本发明涉及一种用于机动车的被动式进入系统的可携带式识别发送器，其在壳体中具有供电电池、微控制器和用于与机动车侧的控制设备进行通信的、由微控制器控制的HF发射和接收电路。
背景技术：
这种类型的可携带式识别发送器也被称为电子钥匙或者ID发送器，其用于使识别发送器的所有者或者携带者进入到机动车中或者锁上机动车，而无需使用者主动地对识别发送器的输入按钮进行操作。操作者仅仅需要携带该识别发送器即可（例如放入到衣物或者携带的口袋中）。这种功能被形容为“被动式无钥匙进入”或者“无钥匙进入”。与传统的远程控制相比，在这种“被动式无钥匙进入功能”中，为了对锁定装置进行锁定或者解锁（保护和解除保护）或者解除汽车防盗锁的锁定而无需主动地操作移动式识别发送器。例如在操作机动车的门把手时，在机动车和识别发送器之间开始通信并且在识别检测正确（验证）时，对锁定装置的电解锁被激活。这意味着，使用者携带的有效的识别发送器可以开启其机动车，而无需主动地对识别发送器进行操作。在希望进入到机动车中时，例如发生以下流程：携带识别发送器的使用者靠近机动车的车门并且例如对车门把手进行操作。在该瞬间，使用者的靠近或者从后面对车门把手进行的操作由一个安装在车门上的传感器（例如由装配在车门把手中的电容式接近传感器）检测到并且报告给在机动车侧的控制设备。当然，如果一个非法使用者，也就是说没有携带适当的识别发送器，那么也会执行对靠近的使用者的这样的检测和报告。当某一个另外的身体以确定的方式靠近传感器时，接近检测和相应的报告也是可能的。因此，在由机动车侧的控制设备解除对门的锁定和释放用于开启门的车门把手的操作之前，对进入授权进行检测。为此目的，通过交换功能信号而执行的、在机动车侧的控制设备和包含在设备发送器中的微控制器之间的对话被开启。这种对话基本上可以利用HF询问信号从机动车侧的控制设备一方开始，并且利用由识别发送器发射的HF应答信号来进行传输。然而，在这种情况下，识别发送器必须包含一个持续地激活的HF接收器。这样的HF通信的缺点在于，难以在机动车的附近形成精确地环绕的空间上的接收范围。为了在识别发送器在处于预设的空间范围（靠近机动车的车门）中时能够激活该识别发送器，在现有技术中通常（但不是必须）的是，机动车侧的控制设备首先通过一个具有所属的发射线圈的LF发射器发射在LF频率范围（例如125kHz）内的唤醒信号，其中该发射线圈（例如在车门把手中）这样地布置，即在车门把手周围的预定的发射范围例如为几米。另一方面，识别发送器配备有所属的LF接收器，其除了放大器电路之外还包括接收线圈。LF接收器的输出端与微控制器的输入端连接。当仅仅使用者携带配备有LF接收电路的识别发送器（当使用者对车门进行操作时）同时处于机动车侧的控制设备的LF发射线圈的发射范围中时，那么接收电路接收在LF频率范围中的唤醒信号，该唤醒信号直接在检测到操作者的操作或其靠近之后由机动车侧的控制设备通过发射线圈发射。该接收的LF唤醒信号用于唤醒微控制器并且对其进行程序控制地操作，以开始与机动车侧的控制设备进行HF信号对话。因此，微控制器以及HF发射和接收电路可以切换到较低的能量消耗的休眠状态中。但是，LF接收电路必须持续地保持激活，从而准备接收唤醒信号。因为电子组件的这种持续的待命状态会导致能量的消耗和识别发送器的电池的放电，所以在专利申请DE102010036787.7中提出，LF接收电路可以不持续地接通，而是仅仅以预定的时间间隔短时地激活。此外，由EP0808971中公开了一种具有运动开关的可携带式发射接收器。尽管提出了这种措施，然而，在常规的ID发送器中，电压源在不使用时还是放电。事实上，ID发送器的使用寿命的大部分时间都是在非使用状态中度过的。尤其是ID发送器在被生产之后进行交付和与机动车连接之前的很长一段时间都是未被使用地存储，那么会出现这种情况，即当交付ID发送器时电池被严重地放电。此外，这种敏感地探测什么时候应该使用ID发送器和什么时候将其相应地在待命状态和激活状态之间转换的唤醒机构是复杂、昂贵的或者不可靠的。
