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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Fernsteuergerät für eine Mobileinheit und bezieht
sich insbesondere auf ein Gerät
zur Fernsteuerung bzw. Fernbedienung von Vorrichtungen und Geräten eines
Kraftfahrzeugs oder einer anderen Mobileinheit.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Es
ist bereits ein sogenanntes intelligentes Zugangskontrollsystem
bekannt, bei dem die Türen eines
Fahrzeugs verriegelt oder entriegelt werden, indem einfach ein tragbares,
drahtlos arbeitendes kleines Gerät
in die Nähe
des Fahrzeugs verbracht oder aus dem Nahbereich des Fahrzeugs entfernt wird.
Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
5-156 851 ist z. B. eine drahtlose Türschloss-Steuereinrichtung
bzw. -Fernbedienung für ein
Kraftfahrzeug bekannt, bei der im Kraftfahrzeug eine Sender-Empfängereinheit
angeordnet ist, die intermittierend ein hochfrequentes Suchsignal
für eine tragbare
Einheit abgibt, die dann beim Empfang dieses Suchsignals Rücksendesignale
in Form von elektromagnetischen Wellen mit einem vorgegebenen Code überträgt, wobei
die Türen
entriegelt werden, wenn die Sender-Empfängereinheit feststellt, dass
der Sendesignalcode mit einem spezifischen Code übereinstimmt.
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Dieses
intelligente Zugangskontrollsystem des Standes der Technik umfasst
außerdem
ein Funksystem zur Verriegelung und Entriegelung der Fahrzeugtüren durch
Betätigung
vorhandener Tasten, falls seitens der Sender-Empfängereinheit
keine Übereinstimmung
des vorgegebenen Sendesignalcodes der von der tragbaren Einheit übermittelten Funksignale
mit dem spezifischen Code festgestellt werden kann. Hierbei kann
die tragbare Einheit mit einem Funksystemschalter versehen sein.
In einem solchen Falle besteht jedoch die Gefahr, dass das intelligente
Zugangskontrollsystem und das Funk-Zugangskontrollsystem miteinander konkurrieren,
wenn unklar ist, welchem der beiden Systeme – dem intelligenten Zugangskontrollsystem
oder dem Funk-Zugangskontrollsystem – Priorität in Bezug auf das jeweils
andere System eingeräumt
wird.
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Üblicherweise
empfängt
die tragbare Einheit eines intelligenten Zugangskontrollsystems
ein Sendeanforderungssignal und ermittelt dann das Vorhandensein
des Fahrzeugs, so dass der Stromverbrauch in Bezug auf die Batteriekapazität nicht
unerheblich ist. Wenn beide Systeme unter Verwendung einer einzigen
Energiequelle betrieben werden, führt der Stromverbrauch der
tragbaren Einheit zu einer solchen Batterieentladung, dass schließlich nicht
nur das intelligente Zugangskontrollsystem sondern auch das Funk-Zugangskontrollsystem
nicht mehr funktionsfähig
ist.
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Darüberhinaus
muss die tragbare Einheit zur Verringerung des Stromverbrauchs einen
einfachen Aufbau aufweisen, was manchmal dazu führt, dass in starken elektrischen
Feldern oder anderen, Interferenzen verursachenden Bereichen die
tragbare Einheit eine solche elektromagnetische Aktivität für Suchsignale
hält und
fälschlicherweise
ständig Rücksendesignale
abgibt. Die starken elektrischen Felder in der Nähe von Hochspannungs-Energieübertragungsleitungen
sowie Mikrowellen-Emissionsquellen wie Mikrowellenöfen und
bestimmte medizinische Geräte
stellen z. B. Bereiche dar, in denen derartige Interferenzen auftreten.
Durch diese unnötigen
Sendevorgänge
wird dann die Batterie von der tragbaren Einheit mit noch höherer Geschwindigkeit
entladen.
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Zur
Lösung
dieses Problems sind bereits Systeme entwickelt worden, bei denen
unterschiedliche Frequenzbereiche für das Suchsignal und das von
der tragbaren Einheit abgegebene Antwortsignal vorgesehen sind,
wodurch die Sender-Empfängereinheit
im Gegensatz zu der nur eine geringe Frequenz-Trennschärfe aufweisenden
tragbaren Einheit mit einer hohen Frequenz-Trennschärfe arbeitet,
so dass die tragbare Einheit bei Annäherung an das Fahrzeug innerhalb
einer vorgegebenen Entfernung in Abhängigkeit von einem Anfragesignal
der Sender-Empfängereinheit
ein Antwortsignal zur Freigabe des Türschlosses abgeben kann. In
Bereichen, in denen Interferenzen auftreten, wird jedoch von der
tragbaren Einheit innerhalb der vorgegebenen Entfernung von der
Sender-Empfängereinheit
auch dann ein Antwortsignal abgegeben, wenn die Sender-Empfängereinheit
kein Anfragesignal übermittelt hat,
so dass die Gefahr besteht, dass eine Fahrzeugtür gegen den Willen der das
Fahrzeug benutzenden Person entriegelt wird.
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Aus
der
GB 2 306 573 ist
in diesem Zusammenhang noch eine Schlüssel/Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung
bekannt, bei der eine versehentliche Aktivierung einer Zentralverriegelung
oder einer Wegfahrsperre bei im Lenkradschloss befindlichem Zündschlüssel verhindert
wird. Darüberhinaus
ist aus der WO 92/18 732 ein System bekannt, bei dem Zweirichtungssignale
automatisch zwischen zwei Teilen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches übertragen
werden.
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Weiterhin
ist aus der
EP 0 570 761 ein schlüsselloses
Zugangskontrollsystem bekannt, das einen tragbaren Signalgeber und
einen im Fahrzeug angeordneten Empfänger umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zugrunde, ein Fernsteuergerät für eine Mobileinheit
anzugeben, bei dem eine Konkurrenz zwischen einem intelligenten
Zugangskontrollsystem und einem Funksystem verhindert wird, indem
dem einen oder dem anderen System Priorität verliehen wird.
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Darüberhinaus
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fernsteuergerät für eine Mobileinheit
anzugeben, mit dem ein Funksystem auch dann betreibbar ist, wenn
ein intelligentes Zugangskontrollsystem aufgrund unzureichender
Batterieleistung nicht länger
funktionsfähig
ist, indem entweder einer Energieversorgung für das intelligente Zugangs-Kontrollsystem
oder einer Energieversorgung für
das Funksystem Priorität
verliehen wird.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
ein Fernsteuergerät
für eine
Mobileinheit gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Übertragung
des Erkennungssignals durch die Antwortschaltung und der Übertragung
des Erkennungssignals durch die Betriebsschaltung ein jeweiliger
Prioritätsrang
zugeordnet.
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Durch
die auf diese Weise erfolgende Zuordnung eines jeweiligen Prioritätsrangs
für die Übertragung
des Erkennungssignals durch die Antwortschaltung und die Übertragung
des Erkennungssignals durch die Betriebsschaltung lässt sich
ein konkurrierendes Verhalten des intelligenten Zugangskontrollsystems
und des Funksystems ausschließen.
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Hierbei
kann der Übertragung
des Erkennungssignals durch die Betriebsschaltung eine höhere Priorität als der Übertragung
des Erkennungssignals durch die Antwortschaltung zugeordnet werden. Auf
diese Weise wird dem Funksystem Priorität in Bezug auf das intelligente
Zugangskontrollsystem eingeräumt,
so dass eine dem Willen der das Fahrzeug benutzenden Person entsprechende
Steuerung erfolgen kann.
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Außerdem kann
der in der Mobileinheit angeordnete Empfänger in Betrieb gesetzt werden,
bevor die Inbetriebnahme eines Senders erfolgt. Auf diese Weise
wird der Übertragung
des Erkennungssignals durch die Betriebsschaltung Priorität eingeräumt, so dass
der Funksystemsteuerung in Bezug auf die Steuerung des intelligenten
Zugangskontrollsystems Priorität
verliehen werden kann.
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Erfindungsgemäß kann das
Funksystem auch dann noch mit Hilfe der zweiten Stromversorgungseinrichtung
betrieben werden, wenn das intelligente Zugangskontrollsystem aufgrund
einer Erschöpfung
der ersten Stromversorgungseinrichtung nicht länger betriebsfähig ist.
Die Antwortschaltung der tragbaren Einheit überwacht nämlich ständig den Empfang eines Sendeanforderungssignals,
was einen relativ hohen Stromverbrauch zur Folge hat. Indem eine
erste Stromversorgungseinrichtung für die Stromversorgung der Antwortschaltung
und eine zweite Stromversorgungseinrichtung für die Stromversorgung der Betriebsschaltung
getrennt vorgesehen werden, kann die Betriebsschaltung auch bei
Erschöpfung
der ersten Stromversorgungseinrichtung über die zweite Stromversorgungseinrichtung
betrieben werden.
