專利名稱：：特別用于機(jī)動車輛中的安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種安全系統(tǒng)，特別是機(jī)動車輛中的安全系統(tǒng)，包括發(fā)送電磁場形式的信號的發(fā)射機(jī)以及接收該信號并將相應(yīng)的響應(yīng)信號發(fā)回另一個接收機(jī)的移動式接收機(jī)(transportablereceiver)。從實踐中，特別是從機(jī)動車輛技術(shù)來看，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言知道和熟悉范圍非常廣泛的安全系統(tǒng)。這些系統(tǒng)基本上由安裝在機(jī)動車輛中并發(fā)送電磁脈沖或信號的發(fā)射機(jī)構(gòu)成。該信號通常由發(fā)射機(jī)連續(xù)輸出或者以一定間隔輸出。這種信號由移動式接收機(jī)接收，其中當(dāng)機(jī)動車輛用戶離開機(jī)動車輛時，他隨身攜帶該接收機(jī)。該信號優(yōu)選具備機(jī)動車輛專用代碼，以便接收機(jī)僅僅響應(yīng)于這種專門信號。所述發(fā)射機(jī)只具有一定的范圍，以便安全系統(tǒng)僅當(dāng)具備接收機(jī)的用戶進(jìn)入機(jī)動車輛的最大距離范圍內(nèi)時才進(jìn)行操作。如果所接收的信號對應(yīng)于移動式接收機(jī)中存儲的代碼，則分配給移動式接收機(jī)的發(fā)射機(jī)發(fā)出相應(yīng)的響應(yīng)脈沖或響應(yīng)信號，并通過機(jī)動車輛中的另一個固定接收機(jī)接收該響應(yīng)脈沖或信號。然后例如通過機(jī)動車輛中用于控制所有必需功能的中央控制單元，解鎖中控鎖，以便允許經(jīng)授權(quán)的用戶進(jìn)入機(jī)動車輛中。包括接收機(jī)/發(fā)射機(jī)的移動式單元也稱為“發(fā)射機(jī)應(yīng)答器”或“標(biāo)記卡(badge)”。但是，仍然有可能誤用受這種安全系統(tǒng)保護(hù)的機(jī)動車輛。例如，在機(jī)動車輛中發(fā)射機(jī)范圍內(nèi)的直接鄰近區(qū)域逗留的竊賊1能夠?qū)⑼ㄟ^適當(dāng)?shù)慕邮諜C(jī)接收的信號傳遞給曾經(jīng)跟隨已經(jīng)離開機(jī)動車輛的用戶的竊賊2。竊賊2通過這種轉(zhuǎn)發(fā)的信號模擬機(jī)動車輛，以便用戶攜帶的接收機(jī)/發(fā)射機(jī)相應(yīng)地輸出響應(yīng)信號，該信號進(jìn)而又從竊賊2傳遞回竊賊1，并且后者因此能夠獲得未授權(quán)的使用該機(jī)動車輛。通過移動式接收機(jī)/發(fā)射機(jī)發(fā)射響應(yīng)信號通常不能被用戶注意到。為了克服這個問題，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了大量的建議。EP1271420A2公開了一種安全系統(tǒng)，其中通過時鐘測量機(jī)動車輛中的發(fā)射機(jī)發(fā)送信號和接收相應(yīng)的響應(yīng)信號之間的時間。只有當(dāng)沒有超出對于響應(yīng)信號的可定義的上限時間時才允許使用，也就是說移動式接收機(jī)以及因此用戶必須位于機(jī)動車輛的直接鄰近區(qū)域。盡管這樣阻止了上述的信號轉(zhuǎn)發(fā)，但是仍然能夠模擬發(fā)射機(jī)的信號和相應(yīng)的響應(yīng)信號。EP1147953A2描述了一種安全系統(tǒng)，其中只有當(dāng)移動式接收機(jī)所接收的信號具有最小強(qiáng)度時允許使用機(jī)動車輛，也就是說用戶必須靠近機(jī)動車輛站立。在這種情況下，也不能排除未授權(quán)的人模擬各種信號。US6323566B1公開了一種安全系統(tǒng)，其中機(jī)動車輛中的發(fā)射機(jī)發(fā)送射頻(RF)信號以及移動式接收機(jī)/發(fā)射機(jī)然后發(fā)回低頻信號(LF)，其中雙向通信在LF頻率發(fā)生。在這種情況下也沒有措施來防止第三方的未授權(quán)使用。WO02/095690A1描述了一種安全系統(tǒng)，包括位于機(jī)動車輛中的短距離LF發(fā)射機(jī)(可達(dá)1米)和發(fā)回長距離RF信號(可達(dá)30米)的移動式接收機(jī)/發(fā)射機(jī)。另外，雙向通信在RF頻率發(fā)生。為此，在機(jī)動車輛中布置了多個不同天線。