Empfangsfeldstärke von einer der Antennen empfangen wird. Durch die Verwendung von drei Antennen im Fahrzeugschlüssel erhöht sich jedoch der Stromverbrauch erheblich. In the vehicle, the antennas for transmitting a request signal are usually arranged in a certain spatial direction, e.g. horizontal. The request signal emitted by a horizontally arranged antenna has a larger reception field strength in a horizontal direction than in other spatial directions. With a correspondingly aligned antenna in the vehicle key, the component with the greatest reception field strength can be received. Since vehicle keys are not always in the same position when they are transported, for example, in a pocket or purse, they often have three different antennas, each of the antennas is arranged in a different spatial direction. Thus, each of the antennas can receive a different signal component and it can be ensured that the component with the greatest reception field strength is received by one of the antennas. By using three antennas in the car key, however, the power consumption increases significantly.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Schlüssel und ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Schlüssels bereitzustellen, bei welchen der Stromverbrauch verringert ist. The object of the invention is to provide an electronic key and a method for operating an electronic key, in which the power consumption is reduced.

Diese Aufgabe wird durch einen elektronischen Schlüssel gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen. This object is achieved by an electronic key according to claim 1 and a method according to claim 12. Embodiments and developments of the inventive concept are the subject of dependent claims.

Ein elektronischer Schlüssel weist eine Transpondereinheit mit einer zweiten Antenne, einer dritten Antenne und einer vierten Antenne auf, die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind und die dazu ausgebildet sind, jeweils eine von drei Komponenten eines von einer Sendeeinheit insbesondere mit einer ersten Antenne ausgesendeten ersten Signals zu empfangen. Die Transpondereinheit ist dazu ausgebildet, wenigstens eine der Antennen, jedoch weniger als alle Antennen, zu deaktivieren, wenn sich die Transpondereinheit in einem ersten Zustand befindet. An electronic key has a transponder unit with a second antenna, a third antenna and a fourth antenna, which are arranged at a certain angle to each other and which are each designed to be one of three components of a first emitted by a transmitting unit, in particular with a first antenna Receive signal. The transponder unit is configured to deactivate at least one of the antennas but less than all the antennas when the transponder unit is in a first state.

Auf diese Weise müssen nicht zu jedem Zeitpunkt alle Antennen der Transpondereinheit aktiv sein, wodurch der Stromverbrauch reduziert werden kann. Da jedoch immer mindestens eine der Antennen aktiv ist, können Signale trotzdem empfangen werden. In this way, not all antennas of the transponder unit must be active at all times, whereby the power consumption can be reduced. However, since at least one of the antennas is always active, signals can still be received.

Der erste Zustand kann ein Ruhezustand sein, in welchem die Transpondereinheit keine Signale verarbeitet oder aussendet und auf den Empfang eines ersten Signals wartet. Eine Transpondereinheit kann sich beispielsweise im Ruhezustand befinden wenn detektiert wird, dass sich die Transpondereinheit nicht bewegt, bzw. sich nicht auf ein zugehöriges zu öffnendes Objekt, z.B. ein Fahrzeug, zubewegt. In solchen Situationen kann grundsätzlich davon ausgegangen werden, dass keine Anfragesignale zu erwarten sind. In einem solchen Ruhezustand ist es nicht zwangsläufig erforderlich, dass immer alle Antennen aktiv sind. Sobald ein Signal empfangen wird, kann die Transpondereinheit in einen aktiven Zustand wechseln, in welchem sie volle Empfindlichkeit aufweist, um beispielsweise einen Autorisierungsvorgang durchzuführen. The first state may be an idle state in which the transponder unit is not processing or transmitting signals and is waiting to receive a first signal. For example, a transponder unit may be in the idle state when it is detected that the transponder unit is not moving or is not pointing to an associated object to be opened, e.g. a vehicle, moved. In such situations, it can generally be assumed that no request signals are to be expected. In such a state of rest, it is not necessarily required that all antennas are always active. Once a signal is received, the transponder unit may change to an active state in which it has full sensitivity to perform, for example, an authorization process.

Während des Ruhezustands können in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen jeweils unterschiedliche Antennen aktiviert und/oder deaktiviert sein. Der Transpondereinheit ist nicht zwangsläufig bekannt, welche der Antennen in der Transpondereinheit aufgrund ihrer Ausrichtung diejenige Komponente des ersten Signals empfangen kann, welche die größte Empfangsfeldstärke hat. Werden die Antennen abwechselnd in aufeinanderfolgenden Zeiträumen aktiviert kann sichergestellt werden, dass innerhalb eines Zyklus aus aufeinanderfolgenden Zeiträumen zumindest eine der Antennen die stärkste Komponente eines Signals empfangen kann. During the idle state, different antennas may be activated and / or deactivated at successive time intervals. The transponder unit is not necessarily known which of the antennas in the Transponder unit can receive due to their orientation that component of the first signal, which has the largest reception field strength. If the antennas are activated alternately in successive periods of time, it can be ensured that at least one of the antennas can receive the strongest component of a signal within one cycle from successive periods of time.

Ein Zeitintervall kann eine Länge von weniger als 2 Sekunden aufweisen. Dadurch ergeben sich durch einen verzögerten Empfang nur verhältnismäßig geringe Verzögerungen, welche meist noch akzeptabel sind. A time interval may be less than 2 seconds in length. This results in a delayed reception only relatively small delays, which are usually still acceptable.

Die Transpondereinheit kann weiterhin eine Sensoreinheit aufweisen, die dazu ausgebildet ist, eine Lage und/oder Ausrichtung des Fahrzeugschlüssels zu detektieren. Jede der drei Komponenten des ersten Signals kann eine unterschiedliche Empfangsfeldstärke aufweisen und die Transpondereinheit kann dazu ausgebildet sein anhand der detektierten Lage und/oder Ausrichtung des elektronischen Schlüssels wenigstens diejenige Antenne zu bestimmen und zu deaktivieren, welche derart angeordnet ist, dass sie die Komponente mit der geringsten Empfangsfeldstärke empfangen kann. The transponder unit may further comprise a sensor unit which is designed to detect a position and / or orientation of the vehicle key. Each of the three components of the first signal may have a different reception field strength, and the transponder unit may be designed to determine and deactivate, based on the detected position and / or orientation of the electronic key, at least one antenna arranged to connect the component to the antenna can receive the lowest reception field strength.

Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass immer zumindest diejenige Antenne aktiviert ist, welche die stärkste Komponente des ersten Signals empfangen kann. Zusätzlich kann auch diejenige Antenne aktiviert sein, welche die zweitstärkste Komponente des ersten Signals empfangen kann. Je mehr Antennen zu einem bestimmten Zeitpunkt deaktiviert sind, umso geringer ist der Stromverbrauch. Wenn mehr Antennen aktiviert sind, erhöht sich die Empfindlichkeit, insbesondere in unerwarteten Raumrichtungen. In this way it can be ensured that always at least the one antenna is activated, which can receive the strongest component of the first signal. In addition, that antenna can be activated, which can receive the second strongest component of the first signal. The more antennas are deactivated at a certain time, the lower the power consumption. When more antennas are activated, the sensitivity increases, especially in unexpected spatial directions.

