DE19634487A1 - Sendeeinheit, Empfangseinheit und Sende- und Empfangseinheit für ein Hochfrequenzsignal und ein Lichtsignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sendeeinheit für ein Hochfre­ quenzsignal und ein Lichtsignal gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1, eine Empfangseinheit für ein Hochfrequenzsignal und für ein Lichtsignal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 und eine Sende- und Empfangseinheit für ein Hochfrequenzsi­ gnal und ein Lichtsignal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Sende- und Empfangseinheiten für ein Hochfrequenzsignal und für ein Lichtsignal werden beispielsweise im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt, um eine fernbedienbare Zen­ tralverriegelung oder Wegfahrsperre anzusteuern.

Aus DE 43 00 600 A1 ist eine fernbedienbare Sicherungsein­ richtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen fahrzeug­ unabhängigen ersten Sender für ein Funkfrequenzsignal, einen fahrzeugunabhängigen zweiten Sender für ein Lichtsignal, ei­ nen ersten Empfänger für das Funkfrequenzsignal und einen zweiten Empfänger für das Lichtsignal aufweist, wobei der er­ ste Empfänger mit einer ersten Steuereinrichtung und der zweite Empfänger mit einer zweiten Steuereinrichtung in Ver­ bindung steht und die erste Steuereinrichtung Sicherungsmit­ tel zur Ver- und Entriegelung von Schlössern des Kraftfahr­ zeuges und die zweite Steuereinrichtung eine Diebstahlsiche­ rungseinrichtung ansteuert.

Das Funkfrequenzsignal ist mit einem Code moduliert und das Lichtsignal ist grundsätzlich unmoduliert, kann jedoch auch zur Verbesserung des Diebstahlschutzes mit einem Code modu­ liert sein. Die erste und die zweite Steuereinrichtung schal­ ten nach Erhalt eines Signals von dem zugeordneten Empfänger das Sicherungsmittel beziehungsweise die Diebstahl-Sicherungs­ einrichtung in eine entsprechende Position.

Die Aufgabe der Erfindung beruht darin, die Verarbeitung der von einem Sender abgegebenen Hochfrequenzsignale und Lichtsi­ gnale zu vereinfachen. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, 4 und 8 gelöst.

Besonders vorteilhaft ist es, zur Codierung des Lichtsignals und des Hochfrequenzsignals den gleichen Code zu verwenden, da damit die Decodierung des Lichtsignals und des Hochfre­ quenzsignals nach dem gleichen Code erfolgen kann, so daß nur ein einziger Code in der Auswerteeinheit vorgesehen werden muß.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er­ läutert: Es zeigen

Fig. 1 Eine Sende- und Empfangseinheit,

Fig. 2 Einen Telegrammaufbau des ersten und des zweiten Sendesignales,

Fig. 3 Einen Code für das Lichtsignal und für das Hochfre­ quenzsignal, und

Fig. 4 Einen Code für das erste und das zweite Signal.

Fig. 1 zeigt eine Sendeeinheit 1 mit einem ersten Sender 2 und einem zweiten Sender 3. Der erste Sender 2 ist zur Aussendung von Lichtsignalen, insbesondere Infrarotlicht, ausgebildet. Der zweite Sender 3 ist zur Aussendung von Hoch­ frequenzsignalen, insbesondere Funkfrequenzsignalen, ausge­ bildet. Die Sendeeinheit 1 weist für den ersten Sender 2 und den zweiten Sender 3 ein Betätigungsmittel 12 auf, mit dem der erste Sender 2 und der zweite Sender 3 zum Senden akti­ viert werden. Zudem ist in der Sendeeinheit 1 eine Spannungs­ versorgung für den ersten und den zweiten Sender 2,3 vorgese­ hen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Sendeeinheit 1 be­ steht darin, die Sendeeinheit 1 in einem Griffstück eines Fahrzeugschlüssels unterzubringen.

Weiterhin sind in Fig. 1 ein erster Empfänger 4, der zum Empfangen von Lichtsignalen IR des ersten Senders 2 ausgebil­ det ist, und ein zweiter Empfänger 5 angeordnet, der zum Emp­ fangen von Hochfrequenzsignalen HF, insbesondere Funkfre­ quenzsignalen, des zweiten Senders 3 ausgebildet ist. In Fig. 1 sind vorzugsweise mehrere, erste Empfänger 4 und mehre­ re, zweite Empfänger 5 angeordnet. Jeder erste Empfänger 4 und jeder zweite Empfänger 5 ist über eine erste Signallei­ tung 6 beziehungsweise eine zweite Signalleitung 7 an eine Auswerteeinheit 8 angeschlossen, die vorzugsweise auch die Funktionen einer Steuereinheit aufweist und somit vorzugswei­ se eine Auswerte- und Steuereinheit 8 darstellt, die mit An­ steuerleitungen 9 versehen ist, die an Ver- und Entriege­ lungsmittel 10 und/oder an eine Wegfahrsperre 11 geführt sind.