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Weiterhin
kann die Vorrichtungssteuerschaltung des erfindungsgemäßen Fernsteuergerätes für eine Mobileinheit
auch zur Steuerung von Türschlössern der
Mobileinheit dienen, wodurch Türen
der Mobileinheit verriegelt und entriegelt werden können.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit
den zugehörigen
Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernsteuergerätes für eine Mobileinheit,
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2 ein
Schaltbild eines Senders,
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3 ein
Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
einer tragbaren Einheit,
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4 ein
Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels
der tragbaren Einheit,
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5 ein
Ablaufdiagramm von Vorgängen, die
von einem ID-Generator der tragbaren Einheit durchführt werden,
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6 ein
Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Empfängers,
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7 ein
Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Empfängers,
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8 ein
Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels
für Verriegelungs-/Entriegelungs-Steuervorgänge, die
von einer elektronischen Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden,
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9 zeitabhängige Signalverläufe gemäß der Erfindung,
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10 zeitabhängige Signalverläufe gemäß der Erfindung,
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11 ein
Diagramm, das das Format eines Sendeanforderungssignals eines intelligenten
Zugangskontrollsystems und eines intelligenten Zündsystems gemäß der Erfindung
veranschaulicht,
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12 das
Format eines Antwortsignals,
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13 ein
Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels für Verriegelungs-/Entriegelungs-Steuervorgänge, die
von der elektronischen Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden,
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14 zeitabhängige Signalverläufe gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Steuerablaufs,
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15 ein
Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernsteuergerätes für eine Mobileinheit,
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16 ein
Ablaufdiagramm von Steuervorgängen
bei einem intelligenten Zugangskontrollsystem, die von der elektronischen
Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden,
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17 ein
Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinheit,
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18 ein
Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinheit,
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19 ein
Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinheit,
und
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20 ein
Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinheit.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernsteuergerätes für eine Mobileinheit.
Die in 1 dargestellte elektronische Steuereinheit 10 eines
Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs, die nachstehend vereinfacht als Fahrzeug-ECU 10 bezeichnet
wird, umfasst einen Mikrocomputer zur Steuerung einer Vielzahl von
Fahrzeugfunktionen, wie der Scheinwerfer und Instrumente, einer
Klimaanlage sowie der Türschlösser. Der
Fahrzeug-ECU 10 werden Meßsignale von (nicht dargestellten)
Lichtsensoren und (nicht dargestellten) Temperatursensoren sowie
Signale von einem Schalter 13 zugeführt, der vom Fahrer des Fahrzeugs
bei der Abschaltung einer intelligenten Zugangskontrolle betätigt wird.
Ein Türschlossmotor 14 wird
von der Fahrzeug-ECU 10 zur Verriegelung und Entriegelung
der Türen
des Fahrzeugs angesteuert.
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Im
Fahrzeug ist ein Sender 16 angeordnet, der in Abhängigkeit
von Anweisungen eingeschaltet und abgeschaltet wird, die ihm von
der Fahrzeug-ECU 10 zugeführt werden. Im Einschaltzustand bildet
der Sender 16 z. B. ein Sendeanforderungssignal mit einer
Frequenz von 2,45 GHz und überträgt dieses
Signal über
eine Antenne 18. Ferner ist im Fahrzeug ein Empfänger 20 angeordnet,
der über eine
Antenne 22 ein von einer tragbaren Einheit 24 abgegebenes
Antwortsignal (Erkennungssignal) mit einer Frequenz von z. B. 300
MHz empfängt,
dieses Signal demoduliert und es der Fahrzeug-ECU 10 zuführt.
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Die
tragbare Einheit 24 empfängt das von dem Sender 16 abgegebene
Sendeanforderungssignal über
eine Antenne 26, woraufhin das Signal von einem Detektor 28 demoduliert
und einem Sender 30 zugeführt wird. Die tragbare Einheit 24 wird
durch das Ausgangssignal des Detektors 28 oder durch Einschalten
eines Verriegelungsschalters 32 oder eines Entriegelungsschalters 34 in
Betrieb gesetzt und erzeugt z. B. ein Antwortsignal mit einer Trägerfrequenz
von 300 MHz, das mit einem spezifischen Code moduliert ist und dann über eine
Antenne übertragen
wird.
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Die
vorstehend beschriebene Fahrzeug-ECU 10 und der Türschlossmotor 14 entsprechen
hierbei einer Vorrichtungssteuereinrichtung (Vorrichtungssteuerschaltung),
während
der Sender 16 einer Sendeeinrichtung und der Empfänger 20 einer
Empfangseinrichtung entsprechen. Weiterhin entsprechen die Antenne 26,
der Detektor 28 und der Sender 30 einer Beantwortungseinrichtung
(Antwortschaltung), während
der Verriegelungsschalter 32, der Entriegelungsschalter 34 und
der Sender 30 einer Benutzer-Bedienungseinrichtung (Betriebsschaltung)
entsprechen.
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2 zeigt
ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
des Senders 16. Dem in der Figur dargestellten Anschluss 40 wird
von der Fahrzeug-ECU 10 ein Steuersignal zugeführt. Ein
Steuersignal mit einem hohen Pegel gibt hierbei den Zustand „EIN" an, während ein
Steuersignal mit einem niedrigen Pegel den Zustand „AUS" angibt. Der Anschluss 40 ist
mit der Basis eines Transistors 42 verbunden, wobei die
Basis wiederum über
ein Resonanzelement 44 an Masse liegt. Der Emitter des Transistors 42 liegt über einen
Kondensator C1 und einen Widerstand R1 an Masse, während sein
Kollektor über
eine Last 43 mit einer Spannungsquelle V1 verbunden ist.
Außerdem
ist ein Kondensator CO zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 42 geschaltet,
während
eine Antenne 18 mit seinem Kollektor verbunden ist.
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Bei
einem niedrigen Pegel des dem Anschluss 40 zugeführten Steuersignals
ist der Transistor 42 gesperrt, so dass kein Sendevorgang
erfolgt. Wenn dagegen das Steuersignal einen hohen Pegel annimmt,
wird der Transistor 42 durchgeschaltet, wobei das Resonanzelement 44 bewirkt,
dass das Ausgangssignal des Transistors 42 mit einer Frequenz von
z. B. 2,45 GHz oszilliert und über
die Antenne 18 übertragen
wird.
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3 zeigt
ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
der tragbaren Einheit. Ein von der Antenne 26 empfangenes
Signal wird dem Detektor 28 zugeführt, wobei es sich in diesem
Fall um ein Signal mit einer Frequenz von 2,45 GHz handelt. Das demodulierte
Ausgangssignal wird von einem im Sender 30 vorgesehenen
Verstärker 52 verstärkt und einem
Identifikationsgenerator 54 zugeführt, der nachstehend vereinfacht
als ID-Generator 54 bezeichnet ist. Wenn hierbei ein Signal
mit einer Frequenz von 2,45 GHz empfangen wird, gibt der Verstärker 52 ein
Triggersignal hohen Pegels ab, während
das Ausgangssignal des Verstärkers 52 einen niedrigen
Pegel annimmt, wenn kein Signal mit der Frequenz von 2,45 GHz empfangen
wird.
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Ferner
handelt es sich bei dem Verriegelungsschalter 32 und dem
Entriegelungsschalter 34 jeweils um einen Schalter, bei
dessen Drücken
ein Einschaltvorgang erfolgt, so dass bei ihrer Betätigung durch
eine Bedienungsperson dem ID-Generator 54 von
einer Gleichstromquelle 50 ein Signal hohen Pegels zugeführt wird.
Bei Zuführung
eines Signals hohen Pegels von dem Verstärker 52, dem Verriegelungsschalter 32 und/oder
dem Entriegelungsschalter 34 liest der ID-Generator 54 in
einem eingebauten Register gespeicherte Erkennungscodes seriell
aus und setzt diesen Code für
Bits k0 bis k2 bei dem Bit k0 auf 1, wenn das Triggersignal von
dem Verstärker 52 stammt,
bei dem Bit k2 auf 1, wenn das Triggersignal von dem Verriegelungsschalter 32 stammt,
und bei dem Bit k1 auf 1, wenn das Triggersignal von dem Entriegelungsschalter 34 stammt, woraufhin
das Signal der Basis des Transistors 56 zugeführt wird.
