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EP0257376A1 - Elektronische Schliessanlage mit mindestens einem Schloss, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektronische Schliessanlage mit mindestens einem Schloss, insbesondere für Kraftfahrzeuge Download PDF

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Publication number
EP0257376A1
EP0257376A1 EP19870111270 EP87111270A EP0257376A1 EP 0257376 A1 EP0257376 A1 EP 0257376A1 EP 19870111270 EP19870111270 EP 19870111270 EP 87111270 A EP87111270 A EP 87111270A EP 0257376 A1 EP0257376 A1 EP 0257376A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission
sequence
transmitter
mark
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP19870111270
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0257376B2 (de
EP0257376B1 (de
Inventor
Anton Dipl.-Ing. Bachhuber
Arnost Proske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Siemens AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6307207&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0257376(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG, Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP0257376A1 publication Critical patent/EP0257376A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0257376B1 publication Critical patent/EP0257376B1/de
Publication of EP0257376B2 publication Critical patent/EP0257376B2/de
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    • G07C2209/06—Involving synchronization or resynchronization between transmitter and receiver; reordering of codes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T70/00—Locks
    • Y10T70/50—Special application
    • Y10T70/5889—For automotive vehicles
    • Y10T70/5973—Remote control

Definitions

  • the invention relates to an electronic locking system according to the preamble of claim 1 and a method for resynchronization according to the preamble of claim 10.
  • the basis for the operation of locking systems of this type is an initialization by means of which a sequence of reference markings is fixedly predetermined in the receiver of the receiver and a sequence of transmission markings which is identical to this in the transmitter of the transmitter.
  • the reference transmitter stands on a current reference marker which is identical to the current transmitter marker of the marker transmitter in the transmitter.
  • the two sequences are determined on the basis of a stored algorithm and of start parameters, which are determined by a random process.
  • the transmitter emits a transmission signal with a transmission marking, which is emitted, for example, by a luminescence diode in the infrared range.
  • the transmission signal is converted in the receiver into an electrical signal from which the receiver recovers the transmission mark, which is compared in the receiver with a reference mark supplied by the reference transmitter. If the reference mark and the send mark are identical, the transmitter and receiver are synchronized and the control device initiates the opening of the lock.
  • a synchronization unit in the receiver restores the synchronization between the reference transmitter and the marker transmitter under certain conditions (post-synchronization).
  • a missing identity between the reference mark and the send mark can e.g. then occur when the transmitter emits a transmission signal that does not reach the receiver.
  • the reference transmitter must be re-synchronized in the receiver in order to cause the locking system to open the lock.
  • the receiver has a memory, for example a RAM, in which a section of the sequence of transmission marks - called the transmission sequence - which is formed by actuating the transmitter several times, is stored.
  • the receiver compares this transmission sequence with a reference sequence, which consists of successive reference marks supplied by a reference transmitter, for identity.
  • the reference sequence lies within an after Synchronization area, which extends over a section of the sequence of fiducial marks and begins with the fiducial mark that meets the first desynchronous transmission mark. If the receiver establishes identity between the transmission sequence and the reference sequence within the post-synchronization area, the synchronization unit synchronizes the reference transmitter to the last transmission marking of the transmission sequence, and the lock of the locking system is opened by the control unit.
  • catch sequence In a catch area at the beginning of the post-synchronization area there can additionally be a relatively short sequence of reference markings - called catch sequence - within which the synchronization unit first searches for a reference mark that is identical to the received transmission mark. If an identical reference mark is found within the catch sequence, the synchronization unit synchronizes the reference transmitter to the received send markings within a very short time. Only if there is no identity between the transmission mark and the reference mark within the catch area is it examined whether a reference sequence identical to the received transmission sequence exists in the remaining part of the post-synchronization area.
  • a broadcast mark or reference mark consists of a dual word with 24 digits, there are a maximum of 224 different send markings or reference marks.
  • the probability of a break-in can be further reduced.
  • a random generator can be accommodated in the synchronization unit of the receiver, which redetermines the length of the capture range after each re-synchronization.
  • the length of the reference sequence, which the receiver checks for re-synchronization in the re-synchronization area with the received transmission sequence, can advantageously also be carried out automatically by the receiver, e.g. reset after every resynchronization.
  • the security of the method can be additionally increased by the length of the post-synchronization area - e.g. after each resynchronization - is automatically reset by the receiver.
  • the variation of the post-synchronization range can either be determined via a calculation rule in the synchronization unit or e.g. are generated via a random generator in the synchronization unit.
  • the receiver can additionally contain a timer which blocks the receiver for a waiting time if a re-synchronization fails; During this waiting period, the recipient does not respond to any send markings. The authorized user of the locking system is thereby given the opportunity to have the locking system open after the waiting time without re-initialization by a new transmission marking.
  • the locking system of a motor vehicle has a transmitter 1 and a receiver 2, which is connected to a lock 4 of the motor vehicle and is accommodated in the motor vehicle in the vicinity of the interior mirror.
  • the transmitter 1 has a trigger 12, e.g. a button which, after manual actuation, emits a trigger signal AS to a marker 11, which is connected to the trigger 12.
  • a trigger 12 e.g. a button which, after manual actuation, emits a trigger signal AS to a marker 11, which is connected to the trigger 12.