Die Sensoreinheit kann einen Neigungssensor, einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor aufweisen. Derartige Sensoren sind dazu geeignet, eine Lage und/oder Ausrichtung des elektronischen Schlüssels zu bestimmen. The sensor unit may include a tilt sensor, an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor. Such sensors are suitable for determining a position and / or orientation of the electronic key.

Die Transpondereinheit kann dazu ausgebildet sein, aus dem Ruhezustand in einen aktiven Zustand zu wechseln, wenn mit der wenigstens einen aktiven Antenne eine Komponente eines ersten Signals empfangen wurde, wobei in dem aktiven Zustand alle Antennen aktiviert sind und Signale verarbeitet und ausgesendet werden. The transponder unit may be configured to change from the idle state to an active state if a component of a first signal has been received with the at least one active antenna, wherein in the active state all antennas are activated and signals are processed and transmitted.

Wenn alle Antennen aktiviert sind, weist die Transpondereinheit die größte Empfindlichkeit auf. Es können daher Signale sicher und weitgehend korrekt empfangen werden. Zudem können Signale verarbeitet und ausgesendet werden, so dass beispielsweise ein Autorisierungsvorgang durchgeführt werden kann. When all antennas are activated, the transponder unit has the highest sensitivity. It is therefore possible to receive signals safely and largely correctly. In addition, signals can be processed and transmitted, so that, for example, an authorization process can be performed.

Das erste Signal kann ein niederfrequentes Signal sein und die Sendeeinheit kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. The first signal may be a low frequency signal and the transmitting unit may be located in a vehicle.

Der Winkel in dem die Antennen jeweils zueinander angeordnet sind kann 90° betragen. The angle at which the antennas are arranged in each case can be 90 °.

Ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Schlüssels mit einer Transpondereinheit mit einer zweiten Antenne, einer dritten Antenne und einer vierten Antenne, die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind und die dazu ausgebildet sind, jeweils eine von drei Komponenten eines von einer Sendeeinheit insbesondere mit einer ersten Antenne ausgesendeten ersten Signals zu empfangen, weist das Detektieren eines ersten Zustands der Transpondereinheit und das Deaktivieren wenigstens einer der Antennen jedoch weniger als alle Antennen auf, wenn detektiert wird, dass sich die Transpondereinheit in dem ersten Zustand befindet. A method for operating an electronic key with a transponder unit having a second antenna, a third antenna and a fourth antenna, which are arranged at a certain angle to each other and which are each formed one of three components of one of a transmitting unit, in particular with a first However, receiving the first signal emitted by the antenna includes detecting a first state of the transponder unit and deactivating at least one of the antennas less than all of the antennas when it is detected that the transponder unit is in the first state.

Der erste Zustand kann ein Ruhezustand sein, in welchem die Transpondereinheit keine Signale verarbeitet oder aussendet und auf den Empfang eines ersten Signals wartet. The first state may be an idle state in which the transponder unit is not processing or transmitting signals and is waiting to receive a first signal.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, wherein the same or similar elements are provided with the same reference numerals. It shows:

1 in einer skizzenhaften Darstellung das Prinzip eines schlüssellosen Fahrzeug-Zugangs- und Startsystems, 1 in a sketchy representation of the principle of a keyless vehicle access and start system,

2 in einer skizzenhaften Darstellung einen elektronischen Schlüssel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 2 in a sketchy representation of an electronic key according to an embodiment of the invention,

3 in einem Diagramm beispielhaft einen Aktivierungszyklus der Antennen in dem elektronischen Schlüssel, 3 1 is a diagram showing an activation cycle of the antennas in the electronic key,

4 in einer skizzenhaften Darstellung einen weiteren elektronischen Schlüssel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 4 in a sketchy representation of another electronic key according to an embodiment of the invention,

5 in einem Zeitdiagramm beispielhaft den Ruhestromverbrauch eines elektronischen Schlüssels, und 5 in a time chart, for example, the quiescent power consumption of an electronic key, and

6 in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Schlüssels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 in a flowchart, a method for operating an electronic key according to an embodiment of the invention.

1 zeigt in schematischer Darstellung das Prinzip eines schlüssellosen Fahrzeug-Zugangs- und Startsystems. In dem Fahrzeug 10 ist eine Sendeeinheit 11 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, Signale auszusenden. Dies sind beispielsweise elektromagnetische Signale im LF(Low Frequency)- oder HF(High Frequency)-Bereich. Diese Signale werden von einer Transpondereinheit 12 empfangen, wenn diese sich in der Nähe des Fahrzeugs 10 befindet, und anschließend ausgewertet und/oder weiter verarbeitet. Im Anschluss an die Auswertung und/oder Weiterverarbeitung in der Transpondereinheit 12 können entsprechende Antwortsignale an eine Empfangseinheit 13 im Fahrzeug 10 zurückgesendet werden. Die Antwortsignale werden beispielsweise im UHF-Frequenzband gesendet und können im Fahrzeug 10 von einer, in der Zeichnung nicht dargestellten, Auswerteeinheit ausgewertet werden. Die Transpondereinheit 12 kann beispielsweise in einem Fahrzeugschlüssel angeordnet sein, welchen der Fahrer des Fahrzeugs 10 mit sich führt. 1 shows a schematic representation of the principle of a keyless vehicle access and Start system. In the vehicle 10 is a sending unit 11 arranged, which is adapted to send signals. These are, for example, electromagnetic signals in the LF (Low Frequency) or HF (High Frequency) range. These signals are from a transponder unit 12 Receive when these are near the vehicle 10 and then evaluated and / or further processed. Following the evaluation and / or further processing in the transponder unit 12 can appropriate response signals to a receiving unit 13 in the vehicle 10 be sent back. The response signals are sent, for example, in the UHF frequency band and can be in the vehicle 10 be evaluated by a, not shown in the drawing, evaluation. The transponder unit 12 For example, it may be arranged in a vehicle key which is the driver of the vehicle 10 with you.

