EP1261792A1 - Sende- und empfangsverfahren, insbesondere zur detektierung eines id-gebers - Google Patents

Sende- und empfangsverfahren, insbesondere zur detektierung eines id-gebers

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EP1261792A1
EP1261792A1 EP01915093A EP01915093A EP1261792A1 EP 1261792 A1 EP1261792 A1 EP 1261792A1 EP 01915093 A EP01915093 A EP 01915093A EP 01915093 A EP01915093 A EP 01915093A EP 1261792 A1 EP1261792 A1 EP 1261792A1
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EP
European Patent Office
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transmitting
receiving device
receiving
further transmitting
transmitter
Prior art date
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Application number
EP01915093A
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English (en)
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EP1261792B1 (de
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Alain Marc Bernard Brillon
Klaus Hofbeck
Wolfgang Piesch
Johannes Ilg
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Aumovio Germany GmbH
Aumovio France SAS
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Automotive SA
Siemens Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07C2009/00365—Electronically 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 in combination with a wake-up circuit
    • G07C2009/0038—Electronically 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 in combination with a wake-up circuit whereby the wake-up circuit is situated in the keyless data carrier
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    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting and receiving signals between at least a first transmitting and receiving device and at least one further transmitting and receiving device, in particular for unlocking and / or locking a vehicle, as well as transmitting and receiving devices and an arrangement thereof therefor.
  • Such methods and transmitting and receiving devices are used, for example, in vehicle technology in order to enable the unlocking of the vehicle or the vehicle doors and / or the deactivation of the anti-theft device in a manner which is as comfortable as possible for an operator.
  • the present invention is therefore based on the object of a method for transmitting and receiving signals between at least one first transmitting and receiving device and to create at least one further transmitting and receiving device, as well as a transmitting and receiving device and an arrangement therefor, which guarantee a high level of security against unauthorized interventions while at the same time minimizing energy consumption.
  • the method according to the invention it is now possible to set up a second communication link which is higher in energy consumption, but which offers a high level of protection against unauthorized access by directly or indirectly imitating an access code.
  • the high energy consumption advantageously occurs only during a predetermined, short time window lying in the ⁇ s range, so that the total energy consumption increases only imperceptibly due to this very short-term higher energy consumption, which arises only with a valid request signal.
  • the second communication link can be designed to be both bi- and unidirectional, and because of the short time interval, this link is also accessible to very energy-intensive transmission methods, such as, for example, very high frequencies, high amplitudes on the transmitter side, or very sensitive, energy-intensive receivers, for example constructed using measuring amplifier units is.
  • the construction of the second communication link as an LF system is particularly advantageous, in which the signal transmission takes place essentially by means of a magnetic inductive coupling. Since a base station located in a vehicle usually a certain range, for example, within 1 to 3 meters covered, to be, in which an ID transmitter is detectable, such systems are very energ 'IE consuming.
  • corresponding antennas for example loop antennas, can be used in the base station and possibly operated with high powers via power amplifiers.
  • the. Receivers are made more sensitive by means of a measuring amplifier unit, so that, in conjunction with normal LF transmitters (without power amplification), a range increase occurs and, in particular, a higher range can be achieved by means of the power-enhanced LF transmitters described above.
  • a magnetic inductive coupling is advantageously not influenced and disturbed by organic matter and reflections. Due to the predetermined time interval in a very small time window, faults outside this time window are also disregarded, so that these measures significantly increase the immunity to interference of the overall system. Due to the lack of shielding and reflection of the predominant magnetic field component, an exact range can also be set independently of locations and objects or people in this area, so that overreaches are advantageous and accordingly undesirable triggering effects are avoided.
  • the LF communication link is made possible in a corresponding range by using a measuring amplifier unit on the receiver side
  • transmission can also be carried out with less power on the transmitter side and energy consumption can be reduced on the transmitter side, so that the.
  • Energy source in the vehicle for example the battery, is less loaded.
  • a lower transmitter power also results in lower radiation exposure and thus less interference to other components as well as avoiding any health risks.
  • the received power is measured in the further transmitting and receiving device, that is to say, for example, an ID transmitter by means of a measuring device.