In Fig. 1 sind die Lichtsignale IR, die vom ersten Sender 2 ausgesendet werden, in Form von gestrichelten Pfeilen darge­ stellt, da sich Lichtsignale linear ausbreiten und ein Emp­ fang eines Lichtsignales durch den ersten Empfänger 4 nicht möglich ist, wenn sich zwischen dem ersten Sender 2 und dem ersten Empfänger 4 ein größeres Objekt befindet. Die von dem zweiten Sender 3 ausgesendeten Hochfrequenzsignale HF breiten sich in Form von Kugelwellen aus, die an Objekten gestreut und reflektiert werden, so daß ein Empfang durch den zweiten Empfänger 5 auch möglich ist, wenn sich zwischen dem zweiten Sender 3 und dem zweiten Empfänger 5 ein Objekt be­ findet.

Der erste Empfänger 4 und der zweite Empfänger 5 wandeln das empfangene Lichtsignal bzw. das empfangene Hochfrequenzsignal in ein entsprechendes, vorzugsweise elektrisches oder opti­ sches erstes bzw. zweites Signal S1, S2 um und führen diese der Auswerte- und Steuereinheit 8 zu. Die Auswerte- und Steu­ ereinheit 8 wertet die von den ersten Signalleitungen 6 und den zweiten Signalleitungen 7 getrennt zugeführten ersten und zweiten Signale nach dem gleichen Code aus und steuert ent­ sprechend den aus der Auswertung der ersten oder zweiten Si­ gnale erhaltenen Informationen über die Ansteuerleitungen 9 entsprechende Stellglieder, insbesondere Ver- und Entriege­ lungsmittel 10 und Diebstahlsicherungseinrichtungen 11 an. Dabei werden z. B. über die Ver- und Entriegelungsmittel 10 die Türschlösser des Kraftfahrzeuges verschlossen oder geöff­ net bzw. die Wegfahrsperre aktiviert oder deaktiviert.

Der Code, nach dem die ersten und zweiten Signale codiert sind, entspricht dem Code, nach dem das Licht- und Hochfre­ quenzsignal codiert sind.

Fig. 2 zeigt den Telegrammaufbau des Hochfrequenzsignales HF und des Lichtsignals IR. In Fig. 2a ist der zeitliche Ablauf der Telegramme in die Zeitbereiche B, C, und D eingeteilt.

Im ersten Zeitbereich B wird für die Zeitdauer von 80 ms das Hochfrequenzsignal und das Lichtsignal vorzugsweise gleich­ zeitig übertragen. Anschließend erfolgt im zweiten Zeitbe­ reich C eine Sendepause von 10 ms. Daraufhin wird im dritten Zeitbereich D in einer Zeitdauer von 80 ms sowohl das Hochfre­ quenzsignal als auch das Lichtsignal vorzugsweise übertragen.

Fig. 2b zeigt einen genauen Aufbau des zweiten Zeitbereiches B, in dem Daten über das Hochfrequenzsignal und das Lichtsi­ gnal in Form von zwei Vorbytes und acht folgenden Datenbytes übertragen werden.

Fig. 2c zeigt den Aufbau des ersten und des zweiten Vor­ bytes. Das erste Vorbyte ist in vier Zeitbereiche unterteilt, die jeweils 2 ms dauern, und in denen jeweils zwei Datenbits codiert übertragen werden. Das zweite Vorbyte ist ebenfalls in vier Zeitbereiche unterteilt, wobei in jedem Zeitbereich zwei Datenbits codiert übertragen werden.

Fig. 2d zeigt das Sendeprinzip, mit dem die acht Datenbits eines Bytes als vier Doppelbits übertragen werden. Für jedes Doppelbit ist ein erstes bzw. ein zweites Zeitfenster TZH, TZI von 2 ms vorgesehen, in dem das Lichtsignal IR bzw. das Hochfrequenzsignal HF übertragen werden. Sowohl das Lichtsi­ gnal als auch das Hochfrequenzsignal beinhaltet jeweils für sich durch die zeitliche Position im ersten bzw. im zweiten Zeitfenster TZI, TZH in codierter Form die Information über das Doppelbit. In einer Weiterbildung der Erfindung kann wäh­ rend eines ersten bzw. eines zweiten Zeitfensters TZI, TZH durch das Lichtsignal oder Hochfrequenzsignal auch die Infor­ mation über ein Datenbit oder über mehr als zwei Datenbits übertragen werden.

