DE19957536A1

DE19957536A1 - Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems

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Publication number: DE19957536A1
Application number: DE19957536A
Authority: DE
Inventors: Johannes Ilg; Wolfgang Piesch; Klaus Hofbeck; Martin Vossiek; Richard Roskosch; Patric Heide
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: US20020008615A1; FR2801550A1; US6946949B2; FR2801550B1; DE19957536C2

Abstract

Ein Diebstahlschutzsystem weist eine Sende- und Empfangseinheit (20) im Kraftfahrzeug (10) auf, die Radarsignale breitbandig moduliert aussendet und daraufhin auf Echosignale wartet. Ein Codegeber (30), der ein Radarsignal empfängt, sendet seinerseits ein zusätzlich moduliertes und codiertes Signal zurück. Eine Auswerteeinheit analysiert alle empfangenen Echosignale einerseits nach einer Berechtigung des Codegebers (30) und andererseits hinsichtlich der Entfernung zwischen Codegeber (30) und Sende- und Empfangseinheit (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Dieb stahlschutzsystems, bei denen der Zugang (Schließsystem) zu einem Kraftfahrzeug und die Benutzung (Wegfahrsperre) nur bei Nachweis einer Berechtigung ermöglicht wird.

Als Ersatz für die üblichen mechanischen Schließsysteme fin den elektronische, zumeist funkbasierte Schließsysteme, zu nehmend Einsatz. Ein derartiges funkbasiertes Schließsystem besteht aus einem elektronischen Schlüssel, einem sogenannten Codegeber (auch als ID-Geber oder ID-Tag bezeichnet) und min destens einer Sende- und Empfangseinheit im Kraftfahrzeug. Der Codegeber weist einen Transponder auf, der einen elektro nischen Code enthält, der von einer oder mehreren Sende- und Empfangseinheiten per Funk abgefragt wird.

Verschiedene berührungslose Übertragungsarten sind derzeit in der Automobiltechnik üblich, wie beispielsweise Niederfre quenzsysteme im Frequenzbereich von 125 kHz, bei denen die Signale über Spulen ausgesendet und empfangen werden. Es sind auch Hochfrequenzsysteme bei 433 MHz oder 868 MHz üblich.

Ganz allgemein können zur Übertragung von Signalen Mikrowel lensysteme oder Radarsysteme verwendet werden. Mit Radarsi gnalen ist eine Entfernungs- oder Abstandsmessung nach dem Radarprinzip möglich. Die Abstandsmessung mit Mikrowellen ba siert im wesentlichen darauf, daß ein Radarsignal in Richtung des Meßobjekts ausgesendet, an diesem reflektiert und nach einer Laufzeit als reflektiertes Signal wieder empfangen wird. Durch Auswerten der Phasen- oder Zeitdifferenz zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal kann dann auf die Objektentfernung oder auch auf Entfernungsänderungen geschlossen werden. Neben der Pulslaufzeitmessung sind zur Ent fernungsmessung auch Verfahren mit Frequenzmodulation (soge nannte FM-Verfahren = frequency modulated) oder Korrelations verfahren gebräuchlich. Die allgemeinen Radarmeßprinzipien sind beispielsweise in J. Detlevsen "Radartechnik", Springer- Verlag, Berlin, 1989 beschrieben.

Werden solche Funk- oder HF-Übertragungsverfahren zum Über tragen von Fernsteuersignalen bei fernsteuerbaren Schließsy stemen oder Diebstahlschutzsystemen für Kraftfahrzeuge ver wendet, so ist es bei diesen funkbasierten Schließsystemen sehr wichtig, daß der Ort des Codegebers bekannt ist, damit ein Unberechtigter, der sich nicht in der Nähe des Kraftfahr zeugs befindet, nicht Zugang zu dem Kraftfahrzeug hat.

Eine Möglichkeit einer Entfernungsmessung besteht darin, die mittlere übertragene Leistung der Funksignale auszuwerten. Bei Niederfrequenzsystemen gelingt dies recht gut, erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand bei Antennendesign und An tennenanbringung und oft spezielle Anpassungen an unter schiedliche Kraftfahrzeugtypen.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Diebstahlschutzsystem zu schaffen, bei dem die Entfernung zwischen eine Codegeber und dem Kraftfahrzeug Berücksichtigung findet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Pa tentansprüche 1 und 4 gelöst. Dabei wird eine Sende- und Emp fangseinheit im Kraftfahrzeug verwendet, die Sendesignale breitbandig aussendet und daraufhin auf Echosignale wartet. Einer Auswerteeinheit werden alle empfangenen Echosignale zu geleitet. Diese ermittelt dann mit Hilfe der Echosignale ei ner einerseits die Berechtigung und andererseits eine Aussage über den Abstand zwischen Codegeber und Kraftfahrzeug. Davon abhängig können dann entsprechende Elemente, wie eine Zen tralverriegelungsanlage oder eine Wegfahrsperre gesteuert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen wiedergegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem, das in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist,

Fig. 2 bis 5 Ausführungsbeispiele mit Blockschaltbildern des Diebstahlschutzsystems nach Fig. 1,

Fig. 6A und 6B binäre Darstellung von Abfragesignal bzw. Echosignal,

Fig. 7 zugehörige Autokorrelationsfunktion, die durch korre lieren von Abfragesignal und Echosignal entsteht,

Fig. 8 ein Frequenzspektrum eines von einer Empfangseinheit des Diebstahlschutzsystems gemessenen Echosignals, und

Fig. 9A bis 9D Frequenzspektren der Echoprofile zum Deko dieren des empfangenen Echosignals.

Ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug 10 (Fig. 1) weist eine Sende- und Empfangseinheit (in den Fig. 2 oder 3 näher dargestellt) auf, die im Fahrzeug 10 beispielsweise am Innenspiegel/Rückspiegel 17 angeordnet ist. Diese Sende- und Empfangseinheit 20 sendet bei Bedarf oder ständig Sende signale breitbandig aus und wartet daraufhin auf den Empfang von reflektierten Signalen (im folgenden als Echosignale be zeichnet).

Die Sendesignale werden im Mikrowellenbereich breitbandig mo duliert ausgesendet. Diese Signale werden an Objekten zum Teil oder vollständig reflektiert oder auch mehrfach reflek tiert und zu der Empfangseinheit zurückübertragen.

Breitbandig bedeutet dabei, daß eine Oszillatorfrequenz in nerhalb eines relativ großen Frequenzbandes beim Senden oder Empfangen variiert und de- oder moduliert wird. Dies steht im Gegensatz zur typischen Modulation, bei der bei einer festen Trägerfrequenz moduliert und demoduliert wird.

