EP1257844A1 - Vorrichtung zur datenübertragung im kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur datenübertragung im kraftfahrzeug

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EP1257844A1
EP1257844A1 EP01913547A EP01913547A EP1257844A1 EP 1257844 A1 EP1257844 A1 EP 1257844A1 EP 01913547 A EP01913547 A EP 01913547A EP 01913547 A EP01913547 A EP 01913547A EP 1257844 A1 EP1257844 A1 EP 1257844A1
Authority
EP
European Patent Office
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data transmission
transmitter
transmission device
receiver
frequency
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01913547A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Gottwald
Klaus Voigtlaender
Slava Tihovsky
Stefan Gaier
Elmar Giehler
Peter Crowhurst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60R25/20Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
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    • G07C9/00309Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks

Definitions

  • the object of the invention is to use a radar transmission channel m for the distance measurement in the motor vehicle in a simple manner for further data transmission functions which are only activated with a connection that is considered to be a valid data exchange.
  • a cost reduction in production compared to previous separate radar and data transmission systems is to be achieved and, on the other hand, the transmission security between the vehicle and one or more transponders is to be increased.
  • FIG. 1 shows in the form of a block diagram a first exemplary embodiment of the data transmission according to the invention.
  • tion device in which the transponder side has an AFC circuit which pulls an oscillator, which can be, for example, a dielectric resonance oscillator (DRO), at its frequency such that the intermediate frequency is kept constant.
  • an oscillator which can be, for example, a dielectric resonance oscillator (DRO)
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2 is identical on the vehicle side to the exemplary embodiment shown in FIG. 1 and described above. Only the receiving part of the second transmitter / receiver unit 2 in the transponder is modified compared to the solution in FIG. 1.
  • the intermediate frequency f IF fluctuating due to the frequency drift of the DROs 10, 20 is compensated according to FIG. 2 in that it is not regulated but is mixed down with a variable local oscillator signal f L0 to a lower, constant intermediate frequency f IF2 .
  • a local oscillator 28, a mixer 30 and a low-pass filter 29 are also used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug and/oder vom Kraftfahrzeug in dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfängereinheit (1) im oder am Kraftfahrzeug und einer zweiten Sender/Empfängereinheit (2), die wenigstens in einer Transpondereinheit vorgesehen ist, deren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränderlich sein kann, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sender/-Empfängereinheit (1) eine zur Abstandsmessung eingerichtete Radareinheit ist, die um ein zweikanaliges Datenübertragungssystem erweitert ist, die zweite Sender/Empfängereinheit (2) ebenfalls eine zweikanalige Datenübertragungseinheit ist, und dass die Mikrowellenfrequenzen (f1, f2) für die zweikanalige Kommunikation des Datenübertragungssystems so gewählt sind, dass ihre Differenz [f1 - f2] eine Zwischenfrequenz (fZF) ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in je einem Überlagerungsempfänger im Empfangsteil der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) verarbeitbar ist.

Description

VORRICHTUNG ZUR DATENÜBERTRAGUNG IM KRAFTFAHRZEUG
Stand der Tecnnik
Die Erfindung Detrifft eine Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug und/oder vom Kraftfahrzeug ιr dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfanger- einheit im oder am Kraftfahrzeug und einer zweiten Sender/Empfangeremheit , die wenigstens in einer Trans- ponderemheit vorgesehen ist, αeren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränderlich se n kann.
Eine derartige Vorrichtung ist m IEEE Transactions on Industπal Electronics, Band 35, Nr. 2, Mai 1988 mit dem Titel "Keyless Entry System with Radio Card Transponder" beschrieben. Diese bekannte Datenubertragungsvorrichtung übertragt über eine am Kraftfahrzeug, z. B. im Außen- spiegel oder m der Stoßstange angebrachte Inctuktions- schleife eine kodierte Abfragesequenz zu einem in einer Karte von der Große einer Kreditkarte untergebrachten Transponder, der darauf über eine Antenne eine Antwortsequenz abgibt. Die dabei verwendeten Sendefrequenzen liegen im Bereich von einigen Hundert kHz.
