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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen
Diebstahlschutzsystems, bei dem für eine Datenkommunikation über mindestens
zwei Sende-/Empfangsantennen elektromagnetische Zugangscodesignale
gesendet und/oder empfangen werden. Die Erfindung betrifft ferner
ein elektronisches Diebstahlschutzsystem, bei dem zur Datenkommunikation
mindestens zwei Sende-/Empfangsantennen zum Senden und/oder zum Empfangen
von elektromagnetischen Zugangscodesignalen vorgesehen sind,
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Wenngleich
prinzipiell auf beliebige elektronischen Diebstahlschutzsysteme
anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende
Problematik nachfolgend in Bezug auf ein elektronischen Diebstahlschutzsystem
in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Solche Diebstahlschutzsysteme
und Verfahren zum Betreiben solcher Diebstahlschutzsysteme sind
grundsätzlich
aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die
Druckschriften
DE
699 10 943 T2 und
EP 1
325 849 A2 offenbaren jeweils ein Verfahren zum Betreiben
eines elektronischen Diebstahlschutzsystems, bei dem für eine Datenkommunikation über mindestens
zwei Sende-/Empfangsantennen elektromagnetische Zugangscodesignale
gesendet und/oder empfangen werden. Dabei erfolgt die Datenkommunikation
der Zugangscodesignale in einem ersten zugelassenen Frequenzband
sowie in zumindest einem zweiten, davon verschiedenen zugelassenen
Frequenzband.
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Ferner
offenbaren die Druckschriften
DE 101 14 876 A1 und
DE 102 05 580 B4 ein Verfahren
zum Betreiben eines elektroni schen Diebstahlschutzsystems beziehungsweise
Identifizierungssystems, bei dem für eine Datenkommunikation über mindestens zwei
Sende-/Empfangsantennen elektromagnetische Zugangscodesignale gesendet
und/oder empfangen werden.
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Die
Druckschrift
DE 100
31 468 A1 offenbart eine Fernbedienung, insbesondere zum
drahtlosen Fernbedienen einer Schließeinrichtung eines Kraftfahrzeugs
mit einem ersten Sender zur Abgabe eines optischen Signals, und
einem zweiten Sender zur Abgabe eines Funksignals, wobei die beiden
Sender durch mindestens ein Betätigungselement
zur Signalabgabe aktiviert werden können, während der erste Sender und/oder
der zweite Sender eingangsseitig mit einem Taktgeber verbunden ist,
um das optische Signal und/oder das Funksignal zur Energieeinsparung
getaktet in bestimmten Zeitabständen
abzugeben.
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Die
Druckschrift
DE 100
04 616 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung für eine Sende-
und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für das Öffnen und/oder Verriegeln eines
Fahrzeugs mit einer Sende- und/oder Empfangseinheit, welche mit
wenigstens einer Antenne, der jeweils eine Triggerquelle zugeordnet
ist, verbunden ist, wobei die wenigstens eine Antenne und die zugehörige Triggereinrichtung über ein-
und denselben Leitungspfade mit der Sende- und/oder Empfangseinheit
verbunden sind.
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Die
Deutsche Patentanmeldung
DE
195 42 441 C2 beschreibt eine Antennenvorrichtung für ein Diebstahlschutzsystem,
wobei diese Antennenvorrichtung ein Paar räumlich getrennter, jedoch unmittelbar
benachbart angeordneter und miteinander mechanisch verbundener Sende-
und Empfangsspulen aufweist, die jeweils eine Einzelantenne bilden.
Beide Einzelantennen werden durch dasselbe Steuergerät mit sinusförmigen Signalen
angesteuert, so dass jede der beiden Einzelantennen ein e lektromagnetisches
Signal mit gleicher Frequenz erzeugt, aber die Signale der beiden
Einzelantennen mit einer Phasenverschiebung zwischen den Signalen
ausgestrahlt werden. Letztlich wird dadurch ein sich hin- und herbewegendes
e lektromagnetisches Feld der gleichen Frequenz durch Überlagerung
der beiden Einzelsignale erzeugt.
