DE3324956A1 - Schaltungsanordnung zur elektronischen ver- und entriegelung von sicherheitsanlagen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur elektronischen Ver- und Entriegelung von Sicherheitsanlagen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur elektronischen Ver- und Entriegelung von Sicherheitsanlagen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-QS 28 40 533 ist bereits bekannt, den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges dadurch zu sichern, daß ein Infrarot-Empfangsgerät im Fahrgastraum durch eine bestimmte Impulsfolge eine Alarmanlage im Kraftfahrzeug scharf schaltet bzw. abschaltet. Die Impulsfolge wird dabei durch Betätigung eines Infrarotsenders außerhalb des Kraftfahrzeuges von diesem in Richtung des Empfangsgerätes abgestrahlt. Die Anlage kann auch zum Ver- und Entriegeln der Türen oder der Zündanlage verwendet werden.
• Die Impulsfolge ist dabei in an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß die unterschiedlichen Impulsabstände binäre Signale enthalten, die im Empfangsgerät als binäre Zahlenfolge identifiziert werden. Die vom zugehörigen Signalsender auf diese Weise abgegebene binäre Zahlenfolge stimmt mit einer im Empfangsgerät fest eingegebenen binären Zahlenfolge überein, so daß das Empfangsgerät eine empfangene Impulsfolge als richtig oder falsch identifizieren kann. Nur beim Empfang der richtigen Impulsfolge wird die Sicherheitsanlage wechselweise ein-oder ausgeschaltet.
• Nachteilig bei solchen Anlagen ist es, daß die Impulsfolge des Signalsenders auch außerhalb des Kraftfahrzeuges durch entsprechende Abhörempfanger aufgefangen und entschlüsselt werden kann. Mit der vorliegenden Lösung wird daher angestrebt, durch Störsignale eine Entschlüsselung der in der Impulsfolge des Signalsenders enthaltenen Information auf möglichst zuverlässige Weise zu verhindern.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die vom SignElsender abgegebenen Impulse sich mit den Störimpulsen eines Störsenders derart ergänzen, daß von einem Abhörempfanger eine Identifizierung der vom Signalsender abgegebenen bestimmten Impulsfolge nicht mehr möglich ist. Der Schutz gegen Einbruch oder Diebstahl des durch die Sicherheitsanlage zu schützenden Objektes wird dadurch auf einfache Weise verbessert.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vom Störsender abgegebenen Störimpulse veränderbare Störimpulsbreiten haben, und wenn sie außerdem veränderbare Störimpulsabstände haben, wobei die Störimpulsbreiten und Störimpulsabstände durch einen Zufallsgenerator des Schaltgerätes nach jedem empfangenen Impuls vom Signalsender neu festgesetzt werden. Dadurch verändern sich die von einem Abhörempfänger außerhalb des Kraft fahrzeuges zu empfangenen Impulsfolgen ständig und machen das Entschlüsseln der vom Signalsender abgegebenen Impulsfolge praktisch unmöglich.
• Zur Erhöhung der Abhörsicherheit ist es ferner vorteilhaft, wenn beim Auftreten eines größeren Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen in der vom Signalsender abgegebenen Impuls folge der Störsender noch mindestens einen weiteren Störimpuls innerhalb des Zeitintervalls abgibt. Dadurch erhält man eine Störimpulsfolge mit annähernd gleichem Störimpulsabstand. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Beginn der Störimpulse gegenüber dem Beginn der Sendeimpulse zeitlich um eine vorgegebene Zeit verzögert ist Dadurch wird sichergestellt, daß die Sicherheitsanlage vom Signalsender ohne Abschirmung des Empfängers vom Störsender ein- oder ausgeschaltet werden kann.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsanlage, die durch einen Signalsender von außen ver- und entriegelt werden kann, Figur 2 zeigt die Impulsfolge des Signalsenders, die Störimpulsfolge des Störsenders sowie die Impuls folge der überlagerten Sende- und Störimpulse und Figur 3 zeigt das Flußdiagramm für einen Mikrocomputer zur Realisierung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
• Beschreibung des Ausführungsbeispieles Das in Figur 1 in der Draufsicht schematisch dargestellte Kraftfahrzeug ist mit 10 bezeichnet. Es enthält eine Sieherheitsanlage aus mehreren Verriegelungsorganen 11 für die Türen des Fahrgastraumes, für die Kofferraumhaube, für die Motorhaube sowie für die Lenkung. Weitere Verriegelungsorgane können am Anlasser oder an der Zündanlage angebracht sein. Ferner kann die Sicherheitsanlage auch in bekannter Weise eine Alarmanlage mit einem Radschutz enthalten. Die Verriegelungsorgane 11 sind über eine Ringleitung 12 miteinander sowie mit dem Steuerausgang eines Schaltgerätes 13 verbunden, das am Bordnetz des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist. Zur Ver- und Entriegelung der Verriegelungsorgane 11 ist ein Signalsender 14 vorgesehen, der außerhalb des Kraft fahrzeuges von Hand betätigt werden kann. Im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges 10 ist in Höhe des Armaturenbrettes ein Empfänger 15 angeordnet, der mit dem Steuereingang des Schaltgerätes 13 verbunden ist.
