-
Die
Erfindung betrifft ein Schließsystem
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Bei
erhöhten
Sicherheitsanforderungen werden elektronische Schließsysteme
verwendet, die beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen arbeiten.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden solche Schließsysteme
als Türschließsysteme
für die Zugangsberechtigung
und/oder als Zündschloßsysteme,
Lenkradverriegelungen, Wegfahrsperren o. dgl. für die Fahrberechtigung verwendet.
-
Derartige
Schließsysteme
sind aus der
DE 43
40 260 A1 bekannt. Das Schließsystem besteht aus einer wenigstens
zwei Zustände
besitzenden, als Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung
der Autotüren,
des Zündschlosses
o. dgl. ausgebildeten ersten Einrichtung und einer zugehörigen, in
der Art eines elektronischen Schlüssels ausgebildeten zweiten
Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb
Sender und/oder Empfänger
für die Übertragung
der elektromagnetischen Signale. Im bestimmungsgemäßen Betrieb
ist zwischen dem Schlüssel
und der Steuereinrichtung wenigstens ein Signal als codiertes Betriebssignal
zur Authentikation des Schlüssels übertragbar,
so daß nach
positiver Auswertung des übertragenen
Betriebssignals und damit bei berechtigtem Schlüssel eine Änderung des Zustandes der Steuereinrichtung
bewirkbar ist. Der ersten Einrichtung ist eine Antenne zur Übertragung
der Signale zugeordnet.
-
Solche
Schließsysteme
sind auch mit sogenannten "Keyless"-Funktionalitäten weiterentwickelt. So
ist bei der "KeylessEntry"-Funktionalität eine manuelle
Betätigung
des elektronischen Schlüssels durch
den Benutzer nicht mehr notwendig. Es genügt, daß der Benutzer den Schlüssel mit
sich führt. Das
Betriebssignal wird dann für
die Zugangsberechtigung zwischen den beiden Einrichtungen selbsttätig übertragen,
wenn der Benutzer sich in einem, in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindlichen
Wirkbereich aufhält
und dort beispielsweise den Türgriff
an der Autotüre
betätigt.
Ebenso können
diese Schließsysteme
eine "KeylessGo"-Funktionalität aufweisen,
wobei das Betriebssignal für
die Fahrberechtigung zwischen den beiden Einrichtungen selbsttätig übertragen
wird, wenn der Benutzer sich innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet
und beispielsweise eine Start/Stop-Taste im Armaturenbrett betätigt.
-
Für die erweiternden
Keyless-Funktionalitäten
genügt
es, daß der
Benutzer den Schlüssel
mit sich führt.
Um jedoch die jeweils gewünschte und/oder
zulässige
Keyless-Funktionalität
auszulösen,
ist es notwendig, daß das
Schließsystem
den jeweiligen Ort des Schlüssels
feststellen kann, insbesondere ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal
die exakte Abgrenzung zwischen dem Innen- und dem Außenbereich
des Kraftfahrzeugs. Deshalb ist eine präzise Regelung der Ausgangsleistung
der ersten Einrichtung wünschenswert,
wobei bei den heutigen Schließsystemen
die Leistungsregelung der ersten Einrichtung lediglich durch Regelung
der Versorgungsspannung für
die erste Einrichtung erfolgt. Ein exakte Bestimmung der Leitungslänge von
Zuleitungen und von Toleranzen in der Antenne erfolgt jedoch nicht.
Es besteht daher die Gefahr, daß die
Genauigkeit der Ortsbestimmung für
den Schlüssel
nicht in allen Fällen
ausreichend ist, was wiederum die Sicherheit des Schließsystems
o. dgl. beeinträchtigt.
-
Desweiteren
wird für
die Keyless-Funktionalitäten
zu deren Ablaufsteuerung eine zusätzliche Steuereinrichtung benötigt oder
es muß eine
zusätzliche
Hardware in der ersten Einrichtung vorgesehen werden. Handelt es
sich bei der Keyless-Funktionalität um eine Sonderausstattung
für das
Kraftfahrzeug, so muß diese
zusätzliche
Einrichtung auch bei den Standardfahrzeugen berücksichtigt werden, was diese
Fahrzeuge ohne Keyless-Funktionalität mit höheren Kosten
und größeren Bauräumen belastet.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionssicherheit des
mit Keyless-Funktionalität ausgestatteten
Schließsystems
zu verbessern, insbesondere die Ortsbestimmung für den Schlüssel zu verbessern.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schließsystem durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Beim
erfindungsgemäßen Schließsystem
ist die Antenne mit einem eigenen, von der ersten Einrichtung im
wesentlichen unabhängigen
Steuergerät versehen.