短距離LF信號確保用戶必須位于機(jī)動車輛的直接鄰接區(qū)域中。仍然能夠模擬用戶或其移動式接收機(jī)/發(fā)射機(jī)。US6522241B1公開了一種安全系統(tǒng)，包括位于機(jī)動車輛中的至少兩根天線，所述天線具有相互重疊的發(fā)送/接收范圍。只有當(dāng)兩根天線在相同的時間接收到來自移動式發(fā)射機(jī)的信號時才獲得授權(quán)使用，該發(fā)射機(jī)位于機(jī)動車輛中兩根天線的重疊范圍內(nèi)。所以用戶必須已經(jīng)位于機(jī)動車輛內(nèi)。因此也不可能防止未授權(quán)人的實際使用。已知的安全系統(tǒng)的一個缺點是如下事實，一個或更多未授權(quán)的人以上述方式即通過適當(dāng)?shù)陌l(fā)射機(jī)/接收機(jī)模擬電磁信號能夠瞞騙這些安全系統(tǒng)。來自機(jī)動車輛中發(fā)射機(jī)的信號能夠以一種簡單和已知的方式被模擬。本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的安全系統(tǒng)，其中移動式接收機(jī)能夠可靠地檢測它所接收的電磁信號是否實際上就是由相關(guān)發(fā)射機(jī)，例如機(jī)動車輛中的發(fā)射機(jī)所發(fā)射的。通過權(quán)利要求1中規(guī)定的特征可實現(xiàn)這種目的。本發(fā)明的核心構(gòu)思在于不但移動式接收機(jī)接收機(jī)動車輛中固定發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁信號以及例如關(guān)于代碼來分析該信號，而且檢測電磁場的梯度。這意味著還通過移動式接收機(jī)記錄電磁場的空間和/或時間變化，并且只有當(dāng)移動式接收機(jī)測量的梯度滿足預(yù)先定義的條件時才授權(quán)使用機(jī)動車輛或者輸出相應(yīng)的響應(yīng)信號。為此目的，通過機(jī)動車輛中的一個或更多固定發(fā)射機(jī)發(fā)射具有特定場分布的電磁信號，其中例如通過位于機(jī)動車輛上或機(jī)動車輛中的發(fā)射機(jī)或發(fā)射天線的位置能夠確定空間梯度。還有可能使用多個天線，每根天線具有不同輻射特性，以便通過重疊電磁場獲得特定的場分布。相應(yīng)的用于測量電磁場的空間和/或時間梯度的電子組件和電路對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是已知的，移動式接收機(jī)能夠裝備適當(dāng)?shù)慕邮昭b置和相應(yīng)的用于信號處理的電子器件。本發(fā)明的優(yōu)點在于，給定適當(dāng)?shù)奶荻冗x擇，未授權(quán)的人不能夠模擬來自機(jī)動車輛中一個或多個固定發(fā)射機(jī)的電磁場，或者模擬如此復(fù)雜，以至在任何情況下都將引起第三方的注意。因此在用戶遠(yuǎn)離其機(jī)動車輛時，不再有可能將模擬的信號發(fā)送到安全系統(tǒng)的用戶所攜帶的接收機(jī)。將會明白，所述安全系統(tǒng)能夠用作任何期望目的的使用控制，其中只有當(dāng)用戶攜帶具有正確代碼的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)時授權(quán)使用。該安全系統(tǒng)優(yōu)選在機(jī)動車輛技術(shù)中使用。在從屬權(quán)利要求中表征本發(fā)明的有利改進(jìn)。權(quán)利要求2中規(guī)定的梯度形式保證了能夠通過移動式接收機(jī)以簡單的方式測量梯度。當(dāng)攜帶移動式接收機(jī)的用戶接近包括固定發(fā)射機(jī)的機(jī)動車輛時，測量發(fā)生。以任何期望的方式通過一個或更多發(fā)射機(jī)的選擇安排定義所述梯度。特別是，建議電磁場基本上在至少圍繞汽車的鄰近區(qū)域或者駕駛員門的區(qū)域中均勻以及其空間梯度基本上是零。上述竊賊2所攜帶的用于模擬固定發(fā)射機(jī)信號的發(fā)射機(jī)，僅僅以具有已知空間梯度的點源的方式發(fā)射電磁場，在空間中的每一點上該梯度為除零之外的值。這能夠通過移動式發(fā)射機(jī)確定。所以竊賊2不能夠模擬例如具有特定梯度的通過車輛上空間相隔的多個發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生的電磁場。因此用戶攜帶的移動式接收機(jī)/發(fā)射機(jī)不能發(fā)射期望的響應(yīng)信號。