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Weiterhin
ist in dem Deutschen Patent
DE 195 42 441 C2 eine weitere Spule in Form
einer Energiespule vorgesehen, die mit einer der Einzelantennen
einstückig
ausgebildet ist und gemeinsam mit dieser Einzelantenne angesteuert
wird. Es besteht also auch eine elektrische Verbindung zwischen
der Einzelantenne und der Energiespule und die beiden Spulen erzeugen
elektromagnetische Felder gleicher Frequenz und Phasenlage. Weiter
führt die
DE 195 42 441 C2 aus,
dass entweder niederfrequente oder hochfrequente Felder durch die
Antennen erzeugt werden können,
je nach Anordnung der Antennen am oder im Fahrzeug sowie gewünschter
Reichweite. Es bleibt aber dabei, dass alle Antennen stets Felder derselben
Frequenz erzeugen.
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Grundsätzlich können aber
auch die Antennen des Diebstahlsystems mit unterschiedlichen Frequenzen
betrieben werden. Bei dem allgemein bekannten PASE-System (PASE
= Passive Start and Entry-System), das als Zugangskontrollsystem
für Kraftfahrzeuge
von der Firma Siemens VDO entwickelt und vertrieben wird, sind hingegen
mehrere, räumlich
getrennte Antennen mit unterschiedlicher Auslegung vorgesehen: Hier
sind einerseits Antennen für
den LF-Bereich im Frequenzbereich von 50–125 kHz in Form von Luft-
oder Magnetkernspulen und andererseits Antennen für den UHF-Bereich im
Frequenzbereich von 300–900
MHz in Form von Dipol- oder Stabantennen vorgesehen. Durch diese hinsichtlich
ihres Frequenzbereichs unterschiedlich ausgebildeten Antennen können Funkverbindungen mit
unterschiedlichen Frequenzen zu einem Datenträger, beispielsweise einem aktiven
oder passiven Transponder, aufgebaut, was letztendlich zu einer besseren
und zuverlässigeren
Datenkommunikation führt
werden.
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Bei
diesen Systemen werden typischerweise 4 bis 8 LF-Antennen und 1 bis 4 UHF-Antennen verwendet,
die räumlich
an unterschiedlichen Stellen im Kraftfahrzeug angeordnet sind. Die
Verwendung voneinander räumlich
getrennter Antennen dient dem Zweck, eine Optimierung des Empfangs
der gesendeten Zugangscodesignalen zu erzielen. Es soll dadurch
eine noch größere Anzahl
von Antennen mit gleichem Frequenzbereich vermieden werden. Ferner
soll Steuerelektronik möglichst
einfach gehalten werden. Die verschiedenen Antennen sind je nach Anwendung
typischerweise an denjenigen Stellen des Pkws eingebaut, an denen
eine Zugangsberechtigungs-Anfrage
und eine Fahrtberechtigungs-Anfrage vorgenommen wird, wie zum Beispiel
im Bereich der Türen,
Heckklappe oder des Zündschlosses.
Diese Grundsätze
sind prinzipiell auch für
die vorliegende Erfindung anwendbar.
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Problematisch
an der vorgenannten Verwendung verschiedener und an unterschiedlichen
Orten im Kraftfahrzeug eingebauter Antennen, wie sie zum Beispiel
bei derzeitigen PASE-Systemen der Fall verwendet werden, ist aber,
dass mit den räumlich
verteilten Antennen einen hohen Kostenfaktor einher geht. Zudem
ist hierfür
auch eine sehr aufwändige Verkabelung
zu jeder einzelnen Antenne erforderlich.