  • the further transmitting and receiving device that is to say, for example, an ID transmitter by means of a measuring device.
  • Various designs are conceivable for this, for example in the form of one or more threshold values, by reaching actions such as displaying this threshold value, storing the threshold value, evaluating a plurality of received threshold values or also transmitting such measurement results or even evaluations to the at least one first transmitting and receiving device , for example the base station in a vehicle, are possible.
  • the beginning of the predetermined time interval does not have to be the time of a correctly received one.
  • Request signal coincide, but can also be staggered by a predetermined time interval. It is also conceivable that a future point in time of the start of the Integrate time intervals as information in the request signal.
  • the duration of the predetermined time interval can be predetermined or adjustable via corresponding electronic devices, for example an RF link or corresponding digital counter in the ID transmitter, or can also be contained as information in the request signal.
  • the method according to the invention is particularly advantageous if it is carried out several times with different parameters and corresponding measurement results are determined.
  • the transmission power and / or receiver sensitivity can be changed and / or can be varied by means of locally different transmission ranges, for example by means of a plurality of antennas or combination antennas arranged differently with different radiation angles.
  • the corresponding measurement results can then be transmitted individually to the other transmitting and receiving device or collected in advance and transmitted in a block.
  • a further evaluation of these measurement results does not only take place in the at least first transmitting and receiving device, but also takes place in the further transmitting and receiving device before a transmission as the final or intermediate result.
  • field distortions and calibration values of the transmitting and receiving device can also be used for the most exact possible evaluation of the received field strength values by means of a table which is stored, for example, as a date in an evaluation unit.
  • the first communication link is advantageously a very low-energy communication link. route trained. This is the case, for example, with conventional RF systems in the MHz range, for example 433 MHz or 867 MHz, which are advantageously very space-saving and, because of their widespread use, can be implemented very inexpensively.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a base station located in a motor vehicle
  • Fig. 2 is a schematic block diagram of an ID transmitter.
  • the base station shown in FIG. 1 has a control unit 1, a transmitting unit 3, a receiving unit 5 and an LF transmitter, for example a ping generator 7.
  • the transmission unit 3 is here also connected to a schematically represented antenna 4, as is the receiver unit 5 with its antenna 6.
  • the base station has a so-called ping generator 7, which emits a very low-frequency field in the LF range, for example 100 to 300 kHz, with a predominantly magnetic field component, via its antenna 8, for example in the form of a loop antenna.
  • the ID transmitter shown in FIG. 2 has a control unit 10, a receiver unit 13, a transmitter unit 15, which are each connected to their antennas (receive antenna 14 and transmit antenna 16).
  • an LF receiver 17 is located in the ID transmitter instead of an LF transmitter, in the form of a ping receiver, which, via its receiving antenna 18 in cooperation with the ping generator 7 and the transmitting antenna 8 of the base station, is a magnetically inductive one Can generate coupling.
  • a combined transmitter and receiver unit with a transmitter and receiver antenna or separate transmitter and receiver antennas 14 and 16 can also be used instead of separate transmitter unit 15 and receiver unit 13.
  • bidirectional communication (first communication link) takes place via the transmitter units 3, 15 and receiver units 5, 13, for example in the low-energy RF range, whereby, as in conventional systems, one assumed certain proximity of an ID transmitter can be detected.
  • the base station when a ID transmitter is detected by means of the first communication link via this first communication link, the base station sends out a request signal which informs the ID transmitter that a specific a signal is transmitted within a short time window via a second communication link.
  • An LF link is selected as the communication link, which advantageously allows a magnetic inductive coupling, which is subject to the aforementioned disadvantages, such as shielding, reflection and unauthorized intervention to a lesser or no extent.
  • the base station uses its control unit 1 to switch on the ping generator 7, which emits the magnetic inductive signal via its loop antenna 8.
  • the ID transmitter has a measuring amplifier for correct reception of such a signal with low transmission power. which is not shown in FIG. 2.