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Dieser
Erkennungscode besteht aus Daten zur Identifizierung der tragbaren
Einheit 24. Identische Erkennungscodes sind in dem Empfänger 20 sowie
in der Fahrzeug-ECU 10 gespeichert. Bei diesen Erkennungscodes
entspricht der Wert 1 einem hohen Pegel, während der Wert 0 einem niedrigen Pegel
entspricht. Die Basis eines Transistors 56 liegt über ein
Resonanzelement 58 an Masse, während der Emitter des Transistors 56 über einen
Kondensator C11 und einen Widerstand R11 an Masse liegt und sein
Kollektor mit einer Antenne 60 sowie über eine Last 57 mit
einer Spannungsquelle V1 verbunden ist. Weiterhin ist ein Kondensator
C10 zwischen Basis und Emitter geschaltet.
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Wenn
der Erkennungscode einen niedrigen Pegel aufweist, befindet sich
der Transistor 56 im Sperrzustand, so dass kein Schwingungsvorgang stattfindet.
Wenn das Steuersignal dagegen einen hohen Pegel aufweist, wird der
Transistor 56 durchgeschaltet und das zwischen Basis und
Emitter geschaltete Resonanzelement 58 bewirkt eine Schwingung
des Ausgangssignals des Transistors 56 mit einer Frequenz
von z. B. 300 MHz, woraufhin das Signal über die Antenne 60 übertragen
wird. Bei diesem Antwortsignal (Erkennungssignal) handelt es sich
somit um ein amplitudenmoduliertes Signal, bei dem eine Modulation
des 300 MHz-Trägerfrequenzsignals mit
den Erkennungsdaten stattgefunden hat.
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4 zeigt
ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der tragbaren
Einheit 24. Ein von einer Antenne 26 empfangenes
Signal wird dem Detektor 28 zugeführt, durch den ein Signal mit
einer Frequenz von 2,45 GHz demoduliert wird. Das demodulierte Ausgangssignal
wird von dem Verstärker 52 verstärkt und
dem ID-Generator 54 zugeführt. Wenn hierbei ein Signal
mit einer Frequenz von 2,45 GHz empfangen wird, gibt der Verstärker 52 ein
Ausgangssignal hohen Pegels ab, während das Ausgangssignal des
Verstärkers 52 einen
niedrigen Pegel annimmt, wenn kein Signal mit einer Frequenz von
2,45 GHz empfangen wird.
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Weiterhin
handelt es sich bei dem Verriegelungsschalter 32 und dem
Entriegelungsschalter 34 jeweils um einen Schalter, bei
dessen Drücken
ein Einschaltvorgang erfolgt, so dass bei ihrer Betätigung durch
eine Bedienungsperson dem ID-Generator 54 von
einer Gleichstromquelle 50 ein Signal hohen Pegels zugeführt wird.
Wenn von dem Verstärker 52,
dem Verriegelungsschalter 32 und/oder dem Entriegelungsschalter 34 ein
Signal hohen Pegels zugeführt
wird, liest der ID-Generator 54 einen in einem eingebauten
Register gespeicherten Erkennungscode seriell aus und setzt diesen
Code für
Bits k0 bis k2 bei dem Bit k0 auf 1, wenn das Triggersignal von dem
Verstärker 52 stammt,
bei dem Bit k2 auf 1, wenn das Triggersignal von dem Verriegelungsschalter 32 stammt,
und bei dem Bit k1 auf 1, wenn das Triggersignal von dem Entriegelungsschalter 34 stammt,
woraufhin das Signal der Basis des Transistors 56 zugeführt wird.
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Diese
Erkennungsdaten stellen Daten zur Identifizierung der tragbaren
Einheit 24 dar. Identische Erkennungscodes sind in dem
Empfänger 20 sowie
in der Fahrzeug-ECU 10 gespeichert. Bei diesen Erkennungsdaten
ist der Wert 1 durch einen hohen Pegel gegeben, während der
Wert 0 durch einen niedrigen Pegel gebildet wird, wobei das Ausgangssignal
einer vorgegebenen Offsetspannung hinzuaddiert wird. Der Ausgang
des ID-Generators 54 ist über ein Resonanzelement 62 mit
der Basis des Transistors 56 verbunden und liegt gleichzeitig über eine
variable Kapazitätsdiode 64 an
Masse. Demzufolge ändert
sich die Kapazität
der variablen Kapazitätsdiode 64 in
Abhängigkeit
von dem Wert 1 oder 0 der Erkennungsdaten. Der Emitter des Transistors 56 liegt über einen
Kondensator C21 und einen Widerstand R21 an Masse, während sein
Kollektor mit einem Anschluss der Antenne 60 verbunden
ist. Weiterhin ist ein Kondensator C10 zwischen Basis und Emitter
geschaltet. Der andere Anschluss der Antenne 60 ist mit
einer Spannungsquelle V1 verbunden.
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Der
Transistor 56 befindet sich unabhängig vom Vorliegen eines hohen
oder eines niedrigen Pegels der Erkennungsdaten im Durchschaltzustand, so
dass Änderungen
des Pegels der Erkennungsdaten eine Änderung der Lastkapazität des Resonanzelementes 62 und
damit eine Änderung
der Schwingfrequenz auf 300 ± MHz
hervorrufen, die dann über die
Antenne 60 übertragen
wird. Bei diesem Antwortsignal (Erkennungssignal) handelt es sich
somit um ein frequenzmoduliertes Signal, bei dem eine Modulation
des 300 MHz-Trägerfrequenzsignals
mit den Erkennungsdaten stattgefunden hat.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
für die
Vorgänge,
die von dem ID-Generator 54 der tragbaren Einheit 24 durchgeführt werden.
In einem Schritt S10 des Ablaufdiagramms wird ermittelt, ob ein
Triggersignal zugeführt worden
ist oder nicht. Wenn kein Triggersignal zugeführt worden ist, geht der Ablauf
auf einen Schritt S12 über,
bei dem eine Zeit T auf 0 zurückgestellt
wird, woraufhin der Ablauf zum Schritt S10 zurückkehrt. Wenn dagegen ein Triggersignal
zugeführt
worden ist, wird sodann in einem Schritt S14 und einem Schritt S16
ermittelt, ob das Triggersignal von dem Verriegelungsschalter 32,
dem Entriegelungsschalter 34 oder dem Verstärker 52 zugeführt worden
ist.
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Wird
hierbei im Schritt S14 festgestellt, dass das Triggersignal von
dem Verriegelungsschalter 32 zugeführt worden ist, wird in einem
Schritt S18 ein Erkennungscode durch Setzen des Bits k2 = 1 und
Hinzufügung
der Bits k0 = k1 = 0 gebildet und als Verriegelungssignal für eine vorgegebene
Zeitdauer (von z. B. 1 Sekunde) oder für die Zeitdauer der Betätigung des
Verriegelungsschalters 32 übertragen. Wenn im Schritt
S16 festgestellt wird, dass das Triggersignal von dem Entriegelungsschalter 34 zugeführt worden ist,
wird in einem Schritt S20 ein Erkennungscode durch Setzen des Bits
k1 = 1 und Hinzufügung
der Bits k0 = k2 = 0 gebildet und als Entriegelungssignal für eine vorgegebene
Zeitdauer (von z. B. 1 Sekunde) oder für die Zeitdauer der Betätigung des
Entriegelungsschalters 34 übertragen.
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Wird
dagegen im Schritt S16 festgestellt, dass das Triggersignal von
dem Verstärker 52 zugeführt worden
ist (was beinhaltet, dass das Triggersignal nicht von dem Entriegelungsschalter 34 abgegeben
worden ist), wird in einem Schritt S22 ein Zeitgeber T um eine Einheit
hochgezählt.
Sodann wird in einem Schritt S24 ermittelt, ob der Wert des Zeitgebers T
unter einer vorgegebenen Zeitdauer t1 (die z. B. 1 Sekunde beträgt) liegt
oder nicht. Nur wenn der Wert des Zeitgebers T unter der vorgegebenen
Zeitdauer t1 liegt, geht der Ablauf auf einen Schritt S26 über, bei
dem ein Erkennungscode durch Setzen des Bits k0 = 1 und Hinzufügung der
Bits k1 = k2 = 0 gebildet und als Antwortsignal übertragen wird. Nach Ausführung der
Schritte S18, S20 und S26 in der vorstehend beschriebenen Weise
oder nach der im Schritt S24 erfolgten Feststellung, dass der Wert
des Zeitgebers T gleich oder größer als
t1 ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S10 zurück, woraufhin die vorstehend
beschriebenen Vorgänge
wiederholt werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar der
Wert des Zeitgebers T nur hochgezählt und mit einer vorgegebenen
Zeitdauer t1 verglichen, wenn das Triggersignal von dem Verstärker 52 zugeführt wird,
jedoch kann das Ausführungsbeispiel
auch dahingehend ausgestaltet sein, dass der Wert des Zeitgebers
T hochgezählt und
mit einer vorgegebenen Zeitdauer t1 verglichen wird, wenn sämtliche
Triggersignale zugeführt
werden. Auf diese Weise kann eine Batterieentladung z. B. durch
andauerndes Drücken
des Verriegelungsschalters 32 in einer Tasche oder dergleichen
verhindert werden.
