DE4221142A1 - Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentralverriegelungsanlage für ein Kraft­ fahrzeug mit zumindest einem elektrisch steuerbaren Türverschluß, mit Fernbetätigungseinrichtung, welche zumindest einen als Code­ schlüssel arbeitenden Sender und zumindest einen als Codeschloß arbeitenden Empfänger aufweist, mit einer Codiereinrichtung im Sender zur Codierung des Sendersignals sowie einer komplementären Decodiereinrichtung im Empfänger zur Decodierung eines empfangenen Sendersignals und mit einer Steuerelektronik zur Steuerung des Türverschlusses nach Maßgabe eines Betätigungssignals von der Decodiereinrichtung. - Der Ausdruck Türverschluß umfaßt neben in oder an Türen angebrachten Verschlüssen auch solche, die in oder an Klappen, Deckeln oder ähnlichem eingerichtet sind. Eine Fernbe­ tätigungseinrichtung dient der drahtlosen und kontaktlosen Betäti­ gung der Zentralverriegelungsanlage. Dabei sind Codeschlüssel und Codeschloß die informationstechnischen bzw. elektronischen Analogen für Schlüsselbart und Schließzylinder mechanischer Türverschlüsse. Insofern ist die Zentralverriegelungsanlage mit einem Sender nur dann betätigbar, wenn ein von diesem Sender ausgestrahltes, mittels der Codiereinrichtung codiertes Sendersignal in der Decodierein­ richtung des Empfängers als gleichsam passend zu einem gespei­ cherten Code decodiert wird. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird der Steuerelektronik von der Decodiereinrichtung ein Betätigungs­ signal zugeführt, welches beispielsweise aus einem Impuls, aber auch aus einer Impulsfolge bestehen kann. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so ist die Steuerelektronik inaktivierbar. Bei Decodie­ rung eines gleichsam nicht passend codierten empfangenen Sender­ signals können selbstverständlich zusätzliche Funktionen, wie zeit­ lich begrenzte Inaktivierung der gesamten Zentralverriegelungs­ anlage einschließlich Empfänger und Steuerelektronik oder ähnliches eingerichtet sein.

Eine Zentralverriegelungsanlage der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-PS 32 44 049 C2. Im Rahmen dieser bekannten Maßnahmen sind Sender und Empfänger eingerichtet, welche mit elektromagnetischen Wellen arbeiten, wobei das Spektrum der elek­ tromagnetischen Wellen sowohl Funkfrequenzen als auch Lichtfre­ quenzen umfaßt. Hierbei bilden Codiereinrichtung und Oszillator einerseits sowie Detektor und Codiereinrichtung andererseits funk­ tionelle, aber auch bauliche Einheiten. Insbesondere sind die Codiereinrichtung sowie die Decodiereinrichtung jeweils besonders angepaßt, je nach Frequenzen, Funk- oder Lichtfrequenz, des Hochfrequenzträgers der angeschlossenen Oszillatoren und Detektoren. Der Begriff Hochfrequenzträger bezeichnet dabei nicht Wellen eines bestimmten Frequenzbereichs sondern grenzt den Träger lediglich gegenüber dem vergleichsweise niederfrequenten Code ab. Diese Anpassung hielt man bislang für erforderlich aufgrund von Zwängen, welche sich einerseits aus physikalischen und gesetzlichen Begrenzungen der Bandbreite bei Funkfrequenzen und andererseits aus störenden Lebenszeiteffekten bei Lichtfrequenzen ergeben. Die Bandbreite bei Funkfrequenzen steigt mit wachsender Komplexität sowie mit steigender Übertragungsgeschwindigkeit des Codes. Ihr Wert hängt dabei auch davon ab, ob beispielsweise mit einem Amplitudenmodulator, einem Frequenzmodulator oder einem Impuls­ dauermodulator im Rahmen des Funkfrequenz-Oszillators gearbeitet wird. Lebenszeiteffekte bei mit Lichtfrequenzen arbeitenden Oszilla­ toren können thermischer und/oder quantenmechanischer Natur sein. Beispielsweise ist die maximale Frequenz einer Wechselfolge der Zustände "an" und "aus" einer konventionellen Glühbirne aufgrund thermisch bedingten "Nachglühens" sehr niedrig. Aufgrund der besonderen Anpassungsmaßnahmen an die Frequenz des Hochfrequenz­ trägers muß bei den bekannten Zentralverriegelungsanlagen früh­ zeitig im Entwicklungsstadium entschieden werden, welche Art von Oszillator und Detektor genutzt wird. Sofern von einem Kunden oder von verschiedenen Kunden sowohl Zentralverriegelungsanlagen ge­ wünscht werden, welche mit Funkfrequenzen arbeiten, als auch solche, welche mit Lichtfrequenzen arbeiten, war es bislang erfor­ derlich zwei weitgehend unabhängige Entwicklungen spezieller Codiereinrichtungen und Decodiereinrichtungen zu betreiben. Dies ist aufwendig und teuer.