  • the marker transmitter 11 Excited by the trigger signal AS, the marker transmitter 11 generates an actual transmission marker SM i per actuation by means of an algorithm (FIG. 3), which consists of a dual word with 24 digits.
  • a low-consumption CMOS one-chip microcomputer is used as the marker 11, which outputs the transmission marker SM i as a binary signal to a modulator 13 which has a driver transistor. This switches the current through the luminescence diode 14 in time with the binary signal, which emits a transmission signal SI - to which the transmission marking SM i is modulated - as radiation in the infrared range to the receiver 2 in the motor vehicle.
  • the receiver 2 contains a phototransistor 21 as the receiving stage, which, when a transmission signal SI is received, forwards a signal corresponding thereto to a demodulator 22. At its output, this again delivers pulses corresponding to the transmission marking SM i , which are further processed by a microcomputer 23 will.
  • This essentially contains a microprocessor 230 which, through appropriate programming, acts as a synchronization unit.
  • RAM random access memory
  • timer 236, a control unit 237, a start switch 24 and an input switch 25 are connected to it via a BUS 231.
  • the processor 230 stores the successively incoming transmission markings SM of a transmission sequence SF in the memory 232, hereinafter referred to as the marking memory.
  • the memory 233 serves as a reference transmitter and contains - controlled by the processor - an old value BM o and a new value BM i of the reference mark BM alternately in succession.
  • the new value (BM i ) x is generated from the old value (BM o ) x-1 according to an algorithm (FIG. 3) after receipt of a transmission mark. This is generated during the initialization with the aid of a random generator 2301 contained in the microprocessor, or is supplied from the memory 234 after a failed resynchronization, which is therefore referred to below as the old value memory.
  • the last new value (BM i ) x-1 serves as the old value (BM o ) x-1 for determining the next new value (BM i ) x .
  • the receiver 2 has an input switch 25 with three switches which are connected to the BUS 231: the length of the capture range FB can be set with a catch sequence switch, the length of a reference sequence BF with a reference sequence switch and the length of the resynchronization range NB with a range switch.
  • the microcomputer 23 in the receiver 2 is connected to the transmitter 1 by means of a plug-in cable 6. Thereafter, the start switch 24 is manually operated for a random period of time which the random generator 2301 measures by counting up. After the start switch 24 has been released, the processor 230 supplies a binary random word, for example six bytes in length, the value of which depends on the actuation time of the start switch ters 24 depends. The first three bytes of this random word form an old value for the reference mark BM and are stored in the reference transmitter 233. The last three bytes form a partial word HAZ, which is stored in memory 235 - hereinafter referred to as random memory.
  • a binary random word for example six bytes in length, the value of which depends on the actuation time of the start switch ters 24 depends.
  • the first three bytes of this random word form an old value for the reference mark BM and are stored in the reference transmitter 233.
  • the last three bytes form a partial word HAZ, which is stored in memory 235 - hereinafter
  • This random word formed during the initialization (old value of the reference mark and partial word HAZ) is simultaneously loaded into the mark transmitter 11 of the transmitter 1 via the cable 6.
  • Each transmission signal SI emitted by the transmitter 1 therefore has a transmission marking SM i which is determined by the start parameters mentioned and an algorithm which is likewise identical for the transmitter and receiver.
  • each transmission mark SM i of a transmission signal from the microcomputer is stored in the marking memory 232, the capacity of which is dimensioned to accommodate all transmission marks of a transmission sequence.
  • a new value of the reference mark is formed, based on the aforementioned start parameters and the algorithm on the basis of which the transmission mark was generated in the transmitter. Therefore, as long as each transmission mark given by the sender reaches the recipient, the transmission mark and the new value of the reference mark are identical. If the microcomputer 23 detects this, it emits an opening signal OS to the lock 3 via the control unit 237 (synchronous case).
  • the computer 23 After receiving a transmission mark SM x , the computer 23 first checks whether the old value (BM o ) x-1 of the reference mark has the value zero or not. If this value is zero, a logical one is added to the first position of the content of the reference transmitter 233 (point G in FIG. 3).
  • the computer 23 checks whether the penultimate digit NLSB and the last digit LSB of (BM o ) x-1 together result in the number 10 or the number 01. If one of these numbers is present, the content of the reference transmitter 233 is shifted to the right by one position and a one is added to the first position MSB (point G in FIG. 3). If the number 10 or 01 is not available, the memory content of 233 is only shifted to the right by one digit.
  • the partial word HAZ from the random memory 235 is now added to the content of the reference transmitter 233.
  • the new value (BM i ) x of the reference mark is thus present in the reference transmitter 233.
  • the processor 230 Upon receipt of the first transmission marking SM x , it is stored in the marking memory 232 and the old value (BM o ) x-1 in the old value memory 234. The processor then causes the new value (BM i ) x of the reference mark to be generated in accordance with the algorithm according to FIG. 3 and stores it in the reference transmitter 233. The processor 230 then compares this new value with the send mark SM x for identity.
  • the program branches to point P: The processor then sends a synchronization signal SYN to the control device 237, which then opens the lock 3 with an opening signal OS.