盡管在理論上對于竊賊1來說有可能在機(jī)動車輛邊精確地測量主要的場分布，但是這相當(dāng)復(fù)雜并且將會吸引留心的過路人的注意。而且，例如在機(jī)動車輛中有兩個固定發(fā)射機(jī)的情況下，在用戶遠(yuǎn)離機(jī)動車輛時，兩個竊賊2必須接近機(jī)動車輛的用戶，直到他們具有與發(fā)射機(jī)完全相同的間隔距離。這也難于以不引人注意的方式執(zhí)行。權(quán)利要求3中規(guī)定的措施指單個發(fā)射機(jī)不能模擬通過機(jī)動車輛上或機(jī)動車輛中的多個固定發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁場。通過具有兩個發(fā)射機(jī)，例如一個發(fā)射機(jī)位于機(jī)動車輛的前部區(qū)域，另一個發(fā)射機(jī)位于機(jī)動車輛的后部區(qū)域。則有可能獲得至少在機(jī)動車輛駕駛員門的區(qū)域中均勻的場分布，用戶通常在該區(qū)域進(jìn)入所述車輛。當(dāng)移動式接收機(jī)接近所述機(jī)動車輛時，這種均勻性或者基本上沒有空間梯度能夠通過該移動式接收機(jī)確定，然后只發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)信號到該機(jī)動車輛中的接收機(jī)。如在權(quán)利要求4中所規(guī)定的，為了授權(quán)使用所述機(jī)動車輛，還可以使用時間梯度。在這種情況下，一個或更多固定發(fā)射機(jī)能夠例如在每種情況下發(fā)射不同的信號或信號序列，其中對該信號的時間分布的檢測和處理通過移動式接收機(jī)使用適于這種目的以及本身已知的裝置來實現(xiàn)。例如建議兩個發(fā)射機(jī)以交替的方式發(fā)射信號，所述移動式接收機(jī)接收所述信號，其中，該接收機(jī)記錄信號的不同時間梯度，并且由于機(jī)動車輛中發(fā)射機(jī)的不同位置還記錄其相應(yīng)的不同空間梯度。這些信號同樣不能夠被竊賊2所攜帶的單個發(fā)射機(jī)模擬。優(yōu)選地，如在權(quán)利要求5中所規(guī)定的，為了使信號不可能通過單個發(fā)射機(jī)進(jìn)行模擬，多個固定發(fā)射機(jī)中每個發(fā)射機(jī)發(fā)送不同的信號或信號序列。在這種情況下，可以發(fā)射所述信號以便信號以中央控制單元控制的方式相互疊加和/或在時間上相互分離。所述移動式接收機(jī)如此設(shè)計以便能夠處理輸入的信號和確定正確的、先前定義的相應(yīng)信號的時間分布，以便然后將相應(yīng)的響應(yīng)信號發(fā)送回機(jī)動車輛中的接收機(jī)。根據(jù)權(quán)利要求6規(guī)定的改進(jìn)，移動式接收機(jī)能夠定位一個或多個固定發(fā)射機(jī)。具有用于確定信號源位置的相關(guān)電子估計裝置的接收機(jī)對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是已知的。優(yōu)選地，如在權(quán)利要求7中所規(guī)定的，該接收機(jī)具有一個或更多定向天線，當(dāng)接收機(jī)接近機(jī)動車輛時，通過該天線結(jié)合固定發(fā)射機(jī)的已知輻射特性和已經(jīng)確定的場梯度能夠確定機(jī)動車輛中發(fā)射機(jī)的位置。例如，只有當(dāng)移動式接收機(jī)確定在一定的距離間隔存在兩個發(fā)射機(jī)時可以給予使用授權(quán)，其中這個距離由機(jī)動車輛上或機(jī)動車輛中的發(fā)射機(jī)位置來定義。將參考附圖中所示實施例的兩個實例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。圖1通過示意平面圖示出了具有相應(yīng)的發(fā)射電磁場的機(jī)動車輛和人。圖2通過示意平面圖示出了包括兩個發(fā)射機(jī)的機(jī)動車輛。圖1的左手側(cè)所示實施例的實例是包括安全系統(tǒng)的機(jī)動車輛10。在本例中，在機(jī)動車輛10中安排至少兩個或更多發(fā)射機(jī)，以便它們一起至少在駕駛員門的區(qū)域中產(chǎn)生基本上均勻的電磁場11，其中機(jī)動車輛10的用戶通過該門進(jìn)入和離開所述車輛。這通過在該區(qū)域中相互并行傳播的電磁場11的場線示出。場11的這種均勻性或基本上在該區(qū)域中是零的相應(yīng)空間和/或時間梯度能夠以本身已知的方式通過機(jī)動車輛10的用戶所攜帶的移動式接收機(jī)12進(jìn)行測量。