DE69819398T2 - Laden eines Transponders in einem Sicherheitssystem - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Laden eines Antwortsenders oder sogenannten Transponders in einem Sicherungssystem und insbesondere auf die Suche und Übernahme der Transponder-Ladefrequenz zur Senkung der Herstellungskosten eines Sicherungssystems und Steigerung der vom Transponder gespeicherten Ladung.
  • DE-C-19546171 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des angemeldeten Patentanspruches 10.
  • Ein Transponder ist eine Vorrichtung, die Energie von einem einfallenden Energiefeld erhält, Energie im Transponder speichert und ein Antwortsignal sendet, nachdem er geladen worden ist. Ein Sender-Empfänger oder sogenannter Transceiver erzeugt ein Energiefeld immer dann, wenn ein Steuermodul erfaßt, daß sich ein Transponder in der Nähe befindet. In einem Kraftfahrzeug-Sicherungssystem z. B. wird ein im Kopf eines Zündschlüssels eingebetteter Transponder von einem Transceiver abgefragt, wenn ein solcher Schlüssel in einen Zündschloßzylinder eingeführt wird.
  • Um nun den Transponder ausreichend aufzuladen, so daß eine erfolgreiche Übertragung des in ihm gespeicherten Sicherheitscodes ermöglicht wird, muß das Ladefeld der Resonanzfrequenz des Transponders richtig angepaßt werden. Eine nicht passende Frequenz ergibt eine unangemessene Energieanhäufung durch den Transponder. Um einen angemessenen Energietransfer zu gewährleisten, werden bei Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik Techniken zur Regelung der Transponder- und Transceiverfrequenz eingesetzt, so z. B. mittels Quarzkristall-Oszillatoren und abgestimmter Resonanznetze. Der Einsatz solcher Techniken erhöht jedoch die Kosten des Sicherungssystems.
  • Zusätzlich schwankt die Resonanzfrequenz einer Transponderschaltung je nach solchen Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Des weiteren können Strukturen in der unmittelbaren Nähe des Transponders und Transceivers die Resonanzfrequenz verändern. Aus diesen Gründen kann es zu Wirkungsgradverlusten beim Laden des Transponders kommen. Die Kompensierung von Wirkungsgradverlusten durch ein stärkeres Ladefeld ist unerwünscht wegen der zusätzlichen Kosten für die Komponenten und wegen potentieller Interferenzen, die dadurch entstehen können, daß die Übertragung des stärkeren Feldes unbeabsichtigt einen anderen Transponder in einem zweiten Schlüssel lädt, der an demselben Schlüsselbund hängt (jedes von irgendeinem anderen Transponder ausgesendete Signal würde die Übertragung des ersten Transponders stören). Ein wichtiges Maß für die Leistung eines Fahrzeug-Sicherungssystemes ist der Zeitaufwand, der erforderlich ist, die Gültigkeit eines zulässigen Schlüssels und Transponders zu überprüfen. Dieser Vorgang sollte schnell genug sein, daß kein Verzug vom Fahrer wahrgenommen wird. Daher sollte die Ladeeffizienz optimiert werden, um die Zeit zu verringern, die zum vollständigen Laden des Transponders erforderlich ist.
  • Eine unpassende Frequenzabstimmung zwischen dem Ladefeld und der Resonanzfrequenz des Transponders erhöht nicht nur die Ladezeit, sondern schränkt auch die Gesamtladungsmenge ein, die im Transponder gespeichert werden kann. Zur Optimierung der Ladekapazität des Transponders und damit zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des Transponderbetriebes muß der Transponder unpassende Frequenzen minimieren bzw. ausschließen.
  • Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß ein Transponder mit hohem Wirkungsgrad schnell und angemessen geladen wird, während gleichzeitig billige Komponenten eingesetzt werden, die keine exakte Bezugsfrequenz oder Frequenzabstimmung erfordern.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet Such- und Lerntechniken, um rasch diejenige Transceiver-Einstellung zu bestimmen, die den Transponder am wirksamsten lädt. Das Sicherungssystem arbeitet anpassungsfähig so, daß es einen schnellen Betrieb bei Verwendung eines kostengünstigen Systems gewährleistet.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung liefert diese ein Verfahren zur adaptiven Energieaufladung eines Transponders unter Verwendung eines von einem Transceiver in einem Sicherungssystem erzeugten elektromagnetischen Ladefeldes. Ein elektromagnetisches Teil-Ladefeldes wird auf eine Art und Weise übertragen, die mehrere von einander beabstandete Frequenzkomponenten liefert, so daß eine der von einander beabstandeten Frequenzkomponenten den Transponder um einen Wert mit Energie lädt, der eine teilweise Sendung bewirkt, so daß ein Kalibriersignal geliefert wird, das eine Frequenz identifiziert, auf welcher der besagte Transponder sendet. Die von einander beabstandeten Frequenzkomponenten sind im wesentlichen gleichmäßig von einander beabstandet, und zwar nach einem vorgegebenen Abstandsintervall zwischen einer Minimalfrequenz und einer Maximalfrequenz, wobei das Abstandsintervall kleiner als oder gleich einer Empfangsbandbreite des Transponders ist. Energie aus einem elektromagnetischen Teil- Ladefeld wird im Transponder gespeichert. Der Transponder erkennt, wann das elektromagnetische Teil- Ladefeld endet. Es folgt dann eine Teilübertragung vom Transponder, die das Frequenzkalibriersignal enthält. Das Frequenzkalibriersignal wird dann vom Transceiver empfangen. Daraufhin wird ein volles elektromagnetisches Lade-Feld ausgesendet, das im wesentlichen auf eine einzige Frequenzkomponente beschränkt ist, die in Reaktion auf das Frequenzkalibriersignal bestimmt wird. Der Transponder speichert die Energie vom vollen elektromagnetischen Ladefeld und nimmt dann eine volle Übertragung vor, welche den Sicherheitscode enthält.
  • Die Erfindung soll nun beispielartig mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, dabei zeigt:
  • 1: ein Systemniveaudiagramm, in welchem ein Fahrzeugsicherungssystem dargestellt ist;
  • 2: eine Kurve des Leistungsspektrums, welche das Verhältnis zwischen der Transponder-Resonanzfrequenz und einer Ladefrequenz zeigt;
  • 3 veranschaulicht eine Frequenzabtastsequenz für die Teil-Aufladung des Transponders gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Flußdiagramm, welches eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5 ist ein Synchronisationsdiagramm, das die im Betrieb der vorliegenden Erfindung auftretenden Signale darstellt;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, in dem eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Transceivers veranschaulicht ist;
  • 7 ist ein Blockdiagramm, in dem eine alternative Ausführungsform zur Erzeugung von Teilladesignalen in der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 8 ist ein Leistungsspektrum, in dem noch einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß erzeugte Ladesignale dargestellt sind; und
  • 9 ist ein Blockdiagramm, welches die Schaltung zeigt, die zur Erzeugung des Leistungsspektrums aus 8 verwendet wird.
  • Es sei nun Bezug genommen auf 1, wo ein passives Diebstahlschutzsystem allgemein bei 10 angedeutet ist. Das passive Diebstahlschutzsystem beinhaltet einen Zündschlüssel 12 mit einem im Kopf des Zündschlüssels eingebetteten Transponder 14. Ein Transceiver 16 ist mit einer Antennenspule 18 verbunden, die am Ende eines Schloßzylinders 20 angebracht ist. Der Transceiver 16 ist mit einem Diebstahlschutzmodul 22 verbunden, das über einen Kabelbaum auch an einer elektronischen Motorsteuerung in dem Fahrzeug angeschlossen ist.
  • Der Transponder 14 hat keine Batterie, sondern wird statt dessen durch ein von der Antennenspule 18 erzeugtes elektromagnetisches Ladefeld aufgeladen. Der Transponder 14 hat eine Antenne zur Aufnahme des Ladefeldes sowie eine Energiesparschaltung zur Speicherung einer ausreichend hohen Ladung, um seinen eigenen Sender bzw. Transmitter und Steuerschaltungen zu betreiben. Nach der Erzeugung des Ladefeldes geht der Transceiver 16 in einen Empfangsbetrieb über, in dem er einen vom Transponder 14 gesendeten Sicherheitscode empfängt. Das empfangene Signal wird im Steuermodul 22 decodiert und mit für das jeweilige Fahrzeug zugelassenen Codes verglichen, die im Steuermodul 22 abgelegt sind. Wird ein richtiger Sicherheitscode empfangen, wird ein Bestätigungssignal an die elektronische Motorsteuerung gesendet, um den Betrieb des Motors zuzulassen.