  • this measuring amplifier which can be integrated in the ping receiver 17 or the control unit 10 or can be arranged as a separate unit in the path from the loop antenna 18 to the control unit 10, the sensitivity of the ping receiver 17 is correspondingly increased by a correct one To enable the construction of this magnetic inductive communication path within a desired range, for example several meters, in particular one to three meters.
  • the received power is determined using a measuring unit, not shown, for example in the form of one or different achievable threshold values.
  • a measuring unit not shown, for example in the form of one or different achievable threshold values.
  • the determined measurement result is then communicated to the base station by the ID transmitter via the first communication link, that is to say the transmitter 15, and is used by the base station when the reception is correct to unlock the doors and / or deactivate the anti-theft device.
  • a plurality of frame antennas 8 in the vehicle, so that one or more ping generators 7 connected to them from different locations in the vehicle, for example left door, right door, rear etc., transmission fields are sent and depending on the reception performance determined in the ID transmitter, which as a result is either communicated individually to the base station or collected in advance in the ID transmitter and possibly already subjected to a partial or full evaluation there, or in the base station are subjected to such an evaluation, the position of the ID transmitter, ie the direction with respect to the base station, can be detected.
  • the described exemplary embodiment describes the method according to the invention with the aid of a passive access system for a motor vehicle, this can of course also be applied to an active access system, that is to say the establishment of the first communication link due to the actuation of a button or the like in the ID transmitter.
  • the method according to the invention and an arrangement of the transmitting and receiving devices according to the invention for carrying out such a method are not limited to vehicle technology, but can be used in many areas such as building technology, monitoring technology, counting systems, etc.
  • such access controls are also for
  • the invention can also be used to reliably detect a transmitting and receiving device for monitoring moving objects, such as people where such a moving object is located, or how often it passes certain positions (counting systems) become.

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Abstract

Zwischen einer ersten und einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung wird über eine bidirektionale erste Kommunikationsstrecke ein Anforderungssignal übermittelt, in Abhängigkeit von diesem Anforderungssignal eine zweite Kommunikationsstrecke für ein vorbestimmtes Zeitintervall aufgebaut und die Empfangsleistung in der weiteren Sende- und Empfangseinrichtungen mittels einer Messeinrichtung gemessen.

Description

Beschreibung
Sende- und Empfangsverfahren, insbesondere zur Detektierung eines ID-Gebers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Signalen zwischen mindestens einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung und mindestens einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung, insbesondere zum Ent- und/oder Verrie- geln eines Fahrzeugs sowie Sende- und Empfangseinrichtungen und eine Anordnung aus solchen hierfür.
Derartige Verfahren sowie Sende- und Empfangseinrichtungen finden beispielsweise in der Fahrzeugtechnik Anwendung, um die Entriegelung des Fahrzeuges bzw. der Fahrzeugtüren und/oder das Deaktivieren der Diebstahlsicherung auf eine für eine Bedienperson möglichst komfortable Weise zu ermöglichen.
Hierbei werden vermehrt passive Zugangssysteme verwendet, bei denen eine Bedienperson einen ID-Geber mit sich trägt,' der im Gegensatz zu aktiven Systemen nicht mittels eines Knopfes o- der ähnlichem betätigt werden muss, sondern selbsttätig mit einer im Fahrzeug befindlichen entsprechenden Basisstation kommuniziert, sobald eine bestimmte Entfernung zum Fahrzeug bzw. zur Basisstation unterschritten wird.