Das zweite Vorbyte und die acht Datenbytes sind entsprechend dem ersten Vorbyte aufgebaut und werden nach dem gleichen Sendeprinzip, wie in Fig. 2d dargestellt, übertragen. Die acht Datenbytes enthalten die Informationen und Befehle, die zur Ansteuerung der Stellglieder, insbesondere der Ver- und Entriegelungsmittel und der Diebstahlschutzeinrichtung vorge­ sehen sind.

Die Codierung eines Doppelbits erfolgt über die entsprechende zeitliche Aussendung, insbesondere den Beginn der Aussendung, des Lichtsignales IR und des Hochfrequenzsignales HF inner­ halb des ersten bzw. des zweiten Zeitfensters TZI, TZH von 2 ms, die für die Übertragung der zwei Datenbits zur Verfügung stehen, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt auf der linken Seite das zeitliche Codeproto­ koll zur Aussendung des Licht- und des Hochfrequenzsignales und auf der rechten Seite das dem ausgesendeten Licht- IR und Hochfrequenzsignal HF entsprechende Doppelbit. Das Lichtsi­ gnal legt durch seine zeitliche Position innerhalb des ersten Zeitfensters TZI bzw. das Hochfrequenzsignal durch seine zeitliche Position innerhalb des zweiten Zeitfensters TZH ei­ ne Information, vorzugsweise zwei Datenbits, die in der Ta­ belle INFO dargestellt ist, fest. Die Sendezeiten für das Licht- und Hochfrequenzsignal können unterschiedlich lange oder auch identisch lange gewählt werden.

Fig. 3 zeigt als einen möglichen Code einen Quattro-Phase-Code, mit dem durch vier innerhalb eines ersten oder zweiten Zeitfensters TZI, TZH zeitlich vorgegebene Sendezeiten für das Licht- IR bzw. das Hochfrequenzsignal HF jeweils zwei Da­ tenbits codiert übertragen werden. Das Lichtsignal eines er­ sten Zeitfensters überträgt die Information über zwei Daten­ bits und das Hochfrequenzsignal eines zweiten Zeitfensters überträgt die Information ebenfalls über zwei Datenbits. In diesem Ausführungsbeispiel sind das Lichtsignal und das Hoch­ frequenzsignal zwei unabhängige Übertragungswege, die nach dem gleichen Code codiert sind.

Im allgemeinen werden beim Senden das erste und das zweite Zeitfensters TZH, TZI gleichzeitig angeordnet, so daß für die gleiche Information das Lichtsignal IR und das Hochfrequenz­ signal HF gleichzeitig ausgesendet werden. Vorzugsweise kön­ nen jedoch für das Licht- IR und das Hochfrequenzsignal HF das erste und zweite Zeitfenster TZI, TZH zeitlich gegenein­ ander verschoben sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so daß beispielsweise das erste Zeitfenster TZI für das Lichtsignal in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand TV von beispielsweise 750 ms vor dem zweiten Zeitfenster TZH für das Hochfrequenz­ signal angeordnet ist. Die zeitliche Versetzung des ersten Zeitfensters TZI gegenüber dem zweiten Zeitfenster TZH dient vorzugsweise dazu, um die Batterie der Sendeeinheit zu scho­ nen.

Der besseren Übersicht wegen ist in Fig. 3 ein Quattro-Phase-Code dargestellt, bei dem das erste und das zweite Zeitfenster TZI, TZH zeitlich gegeneinander verschoben sind.

Fig. 3a zeigt die zeitlich festgelegten Sendezeiten des Lichtsignales IR und des Hochfrequenzsignales HF, die jeweils zwei Datenbits mit dem Wert des ersten Datenbits von 0 und dem Wert des zweiten Datenbits von 0 codiert übertragen. In diesem Fall wird zu Beginn des Zeitfensters das Lichtsignal IR für eine Zeitdauer von 144 µs übertragen. Anschließend wird ab dem Zeitpunkt t = 750 µs das Hochfrequenzsignal HF für eine Zeitdauer von 300 µs übertragen.

Fig. 3b zeigt die zeitlichen Positionen des Lichtsignales IR und des Hochfrequenzsignales HF, die jeweils zwei Datenbits mit dem Wert 0 für das erste Datenbit und dem Wert 1 für das zweite Datenbit entspricht. Dazu wird in der Sendezeit TZ ab dem Zeitpunkt von t = 250 µs das Lichtsignal IR für eine Zeit­ dauer von 144 µs übertragen. Anschließend wird ab dem Zeit­ punkt 1000 µs das Hochfrequenzsignal HF für eine Zeitdauer von 300 µs übertragen.

