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DE19957549C2 - Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems - Google Patents

Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems

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Publication number
DE19957549C2
DE19957549C2 DE19957549A DE19957549A DE19957549C2 DE 19957549 C2 DE19957549 C2 DE 19957549C2 DE 19957549 A DE19957549 A DE 19957549A DE 19957549 A DE19957549 A DE 19957549A DE 19957549 C2 DE19957549 C2 DE 19957549C2
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DE
Germany
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echo
code transmitter
motor vehicle
signal
transmitting
Prior art date
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DE19957549A
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Johannes Ilg
Wolfgang Piesch
Klaus Hofbeck
Martin Vossiek
Richard Roskosch
Patric Heide
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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Priority to FR0015204A priority patent/FR2801549B1/fr
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • GPHYSICS
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    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
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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

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Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Dieb­ stahlschutzsystems, bei denen der Zugang (Schließsystem) zu einem Kraftfahrzeug und die Benutzung (Wegfahrsperre) nur bei Nachweis einer Berechtigung ermöglicht wird.
Als Ersatz für die üblichen mechanischen Schließsysteme fin­ den elektronische, zumeist funkbasierte Schließsysteme, zu­ nehmend Einsatz. Ein derartiges funkbasiertes Schließsystem besteht aus einem elektronischen Schlüssel, einem sogenannten Codegeber (auch als ID-Geber oder ID-Tag bezeichnet) und min­ destens einer Sende- und Empfangseinheit im Kraftfahrzeug. Der Codegeber weist einen Transponder auf, der einen elektro­ nischen Code enthält, der von einer oder mehreren Sende- und Empfangseinheiten per Funk abgefragt wird.
Verschiedene berührungslose Übertragungsarten sind derzeit in der Automobiltechnik üblich, wie beispielsweise Niederfre­ quenzsysteme im Frequenzbereich von 125 kHz, bei denen die Signale über Spulen ausgesendet und empfangen werden. Es sind auch Hochfrequenzsysteme bei 433 MHz oder 868 MHz üblich.
Ganz allgemein können zur Übertragung von Signalen Mikrowel­ lensysteme oder Radarsysteme verwendet werden. Deren Vorteil ist es, daß sie so breitbandig moduliert werden können, daß mit ihnen eine Entfernungs- oder Abstandsmessung nach dem Ra­ darprinzip durchgeführt werden kann. Die Abstandsmessung mit Mikrowellen basiert im wesentlichen darauf, daß ein Radarsig­ nal in Richtung des Meßobjekts ausgesendet, an diesem reflek­ tiert und nach einer Laufzeit t als reflektiertes Signal wie­ der empfangen wird. Durch Auswerten der Phasen- oder Zeitdif­ ferenz zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal kann dann auf die Objektentfernung oder auch auf Entfernungs­ änderungen geschlossen werden. Neben der Pulslaufzeitmessung ist zur Entfernungsmessung auch die Frequenzmodulation (soge­ nannte FM-CW-Verfahren = frequency modulated continous wave) gebräuchlich. Die allgemeinen Radarmeßprinzipien sind bei­ spielsweise in J. Detlevsen "Radartechnik", Springer-Verlag, Berlin, 1989 beschrieben.
Werden solche Funk- oder HF-Übertragungsverfahren zum Über­ tragen von Fernsteuersignalen bei fernsteuerbaren Schließsys­ temen oder Diebstahlschutzsystemen für Kraftfahrzeuge verwen­ det, so ist es bei diesen funkbasierten Schließsystemen sehr wichtig, daß der Ort des Codegebers bekannt ist, um auch al­ len Sicherheits- und Komfortanforderungen gerecht zu werden. Insbesondere die Information, ob sich der Schlüssel, mit dem das System fernzubedienen ist, innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet, ist von entscheidender Bedeutung, ob die Türen entriegelt oder die Wegfahrsperre gelöst werden soll.
Eine Möglichkeit einer Innen-/Außenraumdetektion besteht darin, die mittlere übertragene Leistung der Funksignale aus­ zuwerten. Bei Niederfrequenzsystemen gelingt dies recht gut, erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand bei Antennendesign und Antennenanbringung und oft spezielle Anpassungen an un­ terschiedliche Kraftfahrzeugtypen.
Hierzu ist jedoch ein großer Aufwand in bezug auf erhöhte An­ zahl von Sende- und Empfangseinheiten und im Bezug auf deren notwendige Entfernungsmeßgenauigkeit notwendig.
Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (DE 44 09 167 C1) weist eine Abstandsdetektiereinheit auf, die den Abstand zwischen Kraftfahrzeug und Codegeber unabhängig vom Frage-Antwort- Dialog mißt. Der Frage-Antwort-Dialog selber findet bei einer festen Trägerfrequenz statt und stellt nur die Überprüfung der Berechtigung sicher. Eine genaue Position des Codegebers wird nicht ermittelt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 198 25 702 A1 ist eine Radar- Abstandssensorik bekannt, bei der mit Radarsignalen ein Ab­ stand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug gemessen wird. Die Antenne eines Diebstahlschutzsystems kann für die Ab­ standsmessung verwendet werden. Abstandsmessung und Zugangs­ kontrolle sind jedoch voneinander getrennte Verfahren.
Bei einem weiteren, bekannten Diebstahlschutzsystem (FR 2 749 607 A1) wird das Annähern einer Person mit Hilfe des Doppler- Effekts erkannt. Nur wenn sich eine Person nähert, wird ein Frage-Antwort-Dialog durchgeführt und das empfangene Codesig­ nal ausgewertet. Hierbei kommt es nicht auf den Abstand an, sondern daß sich eine Person dem Kraftfahrzeug nähert. Nähe­ rungserkennung und Berechtigungsprüfung sind ebenfalls von­ einander getrennte Verfahren.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Diebstahlschutzsystem zu schaffen, mit dem eine verbesserte Innen-/Außenraumunter­ scheidung vorgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Pa­ tentansprüche 1 und 6 gelöst. Dabei wird eine Sende- und Empfangseinheit im Kraftfahrzeug verwendet, die Sendesignale aussendet und daraufhin auf Echosignale wartet. Einer Auswer­ teeinheit werden alle empfangenen Echosignale zugeleitet. Diese ermittelt dann anhand des Echoprofils die Position des Codegebers. Daraufhin können dann entsprechende Elemente, wie eine Zentralverriegelungsanlage oder eine Wegfahrsperre ge­ steuert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen wiedergegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem, das in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Diebstahlschutzsystems nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Frequenzspektrum eines von einer Empfangseinheit des Diebstahlschutzsystems gemessenen Echosignals,
Fig. 4A bis 4F empfangene Echoprofile zum Ermitteln einer Position des Schlüssels, und
Fig. 5A bis 5D Frequenzspektren der Echoprofile zum Deko­ dieren des empfangenen Echosignals.
Ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug 10 (Fig. 1) weist eine Sende- und Empfangseinheit (in Fig. 2 näher dar­ gestellt) auf, die im Fahrzeug 10 beispielsweise am Innen­ spiegel/Rückspiegel 17 angeordnet ist. Diese Sende- und Emp­ fangseinheit 20 sendet bei Bedarf oder ständig Sendesignale aus und wartet daraufhin auf den Empfang von reflektierten Signalen (im folgenden als Echosignale bezeichnet). Die Sen­ designale werden im Mikrowellenbereich ausgesendet. Daher werden sie an Objekten zum Teil oder vollständig reflektiert oder auch mehrfach reflektiert und zu der Empfangseinheit zu­ rückübertragen.
Falls ein tragbarer Codegeber 30 mit einem Transponder im Wirkungsbereich der Sende- und Empfangseinheit 20 (d. h. in­ nerhalb der Reichweite) angeordnet ist und ein Sendesignal empfängt, so sendet er automatisch ein moduliertes Codesignal zurück (infolge eines aktiven Reflektors, der im Fachjargon auch Backscatterer bezeichnet wird). Das ausgesendete Sende­ signal wird bei Verwendung des bekannten FM-CW-Radarver­ fahrens mit den reflektierten Signalen gemischt. Somit erhält man ein niederfrequentes Meßsignal, das als Echosignal mit seinem Echoprofil in den Fig. 3 und 4 jeweils dargestellt ist.
Durch die Modulation wird das Codesignal z. B. aus dem Basis­ band 41 in einen anderen Frequenzbereich (z. B. ein Seitenband 42, 42') umgesetzt. Da diese Codesignale auch im Mikrowellen­ bereich liegen, werden auch sie zum Teil mehrfach reflektiert und von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen.
In der Fig. 3 ist ein Frequenzspektrum von Echosignalen dar­ gestellt, die von der Sende- und Empfangseinheit 20 nach dem bekannten FM-CW-Radarprinzip bereits gemischt wurden und als Meßsignale (Echosignale) empfangen werden. Die Hüllkurve al­ ler Amplituden â der Echosignale über dem gesamten Frequenz­ bereich oder auch nur über einen Ausschnitt daraus wird hier als Echoprofil bezeichnet, das ausgewertet wird. Es werden also Amplituden â, Phasen ϕ und Frequenz f der Echosignale gemessen und in einer Recheneinheit weiterverarbeitet.
Die Sende- und Empfangseinheit 20 kann nach dem aus der Ra­ dartechnik bekannten Prinzips des FM-CW-Verfahrens (Frequency Modulation - Continous Wave) arbeiten. Dabei wird die Sende­ frequenz innerhalb eines vorgegebenen Bereichs geändert. Aus einer Messung der Frequenzdifferenz Δf zwischen Sendefre­ quenz und Empfangsfrequenz kann eine Entfernung eines Objekts ermittelt werden. Die empfangene Frequenz f ist also propor­ tional einer Entfernung.
Das erste Maximum (in Fig. 3 am nächsten zur Modulationsfre­ quenz fM liegend) des Seitenbands 42 ist ein direktes Echo­ signal vom Codegeber 30. Die weiteren Maxima stellen mehrfa­ che Reflexionen an Objekten dar. Ihre Laufzeit bis zur Sende- und Empfangseinheit 20 ist größer. Daher liegen sie bei einer höheren Frequenz.
In dem Frequenzbereich um die Mischfrequenz von 0 Hz (auch als Basisband 41 bezeichnet), befinden sich die unmittelbar an Objekten, wie Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 oder sons­ tigen, in der Nähe des Kraftfahrzeugs 10 befindlichen Objek­ ten reflektierten Echosignale. Diese Echosignale im Basisband 41 sind jedoch für die Erfindung weniger von Interesse.
Infolge der Frequenzumsetzung durch die Modulation des Code­ gebers 30 befinden sich im oberen Frequenzbereich (Seitenband 42 und 42' bei Zweiseitenbandmodulation) Echosignale, die als Echoprofil (Verteilung der Echosignale über Frequenz f und/oder Zeit t) zur Auswertung der Echosignale herangezogen werden. Infolge der Modulation (vorzugsweise Frequenzmodula­ tion) ergeben sich zwei Seitenbänder 42 und 42', die symmet­ risch zu der Modulationsfrequenz fM liegen. Da die vom Code­ geber 30 ausgesendeten Echosignale ebenfalls z. T. mehrfach an Objekten reflektiert werden, werden über der Frequenz f meh­ rere Maximalwerte erhalten, deren zugehörige Frequenzlage je­ weils eine Entfernung zu einem Objekt widerspiegeln. Das E­ choprofil eines Seitenbands 42 oder 42' genügt, um eine Aus­ wertung in einer Auswerteeinheit, wie einem Mikroprozessor 27 vorzunehmen.
In der Auswerteeinheit wird das Echoprofil hinsichtlich der Berechtigung des Codegebers 30 (d. h. stimmt das Codesignal mit einem erwarteten Codesignal überein) und/oder nach der Position des Codegebers 30 ausgewertet. Falls der Codegeber 30 berechtigt ist, so werden abhängig vom Ort/Position des Codegebers 30 entsprechende Aktionen, wie Entriegeln der Tür­ schlösser, Lösen der Wegfahrsperre, Schließen der Fenster, Verriegeln der Türschlösser, Ent-/Verriegeln des Kofferraums, Ent-/Verriegeln des Tankdeckels, usw. gesteuert.
