DE10016413A1 - System und Methode zum Empfang und/oder Senden von Signalen auf mehreren Frequenzebenen - Google Patents
System und Methode zum Empfang und/oder Senden von Signalen auf mehreren FrequenzebenenInfo
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Abstract
Ein System schließt folgendes ein: eine erste Schaltung (2), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer ersten Frequenzebene zu empfangen; und eine zweiten Schaltung (3), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer zweiten Frequenzebene zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen (2, 3) so angeordnet sind, daß sie mit einer gemeinsamen Antenne (20) arbeiten.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und
eine Methode zum Empfang und/oder Senden von Signalen auf
mehreren Frequenzebenen insbesondere, aber nicht exklusiv
auf Doppelfrequenzebenen, wie sie in
Fahrzeugsicherheitssystemen Verwendung finden.
Ein Fahrzeugsicherheitssystem ist bekannt, welches auf
Niederfrequenz- (NF) und auf Ultrahochfrequenzebene (UHF)
zur Kommunikation mit einem berechtigten Transponder bzw.
Zugangsschlüssel mit Fernbedienung betrieben wird.
Niederfrequenzkommunikation findet durch Benutzung einer NF-
Schaltung statt, welche eine NF-Antenne umfaßt. Die NF-
Antenne empfängt Signale von dem Transponder, der z. B. in
einem Zündschlüssel untergebracht werden kann. Der
Transponder ist typischerweise nicht direkt betrieben, und
die Energie für die Kommunikation mit der NF-Schaltung wird
induktiv von der NF-Schaltung selbst zugeführt, so daß der
Transponder effektiv nur innerhalb eines beschränkten
Bereichs der NF-Antenne funktioniert. Dementsprechend kann
die NF-Antenne vorteilhafterweise um ein Zündschloß
angebracht werden, in welches der Schlüssel eingeführt wird,
um den Fahrzeugmotor zu starten.
Die UHF-Schaltung andrerseits kommuniziert mit einem
Hochfrequenz-Fernbedienungsschlüssel über eine separate UHF-
Antenne. Die UHF-Antenne kann in eine gedruckte
Leiterplatte festverdrahtet werden oder separat unter einem
Armaturenbrett oder an einer Autotür oder dergleichen
montiert werden. Auf jeden Fall wird die Antenne im
allgemeinen an einem Metallteil des Autos befestigt, was
eine Verringerung der Betriebsleistung zur Folge haben kann.
Aufgrund der verschiedenen Anforderungen an die Position und
die Frequenzebenen der NF- und UHF-Schaltungen hatte dies
zur Folge, daß die NF- und UHF-Antennen zumindest örtlich
und elektrisch voneinander getrennt wurden.
In der vorliegenden Erfindung wird ein System vorgestellt,
welches folgende enthält:
eine erste Schaltung, die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer ersten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; und
eine zweiten Schaltung, die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer zweiten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungen so angeordnet sind, daß sie mit einer gemeinsamen Antenne arbeiten.
eine erste Schaltung, die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer ersten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; und
eine zweiten Schaltung, die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer zweiten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungen so angeordnet sind, daß sie mit einer gemeinsamen Antenne arbeiten.
Bevorzugterweise schließt das System eine Steuereinheit zur
sequentiellen Freigabe der Schaltungen ein.
Alternativ können die Schaltungen simultan freigegeben
werden und das System umfaßt eine Steuereinheit zur
Überwachung der Ausgangsleistung jeder der Schaltungen,
wobei die Schaltungen passive Filter umfassen, um
unerwünschte Frequenzkomponenten aus den von der Antenne
empfangenen Signalen zu beseitigen.
Bevorzugterweise umfaßt die erste Schaltung einen
Serieninduktor zur Beseitigung von Hochfrequenzkomponenten
und die zweite Schaltung einen Serienkondensator zur
Beseitigung von Niederfrequenzkomponenten. Bevorzugterweise
umfaßt die zweite Schaltung des weiteren eine Klemmdiode zum
Spannungsschutz gegen Signale, die der Antenne während des
Betriebs der ersten Schaltung zugeführt werden.
Bevorzugterweise sind die Schaltungen in einem Modul
bereitgestellt. In einer am meisten bevorzugten Ausführung
ist das System ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug, wobei
die erste Schaltung zum Empfang und/oder Senden von NF-
Signalen und die zweite Schaltung zum Empfang und/oder
Senden von UHF-Signalen ausgelegt ist.
Bevorzugterweise ist die Antenne um ein Zündschloß
angebracht.
Des weiteren wird eine Methode zum Empfang und/oder Senden
von Signalen vorgeschlagen, wobei eine erste Schaltung zum
Empfang und/oder Senden von Signalen auf einer ersten
Frequenzebene und eine zweite Schaltung zum Empfang und/oder
Senden von Signalen auf einer zweiten Frequenzebene
ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Signale unter
Benutzung entweder der ersten oder der zweiten Schaltung
über eine gemeinsame Antenne empfangen werden.
