DE19624846C1

DE19624846C1 - Anti-theft system for a motor vehicle

Info

Publication number: DE19624846C1
Application number: DE1996124846
Authority: DE
Inventors: Manfred Glehr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2016-06-22
Also published as: FR2750096B1; FR2750096A1; GB2314438B; GB2314438A; GB9713124D0

Abstract

An anti-theft system has a portable code carrier (2) which transmits coded information in the form of a modulated oscillation. A transceiver (1) arranged in the motor vehicle receives the modulated oscillation. An assessment unit (3) detects the coded information by sampling the modulated oscillation at at least two sampling times which differ from each other by a predetermined phase angle. In an evaluation unit (33) it is determined at which sampling time a greater difference of the amplitudes in the different logical states of the demodulated coded information is measured. The sampling time determined in this way is used for the further sampling of the modulated oscillation. In this way the coded information is detected rapidly and reliably.

Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug. Sie betrifft insbesondere ein Schließsystem für Türen eines Kraftfahrzeugs oder eine elektronische Weg fahrsperre, durch die bei Berechtigung ein Starten des Motors ermöglicht wird.The invention relates to an anti-theft system for a Motor vehicle. It particularly concerns a locking system for doors of a motor vehicle or an electronic way driving lock, by starting the engine if authorized is made possible.

Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (EP 0 710 756 A1) weist einen tragbaren Transponder auf, der eine Codeinformation trägt. Ein stationärer Schwingkreis wird mit der Codeinforma tion moduliert, wenn sich der Transponder in der Nähe des Schwingkreises befindet. Ein Demodulator erfaßt die Codein formation durch Abtasten der modulierten Schwingung und lei tet sie an eine Recheneinheit weiter, wo sie mit einer Soll codeinformation verglichen wird. Bei Übereinstimmung wird ein Freigabesignal ausgegeben. Wenn zunächst keine Codeinformati on trotz korrekt arbeitendem Transponder demoduliert wird, so wird die modulierte Schwingung erneut abgetastet, wobei der neue Abtastzeitpunkt um einen vorgegebenen Phasenwinkel ge genüber dem ersten Abtastzeitpunkt phasenverschoben ist.A known anti-theft system (EP 0 710 756 A1) has a portable transponder that carries code information wearing. A stationary resonant circuit is created with the Codeinforma tion modulates when the transponder is near the Resonant circuit is located. A demodulator detects the codeine formation by scanning the modulated vibration and lei it passes on to a computing unit, where it with a target code information is compared. If there is a match, a Release signal issued. If no codeinformati one is demodulated despite the transponder working correctly, so the modulated vibration is sampled again, the new sampling time ge by a predetermined phase angle is out of phase with respect to the first sampling time.

Bei einem solchen Diebstahlschutzsystem muß jedoch einige Zeit abgewartet werden, bis entschieden werden kann, ob die Codeinformation erhalten wird oder nicht. Erst danach wird der Abtastzeitpunkt verschoben und erneut abgetastet. Beim Entriegeln oder beim Starten des Kraftfahrzeugs sollte jedoch nicht zu viel Zeit für eine sogenannte Authentifikation (Nachweis der Berechtigung) verwendet werden.With such an anti-theft system, however, some Wait until it can be decided whether the Code information is received or not. Only after that will the sampling time is shifted and sampled again. At the Unlocking or starting the car should however not too much time for so-called authentication (Proof of authorization) can be used.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Diebstahl schutzsystem zu schaffen, durch das ein-sicheres und schnel les Authentifizieren eines Benutzers ermöglicht wird. The invention is based on the problem of theft to create protection system through the one-safe and fast Authentication of a user is enabled.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Pa tentanspruch 1 gelöst. Dabei wird die modulierte Schwingung zu Beginn bei zumindest zwei verschiedenen Abtastzeitpunkten abgetastet. Derjenige Abtastzeitpunkt, bei dem in den logi schen Zuständen der modulierten Schwingung die größten Ampli tudenunterschiede bestehen, wird im weiteren Verlauf als Ab tastzeitpunkt verwendet.The problem is solved according to the invention by the features of Pa Claim 1 solved. Thereby the modulated vibration initially at at least two different sampling times scanned. The sampling time at which in the logi states of the modulated vibration the largest ampli differences exist in the course of the process as Ab key time used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schemati schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are based on the schematic rule drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemä ßen Diebstahlschutzsystems, Fig. 1 is a schematic block diagram of the inventive SEN anti-theft system,

Fig. 2 eine modulierte Schwingung in einem Transceiver des Diebstahlschutzsystems, Fig. 2 is a modulated wave in a transceiver of the anti-theft system,

Fig. 3 zwei Perioden der modulierten Schwingung nach Fig. 2, Fig. 3 two periods of the modulated oscillation according to Fig. 2,

Fig. 4 ein detaillierteres Blockschaltbild des Diebstahl schutzsystems nach Fig. 1 und Fig. 4 is a more detailed block diagram of the anti-theft protection system of FIG. 1 and

Fig. 5a bis 5c Signalverläufe der demodulierten Schwin gung. FIGS. 5a to 5c supply waveforms of the demodulated oscillations.

Ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem weist einen im Kraftfahrzeug angeordneten Transceiver 1 (Fig. 1) auf, der mit einem tragbaren Codeträger 2 über eine transformatorische Kopplung zusammenwirkt, wenn sich der Codeträger 2 in der Nä he des Transceivers 1 befindet. Der Transceiver 1 überträgt Energie zu dem Codeträger 2, woraufhin der Codeträger 2 eine in ihm gespeicherte Codeinformation mit Hilfe einer hochfre quenten Trägerschwingung zu dem Transceiver 1 zurücküberträgt (Energieübertragung und Datenrückübertragung sind durch einen gestrichelt gezeichneten Doppelpfeil dargestellt). An anti-theft system according to the invention has a transceiver 1 ( FIG. 1) arranged in the motor vehicle, which interacts with a portable code carrier 2 via a transformer coupling when the code carrier 2 is in the vicinity of the transceiver 1 . The transceiver 1 transmits energy to the code carrier 2 , whereupon the code carrier 2 transmits code information stored in it back to the transceiver 1 with the aid of a high-frequency carrier oscillation (energy transmission and data retransmission are shown by a dashed double arrow).