  • the processor 230 If the processor 230 has determined that there is no identity between the first transmission mark SM x and the first reference mark (BM i ) x , it examines whether within a Catch sequence FF of m successive reference marks at the beginning of the post-synchronization area NB there is a reference mark (BM i ) x + p which is identical to the - desynchronous - transmission mark SM x . To generate successive reference markings (BM i ) x + p according to the algorithm according to FIG. 3, the loop labeled A in FIG. 4 is run through until a reference mark identical to SM x is found or the loop has been run through m times, which is equally significant with the end of the catch sequence.
  • a search is made for a reference mark that is identical to SM x in the part of the resynchronization area NB following the catch area FB.
  • the index standing on m is increased by 1 and then the reference markings (BM i ) x + p according to FIG. 3 are generated in a loop denoted by B in FIG. 4 - similar to loop A -.
  • This loop is exited as soon as a reference mark (BM i ) x + p identical to SM x is found or after y passes the end of the post-synchronization range is reached.
  • the processor causes the following reference mark (BM i ) x + p + 1 to be generated in accordance with the algorithm in accordance with FIF 3 and checks whether this reference mark corresponds to the Send marker SM x + 1 is identical. If this is the case, the resynchronization has been successful and the steps for opening the lock already described and starting at P are carried out.
  • the processor issues a set signal SW to the timer 236, which emits an acknowledgment signal QW after a programmed waiting time. Only then is the receiver ready to receive again. In the meantime between the failed resynchronization and delivery of the acknowledgment signal, however, the receiver is blocked, so that incoming send marks SM are not processed.
  • Processor 230, random generator 2301, memories 232 to 235 and control device 237 can be in a functional unit, e.g. a one-chip microcomputer 23 with mask-programmable ROM can be combined.

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Abstract

Eine Steuereinheit (237) im Empfänger (2) öffnet das Schloß (3) der Schließanlage, wenn vom Sender (1) der elektronischen Schließanlage abgegebene Sendefolge (SF), die durch mehrmaliges Betätigen des Senders (1) durch den Benutzer gebildet wird und in einem Markierungsspeicher (232) des Empfängers (2) abgespeichert ist, mit einer Bezugsfolge (BF) innerhalb eines Nachsynchronisationsbereiches (NB) im Empfänger (2) übereinstimmt. Gegebenenfalls synchronisiert die Synchronisiereinheit den Bezugsgeber (233) auf die letzte Sendemarkierung (SM) der Sendefolge (SF) nach.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektronische Schließanlange gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Nachsyn­chronisation gemäß Oberbegriff von Anspruch 10.
  • Grundlage des Betriebs von Schließanlagen dieser Art ist eine Initialisierung, durch die im Bezugsgeber des Empfängers eine Folge von Bezugsmarkierungen und im Markierungsgeber des Sen­ders eine hierzu identische Folge von Sendemarkierungen fest vorgegeben wird. Der Bezugsgeber steht also nach der Initiali­sierung auf einer aktuellen Bezugsmarkierung, die identisch mit der aktuellen Sendemarkierung des Markierungsgebers im Sender ist. Die beiden Folgen werden dabei auf der Grundlage eines abgespeicherten Algorithmus und von Startparametern ermittelt, die per Zufallsprozeß festgelegt werden.
  • Bei jedem Sendevorgang gibt der Sender ein Sendesignal mit ei­ner Sendemarkierung ab, das z.B. von einer Lumineszenzdiode im Infrarotbereich emittiert wird. Das Sendesignal wird im Empfän­ger in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem der Empfän­ger die Sendemarkierung zurückgewinnt, die im Empfänger mit ei­ner vom Bezugsgeber gelieferten Bezugsmarkierung verglichen wird. Sind Bezugsmarkierung und Sendemarkierung identisch, liegt eine Synchronisation zwischen Sender und Empfänger vor, und die Steuereinrichtung veranlaßt die Öffnung des Schlosses.
  • Bei fehlender Identität zwischen Bezugsmarkierung und Sendemar­kierung, stellt eine Synchronisiereinheit im Empfänger die Syn­chronisation zwischen Bezugsgeber und Markierungsgeber unter bestimmten Bedingungen wieder her (Nachsynchronisation).
  • Eine fehlende Identität zwischen Bezugsmarkierung und Sendemar­kierung kann z.B. dann auftreten, wenn der Sender eine Sendesi­gnal abgibt, das den Empfänger nicht erreicht. In diesem Fall muß eine Nachsynchronisation des Bezugsgebers im Empfänger vor­genommen werden, um die Schließanlage zum Öffnen des Schlosses zu veranlassen.