Um Sicherheits- und Komfortanforderungen gerecht zu werden, ist es bei solchen Diebstahlschutzsystemen sehr wichtig, daß der Ort oder die Position des Codegebers 30 bekannt ist. Ins­ besondere die Information, ob sich der Codegeber 30 innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befindet, ist von ent­ scheidender Bedeutung. Der Fahrer soll sich nicht unabsicht­ lich aus dem Kraftfahrzeug 10 ausschließen können, wenn er den Codegeber 30 im Kraftfahrzeug 10 vergißt. Weiterhin müs­ sen noch im Kraftfahrzeug 10 befindliche Codegeber 30 deakti­ viert werden, falls ein zweiter Codegeber 30 im Kraftfahrzeug 10 vergessen und das Kraftfahrzeug 10 mit einem ersten Code­ geber 30, der sich außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befindet, korrekt verriegelt wurde.
Kinder oder Unberechtigte - ohne gültigen Codegeber 30 - dür­ fen nicht in der Lage sein, das Kraftfahrzeug 10 zu starten, wenn sich der Berechtigte mit seinem gültigen Codegeber 30 noch in der Nähe, aber außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befin­ det. D. h. das Kraftfahrzeug 10 darf nicht gestartet werden, wenn sich kein gültiger Codegeber 30 innerhalb des Kraftfahr­ zeugs 10 befindet.
Ob einem Dritten mit gültigem Codegeber 30 im selben Fall die Starterlaubnis erteilt werden kann, wird von einem Sicher­ heits- oder Komfortkonzept abhängig gemacht.
Damit die Position des Codegebers 30 und damit die Innen- /Außenraumerkennung des Codegebers 30 bewerkstelligt wird, werden entfernungsmessende Mikrowellensysteme verwendet, die mit Echoprofilen (wie in den Fig. 3 und 4A bis 4F darge­ stellt) arbeiten. Echoprofile stellen die Stärke (Amplitude â) der Reflexionen des ausgesendeten Sendesignals in Abhän­ gigkeit von einem auf die Position der Sende- und Empfangs­ einheit 20 bezogenen Entfernungsmaß dar. Die Maxima in einem solchen Echoprofil können reflektierenden Objekten oder Re­ flektoranordnungen zugeordnet werden, wobei aus der Position der Maxima die Objektentfernungen und aus Form des Echopro­ fils sowie Amplitude â der Maxima die Reflexionseigenschaften der Objekte bestimmt werden können.
Die Ermittlung der Maxima und ihrer Merkmale (z. B. Position, Amplitude â und Form) erfolgt entweder durch analoge oder di­ gitale Schaltungen (Schwellen- oder Spitzenwertdetektoren, Komparatoren, Zähler, Filter, o. ä.) oder im Anschluß an eine digitale Aufzeichnung des Echoprofils mittels einer Rechen­ einheit. Das Ermitteln von Maxima und Erfassen von Signalver­ läufen sind allgemein bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sendet die Sende- und Empfangseinheit 20 Sendesignale aus. Ein Codegeber 30 wirkt als aktiver Reflektor (Backscattering), der empfangene Signale moduliert und wieder zurücksendet. Daher sind die von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangenen Echosignale Re­ flexionen der Sendesignale, direkt vom Codegeber 30 (Frei­ raumübertragung) als modulierte Signale empfangene Signale oder von reflektierten Codesignalen, die den Weg zwischen dem Codegeber 30 und der Sende- und Empfangseinheit 20 über Umwe­ ge, also über Reflexionen an anderen Objekten, zurückgelegt haben.
Durch eine geeignete, etwa wie in der nicht vorveröffentlich­ ten deutschen Patentanmeldung 199 46 161.9 beschriebenen Mo­ dulation des Codegebers 30, können direkte Reflexionen (Sen­ de- und Empfangseinheit 20 - Objekt - Sende- und Empfangsein­ heit 20; vgl. Basisband 41 in Fig. 3) für die Auswertung un­ terdrückt werden und werden daher im folgenden nicht weiter berücksichtigt.
Für die Positionsbestimmung genügt es, eines der beiden Sei­ tenbänder 42 oder 42' aus der Fig. 3 auszuwerten. Ein solches Seitenband 42 oder 42' ist als Echoprofil beispielhaft in der Fig. 4A dargestellt. Es sei angenommen, daß bei dem Beispiel nach Fig. 4A keine Reflexionen an Objekten vorhan­ den sind. Das Echosignal des Codegebers 30 gelangt direkt zur Sende- und Empfangseinheit 20. Um die Darstellung darüber hinaus einfach zu halten, werden etwaige Einflüsse einer zu­ sätzlichen Modulation (zusätzlich zu der Modulation auf der die Entfernungsmessung beruht), die ein anderes Aussehen des Echoprofils verursachen würden, als kompensiert betrachtet. Durch eine solche Kompensation kann im Prinzip jede Radar- oder Mikrowellen-Entfernungsmessung auch zu einem modulierten aktiven Reflektor auf ein solches Profil überführt werden.
Die Breite δax des Echosignals vom Codegeber 30 ist umgekehrt proportional zu der Bandbreite B des Sendesignals. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4A liegt ein einziges Maximum im Bereich von etwa 2 m Entfernung. Da sonst keine Maxima vorhanden sind, ergibt sich folglich, daß der Codegeber 30 etwa zwei Meter entfernt von der Sende- und Empfangseinheit 20 angeordnet ist.
In Fig. 4B ist ein Echoprofil dargestellt, in dem neben dem direkten Signal (größte Amplitude) des Codegebers 30, der sich hier in einer Entfernung von etwas mehr als 2 Metern be­ findet, zwei längere Reflexionswege (kleinere Amplituden) mit etwa 5,5 und 9,5 Metern Entfernung auftreten (entsprechend Objekten, an denen die Signale reflektiert werden). Fig. 4C zeigt eine ähnliche Situation, nur daß hier der direkte Über­ tragungsweg zwischen Codegeber 30 und Sende- und Empfangsein­ heit 20 von einem Objekt abgeschattet wurde, da kein einziges ausgeprägtes Maximum vorhanden ist.
Fig. 4D zeigt eine Meßsituation mit sehr vielen Reflexions­ wegen, die in ihrem Abstand so dicht beieinanderliegen, daß sie aufgrund der begrenzten Auflösung (durch die Breite δax eines Echos bestimmt) nicht mehr als einzelne, separate Echos feststellbar sind.