Zur Energie- und Datenübertragung weist der Transceiver 1 ei ne Antenne in Form einer Spule 11 auf, die beispielsweise um das Zündschloß oder das Türschloß gewickelt ist. Die Spule 11 bildet zusammen mit einem Kondensator 12 einen Schwingkreis 11, 12. Der Schwingkreis 11, 12 wird bei Betätigung eines Startschalters von einem Oszillator 13 zu einer Schwingung angeregt. Das von der Spule 11 erregte magnetische Feld indu ziert in einer Transponderspule 21 des Codeträgers 2 eine Spannung (und umgekehrt), wenn die beiden Spulen 11, 21 nahe beieinander angeordnet sind. Somit wird zunächst Energie zu dem Codeträger 2 übertragen. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn der Codeträger 2 auf einem Schlüssel angeordnet ist und in das betreffende Schloß eingeführt ist.For energy and data transmission, the transceiver 1 has an antenna in the form of a coil 11 which is wound, for example, around the ignition lock or the door lock. The coil 11 forms together with a capacitor 12 a resonant circuit 11, 12th The oscillating circuit 11 , 12 is excited by an oscillator 13 to oscillate when a start switch is actuated. The magnetic field excited by the coil 11 induces a voltage in a transponder coil 21 of the code carrier 2 (and vice versa) when the two coils 11 , 21 are arranged close to one another. Energy is thus initially transmitted to code carrier 2 . This is the case, for example, when the code carrier 2 is arranged on a key and is inserted into the lock in question.

Wenn genügend Energie zu dem Codeträger 2 übertragen wurde, wird eine in dem Codeträger 2 gespeicherte, benutzer- oder fahrzeugspezifische Codeinformation zurück zu dem Transceiver 1 übertragen. Hierzu weist der Codeträger 2 ebenfalls einen Schwingkreis 21, 25 auf, und zwar mit der Transponderspule 21 und einem Transponderkondensator 25. Dieser Schwingkreis 21, 25 des Codeträgers 2 wird im Rhythmus der Codeinformation mit zwei verschiedenen Lastwiderständen 23, 24 belastet, d. h. zwischen diesen wird hin- und hergeschaltet. Folglich ent steht eine (amplituden- oder belastungs-) modulierte Schwin gung, in der die Codeinformation enthalten ist. Diese modu lierte Schwingung erzeugt in der Transponderspule 21 ein ma gnetisches Wechselfeld, durch das nun der Schwingkreis 11, 12 des Transceivers 1 zu einer Schwingung angeregt wird. Die so mit im Transceiver 1 entstehende modulierte Schwingung ent hält die Codeinformation.If enough energy is transmitted to the code carrier 2, a stored in the code carrier 2, user or vehicle-specific code information is transmitted back to the transceiver. 1 For this purpose, the code carrier 2 also has an oscillating circuit 21 , 25 , specifically with the transponder coil 21 and a transponder capacitor 25 . This resonant circuit 21 , 25 of the code carrier 2 is loaded with two different load resistors 23 , 24 in the rhythm of the code information, that is, there is a switch back and forth between them. This results in a (amplitude or load) modulated vibration in which the code information is contained. This modulated vibration generates a magnetic alternating field in the transponder coil 21 , through which the resonant circuit 11 , 12 of the transceiver 1 is now excited to oscillate. The modulated oscillation thus created in the transceiver 1 contains the code information.

Die modulierte Schwingung wird auf der Transceiverseite zwi schen der Spule 11 und dem Kondensator 12 abgegriffen und in einer Auswerteeinheit 3 ausgewertet, um die Codeinformation daraus zurückzugewinnen. Hierzu weist die Auswerteeinheit 3 zwei Abtasteinheiten 31, 32 auf, die jeweils zu verschiedenen Abtastzeitpunkten t_i (mit i = 1, 2, 3 . . .) die modulierte Schwingung abtasten. Da die modulierte Schwingung in ihrer Hüllkurve (vgl. Fig. 2) die digitale Codeinformation ent hält, werden zwei Gruppen von Amplitudenwerten erhalten, und zwar für den ersten logischen Zustand, z. B. Low-Zustand, bzw. für den zweiten logischen Zustand, z. B. High-Zustand.The modulated vibration is tapped on the transceiver side between the coil 11 and the capacitor 12 and evaluated in an evaluation unit 3 in order to recover the code information therefrom. For this purpose, the evaluation unit 3 has two scanning units 31 , 32 , which each scan the modulated oscillation at different sampling times t _i (with i = 1, 2, 3...). Since the modulated oscillation in its envelope (see FIG. 2) contains the digital code information, two groups of amplitude values are obtained, specifically for the first logic state, e.g. B. low state, or for the second logical state, for. B. High state.

Die abgetasteten Werte werden einer Bewertungseinheit 33 zu geführt, in der die Werte der Gruppen von Amplitudenwerten miteinander verglichen werden. Eine Vergleichseinheit 34 be stimmt aus den abgetasteten Werten, welches Abtasteinheit 31 oder 32 für die zukünftige Abtastung der modulierten Schwin gung verwendet werden soll und schaltet dementsprechend einen Schalter 35 derart, daß diese Abtasteinheit 31 bzw. 32 für das weitere Auswerten der modulierten Schwingung mit der Ver gleichseinheit 34 verbunden ist.The sampled values are fed to an evaluation unit 33 , in which the values of the groups of amplitude values are compared with one another. A comparison unit 34 determines from the scanned values which scanning unit 31 or 32 should be used for the future scanning of the modulated vibration and accordingly switches a switch 35 such that these scanning unit 31 or 32 for further evaluation of the modulated vibration with the Ver comparison unit 34 is connected.