Falls ein tragbarer Codegeber 30 mit einem Transponder im Wirkungsbereich der Sende- und Empfangseinheit 20 (d. h. in nerhalb der Reichweite) angeordnet ist und ein Sendesignal empfängt, so nimmt er seinerseits eine Modulation, üblicher weise bei der Modulationsfrequenz f_M, vor und sendet ein mo duliertes Codesignal zurück (infolge eines aktiven Reflek tors, der im Fachjargon auch als Backscatter bezeichnet wird).

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel eines Diebstahlschutzsy stems nach Fig. 2 wird eine Authentifikation (Aussenden ei nes Abfragesignals, Zurücksenden eines Codesignals und Aus werten des Codesignals bezüglich seiner Berechtigung) mit Hilfe eines sogenannten Korrelationsempfängers durchgeführt. Das Diebstahlschutzsystem besteht aus mehreren Codegebern 30 und mehreren Sende- und Empfangseinheiten 20 im Kraftfahrzeug 10. Eine oder mehrere Sende- und Empfangseinheiten 20 senden ein Abfragesignal aus. Ein Codegeber 30, der das Abfragesi gnal empfängt, antwortet mit seinem Codesignal.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 besteht dabei aus einem Lo kaloszillator 211 (LO), einem Modulator 212 (MOD), einem Codespeicher 213 (CODE), einem HF-Verstärker 22 (HFA), einem Transceiver 23 (TRX) oder Mischer, einer Antenne 24 (ANT) und einem Korrelator 251 (COR). Das vom Lokaloszillator 211 er zeugte Signal wird mit einem Code aus dem Codespeicher 213 in dem Modulator 212 moduliert. Der HF-Verstärker 22 dient zur Signalaufbereitung und zur Entkopplung des Empfängerteils des Transceivers 23 vom Signalgenerator. Das modulierte Signal (Abfragesignal) wird über den Transceiver 23 geleitet und breitbandig moduliert im Mikrowellenbereich über die Antenne 24 abgestrahlt.

Der Codegeber 30 arbeitet als modulierender "Backscatter" und weist daher einen modulierenden Reflektor auf, der das emp fangene Signal zusätzlich moduliert und codiert zurücksendet. Hierzu weist der Codegeber 30 eine Antenne 31 (ANT) auf, die mit einem HF-Schalter 32 (RF-Switch) und einem eigenen und für den Codegeber 30 charakteristischen Taktgeber 33 (ID- Taktgeber) verbunden ist. Mit einem Hochfrequenz-Detektor 34 (GHz-Detector) kann ein zu dem Codegeber 30 passendes Abfra gesignal erkannt werden. Daraufhin wird der HF-Schalter 32 in einem vorgegebenen, für den Codegeber 30 charakteristischen Takt (entspricht der Codierung) aktiv und schaltet die Anten ne 31 so, daß einmal ein Abfragesignal reflektiert und dann wieder nicht reflektiert wird.

Üblicherweise wird die Schwingung des Lokaloszillators 211 mit rechteckförmigen Impulsen einer variablen Länge τ modu liert. Das empfangene Echosignal wird mit dem modulierten Ab fragesignal in dem Mischer 23 gemischt. Das Mischprodukt wird durch den Korrelator 251 in eine Autokorrelationsfunktion (vgl. Fig. 7) überführt, die dann ausgewertet wird. Ebenso ist eine Phasen- oder Frequenzmodulation möglich.

Ein Beispiel für ein Sendesignal ist in der Fig. 6A darge stellt. In der Fig. 6B ist das Echosignal dargestellt, das aufgrund von Signallaufzeiten zeitlich gegenüber dem Sendesi gnal verzögert ist. Die zugehörige Autokorrelationsfunktion ist in der Fig. 7 dargestellt. Wenn die Signallaufzeit τ an nähernd 0 ist, so bedeutet dies, daß keine Laufzeitunter schiede bestehen und die Amplitude der Autokorrelationsfunk tion ein Maximum einnimmt. Der Codegeber 30 ist somit in un mittelbarer Nähe der Sende- und Empfangseinheit 20 angeord net. Je größer die Laufzeitunterschiede Δτ werden, desto kleiner wird die Amplitude der Autokorrelationsfunktion; d. h. desto weiter ist der Codegeber 30 vom Kraftfahrzeug 10 ent fernt. Dementsprechend nimmt die Amplitude der Autokorrelati onsfunktion immer mehr ab, bis sie schließlich innerhalb des Rauschpegels liegt (keine vernünftige Messung ist mehr mög lich).

Durch Festlegen eines Schwellwertes S (gestrichelte gezeich nete, waagrechte Linie in Fig. 7) kann bestimmt werden, daß nur Codesignale auf ihre Berechtigung geprüft werden, bei de nen die Autokorrelationsfunktion eine Amplitude größer als dieser Schwellwert S aufweist. Dann ist sichergestellt, daß sich der Codegeber 30 innerhalb einer vorgegebenen Entfernung um das Kraftfahrzeug 10 befindet. Der Schwellwert S und damit die maximale Entfernung des Codegebers 30 sind je nach Wunsch einstellbar. Signale von weiter entfernten Codegebern werden automatisch unterdrückt und nicht berücksichtigt. Das Kraft fahrzeug 10 kann somit nicht aus großer Entfernung entriegelt werden. Ein unberechtigtes Abhören und Wiedergeber des Code signals ist wird erschwert, dadurch daß eine breitbandige Mo dulation stattfindet.

Das Sendesignal ist mit binären Impulsen (Rechteckimpulsen) moduliert. Die Impulswiderholzeit muß allerdings größer als die Signallaufzeit für eine maximale Entfernung (Arbeitsbe reich des Diebstahlschutzsystems) sein, da sonst zu weit ent fernte Codegeber 30 zeitmäßig in die nächste Impulsperiode fallen und nicht vorhandene Codegeber 30 in der Nähe des Kraftfahrzeugs 10 vortäuschen können.

Für eine senderseitige Modulation kann eine sogenannte PN- Modulation (pseudo noise-modulation) verwendet werden. Au ßer einer PN-Modulation können auch andere Modulationsarten mit Barker-Code, Schieberegister-Sequenzen (sogenannte M- Sequenzen), Golay- oder Gold-Codes oder Huffmann-Sequenzen verwendet werden. Falls mehrere Sende- und Empfangseinheit 20 vorhanden sind, so können auch mehrere solche Codes verwendet werden, die nicht oder nur wenig korreliert sind.

Eine geeignete senderseitige Modulation ist die bekannte Spread-Spectrum-Modulation. Durch die Wahl einer sehr hohen Taktrate des Codes (hier beispielsweise SS-PN-Code = spread spectrum-pseudo noise-modulation) kann erreicht werden, daß nur Signale beim Empfang berücksichtigt werden, die in nerhalb einer durch die Taktrate festgelegten Maximal- Entfernung liegen. Signale mit größerer Entfernung und damit Laufzeit werden gemäß den Korrelationseigenschaften der PN- Modulation unterdrückt.