技术实现要素：
本发明的目的在于对可携带式识别发送器的能量存储器在识别发送器不被使用的时间中进行保护。根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的、用于机动车的被动式进入系统的可携带式识别发送器实现，以及通过具有权利要求9所述的特征的方法实现。根据本发明的用于机动车的被动式进入系统的识别发送器在壳体中具有供电电池、微控制器和与机动车侧的控制设备进行通信的、由微控制器控制的HF发射和接收电路（可以设计具有与微控制器连接的、具有LF接收线圈的LF接收电路，该接收电路用于接收以LF频率范围发射的LF唤醒信号和用于将该唤醒信号输出至微控制器，然而，这对于本发明来说并不是主要的）。供电电池与微控制器连接。本发明基于这样的认识，即微控制器易受到耦合输入的电磁干扰的影响。已知的是，半导体元件通过如典型地通过无线服务和电设备引起的高频的电磁干扰能量显著地影响其功能特性。因此必需的是，在设计ID发送器时要适当地考虑到其电磁兼容性（EMV）。微处理器尤其具有由两个不同的（P型和N型）掺杂半导体构成的结构，彼此接触的这两个半导体在基板载体中产生半导体过渡区域。该半导体过渡区域形成二极管组件，其在其标准功能中是反向极化的。对于具有足够高的振幅的高频干扰信号来说，该信号可以处于待检查的IC的工作频率范围之内和之外，这样的结构通常表示为整流器系统，通过该整流器系统可以产生对功能进行干扰的电压。然而不仅仅电磁（高频的）交变场适合于影响微处理器和半导体组件的功能。通过电荷的积累或者电荷偏移也可以尤其是通过电容耦合来产生该感应效应。在现有技术中，通常未被使用的输入端处于高或者低电平，从而在输入端上避免出现浮置电位（浮置输入端floatinginput）。本发明以非常简单的方式基于该认识，使得可以非常敏感地检测即将到来的使用。为此，微控制器的输入端的一个插针被作为电容电极来运行。取代如在未被使用的输入端时在输入端上的高或低电平的情况，使输入端没有电位预设值（输入端-浮置）。已知的是，浮置的输入端（floatinginputs）可以耦合输入干扰并且可以触发在微控制器的后接的逻辑组件中的故障行为。然而，根据本发明该效应是所希望的，但是耦合输入的干扰在微控制器中处理，从而将ID发送器从其待命运行状态中唤醒。在此需要指出的是，静态场或交变场的输入耦合可以导致在微控制器的输入端上明显可以探测到的信号变化。在ID发送器的待命模式中，端口对信号变化进行监控，其中，在ID发送器中例如显示元件、LF通信装置或者HF组件是去激活的并且微控制器以低能耗的模式工作。在此，确保作为输入端运行的端子在微控制器的方面不被拉到固定的电位，如这在统一的控制器中用于保护不希望进行浮置的输入端一样。如果检测到显著的信号变化，例如信号波动或者预设的信号强度的振幅变化，那么微处理器唤醒ID发送器的组件。结果证明，较小的影响就可以对ID发送器产生唤醒作用，这是因为，常规的微控制器的信号输入端能够敏感地对耦合输入的干扰做出反应。此外，在此指出，所有的影响（当ID发送器由使用者使用时，ID发送器受制于这些影响）具有对在浮动的输入端上的耦合输入的信号的可测量的影响。如果使用者拿起一个被放下的ID发送器，那么耦合输入的信号就会发生变化并且ID发送器可以被唤醒。ID发送器在衣物上的较轻的摩擦（例如在衣物的口袋中）就能够导致明显的可探测到的信号变化。一旦被唤醒，ID发送器就会在激活的状态中保持如此长的时间，直到例如在开放的端子上的信号降低到探测阈值以下超过预定的持续时间。这是本发明的另一个重要的优点。这不仅仅可以对开始使用进行探测。取而代之的是，可以对唤醒输入端进行监控，从而对超过确定的持续时间的未被使用状态进行检测。如果例如在几个小时的时间里都没有在输入端上检测到显著的信号变化，那么ID发送器就切换到待机模式中。对非使用状态的这种检测也可以与通过例如按钮按压来实现的激活相结合，从而使得尽管在使用时的主动唤醒是必要的，然而也能自动地转换到待机模式中。