Bei der durch den Codeträger 2 erzeugten modulierten Schwin gung handeln es sich um eine Belastungsmodulation oder auch Amplitudenmodulation. Die Trägerfrequenz der Schwingung än dert sich dabei infolge der Belastung nicht. In einem ersten Abschnitt A (Fig. 2) der modulierten Schwingung belastet der erste Lastwiderstand 23 oder 24 den Schwingkreis 21, 25 und in einem Abschnitt B belastet der andere Lastwiderstand 24 bzw. 23 den Schwingkreis 21, 25.The modulated vibration generated by the code carrier 2 is a load modulation or amplitude modulation. The carrier frequency of the vibration does not change due to the load. In a first section A ( FIG. 2) of the modulated vibration, the first load resistor 23 or 24 loads the resonant circuit 21 , 25 and in a section B the other load resistor 24 or 23 loads the resonant circuit 21 , 25 .

Ein Abschnitt A oder B besteht dabei aus mehreren Schwin gungsperioden mit identischen Schwingungszügen mit jeweils gleicher Periodendauer T und jeweils gleicher Amplitude. Nach jeweils einem Abschnitt A oder B ändert sich sowohl die Amplitude als auch die Phase der Schwingung. Stellvertretend für die gesamte Schwingung werden daher im folgenden eine Schwingung A während einer Periodendauer T im Abschnitt A und eine Schwingung B während einer Periodendauer T im Abschnitt B betrachtet. Innerhalb eines Abschnitts A kann zum Beispiel der logische Low-/High-Zustand ein oder mehrmals - je nach Codeinformation - enthalten sein. A section A or B consists of several Schwin Periods with identical waveforms with each same period T and the same amplitude. After a section A or B changes both the Amplitude as well as the phase of the vibration. Representative for the entire vibration are therefore one below Vibration A during a period T in section A and a vibration B during a period T in the section B considered. Within a section A, for example the logical low / high state one or more times - depending on Code information - be included.

In der Hüllkurve (in der Fig. 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt) der modulierten Schwingung ist die Codeinforma tion des Codeträgers 2 enthalten. Die Auswerteeinheit 3 ge winnt diese Codeinformation aus der modulierten Schwingung zurück, d. h. die Amplituden der modulierten Schwingung werden gemessen und ausgewertet.In the envelope (shown in FIG. 2 by the dashed line) of the modulated vibration, the Codeinforma tion of the code carrier 2 is included. The evaluation unit 3 recovers this code information from the modulated oscillation, ie the amplitudes of the modulated oscillation are measured and evaluated.

Hierzu wird die modulierte Schwingung zu den Abtastzeitpunk ten t_i abgetastet und zu diesen Abtastzeitpunkten die Ampli tude gemessen. In der Fig. 2 ist der Abtastzeitpunkt t₁ dar gestellt, zu dem - bezogen auf den Beginn der modulierten Schwingung - beim einem Winkel ϕ1=90° (bei diesem Winkel ist die maximale Amplitude des Abschnitts A) die modulierte Schwingung innerhalb jeder Periodendauer abgetastet wird. Da zwischen zwei logischen Zuständen (in Fig. 2 zwischen den Abschnitten A und B) eine systembedingte Phasenverschiebung stattfindet und der Abtastzeitpunkt t₁ bezogen auf die erste Schwingungsperiode der modulierten Schwingung gleich bleibt, wird im Abschnitt B nicht mehr die maximale Amplitude gemes sen.For this purpose, the modulated oscillation is sampled at the sampling times t _i and the amplitude is measured at these sampling times. In Fig. 2, the sampling time t₁ is provided, at which - based on the beginning of the modulated vibration - at an angle ϕ1 = 90 ° (at this angle is the maximum amplitude of section A) the modulated vibration is sampled within each period . Since between two logical states (in Fig. 2 between sections A and B) a system-related phase shift takes place and the sampling time t₁ based on the first oscillation period of the modulated oscillation remains the same, section B no longer measures the maximum amplitude.

Die modulierte Schwingung muß nicht innerhalb jeder Schwin gungsperiode T abgetastet werden. Sie kann aber auch mehrmals innerhalb einer Schwingungsperiode abgetastet werden.The modulated vibration does not have to be within each vibration period T can be sampled. But it can also be repeated several times can be sampled within an oscillation period.

Die durch Abtasten erhaltene Codeinformation wird in der Ver gleichseinheit 34 mit einer dort gespeicherten Sollcodeinfor mation verglichen. Wenn die beiden Codeinformationen überein stimmen, wird ein Freigabesignal an ein - nicht dargestelltes - Sicherheitsaggregat (Türschlösser oder Wegfahrsperre) ge schickt. Das Freigabesignal erzeugt ein entsprechendes Steu ersignal, das die Türschlösser ver-/entriegelt oder die elek tronische Wegfahrsperre löst.The code information obtained by scanning is compared in the comparison unit 34 with a target code information stored there. If the two code information match, an enable signal is sent to a - not shown - security unit (door locks or immobilizer). The release signal generates a corresponding control signal that locks / unlocks the door locks or releases the electronic immobilizer.

In der Fig. 3 ist die modulierte Schwingung in den Abschnit ten A und B während jeweils einer Periodendauer dargestellt (vgl. auch Fig. 2). Die beiden Schwingungen A und B treten in Wirklichkeit nicht gleichzeitig auf, sondern befinden sich in zeitlichen aufeinander folgenden Abschnitten, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Zur besseren Veranschaulichung sind die Schwingungen A und B in der Fig. 3 jedoch übereinander dargestellt, wobei sich die beiden Schwingungen A und B in ihrer maximalen Amplitude um ΔU_AB unterscheiden und um den Phasenwinkel ϕ₀ systembedingt zueinander phasenverschoben sind. Der Phasenwinkel ϕ₀ ist durch die Belastungsmodulation bedingt, da von einer Impedanz (Lastwiderstände 23, 24) auf eine andere umgeschaltet wird.In Fig. 3, the modulated vibration in the sections A and B is shown for a period in each case (see also Fig. 2). In reality, the two vibrations A and B do not occur simultaneously, but are located in successive sections as shown in FIG. 2. For better illustration, however, the vibrations A and B in FIG. 3 are shown one above the other, the two vibrations A and B differing in their maximum amplitude by ΔU _AB and being phase-shifted from one another by the phase angle ϕ₀. The phase angle ϕ₀ is caused by the load modulation, since one impedance (load resistors 23 , 24 ) is switched to another.