Allgemein werden für die Zugangsberechtigungen zu Fahrzeugen heutzutage die bislang blichen mechanischen Schlüssel zunehmend durch elektronische Systeme w e Fern- bedienungen über Infrarot oder Funksignale ersetzt. D. h., dass für die Startberechtigung immer mehr elektronisch kodierte Schlüssel eingesetzt werden.
Bekannt sind auch Kommunikationssysteme zwischen Fahr- zeugen und einer Infrastruktuπnstallation z. B. zur Erfassung von Straßennutzungsgebuhren.
Bekannt sind auch im Fahrzeug installierte Radarab- standsmesssysteme, die im Gigahertzbereich arbeiten und einen Radarsensor an wenigstens einer Seite des Fahrzeugs zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis, z. B. einem voranfahrenden Fahrzeug oder einem geparkten Fahrzeug.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für die Abstandsmessung im Kraftfahrzeug vorhandenen Radar-Uber- tragungskanal m einfacher Weise für weitere Datenuber- tragungsfunktionen auszunutzen, die nur m Verbindung m t einem als gültig erachteten Datenaustausch aktiviert werden. Dabei soll zum einen eine Kostenreduktion bei der Herstellung gegenüber bisherigen getrennten Radar- und Datenubertragungssystemen erreicht und zum andern die Ubertragungssicherheit zwischen dem Fahrzeug und einem oder mehreren Transpondern erhöht werden.
Somit wird, um die obige Aufgabe zu losen, zwischen dem
Kraftfahrzeug und mindestens einem Transponder eine Funkverbindung aufgebaut. Eine besondere Vereinfachung bei gleichzeitiger Ernohung der Sicherheit wird dadurch erreicht, dass jede der Sender/Empfangeremneiten über eine zweikanalige Datenubertragungsemheit verfugt, deren MiKrowellenfrequenzen für die zweikanalige Kommunikation so gewählt sind, dass ihre Differenz eine Zwischenfrequenz ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in j e einem Überlagerungsempfänger des Empfangsteils des ersten und zweiten Sender/Empfangers verarbeitbar ist.
Problematisch ist dabei die Ausrichtung der Sende-/ und Empfangsantennen zueinander, da die räumliche Lage des Transponders, insbesondere des Schlüssels (englisch "Key fob") zum Fahrzeug beliebig veränderlich ist. Z. B. befindet sich der Schlüssel m der Hosentasche des Fahrers.
Verwendet man zur Losung dieses Problems Denn Fahrzeugsensor eine linear polarisierte, beim Transponder eine zirkulär polarisierte Antenne, vermeidet man den Fall von zwei linear polarisierten Antennen, die, wenn ihre Polaπsationsrichtungen rechtwinklig zueinander stehen, eine theoretisch unendlich hohe Dampfung des übertragenen Signals bewirken wurden.
Zudem sollte beim Transponder (Schlüssel) eine oder mehrere Antennen verwendet werden, die eine möglichst kugelförmige, d. h. omnidirektionale Richtcharakteristik aufweist bzw. aufweisen. Der zur Abstands- und Geschwindigkεitsmessung eingesetzte Radarsensor des Fahrzeugs wird um ein zweikanaliges Datenubertragungssystem erweitert, welches zur lokalen Kommunikation mit einem Schlüssel für "Keyless Entry"- Anwendungen und auch zur Kommunikation mit einer Installation zur Gebuhrenerfassung, für Telemat kan- wendungen oder andere Fernsteueranwendungen eingesetzt werden kann.
Dabei sind beide Sender bzw. Empfanger so aufgebaut, dass ihr Oszillatorsignal (LO-Signal) zum Heruntermischen im Empfangsfall verwendet wird. Die Sende- bzw. Empfangsfrequenzen werden so ausgelegt, dass durch ihren Frequenzversatz die Bandgrenzεn des verwendeten Frequenz- bandes eingehalten werden. Deshalb braucht eine Frequenz- stabilisierung nur auf einer Seite, auf der Seite des Kraftfahrzeugs oder auf der Seite des Transponders eingesetzt zu werden. Dadurch und da handelsübliche Bauteile verwendet werden können, lasst sich das ganze Daten- ubertragungsystem kostengünstig realisieren.
Nachstehend wird die erfmdungsgemaße Datenubertragungs- vorπchtung m Bezug auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren anhand bevorzugter Ausf hrungsbeispiele naher erläutert.