Für derartige aktive und insbesondere für passive, elektronische, zumeist funkbasierte Schlüsselsysteme bestehen hohe Anforderungen an Sicherheit gegenüber unberechtigtem Zugang, wobei infolge der zumeist autarken Energiequellen für ID- Geber und/oder Basisstation ein möglichst geringer Energieverbrauch wünschenswert ist, um eine Funktion auch über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Signalen zwischen mindestens einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung und mindestens einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung sowie eine Sende- und Empfangseinrichtung und eine Anordnung hierfür zu schaffen, die eine hohe Sicherheit gegenüber unberechtigten Eingriffen bei gleichzeitig möglichst geringem E- nergieverbrauch gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, durch ein Verfahren* mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Sende- und Empfangseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und eine An- Ordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
Durch den Aufbau mindestens einer weiteren Kommunikations- strecke nur für ein vorbestimmtes Zeitintervall in Abhängigkeit von einem über. eine erste Kommunikationsstrecke übertra- genen Anforderungssignal wird ein .unerwünschtes Aufzeichnen oder Überwachen der Kommunikation "erschwert, da mit einer derartigen Kommunikation nach dem* Stand der Technik nicht zu rechnen ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nunmehr, möglich, eine zweite Kommunikationsstrecke aufzubauen, die zwar im E- nergieverbrauch höher liegt, aber dafür einen hohen Schutz gegen unberechtigten Zugriff durch direktes oder indirektes Imitieren eines Zugangscodes bietet. Der hohe Energie- verbrauch fällt vörteilhafterweise nur während eines vorbestimmten, kurzen, im μs-Bereich liegenden Zeitfensters an, so dass der Gesamtenergieverbrauch durch diesen nur bei einem gültigen Anforderungssignal entstehenden, sehr kurzzeitigen höheren Energieverbrauch nur unmerklich steigt.
Die zweite Kommunikationsstrecke kann demnach sowohl bi- als auch unidirektional ausgebildet sein, wobei diese Strecke aufgrund des kurzen Zeitintervalls auch sehr energieaufwändi- gen Übermittlungsverfahren, wie beispielsweise sehr hohen Frequenzen, hohen Amplituden auf Senderseite oder sehr empfindlichen, beispielsweise mittels Messverstärkereinheiten aufgebauten, energieaufwändigen Empfängern zugänglich ist. Besonders vorteilhaft ist der Aufbau der zweiten Kommunikationsstrecke als LF-Syste , bei dem die Signalübertragung im Wesentlichen durch eine magnetisch induktive Kopplung stattfindet. Da von einer in einem Fahrzeug befindlichen Basisstation üblicherweise ein gewisser Bereich beispielsweise im Umkreis von 1 bis 3 Meter abgedeckt, werden soll, in dem ein ID- Geber detektierbar ist, sind derartige Systeme sehr energ'ie- aufwändig.
Um eine funktionierende Kommunikationsstrecke zumindest uni- direktional aufzubauen, können senderseitig in der Basisstation entsprechende Antennen, beispielsweise Rahmenantennen, verwendet und eventuell über Leistungsverstärker■ mit hohen Leistungen betrieben werden.
Empfangsseitig kann im ID-Geber der. Empfänger über eine Messverstärkereinheit empfindlicher gemacht werden, so dass breits im Zusammenwirken mit normalen LF-Sendern (ohne Leis- tungsverstärkung) eine Reichweitevergrößerung eintritt und insbesondere mittels vorstehend geschilderten leistungsver- stärkten LF-Sendern eine höhere Reichweite erzielt werden kann.
Vorteilhafterweise wird eine magnetisch induktive Kopplung im Gegensatz zu Systemen (in meist höheren Frequenzbereichen) mit starkem elektrischem Feldanteil nicht durch organische Materie und Reflexionen beeinflusst und gestört. Durch das vorbestimmte Zeitintervall in einem sehr kleinen Zeitfenster bleiben zudem Störungen außerhalb dieses Zeitfensters unberücksichtigt, so dass sich durch diese Maßnahmen die Störsicherheit des Gesamtsystems wesentlich erhöht. Wegen fehlender Abschirmung und Reflexion des überwiegenden magnetischen Feldanteils ist zudem eine genaue Reichweite unabhängig von Örtlichkeiten und Gegenständen oder Personen in diesem Bereich einstellbar, so dass vorteilhafterweise Überreichweiten und entsprechend unerwünschte Auslöseeffekte vermieden werden.