  • Bei einer bekannten Schließanlage (europäische Patentanmeldung 84 10 61 42.7) wird zur Nachsynchronisation eine zusätzliche Information im Sendesignal untergebracht, aus der der Emfänger entnehmen kann, auf welche Bezugsmarkierung der Bezugsgeber im Empfänger durch die Synchronisiereinheit nachsynchronisiert werden soll. Mit der Erzeugung und Auswertung der Zusatzinfor­mation ist ein zusätzlicher Aufwand verbunden, ohne daß dem eine höhere Sicherheit gegenübersteht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei fehlender Synchronisation zwischen Sender und Empfänger eine Nachsynchro­nisation in einfacher und zuverlässiger Weise so durchzuführen, daß eine Betätigung der elektronischen Schließanlage durch Un­berechtigte mit hoher Wahrscheinlichkeit vermieden wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 10 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
  • Der Empfänger hat einen Speicher, z.B. einen RAM, in dem ein Ausschnitt aus der Folge von Sendemarkierungen - Sendefolge ge­nannt -, die durch mehrmaliges Betätigen des Senders gebildet wird, abgespeichert wird. Der Empfänger vergleicht diese Sende­folge mit einer Bezugsfolge, die aus aufeinanderfolgenden von einem Bezugsgeber gelieferten Bezugsmarkierungen besteht, auf Identität. Die Bezugsfolge liegt dabei innerhalb eines Nach­ synchronisationsbereichs, der sich über einen Ausschnitt aus der Folge von Bezugsmarkierungen erstreckt und mit der Bezugs­markierung beginnt, auf die die erste desynchrone Sendemarkie­rung trifft. Stellt der Empfänger zwischen der Sendefolge und der Bezugsfolge innerhalb des Nachsynchronisationsbereichs Identität fest, synchronisiert die Synchronisiereinheit den Be­zugsgeber auf die letzte Sendemarkierung der Sendefolge nach, und das Schloß der Schließanlage wird durch die Steuereinheit geöffnet.
  • In einem Fangbereich am Anfang des Nachsynchronisationsbereichs kann zusätzlich eine relativ kurze Folge von Bezugsmarkierungen - Fangfolge genannt - liegen, innerhalb der die Synchronisier­einheit zunächst eine zur empfangenen Sendemarkierung identi­sche Bezugsmarkierung sucht. Bei Feststellung einer identischen Bezugsmarkierung innerhalb der Fangfolge synchronisiert die Synchronisiereinheit den Bezugsgeber innerhalb sehr kurzer Zeit auf die empfangenen Sendemarkierungen nach. Nur wenn die keine Idenität zwischen Sendemarkierung und Bezugsmarkierung inner­halb des Fangbereichs besteht, wird untersucht, ob eine zur empfangenen Sendefolge identische Bezugsfolge im verbleibenden Teil des Nachsynchronisationsbereichs existiert.
  • Das folgende Beispiel zeigt, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Unberechtigter mit einem Sender das Schloß zu öffnen vermag (Einbrechwahrscheinlichkeit):
  • Geht man davon aus, daß eine Sendemarkierung bzw. Bezugsmarkie­rung aus einem dualen Wort mit 24 Stellen besteht, ergeben sich maximal 2²⁴ unterschiedliche Sendemarkierungen bzw. Bezugsmar­kierungen. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein Unberechtigter zufäl­lig eine synchrone Sendemarkierung findet, beträgt also nur 2⁻²⁴, ist also ungefähr gleich 5,96 x 10⁻⁸. Ist eine Fangfolge z.B. 100 Bezugsmarkierungen lang, ergibt sich für die Einbrech­wahrscheinlichkeit ein Wert von 5,96 x 10⁻⁶.
    Setzt man die Länge des Nachsynchronisationsbereichs abzüglich der Länge der Fangfolge mit 1000 Bezugsmarkierungen an und ist die Sendefolge zwei Sendemarkierungen lang, ergibt sich für die Einbrechwahrscheinlichkeit ein Wert von
    (5,96 x 10⁻⁸)² x 10³ = 5,96 x 10⁻¹³.
  • Durch eine Variation der Länge des Fangbereichs kann die Ein­brechwahrscheinlichkeit weiter erniedrigt werden. Hierzu kann neben einer manuellen Einstellung der Länge durch den Benutzer z.B. ein Zufallsgenerator in der Synchronisiereinheit des Emp­fängers untergebracht sein, der nach jeder Nachsynchronisation die Länge des Fangbereichs neu bestimmt.
  • Auch die Länge der Bezugsfolge, die der Empfänger zur Nachsyn­chronisation im Nachsynchronisationsbereich mit der empfangenen Sendefolge überprüft, kann vom Empfänger vorteilhafterweise selbsttätig, z.B. nach jeder erfolgten Nachsynchronisation, neu eingestellt werden.
  • Die Sicherheit des Verfahrens kann zusätzlich dadurch erhöht werden, daß die Länge des Nachsynchronisationsbereichs - z.B. nach jeder erfolgten Nachsynchronisation - vom Empfänger auto­matisch neu eingestellt wird. Dabei kann die Variation des Nach­synchronisationsbereichs entweder über eine Rechenvorschrift in der Synchronisiereinheit festgelegt werden oder z.B. über einen Zufallsgenerator in der Synchronisiereinheit generiert werden.
  • Der Empfänger kann zusätzlich ein Zeitgeber enthalten, das den Empfänger für eine Wartezeit sperrt, wenn eine Nachsynchronisa­tion fehlschlägt; in dieser Wartzeit reagiert der Empfänger auf keine Sendemarkierung. Dem berechtigten Benutzer der Schließ­anlage ist dadurch die Möglichkeit gegeben, die Schließanlage nach Ablauf der Wartezeit ohne erneute Initialisierung durch eine neue Sendemarkierung zum Öffnen zu veranlassen.