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Eine
solche fernsteuerbare Zugangskontrolleinrichtung, die eine Sende-/Empfangseinrichtung mit
verteilten Antennen unterschiedlicher Frequenz aufweist, ist auch
in der Deutschen Offenlegungsschrift
DE 43 29 697 A1 beschrieben.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst
einfache und insbesondere eine möglichst
kostengünstige
Sende-/Empfangseinrichtung in einem elektronischen Diebstahlschutzsystem
anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
dass im Gegensatz zu bekannten Lösungen
die verschiedenartig ausgebildeten Sende-/Empfangsantennen des Diebstahlschutzsystems
nicht isoliert voneinander betrieben werden. Vielmehr erfolgt die
Datenkommunikation der Zugangscodesignale, die in einem ersten zugelassenen Frequenzband
sowie in zumindest einem zweiten, davon verschiedenen zugelassenen
Frequenzband erfolgt, nunmehr signaltechnisch korreliert. Ein jeweiliges
zugelassenes Frequenzband kann auch unterschiedliche Frequenzen
aufweisen, sofern diese die Grenzen dieses Frequenzbandes nicht überschreiten.
Ferner erfolgt die Datenkommunikation der Zugangscodesignale zumindest
teilweise über
gemeinsam genutzte Signalpfade innerhalb der Sende-/Empfangsantennen.
Es liegt also eine Wechselwirkung zwischen den Sende-/Empfangsantennen und
damit zwischen den von ihnen übertragenen oder
empfangenen Signalen vor, die die gemeinsame Nutzung von Systemressourcen
des Diebstahlschutzsystems ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß durch
ein zumindest teilweises bautechnisches Zusammenführen zumindest
eines Teils der beiden Sende-/Empfangsantennen erreicht. Damit kann durch
Einsparung von Verbindungsleitungen, Antennenbestandteilen und sonstigen
Komponenten eine wesentliche Vereinfachung des Systems und damit gleichzeitig
auch eine Kostenoptimierung erzielt werden. Weiterhin kann gegebenenfalls
auch eine funktionale Optimierung aufgrund von zusätzlichen Wechselwirkungseffekten
erreicht werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie
der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.
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Typischerweise
bezeichnet dabei das erste zugelassene Frequenzband ein LF-Frequenzband und
das zweite zugelassene Frequenzband ein HF-Frequenzband, insbesondere
ein HF-Frequenzband.
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Eine
spezielle Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass
die Datenkommunikation der Zugangscodesignale zumindest teilweise über gemeinsam
genutzte Signalpfade erfolgt und dass ferner eine Frequenzentkopplung
der Zugangscodesignale vorgenommen wird. Es können also vorteilhaft Signalpfade
gemeinsam genutzt werden und dadurch die Zahl der notwendigen Signalpfade
verringert werden. Eine eventuell störende gegenseitige Beeinflussung
von Zugangscodesignalen mit Frequenzen in einem unterschiedlichen
Frequenzband wird durch die vorgesehene Frequenzentkopplung vermieden.
Damit wird auch bei gemeinsamer Nutzung von Signalpfaden ein störungsfreier
Betrieb des Diebstahlschutzsystems bei Verwendung der Frequenzen
aller unterschiedlicher Frequenzbänder garantiert.
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Das
erfindungsgemäße Diebstahlschutzsystem
kann insbesondere so weitergebildet werden, dass zumindest eine
erste Sende-/Empfangsantenne und
zumindest eine zweite Sende-/Empfangsantenne,
also Sende-/Empfangsantennen, die für unterschiedliche Frequenzbänder ausgelegt
sind, über eine
elektrische Koppelschaltung mit einem gemeinsam genutzten Signalpfad
verbunden sind. Hierdurch ergibt sich wiederum der Vorteil, dass
Signalpfade gemeinsam genutzt werden und dadurch die Zahl der notwendigen
Signalpfade verringert werden kann. Die zwischen erster und zweiter
Sende-/Empfangsantenne
vorgesehene Koppelschaltung erfüllt
insbesondere den Zweck einer Entkopplung von Zugangscodesignalen
unterschiedlicher Frequenzbänder,
das heißt
die Koppelschaltung dient der Frequenzentkopplung der Zugangscodesignale.
Dazu kann insbesondere vorgesehen werden, dass die elektri sche Koppelschaltung
als Kopplungsnetzwerk mit Tiefpass-Charakteristik oder Bandpass-Charakteristik ausgebildet
ist.