在本发明的框架中，输入触点被理解为不具有电位预设值（浮置输入端）的输入端，该输入触点形成电极，然而不包含用于确定电位的组件。为此，输入插针尤其可以完全保持开放，也就是完全不连接电路板。微控制器的相应的插针在这种情况下也保持开放并且在该插针上出现的信号被读出和处理。对于本发明来说重要的是，没有有源组件与微控制器的输入端连接。这种实现方式提供了一种敏感的评估，该评估仅仅使用微控制器的电脑编程，而无需另外的组件。如所描述的那样，相应的端子在外部保持开放，然而在内部被评估和询问。这种唤醒功能完全无需使用附加的传感器组件，其简单地充分利用在微控制器的端子中的干扰耦合输入（场耦合输入）和电荷交换效应。在微控制器的微处理器中根据程序化的条件实现对信号的区分。对于信号的评估来说，尤其是可以引入根据经验的比较值。该经验值可以简单地利用相应的程序化的系统来测定。根据本发明设计的ID发送器可以为此在测试条件下记录下检测到的信号，这些信号应该指示出即将到来的使用。在联系到本发明的改进方案的框架中，已经对相应的简单的状况进行跟踪，例如在将ID发送器放入到衣物中的使用者在运动时导致的信号变化。然而也可以生产一种自学习式的ID发送器，其检测在唤醒输入端上的信号并且此外对ID发送器的实际使用，尤其是LF唤醒进行评估。通过将实际的使用与之前检测到的唤醒信号联系起来就可以实现自学习式系统（例如作为人工神经网络）。在微处理器中尤其可以运行一种程序，该程序利用时间平均值执行补充的校准。由此，ID发送器可以匹配变化的环境条件。被放下的ID发送器可以例如在评估信号的显著变化时考虑到超过较长的时间间隔在唤醒端子上耦合输入的干扰和干扰的参数（频率、振幅等等）。如果例如一个ID发送器较长时间未被使用地放置，然而在此例如暴露在日光下，那么产生影响的日光或者缺乏的日光进而变热和变冷都会改变耦合的干扰信号。超过几分钟或者多个小时变化的这些影响可以在信号检测时通过考虑到变化的校准计算出来。唤醒信号仅仅在与变化的平均值的偏差超过一个预设值，例如超过100%和长于1秒钟时才被检测。在本发明的改进方案中，作为唤醒端子使用的微控制器的端子在ID发送器中被加长，从而使其可以从端子插针延伸到壳体中。这意味着，例如开放的印制导线或者导线段或者导电面或者其他部件与端子连接。没有各个电位预设值的印制导线被理解为开放的印制导线，没有另外的组件与该印制导线连接，从而使得该印制导线仅仅呈现唯一的影响值。这样的导体耦合的长度可以是几毫米至厘米。在本发明的改进方案中，用于导出收集到的电荷的输入端为了进行耦合而临时地与预设的电位耦合连接。如果确定无需评估耦合输入的信号，那么输入端可以短时地拉至预设的电位，例如地电位上。在进行电位补偿之后，执行耦合输入并且该输入端将再次无电位预设值地运行。在输入端上收集了较大的电荷量时，这种措施尤其是必须的。本发明的优选的和/或有利的改进方案在从属权利要求中给出。附图说明接下来根据附图示出的实施例来进一步阐述本发明。图中示出：图1是根据本发明的识别发送器的示意性的框图。具体实施方式图1示出了根据本发明的用于机动车的被动式进入系统的可携带式识别发送器1的示意图。此外，该示出的ID发送器除了根据本发明的使用检测之外还执行用于能量节省的另外的措施，其在本申请人的另外的申请中详细描述。在壳体2中安装有不同的电路组件以及供电电池3。电路装置包括微控制器4，其包括通常的组件，例如像微处理器、用于程序和配置数据的非易失性存储器、用于数据存储的易失性存储器（RAM）和不同的输入和输出接口电路以及与这些组件连接的内部总线系统。为了与机动车侧的控制设备双向地通信而设置有HF发射和接收电路5，其与微控制器4的输入/输出端口连接。HF信号的接收以及HF发射和接收电路5的HF信号的发射通过天线实现。在HF发射和接收电路5与机动车侧的控制设备之间的通信例如在Mhz范围内执行。电路的细节在图1中并未详细示出并且在此不再详细描述，因为其对于本发明的本质来说是不重要的。