  • Weitere vorteilhafte Variationen der Erfindung sind in den Un­teransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen,
    • FIG 1 die räumliche Zuordnung von Sender und Empfänger,
    • FIG 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Er­findung,
    • FIG 3 ein Flußdiagramm, das einen Algorithmus zur Erzeugung einer Bezugsmarkierung wiedergibt, und
    • FIG 4 ein Flußdiagramm, das die Auswertung von Sendemarkie­rungen in Empfänger nach FIG 2 angibt.
  • Gemäß FIG 1 und FIG 2 hat die Schließanlage eines Kraftfahrzeu­ges einen Sender 1 und einen Empfänger 2, der mit einem Schloß 4 des Kraftfahrzeugs verbunden und im Kraftfahrzeug in Nähe des Innenspiegels untergebracht ist.
  • Der Sender 1 hat einen Auslöser 12, z.B. einen Taster, der nach manueller Betätigung ein Auslösesignal AS an einen Markierungs­geber 11 abgibt, der mit dem Auslöser 12 verbunden ist.
  • Durch das Auslösesignal AS angeregt, erzeugt der Markierungsge­ber 11 pro Betätigung mittels eines Algorithmus (FIG 3) eine aktuelle Sendemarkierung SMi, die aus einem dualen Wort mit 24 Stellen besteht. Als Markierungsgeber 11 ist ein verbrauchsar­mer CMOS-Ein-Chip-Mikrocomputer eingesetzt, der die Sendemar­kierung SMi als binäres Signal an einen Modulator 13 ausgibt, der einen Treibertransistor hat. Dieser schaltet im Takt des Binärsignals den Strom durch eine Lumineszenzdiode 14, die ein Sendesignal SI - dem damit die Sendemarkietung SMi aufmoduliert ist - als Strahlung im Infrarotbereich an den Empfänger 2 im Kraftfahrzeug emittiert.
  • Der Empfänger 2 enthält als Empfangsstufe einen Fototransistor 21, der bei Empfang eines Sendesignals SI eine diesem entspre­chendes Signal an einen Demodulator 22 weitergibt. Dieser lie­fert an seinem Ausgang wieder Impulse entsprechend der Sende­markierung SMi, die von einem Mikrorechner 23 weiterverarbeitet werden. Dieser enthält im wesentlichen einen Mikroprozessor 230, der durch entsprechende Programmierung als Synchronisier­einheit wirkt. An ihn sind über einen BUS 231 vier Speicher (RAM) 232 bis 235, ein Zeitgeber 236, eine Steuereinheit 237, ein Startschalter 24 und ein Eingabeschalter 25 angeschlossen.
  • In den Speicher 232, im folgenden als Markierungsspeicher be­zeichnet, legt der Prozessor 230 die nacheinander eingehenden Sendemarkierungen SM einer Sendefolge SF ab.
  • Der Speicher 233 dient als Bezugsgeber und enthält - gesteuert durch den Prozessor - abwechselnd nacheinander einen Altwert BMo und einen Neuwert BMi der Bezugsmarkierung BM. Der Neuwert (BMi)x wird jeweils nach Empfang einer Sendemarkierung nach einem Algorithmus (FIG 3) aus dem Altwert (BMo)x-1 erzeugt. Dieser wird bei der Initialisierung mit Hilfe eines im Mikro­prozessor enthaltenen Zufallsgenerators 2301 erzeugt oder nach einer fehlgeschlagenen Nachsynchronisation von dem Speicher 234 gelierfert, der deshalb im folgenden als Altwertspeicher bezeich­net wird. Im synchronen Normalbetrieb und während des Versuchs einer Nachsynchronisation dient jeweils der letzte Neuwert (BMi)x-1 als Altwert (BMo)x-1 für die Ermittlung des nächsten Neuwertes (BMi)x.
  • Der Empfänger 2 hat einen Eingabeschalter 25 mit drei Schaltern, die mit dem BUS 231 verbunden sind: Mit einem Fangfolgeschalter ist die Länge des Fangbereichs FB, mit einem Bezugsfolgeschal­ter die Länge einer Bezugsfolge BF und mit einem Bereichsschal­ter die Länge des Nachsynchronisationsbereichs NB einstellbar.
  • Zur Initialisierung der Schließanlage wird der Mikrorechner 23 im Empfänger 2 mittels eines steckbaren Kabels 6 mit dem Sender 1 verbunden. Danach wird der Startschalter 24 für eine zufälli­ge Zeitdauer manuell betätigt, die der Zufallsgenerator 2301 durch Hochzählen mißt. Nach Freigabe des Startschalters 24 lie­fert der Prozessor 230 ein binäres Zufallswort von z.B. sechs Byte Länge, dessen Wert von der Betätigungszeit des Startschal­ ters 24 abhängt. Die ersten drei Byte dieses Zufallswortes bil­den einen Altwert für die Bezugsmarkierung BM und werden in dem Bezugsgeber 233 abgespeichert. Die letzten drei Byte bilden ein Teilwort HAZ, das im Speicher 235 - nachfolgend Zufallsspeicher genannt - abgespeichert wird. Dieses bei der Initialisierung gebildete Zufallswort (Altwert der Bezugsmarkierung und Teil­wort HAZ) wird gleichzeitig über das Kabel 6 in den Markie­rungsgeber 11 des Senders 1 geladen. Jedes vom Sender 1 abgege­bene Sendesignal SI hat daher eine Sendemarkierung SMi, die durch die genannten Startparameter und einen Algorithmus be­stimmt ise, der ebenfalls für Sender und Empfänger identisch ist.