Zeichnung
Figur 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erf mdungsgemaßen Datenubertra- gungsvorrichtung, bei der die Transponderseite eine AFC- Schaltung aufweist, die einen Oszillator, der beispielsweise ein dielektrischer Resonanzoszillator (DRO) sein kann, m seiner Frequenz so zieht, dass die Zwischen- frequenz konstant gehalten wird.
Figur 2 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein zweites Ausfuhrungsbeispiel, bei dem die durch die Frequenzdrift des DRO schwankende Zwischenfrequenz dadurch kompensiert w rd, dass im Empfangszweig ein variables LO-Signal erzeugt wird, das die Zwischenfrequenz auf eine niedrigere konstante Zwischenfrequenz heruntermischt.
Figur 3 zeigt tabellarisch die durch unterschiedliche Polarisation zwischen Feld und Antenne entstehenden zusätzlichen Dampfungen.
Figur 4 zeigt eine Sende/Empfangsantenne mit einem Richt- koppler .
Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild des im Kraftfahrzeug befindlichen Teils der Datenϋbertragungsvorrichtung, m dem letztere in einen bestehenden Kfz-Radarsensor integriert ist.
Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds ein erstes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen zweikanaligen Datenübertragungsvorrichtung. Auf der linken Seite einer stπcnpunktierten senkrechten Linie ist die Fahrzeugseite mit einer ersten Sender/Empfangeremheit 1 und auf der rechten Seite der strichpunktierten Linie die Transpon- derseite mit einer zweiten Sender/Empfangeremheit 2 dargestellt. Die erste Sender/Empfangeremneit 1 im oder am Fahrzeug weist einen dielektrischen Resonanzoszillator (DRO) 10 auf, dessen Oszillatorfrequenz fi (erste Frequenz) von emeτ Sendemodulator 11 mit einer kodierten Sequenz z. B. Form einer ASK (Amplitude-Shift-Keymg) - Modulation moduliert wird. Statt dessen kann auch eine FSK (Frequency-Shift-Keymg) oder PSK ( Phase-Shift-Key- mg-Modulation verwendet werden. Im Empfangszweig ist ein aus einem Mischer 12, einem Tiefpassfllter 13 und einem Demodulator 14 bestehender Überlagerungsempfänger vorge- sehen. Eine erste Antenne 15 der ersten Sender/Empfangeremheit 1 ist eine Sendeantenne 15, die e n Signal mit der Frequenz fi aussendet. Eine zweite Antenne 16 ist eine Empf ngsantenne, die vom Transponder ein Signal mit der Frequenz f2 empfangt. Der Mischer 12 mischt das empfangene Signal mit der Frequenz f2 mit der Sendefrequenz fi vom DRO 10, und aus der Differenz | fi - f21 entsteht nach der Tiefpassfilterung 13 die Zwischenfrequenz f2F- Das m der Zwischenfrequenzlage fZF vorliegende Empfangssignal wird dann vom Demodulator 14 de- moduliert. Dabei werden die beiden Frequenzen fi und f2 so ausgewählt, dass ihre Differenz | fi - f21 , d. h. die Zwischenfrequenz fZF mit preiswerten handelsüblichen Standardbauteilen verarbeitet werden kann. Durch die übliche und kostengünstige Realisierung des Mikrowellenoszillators mit einem dielektrischen Resonator (DR) ergibt sich ohne Stabilisierungsmaßnahmen eine bestimmte Frequenzdrift. Aus diesem Grunde wird für die Senαe/Empfangsfrequenzen ein Sicherheitsabstand zu den Bandgrenzen gewählt und daraus ergibt sicn ein bestimmter Frequenzversatz und damit eine Zwischenfrequenz fZF.