Anhand der Fig. 4A bis 4D wird deutlich, daß die Ausprä­ gung des Echoprofils stark von der jeweiligen Meßsituation und der Umgebung abhängig ist. Für die Erfindung ist es daher wichtig, daß eben diese Ausprägung des Echoprofils im Hin­ blick auf eine Innen-/Außenraumunterscheidung des Codegebers 30 ausgewertet wird. Diese Auswertung kann allein zu einer Innen-/Außenraumunterscheidung genutzt werden.
Es kann aber auch Entfernungsmeßverfahren, die auf Entfer­ nungsmeßwerten und/oder der übertragenen Leistung basieren, ergänzen, um die Position des Codegebers 30 zu ermitteln.
Wird ein Codegeber 30, der sich im Fahrgastraum des Kraft­ fahrzeugs 10 befindet, von einer Sende- und Empfangseinheit 20, die sich ebenfalls im Fahrzeuginnenraum befindet, abge­ fragt, so ist es charakteristisch, daß an den Innenraumwänden und an der Inneneinrichtung zahlreiche Reflexionen auftreten (beispielhaft das Echoprofil, wie es in den Fig. 4C und 4F dargestellt ist). Derartigen "Innenraum-Echoprofile" haben keine ausgeprägten und gesondert Maxima, sondern viele Ampli­ tudenerhöhungen über den gesamten, interessierenden Frequenz­ bereich und somit auch über die gesamte interessierende Ent­ fernung, innerhalb derer sich der Codegeber 30 aufhalten soll, um Einheiten im Kraftfahrzeug 10 zu steuern.
Charakteristisch ist bei dem Echoprofil nach den Fig. 4C und 4F, daß die Amplituden â der Echos im Mittel nur sehr we­ nig über die Entfernung abnehmen, was damit begründet werden kann, daß der Fahrzeuginnenraum durch die Karosserie zu allen vier Seiten (zumindest im unteren Teil) begrenzt ist. Dadurch wird ein großer Teil der Mikrowellenstrahlung im Innenraum hin und her reflektiert und erst langsam durch Absorbtion ge­ dämpft. Die Mikrowellenstrahlung kann lediglich durch nicht­ reflektierende Objekte, wie Fenster oder Schiebedach unmit­ telbar entweichen.
Befindet sich der Codegeber 30 dagegen im Außenraum, d. h. au­ ßerhalb des Kraftfahrzeugs 10, so ist die Signalübertragungs­ situation und somit das Echoprofil im allgemeinen deutlich anders (Echoprofil wie in den Fig. 4B und 4F dargestellt; Sende- und Empfangseinheit 20 befindet sich außen am Kraft­ fahrzeug 10). Eine enge Begrenzung durch reflektierende Flä­ chen liegt hier in aller Regel nicht vor. Auch durch mehrere eng beieinander parkende Kraftfahrzeuge wird kein weitgehend abgeschlossener Reflexionsraum erzeugt. Infolgedessen sind ausgeprägte Maxima vorhanden. Üblicherweise entsprechen die Echoprofile im Außenraum daher in der Art denen, wie sie in den Fig. 4A, 4B oder 4F dargestellt sind. Es treten hier also typischerweise weit weniger Reflexionen auf, wobei die Echos aus größerer Entfernung zudem in aller Regel deutlich abgeschwächt empfangen werden.
Die erfindungsgemäße Ermittlung der Position des Codegebers 30 und somit der Unterscheidung, ob sich der Codegeber 30 im Innen- oder Außenraum befindet, erfolgt derart, daß die ge­ messenen Echoprofile hinsichtlich ihrer Ausprägung klassifi­ ziert werden (beispielsweise Fig. 4A, 4B oder 4E: Codege­ ber 30 befindet sich im Außenraum; Fig. 4C, 4D und 4F: Co­ degeber 30 befindet sich im Innenraum).
Für diese Art der Klassifikation stehen eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung. Eine Möglichkeit besteht z. B. darin, die Amplituden â des Echoprofils an mehreren Stellen zu messen und diese Werte oder aus diesen Werten abgeleitete Werte in ein neuronales Netz zu geben, das zuvor mit einer Vielzahl von Beispieldaten trainiert wurde, um zwischen Echo­ profilen mit dem Codegeber 30 im Innenraum und im Außenraum zu unterscheiden. Am Ausgang des neuronalen Netzes steht die Entscheidung zur Verfügung, ob es sich bei den Eingangsdaten um ein Echoprofil des Innenraums oder eines des Außenraums handelt.
Zur Verbesserung des Klassifikationsergebnisses könnten die Trainingsdaten für unterschiedliche Kraftfahrzeuge oder In­ nenraumtypen getrennt gewonnen und eintrainiert werden. Das neuronale Netz könnte auch mit gemischten Meßdaten von unter­ schiedlichen typischen Kraftfahrzeuginnenräumen trainiert werden, um so im Mittel über alle Fahrzeugtypen gute Klassi­ fikationsergebnisse zu erhalten.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Merkmale aus dem E­ choprofilen zu Extrahieren und diese Merkmale als Eingangsda­ ten für einen Klassifikator zu verwenden. Günstige Merkmale sind Position der Maxima und Größe der Amplituden â sowie Formfaktoren, wie etwa die Breite der Maxima. Das Klassifi­ zieren von Echoprofilen ist bereits bekannt und in der US- Patentschrift 5,587,969 eingehend beschrieben. Daher wird hier nicht mehr näher darauf eingegangen.
Als Klassifizierungssverfahren werden hier, neben anderen, insbesondere Fuzzy-Algorithmen vorgeschlagen. Für die vorlie­ genden Anwendungen müßten die Regeln entsprechend der obigen Spezifika der Echoprofile angepaßt werden. Die Regeln für die Klassifikation ergeben sich aus dem physikalischen Beugungs-, Streuungs- sowie Reflexions- und Transmissionsgesetzen, die auf die jeweilige Meßsituation angewendet werden müssen oder auch aus Erfahrungswerten, die aus Beispielmessungen gewonnen wurden.