Der Abtastzeitpunkt t₁ wird durch entsprechende Dimensionie rung aller beteiligten Bauteile festgelegt und unterliegt da her gewissen Schwankungen, die durch Bauteiletoleranzen oder Temperaturänderungen verursacht werden. Da kann es passieren, das der Abtastzeitpunkt t₁ nicht mehr beim Maximum der Schwingung A liegt.The sampling time t₁ is by appropriate dimension All components involved are determined and subject to certain fluctuations caused by component tolerances or Temperature changes are caused. It can happen that the sampling time t₁ no longer at the maximum of Vibration A lies.

Um die Codeinformation sicher zu erhalten, wird die modulier te Schwingung zunächst zu jeweils zwei äquidistanten Ab tastzeitpunkten t₁ und t₂ innerhalb der Schwingungen A und B abgetastet. Jeder Abtastzeitpunkt t₁ und t₂ entspricht dabei einem Phasenwinkel ϕ₁ bzw. ϕ₂, der jeweils auf eine Perioden dauer T (= Phasenwinkel 2π = 360°) zu Beginn der modulierten Schwingung bezogen ist. Die beiden Abtastzeitpunkte t₁ und t₂ unterscheiden sich dabei deutlich um einen Phasenwinkel ϕ voneinander. Bei dem Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 be trägt der Phasenwinkel ϕ etwa π/8 = 22,5°.In order to obtain the code information reliably, the modulated te vibration is first scanned at two equidistant sampling times t 1 and t 2 within the vibrations A and B. Each sampling time t₁ and t₂ corresponds to a phase angle ϕ₁ or ϕ₂, each of which is based on a period T (= phase angle 2 π = 360 °) at the beginning of the modulated oscillation. The two sampling times t 1 and t 2 differ significantly from one another by a phase angle ϕ. In the embodiment of FIG. 3, the phase angle ϕ is approximately π / 8 = 22.5 °.

Die Amplituden zu den Abtastzeitpunkten t₁ und t₂ werden ge messen. Für die folgende Betrachtung genügt es, wenn jeweils ein Amplitudenwert der Schwingung A und ein Amplitudenwert der Schwingung B stellvertretend für alle gemessenen Amplitu denwerte (und das bei jedem der beiden Abtastzeitpunkte t₁ und t₂) beurteilt wird. Demgemäß werden die Unterschiede ΔU₁ und ΔU₂ (oder auch als Differenz der Amplituden bezeichnet) in den Amplituden zu den Abtastzeitpunkten t₁ bzw. t₂ ermit telt. Der maximale Unterschied beträgt ΔU_AB. Bei der Dimen sionierung des Diebstahlschutzsystems wird der maximale Wert angestrebt.The amplitudes at the sampling times t 1 and t 2 are measured ge. For the following consideration, it is sufficient if an amplitude value of vibration A and an amplitude value of vibration B are representative of all measured amplitude values (and that is assessed at each of the two sampling times t 1 and t 2). Accordingly, the differences ΔU₁ and ΔU₂ (or also referred to as the difference in the amplitudes) in the amplitudes at the sampling times t 1 and t 2 are determined. The maximum difference is ΔU _AB . When dimensioning the anti-theft system, the maximum value is aimed for.

Anschließend wird festgestellt, bei welchem der Abtastzeit punkte t₁ oder t₂ der größere Unterschied ΔU (ΔU₁ größer oder kleiner ΔU₂ ?) in den Amplituden der Schwingungen A und B vorhanden ist. Zu demjenigen Abtastzeitpunkt t₁ oder t₂, zu dem der größere Amplitudenunterschied ΔU ermittelt wird, wird dann die modulierte Schwingung vollständig abgetastet.It is then determined at which of the sampling times points t₁ or t₂ the larger difference ΔU (ΔU₁ larger or smaller ΔU₂?) in the amplitudes of the vibrations A and B. is available. At that sampling time t₁ or t₂, too which the larger amplitude difference ΔU is determined then the modulated vibration is completely sampled.

Wenn beispielsweise - wie in Fig. 3 dargestellt - zum Ab tastzeitpunkt t₁ (mit ϕ1 etwa 67°) abgetastet wird, so sind in diesem Abtastzeitpunkt die Amplituden der Schwingungen A und B etwa gleich groß. Der Unterschied ΔU₁ ist somit ver schwindend gering (daher ist ΔU₁ in der Fig. 3 nicht darge stellt). Die Auswerteeinheit 3 würde dann also keine Codein formation erfassen, obwohl die modulierte Schwingung eine Codeinformation enthält, wenn nur der Abtastzeitpunkt t₁ al leine vorhanden wäre.If, for example - as shown in Fig. 3 - at the sampling time t₁ (with ϕ1 about 67 °) is sampled, the amplitudes of the vibrations A and B are approximately equal in this sampling time. The difference is thus ΔU₁ ver vanishingly small (therefore ΔU₁ in Fig. 3 does not Darge asserted). The evaluation unit 3 would then detect no codein formation, although the modulated oscillation contains code information if only the sampling time t 1 would be present on the line.

Zum Abtastzeitpunkt t₂ (mit ϕ2 etwa π/2 = 90°) wird jedoch ein Unterschied in den Amplituden, und zwar der Unterschied ΔU₂ festgestellt. Da der Unterschied ΔU₂ größer ist als der Unterschied ΔU₁, wird der Schalter 35 so geschaltet, daß für die weitere Abtastung der modulierten Schwingung der Abtast zeitpunkt t₂ verwendet wird. Da die Abtastung der modulierten Schwingung nur wenige Millisekunden dauert, verändert sich der entsprechende Abtastzeitpunkt (in dem vorher geschilder ten Fall t₂) nicht innerhalb des Abtastens. Somit ist sicher gestellt, daß die Codeinformation auch sicher erkannt wird.At the time of sampling t₂ (with ϕ2 approximately π / 2 = 90 °), however, a difference in the amplitudes is determined, namely the difference ΔU₂. Since the difference ΔU₂ is greater than the difference ΔU₁, the switch 35 is switched so that the sampling time t₂ is used for the further sampling of the modulated oscillation. Since the sampling of the modulated oscillation takes only a few milliseconds, the corresponding sampling time (in the case described above t₂) does not change within the sampling. This ensures that the code information is also reliably recognized.