  • Im Empfänger wird jede Sendemarkierung SMi eines Sendesignals vom Mikrorechner in dem Markierungsspeicher 232 abgelegt, des­sen Kapazität zur Aufnahme aller Sendemarkierungen einer Sende­folge bemessen ist. Mit Empfang der ersten Sendemarkierung SMi nach der Initialisierung wird ein Neuwert der Bezugsmarkierung gebildet, und zwar ausgehend von den zuvor erwähnten Startpara­metern und dem Algorithmus, auf deren Basis die Sendemarkierung im Sender erzeugt wurde. Solange daher jede vom Sender abgege­bene Sendemarkierung auch den Empfänger erreicht, sind Sendemar­kierung und Neuwert der Bezugsmarkierung identisch. Stellt dies der Mikrorechner 23 fest, gibt er über die Steuereinheit 237 ein Öffnungssignal OS an das Schloß 3 ab (Synchronfall).
  • Anhand von FIG 3 wird ein Algorithmus zur Erzeugung des Neuwer­tes BMi der Bezugsmarkierung aus dem jeweiligen Altwert BMo mit Hilfe des Rechners 23 erläutert.
  • Nach Erhalt einer Sendemarkierung SMx überprüft der Rechner 23 zunächst, ob der Altwert (BMo)x-1 der Bezugsmarkierung den Wert Null hat oder nicht. Ist dieser Wert gleich Null, wird zur er­sten Stelle des Inhaltes des Bezugsgebers 233 eine logische Eins addiert (Punkt G in FIG 3).
  • Ist (BMo)x-1 dagegen ungleich Null, überprüft der Rechner 23, ob die vorletzte Stelle NLSB und die letzte Stelle LSB von (BMo)x-1 zusammen die Zahl 10 oder die Zahl 01 ergeben. Liegt eine dieser Zahlen vor, wird der Inhalt des Bezugsgebers 233 um eine Stelle nach rechts verschoben und eine Eins zur ersten Stelle MSB hinzuaddiert (Punkt G in FIG 3). Liegt die Zahl 10 oder 01 nicht vor, wird der Speicherinhalt von 233 nur um eine Stelle nach rechts verschoben.
  • Zum Inhalt des Bezugsgebers 233 wird jetzt das Teilwort HAZ aus dem Zufallsspeicher 235 hinzuaddiert. Damit liegt im Bezugsge­ber 233 der Neuwert (BMi)x der Bezugsmarkierung vor.
  • FIG 4 zeigt die Programmschritte zur Auswertung von Sendemar­kierungen SMx im Empfänger 2. Dabei wird davon ausgegangen, daß eine Sendefolge SF zwei Sendemarkierungen SM und eine Bezugs­folge BF zwei Bezugsmarkierungen BM lang ist. Die entsprechen­den Schalter des Eingabeschalters 25 sind also auf den Wert 2 eingestellt.
  • Mit Empfang der ersten Sendemarkierung SMx wird diese im Mar­kierungsspeicher 232 und der Altwert (BMo)x-1 im Altwertspei­cher 234 abgelegt. Danach veranlaßt der Prozessor die Erzeugung des Neuwertes (BMi)x der Bezugsmarkierung gemäß Algorithmus nach FIG 3 und legt ihn im Bezugsgeber 233 ab. Anschließend vergleicht der Prozessor 230 diesen Neuwert mit der Sendemar­kierung SMx auf Identität.
  • Ist diese Identität gegeben, sind als Sender und Empfänger synchron, verzweigt sich das Programm zum Punkt P: Danach gibt der Prozessor ein Synchronisiersignal SYN an die Steuereinrich­tung 237 ab, die dann mit einem Öffnungssignal OS das Schloß 3 öffnet.
  • Hat der Prozessor 230 festgestellt, daß keine Identität zwi­schen der ersten Sendemarkierung SMx und der ersten Bezugsmar­kierung (BMi)x gegeben ist, untersucht er, ob innerhalb einer Fangfolge FF von m aufeinanderfolgenden Bezugsmarken am Anfang des Nachsynchronisationsbereichs NB eine zur - desynchronen - Sendemarkierung SMx identische Bezugsmarkierung (BMi)x+p exi­stiert. Zur Erzeugung aufeinanderfolgender Bezugsmarkierungen (BMi)x+p gemäß Algorithmus nach FIG 3 wird die in FIG 4 mit A bezeichnete Schleife so oft durchlaufen, bis entweder eine zu SMx identische Bezugsmarkierung gefunden oder die Schleife m-mal durchlaufen ist, was gleich bedeutend mit dem Ende der Fangfolge ist.
  • Wurde innerhalb der Fangfolge keine identische Bezugsmarkierung gefunden, und liegt bereits eine zweite Sendemarkierung SMx+1 vor, wird nach einer zu SMx identischen Bezugsmarkierung in dem an den Fangbereich FB anschließenden Teil des Nachsynchronisa­tionsbreiches NB gesucht. Hierzu wird der auf m stehende Index um 1 erhöht und anschließend die Bezugsmarkierungen (BMi)x+p gemäß FIG 3 in einer in FIG 4 mit B bezeichneten Schleife - ähn­lich der Schleife A - erzeugt. Diese Schleife wird verlassen, sobald eine zu SMx identische Bezugsmarkierung (BMi)x+p gefun­den ist oder nach y Durchläufen das Ende des Nachsynchronisa­tionsbereiches erreicht ist.