Somit werden für die Zugangskontrolle (Entriegeln der Türen oder Lösen der Wegfahrsperre) nur Codesignale berücksichtigt, die von Codegebern 30 in der Nähe des Kraftfahrzeugs stammen. Der Benutzer muß sich also in der Nähe befinden, damit er die Türen entriegeln kann. Codegeber 30, die sich weiter entfernt befinden, werden automatisch nicht berücksichtigt. Dies ist also nur möglich, da die Abfragesignale breitbandig moduliert im Mikrowellenbereich ausgesendet werden und dadurch mit Hil fe der empfangenen Codesignale eine entsprechende Auswertung stattfinden kann.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug wird anhand von Fig. 3 näher erläu tert.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 ist hier als FM-CW-Radar ausgeführt und besteht aus einem frequenzverstimmbaren Oszil lator 21 (VCO), einem HF-Verstärker 22 (HFA), einem Transcei ver 23 (TRX) oder Mischer, einer Antenne 24 (ANT), einem Tiefpaßfilter 25 (TP) und einem FFT-Prozessor 271 (Fast- Fourier-Processor). Das ausgesendete Sendesignal wird bei Verwendung des bekannten FM-CW-Radarverfahrens (Frequency Mo dulated Continous Wave) mit den empfangenen Signalen ge mischt. Somit erhält man ein niederfrequentes Meßsignal, das ausgewertet werden kann.

Der Codegeber 30 ist gleich aufgebaut wie derjenige gemäß Fig. 2. Durch Verwendung eines Richtkopplers, wie z. B. eines Zirkulators, kann der Codegeber 30 nur eine einzige Antenne 31 aufweisen. Ebenso können Codegeber 30 mit zwei oder mehr Antennen verwendet werden.

Der Prozessor 271 dient als Auswerteeinheit, in der die emp fangenen Signale ausgewertet und somit eine Entfernung des Codegebers 30 von der Sende- und Empfangseinheit 20 anhand der Laufzeiten Echosignale oder der Empfangsfeldstärke ermit telt werden. Ebenso kann der Codes des Codegebers 30 anhand des Echoprofils ermittelt werden, wie weiter unten noch näher erläutert wird.

Das von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangene Signal (Codesignal oder Echosignal) wird im Transceiver 23 mit dem Sendesignal gemischt (demoduliert). Das demodulierte Signal wird in dem Tiefpaßfilter 25 gefiltert, so daß Signale mit höheren Frequenzen (die von weiter entfernten Objekten stam men) bei der Auswertung automatisch unberücksichtigt bleiben. Anschließend wird mittels des Prozessors 271 die Entfernung und die Amplitude des Echosignals bestimmt sowie mit einem festgelegten Referenzcode verglichen, wodurch die Berechti gung des Codegebers 30 überprüft wird.

Das ausgesendete Sendesignal wird bei Verwendung des bekann ten FM-CW-Radarverfahrens mit den reflektierten Signalen ge mischt. Somit erhält man ein niederfrequentes Meßsignal, des sen Frequenzspektrum als Echosignal mit seinem Echoprofil in den Fig. 8 dargestellt ist.

Durch die Modulation im Codegeber 30 wird das Codesignal z. B. aus dem Basisband 41 in einen anderen Frequenzbereich (z. B. ein Seitenband 42, 42') umgesetzt. Diese Codesignale werden sowohl auf direktem Weg vom Codegeber 30 zur Sende- und Emp fangseinheit 20 als auch zum Teil mehrfach an Objekten re flektiert von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen.

In der Fig. 8 ist das Frequenzspektrum der Echosignale dar gestellt, die von der Sende- und Empfangseinheit 20 als Meßsignale (Echosignale) empfangen werden und durch den FFT- Prozessor 271 aufbereitet werden. Die Hüllkurve aller Ampli tuden â der Echosignale über dem gesamten Frequenzbereich oder auch nur über einen Ausschnitt daraus wird hier als Echoprofil bezeichnet, das ausgewertet wird. Es werden also Amplituden â, Phasen ϕ und Frequenz f der Echosignale gemes sen und in einer Recheneinheit weiterverarbeitet.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 kann nach dem aus der Ra dartechnik bekannten Prinzips des FM-CW-Verfahrens arbeiten. Dabei wird die Sendefrequenz innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs (Bandbreite) geändert. Aus einer Messung der Frequenzdifferenz Δf oder der Phasendifferenz Δϕ zwischen Sendefrequenz und Empfangsfrequenz kann eine Entfernung eines Objekts ermittelt werden. Die empfangene Frequenz f oder Pha se ϕ sind also proportional einer Entfernung.

Infolge der Frequenzumsetzung durch die Modulation des Code gebers 30 befinden sich im oberen Frequenzbereich (entspre chend der beiden Seitenbänder 42 und 42' bei Zweiseitenband modulation) Echosignale, die als Echoprofil (Verteilung der Echosignale über Frequenz f und/oder Zeit t) zur Auswertung der Echosignale und zur Entfernungsmessung herangezogen wer den. Infolge der Modulation (vorzugsweise Frequenzmodulation) ergeben sich zwei Seitenbänder 42 und 42', die symmetrisch zu der Modulationsfrequenz f_M des Codegebers 30 liegen. Da die vom Codegeber 30 ausgesendeten Echosignale ebenfalls z. T. mehrfach an Objekten reflektiert werden, werden über der Fre quenz f mehrere Maximalwerte erhalten, deren zugehörige Fre quenzlage jeweils eine Entfernung zu einem Objekt widerspie geln. Das Echoprofil eines Seitenbands 42 oder 42' genügt, um eine Auswertung in einer Auswerteeinheit, wie einem Mikropro zessor 27 vorzunehmen.

Je größer die Frequenz eines Reflektionsmaximums im Echopro fil desto weiter ist das Objekt entfernt, an dem des Sendesignal reflektiert oder von dem es (im Falle des Codegebers 30) gesendet wurde.

Das erste Maximum (in Fig. 8 am nächsten zur Modulationsfre quenz f_M liegend) des oberen Seitenbands 42 ist ein direktes Echosignal vom Codegeber 30 (d. h. direkte Freiraumübertragung ohne Reflexion). Die weiteren Maxima stellen mehrfache Refle xionen an Objekten dar. Ihre Laufzeit bis zur Sende- und Emp fangseinheit 20 ist größer. Daher liegen sie bei einer höhe ren Frequenz.