Auf der Transponαerseite verfugt der Sendezweig der zweiten Sender/Empfangeremheit 2 ebenfalls über einen dielektrischen Resonanzoszillator DRO 20 und einen diesen modulierenden Modulator 21. Die vom DRO 20 erzeugte und vom Modulator 21 modulierte Sendefrequenz f2 gelangt über einen Leistungsteller an die Sendeantenne 26 der zweiten Sender/Empfangeremheit 2. Im Empfangstell der zweiten Sender/Empfangeremheit 2 befindet sich ebenfalls ein Überlagerungsempfänger, der aus einem Mischer 22, einem Tiefpassfllter 23 und einem Demodulator 24 Desteht. Im Mischer 22 wird die Frequenz f2 des DRO 20 mit dem modulierten Signal fl r das von der ersten Sender/- Ernpfangeremheit 1 empfangen worden ist, heruntergemischt, und es entsteht die Zwischenfrequenz fZF = |fι - f|, die nach der Tiefpassfllterung im Tiefpassfllter 23 im Demodulator 24 demoduliert wird.
Der umgekehrte Fall, dass der Sendezweig der zweiten Sender/Empfangeremheit 2 sendet und der Empfangszweig m der ersten Sender/Empfangeremheit auf der Fahrzeugseite empfangt, funktioniert auf die gleiche Weise. Damit ist ein Vollduplexbetrieb möglich, bei dem jede der beiden Sender/Empfängereinheiten, 1 und 2 aktiv sein kann.
Der einzige Unterschied zwischen den beiden Sender/- Empfängereinheiten ist, dass einer die Frequenzregelung enthält, damit den durch die Verwendung der DROs verursachten Frequenzversatz kompensiert und die Zwischenfrequenz konstant hält. Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 enthält die zweite Sender/Empfängereinheit 2 auf der Transponderseite eine AFC-Ξchaltung 27, die den DRO 20 so in seiner Frequenz f2 "zieht", dass die Zwischen- frequenz fZF konstant gehalten wird. Dadurch hängt sich der DRO 20 der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 an die Freσuenzdrift des ersten DRO 10 auf der Fahrzeugseite.
Das in Figur 2 gezeigte Ausfuhrungsbeispiel ist auf der Fahrzeugseite identisch mit dem in Figur 1 gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Lediglich der Empfangsteil der zweiten Sender/Empfängereinheit 2 im Transponder ist gegenüber der Lösung in Figur 1 modifiziert. Die durch die Frequenzdrift der DROs 10, 20 schwankende Zwischenfrequenz fZF wird gemäß Figur 2 dadurch kompensiert, dass diese nicht geregelt wird sondern mit einem variablen Lokaloszillatorsignal fL0 auf eine niedrigere, konstante Zwischenfrequenz fZF2 heruntergemischt wird. Dazu sind zusätzlich ein Lokaloszillator 28, ein Mischer 30 und ein Tiefpassfilter 29 eingesetzt.
Nachstehend wird das Problem bei der Ausrichtung der Sendε/Empfangsantennen 15, 16, 27, 26 der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit anhand der Figur 3 erläutert .
Normalerweise werden bei Funkübertragungssystemen auf der Sende- und Empfangsseite gleichpolarisierte Antennen verwendet, die zumeist linear polarisiert sind. Verwendet man z. B. zwei Dipole, ergibt sich bei paralleler Ausrichtung eine maximale Signalstärke am Empfangsdipol (Dämpfung 0 dB) . Sind beide Dipole um 90° gegeneinander verdreht, ist die Dämpfung (theoretisch) unendlich groß. Diese beiden Fälle sind aus der Tabelle der Figur 3 εntneh bar. Da aber in der Umgebung der Antennen immer irgendwelche Reflexionen auftreten, ist in der Praxis dennoch ein schwaches Signal zu empfangen.
Ist nun eine Antenne davon zirkulär polarisiert (zirkulär rechtsdrehend oder zirkulär linksdrehend) und die andere Antenne linear polarisiert, beträgt die Signaldämpfung im bestmöglichen Fall 3 dB abhängig davon, wie die Antenne in einer zur Verbindungsrichtung senkrechten Ebene gedreht wird.