Wird die LF-Kommunikationsstrecke in entsprechender Reichwei- te durch die Verwendung einer Messverstärkereinheit auf Empfängerseite ermöglicht, so kann zudem senderseitig mit geringerer Leistung gesendet werden und der Energieverbrauch senderseitig vermindert werden, so dass die. Energiequelle im Fahrzeug, beispielsweise die Batterie, weniger belastet wird. Durch eine geringere Senderleistung entsteht zudem eine geringere Strahlenbelastung und somit eine geringere Störeinstrahlung auf andere Komponenten sowie eine Vermeidung etwaiger gesundheitlicher Risiken.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Empfangsleistung in der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung, also beispielsweise einem ID-Geber mittels einer Messeinrichtung gemessen. Hierfür sind verschiedene Ausführungen denkbar, beispielsweise in Form von einem oder mehreren Schwellwerten, durch deren Erreichen Aktionen wie Anzeige dieses Schwellwerts, Speicherung des Schwellwerts, Auswerten mehrerer empfangener Schwellwerte oder auch die Übermittlung solcher Messergebnisse oder gar Auswertungen an die mindestens eine erste Sende- und Empfangseinrichtung, beispielsweise die Ba- sisstation in einem Fahrzeug, möglich sind.
Die entsprechenden Auswertungen und Aktionen in Abhängigkeit hiervon, wie beispielsweise das Ver- oder Entriegeln der Türen, das Aktivieren oder Deaktivieren der Diebstahlsicherung, können demzufolge auch von der Basisstation mittels entsprechender Steuereinheiten vorgenommen werden.
Selbstverständlich muss der Beginn des vorbestimmten Zeitintervalls nicht mit dem Zeitpunkt eines korrekt empfangenen . Anforderungssignals zusammenfallen, sondern kann auch um ein vorbestimmtes Zeitintervall zeitversetzt sein. Hierbei ist es auch denkbar einen zukünftigen Zeitpunkt des Beginns des Zeitintervalls als Information im Anforderungssignal zu integrieren. Die Dauer des vorbestimmten Zeitintervalls kann über entsprechende elektronische Einrichtungen, beispielsweise RF-Glied oder entsprechende digitale Zähler im ID-Geber vorgegeben oder einstellbar sein, oder ebenfalls als Information im Anforderungssignal enthalten sein.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren., wenn es mehrmals mit unterschiedlichen Parametern durchge- führt und entsprechende Messergebnisse ermittelt werden. Beispielsweise kann die Sendeleistung und/oder Empfängerempfindlichkeit verändert werden und/oder durch örtlich unterschiedliche Sendebereiche, beispielsweise mittels mehrerer örtlich unterschiedlich angeordneter Antennen oder Kombiantennen mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln variiert werden.
Die entsprechenden Messergebnisse können dann einzeln der anderen Sende- und Empfangseinrichtung übermittelt werden oder vorab gesammelt und in einem Block übermittelt werden. Hier- bei ist es auch denkbar, dass eine weiterführende Auswertung dieser Messergebnisse nicht nur in der mindestens ersten Sende- und Empfangseinrichtung stattfindet, sondern auch vor einer Übermittlung als End- oder Zwischenergebnis in der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung erfolgt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können für eine möglichst exakte Auswertung der empfangenen Feldstärkewerte auch Feldverzerrungen und Kalibrierungswerte der Sende- und Empfangseinrichtung mittels einer Tabelle, die beispielsweise als Datum in einer Auswerteeinheit gespeichert ist, herangezogen werden.
Im Unterschied zu der zweiten, energieaufwändigen Kommunikationsstrecke, die über eine zuschaltbare Sende- und/oder Emp- fangseinheit zwischen mindestens zwei Sende- und Empfangseinrichtungen aufgebaut wird, ist die erste Kommunikationsstrecke vorteilhafterweise als sehr energiearme Kommunikations- strecke ausgebildet. Dies ist beispielsweise bei üblichen RF- Systemen im MHz-Bereich, beispielsweise 433 MHz oder 867 MHz der Fall, die vorteilhafterweise sehr platzsparend und aufgrund ihrer breiten Verwendung sehr kostengünstig zu reali- sieren sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer in ei- nem Kraftfahrzeug befindlichen Basisstation und
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines ID- Gebers .