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Zentralverriegelungs­ anlage für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, deren Fernbetätigungsein­ richtung wahlweise entweder mit Funkfrequenzen oder mit Licht­ frequenzen arbeitet, welche aber dennoch einfach und billig her­ stellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Zentralver­ riegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem elek­ trisch steuerbaren Türverschluß, mit Fernbetätigungseinrichtung, welche zumindest einen als Codeschlüssel arbeitenden Sender und zumindest einen als Codeschloß arbeitenden Empfänger aufweist, mit einer Codiereinrichtung im Sender zur Codierung des Sendersignals sowie einer komplementären Decodiereinrichtung im Empfänger zur Decodierung eines empfangenen Sendersignals, wobei der Codierein­ richtung wahlweise ein mit Funkfrequenz oder mit Lichtfrequenz arbeitender modulierbarer Oszillator zur Erzeugung eines Hochfre­ quenzträgers für das Sendesignal und der Decodiereinrichtung wahl­ weise ein für Funkfrequenz oder für Lichtfrequenz eingerichteter Detektor zuordenbar sind, wobei die Codiereinrichtung bzw. die Decodiereinrichtung eingerichtet sind für den Betrieb mit beiden Oszillatoren bzw. mit beiden Detektoren und mit diesen verbindbar sind, und mit einer Steuerelektronik zur Steuerung des Türver­ schlusses nach Maßgabe eines Betätigungssignals von der Decodier­ einrichtung. - Funkfrequenzen umfassen elektromagnetische Wellen vom Ultraschall- bis zum sogenannten Microwellenbereich. Lichtfre­ quenzen sind neben den Frequenzen des sichtbaren Lichts auch Frequenzen des nahen und fernen IR-Bereichs sowie des UV-Bereichs. Ein Sendersignal besteht aus einem Hochfrequenzträger mit Funk- oder Lichtfrequenz, welcher mit dem vergleichsweise niederfrequenten Code mittels eines Modulators moduliert ist. Die Einrichtung der Codiereinrichtung bzw. der Decodiereinrichtung für den wahlweisen Betrieb mit einem Oszillator bzw. Detektor für Funk- oder für Lichtfrequenzen ist mit den Maßgaben durchführbar, daß Komplexität und/oder Übertragungsgeschwindigkeit des Codes sowohl für die Modulation von Hochfrequenzträgern mit Funkfrequenz als auch von solchen mit Lichtfrequenz geeignet sind. Mit der Wahl des Oszilla­ tors und des Detektors ist daher praktisch keine Anpassung der Codiereinrichtung und der Decodiereinrichtung erforderlich. Im übrigen ist auch eine elektrische Kompatibilität eingerichtet, so daß die jeweiligen elektrischen Verbindungen zwischen Codiereinrichtung und Oszillator bzw. zwischen Detektor und Decodiereinrichtung praktisch ohne Anpassungsmaßnahmen herstellbar sind.

Die Erfindung geht von der überraschenden Erkenntnis aus, daß Codier- und Decodiereinrichtungen überhaupt so einrichtbar sind, daß die Bandbreite eines codierten Sendersignals den physikalischen aber auch den gesetzlichen Zwängen bezüglich der Bandbreite sowohl von Oszillatoren und Detektoren für Funkfrequenz als auch von solchen für Lichtfrequenzen genügt. Eine erfindungsgemäße Zentral­ verriegelungsanlage ist besonders einfach und billig herstellbar, da lediglich eine Codiereinrichtung und eine Decodiereinrichtung be­ nötigt werden, welche ohne weiteres nach Wahl der Frequenz des Hochfrequenzträgers mit dem jeweiligen Oszillator und Detektor ergänzt und verbunden werden können. Von besonderem Vorteil ist, daß für Zentralverriegelungsanlagen, welche mit Funkfrequenzen arbeiten, die gleichen Codestrukturen einsetzbar sind wie für solche, welche mit Lichtfrequenzen arbeiten. Ein Kraftfahrzeugher­ steller kann somit hinsichtlich des Funktionsprinzips von Sender und Empfänger verschiedene Ausstattungsvarianten zur Verfügung stellen, welche jedoch auf einheitlichen Codestrukturen basieren. Solche Ausstattungsvarianten können wünschenswert werden aufgrund spezifischer Nachteile eines Betriebs mit Funk- oder Lichtfrequenzen. In ersterem Falle stören möglicherweise leistungsstarke öffentliche Rundfunksender und/oder Empfangsschatten aufgrund der Polarisation von Funkwellen. In letzterem Fall stören eventuell verschmutzte oder vereiste Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs und der relativ hohe Energiebedarf von Oszillatoren für Lichtfrequenzen.