  • Wird innerhalb des Nachsynchronisationsbereiches eine zu SMx identische Bezugsmarkierung (BMi)x+p gefunden, dann veranlaßt der Prozessor die Erzeugung der folgenden Bezugsmarkierung (BMi)x+p+1 gemäß Algorithmus nach FIF 3 und prüft, ob diese Bezugsmarkierung mit der Sendemarkierung SMx+1 identisch ist. Ist dies der Fall, ist die Nachsynchronisation gelungen und es werden die bereits beschriebenen und bei P beginnenden Schritte zum Öffnen des Schlosses vollzogen.
  • Wird dagegen innerhalb des Nachsynchronisationsbereiches keine zu SMx oder zu SMx+1 identische Bezugsmarkierung gefunden, ist die Nachsynchronisation gescheitert. In diesem Fall wird der bei Eingang der ersten Sendemarkierung im Altwertspeicher 234 gesicherte Altwert (BMo)x-1 der Bezugsmarkierung in den Bezugs­geber 233 geladen, so daß der Identitätsvergleich bei Eingang neuer Sendemarkierungen - z.B. vom berechtigten zugehörigen Sender - von dem Altwert (BMo)x-1 startet. Außerdem gibt der Prozessor ein Setzsignal SW an den Zeitgeber 236, der nach Ab­lauf einer programmierten Wartezeit ein Quittungssignal QW ab­gibt. Erst dann ist der Empfänger wieder empfangsbereit. In der Zwischenzeit zwischen fehlgeschlagener Nachsynchronisation und Abgabe des Quittungssignals ist dagegen der Empfänger gesperrt, so daß eingehende Sendemarkierungen SM nicht bearbeitet werden.
  • Prozessor 230, Zufallsgenerator 2301, Speicher 232 bis 235 und Steuereinrichtung 237 können in einer Funktionseinheit, z.B. einem Ein-Chip-Mikrorechner 23 mit maskenprogrammierbarem ROM zusammengefaßt sein.

Claims (10)

1. Elektronische Schließanlage mit mindestens einem Schloß (3), insbesondere für Kraftfahrzeuge,
- mit einem Sender (1), der bei jedem Sendevorgang ein Sendesi­gnal (SI) abgibt, das mit einer Sendemarkierung (SM) modu­liert ist,
- mit einem Markierungsgeber (11) im Sender (1), der jedem Sen­designal (SI) eine Sendemarkierung (SMi) aus einer Folge von Sendemarkierungen (SM) zuordnet,
- mit einem Empfänger (2), der ausgerüstet ist
-- mit einem Bezugsgeber (233), der eine aktuelle Bezugsmar­kierung (BMi) aus einer Folge von Bezugsmarkierungen (BM) liefert, die zu der Folge von Sendemarkierungen (SM) des Senders (1) identisch ist, und der durch jedes empfangene Sendesignal (SI) auf eine neue Bezugsmarkierung (BMi) der Folge gesteuert wird,
-- und mit einer Steuereinheit (237), die bei Identität von Sendemarkierung (SMi) und Bezugsmarkierung (BMi) (Synchroni­sation) gesteuert durch die Synchronisiereinheit (23) das Schloß (3) öffnet,
-- mit einer Synchronisiereinheit (23), die nach jedem Sendesi­gnal (SI) dessen aktuelle Sendemarkierung (SMi) mit der vom Bezugsgeber (233) gelieferten Neuwert (BMi) der Bezugsmar­kierung vergleicht und bei fehlender Idenität die Synchro­nisation von Sender (1) und Empfänger (2) wieder herstellt (Nachsynchronisation), wenn die Sendemarkierung (SMi) und der Neuwert der Bezugsmarkierung innerhalb eines Nachsyn­chronisationsbereichs (NB) liegen, der sich über einen Aus­schnitt aus der Folge von Bezugsmarkierungen (BM) er­streckt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Synchronisiereinheit (23) einen Markierungsspeicher (232) hat, in dem eine Sendefolge (SF) abgespeichert wird, die aus den Sendemarkierungen (SM) von n aufeinanderfolgen­den Sendesignalen (SI) besteht, und
- daß die Synchronisiereinheit (23) den Bezugsgeber (233) auf diejenige Bezugsmarkierung (BMi), die identisch mit der n­ten Sendemarkierung (SM) der Sendefolge (SF) ist, dann nach­synchronisiert, wenn innerhalb des Nachsynchronisationsbe­reichs (NB) eine Bezugsfolge (BF) aus n Bezugsmarkierungen (BM) vorliegt, die mit der Sendefolge (SF) identisch ist.
2. Elektronische Schließanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Synchronisiereinheit (23) den Bezugsgeber (233) bei fehlender Synchronisation dann auf eine zur empfangenen Sende­markierung (SMi) identische Bezugsmarkierung (BMi) nachsynchro­nisiert, wenn diese Sendemarkierung (SMi) innerhalb einer Fang­folge (FF) von Bezugsmarkierungen (BM) vorhanden ist, die sich nur über einen Teil des Nachsynchronisationsbereichs (NB) an dessen Anfang erstreckt.