In dem Frequenzbereich um die Mischfrequenz von 0 Hz (auch als Basisband 41 bezeichnet), befinden sich die unmittelbar an Objekten, wie Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 oder son stigen, in der Nähe des Kraftfahrzeugs 10 befindlichen Objek ten reflektierten Echosignale. Durch eine geeignete, etwa wie in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 199 46 161.9 beschriebenen Modulation des Codegebers 30, kön nen direkte Reflexionen (Sende- und Empfangseinheit 20 - Ob jekt - Sende- und Empfangseinheit 20; vgl. Basisband 41 in Fig. 8) für die Auswertung unterdrückt werden und werden da her nicht weiter berücksichtigt. Denn diese Echosignale im Basisband 41 sind für die Erfindung weniger von Interesse.

In der Auswerteeinheit wird das Echoprofil einerseits hin sichtlich der Berechtigung des Codegebers 30 (d. h. stimmt das Codesignal mit einem erwarteten Codesignal überein) und ande rerseits hinsichtlich der Entfernung des Codegebers 30 vom Kraftfahrzeug 10 ausgewertet. Falls der Codegeber 30 berech tigt ist und er sich innerhalb eines vorgegebenen Radius um das Kraftfahrzeug befindet, so werden entsprechende Aktionen, wie Entriegeln der Türschlösser, Lösen der Wegfahrsperre, Schließen der Fenster, Verriegeln der Türschlösser, Ent- oder Verriegeln des Kofferraums, Ent- oder Verriegeln des Tankdec kels, usw. gesteuert.

Für eine einfache Entfernungsmessung genügt es, eines der beiden Seitenbänder 42 oder 42' aus der Fig. 8 auszuwerten. Um die Darstellung darüber hinaus einfach zu halten, werden etwaige Einflüsse einer zusätzlichen Modulation (zusätzlich zu der senderseitigen Modulation auf der die Entfernungsmes sung beruht), die ein anderes Aussehen des Echoprofils verur sachen würden, als kompensiert betrachtet. Durch eine solche Kompensation kann im Prinzip jede Radar- oder Mikrowellen- Entfernungsmessung auch zu einem modulierten aktiven Reflek tor auf ein solches Profil überführt werden.

Der Codegeber 30 kann als passiver Reflektor (gemäß Fig. 4A) oder auch als aktiver Reflektor (gemäß Fig. 4B) ausgebildet sein. Der Codegeber 30 als passiver Reflektor beinhaltet ei nen HF-Schalter 32, einen Taktgenerator 33 (PN-generator)und einen Steuerprozessor 331 (processor). Im einfachsten Fall erzeugt der HF-Schalter 32 eine Amplitudenmodulation. Dies kann durch eine Impedanzänderung einer Last 331 (termination) oder durch Hin- und Herschalten zwischen zwei Lasten gesche hen (passive backscatter).

Bei dem Codegeber 30, der als aktiver Reflektor arbeitet ( Fig. 4B), wird das modulierte Signal zusätzlich (aktiv) durch einen Verstärker 332 vor einer Sendeantenne 311 (active back scatter) verstärkt. Somit wird das modulierte Signal zusätz lich amplitudenmoduliert.

Eine weitere Möglichkeit zur Codierung im Codegeber 30 be steht in einer Phasen- oder Frequenzmodulation. Entsprechende Verfahren sind zum Beispiel aus R. Mäusl, "Digitale Modulati onsverfahren-Telekommunikation", Heidelberg: Hüthig-Buch- Verlag GmbH, 1991, bekannt. Eine weitere Codierungsmöglich keit besteht darin, die Signale in jedem Codegeber um einen definierten Zeitversatz zu verzögern. Die Zeitverzögerung ist so groß zu wählen, daß andere Störsignalanteile, beispiels weise durch Reflexionen an Objekten im Meßbereich verursacht, durch die Ausbreitungsdämpfung im Freiraum weitestgehend abgeklungen sind. Alle erwähnten Codierungsmöglichkeiten können auch kombiniert werden.

Für die Erfindung ist die Codierungsart im Codegeber 30 nicht wesentlich. Wichtig hingegen ist, daß überhaupt im Codegeber 30 ein Abfragesignal codiert wird.

Werden mehrere Sende- und Empfangseinheit 20 und/oder mehrere Codegeber 30 verwendet, so ist es für eine hochgenaue Messung sinnvoll, wenn die Entfernungswerte für alle Meßwege gleich zeitig ermittelt werden. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn sich die unterschiedlichen Einheiten nicht gegenseitig stören. Für die Sende- und Empfangseinheit 20 kann dies bei spielsweise dadurch sichergestellt werden, daß zwei Sende- und Empfangseinheit 20 nicht gleichzeitig auf einem Mikrowel lenfrequenzband senden und empfangen. Auf der Codegeberseite ist eine gegenseitige Störung durch eine geeignete Modulation zu verhindern. So kann beispielsweise jeder Codegeber 30 das empfangene Abfragesignal um eine für ihn charakteristischen Frequenz versetzen.

Um den Codegeber 30 zu "wecken", wenn er sich dem Kraftfahr zeug 10 annähert, kann er einen sogenannten GHz-Detektor 34 (Fig. 5) als Eingangsstufe aufweisen. Der GHz-Detektor ist mit der Antenne 31 verbunden, die ein Signal der Sende- und Empfangseinheit 20 empfängt. Dieses Signal wird möglichst re flexionsarm über eine Impedanzanpassungsnetzwerk 341 (mat ching network) auf einen Schottky-Diodendetektor 342 gelei tet. Der Detektor 342 richtet das Signal gleich. Anschließend wird es in einem Filter 343 tiefpaßgefiltert und durch einen Operationsverstärker 344 verstärkt. Bei Überschreiten eines Schwellwerts, was durch einen Komparator 345 festgestellt wird, wird der Codegeber 30 über einen Prozessor 346 akti viert, d. h. die Bauteile des Codegebers 30 werden mit Energie versorgt.

Der GHz-Detektor 34 kann auch für den Notbetrieb des Codege bers 30 bei Ausfall seiner eigenen Stromversorgung (Batterie) als Energiequelle verwendet werden. Denn dann ersetzt die am Detektor 342 erzeugte Gleichspannung die Versorgungsspannung des Codegebers 30.

Wie die Entfernung zwischen dem Codegeber 30 und einer Sende- und Empfangseinheit 20 bestimmt wird, wird anhand des Ausfüh rungsbeispiels der Fig. 3 näher erläutert.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 weist Meßmittel auf, die dazu geeignet sind, die Phasendifferenz zwischen dem gesende ten Abfragesignal und dem empfangenen Codesignal zu bestim men. Hierzu dienen der Mischer 23 und der Tiefpaßfilter 25, mit deren Hilfe Phasewerte der Signale extrahiert werden. Aus mindestens einem Phasenwert kann dann in dem Prozessor 271 eine Entfernungsänderung bestimmt werden. Mit mindestens zwei Phasenwerten, die bei mindestens zwei unterschiedlichen Mi krowellenfrequenzen f_HF (oder zeitlich nacheinander) bestimmt wurden, kann eine genaue Entfernungsmessung durchgeführt wer den.