Beide Antennen sollten nicht zirkulär polarisiert sein, denn, falls eine nicht rundstrahlende Antenne in die der anderen Antenne entgegengesetzten Richtung ausgerichtet wird, entsteht durch Reflexionen der Fall, dass die Drehrichtung der zirkularpoiarisierten Wellen entgegengesetzt sind und die Dämpfung (theoretisch) unendlich groß wird. Da bei einem durch die erfmdungsgemaße Datenubertragungsvorriohtung ermöglichten "Passive Entry" System die Position des Fahrzeugs im Raum als fest angenommen wird, die Orientierung des Transponders zum Fahrzeug jedoch beliebig ist, sollte auf der einen Seite eine lineare und auf der anderen Seite eine zirkuläre Polarisation verwendet werden. Somit kann der Fall einer theoretisch unendlich großen Dampfung nicht auftreten. Erfmdungsgemaß wird das "Passive Entry" System im Mikro- Wellenbereich realisiert. Dann kann das Hochfrequenz- front-end im Fahrzeug beispielsweise mit einer lmear- polarisierten Patch-Antenne versehen werden, im Schlüssel mit dem Transponder kann man e n Array aus einer oder mehreren zirkulär polarisierten Patch-Antennen verwenden, um eine möglichst gute Rundstrahlcharakteristik zu erhalten.
Abgehend von den beiden den Figuren 1 und 2 schematisch angegeoenen Losungen, bei denen je eine Sendeantenne getrennt von einer Empfangsantenne auf beiden Seiten αer ersten und zweiten Sender/Empfangeremheit 1 und 2 vorgesehen sind, kann man auch eine sogenannte monostatische Losung mit einem Richtkoppler verwenden. Eine solche Losung zeigt die Figur 4. Der Empfangszweig ist mit dem Sendezweig über einen Richtkoppler verbunden und die Sende/Empfangsantenne ist beiden Zweigen gemeinsam.
Figur 5 zeigt Details einer auf der Fahrzeugseite realisierten Datenubertragungsvorriohtung, die mit einem bestehenden Kfz-Radarsensor kombiniert ist. Für die Betriebsart "Datenübertragung" werden beide Hocngeschwm- digkeitsschalter HSSi und HSS2 geschlossen, indem sie nicht von Speicherschaltdioden angesteuert werden sondern von einer Gleichspannung. Die sonstigen Funktionsblocke der Datenubertragungsvorπchtung sind mit den Komponenten der Sender/Empfangeremheit 1 der Figur 1 und 2 identisch.
Die notige AFC-Schaltung (Figuren 1 und 2) wird im Transponder, d. n. m der zweiten Sender/Empf ngeremheit 2 im "Key fob", m einer Bake, usw. integriert, da diese Sender/Empfangeremheit 2 im Transponder über keine Radarbetriebsart verfugt, bei der die automatische Frequenzregelung AFC abgeschaltet werden musste.
Durch den Einsatz dieses kombinierten Radar-/Daten- ubertragungssystems wird zum einen eine Kostenreduktion bei der Herstellung gegenüber bisherigen getrennten Systemen erreicht, zum andern wird die Ubertragungssicherheit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder erhöht. Durcn die vorteilhafte Realisierung der für beide Sender/Empfangeremhe ten gemeinsamen Zwischenfrequenz, die mit kostengünstigen Standardbauteilen verarbeitet werden kann, lasst sich die erf dungsgemaß vorgeschlagene Datenubertragungsvorπchtung leicht und kostengünstig m das vorhandene Fahrzeugradarsystem integrieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Datenübertragung im Kraftfahrzeug und/oder vom Kraftfahrzeug in dessen Umgebung mit einer ersten Sender/Empfängereinheit (1) im oder am Kraftfahrzeug und einer zweiten Sender/Empfängereinheit (2) , die wenigstens in einer Transpondereinheit vorgesehen ist, deren räumliche Lage zum Fahrzeug beliebig oder veränderlich sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sender/Empfängereinheit (1) eine zur Abstandsmessung eingerichtete Radareinheit ist, die um ein zweikanaliges Datenubertragungssystem erweitert ist, die zweite Sender/Empfängereinheit (2) ebenfalls eine zweikanalige Datenübertragungseinheit ist, und dass die Mikrowellen- frequenzen { fl r f2) für die zweikanalige Kommunikation des Datenübertragungssystems so gewählt sind, dass ihre Differenz | fi - f2 [ eine Zwischenfrequenz (fZF) ergibt, die mit handelsüblichen Bauteilen in je einem Überlagerungsempfänger im Empfangsteil der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) verarbeitbar ist.
2. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- oder Empfangsantenne (n) (15, 16; 26, 25) auf der Seite der ersten oder zweiten Sender/Empfängereinheit (1 oder 2) zirkulär polarisiert ist bzw. sind und die zugeordnete (n) Empfangs- oder Sendeantenne (n) (26, 25; 15, 16) auf der Seite der jeweils anderen Sender/Empfängereinheit (2, 1) linear polarisiert ist bzw. sind.
3. Datenubertragungsvorrichtung nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne oder die Antennen auf der Transponderseite zirkulär polarisiert ist DZW. sind.
4. Datenubertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne oder die Antennen auf der Transponderseite eine kugelförmige Richtcharakteristik aufweist bzw. aufweisen.
5. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Transponderemheit Bestandteil eines Fahrzeugschlussels
6. Datenubertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugschlussel f r einen "schlussellosen Zugang" zum Kraftfahrzeug aufgrund eines per DatenuDertragung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder übertragenen Identifikationssignals eingerichtet ist.
7. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der voran- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin wenigstens eine Transponderemheit einer Installation zur Gebuhrenerfassung oder für Telematikanwendung oder für Fernsteueranwenαungen vorgesehen ist.
8. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sender und Empfanger beider Sender/Empfangereinheiten (1, 2) so eingericntet sind, dass ihre Sendefrequenz (f^ f2) gleichzeitig als Lokaloszillatorfrequenz für einen Mischer (12, 22) verwendet wird, der im Empfangsfall die Empfangsfrequenz abwärts mischt.
9. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der voran- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sende- und Empfangsfrequenz (fi, f2) beider Sender/- E pfangereinheiten (1, 2) so gewählt sind, dass ihr Frequenzversatz die Bandgrenzen des verwendeten Frequenzbandes einhält.
10. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenoszillatoren (10, 20) beider Sender/Empfangereinheiten (1, 2) e einen dielektrischen Resonanzos- zillator (DRO) aufweisen.
11. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellen Oszillatoren beider Sender/Empfangereinheiten (1, 2) e einen spannungsgeregelten Oszillator (VCO) aufweisen.
12. Datenubertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenzdrift durch eine AFC-Schaltung (27) nur m einer der Sender/Empfängereinheiten ausgeregelt und damit die Zwischenfrequenz (fZF) konstant gehalten wird.
13. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Frequenzdrift hervorgerufene Schwankung der Zwischenfrequenz (fZF) nur in einer der Sender/Empfängereinheiten (1, 2) dadurch kompensiert wird, dass die Zwischenfrequenz mit einem variablen Lokaloszillator- Signal (fι,o) auf eine niedrigere konstante Zwischenfrequenz (fZF2) heruntergemischt wird.
14. Datenübertragungsvorrichtung Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die AFC-Schaltung zur Aus- regelung der Frequenzdrift oder eine Schaltung zur Erzeugung des variablen Lokaloszillator-Signals für die xAbwärtsmischung der Zwischenfrequenz nur in der zweiten Sender/Empfängereinheit (2) im Transponder vorgesehen sind.
15. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Sender/Empfängereinheiten (1, 2) eine Sendeantenne und getrennt davon eine Empfangsantenne aufweist.
16. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Sender/Empfängereinheiten (1, 2) für den Sende/Empfangszweig eine gemeinsame Antenne und einen Richtkopplεr aufweist.
17. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der voran- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Frequency-Shift-Kεying-Modulator (FSK-M) in dεr εrstεn und zwεitεn Sεndεr/Empfängεrεinhεit (1, 2) vorgesehen ist .
18. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Amplitude-Shift-Keying-Modulator (ASK-M) in der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) vorgesehen ist .
19. Datenübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phase- Shift-Keying-Modulator (PSK-M) in der ersten und zweiten Sender/Empfängereinheit (1, 2) vorgesehεn ist.