Bei der Auswertung der modulierten Schwingung wird versucht, daß zumindest ein Abtastzeitpunkt t₁ oder t₂ in der Nähe des Maximums der ersten Schwingung liegt (dies würde dem Abtast zeitpunkt t₂ entsprechen). Der andere Abtastzeitpunkt t₁ kann beispielsweise um ϕ=90° gegenüber diesem Abtastzeitpunkt pha senverschoben sein. Es können auch größere oder kleinere Pha senunterschiede ϕ zwischen den beiden Abtastzeitpunkten t₁ und t₂ vorhanden sein. Die Abtastzeitpunkte t₁ und t₂ sollten sich jedoch deutlich unterscheiden.When evaluating the modulated vibration, an attempt is made to that at least one sampling time t₁ or t₂ near the Maximum of the first oscillation lies (this would the scanning correspond to time t₂). The other sampling time t 1 can for example by ϕ = 90 ° compared to this sampling time pha be shifted. Larger or smaller Pha sen differences ϕ between the two sampling times t₁ and t₂ be available. The sampling times t 1 and t 2 should but differ significantly.

Bei dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem sind die Ab tastzeitpunkte t₁ und t₂ deutlich größer als 0° und deutlich kleiner als 2π = 360°.In the theft protection system according to the invention, the Ab moment t₁ and t₂ significantly larger than 0 ° and clearly smaller than 2π = 360 °.

Anhand des detaillierten Blockschaltbilds von Fig. 4 und den Spannungsverläufen von den Fig. 5a bis 5c wird die Erfin dung im folgenden noch genauer erläutert.Based on the detailed block diagram of Fig. 4 and the voltage waveforms of FIGS . 5a to 5c, the inven tion is explained in more detail below.

Die modulierte Schwingung wird zwischen der Spule 11 und dem Kondensator 12 über einen Koppelkondensator 121 den Abtast einheiten 31 und 32 zugeführt. Da die modulierte Schwingung zumindest anfänglich bei zumindest zwei Abtastzeitpunkten t₁ und t₂ abgetastet wird, ist die erste Abtasteinheit 31 vorge sehen, die einen ersten Abtaster 311 zusammen mit einem er sten Abtastkondensator 314 und einen angeschlossenen Verstär ker 313 aufweist. Die Abtasteinheit 31 tastet die modulierte Schwingung zumindest zu dem Abtastzeitpunkt t₁ ab und führt dieses Signal über den Verstärker 313 und einen anschließen den Koppelkondensator 316 einem ersten Vollweggleichrichter 331 zu (Signal am Vollweggleichrichter entspricht der Span nung u₁(t)).The modulated vibration is fed between the coil 11 and the capacitor 12 via a coupling capacitor 121, the scanning units 31 and 32 . Since the modulated oscillation is scanned at least initially at at least two sampling times t 1 and t 2, the first scanning unit 31 is provided which has a first scanner 311 together with a scanning capacitor 314 and a connected amplifier 313 . The scanning unit 31 samples the modulated oscillation at least at the sampling time t 1 and carries this signal via the amplifier 313 and a coupling capacitor 316 to a first full-wave rectifier 331 (signal on the full-wave rectifier corresponds to the voltage u 1 (t)).

Die zweite Abtasteinheit 32 weist einen zweiten Abtaster 321, einen weiteren Abtastkondensator 324 und einen anschließenden Verstärker 323 auf. Die Abtasteinheit 32 tastet die modulier te Schwingung zum Abtastzeitpunkt t₂ ab, verstärkt das Signal und führt es ebenfalls über einen Koppelkondensator 326 einem zweiten Vollweggleichrichter 332 zu (Signal am Vollweggleich richter entspricht der Spannung u₂(t)).The second scanning unit 32 has a second scanner 321 , a further scanning capacitor 324 and a subsequent amplifier 323 . The scanning unit 32 samples the modulated te at the sampling time t₂, amplifies the signal and also leads it via a coupling capacitor 326 to a second full-wave rectifier 332 (signal on the full-wave rectifier corresponds to the voltage u₂ (t)).

Die abgetasteten Signale (diese entsprechen der Hüllkurve von Fig. 2) sind für die erste Abtasteinheit 31 in der Fig. 5b und für die zweite Abtasteinheit 32 in der Fig. 5a darge stellt. Da zum Abtastzeitpunkt t₁ die Amplitudenunterschiede der Schwingung A und B sehr gering sind, unterscheiden sich auch die Amplituden des Codesignals nur sehr gering (Fig. 5b). Zum Abtastzeitpunkt t₂ sind die Amplitudenunterschiede wesentlich größer, was in der Fig. 5a deutlich dargestellt ist.The sampled signals (these correspond to the envelope curve of FIG. 2) are for the first scanning unit 31 in FIG. 5b and for the second scanning unit 32 in FIG. 5a. Since at the time of sampling t 1 the amplitude differences of the oscillations A and B are very small, the amplitudes of the code signal differ only very slightly ( Fig. 5b). At the time of sampling t₂, the differences in amplitude are significantly larger, which is clearly shown in Fig. 5a.