Zum Empfangen der von der Sendeeinheit 11 gesendeten Signale muss sich die Transpondereinheit 12 innerhalb eines bestimmten Radius um das Fahrzeug 10 befinden, da Signale im LF- und HF-Bereich nur eine begrenzte Reichweite haben. Dieser Radius kann zum Beispiel 2 bis 6 Meter betragen. Das Senden eines Antwortsignals von der Transpondereinheit 12 an die Empfangseinheit 13 oder an eine Auswerteeinheit im Fahrzeug 10 kann über eine größere Entfernung erfolgen wenn die Antwortsignale im UHF-Frequenzband liegen, da diese eine größere Reichweite haben. Der Abstand der Transpondereinheit 12 von der Sendeeinheit 11 wird in 1 mit a bezeichnet. To receive the from the transmitting unit 11 sent signals must be the transponder unit 12 within a certain radius around the vehicle 10 are located, as signals in the LF and HF range have only a limited range. This radius can be, for example, 2 to 6 meters. Sending a response signal from the transponder unit 12 to the receiving unit 13 or to an evaluation unit in the vehicle 10 can be done over a greater distance if the response signals are in the UHF frequency band, as they have a longer range. The distance of the transponder unit 12 from the transmitting unit 11 is in 1 denoted by a.

Die Sendeeinheit 11 kann kontinuierlich Signale aussenden oder nur auf ein bestimmtes Ereignis hin. Ein solches Ereignis kann beispielsweise das Berühren oder Betätigen eines Türgriffes oder das Betätigen eines Startknopfes sein. Sendet die Transpondereinheit 12 daraufhin ein korrektes Antwortsignal, wird das Fahrzeug 10 entriegelt oder, wenn der Start-Knopf betätigt wird, gestartet. The transmitting unit 11 can continuously send out signals or only to a specific event. Such an event may be, for example, touching or actuating a door handle or pressing a start button. Send the transponder unit 12 then a correct response signal, the vehicle becomes 10 unlocked or, if the start button is pressed, started.

Bezugnehmend auf 2 weist die Sendeeinheit 11 eine erste Antenne L1 auf. Die erste Antenne L1 ist dazu ausgebildet ein erstes Signal S1 auszusenden. Hierfür erzeugt die erste Antenne L1 ein entsprechendes elektromagnetisches Feld für den Datenaustausch mit der Transpondereinheit 12. Die erste Antenne L1 ist dabei in einer ersten Raumrichtung im Fahrzeug angeordnet, z.B. horizontal. Horizontal bedeutet in diesem Zusammenhang in etwa parallel zur Erdoberfläche. In dem in 2 dargestellten Koordinatensystem ist dies beispielsweise die x-Achse. Die erste Antenne L1 kann jedoch auch in jeder anderen Raumrichtung angeordnet sein. Das von der ersten Antenne L1 ausgestrahlte Signal S1 breitet sich dabei grundsätzlich in alle Raumrichtungen aus. Jedoch ist das Signal S1 in einer dieser Raumrichtungen stärker als in den anderen Raumrichtungen. In welcher der Raumrichtungen das Signal S1 stärker oder schwächer ist hängt dabei von der Anordnung der ersten Antenne L1 im Fahrzeug ab. Im vorliegenden Beispiel ist bei einer horizontalen Anordnung der ersten Antenne L1 beispielsweise die Komponente des Signals S1 in x-Richtung die stärkste Komponente, während die Komponenten in y-Richtung und z-Richtung schwächer sind. Referring to 2 indicates the transmitting unit 11 a first antenna L1. The first antenna L1 is designed to emit a first signal S1. For this purpose, the first antenna L1 generates a corresponding electromagnetic field for the data exchange with the transponder unit 12 , The first antenna L1 is arranged in a first spatial direction in the vehicle, for example horizontally. Horizontal in this context means approximately parallel to the earth's surface. In the in 2 For example, the coordinate system shown is the x-axis. However, the first antenna L1 can also be arranged in any other spatial direction. The signal S1 emitted by the first antenna L1 generally propagates in all spatial directions. However, the signal S1 is stronger in one of these spatial directions than in the other spatial directions. In which of the spatial directions the signal S1 is stronger or weaker depends on the arrangement of the first antenna L1 in the vehicle. In the present example, in a horizontal arrangement of the first antenna L1, for example, the component of the signal S1 in the x-direction is the strongest component, while the components in the y-direction and z-direction are weaker.

Zum Empfangen des Signals S1 weist die Transpondereinheit 12 eine zweite Antenne L2X, eine dritte Antenne L2Y und eine vierte Antennen L2Z auf. Diese Antennen L2X, L2Y, L2Z sind in drei verschiedenen Raumrichtungen x, y und z (vgl. Koordinatensystem in 2) in einem bestimmten Winkel zueinander ausgerichtet. Dieser Winkel kann beispielsweise 90° betragen. Der Winkel kann jedoch auch größer oder kleiner als 90° sein. Es ist zudem möglich, dass die Antennen unterschiedliche Winkel zueinander aufweisen. Das erste Signal S1, bzw. das elektromagnetische Feld, wird durch eine derartige dreidimensionale Anordnung der Antennen L2X, L2Y, L2Z in seine drei räumlichen vektoriellen Komponenten S2X, S2Y, S2Z zerlegt. In jeder der drei Antennen L2X, L2Y, L2Z wird somit eine der räumlichen Komponenten S2X, S2Y, S2Z empfangen. To receive the signal S1, the transponder unit 12 a second antenna L2X, a third antenna L2Y and a fourth antenna L2Z. These antennas L2X, L2Y, L2Z are in three different spatial directions x, y and z (see coordinate system in 2 ) aligned at a certain angle to each other. This angle can be for example 90 °. However, the angle can also be greater or less than 90 °. It is also possible that the antennas have different angles to each other. The first signal S1, or the electromagnetic field, is decomposed into its three spatial vectorial components S2X, S2Y, S2Z by such a three-dimensional arrangement of the antennas L2X, L2Y, L2Z. In each of the three antennas L2X, L2Y, L2Z, one of the spatial components S2X, S2Y, S2Z is thus received.