  • 2 zeigt das Verhältnis zwischen dem Ladefrequenzspektrum 24 und einem Transponder-Empfangsspektrum 26. Mit dem Einsatz teurer Komponenten können die beiden Frequenzspektren so exakt gesteuert werden, daß eine angemessene Überlappung gewährleistet ist, so daß der Transponder vom Ladefeld mit der Ladefrequenz ausreichend aufgeladen werden kann. Durch verschiedene Umweltbedingungen ergeben sich jedoch unvermeidliche Frequenzverschiebungen. Es kann daher übermäßig viel Energie erforderlich sein, eine angemessene Ladung zu gewährleisten, wenn die Bandbreite von Transponder und Ladefrequenz nicht genau übereinstimmen. Außerdem wäre es wünschenswert, die zur genauen Frequenzregelung erforderlichen teuren Komponenten zu vermeiden, indem ein anpassungsfähiges, d. h. adaptives Ladesystem verwendet wird, das nur von einer Annahme auszugehen braucht, daß die Resonanzfrequenz zwischen einer vorgegebenen Minimalfrequenz und einer vorgegebenen Maximalfrequenz liegt (nur um die Suchbreite nach der tatsächlichen Frequenz einzugrenzen). Insbesondere wird die Ladefrequenz innerhalb dieser Grenzen solange verändert, bis die Resonanzfrequenz des Transponders ausgemacht worden ist.
  • In der vorliegenden Erfindung wird bei der adaptiven Ladefrequenzsuche und -Erfassung eine Suchphase zum Einsatz gebracht, in der nur ein Teilladefeld erzeugt wird, d. h. daß eine verminderte Ladeenergie (wie sie anhand der Pulsbreite bestimmt wird) soweit reduziert wird, daß der Transponder gerade noch über genügend Energie verfügt, seinen Sendezyklus zu starten, vorausgesetzt, die probierte Ladefrequenz liegt in einem vorgegebenen Abstand von der Resonanzfrequenz des Transponders. Die Ladefrequenz wird adaptiv solange geändert, bis sie in die Empfangsbandbreite des Transponders fällt und ein erkennbarer Übertragungszyklus vom Transponder gestartet wird.
  • 3 zeigt ein bevorzugtes Verfahren zur Ermittlung der Transponder-Resonanzfrequenz, die hier als Frequenzsprung- oder Abtastsequenz bezeichnet werden soll. Die Frequenzabtastsequenz beinhaltet mehrere von einander beabstandete Frequenzkomponenten zwischen der vorgegebenen Minimal- und vorgegebenen Maximalfrequenz des Transponders. Die Frequenzkomponenten sind im wesentlichen gleichmäßig von einander beabstandet, und zwar um einen Intervallabstand, der kleiner als oder gleich der Empfangsbandbreite des Transponders ist. Der Intervallabstand wird hierin mit Δ bezeichnet. Eine erste Frequenzkomponente 28 der Frequenzabtastsequenz wird bei einer Frequenz etwa in der Mitte zwischen der Minimalfrequenz und der Maximalfrequenz gesendet, da es hier am wahrscheinlichsten ist, die Resonanzfrequenz des Transponders zu treffen. Es wird dann ein kurzer Ladepuls erzeugt, gefolgt von einem kurzen Horchintervall, wo der Transceiver versucht, ein Kalibriersignal vom Transponder zu erhalten. Wird kein Kalibriersignal empfangen, fährt die Frequenzabtastsequenz fort mit neuen Frequenzen, und zwar nach einer Abtastsequenz, bei der abwechselnd oberhalb und unterhalb der ersten Frequenzkomponente 28 gesucht wird. So wird also ein zweiter Teilladeimpuls bei einer in einem Abstand liegenden Frequenzkomponente 30 erzeugt, die eine Mittenfrequenz N – Δ hat, wo N die besagte erste Frequenz ist. Die nächste Frequenzabtastkomponente liegt bei einer Frequenz N + Δ. Der Ablauf geht so weiter mit abwechselnden Frequenzen N – 2Δ, N + 2Δ, N – 3Δ, und N + 3Δ. Bei dem Beispiel aus 3 liegt die Bandbreite 26 des Transponders derart, daß eine beabstandete Frequenzkomponente 30 genügend Energie liefert, daß der Transponder beim Teilladeimpuls für den Transponder ein Frequenzkalibriersignal liefern kann. Das Frequenzkalibriersignal wird vom Transceiver erkannt und gemessen, um so die Frequenz zu bestimmen, die für die volle Aufladung des Transponders einzusetzen ist.