Eine verbesserte Innen- und Außenraumunterscheidung ergibt sich dadurch, daß die erfindungsgemäße Echoprofilklassifika­ tion zusätzlich mit einer Positionsbestimmung basierend auf einer Triangulationsmessung und/oder der bekannten Pegelaus­ wertung (mittlere übertragene Leistung) kombiniert wird. Al­ lerdings gelingt bei Mikrowellensystemen eine Innen-/Außen­ raumdetektion über die mittlere übertragene Leistung bedeu­ tend schlechter, da Mikrowellen sehr stark an Objekten inner­ halb und außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 reflektiert werden und die einfachen und bekannten Gesetze der Ausbreitungsdämpfung von elektromagnetischen Wellen im freien Raum nicht mehr sinnvoll als die Basis für Leistungsvergleiche und Leistungs­ bewertungen verwendet werden können.
Läßt es die Echoprofilform oder die Meßbandbreite nicht zu, daß das Maximum des ersten Echos sicher detektiert werden kann, so ist es sinnvoll, die Entfernung des Echos mit dem kürzesten Übertragungsweg basierend auf seiner linken An­ stiegsflanke zu bestimmen und mit dem so bestimmten Entfer­ nungswert die räumliche Positionsbestimmung durchzuführen. Auch wenn davon ausgegangen werden muß, daß nicht in jedem Fall das Echo im gemessenen Echoprofil mit der kürzesten Ent­ fernung direkt auf dem kürzesten Wege vom Codegeber 30 zur Sende- und Empfangseinheit 20 übertragen wurde, können auch die ggf. falschen Positionswerte dazu herangezogen werden, die erfindungsgemäße Klassifikation bezüglich ihrer Entschei­ dung Innen-/Außenraum zu unterstützen. Das Ergebnis der ge­ samten Messung und der anschließenden Klassifikation ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß, das angibt, wie hoch die Wahrschein­ lichkeit ist, daß sich der Codegeber 30 im Innenraum oder im Außenraum befindet. Je mehr Referenzmuster dem neuronalen Netz zur Verfügung stehen, desto besser ist die Genauigkeit der Aussage.
Eine weiter verbesserte Innen- und Außenraumunterscheidung ist dadurch zu erzielen, daß die Echoprofile mehrerer Sende- und Empfangseinheiten 20 gemeinsam in der Innen/Außenraum­ klassifikation ausgewertet werden. Die Klassifikation kann wiederum direkt auf den abgetasteten Echoprofilen oder auf Merkmalen (Amplitude, Frequenz und Breite δax des Maximums) der Echoprofile beruhen.
Dies soll anhand der beispielhaften Meßsituation aus den Fig. 4E und 4F erläutert werden. Hierbei wird angenommen, daß zwei Sende- und Empfangseinheit 20 im Kraftfahrzeug ver­ teilt angeordnet sind. Eine Sende- und Empfangseinheit 20 ist am Rückspiegel 17 im Innenraum (entsprechend Fig. 4F; maßgebliche Meßrichtung längs durch die gesamte Breite des In­ nenraums; daher hier als Innenraumsensor bezeichnet) und eine an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 10 in der Zierleiste (entsprechend Fig. 4E; maßgebliche Meßrichtung Halbraum vom Kraftfahrzeug 10 weg; daher hier als Außenraumsensor bezeich­ net) angeordnet. Beide Sende- und Empfangseinheiten 20 fragen den Codegeber 30 ab, d. h. sie senden jeweils ein Sendesignal aus.
Jede Sende- und Empfangseinheit 20 empfängt jeweils ein Echo­ profil (Fig. 4E bzw. 4F), die nun ausgewertet werden. Be­ trachtet man die Echoprofile nur einzeln, so läßt das Echo­ profil des Außenraumsensors gemäß Fig. 4E nach den oben be­ schriebenen Klassifikationsverfahren darauf schließen, daß der Codegeber 30 sich im Außenraum befindet, da separate und ausgeprägte Maxima vorliegen.
Das Echoprofil des Innenraumsensors gemäß Fig. 4F legt hin­ gegen nahe, daß der Codegeber 30 im Kraftfahrzeug 10 liegt, da keine ausgeprägten Maxima vorliegen.
Vergleicht man die Amplitudenwerte innerhalb der Echoprofile und den Entfernungsbereich der jeweiligen Echosignale, so fällt auf, daß das Außenraumechoprofil gemäß Fig. 4E in ei­ ner deutlich kürzeren Entfernung sehr große Amplitudenwerte annimmt. Berücksichtigt man den Anbringungsort und die Richt­ diagramme der Sende- und Empfangseinheit 20 an der Außenseite des Kraftfahrzeugs, so ist es aufgrund der physikalisch mög­ lichen oder plausibelsten Signalübertragungsregel sehr wahr­ scheinlich, daß sich der Codegeber 30 im Außenraum befindet.
Für die sichere Unterscheidung zwischen Innenraum und Außen­ raum ist es vorteilhaft, die Meß- und Auswerteergebnisse vo­ rangegangener Messungen als Referenzmuster in einem Speicher zu speichern und bei den aktuellen Messungen zu berücksichti­ gen. Relevante Größen sind hierbei beispielsweise Orts- und Amplitudenänderungen und Änderungen bezüglich der Ausprägung des Echoprofils. Mitunter führt auch schon eine einfache Mit­ telung von Meßdaten oder Auswerteergebnissen zu einer deutli­ chen Verbesserung der Meßsicherheit. Besonders gute Ergebnis­ se werden erzielt, wenn zum Auswerten der Meßergebnisse ein neuronales Netz verwendet wird.
Die Echosignale können mit Hilfe eines Klassifikators einer Position des Codegebers 30 entsprechend einer Innenraum- oder einer Außenraum-Position zugeordnet werden. Der Klassifikator entscheidet also, ob sich der Codegeber 30 innen oder außen befindet. Die exakte Entfernung des Codegebers 30 von der entsprechenden Sende- und Empfangseinheit 20 braucht er nicht zu bestimmen.
Für die Sende- und Empfangseinheit 20 werden vorzugsweise Mikrowellensysteme verwendet, die bei Frequenzen von 2,4 GHz, 5,8 GHz 9,5 GHz oder 24 GHz arbeiten. Der Vorteil von solchen Mikrowellensystemen besteht darin, daß sie so breitbandig mo­ duliert werden können, daß mit ihnen eine Entfernungsmessung nach dem Radarprinzip gut durchgeführt werden kann. Dies schlägt sich in den Echoprofilen nieder.