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6 zeigt
ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
des Empfängers 20.
Ein von der Antenne 22 empfangenes Signal wird durch ein Bandpassfilter 100,
einen Vorverstärker 102 und
ein Bandpassfilter 104 geführt, so dass nur Signale im Bereich
von 300 MHz erhalten, verstärkt
und einer Mischstufe 106 zugeführt werden. Ein Überlagerungsoszillator 108 gibt
ein Überlagerungsoszillatorsignal
mit annähernd
300 MHz ab und führt
dieses Signal der Mischstufe 106 zu, woraufhin das Empfangssignal
und das Überlagerungsoszillatorsignal gemischt
werden und ein Zwischenfrequenzsignal von 455 kHz erhalten wird.
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Dieses
Zwischenfrequenzsignal wird zur Unterdrückung unerwünschter Frequenzanteile durch ein
Bandpassfilter 110 geführt
und sodann die Amplitude mit Hilfe eines Begrenzerverstärkers 112 begrenzt
und verstärkt.
Nachdem die bei einem amplitudenmodulierten Signal nicht erwünschten
Frequenzanteile durch ein Tiefpassfilter 116 unterdrückt worden
sind, wird das von dem Begrenzerverstärker 112 abgegebene
RSSI-Signal (reception signal strength indicator signal, d. h.,
Empfangssignalstärke-Indikatorsignal)
mit Hilfe eines Vergleichers 118 mit einem Standardpegel
verglichen und sodann in einen Digitalwert umgesetzt. Auf diese
Weise wird der von der tragbaren Einheit 24 übertragene
Erkennungscode erhalten und über
einen Anschluss 120 der Fahrzeug-ECU 10 zugeführt.
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7 zeigt
ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des Empfängers 20.
Ein von der Antenne empfangenes Signal wird über ein Bandpassfilter 120,
einen Vorverstärker 122 und
ein Bandpassfilter 124 geführt, so dass nur Signale im
Bereich von 300 MHz erhalten, verstärkt und einer Mischstufe 126 zugeführt werden.
Ein Überlagerungsoszillator 128 gibt
ein Überlagerungsoszillatorsignal
von annähernd
300 MHz ab und führt
dieses Signal der Mischstufe 126 zu, wodurch das Empfangssignal
und das Überlagerungsoszillatorsignal
gemischt werden und ein Zwischenfrequenzsignal von 455 kHz erhalten wird.
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Dieses
Zwischenfrequenzsignal wird zur Unterdrückung von unerwünschten
Frequenzanteilen über
ein Bandpassfilter 130 geführt und das Signal nach einer
mit Hilfe eines Begrenzerverstärkers 132 erfolgten
Amplitudenbegrenzung und Signalverstärkung einem Detektor 134 zugeführt. Nach
Unterdrückung
unerwünschter
Frequenzanteile durch ein Tiefpassfilter 136 wird das Detektor-Ausgangssignal
sodann mit Hilfe eines Vergleichers 118 mit einem Standardpegel
verglichen und in einen Digitalwert umgesetzt. Auf diese Weise wird
der von der tragbaren Einheit 24 übertragene Erkennungscode erhalten und über einen
Anschluss 140 der Fahrzeug-ECU 10 zugeführt.
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Die
Fahrzeug-ECU 10 vergleicht den von dem Empfänger 20 zugeführten Erkennungscode
mit dem in der Einheit selbst gespeicherten Erkennungscode und steuert
den Türschlossmotor 14 zur
Verriegelung/Entriegelung der Fahrzeugtüren in Abhängigkeit von den Werten der
Bits k0 bis k2 an, wenn die beiden Codes übereinstimmen.
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8 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels für die Verriegelungs-/Entriegelungs-Steuervorgänge, die
von der Fahrzeug-ECU 10 durchgeführt werden. In einem Schritt
S30 führt die
Fahrzeug-ECU 10 dem Empfänger 16 ein Steuersignal
zur Abgabe eines Sendeanforderungssignals zu. Sodann stellt die
Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S32 fest, ob der vom Empfänger 20 empfangene
Erkennungscode der tragbaren Einheit 24 mit dem in der
Fahrzeug-ECU 10 vorgespeicherten Erkennungscode übereinstimmt
oder nicht.
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Wenn
diese Ermittlung zu dem Ergebnis führt, dass die beiden Codes übereinstimmen,
ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S34, ob das
dem Erkennungscode hinzufügte
Bit k2 den Wert 1 hat oder nicht. Wenn k2 = 1 vorliegt, steuert
die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S36 den Türschlossmotor 14 zur
Verriegelung der Fahrzeugtüren an,
woraufhin der Ablauf zum Schritt S30 zurückkehrt. Wenn dagegen k2 ≠ 1 ist, ermittelt
die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S38, ob das dem Erkennungscode
hinzugefügte
Bit k1 den Wert 1 besitzt oder nicht. Wenn für das Bit k1 = 1 gilt, steuert
die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S40 den Türschlossmotor 14 zur
Entriegelung der Fahrzeugtüren an,
woraufhin der Ablauf zum Schritt S30 zurückkehrt. Wenn dagegen k1 ≠ 1 ist, ermittelt
die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S42, ob das dem Erkennungscode
hinzugefügte
Bit k0 den Wert 1 besitzt oder nicht. Wenn k0 = 1 vorliegt, ermittelt
die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S44, ob sich die Fahrzeugtüren in einem
Verriegelungszustand befinden oder nicht und steuert in einem Schritt
S46 den Türschlossmotor 14 zur
Entriegelung der Fahrzeugtüren an,
wenn dies der Fall ist, woraufhin der Ablauf zum Schritt S30 zurückkehrt.
Wenn dagegen k0 ≠ 1
ist oder sich die Fahrzeugtüren
nicht in einem Verriegelungszustand befinden, kehrt der Ablauf zum
Schritt S30 zurück.
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Wenn
dagegen im Schritt S32 kein übereinstimmender
Erkennungscode erhalten wird, ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in
einem Schritt S48, ob sich die Fahrzeugtüren in einem entriegelten Zustand
befinden oder nicht, und steuert den Türschlossmotor 14 zur
Verriegelung der Fahrzeugtüren
in einem Schritt S50 an, wenn dies der Fall ist, woraufhin der Ablauf
zum Schritt S30 zurückkehrt.
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Bei
Empfang des in 9(A) dargestellten Sendeanforderungssignals
vom Fahrzeug überträgt die tragbare
Einheit 24 bei diesem Ausführungsbeispiel das in 9(C) dargestellte Antwortsignal. Falls
Interferenzen wie das in 9(B) veranschaulichte
Störsignal
im Frequenzbereich dieses Sendeanforderungssignals auftreten, gibt
die tragbare Einheit 24 zwar ein Antwortsignal in der in 9(C) veranschaulichten Weise ab, unterbricht
jedoch diesen Sendevorgang nach einer Zeitdauer t1 und nimmt ihn nicht
erneut auf. Auf diese Weise kann ein unnötiger Stromverbrauch bei der
tragbaren Einheit 24 vermieden werden. Außerdem wird
in Bereichen mit Interferenzen, durch die die tragbare Einheit 24 innerhalb einer
vorgegebenen Entfernung vom Fahrzeug trotz nicht vorhandenem Sendeanforderungssignal
ein Antwortsignal abgibt, eine Entriegelung der Fahrzeugtüren gegen
den Willen der das Fahrzeug benutzenden Person verhindert.
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Außerdem ist
für den
Fall, dass Triggersignale gleichzeitig von dem Verriegelungsschalter 32, dem
Entriegelungsschalter 34 und dem Verstärker 52 abgegeben
werden, eine Prioritätsreihenfolge
vom Verriegelungsschalter 32 zum Entriegelungsschalter 34 und
zum Verstärker 52 festgelegt,
bei der dem Verriegelungsschalter 32 die höchste Priorität eingeräumt wird.