  • 4 zeigt ein bevorzugtes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine passive Diebstahlschutz-Abfragesequenz beginnt bei Schritt 31, wenn ein Schlüssel in den Schloßzylinder eingeführt wird und einen mechanischen Schalter betätigt, so daß ein Signal an das Diebstahlschutz-Steuermodul gesendet wird, das anzeigt, daß ein Schlüssel eingeführt worden ist. Das Diebstahlschutz-Steuermodul signalisiert dem Transceiver, daß der Transponder im Schlüssel abgefragt werden soll. In Schritt 32 initialisiert der Transceiver seine Übertragungsfrequenz auf die Frequenz N für den Frequenzsuch- und Erfassungsprozeß. Der Transceiver schaltet in Schritt 33 das Ladefeld für einen bestimmten Zeitraum ein, um eine Teilladung des Transponders zu bewirken (z. B. 15 Millisekunden). In Schritt 34 versucht dann der Transceiver, ein Frequenzkalibriersignal vom Transponder zu empfangen, indem er für die Dauer eines Horchintervalls (von z. B. 1,5 ms) auf ein Empfangssignal hört. Das Frequenzkalibriersignal besteht im typischen Falle aus einer Präambel in der Transponder-Übertragung, während welcher der Transponder seine Resonanzfrequenz überträgt.
  • In Schritt 35 erfaßt der Transceiver, ob ein Kalibriersignal empfangen worden ist oder nicht. Ist noch kein Kalibriersignal gefunden worden, wird in Schritt 36 geprüft, ob die letzte Frequenz in der Frequenzabtastsequenz gesendet worden ist. Wenn nicht, wird die Frequenz in Schritt 37 um eins aufgestockt auf die nächste Frequenz in der Frequenzabtastsequenz, und die neue Frequenz wird dazu verwendet, das Ladefeld für die Teilaufladung in Schritt 33 zu aktivieren. Wenn dann die letzte Frequenz in der Frequenzabtastsequenz gesendet worden ist, wird dem Diebstahlschutz-Steuermodul in Schritt 38 ein Fehlersignal gesendet, und der Prozeß endet bei Schritt 39.
  • Ist in Schritt 35 ein Kalibriersignal gefunden worden, dann wird die Sendefrequenz des Transceivers diesem Kalibriersignal entsprechend eingestellt. Als Teil seiner Empfangsfunktion, und zur exakten Decodierung von frequenzumtastmodulierten Signalen vom Transponder mißt der Transceiver die Frequenz der Transponderübertragung. Diese gemessene Frequenz wird in Schritt 40 dazu eingesetzt, die Transceiver-Übertragung so nahe wie möglich an die Transponder-Mittenfrequenz zubringen. Je nach dem Auflösungsvermögen des Transceivers kann, die Übertragungsfrequenz auf eine der Frequenzen in der Frequenzabtastsequenz eingestellt werden, oder auf eine Frequenz zwischen den Frequenzen in der Frequenzabtastsequenz, um den Ladewirkungsgrad des Transponders entsprechend zu maximieren. Ist die Übertragungsfrequenz einmal eingestellt, schaltet der Transceiver in Schritt 41 ein volles Ladefeld für die volle Aufladung ein (z. B. eine Ladepulsbreite von 30–50 ms). Der Transponder speichert in Schritt 42 seine volle Ladung und ist damit voll betriebsfähig. Der Transponder erfaßt, wann der Ladeimpuls aufhört und geht dann auf Sendebetrieb. Der Transponder kann im Falle eines "Read-Only"-Transponders ("Nurlesetransponder") einen festen Code ausgeben (in welchem Falle dann die Schritte 43 und 44 übersprungen würden). In der bevorzugten Ausführungsform jedoch ist ein "Read-/Write"-Transponder ("Schreib- und Lesetransponder") so programmiert, daß er Daten in der Übertragung vom Transceiver entgegennimmt, einen vorgegebenen Geheimalgorithmus zur Verarbeitung der Daten ausführt, und einen Sicherheitscode sendet, der auf die Daten vom Transceiver reagiert. Diese Art von Sicherungssystem wird als Aufforderungs- und Antwort-System bezeichnet. Diese Systeme bieten zusätzliche Sicherheit, da sich der vom Transponder übertragene Code je nach den empfangenen Daten verändert, so daß eine einfache Kopie des Sicherheitscodes bei einer Transponderübertragung vermieden wird.