Die Phasendifferenz ϕ zwischen dem Abfragesignal und dem Codesignal beträgt

ϕ = 2 . π . f_HF . τ

Dabei ist τ die gesamte Laufzeit des Signals. Neben konstan ten Offseteinflüssen τ_offs ist die Laufzeit τ über die Aus breitungsgeschwindigkeit c der Mikrowelle direkt mit der Ent fernung d zwischen Sende- und Empfangseinheit 20 und Codege ber 30 verknüpft. Es gilt:

Aufgrund der Periodizität der Phase (und wegen des im allge meinen unbekannten Offsets τ_offs) eignet sich eine Phasenmes sung bei nur einer konstanten Mikrowellenfrequenz f_HF lediglich zum Bestimmen von differentiellen Entfernungsänderungen. Ein absoluter Positionswert kann hierbei nur durch zeitlich aufeinanderfolgende, kontinuierliche Bestimmung der Entfer nungsänderung im Anschluß an eine Kalibriermessung relativ zum Kalibrierungs-Bezugspunkt bestimmt werden.

Bei einer kontinuierlichen Messung ist dafür Sorge zu tragen, daß die Messung so schnell erfolgt, daß zwischen zwei Messun gen keine so große Entfernungsänderung erfolgt, die eine Pha senänderung größer als 180° nach sich zieht. Diese Bedingung entspricht dem allgemein bekannten Abtasttheorem. Eine konti nuierliche Messung der Phase wird häufig auch als Dopplermes sung bezeichnet, wobei die zeitliche Ableitung der Phase der Dopplerfrequenz entspricht. Die Dopplerfrequenz ist propor tional zur Relativgeschwindigkeit zwischen Codegeber 30 und Sende- und Empfangseinheit 20 in Richtung der Signalübertra gung.

Für eine absolute Entfernungsmessung müssen mindestens zwei Phasenwerte, die bei mindestens zwei unterschiedlichen Mikro wellenfrequenzen f_HF1 und f_HF2 bestimmt werden, ausgewertet werden. Mit Δf_HF als Frequenzdifferenz zwischen zwei Mikro wellenfrequenzen f_HF1 und f_HF2 gilt für die Phasendifferenz Δϕ zwischen den gemessenen Phasenwerten ϕ₁ und ϕ₂:

Δϕ = 2 . π . f_HF . τ

Wird die Frequenzdifferenz Δf_HF nicht zu groß gewählt, so ist die Phasendifferenz Δϕ innerhalb eines relativ großen Ent fernungsbereiches eindeutig. Damit möglichst gute Meßwerte erzielt werden, ist die Frequenzdifferenz Δf_HF auch nicht un nötig klein zu wählen. Eine hohe Meßgenauigkeit verbunden mit einem großen Eindeutigkeitsbereich kann bei Verwendung weite rer Meßfrequenzen (und somit weitere Phasenmeßwerte) erreicht werden. Im Spezialfall einer kontinuierlichen Frequenzmodula tion wird die Mikrowellenfrequenz f_HF mit der Zeit verändert und die Phasenänderung gemessen. Bei einer linearen Frequenzmodulation kommen die bekannten Verfahren zur FM-CW- Signalverarbeitung in Betracht.

Selbstverständlich kann die Entfernung auch über die Frequenz f ermittelt werden. Da die Frequenz eine zeitliche Änderung der Phase ist, beruhen alle frequenzauswertenden Meßmethoden auf den oben beschriebenen Phasenbeziehungen.

Für eine hochgenaue Messung der Entfernung ist es vorteil haft, wenn die zeitliche Änderung der Phase bei einer Mikro wellenfrequenz f_HF (differentielle Entfernungsmessung bei aufeinanderfolgenden Signalen) mit den Phasendifferenzwerten Δϕ bei mehreren Mikrowellenfrequenzen f_HF miteinander zu kom binieren. Somit werden die absoluten Meßwerte durch die we sentlich genaueren differentiellen Änderungswerte korrigiert.

Für eine hohe Meßgenauigkeit ist es außerdem erforderlich, daß die Mikrowellenfrequenz f_HF und insbesondere die Frequen zänderung Δf sehr genau eingestellt und gehalten werden. Hierfür bieten sich analoge Regelschleifen und Kalibrierein richtungen mit Referenzlaufzeitgliedern sowie insbesondere Phasenregelschleifen (PLL) und die direkte digitale Signal synthese an.

Das Ergebnis einer einzigen Entfernungsmessung für den Code geber 30 kann einem Zentralrechner im Kraftfahrzeug 10 zuge führt werden, der die Daten aller Sende- und Empfangseinhei ten 20 sammelt und weiterverarbeitet.

Um Sicherheits- und Komfortanforderungen gerecht zu werden, ist es bei solchen Diebstahlschutzsystemen sehr wichtig, daß der Ort oder die Position des Codegebers 30 bekannt ist. Ins besondere die Information, ob sich der Codegeber 30 innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befindet, ist von ent scheidender Bedeutung. Der Fahrer soll sich nicht unabsicht lich aus dem Kraftfahrzeug 10 ausschließen können, wenn er den Codegeber 30 im Kraftfahrzeug 10 vergißt. Weiterhin müssen noch im Kraftfahrzeug 10 befindliche Codegeber 30 deakti viert werden, falls ein zweiter Codegeber 30 im Kraftfahrzeug 10 vergessen und das Kraftfahrzeug 10 mit einem ersten Code geber 30, der sich außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befindet, korrekt verriegelt wurde.

Kinder oder Unberechtigte - ohne gültigen Codegeber 30 - dür fen nicht in der Lage sein, das Kraftfahrzeug 10 zu starten, wenn sich der Berechtigte mit seinem gültigen Codegeber 30 noch in der Nähe, aber außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befin det. D. h. das Kraftfahrzeug 10 darf nicht gestartet werden, wenn sich kein gültiger Codegeber 30 innerhalb des Kraftfahr zeugs 10 befindet.

Ob einem Dritten mit gültigem Codegeber 30 im selben Fall die Starterlaubnis erteilt werden kann, wird von einem Sicher heits- oder Komfortkonzept abhängig gemacht.

Zu weit entfernte Codegeber 30 dürfen nicht zu einer Entrieg lung führen, da sie eventuell von nicht Berechtigten stammen könnten, die das Codesignal unberechtigt aufgezeichnet und wiedergegeben haben.