In bekannten Transpondereinheiten sucht jede der drei Antennen L2X, L2Y, L2Z kontinuierlich nach Anfragesignalen. In einem Ruhezustand der Transpondereinheit 12, in welchem Signale gesucht, jedoch keine Signale empfangen, verarbeitet und ausgesendet werden, kann daher trotzdem ein Ruhestrom von beispielsweise 7µA oder mehr auftreten. In einem Zeitraum von zwei Jahren, was der derzeit geforderten Lebensdauer einer in einem Fahrzeugschlüssel verwendeten Batterie entspricht (z.B. eine CR2032-Knopfzelle), kann daher allein im Ruhezustand ein Verbrauch von 123mAh oder mehr entstehen. 123mAh entsprechen bei einer CR2032-Knopfzelle etwa 67% der nutzbaren Kapazität. In einem aktiven Zustand, in welchem die Transpondereinheit 12 Signale empfängt, verarbeitet und/oder aussendet erhöht sich der Stromverbrauch auf ein Vielfaches. Die Transpondereinheit 12 befindet sich jedoch deutlich öfter in einem Ruhezustand als in einem aktiven Zustand. Die Zeiträume in welchen die Transpondereinheit 12 beispielsweise zum Öffnen oder Starten eines Fahrzeugs benötigt wird sind verhältnismäßig kurz. So haben die Zeiträume in welchen sich die Transpondereinheit im Ruhezustand befindet eine wesentlich größere Bedeutung bei der Reduzierung des Stromverbrauchs. Geht man davon aus, dass sich eine Transpondereinheit 12 im Schnitt etwa für 1 Stunde pro Tag im aktiven Zustand befindet, ergibt sich ein zusätzlicher Stromverbrauch von etwa 24mAh in einem Zeitraum von zwei Jahren. Dies entspricht etwa 36% der nutzbaren Kapazität einer CR2032-Knopfzelle. In known transponder units, each of the three antennas L2X, L2Y, L2Z continuously searches for request signals. In a resting state of the transponder unit 12 However, in which signals are sought but no signals are received, processed and transmitted, a quiescent current of, for example, 7 μA or more may still occur. Thus, over a period of two years, which corresponds to the currently required life of a battery used in a vehicle key (eg, a CR2032 button cell), consumption alone of 123mAh or more may arise at rest alone. 123mAh corresponds to about 67% of the usable capacity of a CR2032 button cell. In an active state, in which the transponder unit 12 Receiving, processing and / or transmitting signals increases the power consumption many times over. The transponder unit 12 However, it is much more in a hibernation state than in an active state. The periods in which the transponder unit 12 For example, to open or start a vehicle is needed are relatively short. Thus, the periods in which the transponder unit is at rest have a much greater importance in reducing power consumption. Assuming that a transponder unit 12 On average, about 1 hour per day in the active state, there is an additional power consumption of about 24mAh over a period of two years. This equates to about 36% of the usable capacity of a CR2032 button cell.

Um den Ruhestrom zu reduzieren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Ruhezustand nicht alle Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiv sind. In order to reduce the quiescent current, it is inventively provided that not all antennas L2X, L2Y, L2Z are active in the quiescent state.

Eine oder mehrere der Antennen L2X, L2Y, L2Z können im Ruhezustand komplett ausgeschaltet sein. Ausgeschaltet heißt, dass diese Antennen L2X, L2Y, L2Z deaktiviert sind, so dass kein Anfragesignal S1 gesucht und empfangen werden kann, bis diese wieder aktiviert werden. Zu jedem Zeitpunkt ist jedoch auch im Ruhezustand wenigstens eine der Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert, so dass ein Anfragesignal zumindest von einer der Antennen L2X, L2Y, L2Z empfangen wird. One or more of the antennas L2X, L2Y, L2Z can be completely switched off in the idle state. Turned off means that these antennas L2X, L2Y, L2Z are disabled, so that no request signal S1 can be searched for and received until they are reactivated. At any time, however, at least one of the antennas L2X, L2Y, L2Z is also activated in the idle state, so that a request signal is received by at least one of the antennas L2X, L2Y, L2Z.

Grundsätzlich kann das Anfragesignal von derjenigen Antenne L2X, L2Y, L2Z am sichersten empfangen werden, welche die stärkste Komponente S2X, S2Y, S2Z des Anfragesignals S21 empfängt. Dies ist in der Regel diejenige Antenne L2X, L2Y, L2Z, welche in derselben Richtung ausgerichtet ist wie die erste Antenne L1 der Sendeeinheit 11. Da der Fahrzeugschlüssel, und somit die Transpondereinheit 11 sich jedoch nicht immer in der gleichen Lage befindet, ist grundsätzlich nicht bekannt, welche der Antennen L2X, L2Y, L2Z derart ausgerichtet ist, um das Anfragesignal S21 optimal empfangen zu können. In principle, the request signal can be most reliably received by the antenna L2X, L2Y, L2Z which receives the strongest component S2X, S2Y, S2Z of the request signal S21. This is usually the one antenna L2X, L2Y, L2Z, which is aligned in the same direction as the first antenna L1 of the transmitting unit 11 , As the vehicle key, and thus the transponder unit 11 However, if it is not always in the same position, it is generally not known which of the antennas L2X, L2Y, L2Z is aligned in such a way as to be able to optimally receive the request signal S21.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist während des Ruhezustands immer wenigstens eine der Antennen L2X, L2Y, L2Z, jedoch weniger als die Gesamtzahl der Antennen L2X, L2Y, L2Z, aktiviert, so dass diese wenigstens eine Antenne L2X, L2Y, L2Z ein Anfragesignal S21 empfangen kann. In bestimmten zeitlichen Abständen können dabei unterschiedliche Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert werden. Beispielsweise kann die zweite Antenne L2X für einen ersten Zeitraum T1 aktiviert sein. In dem ersten Zeitraum T1 sind beispielsweise die dritte Antennen L2Y und die vierte Antenne L2Z deaktiviert. Während eines darauffolgenden zweiten Zeitraumes T2 kann dann die dritte Antenne L2Y aktiviert sein, während die zweite und die vierte Antenne L2X, L2Z deaktiviert sind. Während eines folgenden dritten Zeitraumes T3 kann dann die vierte Antenne L2Z aktiviert sein, während die zweite und die dritte Antenne L2X, L2Y deaktiviert sind. Dies ist beispielhaft in 3 dargestellt. Der oben beschriebene Zyklus mit den drei Zeiträumen T1, T2, T3 kann sich immer wieder wiederholen. Die Zeiträume T1, T2, T3 können dabei verhältnismäßig kurz sein. Beispielsweise können die Zeiträume T1, T2, T3 weniger als 2 Sekunden oder weniger als 1 Sekunde lang sein. According to an embodiment of the present invention, at least one of the antennas L2X, L2Y, L2Z, but less than the total number of antennas L2X, L2Y, L2Z, is always activated during the idle state, so that this at least one antenna L2X, L2Y, L2Z is a request signal S21 can receive. At certain time intervals, different antennas L2X, L2Y, L2Z can be activated. For example, the second antenna L2X may be activated for a first time period T1. In the first period T1, for example, the third antennas L2Y and the fourth antenna L2Z are deactivated. During a subsequent second period T2, the third antenna L2Y may be activated while the second and fourth antennas L2X, L2Z are deactivated. During a subsequent third period T3, the fourth antenna L2Z may be activated while the second and third antennas L2X, L2Y are deactivated. This is exemplary in 3 shown. The cycle described above with the three periods T1, T2, T3 can be repeated over and over again. The periods T1, T2, T3 can be relatively short. For example, the periods T1, T2, T3 may be less than 2 seconds or less than 1 second.

Auf diese Art und Weise ist innerhalb eines Zyklus T1 + T2 + T3 jede der Antennen L2X, L2Y, L2Z zumindest einmal aktiviert. Es kann somit die stärkste Komponente des Anfragesignals S1 innerhalb eines Zyklus auf jeden Fall empfangen werden, auch wenn die entsprechende Antenne L2X, L2Y, L2Z nicht zu jedem Zeitpunkt während des Zyklus aktiviert ist. In this way, within a cycle T1 + T2 + T3, each of the antennas L2X, L2Y, L2Z is activated at least once. Thus, the strongest component of the request signal S1 within one cycle can be received in any case, even if the corresponding antenna L2X, L2Y, L2Z is not activated at any time during the cycle.