  • In Schritt 43 sendet der Transceiver ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Aufforderungssignal bestehend aus einem digitalen Datenstrang von in entsprechenden Pulsbreiten codierten Daten vom Transceiver. In Schritt 44 empfängt der Transponder den Digitalcode und verarbeitet ihn entsprechend der gespeicherten Verfahren zur Erstellung eines Sicherheitscodes. In Schritt 45 sendet der Transponder den Sicherheitscode unter Verwendung einer Frequenzumtastmodulation.
  • In Schritt 46 wird der vom Transponder übertragene Sicherheitscode vom Diebstahlschutz-Steuermodul mit demjenigen Sicherheitscode verglichen, der durch die Anwendung desselben geheimen Algorithmus ermittelt worden ist. Ist der Sicherheitscode gültig, sendet das Diebstahlschutz-Steuermodul ein "Gültiger-PATS-Schlüssel"-Signal an die elektronische Motorsteuerung, und das Verfahren hört bei Schritt 39 auf. Ist der Sicherheitscode nicht gültig, sendet das Diebstahlschutz-Steuermodul in Schritt 48 ein "Ungültiger-PATS-Schlüssel"-Signal an die elektronische Motorsteuerung, und das Verfahren endet bei Schritt 39.
  • 5 zeigt einige Signalwellenformen, die bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung vorliegen. Ein Signal NOT Tx ist ein Übertragungssteuersignal, das von dem Diebstahlschutz-Steuermodul an den Transceiver gesendet wird. Wenn dieses invertierte Signal tief liegt, überträgt der Transceiver auf seiner eingestellten Frequenz. Bei einem ersten negativen Übergang 50 löst der Transceiver seinen Frequenzsuch- und -Erfassungsprozeß aus. Das Transceiver-Übertragungssignal, das als TxA dargestellt ist, ist die Signalhülle für einen ersten Teilladeimpuls 51 mit einer Frequenz f1, einen zweiten Teilladeimpuls 52 mit einer Frequenz f2 und einen dritten Teilladeimpuls 53 mit einer Frequenz fx. Der letzte pulsierende Ladeimpuls 53 kann eine beliebige Frequenz von der ersten bis zur letzten Frequenz der oben erwähnten Frequenzabtastsequenz sein. Am Ende des Teilladeimpulses 53 sendet der Transponder seine Präambel 54 und zeigt damit an, daß die passende Teilladefrequenz gefunden worden ist. Bei Erfassung des Transponderfrequenz-Kalibriersignales gibt der Transceiver einen Diagnosecode 55 ab, der das Diebstahlschutz-Steuermodul informiert, daß die Resonanzfrequenz des Transponders ermittelt worden ist. Nach dem Aussenden dieses Diagnosecodes beginnt der Transceiver mit der Übertragung eines vollen Ladeimpulses 56 mit einer Frequenz fy, die im Einklang mit der Frequenz des oben besprochenen Frequenzkalibriersignales bestimmt wird: Beim Empfang des Diagnosecodes 55 beginnt das Diebstahlschutz-Steuermodul, die volle Ladezeit für den Impuls 56 zu messen und schaltet den Zustand des NOT-Tx-Signales bei 57 um, wenn die volle Ladezeit abgelaufen ist. Danach schaltet das Diebstahlschutz-Steuermodul den Wert von NOT Tx wieder zurück, um den pulsbreitenmodulierten Code des an den Transponder zu sendenden Aufforderungssiganls zu bilden. Auf diese Weise beinhaltet das NOT-Tx-Signal pulsbreitenmodulierte Signale 60, so daß es zur Sendung eines pulsbreitenmodulierten bzw. sogenannten PWM-Codes vom Transceiver kommt, wie dies bei 61 angedeutet ist. Der Transponder kann wie bei 64 dargestellt nach jedem PWM-Signal einen Übertragungszyklus beginnen, diese stören jedoch die Erfassung des PWM-Signales nicht. Es kann auch eine zusätzliche Aufladung des Transponders vorgenommen werden, wie bei 58 und 59 dargestellt ist, indem die Übertragung durch den Transceiver fortgesetzt wird.