• Der Empfänger 15 ist über das Schaltgerätes 13 mit einem Störsender 16 gekoppelt, wobei Störsender 16, Empfänger 15 und Schaltgerät 13 räumlich getrennt voneinander oder räumlich zusammengefaßt sein können. Im Beispielsfall sind Empfänger 15 und Störsender 16 räumlich zusammengefaßt und mit dem davon getrennt angeordneten Schaltgerät 13 über eine mehrpolige Leitung 17 verbunden. Dabei sind . Störsender 16 und Empfänger 15 räumlich derart nebeneinander angeordnet,rdaß der Empfänger 15 zum Störsender 16 hin abgeschirmt ist. Der Signalsender 14 gibt bei dessen Betätigung eine fest programmierte, bestimmte Impulsfolge in Richtung der Pfeile 18 ab, wobei auch eine seitliche Streuung auftritt. Nahezu gleichzeitig gibt auch der Störsender 16 rundum Störimpulse ab, deren Richtung durch die Pfeile 19 angedeutet ist. Um die Entschlüsselung der vom Signalsender 14 abgegebenen Impulsfolge durch einen Abhörempfänger 20 in der Nähe des Kraftfahrzeuges 10 zu verhindern, überdecken sich die vom Störsender 16 abgegebenen Störimpulse gleichzeitig nur teilweise mit den Impulsen des Signalsenders 14. Die vom Abhörempfänger 20 empfangenen Impulse bzw. Störimpulse sind durch Pfeile 21 angedeutet.
• Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird mit Hilfe der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Figur 2 zeigt auf einer Zeitachse tI eine Impulsfolge des Signalsenders 14 und auf einer Zeitachse tS die davon abhängigen Störimpulse des Störsenders 16. Auf der Zeitachse tg sind die am Abhörempfänger 20 empfangenen Impulse aufgetragen.
• Figur 3 zeigt das Flußdiagramm für einen im Schaltgerät 13 angeordnete Mikrocomputer zur Erzeugung der Störimpulse sowie zur Erfassung der mit der empfangenen Impulsfolge übertragenen Informationen.
• Durch Betätigung des Signalsenders 14 wird durch ein entsprechendes Programm in Signalsender 14 eine bestimmte Impulsfolge in drei aufeinanderfolgenden Perioden abgegeben, wovon in Figur 2 nur die erste Periode P dargestellt ist. Die erzeugten Infrarotlicht-Impulse I haben eine Impulsbreite von 1,25 ms und bestehen aus mehreren durch Striche im ersten Impuls angedeutetenNadelimpulsen mit einer Trägerfrequenz von 40 kHz. Durch die Abstände der aufeinanderfolgenden Impulse I werden binäre Informationen ausgesendet, die vom Empfänger 15 in einer Vergleicherschaltung identifiziert werden. Ein kleiner Impulsabstand TO von 2 ms enthält die Information 0 und ein großer Abstand T1 von 4 ms enthält die Information I. Am Ende der Impulsfolge tritt ein sehr großer Impulsabstand A von 40 ms auf, der zur Synchronisation des Empfängers 15 mit dem Signalsender 14 dient. Sobald die gesamte Information der vom Empfänger 15 empfangenen Impulsfolge mit der im Schaltgerät 13 gespeicherten Information übereinstimmt, wird sie durch die im Schaltgerät 13 angeordnete Vergleicherschaltung als richtige Impulsfolge identifizIert und die Verriegelungsorgane 11 der Sicherheitsanlage des Kraftfahrzeuges 10 werden eingeschaltet bzw. ausgeschaltet.
• Unabhängig davon werden beim Empfang der Infrarotlicht-Impulse I durch ein Computerprogramm eines Mikrocomputers im Schaltgerät 13 Störimpulse S im Störsender 19 erzeugt.
• Figur 3 zeigt das entsprechende Flußdiagramm. Beim Start 30 des Programms werden zunächst alle notwendigen Register und Flags zurückgesetzt und ein Signalregister wird auf einen Wert x=3 gesetzt. Im nächsten Programmschritt 31 wird abgefragt, ob am Empfänger 15 ein Impuls I ansteht.