Damit die Position des Codegebers 30 und damit die Innen- /Außenraumerkennung des Codegebers 30 bewerkstelligt wird, werden erfindungsgemäß die breitbandig modulierten Mikrowel lensysteme verwendet, mit deren Hilfe zusätzlich zur Berech tigungsprüfung noch Informationen über die Entfernung des Codegebers 30 anhand von Laufzeit/Phasen der Echosignale aus gewertet werden.

Die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Entfernung des Codegebers 30 von der Sende- und Empfangseinheit 20 wird ins besondere zur Unterscheidung benutzt, ob sich der Codegeber 30 im Innen- oder Außenraum befindet. Entsprechend werden erst dann bei Vorliegen der Berechtigung (Codesignal ist be rechtigt) entsprechende Schaltvorgänge ausgelöst.

Eine verbesserte Innen- und Außenraumunterscheidung ergibt sich dadurch, daß die Entfernungsmessung zusätzlich mit einer Positionsbestimmung basierend auf einer Triangulationsmessung und/oder der bekannten Pegelauswertung (mittlere übertragene Leistung) kombiniert wird. Allerdings gelingt bei Mikrowel lensystemen eine Innen-/Außenraumdetektion über die mittlere übertragene Leistung bedeutend schlechter, da Mikrowellen sehr stark an Objekten innerhalb und außerhalb des Kraftfahr zeugs 10 reflektiert werden und die einfachen und bekannten Gesetze der Ausbreitungsdämpfung von elektromagnetischen Wel len im freien Raum nicht mehr sinnvoll als die Basis für Lei stungsvergleiche und Leistungsbewertungen verwendet werden können.

Für die sichere Unterscheidung zwischen Innenraum und Außen raum ist es vorteilhaft, die Meß- und Auswerteergebnisse vor angegangener Messungen als Referenzmuster in einem Speicher zu speichern und bei den aktuellen Messungen zu berücksichti gen. Relevante Größen sind hierbei beispielsweise Orts- und Amplitudenänderungen und Änderungen bezüglich der Ausprägung des Echoprofils. Mitunter führt auch schon eine einfache Mit telung von Meßdaten oder Auswerteergebnissen zu einer deutli chen Verbesserung der Meßsicherheit.

Für die Sende- und Empfangseinheit 20 werden vorzugsweise Mi krowellensysteme verwendet, die bei Frequenzen von 2,4 GHz, 5,8 GHz 9,5 GHz, 24 GHz, 61 GHz oder 77 GHz arbeiten. Der Vorteil von solchen Mikrowellensystemen besteht darin, daß sie senderseitig so breitbandig moduliert werden können, daß mit ihnen eine Entfernungsmessung nach dem Radarprinzip gut durchgeführt werden kann.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 kann auch mit anderen elek tromagnetischen Wellen, wie beispielsweise optischen Wellen arbeiten. Ebenso sind Ultraschall-Signale als Sendesignale möglich.

In der Fig. 1 sind mögliche Anbringungsorte der Sende- und Empfangseinheit 20 im Kraftfahrzeug 10 angegeben. Vorzugswei se befinden sich Sende- und Empfangseinheiten 20 in der Fah rertür 11 (mit zwei Sende- und Empfangseinheit 20, nämlich einem Außenraumsensor und einem Innenraumsensor) und/oder der Beifahrertür 12. Falls Fondtüren 13, 14 vorhanden sind, so können dort ebenfalls jeweils zwei Sende- und Empfangseinhei ten 20 angeordnet sein. Eine Sende- und Empfangseinheit 20 kann am Innenspiegel 17, eine in der Hutablage 16 und eine am Heck in der Nähe des Kofferraums 15 angeordnet sein.

Die Sende- und Empfangseinheit 20 sendet auf Aufforderung (beispielsweise Betätigen eines Schalters oder Türgriffs am Kraftfahrzeug 10), ständig intermittierend oder bei Annähern einer Person sein Sendesignal in eine Vorzugsrichtung aus. Falls der Codegeber 30 das Sendesignal empfängt, so sendet er ein Codesignal zurück. Codesignal und Reflexionen sowohl des Sendesignals als auch des Codesignals an Objekten ergeben den typischen Frequenzverlauf (Frequenzspektrum) des Echosignals, das von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen und in der Auswerteeinheit ausgewertet wird.

Der Anbringungsort und die Anzahl der Sende- und Empfangsein heiten 20 ergeben sich aus der Fahrzeuggeometrie und den ge wünschten Anforderungen hinsichtlich Erfassungsbereich, in dem sich der Codegeber 30 aufhalten sollte, und hinsichtlich des Tragekomforts des Codegebers 30. Vorteilhaft ist bei der Beurteilung des Echoprofils, daß durch das Echoprofil die An forderungen an die Entfernungsmessung (Meßgenauigkeit und notwendige Anzahl von Meßstellen) deutlich verringert werden können.

Die Hochfrequenzmodule der Sende- und Empfangseinheit 20 ge mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind so ausgelegt, daß sie Echoprofile der oben beschriebenen Art liefern können. Ausgeführt sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Sende- und Empfangseinheiten 20 nach dem bekannten FM-CW-Radarprinzip. Bei diesem FM-CW-Verfahren wird ein linear oder stufenweise frequenzmoduliertes Radarsignal ausgesendet (die Sendefre quenz wird verändert, während die Empfangsfrequenz fest bleibt). Das Sendesignal wird mit dem Empfangssignal ge mischt. Das FM-CW besitzt bei kommerziellen Radarsendern die größte Verbreitung und ist daher so gut bekannt, daß hier nicht näher darauf eingegangen werden braucht.

Bei der Entfernungsmessung werden ein oder mehrere Entfer nungsmeßwerte berücksichtigt, die von den Sende- und Emp fangseinheiten 20 geliefert werden, in deren Erfassungsbe reich sich der Codegeber 30 befindet. Dieser Positionswert oder auch mehrere Werte möglicher Positionen und Ergebnisse von zurückliegenden Messungen können der zentralen Auswerte einheit zugeführt werden, die letztendlich dann entscheidet, ob sich der Codegeber 30 innerhalb oder außerhalb des Kraft fahrzeugs 10 befindet oder wie weit der Codegeber 30 von der Sende- und Empfangseinheit 20 entfernt ist. Die Verteilung der einzelnen Auswertevorgänge kann natürlich auch andersar tig auf einen oder mehreren Prozessoren verteilt werden.