Das Steuergerät
dient insbesondere zur Steuerung und/oder Regelung der Antennenleistung und/oder
der zu sendenden Daten. Vorteilhafterweise bleibt dadurch die Leitungslänge von
Zuleitungen ohne Einfluß und
eventuelle Toleranzen in der Antenne werden automatisch ausgeglichen,
so daß eine exakte
Funktion des Schließsystems
in allen Fällen gewährleistet
ist. Außerdem
wird keine zusätzliche Steuereinrichtung
oder eine zusätzliche
Hardware in der ersten Einrichtung für die Keyless-Funktionalitäten benötigt. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
In
weiterer Ausgestaltung bietet es sich an, daß das Steuergerät und die
Antenne in einem gemeinsamen Gehäuse
integriert angeordnet sind. Dadurch wird eine kompakte Einheit geschaffen,
die in einfacher Art und Weise in das Kraftfahrzeug einzubauen ist.
Das der Antenne zugeordnete Steuergerät besitzt eine Leitung zur
Verbindung für
den Datenaustausch mit dem Kraftfahrzeug. Alternativ oder zusätzlich dient
die Leitung für
die vom Fahrzeug erfolgende Spannungsversorgung der Antenne mitsamt Steuergerät. In üblicher
Weise kann die dem Datenaustausch dienende Leitung in der Art eines
Datenbus ausgebildet sein. Die Leitung stellt zweckmäßigerweise
auch eine Verbindung zur ersten Einrichtung her, in der die Ablaufsteuerung
für das
Schließsystem
sowie die Auswertung der übertragenen
Daten erfolgt. Um zusätzliche
Steuereinrichtungen im Kraftfahrzeug einzusparen, kann es sich bei
der ersten Einrichtung um ein im allgemeinen bereits vorhandenes
elektronisches Zündschloß für das Kraftfahrzeug
handeln.
-
In
einer Weiterbildung sendet die erste Einrichtung ein erstes elektromagnetisches
Signal für die
zugehörige,
beispielsweise als Transponder- und/oder Funkschlüssel ausgebildete
zweite Einrichtung als Wecksignal. Dadurch wird die zweite Einrichtung
aus einem Ruhezustand mit verringertem Energiebedarf in einen aktivierten
Zustand für
den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeführt. Die
erste Einrichtung kann nach Aussenden des ersten elektromagnetischen
Signals ein Bereichsabgrenzungssignal als drittes elektromagnetisches
Signal senden, mit dessen Hilfe die zugehörige zweite Einrichtung deren
Standort in Bezug auf die erste Einrichtung am und/oder im Kraftfahrzeug
bestimmen kann. Der Standort der zweiten Einrichtung in Bezug auf
die erste Einrichtung am und/oder im Kraftfahrzeug wird anschließend mit
einem vierten Signal als Rückantwortsignal
von der zweiten zur ersten Einrichtung gesendet. Sind diese Signale
erfolgreich übermittelt,
so wird schließlich
die Authentikation der zweiten Einrichtung mittels weiterer fünfter Signale
als codierte Betriebssignale durchgeführt. Sind somit die für das Wecken
sowie die Bereichsabgrenzung notwendigen Vorbedingungen nicht erfüllt, so
wird die an sich aufwendige Authentikation gar nicht durchgeführt, womit eine
effizientere Betriebsweise für
das Schließsystem
ermöglicht
ist. Das der Authentikation dienende fünfte elektromagnetische Signal
kann schließlich
in einer die Diebstahlsicherheit erhöhenden bidirektionalen Kommunikation
bestehend aus mehreren Teilsignalen zwischen der ersten und der
zweiten Einrichtung übertragen
werden.
-
Zwischen
dem Weck- und dem Bereichsabgrenzungssignal kann von der ersten
Einrichtung ein zweites elektromagnetisches Signal als Selektionssignal
gesendet werden, das insbesondere eine Information zur Identität des Kraftfahrzeugs
enthält.