• Sobald das der Fall ist, wird im nächsten Programmschritt 32 ein Timer auf die in Figur 2 erkennbare Zeit to von 1,75 ms gesetzt. Im folgenden Programmschritt 33 werden von einem Zufallsgenerator zwei Zufallszeiten t2 und t3 gewählt und abgespeichert. Im nächsten Programmschritt 34 wird abgewartet, bis die Zeit to abgelaufen ist. Nach Ablauf dieser Zeit wird ein Timerflag gesetzt. Im folgenden Programmschritt 35 wird jetzt während einer im Schritt 46 überwachten festen Zeit t1 von 0,25 ms geprüft, ob ein weiterer Infrarotlicht-Impuls 1 am Empfänger 15 auftritt. Dies ist im Beispiel nach Figur 2 der Fall.
• Sobald dieser zweite Impuls I auftritt, wird der Timer mit der Zeit tO im Programmschritt 36 neu gesetzt und anschließend wird im Programmschritt 37 die Zufallszeit t2 von maximal 0,2 ms abgearbeitet. Im Programmschritt 38 wird dann über den Störsender 19 ein Störimpuls S abgestrahlt, der ebenfalls aus mehreren Nadelimpulsen mit einer Trägerfrequenz von 40 kHz besteht. Der Störimpuls wird während der im folgenden Programmschritt 39 abgearbeiteten Zufallszeit t3 abgegeben, die maximal 1,5 ms beträgt. Im Programmschritt 40 wird anschließend mit einem Unterprogramm in an sich bekannter Weise eine Programmprüfung (watchdog) durchgeführt (Up1).
• (S) Im Mikrocomupter ist ein Signalflag/vorgesehen um festzuhalten, ob die Information zwischen zwei Sendeimpulsen I eine binäre 0 oder I ist. Dieses Flag wird bereits beim Start 30 zur Identifizierung einer O-Information gesetzt. Im Programmschritt 41 wird der Zustand dieses Signalflag abgefragt. Da es noch gesetzt ist, wird im folgenden Programmschritt 42 die O-Information abgespeichert. Im Programmschritt 43 wird das Signalregister gegebenenfalls wieder auf den Ausgangswert x=3 zurückgesetzt; beim ersten Durchlauf steht dieses Signalregister jedoch noch auf dem Wert x=3. Im Programmschritt 44 wird das Signalflag gegebenenfalls neu gesetzt. Mit dem Programmschritt 45 wird nun in einem telt, ob die eingelesene Information mit der im Schaltgerät 13 gespeicherten Information übereinstimmt. Anschließend springt das Programm wieder auf den Programm schritt 33 zurückswählt neue Zeiten t2, t3, speichert sie ab und wartet dann im Schritt 34 erneut den Ablauf der Zeit to des Timers ab, Anschließend wird im Schritt 35 der Empfang eines weiteren Impulses I erwartet und solange dieser nicht eintrifft, wird im Programmschritt 46 geprüft, ob die dafür vorgesehene Zeit tl bereits überschritten ist. Da im Beispielsfall nun eine I-Information übertragen wird tritt ein weiterer Impuls I während der Zeit t1 nicht auf und das Programm wird demzufolge mit dem Programmschritt 47 fortgesetzt, indem der Timer für die Zeit to neu gesetzt wird. Außerdem wird nun nach Ablauf der Zeit t1 im Programmschritt 48 unverzüglieh ein Störimpuls S am Störsender 19 abgegeben und im Schritt 49 wird die neue Zufallszeit t3 zur Beendigung des Störimpulses S abgearbeitet. Im Programmschritt 50 wird wieder ein Prüfprogramm (watchdog) durchlaufen und im Programmschritt 51 wird nun die vom Programm erkannte I-Insormation der empfangenen Impulsfolge abgespeichert. Anschließend wird im Programmschritt 52 das Signalflag gelöscht und im Programmschritt 53 wird das auf x=3 gesetzte Signalregister um 1 auf x=2 verringert. Im Programmschritt 54 wird jetzt überprüft, ob der Signalregisterinhalt x noch größer als 0 ist. Da dies noch der Fall ist, wird nunmehr im Programmschritt 45 wieder das Unterprogramm zur Prüfung der eingelesenen Information durchlaufen und anschließend springt das Programm wieder auf den Schritt 33 zurück.