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19957536C2 (de) * 1999-11-30 2003-04-03 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems
WO2001066886A1 (de) * 2000-03-09 2001-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Sende- und empfangsverfahren, insbesondere zur detektierung eines id-gebers
US8266465B2 (en) 2000-07-26 2012-09-11 Bridgestone Americas Tire Operation, LLC System for conserving battery life in a battery operated device
US7161476B2 (en) 2000-07-26 2007-01-09 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Electronic tire management system
FR2824920B1 (fr) * 2001-05-15 2003-10-17 Opsitech Optical Sys On A Chip Structure optique integree a parties conductrices de l'electricite
WO2002099456A1 (fr) * 2001-05-30 2002-12-12 Hitachi,Ltd. Dispositif radar
DE10149276A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-24 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem, Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Komponenten eines Diebstahlschutzsystems
DE10151034B4 (de) * 2001-10-16 2004-02-05 Siemens Ag Diebstahlschutzsystem, Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Komponenten eines Diebstahlschutzsystems
DE10151521A1 (de) * 2001-10-18 2003-04-30 Daimler Chrysler Ag Fahrzeugsicherungssystem
DE10238887A1 (de) * 2002-08-24 2004-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und System zur bidirektionalen Datenübertragung und Entfernungsbestimmung
DE10350081B4 (de) * 2003-10-27 2007-02-15 Sciknowtec Gmbh Messung der Distanz zwischen Stationen in drahtlos arbeitenden Zugangssystemen zur Abwehr von Bypassangriffen
JP2005181193A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Tdk Corp パルス波レーダー装置
US7209071B1 (en) * 2004-05-07 2007-04-24 Steele Boring System and method for distance measurement
US20060061483A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Smith Timothy D Monitoring and security system and method
DE102004054667A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-18 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren einer Frequenz
FR2878782B1 (fr) * 2004-12-02 2007-01-12 Michelin Soc Tech Element de la liaison au sol d'un vehicule, pneumatique et liaison au sol d'un vehicule
US7327108B2 (en) * 2005-08-24 2008-02-05 Wayne-Dalton Corp. System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US8179229B2 (en) * 2005-08-24 2012-05-15 Homerun Holdings Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US20070046428A1 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Wayne-Dalton Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US8058970B2 (en) * 2005-08-24 2011-11-15 Homerun Holdings Corporation System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US7327107B2 (en) * 2005-08-24 2008-02-05 Wayne-Dalton Corp. System and methods for automatically moving access barriers initiated by mobile transmitter devices
US20120171965A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 Chu-Ping Shen Anti-Interference and Anti-Piracy Methods For Improving Stability of RF Signals for Two-Way Remote Control System
DE102013211846A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Umfelderfassungssystems eines Fahrzeugs
CH709714A1 (de) * 2014-05-22 2015-11-30 Kistler Holding Ag Messvorrichtung und Verfahren zum telemetrischen Übertragen von Messdaten von einer Messeinheit an einem bewegten System zu einer Basisstation.
US20160059827A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 Lear Corporation Optimizing uwb satellite antenna in-vehicle positioning
US10422870B2 (en) 2015-06-15 2019-09-24 Humatics Corporation High precision time of flight measurement system for industrial automation
US10591592B2 (en) 2015-06-15 2020-03-17 Humatics Corporation High-precision time of flight measurement systems
CN108701896B (zh) 2015-12-17 2021-03-12 修麦提克斯公司 用于实现射频定位的装置
US10885729B2 (en) * 2018-10-12 2021-01-05 Denso International America, Inc. Passive entry/passive start systems using continuous wave tones and synchronization words for detecting range extender type relay station attacks
US11146934B2 (en) 2019-03-29 2021-10-12 Aptiv Technologies Limited System and method of reducing a communication range
DE102019005815A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Marquardt Gmbh Schließsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20210284098A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 Aptiv Technologies Limited Detection Device
US12080415B2 (en) 2020-10-09 2024-09-03 Humatics Corporation Radio-frequency systems and methods for co-localization of medical devices and patients

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249176A (en) 1974-01-28 1981-02-03 Nippon Soken, Inc. Following distance measuring communication system
US4725841A (en) * 1983-06-30 1988-02-16 X-Cyte, Inc. System for interrogating a passive transponder carrying phase-encoded information
US4764769A (en) * 1983-10-19 1988-08-16 Vega Precision Laboratories, Inc. Position coded pulse communication system
US4757315A (en) * 1986-02-20 1988-07-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for measuring distance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0159475A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001059475A1 (de) 2001-08-16
JP2003522952A (ja) 2003-07-29
DE10005558A1 (de) 2001-08-23
AU2001239147A1 (en) 2001-08-20
US6693581B2 (en) 2004-02-17
US20030142004A1 (en) 2003-07-31

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