Der Zentralrechner kann auch entscheiden, ob nur Fahrertür 11, Beifahrertür 12, alle Türen 11-14 oder nur der Koffer raum ent- oder verriegelt werden soll. Dies hängt davon ab, zu welcher der an der Kraftfahrzeug-Karosserie verteilt ange ordneten Sende- und Empfangseinheiten 20 die geringste Ent fernung zum Codegeber 30 besteht, d. h. aus welcher Richtung das Codesignal gekommen ist oder von welcher Richtung sich der Benutzer seinem Fahrzeug nähert.

Zu jeder Messung der Phasen der Signale für jede Kombination Sende- und Empfangseinheit 20 und Codegeber 30 und für jede Mikrowellenfrequenz f_HF wird ein Entfernungswert berechnet. Durch kontinuierliche Auswertung mehrere aufeinanderfolgender Messungen werden Entfernungsänderungen bestimmt. Aus den Ent fernungswerten und den zugehörigen Entfernungsänderungen können über eine Triangulationsberechnung die genaue Position des Codegeber 30 relativ zur Sende- und Empfangseinheit 20 und damit zum Kraftfahrzeug 10 sowie die räumliche Bewegung des Codegeber 30 berechnet werden.

Für eine Triangulationsberechnung ist es sinnvoll, daß sich alle Sende- und Empfangseinheit 20 an unterschiedlichen räum lichen Positionen befinden. Bei einer Anzahl n von Sende- und Empfangseinheit 20 und einer Anzahl m Codegebern 30 ergeben sich somit m + n - 1 unterschiedliche Entfernungswege oder Meßwe ge. Zur Positionsbestimmung ist dann ein Gleichungssystem der Dimension m + n - 1 von geometrischen Triangulationsgleichungen zu lösen.

Es kann auch von Vorteil sein, zusätzliche Entfernungswege vorzusehen, um so redundante Meßinformationen zu erhalten (entspricht einem überbestimmten Gleichungssystem). Auf diese Weise ist es möglich, Störungen zu erkennen oder eine höhere Meßgenauigkeit, beispielsweise durch Mittelung, zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Auswertung der empfangenen Echosignale gestattet es bereits mittels einer einzigen Sende- und Emp fangseinheit 20 Schaltvorgänge abhängig von der Entfernung des Codegebers 30 vorzunehmen. Es werden zwar dann die mei sten Positionen des Codegebers 30 erkannt, die Messung kann jedoch unter Unständen noch relativ ungenau sein.

Mittels einer Sende- und Empfangseinheit 20, die sich bei spielsweise am Innenspiegel 17 befindet, kann der gesamte In nenraum des Fahrzeugs und zugleich auch große Teile des Au ßenraums von dem hochfrequenten Sendesignale bestrahlt wer den. Im Innenraum wird das Sendesignal durch die Karosserie mehrmals hin- und herreflektiert und somit die Fahrgastzelle weitgehend ausgeleuchtet. Die Fenster wirken nicht als Re flektoren, d. h. das von der Sende- und Empfangseinheit 20 im Fahrzeuginnern generierte Sendesignal kann somit in den Au ßenraum gelangen. Anhand der erfindungsgemäßen Auswertung der Echosignale ist es jedoch schon nur mit einer einzigen Sende- und Empfangseinheit 20 möglich, den Abstand zwischen Codege ber 30 und Sende- und Empfangseinheit 20 zu messen.

Mit Hilfe des Echosignals wird auch die Berechtigung für den Codegeber 30 überprüft. Nach Aussenden eines Mikrowellensen designals (nach dem FM-CW-Verfahren) durch die Sende- und Empfangseinheit 20 empfängt der Codegeber 30 dieses Signal, falls er sich im Wirkungsbereich der Sende- und Empfangsein heit 20 aufhält. Der Codegeber 30 weist einen modulierenden Reflektor auf (beispielsweise USW-Filter oder Oberflächenwel lenfilter), der das empfangene Sendesignal oder ein an einem Objekt reflektiertes Sendesignal wie oben bereits beschrieben moduliert und zurücksendet.

Die Modulation geschieht mit einem für den Codegeber 30 cha rakteristischen Code, der als Nachweis einer Zugangsberechti gung zum Kraftfahrzeug 10 dient. Das zurückgesendete Codesi gnal wird von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen, aufbereitet und in der Auswerteeinheit ausgewertet.

Die Modulation und die Demodulation sowie Dekodierung werden anhand der Fig. 8 und 9A bis 9D erläutert. Die Sende- und Empfangseinheit 20 sendet ein hochfrequentes Sendesignal aus. Falls der Codegeber 30 durch das Sendesignal angesprochen wird, so wird das Sendesignal in seiner Amplitude ä mit der Modulationsfrequenz f_M moduliert (falls eine Frequenzmodula tion verwendet wird).

Das von dem Codegeber 30 empfangene Abfragesignal kann durch die Frequenzmodulation, beispielsweise einer einfache Fre quenzverschiebung, im Codegeber 30 moduliert werden, durch die das vom aktiven Reflektor zur Sende- und Empfangseinheit 20 zurückgesendete Echosignal frequenzmoduliert ist. Infolge dessen wird das Nutzsignal zumindest in ein Seitenband 42, 42' transferiert. Dadurch läßt sich vorteilhafterweise das vom aktiven Reflektor ausgegebene Echosignal von den Störsignalen im Basisband 41 der Sende- und Empfangseinheit 20 trennen, beispielsweise durch Bandpaßfilterung beim Empfang in der Sende- und Empfangseinheit 20.

Die Filterung oder Demodulation kann beispielsweise mit einer elektronischen Schaltung oder algorithmisch in einem Prozes sor durchgeführt werden. Dieses Verfahren besitzt den Vor teil, daß Störeinflüsse reduziert werden und eine hohe Reich weite erzielbar ist. Zudem ist es flexibel und vergleichswei se preiswert.

Das gesamte Frequenzspektrum aller von der Sende- und Emp fangseinheit 20 empfangenen Echosignale ist in der Fig. 8 dargestellt. Zur Überprüfung der Berechtigung werden die Re flexionen an sonstigen Gegenständen unberücksichtigt gelassen (dies entspricht den Frequenzlinien des Basisbands 41, ganz links in der Fig. 8). Es werden dann nur diejenigen Frequen zen betrachtet, die um die Modulationsfrequenz f_M liegen (d. h. in den zwei Seitenbänder 42 und 42' infolge der Zwei seitenbandmodulation).