Bevorzugterweise schließt die Methode eine sequentielle
Freigabe der Schaltungen ein.
Bevorzugterweise umfaßt die Methode die Bereitstellung von
Filtern in den Schaltungen zur Beseitigung von
Hochfrequenzsignal-Komponenten aus der ersten Schaltung und
Niederfrequenzsignal-Komponenten aus der zweiten Schaltung.
Bevorzugterweise sind die Schaltungen in einem
Fahrzeugsicherheitssystem bereitgestellt, wobei die erste
Schaltung zur Authentifizierung eines Fahrer-Transponders
zur Freigabe des Startens eines Fahrzeugmotors ist und die
zweite Schaltung zum Empfang von Signalen für den
fernbedienten Zugang zu dem Fahrzeug bestimmt ist, wobei
die Methode die Freigabe der ersten Schaltung vorsieht,
wenn ein Zündschlüssel in ein Zündschloß eingeführt ist, und
die Freigabe der zweiten Schaltung, wenn der Zündschlüssel
aus dem Zündschloß herausgezogen wird.
Eine bevorzugte Realisierung der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend nur als Beispiel mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 ist eine Schemadarstellung eines bekannten Systems;
Fig. 2 ist eine Schemadarstellung einer bevorzugten
Realisierung des Systems, mit einer Antenne für
Doppelfrequenzebenen.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Betriebsweise des Systems
gemäß Fig. 2; und
Fig. 4 ist eine schematische Perspektive eines Moduls,
welches das System gemäß Fig. 2 einschließt.
Eine bekannte Form eines Fahrzeugsicherheitssystems 1 ist in
Fig. 1 abgebildet einschließlich einer ersten NF-Schaltung
2 und einer zweiten UHF-Schaltung 3 verbunden mit einer
gemeinsamen Steuereinheit 4 über entsprechende
Steuerleitungen und Datenleitungen 5, 6 bzw. 7, 8. Die
Steuereinheit 4 ist auch funktionsmäßig mit den
Türschlössern des Fahrzeugs (nicht gezeigt) verbunden sowie
mit einem Zündschalter 9 zur Steuerung der Start-
/Stopfunktion des Fahrzeugmotors. Die Steuereinheit
4 umfaßt einen NF-Sender/Empfänger und einen UHF-Empfänger.
Die UHF Schaltung 3 umfaßt eine UHF Antenne 10, die mit
passender Schaltung 11 über einen Serienkondensator 12
verbunden ist. Die passende Schaltung ist wiederum mit einem
SAW-Filter 13 und einem Empfänger 14 eines fernbedienten
Schlüssels verbunden, welcher ein Signal an die
Steuereinheit 4 abgibt, wenn ein entsprechendes Signal von
der Antenne 10 empfangen wird, die Fahrzeugtüren zu
entriegeln.
Die NF-Schaltung 2 umfaßt eine Spulenantenne 20, die mit
einer passenden Schaltung 21 über zwei Serieninduktoren 22,
23 verbunden ist. Die passende Schaltung 21 ist wiederum mit
einem Authentifizierungselement 24 verbunden, welches dem
zweifachen Zweck dient, erstens die Antenne 20 mit Energie
zu versorgen, um einen in einem Fahrzeugzündschlüssel oder
dergleichen enthaltenen Meßwertwandler zu erregen, und
zweitens ein von dem Meßwertwandler zurückgesandtes Signal
zu empfangen und authentifizieren. Wenn das von dem
Meßwertwandler empfangene Signal authentifiziert ist, gibt
die Steuereinheit das Starten des Fahrzeugmotors frei.
Ein Fahrzeugsicherheitssystem 30, wie in Fig. 2 gezeigt,
schließt viele Bestandteile ein, die dem System 1 der Fig.
1 ähnlich sind, und gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugsziffern gekennzeichnet. Der Hauptunterschied zwischen
dem System 30 der Fig. 2 und der in Fig. 1 gezeigten
Anordnung ist der, daß eine gemeinsame Antenne 20 für beide,
die erste Schaltung 2 und die zweite Schaltung 3, verwendet
wird.
Natürlich unterscheiden sich die Betriebsfrequenzen und -
spannungen in den beiden Schaltungen wesentlich. Zum
Beispiel arbeitet eine konventionelle UHF Schaltung 3 bei 3-
400 MHz, und eventuell sogar bis zu 2 GHz, und die
Empfangsspannung ist in Mikrovolts, da die Empfangsschaltung
bei Pegeln von ungefähr 1 Volt gesättigt ist. Die NF
Schaltung andrerseits arbeitet bei niedrigeren Frequenzen im
Bereich von 125-134 KHz, und die Antenne wird ungefähr 100 Volt
beim Senden und ungefähr 10 Volt beim Empfangen
erzeugen. Klemmdioden 31 sind daher zwischen der passenden
Schaltung 11 und dem SAW-Filter 13 vorgesehen, um die
Schaltung 3 während des Betriebs der Schaltung 2 vor der
Erzeugung von Überspannung zu schützen.