In einer bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Zentral­ verriegelungsanlage mit einer Codiereinrichtung gemäß Patentan­ spruch 2 ausgestattet. Mit diesen Maßnahmen ist ein gleichsam praktisch fälschungssicheres Sendersignal erzeugbar. Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Synchroni­ siereinrichtung mit Hilfscodiereinrichtung gemäß Patentanspruch 3. In dieser Ausführungsform ist eine Synchronisierung bei fehlender Synchronität aufgrund von Leerbetätigungen des Senders einrichtbar.

Es ist vorteilhaft, wenn der Sender im übrigen mit einem Schlüssel­ bart zur mechanischen Betätigung eines zugeordneten Schließzylin­ ders der Zentralverriegelungsanlage ausgestattet ist. In einer solchen Ausführungsform ist die Zentralverriegelungsanlage auch dann noch betätigbar, wenn im Bereich des Senders und/oder Empfängers eine Fehlfunktion beispielsweise in der Stromversorgung, vorliegt. Der Schlüsselbart kann auch als Antennenanordnung eines Oszillators für Funkfrequenzen funktionieren.

Erfindung wird im folgenden anhand der lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur ein Schema der erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage.

Die in der Figur dargestellte Zentralverriegelungsanlage setzt sich im wesentlichen zusammen aus mehreren elektrisch steuerbaren Türverschlüssen 1 sowie einem Kofferklappenverschluß 1 einer Fernbetätigungseinrichtung 2 aus Sender 3 und Empfänger 4 und einer Steuerelektronik 9 zur Steuerung der Verschlüsse 1 nach Maßgabe eines Betätigungssignals von einer Decodiereinrichtung 6. Der Sender 3 arbeitet als Codeschlüssel und weist zu diesem Zwecke eine Codiereinrichtung 5 auf. Es versteht sich, daß der Sender weiterhin eine Stromversorgungseinrichtung und eine Betätigungsein­ richtung aufweist, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeichnet wurden. Mit der Codiereinrichtung 5 ist wahlweise ein mit Funkfrequenz oder mit Lichtfrequenz arbeitender modulierbarer Oszillator 7a, 7b verbindbar. Als Modulationsart ist das Puls- Positions-Verfahren bevorzugt. Dabei ist die Codiereinrichtung einge­ richtet für den Betrieb mit beiden Oszillatoren 7a, 7b. Besondere Anpassungsmaßnahmen sind nicht erforderlich. Der mit Funkfrequenz arbeitende Oszillator 7a erzeugt einen Hochfrequenzträger im Fre­ quenzbereich von 433,92 MHz. Andere übliche Frequenzen liegen zwischen 224 MHz und 434 MHz, insbesondere bei 224,75 MHz, 303,825 MHz, 312,77 MHz, 315 MHz, 407 MHz und 418 MHz. Der mit Lichtfrequenz arbeitende Oszillator 7b ist ein Halbleiterbauelement, z. B. eine LED, und erzeugt einen Hochfrequenzträger im Bereich von IR-Frequenzen. Der Empfänger 4 arbeitet als Codeschloß und weist zu diesem Zweck eine Decodiereinrichtung 6 auf. Mit der Decodiereinrichtung 6 des Empfängers 4 ist ein zum gewählten Oszillator 7a, 7b komplementärer Detektor 8a, 8b verbindbar. Auch hierbei sind keine besonderen Anpassungsmaßnahmen erforderlich.