Fig. 3c zeigt die zeitlichen Positionen des Licht- und Hoch­ frequenzsignales IR,HF, die jeweils zwei Datenbits mit dem Wert I für das erste Datenbit und dem Wert 2 für das zweite Datenbit darstellt. Für die Codierung der zwei Datenbits wird ab dem Zeitpunkt 500 µs das Lichtsignal IR für eine Zeitdauer von 144 µs übertragen. Anschließend wird ab dem Zeitpunkt von 1250 µs das Hochfrequenzsignal HF für eine Zeitdauer von 300 µs übertragen.

Fig. 3d zeigt die zeitlichen Positionen des Lichtsignals und Hochfrequenzsignals, die zwei Datenbits mit dem Wert 1 für das erste Datenbit und dem Wert 1 für das zweite Datenbit darstellen. Dazu wird ab dem Zeitpunkt von 750 µs das Lichtsi­ gnal für eine Zeitdauer von 144 µs übertragen und anschließend ab dem Zeitpunkt von 1500 µs für die Zeitdauer von 300 µs das Hochfrequenzsignal übertragen.

Die Länge des ersten und des zweiten Zeitfensters TZI, TZH beträgt in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise 2 ms, kann jedoch entsprechend der Anwendung in der Länge angepaßt wer­ den.

Der Abstand zwischen dem Ende des Lichtsignals IR und dem Be­ ginn des Hochfrequenzsignals HF stellt eine Zeitverzögerung td dar, die vorzugsweise an eine Aufladezeit eines Kondensa­ tors angepaßt ist und in diesem Ausführungsbeispiel 606 µs be­ trägt.

Die Hochfrequenzsendezeit tHF, während der das Hochfrequenz­ signal übertragen wird, beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 300 µs. Die Lichtsendezeit tIR, während der das Lichtsignal übertragen wird, beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 144 µs.

Während der Lichtsendezeit tIR wird ein Lichtsignal im Licht-Fre­ quenzbereich vorzugsweise mit einer konstanten Frequenz ausgesendet. Während der Hochfrequenzsendezeit tHF wird ein Hochfrequenzsignal vorzugsweise im Funkfrequenzbereich von einigen kHz bis einigen MHz mit vorzugsweise konstanter Fre­ quenz übertragen.

Das in Fig. 3 dargestellte Codierverfahren entspricht einem Quattro-Phase-Code-Verfahren, mit dem eine gleichzeitige Übertragung von Licht- und Hochfrequenzsignal möglich ist, die zu einer kurzen Sendezeit führt, durch die Strom beim Be­ treiben der Sendeeinheit 1 gespart wird.

Das in Fig. 3 dargestellte Übertragungsprotokoll wird auch von dem ersten und zweiten Signal S1, S2 erfüllt, da das Lichtsignal und das Hochfrequenzsignal entsprechend umgesetzt werden.

Fig. 4 zeigt den Code für das erste und zweite Signal S1, S2, der dem Code für das Lichtsignal und das Hochfrequenzsignal der Fig. 3 entspricht. Das erste Signal S1 wird entsprechend dem Lichtsignal IR im ersten Zeitfensters TZI der Auswerte- und Steuereinheit 8 zugeführt. Das zweite Signal S2 wird ent­ sprechend dem Hochfrequenzsignal HF im zweiten Zeitfenster TZH der Auswerte- und Steuereinheit 8 zugeführt. Die Dauer eines ersten und zweiten Signals S1, S2 entspricht vorzugswei­ se der Dauer des Licht- bzw. des Hochfrequenzsignals IR, HF. Das erste und das zweite Signal S1, S2 unterscheiden sich vorzugsweise in der Spannungshöhe.

Damit sind das erste und zweite Signal S1, S2 entsprechend dem Code des Licht- bzw. des Hochfrequenzsignals codiert, der in der Auswerte- und Steuereinheit 8 abgelegt ist, und damit kann die Auswerte- und Steuereinheit 8 das erste und zweite Signale entsprechend in die Werte des ersten und zweiten Da­ tenbits decodieren.

Durch die Verwendung eines einzigen Codes, in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel des Quattro-Phase-Codes für das Licht- und das Hochfrequenzsignal, ist es ausreichend, wenn ein einziger Code abgelegt ist, mit dem die Auswerte- und Steuereinheit 8 die Decodierung des ersten und des zweiten Signals S1, S2 durchführt, wodurch ein einfacher Aufbau und geringe Kosten erreicht werden.