Durch die Koppelkondensatoren 316 und 326 vor den Vollweg gleichrichtern 331 bzw. 332 werden die Signale von ihrem Gleichspannungsanteil (Mittelwert u oder auch als Arbeits punkt bezeichnet, dessen Größe von den Abtastzeitpunkten t₁ bzw. t₂ abhängig ist) getrennt und anschließend weiterverar beitet. Die Spannungsverläufe der Spannungen u₁(t) und u₂(t) nach den Koppelkondensatoren sind in der Fig. 5c darge stellt. Dabei ist deutlich zu erkennen, daß die Amplituden, die durch Abtasten zum Abtastzeitpunkt t₂ erhalten werden, wesentlich größer sind als die Amplituden, die zum Abtast zeitpunkt t₁ erhalten werden. Diese markanten Amplitudenun terschiede der Spannungen u₁(t) und u₂(t) werden dazu be nutzt, um zu entscheiden, bei welchem Abtastzeitpunkt t₁ oder t₂ die weitere oder komplette Abtastung der modulierten Schwingung stattfinden soll.Through the coupling capacitors 316 and 326 in front of the full-wave rectifiers 331 and 332 , the signals are separated from their DC voltage component (mean u or also referred to as the working point, the size of which depends on the sampling times t 1 and t 2) and then processed further. The voltage profiles of the voltages u₁ (t) and u₂ (t) after the coupling capacitors are shown in FIG. 5c Darge. It can be clearly seen that the amplitudes obtained by sampling at the sampling time t₂ are significantly larger than the amplitudes obtained at the sampling time t₁. This distinctive Amplununun differences of the voltages u₁ (t) and u₂ (t) be used to decide at which time t₁ or t₂ the further or complete sampling of the modulated oscillation should take place.

Hierzu werden die Spannungssignale u₁(t) und u₂(t) den Voll weggleichrichtern 331 bzw. 332 zugeführt und durch diese gleichgerichtet. Es entstehen somit gepulste Signale, deren gleichgerichteten Amplituden proportional- zu den Amplitu denunterschieden ΔU₁ und ΔU₂ sind. Die gleichgerichteten Amplituden werden einem Integrator 333, 334, 335 und 336 zu geführt. Der Integrator ist als Summationsintegrator ausge führt, der aus Widerständen 335 und 336, einem Operationsver stärker 333 und einem Integrierkondensator 334 besteht. Wenn eines der gleichgerichteten Signale dem Integrator mit einem negativen Vorzeichen zugeführt wird, so geht die Ausgangs spannung des Integrators abhängig von den Amplitudenunter schieden ΔU₁ und ΔU₂ entweder an ihren positiven Anschlag (z. B. +5 V) oder an ihren negativen Anschlag (z. B. 0 V oder - 5 V).For this purpose, the voltage signals u₁ (t) and u₂ (t) are fed to the full-wave rectifiers 331 and 332 and rectified by them. There are thus pulsed signals whose rectified amplitudes are the differences ΔU₁ and ΔU₂ proportional to the amplitudes. The rectified amplitudes are fed to an integrator 333 , 334 , 335 and 336 . The integrator is a summation integrator, which consists of resistors 335 and 336 , an operational amplifier 333 and an integrating capacitor 334 . If one of the rectified signals is fed to the integrator with a negative sign, the output voltage of the integrator goes depending on the amplitude differences ΔU₁ and ΔU₂ either at their positive stop (e.g. +5 V) or at their negative stop (e.g. B. 0 V or - 5 V).

Die Ausgangsspannung des IntegratorsThe output voltage of the integrator

wird von, der Vergleichseinheit 34 ausgewertet. Wenn der Un terschied ΔU₁ beispielsweise größer ist als ΔU₂, so beträgt die Ausgangsspannung des Integrators +5 V. Die Vergleichsein heit 34 schaltet daraufhin den Schalter 35 in seine obere Stellung, so daß der Rest der modulierten Schwingung mit der ersten Abtasteinheit 31 bei dem Abtastzeitpunkt t1 abgetastet wird. Wenn der Unterschied ΔU₂ als der größere erkannt wird, so beträgt die Ausgangsspannung des Integrators -5 V. Die Vergleichseinheit 34 schaltet daraufhin den Schalter 35 in seine untere Stellung, so daß der Rest der modulierten Schwingung mit der zweiten Abtasteinheit 32 bei dem Abtast zeitpunkt t₂ abgetastet wird. Somit kann die Codeinformation trotz Schwankungen in den Amplituden oder bei den Phasenwin keln sicher und schnell erfaßt werden.is evaluated by the comparison unit 34 . If the Un difference ΔU₁ is greater than ΔU₂, for example, the output voltage of the integrator is +5 V. The comparison unit 34 then switches the switch 35 to its upper position, so that the rest of the modulated oscillation with the first sampling unit 31 at the time of sampling t1 is scanned. If the difference ΔU₂ is recognized as the larger, the output voltage of the integrator is -5 V. The comparison unit 34 then switches the switch 35 to its lower position, so that the rest of the modulated oscillation with the second scanning unit 32 at the time of scanning t₂ is scanned. Thus, the code information can be detected quickly and reliably despite fluctuations in the amplitudes or in the phase angles.

Die von einem der Abtasteinheiten 31 oder 32 abgetasteten Amplituden werden der Vergleichseinheit 34 über einen Endver stärker 351 zugeführt. Die Vergleichseinheit 34 bildet sich die Codeinformation aus den abgetasteten Amplituden. Die so ermittelte Codeinformation wird mit einer in der Vergleich seinheit 34 errechneten oder gespeicherten Sollcodeinformati on verglichen. Bei zumindest weitgehender Übereinstimmung der Codeinformationen wird das Freigabesignal erzeugt.The amplitudes sampled by one of the sampling units 31 or 32 are fed to the comparison unit 34 via an end amplifier 351 . The comparison unit 34 forms the code information from the sampled amplitudes. The code information thus determined is compared with a target code information calculated or stored in the comparison unit 34 . If the code information is at least largely identical, the release signal is generated.