In der Codiereinrichtung 5 des Senders 3 ist ein Binärcode mit einer abzählbaren Reihe von Codebits mit einem Anfangsbit sowie einem Endbit gespeichert. An das Endbit schließt das Anfangsbit wieder an. Die Decodiereinrichtung 6 ist zur komplementären Decodierung des Binärcodes ausgebildet, wobei der Sender 3 und der Empfänger 4 über eine nicht dargestellte Synchronisierungseinrichtung ge­ koppelt sind. Bei Betätigung des Senders 3 ist ein aus den Codebits aus der Reihe gebildetes Codewort ausstrahlbar und in der Deco­ diereinrichtung 6 in das Betätigungssignal für die Steuerelektronik 9 umsetzbar. Dabei sind der Sender 3 und der Empfänger 4 nach einfacher oder mehrfacher Leerbetätigung des Senders 3 synchroni­ sierbar. Die Reihe der Codebits im Sender 3 und im Empfänger 4 weist Codewörter auf, welche eine Menge (n) von definierten, unterschiedlichen, jeweils aus einer Teilmenge der Codebits aufge­ bauten Codewörter sind. Die Codewörter sind abzählbar (1, 2, 3, . . . x, . . . n) geordnet. Bei Betätigung sendet der Sender 3 eines dieser Codewörter aus und zwar zählend fortschaltend bei x-ter Betätigung das x-te Codewort. Die Decodiereinrichtung 6 setzt entsprechend zählend und fortschaltend bei x-ter Betätigung durch das empfangene x-te Codewort eben das x-te Codewort in das Entriegelungssignal für die Steuerelektronik um und führt dieses der Steuerelektronik zu, - usw. fort, nach x = n wieder bei 1 beginnend.

Die Synchronisiereinrichtung weist ferner eine nicht gezeichnete Hilfscodiereinrichtung auf. Diese wiederum weist nach einem vorge­ gebenen Hilfscode als Synchronisiersignal eine Menge (m) von unterschiedlichen Hilfscodewörtern auf, die abzählbar (1, 2, 3, x, . . . m) geordnet sind. Sie gehören der Mengen (n) der Codewörter nicht an. Bei Betätigung des Senders 3 strahlt der Sender 3 zum Zwecke der Synchronisierung eines dieser Hilfscodewörter aus, und zwar zählend fortschaltend bei x-ter Betätigung das x-te Hilfscode­ wort. Der Empfänger 4 weist eine nicht gezeichnete Hilfsdecodierein­ richtung auf. Diese setzt zählend und fortschaltend bei x-ter Betätigung durch das empfangene x-te Hilfscodewort einerseits das empfangene Hilfscodewort in das Entriegelungssignal um und bewirkt die Synchronisierung, und schaltet andererseits empfangsseitig (wie der Sender sendeseitig) auf das (x + 1)te Hilfscodewort um usw. fort nach x = m wieder bei 1 beginnend.

Die Codiereinrichtung 5 des Senders 3 und die Decodiereinrichtung 6 des Empfängers 4 arbeiten insgesamt mit einem sogenannten Wechsel­ code. Dabei besteht ein Endriegelungscodewort aus einem festen Schlüsselcodeteilwort und einem wechselnden Sicherungscodeteilwort. Das feste Schlüsselcodeteilwort ist für jede Zentralverriegelungsan­ lage anders aufgebaut und somit individuell. In der Codiereinrich­ tung 5 und der Decodiereinrichtung 6 ist eine Menge (n) Siche­ rungscodeteilwörter gespeichert, welche in beiden fortlaufend hoch­ gezählt werden und die vorstehend näher erläuterten Codewörter sind. Dabei läßt die Decodiereinrichtung 6 für ein Endriegelungs­ signal bei x-ter Betätigung des Senders 3 nicht nur das x-te Sicherungscodeteilwort zu, sondern irgendeines der x + c-ten Sicherungscodeteilwörter. Dabei kann c beispielsweise 25 betragen. Im Ergebnis kommt die Fernbetätigungseinrichtung 2 erst nach c Fehlsendungen des Senders 3 aus der Synchronität.

Das sogenannte Übertragungsprotokoll besteht aus einem Wecksignal, mit welchem der Empfänger 4 aus einem Bereitschaftszustand mit niedrigem Stromverbrauch in den Betriebszustand steuerbar ist, einem Startsignal zur Zeitsynchronisation von Codiereinrichtung 5 und Decodiereinrichtung 6, sowie dem Endriegelungscodewort.

Überraschenderweise sind die Codiereinrichtung 5 und die Decodier­ einrichtung 6 auf übliche Weise so einrichtbar, daß trotz der vorstehend beschriebenen komplexen Codestrukturen, und damit ver­ bunden großen Bandbreiten, ein Betrieb sowohl mit einem Funk­ frequenz-Oszillator 7a als auch, alternativ, mit einem Lichtfre­ quenz-Oszillator 7b (mit komplementären Detektoren 8a, 8b) ohne jede Anpassungsmaßnahmen möglich ist.

Der Sender 3 ist zusätzlich mit einem Schlüsselbart 10 zur mecha­ nischen Betätigung eines zugeordneten Schließzylinders der Zentral­ verriegelungsanlage ausgestattet. Im Falle beispielsweise eines Batterieausfalls im Sender 3 oder im Kraftfahrzeug ist insofern eine Notfunktion sichergestellt.