Mit Hilfe des Selektionssignals kann der Dialog mit der zweiten
Einrichtung bereits dann frühzeitig
abgebrochen werden, wenn die zweite Einrichtung zu einem anderen
Kraftfahrzeug, das gegebenenfalls jedoch vom gleichen Kraftfahrzeug-Typ
ist, zugehörig
ist. Somit werden lediglich demselben Kraftfahrzeug-Typ zugeordnete
zweite Einrichtungen aktiviert und/oder verbleiben im aktivierten
Zustand sowie im aktivierten Zustand befindliche, nicht zugehörige zweite
Einrichtungen werden in den Ruhezustand zurückgeführt. Dadurch ist jeweils eine
weitere Steigerung in der Effizienz der Betriebsweise des Schließsystems möglich.
-
Bei
einem mit einer zentralen Steuereinrichtung arbeitenden Keyless-System,
wie es bisher verwendet wird, wird bei einer Betätigung eines Türgriffs an
einer Autotür
die zentrale Steuereinrichtung geweckt. Das bewirkt wiederum einen
hohen Stromverbrauch im Kraftfahrzeug. Mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgestalteten
Antenne besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Keyless-System
stufenweise mittels der beschriebenen Signalabfolge zu wecken. Durch
das Einlesen der vom Türgriff
erzeugten Signale direkt im Steuergerät der Antenne erkennt diese
selbständig,
ob ein zum Fahrzeug gehörender
Schlüssel
vorhanden ist oder nicht. Nur im ersten Fall wird dann das restliche
Fahrzeug vom Steuergerät
geweckt.
-
Besonders
bevorzugt ist, für
das Weck- und/oder das Bereichsabgrenzungssignal ein induktives
Signal zu verwenden, indem die Trägerwelle für das erste Signal und/oder
das dritte Signal eine im induktiven, niederfrequenten (NF-)Bereich
liegende Frequenz aufweist. Aufgrund der begrenzten Reichweite eines
induktiven Signals läßt sich
somit der Wirkbereich für
das Schließsystem
auf einfache Art und Weise einstellen. Gleichzeitig wird dadurch
die Sicherheit vor Manipulation am Schließsystem durch unberechtigte
Benutzer gesteigert. Beispielsweise kann die Frequenz für die NF-Trägerwelle
in etwa 20 kHz, 120 kHz, 125 kHz o. dgl. betragen. Weiterhin ist bevorzugt,
für das
Selektionssignal und/oder das Rückantwortsignal
und/oder das codierte Betriebssignal ein Funksignal zu verwenden,
indem die Trägerwelle
für das
zweite Signal und/oder das vierte und/oder das fünfte Signal eine im höherfrequenten (RF-)Bereich
liegende Frequenz aufweist. Dadurch ist aus Komfortgründen für den Benutzer
ein vergrößerter Wirkbereich
gegeben. Beispielsweise kann die Frequenz für die RF-Trägerwelle in etwa 315 MHz, 433
MHz, 868 MHz o. dgl. betragen.
-
Die
als niederfrequente (LF-)Antenne dienende Antenne kann eine Spule
sowie gegebenenfalls einen zur Spule in Reihe geschalteten Kondensator
in der Art eines Schwingkreises umfassen. Zweckmäßigerweise besitzt das Kraftfahrzeug
wenigstens zwei LF-Antennen. Beispielsweise ist eine LF-Antenne
dem Innenraum sowie eine weitere LF-Antenne dem Kofferraum des Kraftfahrzeugs
zugeordnet. In kostengünstiger
Anordnung ist folglich mit lediglich zwei LF-Antennen eine Innen-/Außen-Abgrenzung
am Kraftfahrzeug ermöglicht.
Wird eine Seitenerkennung für
den Außenraum
am Kraftfahrzeug gewünscht,
so kann gegebenenfalls das Kraftfahrzeug eine der fahrerseitigen
und/oder der beifahrerseitigen Autotüre des Kraftfahrzeugs zugeordnete
LF-Antenne besitzen. In entsprechender Weise besitzt die zweite
Einrichtung einen induktiven Empfänger, um die von den jeweiligen
LF-Antennen im Kraftfahrzeug
gesandten Signale aufzunehmen. Zwar kann je nach Fahrzeugtyp und/oder
Fahrzeuggröße und/oder
entsprechend dem Anforderungsprofil des Benutzers die Anzahl der
Antennen unterschiedlich groß sein.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antenne
kann jedoch in einfacher Weise die Anzahl der pro Fahrzeug benötigten Antennen
den jeweiligen Bedürfnissen
angepaßt
werden.