Bei dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem werden Ampli tudenunterschiede miteinander verglichen. Und zwar werden die Amplituden in einem logischen Zustand mit den Amplituden in dem anderen logischen Zustand bei jeweils zwei verschiedenen Abtastzeitpunkten t₁ und t₂ miteinander verglichen. Daher kommt es auf die absolute Größe der Amplituden der modulier ten Schwingung nicht an. Aus diesem Grunde kann die modulier te Schwingung bereits in einer Einschwingphase zu den Abtast zeitpunkten t₁ und t₂ abgetastet werden.In the anti-theft system according to the invention, ampli comparing student differences. And they are Amplitudes in a logical state with the amplitudes in the other logical state with two different ones Sampling times t₁ and t₂ compared. Therefore it comes down to the absolute size of the amplitudes of the modulator vibration. Because of this, the modulating te oscillation already in a settling phase to the samples times t₁ and t₂ are sampled.

Bereits in d,er Einschwingphase verhalten sich die Amplituden zu den verschiedenen Abtastzeitpunkten t₁ und t₂,relativ so zueinander, wie sie sich auch im eingeschwungenen Zustand verhalten. Daher kann bereits in der Einschwingphase beur teilt werden, zu welchem Abtastzeitpunkt t₁ oder t₂ der grö ßere Unterschied ΔU₁ oder ΔU₂ in den Amplituden vorhanden ist. Infolgedessen kann dieser Abtastzeitpunkt t₁ bzw. t₂ für das weitere Abtasten der modulierten Schwingung eingestellt werden, ohne daß ein Zeitverlust durch zunächst vollständiges Abtasten der kompletten Codeinformation und falls keine Codeinformation erhalten wird durch nochmaliges Abtasten mit veränderten Bedingungen vorhanden ist.The amplitudes already behave in the settling phase at different sampling times t₁ and t₂, relatively so to each other, as they are in the steady state behavior. Therefore you can judge already in the settling phase be shared at which sampling time t₁ or t₂ the grö ßere difference ΔU₁ or ΔU₂ present in the amplitudes is. As a result, this sampling time t₁ or t₂ for the further scanning of the modulated vibration is set become, without a loss of time by initially complete Scanning of the complete code information and if none Code information is obtained by scanning again with changed conditions is present.

Die modulierte Schwingung kann auch viermal oder mehrmals in nerhalb einer Periodendauer abgetastet werden. Vorteilhaft ist es, wenn die modulierte Schwingung zu den Abtastzeitpunk ten t₁ und t₂ sowie zu jeweils um 180° phasenverschobenen Ab tastzeitpunkten (ϕ1 + 180° bzw. ϕ2 + 180°) abgetastet werden. Somit wird einmal die positive Amplitude und das andere Mal die negative Amplitude der modulierten Schwingung erfaßt. Wird die negative Amplitude betragsmäßig zu der positiven Amplitude dazugezählt, so wird die doppelte Amplitude erhal ten. Als Unterschied ΔU₁ und ΔU₂ zwischen den beiden Amplitu den wird daher der doppelte Betrag erhalten. Dadurch wird die Genauigkeit der Messungen verbessert. Allerdings wird auch der Aufwand an Bauteilen dafür vergrößert.The modulated vibration can also be in four or more times can be scanned within a period. Advantageous it is when the modulated vibration is at the sampling time ten t₁ and t₂ as well as each phase-shifted from 180 ° sampling times (ϕ1 + 180 ° or ϕ2 + 180 °) can be scanned. So one time the positive amplitude and the other time the negative amplitude of the modulated vibration is detected. If the negative amplitude becomes the positive amplitude If the amplitude is added, the double amplitude is obtained Ten. As a difference ΔU₁ and ΔU₂ between the two amplitudes it will therefore receive double the amount. This will make the Improved accuracy of measurements. However, too the expense of components for this increases.

Die um jeweils 180° phasenverschobenen Abtastungen können durch weitere Abtaster 312 und 322 mit dazugehörigen Abtast kondensatoren 315 bzw. 325 vorgenommen werden (in der Fig. 4 gestrichelt dargestellt).The 180 ° phase-shifted scans can be made by further scanners 312 and 322 with associated scanning capacitors 315 and 325 (shown in dashed lines in FIG. 4).

Die modulierte Schwingung kann auch eine vorbestimmte Zeit dauer nach ihrem Beginn - anstatt bereits in der Einschwing phase - abgetastet werden. Je früher die modulierte Schwin gung erfaßt wird (kleinere Zeitdauer), desto schneller geht der Vorgang der Authentifikation von statten. Falls zu Beginn des modulierten Signals sogenannte Synchronisationsimpulse übertragen werden, so werden diese zum Erfassen des besseren Abtastzeitpunktes t₁ oder t₂ verwendet. Somit liegt der Ab tastzeitpunkt t₁ oder t₂ für die eigentliche Codeinformation bereits fest.The modulated vibration can also be a predetermined time lasts after it starts - instead of already settling in phase - to be sampled. The earlier the modulated Schwin supply is detected (shorter duration), the faster the process of authentication. If at the beginning of the modulated signal so-called synchronization pulses transmitted, so these are used to grasp the better Sampling time t₁ or t₂ used. So the Ab moment t₁ or t₂ for the actual code information already firm.

Die Arbeitsweise von Vollweggleichrichtern 331 und 332 und Integratoren 333-336 zum Erfassen von Amplituden sind hin reichend für einen Fachmann bekannt. Auf sie wird daher nicht näher eingegangen. Amplitudenunterschiede ΔU können auch auf andere Weise ermittelt werden, die dem einschlägigen Fachmann ebenfalls hinreichend bekannt sind. Statt der Koppelkondensa toren 316 und 326 zum Trennen der niederfrequenten Codeinfor mation von ihrem Gleichspannungsanteil können auch andere, funktionell gleichwertige Netzwerke, wie Tiefpässe und Diffe renzbildner verwendet werden.The operation of full-wave rectifiers 331 and 332 and integrators 333-336 for detecting amplitudes are well known to a person skilled in the art. It will therefore not be discussed in more detail. Differences in amplitude .DELTA.U can also be determined in another way, which are likewise sufficiently known to the person skilled in the relevant art. Instead of the coupling capacitors 316 and 326 for separating the low-frequency code information from its DC voltage component, other functionally equivalent networks, such as low-pass filters and differentiators, can also be used.