Auf diese Weise wird eine Konkurrenz zwischen dem intelligenten
Zugangskontrollsystem und dem Funksystem vermieden, wobei ein Antwortsignal
zur Verriegelung oder Entriegelung der Fahrzeugtüren durch Betätigung des
Verriegelungsschalters 32 oder des Entriegelungsschalters 34 auch übertragen
werden kann, wenn aufgrund der Einwirkung von Interferenzen ein
Antwortsignal fälschlicherweise
kontinuierlich übertragen
wird.
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So
endet z. B. aufgrund von Interferenzen, wie sie in 10(A) veranschaulicht
sind, ein Antwortsignal nach der Zeitdauer t1 in der in 10(B) dargestellten Weise, woraufhin kein
weiteres Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 mehr
abgegeben wird. Auch in diesem Zustand können die Fahrzeugtüren durch
Betätigung
des Verriegelungsschalters 32 in der in 10(C) veranschaulichten Weise
oder des Entriegelungsschalters 34 in der in 10(D) veranschaulichten Weise zwischen
dem Verriegelungszustand und dem Entriegelungszustand gemäß den Wünschen der
Bedienungsperson in der in 10(E) veranschaulichten
Weise umgeschaltet werden.
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Bei
der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels
ist bisher davon ausgegangen worden, dass das sehr praktische intelligente
Zugangskontrollsystem Verwendung findet. Darüberhinaus kann die Erfindung
jedoch auch in Verbindung mit einer Vielzahl von Fernsteuersystemen
bei Fahrzeugen bzw. Kraftfahrzeugen verwendet werden, wie z. B.
in Verbindung mit einem intelligenten Zündsystem. Selbstverständlich kann
die Erfindung auch in entsprechend angepasster Form bei Schiffen
und anderen Mobileinheiten Verwendung finden.
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Bei
einem intelligenten Zugangskontrollsystem umfasst das von dem Sender 16 abgegebene Sendeanforderungssignal
z. B. ein vorgegebenes Bitmuster in einem PDM-Code, wie es in 11(A) dargestellt ist. Bei einem intelligenten
Zugangskontrollsystem zur Verriegelung und Entriegelung der Türen eines
Fahrzeugs erfolgt die Übertragung
dieses Sendeanforderungssignals in den Außenbereich des Fahrzeugs. Bei
einem intelligenten Zündsystem
erfolgt jedoch automatisch die Übertragung
eines Signals zum Starten des Motors in den Innenraum des Fahrzeugs,
sobald der Fahrer auf dem Fahrersitz Platz genommen hat. Bei einem
solchen intelligenten Zündsystem
umfasst das Sendeanforderungssignal ein vorgegebenes Bitmuster in
einem PDM-Code, wie dies in 11(B) veranschaulicht
ist. Der Unterschied zwischen dem Code gemäß 11(A) und dem
Code gemäß 11(B) besteht in den letzten 4 Bits. Bei
diesem PDM-Code findet eine feste Bitperiode Verwendung, wobei bei
einem Tastverhältnis
von 2/3 der Wert 1 vorliegt, während
bei einem Tastverhältnis
von 1/3 der Wert 0 vorliegt.
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Der
ID-Generator 54 der tragbaren Einheit 24, dem
das Sendeanforderungssignal des intelligenten Zugangskontrollsystems
und das Sendeanforderungssignal des intelligenten Zündsystems
zugeführt
werden, decodiert das Sendeanforderungssignal-Bitmuster des Empfangssignals
und erkennt eine Sendeanforderung des intelligenten Zugangskontrollsystems,
wenn das Bitmuster dem Bitmuster gemäß 11(A) entspricht,
während
es eine Sendeanforderung des intelligenten Zündsystems erkennt, wenn das
Bitmuster dem Bitmuster gemäß 11(B) entspricht. Der ID-Generator 54 erzeugt dann
einen 3-Bit-Status
in Abhängigkeit
von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Triggersignals
auf der Basis dieser Erkennung oder eines Triggersignals vom Verriegelungsschalter 32 oder vom
Entriegelungsschalter 34. Wenn mehr als ein Triggersignal
vorliegt, werden Prioritäten
zugeordnet, bei denen die Prioritätsreihenfolge von der höchsten zu
niedrigsten Priorität
folgendermaßen
lautet: Verriegelungsschalter, Entriegelungsschalter, intelligentes
Zündsystem,
intelligentes Zugangskontrollsystem.
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Wenn
die tragbare Einheit 24 einen Verriegelungs-/Entriegelungs-Kippschalter,
einen Kofferraum-Öffnungsschalter
und einen Alarmschalter aufweist, erzeugt der ID-Generator 54 einen
3-Bit-Status mit z. B. der folgenden Prioritätsreihenfolge von der höchsten zur
niedrigsten Priorität:
Verriegelungs-/Entriegelungs-Kippschalter,
Verriegelungsschalter, Entriegelungsschalter, Kofferraum-Öffnungsschalter,
Alarmschalter, intelligentes Zündsystem
und intelligentes Zugangskontrollsystem. Die Prioritätsreihenfolge
ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Reihenfolge beschränkt, sondern kann
in vielfacher Weise verändert
werden, indem z. B. dem Alarmschalter die höchste Priorität zugeordnet
wird, um die Diebstahlsicherungsseigenschaften des Systems zu verbessern.
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Der
ID-Generator 54 der tragbaren Einheit 24 überträgt ein Antwortsignal
mit einem Format, wie es in 12 veranschaulicht
ist. Hierbei ist nach einem Präambelabschnitt
ein Synchronisations-Kopfabschnitt vorgesehen, auf den ein Erkennungscode folgt,
an den sich wiederum ein Statusabschnitt und ein ECC-Abschnitt (Fehlerkorrekturcode-Abschnitt) anschließen. Die
Bitmuster der Präambel-,
Kopf- und Erkennungscode-Abschnitte sind jeweils festgelegt, während der
Statusabschnitt den in der vorstehend beschriebenen Weise gebildeten
3-Bit-Status enthält.
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13 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der von der
Fahrzeug-ECU 10 ausgeführten
Verriegelungs-/Entriegelungs-Steuervorgänge. Dieser Ablauf wird in
vorgegebenen Intervallen wiederholt durchgeführt. Die Fahrzeug-ECU 10 schaltet
in einem Schritt S102 die Stromversorgung des Empfängers 20 ein
und nimmt auf diese Weise den Empfänger 20 in Betrieb,
woraufhin sie in einem Schritt S104 für eine vorgegebene Zeitdauer
(von z. B. 10 ms) in einen Wartebetrieb übergeht, bei dem das Erreichen
eines stabilen Empfangszustands des Empfängers 20 abgewartet
wird. In einem Schritt S106 ermittelt die Fahrzeug-ECU 10, ob
der Empfänger 20 von
der tragbaren Einheit 24 ein Antwortsignal empfangen hat,
bei dem der RSSI-Signalpegel am Empfänger 20 einen vorgegebenen
Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
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Wenn
kein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 empfangen
worden ist, geht die Fahrzeug-ECU 10 davon aus, dass weder
der Verriegelungsschalter 32 noch der Entriegelungsschalter 34 der
tragbaren Einheit 24 betätigt worden ist, woraufhin
auf einen Schritt S108 übergegangen
und dem Sender 16 ein Steuersignal zugeführt wird,
das den Sender 16 zur Abgabe eines Sendeanforderungssignals
veranlasst. Sodann ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in einem
Schritt S110, ob der Empfänger 20 nunmehr
ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 empfangen
hat, bei dem der RSSI-Signalpegel am Empfänger 20 einen vorgegebenen
Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
Wenn kein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 empfangen
worden ist, geht die Fahrzeug-ECU 10 davon aus, dass sich
die tragbare Einheit 24 nicht in der Nähe des Fahrzeugs befindet,
schaltet die Stromversorgung des Empfängers 20 in einem
Schritt S112 ab und kehrt nach einer vorgegebenen Wartezeit t2 (von
z. B. 200 ms) wieder zum Schritt S102 zurück.
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Wenn
jedoch im Schritt S110 ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 empfangen
wird, geht der Ablauf auf einen Schritt S114 über, bei dem ein Zähler auf
0 gesetzt wird. In einem Schritt S116 wird der Zähler sodann um ein Inkrement
erhöht,
woraufhin die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S118 ermittelt,
ob ein empfangenes, demoduliertes und decodiertes Antwortsignal-Erkennungscodebit
BN (wobei N dem Zählerwert N entspricht) mit
einem in einem eingebauten Register der Fahrzeug-ECU 10 gespeicherten
Erkennungscodebit bN übereinstimmt oder nicht, wobei
N dem Zählerwert
N entspricht. Wenn die beiden Erkennungscodebits nicht übereinstimmen,
schaltet die Fahrzeug-ECU 10 die Stromversorgung des Empfängers 20 im
Schritt S112 ab und geht nach einer vorgegebenen Wartezeit t2 (von z.