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Die
vorgenannten Maßnahmen
dienen insbesondere einer signaltechnischen bzw. elektrischen Integration
der unterschiedlichen Sende-/Empfangsantennen bzw. deren Signalpfade.
Es kann aber eine noch weitergehende Optimierung des erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystems
durch eine zumindest teilweise bautechnische Integration zumindest eines
Teils der unterschiedlichen Sende-/Empfangsantennen erfolgen. Dies
kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass zumindest eine
erste und eine zweite Sende-/Empfangsantenne – also wiederum Sende-/Empfangsantennen
unterschiedlicher Frequenzbänder – auf ein
gemeinsames Trägerelement integriert
sind. Hierdurch ergeben sich erhebliche bauliche Vereinfachungen,
was insbesondere für
einen Einbau der Sende-/Empfangsantennen in Einbauräumen mit
geringen Ausmaßen
relevant ist, wie beispielsweise in einem Zündschloss, einem Türgriff oder
einem Außenspiegel.
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Die
Sende-/Empfangsantennen des Diebstahlschutzsystems können grundsätzlich wie
aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt ausgebildet
sein. Bevorzugt ist jedoch die erste Sende-/Empfangsantenne als
LF-Antenne, beinhaltend eine Spule mit einem Transformatorenblechkern, ausgebildet.
Die zweite Sende-/Empfangsantenne ist bevorzugt als HF-Antenne und insbesondere
als UHF-Antenne, beinhaltend eine Leiterplatte, ausgebildet. Dabei
kann insbesondere die Leiterplatte selbst als HF-Antenne verwendet
werden. Eine solche Maßnahme
ist aus herstellungstechnischen Gründen besonders einfach und
damit vorteilhaft zu realisieren.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen
dabei:
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1 eine
prinzipielle elektrische Schaltung zweier Sende-/Empfangsantennen
eines erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystems;
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2 eine
spezielle bauliche Anordnung zweier Sende-/Empfangsantennen eines Diebstahlschutzsystems
nach 1.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente
und Signale – sofern nichts
anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung der elektrischen Schaltung zweier
Sende-/Empfangsantennen 1, 2 eines erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystems.
Dieses ist zum Einbau in ein Fahrzeug vorgesehen und kann dazu verwendet werden,
Zugangsanfragen und/oder Fahrtberechtigungsanfragen in Form von
elektromagnetischen Zugangscodesignalen an einen mobilen Transponder zu übertragen
oder entsprechende Zugangscodesignale von einem solchen Transponder
zu empfangen.
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Dabei
ist eine erste Sende-/Empfangsantenne 1 vorgesehen, die
als LF-Antenne für
einen Frequenzbereich (erstes Frequenzband) von 50–125 kHz
ausgebildet ist. Diese Antenne 1 kann grundsätzlich in
Form einer Spule mit Ferritkern oder Transformatorblech realisiert
werden.
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Weiterhin
ist eine zweite Sende-/Empfangsantenne 2 vorgesehen, die
als UHF-Antenne für
einen Frequenzbereich (zweites Frequenzband) von 300–900 MHz
ausgelegt ist. Diese Antenne 2 kann grundsätzlich als
Dipol-Antenne ausgebildet sein. Als UHF-Antenne 2 kann
aber auch eine Stabantenne oder eine Loop-Antenne verwendet werden.
Bei einer solchen Loop- Antenne
beschreibt der Antennenteil eine geschlossene Schleife.
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Die
Sende-/Empfangsantennen 1, 2 sind über eine
elektrische Koppelschaltung 3 in Form eines Kopplungsnetzwerkes
signaltechnisch verbunden. Im Beispiel in 1 ist das
Kopplungsnetzwerk 3 als RC-Glied ausgebildet, dass heißt es weist
zumindest ein resistives Element und zumindest ein kapazitiven Element
auf. Dieses Kopplungsnetzwerk 3 dient zur Frequenzentkopplung
der Sende-/Empfangsantennen 1, 2, das heißt es wird
eine Trennung der Frequenzbänder
der Sende-/Empfangsantennen 1, 2 bewirkt.