Die niederfrequente Codeinformation weist eine Frequenz von etwa 300 Hz bis 4 kHz auf. Die hochfrequente Trägerfrequenz der modulierten Schwingung liegt etwa im Bereich von 125 kHz. Die entsprechenden Tiefpässe und Kondensatoren müssen dann für diese Frequenzbereiche festgelegt sein.The low-frequency code information has a frequency of about 300 Hz to 4 kHz. The high frequency carrier frequency of the modulated vibration is approximately in the range of 125 kHz. The corresponding low-pass filters and capacitors must then be used for these frequency ranges must be defined.

Statt der Verwendung der Vollweggleichrichter 331 und 332, kann auch ein integrierender Einweggleichrichter verwendet werden, wobei von dem Einweggleichrichter die Funktion der Koppelkondensatoren 316 und 326 gleich mit übernommen wird.Instead of using the full-wave rectifiers 331 and 332 , an integrating one-way rectifier can also be used, the function of the coupling capacitors 316 and 326 also being taken over by the one-way rectifier.

Die Vergleichseinheit 34 kann als Mikroprozessor ausgebildet sein, der mit Speichereinheiten, wie E²PROM, verbunden ist, in denen die Sollcodeinformation gespeichert ist. Die Ver gleichseinheit 34, die Abtasteinheiten 31 und 32, der Schal ter 35 mit angeschlossenem Endverstärker 351 und die Bewer tungseinheit 33 können auch als integrierten Schaltkreis (ASIC oder kundenspezifisches IC) realisiert sein. Somit er hält man eine Auswerteeinheit 3, die als IC kompakt und mit geringen Abmessungen ausgebildet ist und die an jeder Stelle des Kraftfahrzeugs untergebracht werden kann.The comparison unit 34 can be designed as a microprocessor, which is connected to storage units, such as E²PROM, in which the target code information is stored. The comparison unit 34 , the scanning units 31 and 32 , the switch 35 with a connected power amplifier 351 and the evaluation unit 33 can also be implemented as an integrated circuit (ASIC or customer-specific IC). Thus, it holds an evaluation unit 3 which is compact as an IC and has small dimensions and which can be accommodated at any point on the motor vehicle.

Der Transceiver 1 ist sinnvollerweise in der Nähe eines Schlosses angeordnet, damit die Datenübertragung bei einge stecktem Schlüssel gut von statten geht. Falls keine Schlös ser im Kraftfahrzeug vorhanden sind, so kann der Transceiver 1 auch in der Fahrzeugtür und in der Nähe des Kofferraums an geordnet sein. Falls nur ein Startschalter, aber kein Zünd schloß mehr vorhanden ist, so genügt es, wenn der Transceiver 1 auch im Inneren des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.The transceiver 1 is expediently arranged in the vicinity of a lock, so that the data transmission takes place well when the key is inserted. If there are no locks in the motor vehicle, the transceiver 1 can also be arranged in the vehicle door and in the vicinity of the trunk. If only a start switch, but no ignition lock is available, it is sufficient if the transceiver 1 is also arranged inside the motor vehicle.

Die drahtlose Übertragung zwischen dem Codeträger 2 und dem Transceiver 1 kann auch auf eine andere Art erfolgen. Statt induktiver Übertragung kann auch eine Funkübertragung oder optische Übertragung stattfinden. In solchen Fällen muß die Spule 11 durch einen entsprechenden Empfänger ersetzt werden. Die Auswertung der modulierten Schwingung durch die Auswerte einheit 3 bleibt jedoch gleich.The wireless transmission between the code carrier 2 and the transceiver 1 can also take place in another way. Instead of inductive transmission, radio transmission or optical transmission can also take place. In such cases, the coil 11 must be replaced by an appropriate receiver. However, the evaluation of the modulated vibration by the evaluation unit 3 remains the same.

Claims

1. Theft protection system for a motor vehicle with

- a portable code carrier ( 2 ) which sends code information in the form of a modulated vibration,
a transceiver ( 1 ) arranged in the motor vehicle, which receives the modulated vibration with the code information,
- A scanning unit ( 31 , 32 ) to which the modulated oscillation of the oscillating circuit is fed and which scans the modulated oscillation within a oscillation period (T) at least at two sampling times (t 1, t 2) in order to detect the respective amplitude of the modulated oscillation, where the sampling instants (t₁, t₂) are out of phase with each other by a phase angle (ϕ),
- An evaluation unit ( 33 ) which at least at the beginning of the modulated vibration for each sampling time (t₁, t₂) compares the amplitudes in different logical states with each other and from this for each sampling time (t₁, t₂) a difference (ΔU₁ or Δu₂) Forms amplitudes in the various logical states and instructs the scanning unit ( 31 , 32 ) to scan the modulated oscillation in the further course only at that sampling time (t 1 or t 2), in which the larger difference (Δu 1, ΔU 2) is present is, and with
- A comparison unit ( 34 ) which compares the code information recovered from all detected amplitudes with an expected target code information and, in the case of agreement, sends a release signal to a security unit.

2. Theft protection system according to claim 1, characterized records that the modulated vibration to the two samples instants (t₁, t₂) within one oscillation period is felt, with a phase angle (ϕ = 90 ° between Ab is available.

3. Theft protection system according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the modulated vibration is already during a settling phase is sampled and that within an oscillation period the larger difference (ΔU₁, ΔU₂) Amplitudes at the sampling times (t₁ or t₂) is detected.

4. Theft protection system according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the modulated vibration is a period of time sampled after their beginning and doing the bigger difference (ΔU₁ ΔU₂) of the amplitudes at the sampling times (t₁ or t₂) is detected.

5. Theft protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the difference (ΔU₁, ΔU₂) of the amplitudes is detected with the aid of an integrator ( 333-336 ) and is evaluated in the comparison unit ( 34 ), whereupon the comparison unit is switched ( 35 ) that sampling time (t₁ or t₂) at which the greater difference is present.

6. Theft protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison unit ( 34 ) is a microprocessor.

7. Theft protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the comparison unit ( 34 ), the scanning unit ( 31 , 32 ) and the evaluation unit ( 33 ) are designed as an integrated circuit.