Aufgrund des ständigen Wechsels zwischen den Antennen können, wenn zunächst nur Komponenten mit schwachen Signalstärken empfangen werden, Verzögerungen auftreten. Geringe Verzögerungen können bei verschiedensten Funktionen jedoch noch akzeptabel sein. Sind die Zeiträume T1, T2, T3 beispielsweise jeweils eine Sekunde lang, kann sich eine maximale Verzögerung von zwei Sekunden ergeben, bis das Anfragesignal S1 sicher empfangen wird. Ein Anfragesignal S1 kann beispielsweise innerhalb eines Radius von 10m um das Fahrzeug empfangen werden. Dieser Radius kann jedoch auch größer oder kleiner sein. Ein Nutzer benötigt in der Regel eine gewisse Zeit ab dem Zeitpunkt zu dem er in diesen Radius hineintritt bis er sich einem Fahrzeug vollständig genähert hat. Viele Funktionen können daher trotz einer gewissen Verzögerung noch rechtzeitig aktiviert werden bevor der Nutzer das Fahrzeug erreicht hat. Due to the constant change between the antennas, if initially only components with weak signal strengths are received, delays may occur. However, slight delays may still be acceptable for a variety of functions. For example, if the periods T1, T2, T3 are each one second long, a maximum delay of two seconds may result until the request signal S1 is securely received. For example, a request signal S1 may be received within a 10m radius around the vehicle. However, this radius can also be larger or smaller. As a rule, a user needs a certain amount of time from when he enters this radius until he has completely approached a vehicle. Many functions can therefore still be activated in good time, despite a certain delay, before the user has reached the vehicle.

Anstatt nur einer Antenne L2X, L2Y, L2Z können zu jedem Zeitpunkt jedoch auch beispielsweise zwei Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert sein. Beispielsweise kann während des ersten Zeitraums T1 die zweite Antenne L2X deaktiviert sein, während die dritte und vierte Antenne L2Y, L2Z aktiviert sind und Signale empfangen können. Während des zweiten Zeitraums T2 kann dann die dritte Antenne L2Y deaktiviert sein, während die zweite und die vierte Antenne L2X, L2Z aktiviert sind. Und während des dritten Zeitraums T3 kann die vierte Antenne L2Z deaktiviert sein, während die zweite und die dritte Antenne L2X, L2Y aktiviert sind, usw. However, instead of just one antenna L2X, L2Y, L2Z, two antennas L2X, L2Y, L2Z may be activated at any one time. For example, during the first time period T1, the second antenna L2X may be deactivated while the third and fourth antennas L2Y, L2Z are activated and may receive signals. During the second period T2, the third antenna L2Y may be deactivated while the second and fourth antennas L2X, L2Z are activated. And during the third period T3, the fourth antenna L2Z may be deactivated while the second and third antennas L2X, L2Y are activated, etc.

Weist die Transpondereinheit 12 drei oder mehr Antennen auf, kann zu jedem Zeitpunkt jede beliebige Anzahl von Antennen, jedoch weniger als die Gesamtzahl der Antennen deaktiviert sein. Bei zwei Antennen kann zu jedem Zeitpunkt eine der beiden Antennen aktiviert sein. Indicates the transponder unit 12 If there are three or more antennas, any number of antennas but less than the total number of antennas may be deactivated at any one time. With two antennas, one of the two antennas can be activated at any time.

Wird bei insgesamt drei Antennen L2X, L2Y, L2Z während des Ruhezustands zu jedem Zeitpunkt eine der Antennen L2X, L2Y oder L2Z deaktiviert, kann sich der Ruhestrom beispielsweise von 7µA auf 5µA reduzieren. Werden von den drei Antennen L2X, L2Y, L2Z während des Ruhezustands zu jedem Zeitpunkt zwei Antennen deaktiviert, reduziert sich der Ruhestrom noch weiter. Die genannten Zahlen sind dabei lediglich Beispiele. If in the case of a total of three antennas L2X, L2Y, L2Z one of the antennas L2X, L2Y or L2Z is deactivated at any time during the idle state, the quiescent current can for example be reduced from 7μA to 5μA. If two antennas are deactivated by the three antennas L2X, L2Y, L2Z at any time during the idle state, the quiescent current is reduced even further. The numbers mentioned are merely examples.

Ein aufeinanderfolgendes Einschalten der verschiedenen Antennen L2X, L2Y, L2Z in vorgegebenen zeitlichen Abständen ist lediglich ein Beispiel. Gemäß einer weiteren, in 4 dargestellten Ausführungsform weist die Transpondereinheit 12 eine Sensoreinheit 14 auf. Die Sensoreinheit 14 ist dazu ausgebildet, eine aktuelle Lage der Transpondereinheit 12 zu detektieren. Die Sensoreinheit 14 kann hierfür beispielsweise einen Neigungssensor aufweisen. Zur Messung einer Neigung werden dabei häufig insbesondere Beschleunigungssensoren eingesetzt, um eine Komponente der Erdbeschleunigung zu messen. Basis solcher Beschleunigungssensoren bildet meist ein Balken, welcher an zwei Federn aufgehängt ist und als träge Masse fungiert. An diesem Balken sind sogenannte kapazitive Finger angebracht, welche in ein nicht bewegliches Fingerpaar auf der Gegenseite hineinragen. Befindet sich das System im Ruhezustand, ist eine Kapazität zwischen den beweglichen Fingern und den jeweiligen starren Fingern gleich. Wird der Sensor beschleunigt, verschieben sich die Kapazitäten. Diese Kapazitätsänderungen sind messbar. Aus den gemessenen Anteilen der Erdbeschleunigung kann der Neigungswinkel berechnet werden. Successive switching on of the different antennas L2X, L2Y, L2Z at given time intervals is just one example. According to another, in 4 illustrated embodiment, the transponder unit 12 a sensor unit 14 on. The sensor unit 14 is designed to be a current location of the transponder unit 12 to detect. The sensor unit 14 may for example have a tilt sensor for this purpose. In order to measure an inclination, acceleration sensors are often used in particular to measure a component of the gravitational acceleration. Basis of such acceleration sensors usually forms a beam, which is suspended from two springs and acts as inertial mass. At this bar so-called capacitive fingers are mounted, which protrude into a non-movable pair of fingers on the opposite side. When the system is idle, a capacity between the moving fingers and the respective rigid fingers is the same. If the sensor accelerates, the capacities shift. These capacity changes are measurable. The angle of inclination can be calculated from the measured parts of the gravitational acceleration.