Claims (4)

1. Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem elektrisch steuerbaren Türverschluß (1),
mit Fernbetätigungseinrichtung (2), welche zumindest einen als Codeschlüssel arbeitenden Sender (3) und zumindest einen als Codeschloß arbeitenden Empfänger (4) aufweist,
mit einer Codiereinrichtung (5) im Sender (3) zur Codierung des Sendersignals sowie einer komplementären Decodiereinrichtung (6) im Empfänger (4) zur Decodierung eines empfangenen Sendersignals,
wobei der Codiereinrichtung (5) wahlweise ein mit Funkfrequenz oder mit Lichtfrequenz arbeitender modulierbarer Oszillator (7a, 7b) zur Erzeugung eines Hochfrequenzträgers für das Sendersignal und der Decodiereinrichtung (6) wahlweise ein für Funkfrequenz oder für Lichtfrequenz eingerichteter Detektor (8a, 8b) zuordenbar sind,
wobei die Codiereinrichtung (5) bzw. die Decodiereinrichtung (6) eingerichtet sind für den Betrieb mit beiden Oszillatoren (7a, 7b) bzw. mit beiden Detektoren (8a, 8b) und mit diesen verbindbar sind, und
mit einer Steuerelektronik (9) zur Steuerung des Türverschlusses (1) nach Maßgabe eines Betätigungssignals von der Decodiereinrichtung (6).

2. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 1, wobei in der Codiereinrichtung (5) ein Binärcode mit einer abzählbaren Reihe von Codebits mit einem Anfangsbit sowie einem Endbit gespeichert ist und an das Endbit das Anfangsbit wieder anschließt, wobei die Decodiereinrichtung (6) zur komplementären Decodierung des Binär­ codes ausgebildet ist, wobei Sender (3) und Empfänger (4) über eine Synchronisiereinrichtung gekoppelt sind, wobei bei Betätigung des Senders (3) ein aus den Codebits der Reihe gebildetes Codewort ausstrahlbar sowie in der Decodiereinrichtung (6) in das Betäti­ gungssignal für die Steuerelektronik (9) umsetzbar ist, und wobei der Sender (3) und der Empfänger (4) nach einfacher oder mehrfacher Leerbetätigung des Senders (3) synchronisierbar sind, wobei die Reihe der Codebits im Sender und im Empfänger eine Menge (n) von definierten, unterschiedlichen, jeweils aus einer Teilmenge der Codebits aufgebauten Codewörter aufweist, die ihrer­ seits abzählbar (1, 2, 3, . . . x, . . . n) geordnet sind, wobei fernerhin der Sender (3) bei Betätigung eines dieser Codewörter aussendet, und zwar zählend fortschaltet bei x-ter Betätigung das x-te Codewort, und wobei endlich die Decodiereinrichtung (6) entsprechend zählend und fortschaltend bei x-ter Betätigung durch das empfangene x-te Codewort eben das x-te Codewort in das Entriegelungssignal für die Steuerelektronik umsetzt sowie der Steuerelektronik zuführt, - usw. fort, nach x = n wieder bei 1 beginnend.

3. Zentralverriegelungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Synchronisiereinrichtung eine Hilfscodiereinrichtung und diese nach einem vorgegebenen Hilfscode als Synchronisiersignal eine Menge (m) von unterschiedlichen Hilfscodewörtern aufweist, die abzählbar (1, 2, 3, . . . x, . . . m) geordnet sind, welche der Menge (n) der Codewörter nicht angehören, wobei bei Betätigung des Senders (3) zum Zwecke der Synchronisierung der Sender (3) eines dieser Hilfscodewörter ausstrahlt und zwar zählend fortschaltend bei x-ter Betätigung das x-te Hilfscodewort, und wobei der Empfänger (4) eine Hilfsdecodiereinrichtung besitzt und diese zählend und fortschaltend bei x-ter Betätigung durch das empfangene x-te Hilfscodewort einerseits das empfangene Hilfscodewort in das Ent­ riegelungssignal umsetzt und die Synchronisierung bewirkt, an derer­ seits empfangsseitig (wie der Sender (3) sendeseitig) auf das (x + 1)te Hilfscodewort umschaltet usw. fort nach x = m wieder bei 1 beginnend.

4. Zentralverriegelungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sender (3) mit einem Schlüsselbart (10) zur mechanischen Betätigung eines Schließzylinders der Zentralverriegelungsanlage ausgestattet ist.