Dies ist deshalb erforderlich, da die über die Sende-/Empfangsantennen 1, 2 übertragenen oder
empfangenen Signale über
eine gemeinsame Verbindungsleitung 4 als Signalpfad von
bzw. zu einem nicht dargestellten Steuergerät weitergeleitet werden. Als
Verbindungsleitung 4 wird beispielsweise ein Koaxialkabel
gewählt.
Als Kopplungsnetzwerk 3 ist im einfachsten Fall ein Netzwerk
mit Tiefpass- oder Bandpass-Charakteristik vorgesehen, um die einzelnen
Frequenzbänder
definiert voneinander trennen zu können. Aufgrund der stark unterschiedlichen
Frequenzbänder
von zum Beispiel einer LF-Antenne 1 und einer UHF-Antenne 2 ist
die Frequenzentkopplung sehr einfach zu realisieren.
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2 zeigt
eine spezielle Realisierungsform der gemeinsamen Sende-/Empfangsantennen 1, 2. Diese
sind im Beispiel in 2 auf ein gemeinsames Trägerelement 6,
wie beispielsweise eine Leiterplatte oder Platine, integriert. Dabei
ist die LF-Antenne 1 als Spule ausgebildet, die insbesondere
einen Transformatorenblechkern aufweisen kann. Die UHF-Antenne 2 wird
bevorzugt durch eine leitende Schicht auf der Leiterplatte 6 realisiert.
Zwischen LF-Antenne 1 und UHF-Antenne 2 ist ein
als Isolator ausgebildeter Abstandshalter 5 angeordnet.
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In 2 nicht
dargestellt ist die Ankopplung der gemeinsamen Verbindungsleitung 4 sowie
das Kopplungsnetzwerk 3. Das Kopplungsnetzwerk 3 ist vorzugsweise
ebenfalls auf dem Trägerelement 6 angeordnet.
Das Kopplungsnetzwerk 3 kann dabei diskret aufgebaut sein,
zum Beispiel durch einzelne diskrete Bauelemente, welche auf der
Trägerplatte 6 aufgelötet sind.
Alternativ kann das Kopplungsnetzwerk 3 auch als leitende
Schicht, welche die Widerstände,
Kapazitäten
und deren Verbindungsleitungen darstellen, direkt auf das Trägerelement 6 aufgebracht
werden. Alternativ kann das Kopplungsnetzwerk 3 auch in
Form einer integrierten Schaltung ausgebildet sein oder Bestandteil
einer integrierten Schaltung sein, welche entsprechend, zum Beispiel durch
Löten,
auf das Trägerelement 6 aufgebracht wird.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar.
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So
können
statt nur zwei Sende-/Empfangsantennen mit unterschiedlichem Frequenzbändern auch
mehr als zwei Sende-/Empfangsantennen
mit unterschiedlichem Frequenzbänder
vorgesehen sein. So können
beispielsweise auch mehrere UHF-Antennen
vorgesehen sein. Diese ermöglichen eine
verbesserte Lokalisierung eines Transponders, insbesondere bei Mehrwegeausbreitung,
und einen besseren Signal-Rausch-Abstand. Es können zum Beispiel 4 bis 8 LF-Antennen
und 1 bis 4 UHF-Antennen
verwendet werden, die jeweils an verschiedenen, geeigneten Stellen
des Fahrzeuges angeordnet werden können, wie bereits eingangs
erläutert.
Auch können
andere Arten geeigneter Antennenanordnungen als die hier beispielhaft
beschriebenen Ausgestaltungen verwendet werden. Ebenso können auch andere
gemeinsame Trägerelemente
für eine
bauliche Integration von zwei oder mehr Sende-/Empfangsantennen
verwen det werden. So kann insbesondere auch eine Sende-/Empfangsantenne
selbst als Trägerelement
für weitere
Sende-/Empfangsantennen
dienen.