Breitbandig bedeutet dabei, daß eine Oszillatorfrequenz in­ nerhalb eines relativ großen Frequenzbandes beim Senden oder Empfangen variiert und de- oder moduliert wird. Dies steht im Gegensatz zur typischen Modulation, bei der bei einer festen Trägerfrequenz moduliert und demoduliert wird.
Die Sende- und Empfangseinheit 20 kann auch mit anderen e­ lektromagnetischen Wellen, wie beispielsweise optischen Wel­ len arbeiten. Ebenso sind Ultraschall-Signale als Sendesigna­ le möglich. Grundlage für alle Übertragungsarten sind die physikalischen Beugungs-, Streuungs- sowie Reflexions- und Transmissionsgesetze, die auf die jeweilige Meßsituation an­ gewendet werden müssen.
In der Fig. 1 sind mögliche Anbringungsorte der Sende- und Empfangseinheit 20 im Kraftfahrzeug 10 angegeben. Vorzugswei­ se befinden sich Sende- und Empfangseinheiten 20 in der Fah­ rertür 11 (mit zwei Sende- und Empfangseinheit 20, nämlich einem Außenraumsensor und einem Innenraumsensor) und/oder der Beifahrertür 12. Falls Fondtüren 13, 14 vorhanden sind, so können dort ebenfalls jeweils zwei Sende- und Empfangseinhei­ ten 20 angeordnet sein. Eine Sende- und Empfangseinheit 20 kann am Innenspiegel 17, eine in der Hutablage 16 und eine am Heck in der Nähe des Kofferraums 15 angeordnet sein.
Die Sende- und Empfangseinheit 20 sendet auf Aufforderung (beispielsweise Betätigen eines Schalters oder Türgriffs am Kraftfahrzeug 10), ständig intermittierend oder bei Annähern einer Person sein Sendesignal in eine Vorzugsrichtung aus. Falls der Codegeber 30 das Sendesignal empfängt, so sendet er ein Codesignal zurück. Codesignal und Reflexionen sowohl des Sendesignals als auch des Codesignals an Objekten ergeben den typischen Frequenzverlauf (Frequenzspektrum) des Echosignals, dessen Profil von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen und in der Auswerteeinheit ausgewertet wird.
In Fig. 2 sind ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau einer Sende- und Empfangseinheit 20 und eines Codegebers 30 darge­ stellt. Der Anbringungsort und die Anzahl der Sende- und Emp­ fangseinheiten 20 ergeben sich aus der Fahrzeuggeometrie und den gewünschten Anforderungen hinsichtlich Erfassungsbereich, in dem sich der Codegeber 30 aufhalten sollte, und hinsicht­ lich des Tragekomforts des Codegebers 30. Vorteilhaft ist bei der Beurteilung des Echoprofils, daß durch das Echoprofil die Anforderungen an die Entfernungsmessung (Meßgenauigkeit und notwendige Anzahl von Meßstellen) deutlich verringert werden können.
Die Hochfrequenzmodule der Sende- und Empfangseinheit 20 sind so ausgelegt, daß sie Echoprofile der oben beschriebenen Art liefern können. Ausgeführt sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Sende- und Empfangseinheiten 20 nach dem bekannten FM-CW-Radarprinzip (Frequency Modulated Continous Wave). Bei diesem FM-CW-Verfahren wird ein linear oder stufenweise fre­ quenzmoduliertes Radarsignal ausgesendet (die Sendefrequenz wird verändert, während die Empfangsfrequenz fest bleibt). Das Sendesignal wird mit dem Empfangssignal gemischt. Das FM- CW besitzt bei kommerziellen Radarsendern die größte Verbrei­ tung und ist daher so gut bekannt, daß hier nicht näher dar­ auf eingegangen werden braucht.
Die Sende- und Empfangseinheit 20 besteht aus einem frequenz­ verstimmbaren Oszillator 21 (VCO), einem HF-Verstärker 22 (HFA), einem Transceiver 23 (TRX), einer Antenne 24 (ANT), einem Bandpaßfilter 25 (FLT) und einem Mikroprozessor 27 (µP), vor den ein Analog-Digital-Wandler 26 (A/D) geschaltet ist. Der Mikroprozessor 27 dient als Auswerteeinheit oder Klassifikator, in dem die Echoprofile ausgewertet und die o­ ben beschriebenen Echoprofilklassifikation durchgeführt wird. Sie kann aber auch in einem Zentralrechner für mehrere Sende- und Empfangseinheiten 20 durchgeführt werden.
Das Ergebnis dieser Klassifikation sowie die ermittelte Ent­ fernung des Codegebers 30 und die Amplitude â des Echosignals mit der kurzen Laufzeit werden einem Zentralrechner im Kraft­ fahrzeug 10 zugeführt, der die Daten aller Sende- und Emp­ fangseinheiten 20 sammelt und weiterverarbeitet.
Bei der Klassifikation des Echoprofils wird die Position des Codegebers 30 relativ zum Fahrzeug durch Berücksichtigung ei­ ner oder mehrerer Entfernungsmeßwerte, die von den Sende- und Empfangseinheiten 20 geliefert werden, in deren Erfassungsbe­ reich sich der Codegeber 30 befindet, bestimmt. Dieser Posi­ tionswert oder auch mehrere Werte möglicher Positionen sowie die Klassifikationsergebnisse der ersten Echoprofilklassifi­ kation und die Amplitudenwerte der relevanten Echos und Er­ gebnisse von zurückliegenden Messungen werden der zentralen Auswerteeinheit zugeführt, die letztendlich entscheidet, ob sich der Codegeber 30 innerhalb oder außerhalb des Kraftfahr­ zeugs 10 befindet. Die Verteilung der einzelnen Auswertevor­ gänge kann natürlich auch andersartig auf einen oder mehreren Prozessoren verteilt werden.
Der Zentralrechner kann auch entscheiden, ob nur Fahrertür 11, Beifahrertür 12, alle Türen 11-14 oder nur der Koffer­ raum ent- oder verriegelt werden soll. Dies hängt davon ab, welche der an der Kraftfahrzeug-Karosserie verteilt angeord­ neten Sende- und Empfangseinheiten 20 die Position des Code­ gebers 30 sicher erkannt hat, d. h. bei welcher die größte Amplitude â oder die kürzeste Signallaufzeit zwischen Aussen­ den des Sendesignals und Empfang des Echosignals gemessen wurde.