当然，ID发送器可以具有附加的功能元件，例如按键或者机械的锁定装置。在本实施例中，识别发送器1包括由3D接收线圈7和LF耦合电路（LF-K）6组成的LF接收电路。这种类型的3D线圈装置例如由DE60107512T2所公开。这样的LF线圈装置在不同的空间方向上具有基本上垂直的线圈，其与低频接收器（LF接收器）连接（基本上也可以使用多个低频接收器）。LF耦合电路与微控制器4的输入端口连接。LF耦合电路不仅用于LF通信也用于对缓冲存储器8进行无线充电。这种缓冲存储器在本实例中设计作为电容器，其具有合适的电容值，从而通过LF耦合电路提供的电压将该电容器加载到一个可以驱动微处理器的充电水平上。LF耦合电路为此包括相应的充电电路，其在起作用的LF充电场中自动地对缓冲存储器施加充电电压。已知的是，ID发送器被插入或者置入到机动车的容纳结构中，从而在ID发送器的电源即将耗尽时也可以释放机动车的防盗锁。在此，通过应答场，用于通信的能量借助于LF线圈装置7传输到ID发送器中。同样已知的是，在ID发送器中的能量存储器通过感应耦合来充电。DE102004023197公开了对在ID发送器中的能量存储器的这种类型的充电。这种类型的充电例如只有在成功地对钥匙进行安全询问时实现（参见US2002/0209582）。在此，本发明应用了相同的概念，以将利用电池将用于耦合连接过程的能量从LF场中取出并存储。如果电容器8被充足地充电，这可以通过电压检测来验证，那么该电容器提供能量，由此可以使作为ID发送器的控制装置的一部分的微控制器4可以开始电池的耦合连接过程。微控制器4执行指令序列，MOSFET9的栅极提供该指令序列并因此连接用于对钥匙模块供电的、处于钥匙中的电压源3。一旦这种通过接通MOSFET9借助于导线10实现的供电起作用，那么控制装置就会不依赖于缓冲存储器8并且持续地通过电池3供电。在通过电池3的完全的供电的这种状态中，微控制器也可以为了HF通信对HF模块5进行访问并且实施相应的HF通信。钥匙因此被激活并且不再依赖于通过耦合连接到线圈装置7中的电磁场的供电。相应的电路装置用于进一步地通过电线11使MOSFET9保持接通。当首先一个相应的唤醒过程通过利用线圈装置7的能量供给来开始时，这种ID发送器首先为了对其余的组件进行供电而相应地耦合连接电池3。通过这种方式，ID发送器可以长时间地，甚至是常年地无显著地放电地放置并且在运行时允许激活全部的功能。此外，通过合适的控制措施借助于微控制器4使得电子开关9再次去激活，例如在几周或者几个月不使用该ID发送器时。这在例如用于机动车的备用钥匙未被使用的情况下是特别有利的。通过将钥匙插入到机动车的相应的容纳结构中，系统再次进入激活状态并且耦合连接电压供应。因此，所描述的ID发送器包括作为用于能量节省的措施的第一等级的装置，该装置用于通过在LF线圈中的场耦合输入进行的短时能量供给，ID发送器的电压供应被唤醒。在该唤醒过程之后，整个系统就不再依赖于通过LF线圈进行的能量供给。为了实现本发明，电极12与微控制器的输入端连接。该电极12是一种简单的印制导线，其被印刷在电路板上。电极12用于作为将干扰耦合到微控制器的连接上的输入端的唤醒输入端中的电容电极。该电极12设计成浮置电极，其电位由收集的电荷确定。通过微控制器的逻辑电路，该电极可以在超过预设的阈值时或者时不时地与地电位连接。这在输入端上的电位过大或者取决于ID发送器的其他的运行默认值时可能是必须的。当应该实现对被耦合输入的干扰的检测时，这也可以是一个标准状态并且电极12仅仅被接通到浮置电位上。在取决于电位的浮置电极的情况下，微控制器监控输入端并且评估信号，该信号被测定并且由收集到的电荷来确定。鉴于信号的电平或者其时间特性来分析该信号并且检验是否存在激活ID发送器的信号。为此，尤其可以引入经验比较值。对于本发明来说重要的是，无需使用传感器，通过简单地将微控制器的取决于电位的浮置输入端与评估装置连接即可激活在ID发送器中的唤醒过程。