Die Erfindung ist nicht auf den Quattro-Phase-Code be­ schränkt, es kann auch jeder andere, geeignete Code zur Über­ tragung von Informationen über ein Licht- und Hochfrequenzsi­ gnal angewendet werden.

Claims (9)

1. Sendeeinheit (1) mit einem zweiten Sender (3) für ein Hoch­ frequenzsignal (HF), mit einem ersten Sender (2) für ein Lichtsignal (IR), wobei der zweite und der erste Sender (3,2) nach einer Betätigung eines Betätigungsmittels (12) ein Hochfrequenzsignal (HF) bzw. ein Lichtsignal (IR) abge­ ben, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Lichtsignal (IR) und das Hochfrequenzsignal (HF) nach dem gleichen Code codiert sind.

2. Sendeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (1) das Lichtsignal (IR) und das Hochfre­ quenzsignal (HF) gleichzeitig, vorzugsweise um einen zeitli­ chen Abstand (TV) versetzt, aussendet.

3. Sendeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsignal (IR) und das Hochfrequenzsignal (HF) nach einem Code codiert sind, bei dem die zeitliche Position des Lichtsignals (IR) und des Hochfrequenzsignals (HF) innerhalb eines jeweiligen Zeitfensters (TZI, TZH) eine der Position zugeordnete Information festlegt.

4. Empfangseinheit mit einem zweiten Empfänger (5) für ein Hochfrequenzsignal (HF), der beim Empfang eines Hochfre­ quenzsignals (HF) ein dem Hochfrequenzsignal (HF) entspre­ chendes zweites Signal (52) erzeugt und ausgibt,
mit einem ersten Empfänger (4) für ein Lichtsignal (IR), der nach dem Empfang eines Lichtsignales (IR) ein dem Lichtsi­ gnal (IR) entsprechendes erstes Signal (S1) erzeugt und aus­ gibt, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Empfänger (4) und der zweite Empfänger (5) mit einer Auswerteeinheit (8) in Verbindung stehen und der Auswerte­ einheit (8) das erste bzw. das zweite Signal (S1, S2) zufüh­ ren, und
daß die Auswerteeinheit (8) das erste und das zweite Signal (S1, S2) auswertet.

5. Empfangseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) das erste und das zweite Signal (S1, S2) nach dem gleichen Code auswertet.

6. Empfangseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) das erste und zweite Signal (S1, S2) nach der Position innerhalb eines ersten bzw. eines zweiten vorgegebenen Zeitfensters (THI, THZ) auswertet und dem ersten und dem zweiten Signal (S1, S2) in Abhängigkeit von der Position innerhalb des jeweiligen Zeitfensters (THI, THZ) eine entsprechend vorgegebene Information zuordnet.

7. Empfangseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) ausgebildet ist, um das erste und das zweite Signal (S1, S2) auszuwerten, wenn das erste und das zweite Signal (S1, S2) gleichzeitig zugeführt werden.

8. Sende- und Empfangseinheit, mit einem zweiten Sender (3) für ein Hochfrequenzsignal (HF),
mit einem ersten Sender (2) für ein Lichtsignal (IR), wobei das Lichtsignal (IR) und das Hochfrequenzsignal (HF) codiert sind,
mit einem zweiten Empfänger (5) für das Hochfrequenzsignal (HF), der beim Empfang eines Hochfrequenzsignals (HF) ein dem Hochfrequenzsignal (HF) entsprechendes zweites Signal (S2) erzeugt und ausgibt,
mit einem ersten Empfänger (4) für Lichtsignale (IR), der nach dem Empfang eines Lichtsignales (IR) ein dem Lichtsignal (IR) entsprechendes erstes Signal (S1) erzeugt und ausgibt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das erste und das zweite Signal (S1, S2) nach dem glei­ chen Code codiert sind,
• - daß der erste und der zweite Empfänger (4, 5) mit einer Aus­ werteeinheit (8) in Verbindung stehen und der Auswerteein­ heit (8) das erste bzw. das zweite Signal (S1, S2) zuführen, und
• - daß die Auswerteeinheit (8) das erste und das zweite Signal (S1, S2) nach dem gleichen Code auswertet.

9. Sende- und Empfangseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) das erste und zweite Signal (S1, S2) nach der Position innerhalb des ersten bzw. des zweiten Zeitfensters (THI, THZ) auswertet und dem ersten bzw. dem zweiten Signal (S1, S2) in Abhängigkeit von der Po­ sition eine entsprechend vorgegebene Information zuordnet.