-
In
kostengünstiger
sowie kompakter Ausgestaltung umfaßt das Steuergerät für die LF-Antenne einen Mikroprozessor.
Der Mikroprozessor kann zum einen einen Operationsverstärker ansteuern,
der für die
Leistungsregelung der Sendeleistung an der Antenne dient. Zum anderen
kann der Mikroprozessor einen Leistungshalbleiter als Ein-/Aus-Schalter für die Antenne
sowie zum Aufmodulieren der Daten auf das Trägersignal ansteuern. In einer
einfachen Schaltungsanordnung ist der Leistungshalbleiter in Reihe
mit dem einen Anschluß der
Spule sowie gegebenenfalls mit dem Kondensator geschaltet. Der andere
Anschluß der
Spule ist wiederum in Reihe mit dem Operationsverstärker geschaltet.
Soweit mehrere Antennen im Kraftfahrzeug befindlich sind, kann es sich
aus Kostengründen
anbieten, daß lediglich
ein Steuergerät
für die
Ansteuerung von mehreren LF-Antennen vorgesehen ist.
-
Zusammenfassend
läßt sich
für eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sagen, daß eine Art von intelligenter
Antenne für
den Einsatz in einem Keyless-Fahrzeug geschaffen ist. Die intelligente
Antenne besteht aus einer Kombination der bisherigen LF-Antenne
mit einem Steuergerät,
das für
die Regelung der Antennenleistung und/oder der Steuerung der zu
sendenden Daten dient. Die Verbindung der intelligenten Antenne
zum Fahrzeug erfolgt über
einen Datenbus, bei dem es sich beispielsweise um ein LIN-, CAN-
o. dgl. Bussystem handelt.
-
Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die
erfindungsgemäße Antenne
ohne weitere Hardware in ein Keyless-System am Fahrzeug integriert
werden kann. Die Ablaufsteuerung für die Antenne und/oder die Auswertung
der übermittelten
Daten erfolgt in einem übergeordnetem
Steuergerät
entsprechend der ersten Einrichtung, beispielsweise in einem elektronischen
Zündschloß, wozu
lediglich dessen Software erweitert werden muß. Für die Kommunikation zwischen
dem Schlüssel
und dem Fahrzeug kann die bestehende Funkverbindung verwendet werden. Folglich
gestattet die Erfindung eine Kostenoptimierung, insbesondere ist
kein Kosten-Overhead für entsprechende
Fahrzeuge ohne Keyless-Funktionalität gegeben. Desweiteren führt die
erfindungsgemäße Antenne
zur Standardisierung für
die Keyless-Komponenten und bietet auch eine schnelle, einfache
Adaptierung am Fahrzeug.
-
Eine
Steigerung der Funktionsfähigkeit
für das
Schließsystem
ergibt sich daraus, daß die
Diagnose für
die Antenne ohne zusätzliche
Beschaltung mit Hilfe des Steuergeräts ermöglicht ist. Weiter ist in einfacher
Art und Weise mittels Einstellung entsprechender Parameter im Steuergerät eine Anpassung der
Antenne an andere Fahrzeugtypen bzw. Fahrzeugvarianten, wie Kombi,
Limousine, Van, Cabrio o. dgl., möglich. Schließlich wird
auch noch die Abhängigkeit
der Sendeleistung, insbesondere für die Weckfelder, von der Batteriespannung
im Kraftfahrzeug weitgehend ausgeglichen.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
-
1 ein
mit einem Schließsystem
ausgestattetes Kraftfahrzeug,
-
2 ein
schematisches Blockschaltbild für das
Schließsystem
im Kraftfahrzeug,
-
3 ein
schematisches Blockschaltbild des ID-Gebers mit einem Diagramm zur Übertragung
der Signale,
-
4 ein
schematisches Blockschaltbild zur Ausgestaltung der Antenne,
-
5 ein
schematisches Blockschaltbild in weiterer Ausgestaltung für die Anordnung
von mehreren Antennen und
-
6 ein
schematisches Blockschaltbild für eine
weitere Ausführung
der Antenne.