3. Elektronische Schließanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Fangfolge (FF) im Empfänger (2) einstellbar ist.
4. Elektronische Schließanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Bezugsfolge (BF) im Empfänger (2) einstellbar ist.
5. Elektronische Schließanlage nach einem der obenstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Nachsynchronisationsbereichs (NB) im Empfän­ger (2) einstellbar ist.
6. Elektronische Schließanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Zeitgeber (236) im Empfänger (2) vorgesehen ist, der von der Synchronisiereinheit (23) angesteuert wird und den Emp­fänger (2) während einer Wartezeit sperrt, wenn innerhalb des Nachsynchronisationsbereichs (NB) keine Nachsynchronisation möglich ist.
7. Elektronische Schließanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- daß ein Altwertspeicher (234) vorgesehen ist, in dem der je­weils letzte Altwert (BMo) der Bezugsmarkierung abgelegt ist, und
- daß die Synchronisiereinheit (23) den Bezugsgeber (237) nach fehlgeschlagener Nachsynchronisation auf diesen Altwert ein­stellt.
8. Sender für eine elektronische Schließanlage für mindestens ein Schloß (4), insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
gekennzeichnet durch
a) einen Auslöser (12), der bei Betätigung eine Auslösesignal (AS) abgibt,
b) einen Markierungsgeber (11), der an den Auslöser (12) ange­schlossen ist und bei Eingang des Auslösesignals (AS) nach einem vorgegebenen Algorithmus eine Sendemarkierung (SM) erzeugt,
c) einen Modulator (13), der ein Ansteuersignal mit der Sende­markierung (SM) moduliert, und
d) einen Emitter (14) für ein Sendesignal (SI), der von dem modulierten Ansteuersignal des Modulators (13) angesteuert ist derart, daß bei jedem Sendevorgang eine Sendesignal (SI) abgegeben wird, das mit einer Sendemarkierung (SM) modu­liert ist.
9. Empfänger für eine elektronische Schließanlage für minde­stens ein Schloß (4), insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
gekennzeichnet durch
a) einen Sensor (21) zur Aufnahme eines Sendesignals (SI),
b) einen Bezugsgeber (233), der eine Bezugsmarkierung (BMi) aus einer Folge von Bezugsmarkierungen liefert, die zu der Folge von Sendemarkierungen (SM) eines Senders (1) identisch ist, und der durch ein jedes empfangene Sendesignal (SI) auf eine neue Bezugsmarkierung (BMi) der Folge steuerbar ist;
c) eine Synchronisiereinheit (23), die nach jedem Sendesignal (SI) dessen Sendemarkierung (SM) mit der gerade vom Bezugs­geber (21) gelieferten Bezugsmarkierung (BMi) vergleicht und bei fehlender Identität die Synchronisation von Sender (1) und Empfänger (2) wieder herstellt (Nachsynchronisation), wenn Sendemarkierung (SMi) und Bezugsmarkierung (BMi) inner­halb eines Nachsynchronisationsbereichs (NB) liegen, der sich über einen Ausschnitt aus der Folge von Bezugsmarkie­rungen (BM) erstreckt.
d) eine Steuereinheit (237), die bei Identität beider Markie­rungen (SMi, BMi) gesteuert durch die Synchronisiereinheit (23) das Schloß (3) öffnet;
10. Verfahren zur Nachsynchronisation von Empfänger (2) und Sender (1) einer elektronischen Schließanlage mit mindestens einem Schloß (3), insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei
- der Sender (1) bei jedem Sendevorgang Sendesignal (SI) ab­gibt, das mit einer Sendemarkierung (SM) aus einer Folge von Sendemarkierungen moduliert ist,
- im Empfänger (2) durch jedes Sendesignal (SMi) ein Neuwert (BMi) der Bezugsmarkierung (BMi) aus einer Folge von Bezugs­markierungen (BM) eingestellt wird, die mit der Folge von Sendemarkierungen (SM) identisch ist,
- im Empfänger (2) jede aktuelle Sendemarkierung (SMi) mit dem Neuwert (BMi) der Bezugsmarkierung verglichen wird und
-- bei gegebener Identität das Schloß geöffnet wird und
-- bei fehlender Identität diese durch eine Nachsynchronisation des Senders wiederhergestellt wird, wenn innerhalb eines Nachsychronisationsbereiches (NB), der sich über einen Aus­schnitt aus der Folge von Bezugsmarkierungen (BM) erstreckt, eine Bezugsmarkierung (BM) liegt, die mit einer aktuellen Sendemarkierung (SMi) identisch ist
dadurch gekennzeichnet,
daß im Empfänger eine Sendefolge (SF) abgespeichert wird, die aus den Sendemarkierungen (SM) von n aufeinanderfolgenden Sendesignalen (SI) besteht und,
daß die Nachsynchronisation dann durchgeführt wird, wenn inner­halb des Nachsynchronisationsbereiches (NB) eine Bezugsfolge (BF) aus n Bezugsmarkierungen (BM) vorliegt, die mit der Sende­folge (SF) identisch ist.
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