Die in Fig. 1 dargestellte Basisstation weist eine Steuereinheit 1, eine Sendeeinheit 3, eine Empfangseinheit 5 und einen LF-Sender, beispielsweise einen Ping-Generator 7 auf. Die Sendeeinheit 3 ist hierbei ebenso mit einer schematisch dar- gestellten Antenne 4 verbunden wie die Empfängereinheit 5 mit ihrer Antenne 6. Selbstverständlich ist es denkbar, die hier getrennt dargestellten Sendeeinheit 3 und Empfangseinheit 5 als kombinierte Sende- und Empfangseinheit auszubilden, die entweder mit einer Sendeantenne 4 und einer Empfangsantenne 6 verbunden ist oder eine einzige Antenne, welche sowohl als Sende- wie auch als Empfangsantenne fungiert, aufweist. Als weitere Sendeeinheit weist die Basisstation einen sogenannten Ping-Generator 7 auf, welcher über seine Antenne 8, beispielsweise in Form einer Rahmenantenne, ein sehr niederfre- quentes Feld im LF-Bereich, beispielsweise 100 bis 300 KHz mit überwiegend magnetischer Feldkomponente aussendet. Der in Fig. 2 dargestellte ID-Geber weist ebenso wie die Basisstation eine Steuereinheit 10, eine Empfängereinheit 13, eine Sendeeinheit 15, welche jeweils mit ihren Antennen (Empfangsantenne 14 und Sendeantenne 16) verbunden sind, auf. Im Unterschied zur Basisstation befindet sich im ID-Geber statt eines LF-Senders ein LF-Empfänger 17, in Form eines Ping- Empfängers, der über seine Empfangsantenne 18 in Zusammenwirkung mit dem Ping-Generator 7 und der Sendeantenne 8 der Basisstation eine magnetisch induktive Kopplung erzeugen kann.
Selbstverständlich kann, wie vorstehend für die Basisstation geschildert, statt getrennter Sendeeinheit 15 und Empfangseinheit 13 auch eine kombinierte Sende- und Empfangseinheit mit einer Sende- und Empfangsantenne oder getrennten Sende- und Empfangsantennen 14 und 16 verwendet werden.
Befindet sich ein ID-Geber im Bereich der Basisstation, so findet über die Sender- 3, 15 und Empfängereinheiten 5, 13 eine bidirektionale Kommunikation (erste Kommunikationsstre- cke) statt, beispielsweise im energiearmen RF-Bereich, wobei, wie bei herkömmlichen Systemen eine anzunehmende gewisse Nähe eines ID-Gebers detektiert werden kann.
Im Unterschied zu dieser aufgrund von Überreichweiten, Refle- xionen, Abschirmungen oder gar unberechtigten Zugangseingriffen relativ unsicheren Aussage erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Detektion und in Abhängigkeit hiervon eine entsprechende Aktion, wie Verriegeln/Entriegeln der Türen, Aktivieren/Deaktivieren der Diebstahlsicherung erst, wenn ein weiteres Ergebnis erfolgreich 'übermittelt und entsprechend ausgewertet wurde.
Hierzu wird von der Basisstation bei einem Detektieren eines ID-Gebers mittels der ersten Kommunikationsstrecke über diese erste Kommunikationsstrecke ein Anforderungssignal ausgesandt, welches dem ID-Geber mitteilt, dass zu einem bestimm- ten Zeitpunkt ein Signal innerhalb eines kurzen Zeitfensters über eine zweite Kommunikationsstrecke übermittelt wird.
Als Kommunikationsstrecke wird hierbei eine LF-Strecke ge- wählt, die vorteilhafterweise eine magnetisch induktive Kopplung zulässt, welche den vorgenannten Nachteilen, wie Abschirmung, Reflexion und unberechtigte Eingriffe in geringerem oder keinem Maße unterliegt.
In der einfachsten Ausführung befindet sich, wie dargestellt, in der Basisstation nur ein Ping-Generator 7 und im ID-Geber nur ein Ping-Empfänger 17, so dass diese weitere Kommunikationsstrecke nur unidirektionaler Natur ist. Zum mitgeteilten Zeitpunkt schaltet die Basisstation über ihre Steuereinheit 1 den Ping-Generator 7 ein, der über seine Rahmenantenne 8 das magnetisch induktive Signal ausstrahlt.