Der Codegeber 30 weist eine Antenne 31 (ANT) auf, die mit ei­ nem HF-Schalter 32 (RF-Switch) und einem eigenen und für den Codegeber 30 charakteristischen Taktgeber 33 (ID-Taktgeber) verbunden ist. Mit einem Hochfrequenz-Detektor 34 (GHz- Detector) kann ein zu dem Codegeber 30 passendes Sendesignal erkannt werden. Daraufhin wird der HF-Schalter 32 in einem vorgegebenen, für den Codegeber 30 charakteristischen Takt aktiv und schaltet die Antenne 31 so, daß einmal ein Sende­ signal reflektiert und dann wieder nicht reflektiert wird.
Die erfindungsgemäße Auswertung des Echoprofils gestattet es bereits mittels einer einzigen Sende- und Empfangseinheit 20 eine Innen- und Außenraumerkennung durchzuführen. Es werden zwar dann die meisten Positionen des Codegebers 30 erkannt, es kann jedoch noch Orte für den Codegeber 30 existieren, in denen er nicht korrekt erkannt wird, beispielsweise wenn er sich in einer Handtasche nahe des Bodens und nicht in der Hautstrahlrichtung der Sende- und Empfangseinheit 20 befin­ det.
Mittels einer Sende- und Empfangseinheit 20, die sich bei­ spielsweise am Innenspiegel 17 befindet, kann der gesamte Innenraum des Fahrzeugs und zugleich auch große Teile des Au­ ßenraums von dem hochfrequenten Sendesignale bestrahlt wer­ den. Im Innenraum wird das Sendesignal durch die Karosserie mehrmals hin- und herreflektiert und somit die Fahrgastzelle weitgehend ausgeleuchtet. Die Fenster wirken nicht als Re­ flektoren, d. h. das von der Sende- und Empfangseinheit 20 im Fahrzeuginnern generierte Sendesignal kann somit in den Au­ ßenraum gelangen. Anhand der erfindungsgemäßen Auswertung der Echoprofile ist es jedoch schon nur mit einer einzigen Sende- und Empfangseinheit 20 möglich zu unterscheiden, ob sich ein Codegeber 30 im Fahrzeuginneren oder im Fahrzeugaußenraum be­ findet.
Mit Hilfe des Echoprofils wird auch die Berechtigung für den Codegeber 30 überprüft. Nach Aussenden eines Mikrowellensen­ designals (nach dem FM-CW-Verfahren) durch die Sende- und Empfangseinheit 20 empfängt der Codegeber 30 dieses Signal, falls er sich im Wirkungsbereich der Sende- und Empfangsein­ heit 20 aufhält. Der Codegeber 30 weist einen aktiven Reflek­ tor auf (beispielsweise USW-Filter oder Oberflächenwellenfil­ ter), der das empfangene Sendesignal oder ein an einem Objekt reflektiertes Sendesignal moduliert und zurücksendet.
Die Modulation geschieht mit einem für den Codegeber 30 cha­ rakteristischen Code, der als Nachweis einer Zugangsberechti­ gung zum Kraftfahrzeug 10 dient. Das zurückgesendete Codesig­ nal wird von der Sende- und Empfangseinheit 20 empfangen und in der Auswerteeinheit ausgewertet, indem das empfangene E­ choprofil ausgewertet wird.
Die Modulation und die Demodulation sowie Dekodierung werden anhand der Fig. 3 und 5A bis 5D erläutert. Die Sende- und Empfangseinheit 20 sendet ein hochfrequentes Sendesignal aus. Falls der Codegeber 30 durch das Sendesignal angesprochen wird, so wird das Sendesignal in seiner Amplitude â mit der Modulationsfrequenz fM moduliert (falls eine Frequenzmodula­ tion verwendet wird). Hier wird beispielsweise eine sogenannte 1-0-Modulation verwendet, bei der das Sendesignal bei 1 reflektiert und bei 0 nicht reflektiert wird.
Das von dem Codegeber 30 empfangene Sendesignal kann durch die Frequenzmodulation, beispielsweise einer einfache Fre­ quenzverschiebung, moduliert werden, durch die das vom akti­ ven Reflektor zur Sende- und Empfangseinheit 20 zurückgesen­ dete Echosignal frequenzmoduliert ist. Infolgedessen wird das Nutzsignal zumindest in ein Seitenband 42, 42' transferiert. Dadurch läßt sich vorteilhafterweise das vom aktiven Reflek­ tor ausgegebene Echosignal von den Störsignalen im Basisband 41 der Sende- und Empfangseinheit 20 trennen, beispielsweise durch Bandpaßfilterung beim Empfang in der Sende- und Emp­ fangseinheit 20.
Die Filterung oder Demodulation kann beispielsweise mit einer elektronischen Schaltung oder algorithmisch in einem Prozes­ sor durchgeführt werden. Dieses Verfahren besitzt den Vor­ teil, daß Störeinflüsse reduziert werden und eine hohe Reich­ weite erzielbar ist. Zudem ist es flexibel und vergleichswei­ se preiswert.
Das gesamte Frequenzspektrum aller von der Sende- und Emp­ fangseinheit 20 empfangenen Echosignale ist in der Fig. 3 dargestellt. Zur Überprüfung der Berechtigung werden die Re­ flexionen an sonstigen Gegenständen unberücksichtigt gelassen (dies entspricht den Frequenzlinien des Basisbands 41, ganz links in der Fig. 3). Die Reflexionen im Basisband 41 der Sende- und Empfangseinheit 20 bleiben also unberücksichtigt. Es werden dann nur diejenigen Frequenzen betrachtet, die um die Modulationsfrequenz fM liegen (d. h. in den zwei Seiten­ bänder 42 und 42' infolge der Zweiseitenbandmodulation).