  • Nach der Übertragung des PWM-Codes berechnet der Transponder die richtige Antwort auf den Aufforderungscode. So kann der PWM-Code z. B. eine digitale Nummer liefern, die im Transponder einer vorgegebenen mathematischen Formel gemäß verarbeitet wird, um so einen einmaligen Sicherheitscode zu erzeugen. Dieser Sicherheitscode wird dann vom Transponder über ein frequenzumtastmoduliertes oder sogenanntes FSK-Signal 62 ausgesendet. Beim Empfang dieses FSK-Signales vom Empfänger wird es in einen Digitalcode umgewandelt, der dann vom Transceiver-Ausgang in Form von digitalen Bytes 63 dem Diebstahlschutz-Steuermodul zugeführt wird.
  • 6 zeigt eine Transceiverschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Ein keramischer Resonator 65 und ein Oszillator 66 erzeugen ein Referenzfrequenzsignal, das am Eingang eines programmierbaren Teilers 67 angelegt wird. Der Ausgang des programmierbaren Teilers 67 ist mit einem Eingang eines Spulentreibers 68 verbunden. Die Ausgänge des Spulentreibers 68 sind mit einer Antennengehäuseschaltung verbunden, welche eine den Schloßzylinder umgebende Antennenspule beinhaltet.
  • Das Übertragungssignal Tx von dem Diebstahlschutz-Steuermodul wird denn Eingang eines Steuerlogikblockes 70 zugeführt. Der Steuerlogikblock 70 steuert den Betrieb einer Frequenzabtastablaufschaltung 71 und schaltet einen einpoligen Umschalter 72 um, der entweder den Ausgang der Frequenzabtastablaufschaltung 71 oder ein Frequenzregister 73 am Eingang des programmierbaren Teilers 67 anlegt.
  • Ein Hochfrequenzeingang (RF) von der Antennengehäuseschaltung wird am Eingang eines Empfängerverstärkers 74 angelegt. Der Verstärker 74 liefert einen hohen Verstärkungsfaktor und führt eine Begrenzungsfunktion aus, um ein Rechteckwellensignal aufzufangen, das vom Transponder ausgesendet wurde. Der Ausgang des Verstärkers 74 ist an einem der Eingänge eines FSK-Decoders 75 angeschlossen. In der Frequenz-Such- und -Lernphase gibt der FSK-Decoder 75 ein Signal ab, das im Frequenzregister 73 gespeichert wird und dem vom Transponder gesendeten Frequenzkalibrierungssignal entspricht. Im normalen Empfangsbetrieb liefert der FSK-Decoder 75 den Sicherheitscode enthaltende entschlüsselte FSK-Informationen an das Diebstahlschutz-Steuermodul. Zusätzlich liefert der FSK-Decoder 75 noch andere verschlüsselte Signale an das Steuermodul, wie sie vom Steuerlogilkblock 70 bestimmt werden, so z. B. einen Fehlercode oder den Diagnosecode, der den Empfang der Transponder-Resonanzfrequenz anzeigt.