Weiterhin wird im ID-Geber mittels der Steuereinheit 10 zum mitgeteilten Zeitpunkt ebenfalls für ein kurzes, vorteilhaft- erweise im Wesentlichen zeitgleiches Zeitintervall der Ping- Empfänger 17 eingeschaltet, der das vom Ping-Generator 7 der Basisstation ausgesandte Signal mittels seiner Antenne 18 empfängt .
Um die Sendeleistung des Ping-Generators der Basisstation möglichst gering zu halten, so dass vorteilhafterweise geringe Störeinstrahlung auf andere Komponenten erfolgt und kostengünstige Bauteile verwendet werden können, weist der ID- Geber zum korrekten Empfang eines derartigen Signals mit ge- ringer Sendeleistung einen Messverstärker auf, welcher in Fig. 2 nicht näher dargestellt ist.
Durch diesen Messverstärker, welcher im Ping-Empfänger 17 o- der der Steuereinheit 10 integriert sein kann oder als eigene Baueinheit in der Strecke von Rahmenantenne 18 bis Steuereinheit 10 angeordnet sein kann, wird die Empfindlichkeit des Ping-Empfängers 17 entsprechend erhöht, um einen korrekten Aufbau dieser magnetisch induktiven Kommunikationsstrecke innerhalb eines gewünschten Bereiches, beispielsweise mehrere Meter, insbesondere ein bis drei Meter, zu ermöglichen.
Im ID-Geber wird dabei die Empfangsleistung mittels einer nicht näher dargestellten Messeinheit, beispielsweise in Form eines oder unterschiedlicher erreichbarer Schwellwerte, ermittelt. Am Ende des Zeitintervalls wird sowohl in der. Basis- station als auch im ID-Geber die Kommunikationsstrecke durch Abschalten des Ping-Generators 7 als auch des Ping-Empfängers 17 und/oder des nicht dargestellten Messverstärkers unterbrochen.
Das ermittelte Messergebnis wird dann vom ID-Geber über die erste Kommunikationsstrecke, also den Sender 15, dem Empfänger 5 der Basisstation mitgeteilt und von dieser bei korrektem Empfang zur Entriegelung der Türen und/oder Deaktivierung der Diebstahlssicherung verwendet.
Umgekehrt ist es denkbar, gegenteilige Aktionen, also Verriegelung der Türen und Aktivierung der Diebstahlssicherung entweder bereits bei einem Schließen der Türen oder erst bei einem fehlgeschlagenen Versuch der zweiten Kommunikationsstrecke ausführen zu lassen.
Die Möglichkeiten des Systems lassen sich weiter erhöhen, wenn die genannten Schritte "Anforderungssignal", "Aussenden eines Signals über mindestens eine weitere Kommunikationsstrecke" und "Messen der Empfangsleistung" mehrmals erfolgen, da sich so beispielsweise über ein und dieselbe Antenne 8 anhand unterschiedlicher Ergebnisse die Geschwindigkeit einer Annäherung ermitteln lässt.
Weiterhin ist es denkbar, im Fahrzeug mehrere Rahmenantennen 8 anzubringen, so dass über einen oder mehrere hiermit verbundene Ping-Generatoren 7 von unterschiedlichen Orten des Fahrzeugs aus, beispielsweise linke Tür, rechte Tür, Heck usw., Sendefelder ausgesandt werden und in Abhängigkeit der im ID-Geber festgestellten Empfangsleistungen, welche als Ergebnis entweder einzeln der Basisstation mitgeteilt werden oder vorab im ID-Geber gesammelt werden und eventuell dort bereits einer Teil- oder Vollauswertung unterzogen werden, oder in der Basisstation einer derartigen Auswertung unterzogen werden, die Lage des ID-Gebers, also die Richtung bzgl. der Basisstation, detektiert werden kann.
Hierdurch werden nicht nur tote Winkel vermieden, sondern auch in Abhängigkeit der Richtung und/oder der vorgenannten Geschwindigkeit einer Annäherung unterschiedliche Aktionen wie beispielsweise Entriegeln der linken Tür bei Annäherung von links, Entriegeln der rechten Tür bei Annäherung von rechts, Entriegeln der Heckklappe oder des Kofferraums bei Annäherung von hinten usw., ermöglicht.