Der Frequenzabstand Δf und der Phasenabstand Δϕ der beiden Seitenbänder 42 und 42' ist proportional zur Entfernung zum Codegeber 30. Der Mittelwert der symmetrischen Seitenbänder 42 und 42' ergibt die Modulationsfrequenz f_M, die auf der De modulatorseite durch Mittelung errechnet werden kann. Durch Änderung der Modulationsfrequenz f_M nach einem vorgegeben Al gorithmus im Codegeber 30 können Daten moduliert übertragen werden. In den Fig. 9A bis 9D sind Frequenzspektren mit vier verschiedenen Modulationsfrequenzen f_M1 bis f_M4 darge stellt. Diese entsprechen vier verschiedenen "Bits" des Code signals. Wenn die Änderung der Modulationsfrequenzen f_M mit einer erwarteten Änderung übereinstimmt, wie sie in der Aus werteeinheit erwartet wird, so ist die Berechtigung des Code gebers 30 gegeben.

Auf diese Weise können mit Modulationsfrequenzen, beispiels weise im Bereich von 30 kHz bis 55,6 kHz in 100 Hz Schritten unterteilt pro Meßvorgang ein 8-Bit-Wort übertragen werden. Dies entspricht einem 256-wertigen Codewort (256 verschiedene Codemöglichkeiten). Die Modulationsbandbreite hängt dabei von der Anzahl der Codiermöglichkeiten und von Sicherheitsanfor derungen ab. Die Maximale Modulationsbandbreite ist von der Impulswiderholzeit bestimmt, die größer sein muß als die Laufzeit für die maximal festgelegte und noch meßbare Entfer nung zwischen Codegeber 30 und Sende- und Empfangseinheit 20. Eine typische Bandbreite ist 100 MHz, die eine hohe Codier möglichkeit und damit eine hohe Sicherheit des Diebstahl schutzsystems bietet.

Günstigerweise sendet jeder Codegeber 30 (mit seinem aktiven Reflektor) mit einer für ihn charakteristischen Modulations frequenz f_M. Auf diese Weise können Signale mehrerer Codege ber 30 voneinander unterschieden und getrennt werden. Somit kann außer der vorher beschriebenen Positionsbestimmung auch jeder Codegeber 30 auf seine Berechtigung eigenständig über prüft werden. Außerdem kann jedem Codegeber 30 eine Priori tätsnummer zugeordnet sein, anhand derer vorrangig zu behan delnde Codegeber 30 erkannt werden und deren Berechtigung ausschlaggebend ist. Mit dem Codesignal können auch persönli che Daten zum Kraftfahrzeug übertragen werden und bei Nach weis der Berechtigung entsprechende Einstellungen im Kraft fahrzeug, wie Verstellen der Sitze und Spiegel, vorgenommen werden.

Befindet sich der Codegeber 30 außerhalb des Kraftfahrzeugs 10, so bewirkt ein empfangenes und berechtigtes Echosignal das Ver- oder Entriegeln aller Türen und Verschlüsse des Kraftfahrzeugs 10. Befindet sich der Codegeber 30 innerhalb des Kraftfahrzeugs 10, so kann das als berechtigt erkannte Echosignal das Lösen der Wegfahrsperre bewirken, falls der Fahrer einen Startschalter betätigt und ggf. weitere Schalte lemente, wie Bremspedal oder Gangwählhebel betätigt.

Der Codegeber 30 kann in Form einer Chipkarte oder eines her kömmlichen mechanischen Schlüssels ausgestaltet sein. Die Form des Codegebers 30 ist für die Erfindung unwesentlich. Wichtiger ist, daß Echosignale mit ihrem Echoprofil für die Auslösung eines Freigabesignals abhängig von der Entfernung und Berechtigung verwendet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem kann das Ab fragesignal in der Sende- und Empfangseinheit 20 breitbandig moduliert werden, um eine definierte Entfernungsbegrenzung zu realisieren (erstes Ausführungsbeispiel). D. h. Signale, die von weit entfernten Objekten stammen, werden automatisch nicht berücksichtigt.

Es kann auch eine genaue Entfernungsmessung vorgenommen wer den (zweites Ausführungsbeispiel), zusätzlich zu der Berech tigungsüberprüfung. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung kann durch weitere Maßnahmen, wie Triangulationsmessung, wei ter verbessert werden.

Das Abfragesignal wird also beim Aussenden breitbandig modu liert und dieses modulierte Signal wird im Codegeber 30 zu sätzlich mit dem Code des Codegebers moduliert. Das sendesei tige Modulieren läßt dann eine Auswertung des empfangenen Si gnals hinsichtlich Entfernung des Codegeber 30 zu.

Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen tragen Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion in den Figuren dieselben Bezugszeichen.

Claims

1. Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug (10) mit

- einer Sende- und Empfangseinheit (20), die im Kraftfahrzeug (10) angeordnet ist und die Sendesignale breitbandig modu liert aussendet und daraufhin Echosignale von einem tragba ren Codegeber (30) und/oder infolge von Reflexionen an Ob jekten empfängt,
- dem tragbaren Codegeber (30), der ein moduliertes Echosi gnal aussendet, falls er zuvor ein Sendesignal empfangen hat, und mit
- einer Auswerteeinheit, welche die Echosignale hinsichtlich Berechtigung des Codegebers (30) sowie Entfernung zwischen dem Codegeber (30) und der Sende- und Empfangseinheit (20) auswertet.

2. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit (20) am Innen spiegel (17) und/oder an einer oder mehreren Türen (11-14) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist.

3. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Sende- und Empfangseinheiten (20) ver teilt im Kraftfahrzeug (10) angeordnet sind, die alle ein Sendesignal aussenden und danach auf den Empfang der Echosi gnale warten und dann jede für sich eine Entfernung zwischen Codegeber (30) und Sende- und Empfangseinheit (20) anhand des Echosignals ermitteln.

4. Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (10), das folgende Verfahrensschritte auf weist:

- Aussenden von breitbandig modulierten Sendesignalen durch eine Sende- und Empfangseinheit (20) im Kraftfahrzeug (10),
- Auswerten von empfangenen Echosignalen in einer Auswerte einheit des Kraftfahrzeugs (10) hinsichtlich Berechtigung des Codegebers (30) und Entfernung zwischen Codegeber (30) und Sende- und Empfangseinheit (20).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendesignale von einem tragbaren Codegeber (30) moduliert und als Echosignale zurückgesendet werden, wobei eine Berechti gung des Codegebers (30) anhand des Echoprofils der Echosi gnale überprüft wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Kraftfahrzeug (10) verteilt angeordnete Sende- und Empfangseinheiten (20) jeweils ein Sendesignal aussenden und daraufhin mehrere Echoprofile zur Entfernungsbestimmung aus gewertet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ei ne Sende- und Empfangseinheiten (20) mehrfach ein Sendesignal zeitlich nacheinander aussendet und daraufhin die empfangenen Echoprofile zur Entfernungsbestimmung oder zur Änderung der Entfernung ausgewertet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal als Mikrowellensignal oder Radarsignal mit Fre quenzen (f) größer als 1 GHz breitbandig moduliert ausgesen det wird.