  • 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, in der die Transponder-Resonanzfrequenz in kürzerer Zeit ermittelt werden kann, indem mehrere, von einander beabstandete Frequenzkomponenten gleichzeitig übertragen werden. Das Referenzfrequenzsignal vom Oszillator wird am Eingang der Teiler 80, 81, 82 angelegt, und an noch weiteren, nicht dargestellten Teilern. Jeder Teiler erzeugt eine entsprechende Frequenzkomponente mit den Frequenzen f1, f2, f3, usw. Die verschiedenen Ausgangsfrequenzkomponenten werden in einem einen Rückführungswiderstand 84 enthaltenden Summierverstärker 83 addiert. Der Ausgang des Summierverstärkers ist am Spulentreiber angeschlossen, der alle Frequenzen gleichzeitig erzeugt und für eine teilweise Aufladung des Transponders in einem minimalen Zeitraum sorgt. Zwar kann die Schaltung nach 7 jeden beliebigen Abstand zwischen den Frequenzkomponenten herstellen, aber die Mehrzahl der von einander beabstandeten Frequenzkomponenten ist vorzugsweise in gleichen Abständen von einander angeordnet, wie es 3 zeigt, und sie sind wie in 3 von gleicher Amplitude. Ungleichmäßige Frequenzabstände könnten in dem Falle eingesetzt werden, daß die Eigenfrequenzen des Transponders z. B. bestimmten statistischen Verteilungsfunktionen folgen.
  • Statt alle Frequenzkomponenten gleichzeitig auf einmal auszusenden, könnten die Frequenzkomponenten auch in Gruppen zusammengefaßt werden (wobei dann die Frequenzkomponenten jeder Gruppe gleichzeitig gesendet würden).
  • Die 8 und 9 zeigen eine alternative Ausführungsform zur Erzeugung simultaner Übertragungen der von einander beabstandeten Frequenzkomponenten, worin die Amplituden der beabstandeten Frequenzkomponenten einer Hülle entsprechen, die sich durch eine Bessel-Funktion auszeichnet. Ein derartiges Teilladespektrum kann durch Frequenzumtastmodulation einer Dreieckwelle erzeugt werden, wie 9 zeigt. Eine Dreieckwelle 85 von einem (nicht dargestellten) Signalgenerator wird in einen Frequenzmodulator 86 eingegeben. Der frequenzmodulierte Ausgang wird dann am Eingang eines Spulentreibers 87 angeschlossen, damit dieser die von einander beabstandeten Frequenzkomponenten aus 8 erzeugt.

Claims (10)

  1. Verfahren zur adaptiven Energieversorgung eines Transponders unter Verwendung eines von einem Transceiver in einem Sicherungssystem erzeugten elektromagnetischen Ladefeldes, welches Verfahren folgende Schritte aufweist: Übertragen eines elektromagnetischen Teilladefeldes auf eine Art und Weise, daß mehrere von einander beabstandete Frequenzkomponenten erzeugt werden, so daß eine der besagten beabstandeten Frequenzkomponenten besagten Transponder um einen Betrag auflädt, der bewirkt, daß dieser eine teilweise Übertragung einleitet, so daß ein Kalibriersignal zur Identifizierung einer Frequenz geschaffen wird, auf welcher der besagte Transponder sendet, wobei besagte von einander beabstandete Frequenzkomponenten zwischen einer Minimalfrequenz und einer Maximalfrequenz im Abstand von einander liegen; Speichern von Energie aus besagtem elektromagnetischen Teilladefeld in besagtem Transponder; Erfassen, in besagtem Transponder, wann besagtes elektromagnetisches Teilladefeld endet; Übertragen einer Teilübertragung mit einem Frequenzkalibriersignal von besagtem Transponder aus; Empfangen des besagten Frequenzkalibriersignales in besagtem Transceiver; Übertragen eines elektromagnetischen Voll-Ladefeldes, das im wesentlichen auf eine einzelne Frequenzkomponente beschränkt ist, wobei besagte einzelne Frequenzkomponente in Reaktion auf besagtes Frequenzkalibriersignal bestimmt wird; Speichern von Energie aus besagtem elektromagnetischem Voll-Ladefeld in besagtem Transponder; und Übertragen einer einen Sicherheitscode enthaltenden vollen Übertragung von. besagtem Transponder ausgehend.