Es sind auch Drehratensensoren bekannt, welche nach einem ähnlichen Prinzip arbeiten. Hierbei wird jedoch nicht die Beschleunigung selbst gemessen, sondern die senkrecht zur Bewegungsrichtung und Rotationsachse wirkende Corioliskraft. Die Kraftwirkung der Corioliskraft auf ein schwingendes Federsystem kann relativ einfach berechnet werden. Ein solcher Sensor ist meist zweiachsig aufgebaut. Wird der Sensor in Resonanz versetzt, erzeugt eine aufgrund der Drehbewegung auf den Sensor wirkende Corioliskraft eine messbare Änderung der Kapazitäten. Diese Änderungen können wiederum ausgewertet werden. Die beschriebenen Neigungs-, Beschleunigungs- und Drehratensensoren sind jedoch lediglich Beispiele. Jegliche andere geeignete Art von Sensor kann dazu verwendet werden eine Lage bzw. Ausrichtung der Transpondereinheit 12 zu detektieren. There are also rotation rate sensors known which operate on a similar principle. In this case, however, not the acceleration itself is measured, but the Coriolis force acting perpendicular to the direction of movement and axis of rotation. The force effect of the Coriolis force on a vibrating spring system can be calculated relatively easily. Such a sensor is usually constructed biaxial. When the sensor is set in resonance, a Coriolis force acting on the sensor due to the rotational movement produces a measurable change in the capacitances. These changes can be evaluated again. However, the tilt, acceleration and yaw rate sensors described are merely examples. Any other suitable type of sensor may be used to position the transponder unit 12 to detect.

Die Ausrichtung der ersten Antenne L1 im Fahrzeug kann dem System, bzw. der Transpondereinheit 12 bekannt sein. In solchen Fällen weiß die Transpondereinheit 12 welche der Komponenten des Anfragesignals S1 die stärkste, bzw. die schwächste ist. Kennt die Transpondereinheit 12 nun zusätzlich ihre eigene Lage bzw. Ausrichtung, kann bestimmt werden, welche der Antennen L2X, L2Y, L2Z der Transpondereinheit 12 derart ausgerichtet ist, bzw. sind, dass diese die stärkste, bzw. die schwächste Komponente des Anfragesignals S1 empfangen kann/können. Die Transpondereinheit 12 kann dann in Abhängigkeit von ihrer Lage bzw. Ausrichtung immer diejenige Antenne L2X, L2Y, L2Z aktivieren, welche derart ausgerichtet ist, dass sie die stärkste Komponente eines von der Sendeeinheit 11 ausgesendeten Signals empfangen kann. The alignment of the first antenna L1 in the vehicle may be the system, or the transponder unit 12 be known. In such cases the transponder unit knows 12 which of the components of the request signal S1 is the strongest, or the weakest. Knows the transponder unit 12 now additionally their own position or orientation, it can be determined which of the antennas L2X, L2Y, L2Z of the transponder unit 12 is or are such that they can receive the strongest, or the weakest component of the request signal S1 / can. The transponder unit 12 Then, depending on its position or orientation, it can always activate the antenna L2X, L2Y, L2Z, which is oriented in such a way that it is the strongest component of one of the transmitting unit 11 can receive the transmitted signal.

Ist die erste Antenne L1 im Fahrzeug 10 beispielsweise horizontal ausgerichtet, kann die stärkste Komponente von einer Antenne L2X, L2Y, L2Z in der Transpondereinheit 12 am besten empfangen werden welche ebenfalls horizontal ausgerichtet ist. Die anderen Antennen L2X, L2Y, L2Z können deaktiviert werden. Dabei ist es möglich dass von beispielsweise drei Antennen L2X, L2Y, L2Z zwei Antennen deaktiviert werden und nur eine Antenne aktiv ist und Signale empfangen kann. Ist eine der drei Antennen L2X, L2Y, L2Z senkrecht ausgerichtet, sind jedoch (z.B. bei einem Winkel von jeweils 90° zwischen den Antennen) zwei der Antennen L2X, L2Y, L2Z horizontal ausgerichtet. In diesem Fall ist der Transpondereinheit 12 nicht bekannt, welche dieser beiden Antennen L2X, L2Y, L2Z das stärkste Signal empfängt. Es ist daher auch möglich, dass diejenige Antenne L2X, L2Y, L2Z bestimmt wird, welche sicher eine schwache Komponente eines Anfragesignals S1 empfängt (im gegebenen Beispiel die senkrecht ausgerichtete Antenne) und nur diese Antenne deaktiviert wird, während die beiden anderen Antennen aktiviert bleiben, von welchen zumindest eine die stärkste Komponente empfangen kann. Is the first antenna L1 in the vehicle 10 For example, when aligned horizontally, the strongest component may be from an antenna L2X, L2Y, L2Z in the transponder unit 12 are best received which is also aligned horizontally. The other antennas L2X, L2Y, L2Z can be deactivated. It is possible that, for example, three antennas L2X, L2Y, L2Z two antennas are disabled and only one antenna is active and can receive signals. If one of the three antennas L2X, L2Y, L2Z is oriented vertically, however, two of the antennas L2X, L2Y, L2Z are aligned horizontally (eg at an angle of 90 ° in each case between the antennas). In this case, the transponder unit 12 it is not known which of these two antennas L2X, L2Y, L2Z receives the strongest signal. It is therefore also possible that the one antenna L2X, L2Y, L2Z is determined, which certainly receives a weak component of a request signal S1 (in the example given, the vertically oriented antenna) and only this antenna is deactivated, while the other two antennas remain activated, at least one of which can receive the strongest component.

Ist die Antenne L1 im Fahrzeug beispielsweise senkrecht ausgerichtet, so könnten hingegen die beiden waagerecht angeordneten Antennen L2X, L2Y, L2Z der Transpondereinheit 12 deaktiviert werden, da die senkrecht ausgerichtete Antenne L2X, L2Y, L2Z in einem solchen Fall sicher die stärkste Komponente empfangen würde. Das heißt, abhängig von der Ausrichtung der Antenne L1 im Fahrzeug, können lediglich eine oder zwei Antennen L2X, L2Y, L2Z deaktiviert werden. If, for example, the antenna L1 in the vehicle is oriented vertically, then the two horizontally arranged antennas L2X, L2Y, L2Z of the transponder unit could be used 12 be deactivated because the vertically oriented antenna L2X, L2Y, L2Z would surely receive the strongest component in such a case. That is, depending on the orientation of the antenna L1 in the vehicle, only one or two antennas L2X, L2Y, L2Z can be deactivated.