只有當(dāng)接收機(jī)12確定場11的場線的相應(yīng)分布時，接收機(jī)12才將響應(yīng)信號傳遞回機(jī)動車輛10中的另一個接收機(jī)并授權(quán)使用。在圖1中的右手部分示出了單個發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁場14。如果人13試圖欺騙接收機(jī)12發(fā)射上述響應(yīng)信號，這種場14將由具有移動式發(fā)射機(jī)的未授權(quán)的人13產(chǎn)生。電磁場14對應(yīng)于點源，以及特別是在空間的每一點上具有除零之外能夠通過接收機(jī)12測量的梯度。在圖2所述的實施例中，機(jī)動車輛10在前部和后部區(qū)域中具有兩個發(fā)射機(jī)，每個發(fā)射機(jī)以點源的方式產(chǎn)生電磁場14。在本例中，當(dāng)用戶接近機(jī)動車輛10時，移動式接收機(jī)12能夠，例如借助定向天線并根據(jù)輻射特性以及在接收機(jī)12的位置所測量的空間梯度，定位所述兩個發(fā)射機(jī)。如果接收機(jī)12確定存在位于相互預(yù)先定義的距離的兩個發(fā)射機(jī)，那么該接收機(jī)發(fā)射相應(yīng)的響應(yīng)信號。另外，任何期望的各個代碼都可以包含在發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號中，或者兩個或更多發(fā)射機(jī)能夠在每種情況下以特定的時間間隔發(fā)射其信號。標(biāo)記列表10機(jī)動車輛11均勻電磁場12移動式接收機(jī)13未授權(quán)的人14不均勻電磁場權(quán)利要求1.一種特別用于機(jī)動車輛(10)的安全系統(tǒng)，包括發(fā)送電磁場(11，14)形式的信號的發(fā)射機(jī)以及接收該信號并將相應(yīng)的響應(yīng)信號發(fā)回另一個接收機(jī)的移動式接收機(jī)(12)，其特征在于，接收機(jī)(12)能夠檢測電磁場(11，14)的梯度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，能夠檢測空間梯度，特別是均勻電磁場(11)的空間梯度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，提供多個發(fā)射機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何之一所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，能夠檢測時間梯度。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4任何之一所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)中的每個發(fā)射機(jī)發(fā)送不同的信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何之一所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，通過接收機(jī)(12)能夠定位一個或更多的發(fā)射機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全系統(tǒng)，其特征在于，接收機(jī)(12)具有定向天線。全文摘要為了提供一種安全系統(tǒng)，特別是機(jī)動車輛(10)中的安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)送電磁場(11，14)形式的信號的發(fā)射機(jī)以及接收該信號并將相應(yīng)的響應(yīng)信號發(fā)回另一個接收機(jī)的移動式接收機(jī)(12)，其中更加難以模擬所述發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號，提出能夠通過接收機(jī)(12)檢測電磁場(11，14)的梯度。文檔編號G07C9/00GK1914647SQ200580003429公開日2007年2月14日申請日期2005年1月18日優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日發(fā)明者M(jìn)·H·庫恩申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司