Zusätzlich kann die UHF Schaltung 3 einen weiteren
Serienkondensator 32 zwischen der Antenne 20 und der
passenden Schaltung 11 einschließen, um
Niederfrequenzkomponenten aus der Schaltung 3 auszufiltern.
Ähnlich ist auch die NF Schaltung 2 mit den Induktivitäten
22, 23 ausgestattet, um Hochfrequenzkomponenten
auszufiltern.
Die Steuereinheit 4 kann dann die Ausgangsleistung beider
Schaltungen 2 und 3 steuern und zwar auf eine Weise, die der
in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen ähnlich ist. Alternativ
kann die Einheit 4 durch Folgesteuerung die Schaltungen
freigeben, gemäß der in Bezug auf Fig. 3 beschriebenen
Methode. Zum Beispiel in einem Start-Zustand 40 befindet
sich ein Fahrer außerhalb eines verschlossenen Fahrzeugs.
In diesem Zustand ist die Schaltung 3 freigegeben, Signale
über die Antenne 20 bei Stufe 41 zu empfangen. Wenn ein
angemessenes Signal empfangen wird, wie z. B. durch den
Fahrer, der den Schlüssel für den fernbedienten
Fahrzeugzugang betätigt, werden die Türen bei Stufe 42
entriegelt. Die Steuereinheit 4 prüft dann, um zu
ermitteln, ob bei Stufe 43 ein Schlüssel in das Zündschloß
eingeführt wird, und wenn der Schlüssel
eingesteckt wird, geht die Steuereinheit auf Stufe 44, wo
die Schaltung 3 gesperrt und die Schaltung 2 freigegeben
wird, um einen Transponder zu authentifizieren, der
bevorzugterweise in dem Schlüssel untergebracht ist. Der
Fahrzeugmotor kann dann gestartet werden. Wenn der
Schlüssel bei Stufe 45 wieder abgezogen wird, wird bei Stufe
46 die Schaltung 3 wieder freigegeben und die Schaltung 2
gesperrt, um das System wieder in denselben Zustand zu
versetzen wie bei Stufe 40.
Da nur eine einzige Antenne benutzt wird, können die
Schaltungen 2, 3, 4 und Antenne 20 in ein einziges Modul 40,
wie in Fig. 4 gezeigt, eingeschlossen werden. Die
Schaltungen 2, 3, 4 können an einer Stelle 41 im Fahrzeug
(main body portion 41) untergebracht werden, die mit einer
passenden Buchse 42 zum Anschluß an die Stromversorgung und
ein Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgestattet ist. Die
Antenne 20 kann in Form einer Spulenantenne hinter einer
Standard-Zündschloß-Anzeige 43, welche zur Aufnahme eines
konventionellen Schlosses (nicht gezeigt)
ausgelegt ist, angebracht werden.
Wie wohl aus Vorgehendem ersichtlich ist, können die
Schaltungen 2, 3 eine gemeinsame Antenne 20 zum Empfang von
Signalen auf Doppelfrequenzebenen benutzen. Dies wurde
zuvor nicht als möglich angesehen, aber es wurde
überraschenderweise festgestellt, daß das System 30
Betriebsfähigkeiten hat, die im wesentlichen denen des
bekannten Systems 1 ähnlich sind, welches separate UHF und
NF Antennen verwendet. Dies mag zumindest teilweise an der
Positionierung der Antenne 20 in der Lage einer
konventionellen NF-Antenne liegen, so daß der UHF-
Signalempfang verstärkt wird, im Vergleich mit der
konventionellen Positionierung einer UHF-Antenne an einem
Karosserieblechteil des Fahrzeugs. Die Verwendung einer
einzigen Antenne bietet Vorteile insoweit als die Anzahl der
für das System benötigten Teile reduziert wird, was auch zu
einer Senkung der Produktionskosten führt und einfache
Herstellung ermöglicht, insbesondere da die Schaltungen und
die Antenne in einem einzigen Modul 40, wie in Fig. 4
gezeigt, zusammengebaut werden können.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf das oben beschriebene
Fahrzeugsicherheitssystem mit Doppelfrequenzebenen für UHF
und NF beschränkt, sondern kann gleichweise auf alle Systeme
oder Methoden angewandt werden, wo Signale auf einer
Vielzahl von Frequenzebenen empfangen werden.