Die Sensoreinheit 14 kann auch dazu ausgebildet sein zu detektieren, wenn sich die Transpondereinheit 12 vollkommen in Ruhe befindet. Dies kann beispielsweise nachts der Fall sein, wenn der Fahrzeugschlüssel vom Nutzer abgelegt wurde und das Fahrzeug für mehrere Stunden nicht benötigt wird. In solchen Zeiträumen ist es auch möglich alle Antennen L2X, L2Y, L2Z zu deaktivieren um noch mehr Strom sparen zu können. Auch unter tags, wenn ein Nutzer beispielsweise über mehrere Stunden in der Arbeit ist und sein Fahrzeug nicht benötigt ist es möglich, sämtliche der Antennen L2X, L2Y, L2Z zu deaktivieren. Lediglich die Sensoreinheit 14 und ggf. weitere Komponenten verbrauchen dann noch Strom. Der Stromverbrauch kann in solchen Zeiträumen beispielsweise auf etwa 1µA reduziert werden. The sensor unit 14 may also be configured to detect when the transponder unit 12 completely at rest. This may be the case, for example, at night when the vehicle key has been stored by the user and the vehicle is not needed for several hours. In such periods, it is also possible to disable all antennas L2X, L2Y, L2Z to save even more power. Even under tags, for example, if a user is at work for several hours and does not need his vehicle, it is possible to deactivate all of the antennas L2X, L2Y, L2Z. Only the sensor unit 14 and possibly other components then consume power. The power consumption can be reduced in such periods, for example, to about 1μA.

Dies ist beispielhaft in 5 dargestellt. In dem Diagramm ist der Ruhestrom einer Transpondereinheit über der Zeit dargestellt. Die Kurve A zeigt dabei den Stromverbrauch im Ruhezustand, wenn zu jedem Zeitpunkt alle drei Antennen L2X, L2Y, L2Z der Transpondereinheit 12 aktiv sind. Der Stromverbrauch liegt dabei beispielsweise annähernd konstant bei 7µA. Werden beispielsweise über Nacht alle Antennen L2X, L2Y, L2Z deaktiviert, kann der Stromverbrauch in diesen Zeiträumen auf beispielsweise 1µA reduziert werden. Sind in allen restlichen Zeiträumen alle Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert ergibt sich der durch die Kurve B dargestellte Verlauf, welcher beispielsweise nachts auf einem Wert von etwa 1µA und unter tags bei etwa 7µA liegt. Werden z.B. unter tags nicht alle drei Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert, sondern lediglich zwei der Antennen, kann der Stromverbrauch beispielsweise von 7µA auf 5µA reduziert werden. Nachts kann auch hier der Stromverbrauch durch Abschalten aller Antennen L2X, L2Y, L2Z auf beispielsweise etwa 1µA reduziert werden. Dies ist beispielhaft durch die Kurve C dargestellt. This is exemplary in 5 shown. The diagram shows the quiescent current of a transponder unit over time. The curve A shows the power consumption at rest, if at any time all three antennas L2X, L2Y, L2Z the transponder unit 12 are active. The power consumption is, for example, approximately constant at 7μA. If, for example, all antennas L2X, L2Y, L2Z are deactivated overnight, the power consumption in these periods can be reduced to, for example, 1 μA. If all the antennas L2X, L2Y, L2Z are activated in all remaining time periods, the curve represented by the curve B results, which for example is at a value of about 1 μA at night and at about 7 μA during the day. If, for example, not all three antennas L2X, L2Y, L2Z are activated under tags, but only two of the antennas, the power consumption can be reduced from 7μA to 5μA, for example. At night, the power consumption can be reduced by switching off all antennas L2X, L2Y, L2Z to, for example, about 1μA. This is exemplified by the curve C.

Je nachdem wieviele Antennen im Ruhezustand aktiviert sind, kann der Stromverbrauch mehr oder weniger reduziert werden. Ist nur eine der Antennen aktiv, kann der Stromverbrauch noch weiter reduziert werden (in 5 nicht dargestellt). Die in 5 dargestellten Werte sind dabei lediglich Beispiele. Eine Transpondereinheit 12 kann auch mehr oder weniger Ruhestrom in den verschiedenen Zeiträumen verbrauchen. Dies ist beispielsweise abhängig von den in der Transpondereinheit verwendeten Bauteilen und Komponenten. Depending on how many antennas are activated in idle state, the power consumption can be more or less reduced. If only one of the antennas is active, the power consumption can be further reduced (in 5 not shown). In the 5 shown values are only examples. A transponder unit 12 can also consume more or less quiescent current in different periods of time. This depends, for example, on the components and components used in the transponder unit.

Wenn durch eine oder mehrere aktive Antennen ein Anfragesignal erkannt wird, können alle Antennen L2X, L2Y, L2Z wieder aktiviert werden. Sobald alle Antennen L2X, L2Y, L2Z aktiviert sind, weist die Transpondereinheit 12 wieder ihre volle Empfindlichkeit auf. Sind eine oder mehrere der Antennen deaktiviert, reduziert sich die Empfindlichkeit entsprechend, da eine oder mehrere Komponenten eines Signals S1 nicht empfangen werden können. Ein Authentifizierungsvorgang kann somit unter Verwendung aller Antennen L2X, L2Y, L2Z in der Transpondereinheit 12 erfolgen. Während eines solchen aktiven Zustands erhöht sich der Stromverbrauch weiter, da die Transpondereinheit 12 Signale empfängt, auswertet und/oder verarbeitet. Diese aktiven Zeiträume mit einem erhöhten Stromverbrauch wurden in der Darstellung in 5 jedoch vernachlässigt. Diese sind im Verhältnis zu den Zeiten in welchen sich die Transpondereinheit 12 in einem Ruhezustand befindet verhältnismäßig kurz. If a request signal is detected by one or more active antennas, all antennas L2X, L2Y, L2Z can be reactivated. Once all antennas L2X, L2Y, L2Z are activated, the transponder unit points 12 restore their full sensitivity. If one or more of the antennas are deactivated, the sensitivity is correspondingly reduced, since one or more components of a signal S1 can not be received. An authentication process can thus be performed using all antennas L2X, L2Y, L2Z in the transponder unit 12 respectively. During such an active state, power consumption continues to increase as the transponder unit 12 Receive, evaluate and / or process signals. These active periods with increased power consumption were shown in 5 but neglected. These are in proportion to the times in which the transponder unit 12 in a resting state is relatively short.

Das beschriebene System ist nicht auf den Einsatz bei Fahrzeugen beschränkt. Das System kann für verschiedene andere Anwendungen zum Einsatz kommen, bei welchen elektronischen Schlüsseln zum Einsatz kommen. The system described is not limited to use in vehicles. The system can be used for various other applications where electronic keys are used.