Obwohl das geschilderte Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines passiven Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug schildert, ist dieses selbstverständlich auch ' auf ein aktives Zugangssystem, also Zustandekommen der ersten Kommunikationsstrecke aufgrund Betätigung eines Knopfes oder ähnlichem im ID-Geber, anwendbar. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Anordnung der erfindungsge- mäßen Sende- und Empfangseinrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens nicht auf die Fahrzeugtechnik beschränkt, sondern in vielen Bereichen wie Haustechnik, Überwachungstechnik, Zählsysteme usw. anwendbar .
Beispielsweise sind derartige Zugangskontrollen auch für
Haustüren, Garagentore usw. vorstellbar. Andererseits kann die Erfindung statt für eine Zugangskontrolle auch zum sicheren Detektieren einer Sende- und Empfangseinrichtung für eine Überwachung von beweglichen Objekten, wie beispielsweise Per- sonen, wo sich ein solches bewegliches Objekt befindet, oder wie oft es bestimmte Positionen passiert (Zählsysteme) , verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Senden und Empfangen von Signalen zwischen mindestens einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung und mindestens einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung, insbesondere zum Ent- und/oder Verriegeln eines Fahrzeugs,
a) wobei mittels einer bidirektionalen ersten Kommunika- tionsstrecke von der ersten Sende- und Empfangseinrichtung das Vorhandensein der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung überwacht wird,
b) die erste Sende- und Empfangseinrichtung bei der De- tektion der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung dieser weiteren Sende- und Empfangseinrichtung über die erste Kommunikationsstrecke ein Anforderungssignal übermittelt,
c) in Abhängigkeit von diesem Anforderungssignal zwischen der ersten und der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung eine zweite Kommunikationsstrecke für ein vorbestimmtes Zeitintervall aufgebaut wird und •
d) die Empfangsleistung in der weiteren Sende- und Empfangseinrichtungen mittels einer Messeinrichtung gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis über die erste Kommunikationsstrecke der ersten Sende- und Empfangseinrichtung übermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die erste Sende- und Empfangseinrichtung oder die weitere Sende- und Empfangseinrichtung das Messergebnis mittels einer Auswerteeinheit auswertet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kommunikationsstrecke in unterschiedlichen Frequenzbereichen stattfinden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Aufbau der zweiten Kommunikationsstrecken in der weiteren Sende- und Emp- fangseinrichtung eine Messverstärkereinheit zugeschaltet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Beginn und Dauer des vorbe- stimmten Zeitintervalls aus dem Informationsgehalt des Anforderungssignals abgeleitet werden.
7. ■ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikations- strecke im LF-Bereich stattfindet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kommunikationsstrecke unidirektional erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lageerkennung der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung die Schritte a) bis d) mehrmals mittels unterschiedlicher Sendeleistung und/oder örtlich unterschiedlichen Sendebereiche durchgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messergebnisse in der ersten Sende- und Empfangseinrichtung mittels einer Auswerteeinheit auswertet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit die Messergebnisse zur Detektierung der weiteren Sende- und Empfangseinrichtung mittels fester Tabelle auswertet.
12. Sende- und Empfangseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten Sende- und einer ersten Empfangseinheit für eine erste Kommunikationsstrecke mit mindestens einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtung mindestens eine weitere zu- und abschaltbare Sende- und/oder Empfangseinheit aufweist.
13. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende- und die erste Empfangseinheit als RF-Sender und RF-Empfänger ausgebildet sind.
14. Sende- und Empfangseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Sende- oder Empfangseinheit als LF-Sender oder LF-Empfänger ausgebildet ist.
15. Anordnung aus mindestens einer ersten und mindestens einer weiteren Sende- und Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende- und Empfangseinrichtung als weitere
Sende- und/oder Empfangseinheit einen LF-Sender und die weitere Sende- und Empfangseinrichtung als weitere Sende- und/oder Empfangseinheit einen LF-Empfänger aufweist .
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