• Bei den folgenden Programmdurchläufen wiederholt sich der zuvor beschriebene Vorgang mehrfach, wobei nur beim Auftreten von I-Informationen die Programmschleife mit den Programmschritten 47 bis 54 durchlaufen wird. Tritt nun am Ende der Impulsfolge eine Synchronisierpause A auf, so wird diese Programmschleife mehrfach hintereinander durch laufen und bei jedem Durchlauf wird das Signalregister um 1 reduziert. Beim dritten Durchlauf wird es auf 0 gesetzt und im Programmschritt 54 wird dann diese Programmschleife verlassen und das Programm springt dann wieder an den Start 30 zurück. Dort wird nun im Programmschritt 31 das Ende der Pause A abgewartet und mit einer weiteren Impulsfolge wiederholt sich nun der Ablauf des Programms in der zuvor beschriebenen Weise.
• Durch die vom Zufallsgenerator mit jedem Programmdurchlauf neu festgesetzten Zufallszeiten t2 und t3 ist sichergestellt, daß die vom Störsender 19 abgegebenen Störimpulse eine sich ständig ändernde Störimpulsbreite sowie einen sich ständig verändernden Störimpulsabstand jedoch eine konstante Frequenz haben. Mit dem Flußdiagramm nach Figur 3 ist ferner sichergestellt, daß beim Auftreten eines größeren Zeitintervalls T1 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen I in der vom Signalsender 14 abgegebenen Impulsfolge der Störsender 19 noch mindestens einen weiteren Störimpuls S innerhalb des Zeitintervalls T1 abgibt. In vorteilhafter Weise ist dabei der Empfänger 15 über die mehrpolige Leitung 17 mit dem Eingang eines Mikrocomputers im Schaltgerät 13 gekoppelt, der neben dem Programm zur Störimpulserzeugung auch noch.das Programm zur Identifizierung der empfangenen Impulsfolge erhält. Die Steuerung des Störsenders 19 zur Abgabe von Störimpulsen erfolgt dabei ebenfalls über die Leitung 17. Auf der Zeitachse in tder Figur 2 ist erkennbar, daß sich die auf einen Abhörempfänger 20 auftreffenden Sendeimpulse I und Störimpulse S dort zum Teil überlagern. Eine Entschlüsselung der vom Sender 14 abgestrahlten Impulsfolge ist dadurch nicht mehr möglich. Im Bereich des Empfängers 15, der vom Störsender 16 nicht abgeschirmt ist, ist der ungestörte Empfang der Impulsfolge des Signalssenders 14 möglich bzw.
• gewährleistet, da jeweils nur der Beginn eines Sendeimpulses ausgewertet wird. In einfachster Weise ist dabei der Störsender 16 mit einer Sendediode versehen, welche rundum Störimpulse abstrahlt. Der Empfänger 15 ist mit einer Empfangsdiode ausgestattet, die ebenfalls rundum Sendeimpulse empfangen kann.
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Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zur elektronischen Ver- und Entriegelung von Sicherheitsanlagen, vorzugsweise an Kraftfahrzeugen mit einem Signalsender außerhalb des zu sichernden Objektes mit eigener Energieversorgung sowie mit einem Empfänger mit einem Schalt gerät innerhalb des zu sichernden Objektes, der eine vom Signalsender bei dessen Betätigung drahtlos gesendete Impulsfolge empfängt, diese identifiziert und abhängig davon die Sicherheitsanlage abwechselnd ein- oder ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (15) über das Schaltgerät (13) mit einem Störsender (16) derart gekoppelt ist, daß der Störsender (16) abhängig von der am Empfänger (15) empfangenen Impulsfolge des Signalsenders (15) Störimpulse (S) abgibt, die sich zum Teil mit den empfangenen Impulsen 1 des Signalsenders (14) zeitlich überdecken.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Störimpulse (S) gegenüber dem Beginn der Sendeimpulse (ß) zeitlich um eine vorgegebene-Zeit (t2) verzögert ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Störsender (16) abgegebenen Störimpulse (S) eine sich ständig verändernde Störimpulsbreite (t3) haben.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Störsender (16) abgegebenen Störimpulse (S) einen sich ständig verändernden Störimpulsabstand (TO + t2) haben.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Störimpulsbreite und der Störimpulsabstand durch einen Zufallsgenerator im Schaltgerät (13) festgesetzt sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines größeren Zeitintervalls (T1) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen (I) in der vom Signalsender (14) gesendeten Impulsfolge der Störsender (16) noch mindestens einen weiteren Störimpuls (S) innerhalb des Zeitintervalls (T1) abgibt.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (15) mit dem Eingang eines Kleinrechners im Schaltgerät (13) gekoppelt ist, der programmgesteuert im Störsender (16) die Störimpulse (S) erzeugt.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sendediode des Störsenders (16) und eine Empfangsdiode des Empfängers (15) räumlich nebeneinander angeordnet sind. w