-
In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 1 mit dem berechtigten Benutzer 2 zu
sehen. Das Kraftfahrzeug 1 ist für die Zugangsberechtigung mit
einem Schließsystem 3 als Türschließsystem
versehen, das eine als eine Steuereinrichtung ausgebildete erste
Einrichtung 4 und eine zugehörige zweite Einrichtung 5 umfaßt. Die
zweite Einrichtung 5 ist in der Art eines elektronischen
Schlüssels,
eines Identifikations(ID)-Gebers, einer Chipkarte, einer Smartcard
o. dgl. ausgebildet. Die zweite Einrichtung 5 befindet sich
im Besitz des berechtigten Benutzers 2, womit dieser innerhalb
eines Wirkbereichs 8 Zugang zum Kraftfahrzeug 1 besitzt.
-
Die
erste Einrichtung 4 besitzt wenigstens zwei Zustände, wobei
im ersten Zustand eine Verriegelung und im zweiten Zustand eine
Entriegelung der Autotüren 6 vorliegt.
Die beiden Einrichtungen 4, 5 besitzen zu deren
bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel
zum Senden und/oder Empfangen von Signalen 7 mittels einer
elektromagnetischen Trägerwelle. Bei
wenigstens einem dieser zwischen der zweiten Einrichtung 5 und
der ersten Einrichtung 4 übertragenen Signale 7 handelt
es sich um ein codiertes, elektromagnetisches Betriebssignal 15 (siehe 3). Das
codierte Betriebssignal 15 dient zur Authentikation der
zweiten Einrichtung 5, womit bei berechtigter zweiter Einrichtung 5 nach
positiver Auswertung des übertragenen
Betriebssignals 15 eine Änderung des Zustandes der ersten
Einrichtung 4 bewirkbar ist. Die Übertragung des codierten Betriebssignals 15 erfolgt dann,
wenn der berechtigte Benutzer 2 den Türgriff 16 an der Autotüre 6 betätigt oder
sich dem Türgriff 16 annähert. Dadurch
wird die Entriegelung der Autotüren 6 entsprechend
der KeylessEntry-Funktionalität
ausgelöst.
Ebensogut kann die Übertragung
des codierten Betriebssignals 15 auch selbsttätig ohne Mitwirkung
des Benutzers 2 erfolgen, sobald dieser den Wirkbereich 8 betritt,
was jedoch im folgenden nicht näher
betrachtet wird. Schließt
der Benutzer die Autotüren 6 von
außen,
so erfolgt eine selbsttätige Verriegelung
der Autotüren 6.
Ebensogut kann die selbsttätige
Verriegelung der Autotüren 6 erfolgen, nachdem
der Benutzer den Wirkbereich 8 verlassen hat.
-
Das
Schließsystem 3 stellt
weiterhin die Fahrberechtigung für
das Kraftfahrzeug 1 fest. Hierzu bewirkt die als Steuereinrichtung
ausgebildete erste Einrichtung 4 ebenfalls entsprechend
den beiden Zuständen
die Ent- und/oder Verriegelung des Zündschlosses 9 (elektronisches
Zündschloß EZS) und/oder
der Lenkradverriegelung 10 (elektrische Lenkradverriegelung
ELV), die in 2 zu sehen sind. Ebensogut kann
ein sonstiges funktionsrelevantes Bauteil des Kraftfahrzeugs 1 durch
die erste Einrichtung 4 dementsprechend angesteuert werden. Beispielsweise
kann dadurch eine Freigabe und/oder Sperrung einer Wegfahrsperre,
des Motorsteuergeräts
o. dgl. erfolgen. Die Übertragung
des codierten Betriebssignals 15 zur Authentikation der
zweiten Einrichtung 5 erfolgt dann, wenn der berechtigte
Benutzer 2 sich im Kraftfahrzeug 1 befindet und
einen Start/Stop-Schalter 11 betätigt. Dadurch
wird der Start-Vorgang o. dgl. des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend
der KeylessGo-Funktionalität
ausgelöst.
-
Die Übertragung
der Signale 7 für
die KeylessEntry/Go-Funktionalität
wird durch Betätigung
eines Schalters und/oder eines Sensors vom Benutzer 2 ausgelöst. Für die Zugangsberechtigung
kann es sich beispielsweise um die manuelle Betätigung des Türgriffs 16,
des Heckgriffs 28 o. dgl. handeln, wie in 2 zu
sehen ist. Hierzu ist im Türgriff 16,
Heckgriff 28 o. dgl. des Kraftfahrzeugs 1 ein
Schalter 25 angeordnet. Wird ein beispielsweise kapazitiv
arbeitender Näherungssensor 26 verwendet,
wie ebenfalls in 2 am Türgriff 16 gezeigt
ist, so kann vom Sensor 26 die Annäherung der Hand des Benutzers 2 an
den Türgriff 16 bzw.