B. 200 ms) wieder auf den Schritt S102 über.
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Wenn
dagegen die beiden Erkennungscodebits im Schritt S118 übereinstimmen,
ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S120, ob
der Zählerwert
N einen Maximalwert NM1 erreicht bzw. überschreitet
oder nicht. Wenn der Zählwert
N unter diesem Maximalwert NM1 liegt, kehrt
der Ablauf zum Schritt S116 zurück,
woraufhin die Schritte S116 bis S120 wiederholt werden. NM1 stellt die Anzahl der Bits des Erkennungscodeabschnitts
gemäß 12 dar. Wenn
dagegen im Schritt S120 festgestellt wird, dass N gleich oder größer als
NM1 ist, geht die Fahrzeug-ECU 10 auf
einen Schritt S122 über,
liest den Status des empfangenen Antwortsignals ein, führt Anweisungen
auf der Basis dieses Status aus und beendet auf diese Weise den
Verarbeitungszyklus, d. h., die Fahrzeug-ECU 10 steuert
den Türschlossmotor
zur Verriegelung oder Entriegelung der Fahrzeugtüren in Abhängigkeit von dem Inhalt des
Statusabschnitts gemäß 12 an.
Im Falle einer Betätigung des
Kofferraum-Öffnungsschalters
und des Alarmschalters wird der gleiche Ablauf durchgeführt, wobei die
Fahrzeug-ECU 10 im Falle einer Betätigung des Kofferraum-Öffnungsschalters
den Kofferraum entriegelt und im Falle einer Betätigung des Alarmschalters einen
Alarm auslöst.
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Wenn
im Schritt S106 der Empfänger 20 dagegen
ein Antwortsignal von der tragbaren Einheit 24 empfangen
hat, bei dem der RSSI-Signalpegel am Empfänger 20 den vorgegebenen
Schwellenwert erreicht oder überschreitet,
geht der Ablauf auf einen Schritt S124 über, bei dem der Zähler auf
0 gesetzt wird, da entweder der Verriegelungsschalter 32 oder der
Entriegelungsschalter 34 der tragbaren Einheit 24 betätigt worden
ist. In einem Schritt S126 wird sodann der Zähler um ein Inkrement erhöht, woraufhin die
Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S128 ermittelt, ob das
empfangene und demodulierte Antwortsignal-Erkennungscodebit BN (wobei N den Zählerwert N bezeichnet) den
Wert 0 bzw. 1 aufweist oder nicht.
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Bei
dem Antwortsignal findet ein PDM-Code Verwendung, so dass z. B.
der Wert 110 dieses Codes den Bitwert 0 und der Wert 100 dieses
Codes den Bitwert 1 bezeichnen. Wenn hierbei die Zeitdauer von 0
oder 1 über
eine Zeitdauer hinausgeht, bei der bereits eine Toleranz von einigen
zehn Prozent in Bezug auf die Zeitdauer des Wertes 11 oder des Wertes
00 des PDM-Codes vorgesehen ist, trifft die Fahrzeug-ECU 10 die
Feststellung, dass das Bit BN weder den
Wert 0 noch den Wert 1 aufweist.
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Wenn
daher im Schritt S128 festgestellt wird, dass das Bit BN weder
den Wert 0 noch den Wert 1 aufweist, geht die Fahrzeug-ECU 10 davon
aus, dass es sich bei dem Empfangssignal nicht um ein Antwortsignal
sondern um ein Störsignal
handelt, woraufhin auf den Schritt S108 übergegangen und der Sendeeinheit 16 ein
Steuersignal zugeführt
wird, wodurch die Sendeeinheit 16 zur Abgabe eines Sendeanforderungssignals
veranlasst wird. Wenn dagegen im Schritt S128 das Bit BN den
Wert 0 oder den Wert 1 aufweist, ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in
einem Schritt S130, ob der Zählerwert
N gleich einem oder größer als
ein Maximalwert NM2 ist oder nicht. Wenn der
Zählerwert
N unter diesem Maximalwert NM2 liegt, kehrt
die Fahrzeug-ECU 10 zum Schritt S126 zurück und wiederholt
die Schritte S126 bis S130. NM2 stellt hierbei
die Anzahl der Bits in dem gesamten Antwortsignal gemäß 12 dar.
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Wenn
dagegen im Schritt S130 der Wert N gleich oder größer als
NM2 ist, geht die Fahrzeug-ECU 10 auf
einen Schritt S132 über
und vergleicht den Antwortsignal-Erkennungscode mit dem in dem eingebauten
Register der Fahrzeug-ECU 10 gespeicherten Erkennungscode.
Da bei dem Zählerwert
N = 0 ungewiß ist,
welches Zahlenwertbit des Antwortsignals empfangen wird, umfasst
dieser Vergleich die Verschiebung der Bits von B1 bis BNM2 in dieser
Reihenfolge und die Durchführung
eines Vergleichs mit den in dem internen Register gespeicherten
Erkennungscodes.
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In
einem Schritt S134 ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 durch
diesen Vergleich, ob die Erkennungszahlen übereinstimmen oder nicht. Wenn Übereinstimmung
vorliegt, geht die Fahrzeug-ECU 10 auf den Schritt S122 über, liest
das empfangene Antwortsignal ein, führt Anweisungen auf der Basis von
dessen Status aus und beendet sodann den Verarbeitungszyklus, d.
h., bei einem intelligenten Zugangskontrollsystem steuert die Fahrzeug-ECU 10 den
Türschlossmotor 14 zur
Verriegelung und Entriegelung der Fahrzeugtüren in Abhängigkeit von dem Inhalt des
Statusabschnitts gemäß 12 an,
während
bei einem intelligenten Zündsystem
im Rahmen des gleichen Ablaufes ein Zündungs-Freigabezustand hergestellt
wird, bei dem der Motor durch Betätigung eines bestimmten Schalters
gestartet wird, ohne dass hierbei ein Zündschlüssel in ein Zündschloss
eingeführt
wird.
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Wenn
dagegen im Schritt S134 keine Übereinstimmung
vorliegt, geht die Fahrzeug-ECU 10 davon aus, dass es sich
bei dem Empfangssignal nicht um ein Antwortsignal sondern um ein
Störsignal
handelt, geht auf den Schritt S108 zurück und führt der Sendeeinheit 16 ein
Steuersignal zu, das die Sendeeinheit 16 zur Abgabe eines
Sendeanforderungssignals veranlasst.
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Wenn
in der in 14(A) veranschaulichten Weise
der Empfänger 20 aktiviert
und eine vorgegebene Zeitdauer t1 vergangen ist, stellt die Fahrzeug-ECU 10 anhand
des RSSI-Signals
gemäß 14(B) fest, ob ein Antwortsignal empfangen
worden ist oder nicht. Bei Empfang eines Antwortsignals wird sodann
in der in 14(C) veranschaulichten Weise
der Erkennungscode eingelesen. Wenn in einer Zeitdauer DT1 der Verriegelungsschalter 32 oder der
Entriegelungsschalter 34 betätigt und ein Antwortsignal
empfangen wird, unterbleibt in der in 14(D) veranschaulichten
Weise die Abgabe eines Sendeanforderungssignals. Stimmt der Antwortsignal-Erkennungscode mit
dem in dem eingebauten Register gespeicherten Erkennungscode überein, werden
in der in 14(E) veranschaulichten
Weise ein Erkennungscode-Übereinstimmungssignal
abgegeben und die Fahrzeugtüren
verriegelt oder entriegelt.
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Wenn
in einer Zeitdauer DT2 weder der Verriegelungsschalter 32 noch
der Entriegelungsschalter 34 in dem in 14(A) veranschaulichten
Aktivierungszustand des Empfängers 20 betätigt und
kein Antwortsignal empfangen werden, wird sodann in der in 14(D) veranschaulichten Weise ein Sendeanforderungssignal
abgegeben. Wenn hierbei ein Antwortsignal des intelligenten Zugangskontrollsystems in
der in 14(B) veranschaulichten Weise
erhalten wird, wird weiterhin das Sendeanforderungssignal abgegeben
und gleichzeitig der Erkennungscode in der in 14(C) veranschaulichten
Weise eingelesen. Bei Übereinstimmung
des Antwortsignal-Erkennungscodes mit dem in dem eingebauten Register gespeicherten
Erkennungscode werden in der in 14(E) veranschaulichten
Weise ein Erkennungscode-Übereinstimmungssignal
abgegeben und die Fahrzeugtüren
mit Hilfe der über
das intelligente Zugangskontrollsystem erfolgenden Steuerung verriegelt
oder entriegelt.