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin besagte von einander beabstandete Frequenzkomponenten einem Abstandsintervall gemäß im wesentlichen gleichmäßig von einander beabstandet sind, wobei besagtes Abstandsintervall kleiner oder gleich der Empfangsbandbreite des besagten Transponders ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, worin besagte mehrere von einander beabstandete Frequenzkomponenten sequentiell oder gleichzeitig gesendet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, worin besagter Transceiver versucht, besagtes Frequenzkalibriersignal nach jeder sequentiellen Übertragung einer jeweiligen, im Abstand von den anderen gelegenen Frequenzkomponente zu empfangen, und worin weitere Übertragungen der besagten im Abstand von einander liegenden Frequenzkomponenten dann beendet werden, wenn besagtes Frequenzkalibriersignal empfangen worden ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, worin eine Frequenz der sequentiell übertragenen Frequenzkomponenten einer vorgegebenen Frequenzabtastsequenz folgt, die mit einer im wesentlichen in der Mitte zwischen besagter Minimalfrequenz und besagter Maximalfrequenz liegenden Mittenfrequenz beginnt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, worin besagte Frequenzabtastsequenz in aufeinanderfolgenden Übertragungen Frequenzen abwechselnd jeweils über und unter der besagten Mittenfrequenz überträgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, worin besagtes Frequenzkalibriersignal aus einem mittels Frequenzumtastmodulation gebildeten Anfangsabschnitt einer programmierten Antwortmeldung des besagten Transponders besteht, wobei besagter Anfangsabschnitt aus einer Übertragung auf einer Resonanzfrequenz besteht, auf welcher der Transponder aufgeladen wird, und welche einer Modulationsfrequenz der besagten Frequenzumtastmodulation entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagte für das elektromagnetische Voll-Ladefeld verwendete einzelne Frequenzkomponente die der Frequenz des besagten Frequenzkalibrierungssignals am nächsten liegende übertragbare Frequenz des besagten Transceivers ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin im Anschluß an die Speicherung von Energie aus besagtem elektromagnetischem Voll-Ladefeld in besagtem Transponder folgende Schritte beinhaltend: Übertragung eines pulsbreitenmodulierten Codes von besagtem Transceiver an besagten Transponder; und Bestimmen des besagten Sicherheitscodes in besagtem Transponder durch Verarbeiten des besagten pulsbreitenmodulierten Codes gemäß eines in besagtem Transponder gespeicherten vorgegebenen Verfahrens.
  10. Transceivergerät zur adaptiven Aufladung eines Transponders unter Verwendung eines von besagtem Transceivergerät erzeugten elektromagnetischen Ladefeldes in einem Sicherungssystem, welches Transceivergerät folgendes aufweist: eine Transceiverantenne zum Übertragungsaustausch mit besagtem Transponder, wenn besagter Transponder sich in der Nähe des besagten Transceivers befindet; einen Oszillator (66) zur Erzeugung eines Referenzfrequenzsignales; und einen programmierbaren Teiler (67), der an besagtem Oszillator (66) zur selektiven Teilung des besagten Referenzfrequenzsignales angeschlossen ist, um so ausgewällte Frequenzsignale zu erzeugen; wobei das Transceivergerät dadurch gekennzeichnet ist, daß es außerdem folgendes beinhaltet: eine Frequenzabtastablaufschaltung (71), welche an besagtem programmierbarem Teiler (67) angeschlossen ist, so daß sie besagten programmierbaren Teiler derart steuert, daß er während eines Teilladevorganges des besagten Transponders einer Frequenzabtastfolge entsprechend ausgewählte Frequenzsignale erzeugt; einen an besagter Transceiverantenne angeschlossenen frequenzempfindlichen Decoder (75) zum Empfang eines Ladefrequenzkalibriersignales von besagtem Transponder nach der Teilaufladung desselben, wobei besagter frequenzempfindlicher Decoder eine spezifische Frequenz des besagten Ladefrequenzkalibriersignales identifiziert; und. ein an besagtem frequenzempfindlichem Decoder (75) und an besagtem programmierbarem Teiler (67) angeschlossenes Eigenfrequenzregister (73), wobei besagtes Eigenfrequenzregister (73) bewirkt, daß besagter programmierbarer Teiler (67) ein Ladesignal erzeugt, welches der besagten spezifischen Frequenz während eines Volladevorganges des besagten Transponders entspricht.
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