Claims (13)
1. Ein System einschließlich:
einer ersten Schaltung (2), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer ersten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; und
einer zweiten Schaltung (3), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer
zweiten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden,
dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungen (11, 21) so angeordnet sind, daß sie mit einer gemeinsamen Antenne (20) arbeiten.
einer ersten Schaltung (2), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer ersten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden; und
einer zweiten Schaltung (3), die funktionsfähig ist, ein Signal auf einer
zweiten Frequenzebene zu empfangen und/oder zu senden,
dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungen (11, 21) so angeordnet sind, daß sie mit einer gemeinsamen Antenne (20) arbeiten.
2. Ein System nach Anspruch 1, einschließlich einer
Steuereinheit (4) zur sequentiellen oder simultanen Freigabe
der Schaltungen (2, 3).
3. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfassend eine Steuereinheit (4) zur Überwachung der
Ausgangsleistung zumindest einer oder jeder der Schaltungen
(2, 3).
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine Schaltung (2, 3)
Filtermittel (12, 22, 23, 32), insbesondere passive Filter,
umfasst, um unerwünschte Frequenzkomponenten aus den von
der Antenne (20) empfangenen Signalen zu beseitigen.
5. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in
welchem die erste Schaltung (2) zumindest eine Induktivität
(22, 23) zur Beseitigung von Hochfrequenzkomponenten
und/oder die zweite Schaltung (3) zumindest einen
Kondensator (12, 32) zur Beseitigung von
Niederfrequenzkomponenten enthält.
6. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in
welchem zumindest die zweite Schaltung (3)
Spannungsschutzmittel (31), insbesondere zumindest eine
Klemmdiode, enthält zum Spannungsschutz gegen
Signale, die der Antenne (20) während des Betriebs der
ersten Schaltung (2) zugeführt werden.
7. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in
welchem die Schaltungen in einem Modul bereitgestellt sind.
8. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in
welchem das System ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug
ist, wobei die erste Schaltung (2) zum Empfang von NF-
Signalen und die zweite Schaltung (3) zum Empfang von UHF-
Signalen ausgelegt ist.
9. Ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, in
welchem die Antenne (20) um ein Zündschloß angeordnet ist.
10. Eine Methode zum Empfang und/oder Senden von Signalen,
in welchem eine erste Schaltung (2) zum Empfang und/oder
Senden von Signalen auf einer ersten Frequenzebene und eine
zweite Schaltung (3) zum Empfang und/oder Senden von
Signalen auf einer zweiten Frequenzebene ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß Signale unter Benutzung entweder
der ersten und/oder der zweiten Schaltung (2, 3) über eine
gemeinsame Antenne (20) empfangen und/oder gesendet werden.
11. Eine Methode nach Anspruch 10, einschließlich
sequentieller und/oder simultaner Freigabe der Schaltungen
(2, 3).
12. Eine Methode nach Anspruch 10 oder 11, in welcher die
Schaltungen (2, 3) in einem Fahrzeugsicherheitssystem
bereitgestellt sind, wobei die erste Schaltung (2)
zur Authentifizierung eines Fahrer-Transponders zur Freigabe
des Startens eines Fahrzeugmotors und die zweite Schaltung
(3) zum Empfang von Signalen für den fernbedienten Zugang zu
dem Fahrzeug bestimmt ist, wobei eine Freigabe der ersten
Schaltung (2) vorgesehen ist, wenn ein Zündschlüssel in ein
Zündschloß eingeführt ist, und eine Freigabe der
zweiten Schaltung (3) vorgesehen ist, wenn der Zündschlüssel
aus dem Zündschloß herausgezogen wird.
13. Eine Methode nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
einschließlich der Bereitstellung von Filtermitteln (12, 22,
23, 32) in den Schaltungen (2, 3) zur Beseitigung von
Hochfrequenzsignal-Komponenten aus der ersten Schaltung (2)
und Niederfrequenzsignal-Komponenten aus der zweiten
Schaltung (3).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE10016413A DE10016413B4 (de) | 2000-04-01 | 2000-04-01 | Schaltungsanordnung und Verfahren zum Senden und/oder Empfang eines Fahrzeugsicherheitssystems |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE10016413A DE10016413B4 (de) | 2000-04-01 | 2000-04-01 | Schaltungsanordnung und Verfahren zum Senden und/oder Empfang eines Fahrzeugsicherheitssystems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10016413A1 true DE10016413A1 (de) | 2001-10-11 |
| DE10016413B4 DE10016413B4 (de) | 2006-02-02 |
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ID=7637363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10016413A Expired - Fee Related DE10016413B4 (de) | 2000-04-01 | 2000-04-01 | Schaltungsanordnung und Verfahren zum Senden und/oder Empfang eines Fahrzeugsicherheitssystems |
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|---|---|
| DE (1) | DE10016413B4 (de) |
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