6 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Verfahren wird zunächst ein erster Zustand der Transpondereinheit detektiert (Schritt 601). Der erste Zustand kann ein Ruhezustand der Transpondereinheit sein. Ein Ruhezustand kann auf verschiedene Art und Weise detektiert werden. Beispielsweise kann ein Ruhezustand dann detektiert werden wenn während eines bestimmten vorangegangenen Zeitraumes keine Signale empfangen, verarbeitet und/oder gesendet wurden. Ein Ruhezustand kann beispielsweise auch dann erkannt werden, wenn die Transpondereinheit während eines bestimmten vorangegangenen Zeitraumes nicht bewegt wurde. Dabei kann sich die Transpondereinheit entweder entfernt vom Fahrzeug befinden, z.B. wenn der Fahrzeugschlüssel während der Arbeitszeit oder nachts abgelegt wurde. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Transpondereinheit innerhalb des Fahrzeugs befindet. In diesem Fall empfängt die Transpondereinheit zwar Signale vom Fahrzeug, wird jedoch nicht bewegt da der Fahrzeugschlüssel beispielsweise im Zündschloss steckt. Dies sind jedoch lediglich Beispiele. Ein Ruhezustand kann auf jegliche andere geeignete Art und Weise detektiert werden. 6 shows in a flowchart a method according to an embodiment of the invention. In the method, a first state of the transponder unit is first detected (step 601 ). The first state may be an idle state of the transponder unit. An idle state can be detected in various ways. For example, a sleep state can be detected if no signals were received, processed, and / or sent during a particular previous time period. An idle state can also be detected, for example, if the transponder unit was not moved during a certain preceding time period. In this case, the transponder unit can either be located away from the vehicle, for example if the vehicle key was stored during working hours or at night. However, it is also possible that the transponder unit is located inside the vehicle. In this case, although the transponder unit receives signals from the vehicle, it is not moved because the vehicle key is in the ignition lock, for example. These are just examples. An idle state can be detected in any other suitable manner.

Wenn detektiert wird, dass sich die Transpondereinheit in einem Ruhezustand befindet kann wenigstens eine der Antennen der Transpondereinheit, jedoch weniger als alle Antennen deaktiviert werden (Schritt 602). Befindet sich die Transpondereinheit innerhalb oder in der Nähe des Fahrzeugs und hat bereits Signale vom Fahrzeug empfangen, weiß sie welche der Komponenten die stärkste, bzw. die schwächste ist, sofern sie seit dem letzten Empfang nicht bewegt worden ist. Die Transpondereinheit kann dann entsprechend diejenige(n) Antenne(n) deaktivieren, welche zuvor die schwächste(n) Komponente(n) empfangen hat/haben. Dies ist solange möglich, bis die Transpondereinheit detektiert, dass sie bewegt wird und ihre Lage verändert. Nach einer Bewegung empfangen möglicherweise andere Antennen die stärkeren bzw. schwächeren Komponenten. If it is detected that the transponder unit is in an idle state, at least one of the transponder unit antennas, but less than all the antennas, may be deactivated (step 602 ). If the transponder unit is within or in the vicinity of the vehicle and has already received signals from the vehicle, it knows which of the components is the strongest, or the weakest, if it has not been moved since the last reception. The transponder unit may then deactivate accordingly the antenna (s) that have previously received the weakest component (s). This is possible until the transponder unit detects that it is being moved and changes its position. After moving, other antennas may pick up the stronger or weaker components.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Fahrzeug vehicle
11 11: Sendeeinheit transmission unit
12 12: Transpondereinheit transponder unit
13 13: Empfangseinheit receiver unit
14 14: Sensoreinheit sensor unit
L1 L1: erste Antenne first antenna
L2X L2X: zweite Antenne second antenna
L2Y L2Y: dritte Antenne third antenna
L2Z L2Z: vierte Antenne fourth antenna
S1 S1: Anfragesignal request signal
S2X, S2Y, S2Z S2X, S2Y, S2Z: räumliche Komponenten des Anfragesignals spatial components of the request signal
a a: Abstand zwischen Sendeeinheit und TranspondereinheitDistance between transmitter unit and transponder unit

Claims

Electronic key with a transponder unit ( 12 ) with a second antenna (L2X), a third antenna (L2Y) and a fourth Antenna (L2Z), which are arranged at a certain angle to each other and which are each designed to receive one of three components (S2X, S2Y, S2Z) of a transmitter unit (S2X, S2Y, S2Z). 11 ) to receive with a first antenna (L1) emitted first signal (S1); the transponder unit ( 12 ) is designed to deactivate at least one of the antennas (L2X, L2Y, L2Z) but less than all the antennas (L2X, L2Y, L2Z) when the transponder unit ( 12 ) is in a first state.

The electronic key of claim 1, wherein the first state is an idle state in which the transponder unit (15) 12 ) does not process or transmit any signals and waits to receive a first signal (S1).

Electronic key according to claim 1 or 2, wherein during the idle state in successive time intervals in each case different antennas (L2X, L2Y, L2Z) are activated and / or deactivated.

The electronic key of claim 3, wherein a time interval is less than 2 seconds in length.

Electronic key according to claim 1 or 2, wherein the transponder unit ( 12 ) a sensor unit ( 14 ), which is adapted to detect a position and / or orientation of the vehicle key.

An electronic key according to claim 5, wherein each of the three components (S2X, S2Y, S2Z) of the first signal (S1) has a different reception field strength and the transponder unit ( 12 ) is designed on the basis of the detected position and / or orientation of the electronic key to determine and deactivate at least one antenna (L2X, L2Y, L2Z) which is arranged such that it has the lowest component (S2X, S2Y, S2Z) Receiving field strength can receive.

Electronic key according to claim 5 or 6, wherein the sensor unit ( 14 ) has a tilt sensor, an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor.

Electronic key according to one of claims 2 to 7, wherein the transponder unit ( 12 ) is adapted to change from the idle state to an active state, when with the at least one active antenna (L2X, L2Y, L2Z) a component (S2X, S2Y, S2Z) of a first signal (S1) has been received, wherein in the active State all antennas (L2X, L2Y, L2Z) are activated and signals are processed and sent out.

An electronic key according to any one of the preceding claims, wherein the first signal (S1) is a low frequency signal.

Electronic key according to one of the preceding claims, wherein the transmitting unit ( 11 ) in a vehicle ( 10 ) is arranged.

An electronic key according to any one of the preceding claims, wherein the angle at which the antennas (L2X, L2Y, L2Z) are respectively arranged to each other is 90 °.

Method for operating an electronic key, wherein the electronic key comprises a transponder unit ( 12 ) having a second antenna (L2X), a third antenna (L2Y) and a fourth antenna (L2Z), which are arranged at a certain angle to one another and which are each designed to have one of three components (S2X, S2Y, S2Z) one of a transmitting unit ( 11 ) with a first antenna (L1) and the method comprising: detecting a first state of the transponder unit ( 12 ); and deactivating at least one of the antennas (L2X, L2Y, L2Z) but less than all antennas (L2X, L2Y, L2Z) when it is detected that the transponder unit (12) 12 ) is in the first state.

The method of claim 12, wherein the first state is an idle state in which the transponder unit (16) 12 ) does not process or transmit any signals and waits to receive a first signal (S1).