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Wenn
in einer Zeitdauer DT3 kein Antwortsignal in dem in 14(A) veranschaulichten
Aktivierungszustand des Empfängers 20 erhalten,
ein Sendeanforderungssignal in der in 14(D) veranschaulichten
Weise abgegeben und kein Antwortsignal des intelligenten Zugangskontrollsystems
in der in 14(B) veranschaulichten
Weise erhalten werden, wird das Einlesen des Erkennungscodes in
der in 14(C) dargestellten Weise beendet.
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Wenn
weiterhin in einer Zeitdauer DT4 in dem in 14(A) veranschaulichten
Aktivierungszustand des Empfängers 20 kein
Antwortsignal erhalten, ein Sendeanforderungssignal in der in 14(D) veranschaulichten Weise abgegeben
und ein Antwortsignal des intelligenten Zugangskontrollsystems in
der in 14(B) veranschaulichten Weise
erhalten werden, wird während
der Übertragung
des Sendeanforderungssignals der Erkennungscode in der in 14(C) veranschaulichten Weise eingelesen. Wenn
hierbei der Erkennungscode des Antwortsignals nicht mit dem in dem
eingebauten Register gespeicherten Erkennungscode übereinstimmt,
wird zu diesem Zeitpunkt der Lesevorgang des Erkennungscodes in
der in 14(C) veranschaulichten Weise abgebrochen
und die Übertragung
des Sendeanforderungssignals in der in 14(D) veranschaulichten
Weise beendet.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt die Aktivierung des Empfängers 20 zu
einem vor dem Zeitpunkt der Aktivierung des Senders 16 liegenden Zeitpunkt,
so dass der Funksystemsteuerung Priorität in Bezug auf die Steuerung des
intelligenten Zugangskontrollsystems eingeräumt und damit eine Konkurrenz
zwischen dem intelligenten Zugangskontrollsystem und dem Funksystem
verhindert wird.
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15 zeigt
ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernsteuergerätes für eine Mobileinheit,
wobei Elemente, die mit denjenigen des Ausführungsbeispiels gemäß 1 identisch
sind, die gleichen Bezeichnungen tragen. Die als Steuereinrichtung
dienende Fahrzeug-ECU 10 umfasst einen Mikrocomputer zur Steuerung
einer Vielzahl von Fahrzeugfunktionen wie der Scheinwerfer und Instrumente,
einer Klimaanlage sowie der Türschlösser. Der
Fahrzeug-ECU 10 werden von (nicht dargestellten) Lichtsensoren und
(nicht dargestellten) Temperatursensoren Meßsignale zugeführt. Gleichzeitig
erfolgt über
die Fahrzeug-ECU 10 auch die Einstellung einer über ein
als Signalzeit-Einstelleinrichtung
dienendes Bedienfeld 11 eingegebenen Zeitdauer, wobei außerdem Meßsignale
von einem als Insassen-Detektoreinrichtung dienenden Insassensensor 12 und
Signale von einem Schalter 13 zugeführt werden, der vom Fahrer bei
der Abschaltung des intelligenten Zugangskontrollsystems betätigt wird.
Der Türschlossmotor 14 wird
von der Fahrzeug-ECU 10 zur Verriegelung und Entriegelung
der Türen
des Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs angesteuert.
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Im
Fahrzeug ist ein Sender 16 angeordnet, der in Abhängigkeit
von den Anweisungen der Fahrzeug-ECU 10 eingeschaltet und
abgeschaltet wird. Im Einschaltzustand erzeugt der Sender z. B.
ein Sendeanforderungssignal mit einer Frequenz von 2,45 GHz und
gibt dieses Signal über
eine Antenne 18 ab. Ferner ist im Fahrzeug ein Empfänger 20 angeordnet,
der über
eine Antenne 22 ein von einer tragbaren Einheit 24 abgegebenes
Antwortsignal (Erkennungssignal) mit einer Frequenz von z. B. 300 MHz
empfängt,
das Signal demoduliert und es der Fahrzeug-ECU 10 zuführt.
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Die
tragbare Einheit 24 empfängt ein Sendeanforderungssignal
von dem Sender 16 über
eine Antenne 26, woraufhin das Signal von einem Detektor 28 demoduliert,
von einem Verstärker 29 verstärkt und
sodann einem Sender 30 zugeführt wird. Der Sender 30 wird
von dem Ausgangssignal des Verstärkers 29 oder
durch Einschalten eines Schalters 36 in Betrieb genommen
und erzeugt z. B. ein Antwortsignal mit einer mit einem spezifischen
Code modulierten Trägerfrequenz
von 300 MHz, das dann über
die Antenne übertragen
wird.
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16 zeigt
ein Ablaufdiagramm von intelligenten Zugangskontrollvorgängen, die
von der Fahrzeug-ECU 10 gemäß 15 durchgeführt werden. Die
Vorgänge
der Ablaufsteuerung gemäß 16 werden
jeweils in vorgegebenen Intervallen von z. B. einigen hundert ms
durchgeführt.
In einem Schritt S210 bestimmt die Fahrzeug-ECU 10, ob der Zeitpunkt zur
Ausführung
einer Sendeanforderung erreicht ist oder nicht. Eine Sendeanforderung
erfolgt nur einmal bei mehreren Wiederholungen der Vorgänge gemäß 16.
Wenn der korrekte Zeitpunkt vorliegt, geht die Fahrzeug-ECU 10 auf
einen Schritt S212 über,
führt dem
Sender 16 ein vorgegebenes Steuersignal hohen Pegels zu,
gibt über
den Sender 16 ein Sendesignal zur Anforderung eines Sendevorgangs
der tragbaren Einheit 24 ab und geht sodann auf einen Schritt
S214 über,
bei dem der Vorgang der Verriegelung oder Entriegelung der Fahrzeugtüren erfolgt.
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Im
Schritt S214 ermittelt die Fahrzeug-ECU 10, ob der vom
Empfänger 20 empfangene
Erkennungscode der tragbaren Einheit 24 mit dem in der Fahrzeug-ECU 10 vorgespeicherten
Erkennungscode übereinstimmt
oder nicht. Wenn Übereinstimmung
vorliegt, stellt die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S216
fest, ob sich die Fahrzeugtüren
im Verriegelungszustand befinden, und steuert in einem Schritt S218
den Türschlossmotor 14 zur
Türentriegelung
an, wenn dies der Fall ist, womit der Ablauf endet. Wenn im Schritt
S216 dagegen festgestellt wird, dass sich die Fahrzeugtüren nicht
im Verriegelungszustand befinden, wird der Ablauf mit dieser Feststellung
abgeschlossen.
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Wenn
im Schritt S214 dagegen kein übereinstimmender
Erkennungscode der tragbaren Einheit 24 erhalten wird,
ermittelt die Fahrzeug-ECU 10 in einem Schritt S220, ob
sich die Fahrzeugtüren
im Entriegelungszustand befinden, und steuert in einem Schritt S222
den Türschlossmotor 14 zur
Türverriegelung
an, wenn dies der Fall ist, womit der Ablauf abgeschlossen ist.
Wenn sich dagegen im Schritt S220 die Fahrzeugtüren nicht im Entriegelungszustand
befinden, endet der Ablauf mit diesem Schritt. Auf diese Weise erfolgt
eine intelligente Zugangskontrolle/Verriegelung, bei der die Fahrzeugtüren entriegelt
werden, wenn bei Übermittlung
einer Sendeanforderung vom Sender 16 zu der tragbaren Einheit 24 vom
Empfänger 20 ein
Erkennungscode der tragbaren Einheit 24 empfangen wird,
und die Fahrzeugtüren
verriegelt werden, wenn dieser Erkennungscode nicht empfangen wird.