Der Frequenzabstand Δf und der Phasenabstand Δϕ der beiden Seitenbänder 42 und 42' ist proportional zur Entfernung zum Codegeber 30. Der Mittelwert der symmetrischen Seitenbänder 42 und 42' ergibt die Modulationsfrequenz fM, die auf der Demodulatorseite durch Mittelung errechnet werden kann. Durch Änderung der Modulationsfrequenz fM nach einem vorgegeben Al­ gorithmus im Codegeber 30 können Daten übertragen werden. In den Fig. 5A bis 5D sind Frequenzspektren mit vier ver­ schiedenen Modulationsfrequenzen fM1 bis fM4 dargestellt. Die­ se entsprechen vier verschiedenen "Bits" des Codesignals. Wenn die Änderung der Modulationsfrequenzen fM mit einer er­ warteten Änderung übereinstimmt, wie sie in der Auswerteein­ heit erwartet wird, so ist die Berechtigung des Codegebers 30 gegeben.
Auf diese Weise können mit Modulationsfrequenzen beispiels­ weise im Bereich von 30 kHz bis 55,6 kHz in 100 Hz Schritten unterteilt pro Meßvorgang ein 8-Bit-Wort übertragen werden. Dies entspricht einem 256-wertigen Codewort (256 verschiedene Codemöglichkeiten).
Der Modulator des Codegebers 30 kann ein Verstärker sein, durch den das hochfrequente Sendesignal im aktiven Reflektor verstärkt wird. Eine solche Amplitudenverstärkung bewirkt, daß das vom aktiven Reflektor zur Sende- und Empfangseinheit 20 zurückgesendete Echosignal im Gegensatz zu Störsignalen eine viel größere Amplitude â aufweist. Dadurch ist eine Störsignalunterdrückung und Erhöhung einer Meßreichweite ähn­ lich eines passiven Reflektors möglich. Im Gegensatz zum pas­ siven Reflektor ist aber die Höhe der Verstärkung weitgehend unabhängig von der Fläche des Reflektors und zudem frei wähl­ bar.
Günstigerweise sendet jeder Codegeber 30 (mit seinem aktiven Reflektor) mit einer für ihn charakteristischen Frequenzmodu­ lation. Auf diese Weise können Signale mehrerer Codegeber 30 voneinander unterschieden und getrennt werden. Somit kann au­ ßer der vorher beschriebenen Positionsbestimmung auch jeder Codegeber 30 auf seine Berechtigung eigenständig überprüft werden. Außerdem kann jedem Codegeber 30 eine Prioritätsnum­ mer zugeordnet sein, anhand derer vorrangig zu behandelnde Codegeber 30 erkannt werden und deren Berechtigung ausschlag­ gebend ist. Mit dem Codesignal können auch persönliche Daten zum Kraftfahrzeug übertragen werden und bei Nachweis der Be­ rechtigung entsprechende Einstellungen im Kraftfahrzeug, wie Verstellen der Sitze und Spiegel, vorgenommen werden.
Befindet sich der Codegeber 30 außerhalb des Kraftfahrzeugs 10, so bewirkt ein empfangenes und berechtigtes Echosignal das Ver- oder Entriegeln aller Türen und Verschlüsse des Kraftfahrzeugs 10. Befindet sich der Codegeber 30 innerhalb des Kraftfahrzeugs 10, so kann das als berechtigt erkannte Echosignal das Lösen der Wegfahrsperre bewirken, falls der Fahrer einen Startschalter betätigt und ggf. weitere Schalt­ elemente, wie Bremspedal oder Gangwählhebel betätigt.
Der Codegeber 30 kann in Form einer Chipkarte oder eines her­ kömmlichen mechanischen Schlüssels ausgestaltet sein. Die Form des Codegebers 30 ist für die Erfindung unwesentlich. Wichtiger ist, daß Echosignale mit ihrem Echoprofil für die Positionsbestimmung ausgewertet und gegebenenfalls die Sende­ signale der Sende- und Empfangseinheit 20 im Codegeber 30 au­ tomatisch moduliert und zurückgesendet werden zum Überprüfen der Berechtigung.

Claims (9)

1. Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug (10) mit
einer Sende- und Empfangseinheit (20), die im Kraftfahrzeug (10) angeordnet ist und die ein Sendesignale mit mehreren Trägerfrequenzen innerhalb eines Frequenzbandes moduliert aussendet und daraufhin Echosignale von einem tragbaren Co­ degeber (30) und/oder infolge von Reflexionen an Objekten empfängt,
dem tragbaren Codegeber (30), der ein codiertes und modu­ liertes Echosignal aussendet, falls er zuvor ein Sendesig­ nal empfangen hat, und mit
einer Auswerteeinheit, welche die Position des Codegebers (30) aus dem Echoprofil der empfangenen Echosignale und die Berechtigung des Codegebers (30) aus dem demodulierten und decodierten Echosignal ermittelt.
2. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit (20) am Innen­ spiegel (17) und/oder an einer oder mehreren Türen (11-14) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist.
3. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Sende- und Empfangseinheiten (20) ver­ teilt im Kraftfahrzeug (10) angeordnet sind, die alle ein Sendesignal aussenden und danach auf den Empfang der Echosig­ nale warten und dann diese Echosignale an eine zentrale Aus­ werteeinheit weiterleiten.
4. Diebstahlschutzsystem nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit ei­ nen Speicher aufweist, in dem Echosignale als Referenzmuster gespeichert sind.
5. Diebstahlschutzsystem nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die Echosignale mit Hilfe eines neuronalen Netzes auswertet.
6. Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug (10), das folgende Verfahrensschritte auf­ weist:
  • - Aussenden eines breitbandig modulierten Sendesignals durch eine Sende- und Empfangseinheit (20) im Kraftfahrzeug (10),
  • - codiertes und moduliertes Zurücksenden eines Echosignal durch einen tragbaren Codegeber (30), falls er zuvor ein Sendesignal empfangen hat, und
  • - einer Auswerteeinheit, welche die Position des Codegebers (30) aus dem Echoprofil der empfangenen Echosignale und die Berechtigung des Codegebers (30) aus dem demodulierten und decodierten Echosignal ermittelt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Kraftfahrzeug (10) verteilt angeordnete Sende- und Empfangseinheiten (20) jeweils ein Sendesignal aussenden und daraufhin mehrere Echoprofile zur Positionsbestimmung ausge­ wertet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Echosignale mit Hilfe eines Klassifikators einer Position des Codegebers (30) entsprechend einer Innenraum- oder einer Au­ ßenraum-Position zugeordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal als Mikrowellensignal oder Radarsignal mit einer Frequenz (f) größer als 1 GHz ausgesendet wird.
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