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Stellt
die Fahrzeug-ECU 10 jedoch im Schritt S210 fest, dass der
Zeitpunkt zur Durchführung
einer Sendeanforderung nicht vorliegt, wird auf einen Schritt S222 übergegangen,
bei dem der Erkennungscode der tragbaren Einheit 24 vom
Empfänger 20 empfangen
wird und die Fahrzeug-ECU 10 ermittelt, ob dieser Erkennungscode
mit dem in der Fahrzeug-ECU 10 vorgespeicherten Erkennungscode übereinstimmt
oder nicht. Wenn Übereinstimmung vorliegt,
beinhaltet dies, dass der Schalter 36 der tragbaren Einheit 24 zur
Türverriegelung/Türentriegelung
betätigt
worden ist, so dass die Fahrzeug-ECU 10 auf einen Schritt
S224 übergeht
und ermittelt, ob sich die Fahrzeugtüren im Verriegelungszustand
befinden, woraufhin auf den Schritt S218 zur Entriegelung der Türen übergegangen
wird, wenn dies der Fall ist. Befinden sich die Fahrzeugtüren jedoch
nicht im Verriegelungszustand, geht die Fahrzeug-ECU 10 auf
den ersteren Schritt S222 zur Verriegelung der Türen über. Bei jeder Betätigung des Schalters 36 der
tragbaren Einheit 24 findet somit eine Umschaltung zwischen
dem Verriegelungszustand und dem Entriegelungszustand der Fahrzeugtüren statt.
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17 zeigt
ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Stromversorgungseinheit der tragbaren Einheit 24.
In der tragbaren Einheit 24 sind zwei Batterien 150, 152 angeordnet.
Die Batterie 150, die eine erste Stromversorgungseinrichtung
darstellt, führt
dem Detektor 28 und dem Verstärker 29 Strom zu.
Die Batterie 152, die eine zweite Stromversorgungseinrichtung darstellt,
führt dem
Sender 30 und gleichzeitig dem Schalter 36 Strom
zu, wie die Gleichstromquelle 50 gemäß 3.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind somit zwei Stromversorgungssysteme vorgesehen. Auch wenn die
erste Batterie 150 erschöpft ist und das intelligente
Zugangskontrollsystem nicht länger
arbeitet, da die tragbare Einheit 24 das Sendeanforderungssignal
aufgrund eines erheblichen Stromverbrauchs durch den Detektor 28 sowie
den Verstärker 29 nicht
mehr empfangen kann, bleibt somit das Funksystem betriebsbereit,
da die Stromversorgung des Senders 30 und des Schalters 36 durch
die zweite Batterie 152 sichergestellt ist, so dass durch
Drücken
des Schalters 36 ein mit einem Erkennungscode moduliertes
Signal, d. h., ein Antwortsignal, über die Antenne 60 übertragen
werden kann.
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18 zeigt
ein Blockschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel einer Stromversorgungseinheit
der tragbaren Einheit 24 veranschaulicht. Die Batterie 150 dient
hierbei als gemeinsame Stromversorgungseinrichtung, die der tragbaren
Einheit 24 Strom zuführt.
Anders als bei einer üblichen Konfiguration
ist hierbei ein mechanischer Schalter 154 in der Stromversorgungsleitung
zwischen der Batterie 150 einerseits und dem Detektor 28 und
dem Verstärker 29 andererseits
vorgesehen. Von der Batterie 150 wird dem Sender 30 und
dem Schalter 36 eine feste Spannung zugeführt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
kann der Stromverbrauch durch den Detektor 28 und den Verstärker 29 beendet
und eine Entladung der Batterie 150 minimal gehalten werden,
wenn sich das intelligente Zugangskontrollsystem nicht in Betrieb
befindet, indem der als Umschalter wirkende mechanische Schalter
in die Abschaltstellung versetzt wird. In diesem Falle werden der
Sender 30 und der Schalter 36 weiterhin von der
Batterie 150 mit Strom versorgt, so dass das Gerät als Funksystem
arbeiten kann. Durch Einschalten des mechanischen Schalters 154 kann
das Gerät
dann wieder als intelligentes Zugangskontrollsystem betrieben werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass der mechanische Schalter auch in Form
eines elektronischen Schalters vorgesehen werden kann, der dahingehend
ausgestaltet ist, dass das Einschalten und Abschalten des elektronischen Schalters
durch einfaches Drücken
des Schalters 36 mit einer festgelegten Häufigkeit
innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer erfolgt.
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19 zeigt
ein Blockschaltbild, das ein drittes Ausführungsbeispiel einer Stromversorgungseinheit
der tragbaren Einheit 24 veranschaulicht. Hierbei wird
die tragbare Einheit 24 von einer einzigen Batterie 150 mit
Strom versorgt. Anders als bei einer üblichen Konfiguration ist ein
elektronischer Schalter 156 in der Stromversorgungsleitung
zwischen der Batterie 150 einerseits und dem Detektor 28 und
dem Verstärker 29 andererseits
vorgesehen, dessen Einschaltzustand/Abschaltzustand von einem Unterspannungsdetektor 158 gesteuert
wird. Dem Sender 30 und dem Schalter 36 wird von
der Batterie 150 eine feste Spannung zugeführt.
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Der
Unterspannungsdetektor 158 erfasst die Batteriespannung
der Batterie 150 und erzeugt ein dem elektronischen Schalter 156 zugeführtes Umschaltsteuersignal,
das z. B. den Wert 1 aufweist, wenn die Batteriespannung einem Schwellenwert entspricht
oder größer ist,
und den Wert 0 aufweist, wenn die Batteriespannung unter einem bestimmten Schwellenwert
liegt. Der elektronische Schalter 156 wird bei dem Wert
1 des Umschaltsteuersignals durchgeschaltet und bei dem Wert 0 des
Umschaltsteuersignals gesperrt bzw. abgeschaltet.
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Wenn
somit die Batteriespannung dem Schwellenwert entspricht oder höher ist
und damit eine ausreichende Stromversorgungsleistung vorliegt, wird
der elektronische Schalter 156 durchgeschaltet und der
Detektor 28 und der Verstärker 29 mit Strom
versorgt, so dass das intelligente Zugangskontrollsystem betriebsbereit
ist. Wenn mit zunehmender Entladung der Batterie 150 die
Batteriespannung unter den Schwellenwert abfällt, wird der elektronische
Schalter 156 in den Sperrzustand versetzt bzw. abgeschaltet,
wodurch die Stromversorgung des Detektors 28 und des Verstärkers 29 beendet und
auf diese Weise die Entladung der Batterie 150 minimal
gehalten werden. In diesem Falle wird der Sender 30 und
der Schalter 36 weiterhin von der Batterie 150 mit
Strom versorgt, so dass das Gerät
als Funksystem betrieben werden kann.
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Darüberhinaus
kann die Bedienungsperson den Erschöpfungszustand der Batterie 150 aus
dem Umstand erkennen, dass das intelligente Zugangskontrollsystem
nicht länger
betriebsbereit ist, wodurch der Bedienungsperson die Notwendigkeit
eines Batterieaustausches vermittelt wird.
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20 zeigt
ein Blockschaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel einer Stromversorgungseinheit
der tragbaren Einheit 24 veranschaulicht. Hierbei wird
die tragbare Einheit 24 von einer einzigen Batterie 150 mit
Strom versorgt. Anders als bei einer üblichen Konfiguration ist ein
elektronischer Schalter 156 in der Stromversorgungsleitung
zwischen der Batterie 150 einerseits und dem Detektor 28 und
dem Verstärker 29 andererseits
angeordnet, wobei der Einschaltzustand/Abschaltzustand von einem
Zeitgeber 160 gesteuert wird. Dem Sender 30 und
dem Schalter 36 wird von der Batterie 150 eine
feste Spannung zugeführt.
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Der
Zeitgeber 160 wird durch ein von dem Verstärker 29 oder
dem Schalter 36 zugeführtes
Signal hohen Pegels zurückgestellt,
woraufhin er abzulaufen beginnt. Der Zeitgeber 160 erzeugt
somit ein dem elektronischen Schalter 156 zugeführtes Umschaltsteuersignal
des Wertes 1, wenn die gemessene Zeit unter einem vorgegebenen Wert
(von z. B. einigen Stunden) liegt, und ein Umschaltsteuersignal des
Wertes 0, wenn die gemessene Zeit dem vorgegebenen Wert
entspricht oder größer ist.
Der elektronische Schalter 156 wird bei dem Wert 1 des
Umschaltsteuersignals durchgeschaltet und bei dem Wert 0 des Umschaltsteuersignals
gesperrt bzw. abgeschaltet.
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Nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem letzten Empfang eines
Sendeanforderungssignals oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer
nach der letzten Betätigung
des Schalters 36 wird somit der elektronische Schalter 156 in
der Annahme gesperrt bzw. abgeschaltet, dass sich die Bedienungsperson
nicht länger
in der Nähe
des Fahrzeugs befindet, wodurch der Stromverbrauch durch den Detektor 28 und
den Verstärker 29 beendet
und die Entladung der Batterie 150 minimal gehalten werden.
Auch in diesem Fall wird der Sender 30 und der Schalter 36 von
der Batterie 150 weiterhin mit Strom versorgt, so dass
das Gerät
als Funksystem betrieben werden kann.