Heckgriff 28 detektiert werden. Für die Fahrberechtigung befindet
sich der vom Benutzer 2 manuell betätigbare Start/Stop-Schalter 11 im Kraftfahrzeug 1.
Zweckmäßigerweise
ist der Start/Stop-Schalter 11 am Gangwahlhebel, am Zündschloß 9,
im Armaturenbrett, in der Mittelkonsole o. dgl. im Kraftfahrzeug 1 angeordnet.
-
Die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schließsystems
3 soll
nun anhand der
3 näher erläutert werden. Zunächst sendet
die erste Einrichtung
4 mittels eines Senders/Empfängers
24 als
Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen ein als Wecksignal
bezeichnetes erstes elektromagnetisches Signal
12 für die zugehörige zweite
Einrichtung
5. Der ersten Einrichtung
4 ist dabei
wenigstens eine Antenne
29,
30 zur Übertragung
der Signale
7 zugeordnet. Durch das Wecksignal
12 wird
die zweite Einrichtung
5 aus einem Ruhezustand mit verringertem
Energiebedarf in einen aktivierten Zustand für den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeführt. Danach
sendet die erste Einrichtung
4 wenigstens ein weiteres,
drittes elektromagnetisches Signal
13, das nachfolgend
auch als Bereichsabgrenzungssignal bezeichnet ist. Dadurch kann
die zugehörige
zweite Einrichtung
5 deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung
4 bestimmen.
Insbesondere läßt sich feststellen,
ob die zweite Einrichtung
5 außerhalb am Kraftfahrzeug
1 sowie
gegebenenfalls an welcher Stelle des Außenraums
23 und/oder
im Innenraum
22 des Kraftfahrzeugs
1 befindlich
ist. Nachfolgend sendet die zweite Einrichtung
5 mittels
eines Senders/Empfängers
17 ein
die Information zum ermittelteten Standort beinhaltendes viertes
Signal
14 zur ersten Einrichtung
4, das im folgenden
auch als Rückantwortsignal
bezeichnet ist. Schließlich
wird dann, wie bereits beschrieben, das fünfte elektromagnetische Signal
als codiertes elektromagnetisches Betriebssignal
15 zur
Authentikation mittels der Sender/Empfänger
24,
17 zwischen
der ersten und der zweiten Einrichtung
4,
5 übertragen.
Das Signal
15 kann insbesondere aus mehreren Teilsignalen
bestehen und in einer bidirektionalen Kommunikation zwischen den
beiden Einrichtungen
4,
5 übertragen werden. Im Hinblick
auf nähere
Einzelheiten zur bidirektionalen Kommunikation an sich wird auch
auf die
DE 43 40 260
A1 verwiesen.
-
Die
zweite Einrichtung 5, die als schematisches Blockschaltbild
in 3 gezeigt ist, weist den Sender/Empfänger 17 als
Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen und eine beispielsweise
aus einem Mikrocomputer bestehende Logikschaltung 18 auf.
Weiter ist in der zweiten Einrichtung 5 ein Mittel 19 zur
Messung der Feldstärke wenigstens
eines von der ersten Einrichtung 4 übertragenen Signals angeordnet.
Das Mittel 19 zur Messung der Feldstärke mißt die Feldstärke beziehungsweise
die Intensität
eines der übertragenen
Signale, und zwar des Bereichsabgrenzungssignals 13. Zweckmäßigerweise
ist das Mittel 19 zur Messung der Feldstärke als
ein integrierter Baustein ausgestaltet, der nachfolgend auch als
RSS(Radio Signal Strength)-Chip bezeichnet ist. Der RSS-Chip 19 besitzt
einen Eingang 20, der mit dem Sender/Empfänger 17 verbunden
ist, sowie einen RSSI(Radio Signal Strength Indicator)-Ausgang 21,
der wiederum mit der Logikschaltung 18 verbunden ist. Der
RSS-Chip 19 erhält über den
Eingang 20 das vom Sender/Empfänger 17 jeweils empfangene
Signal 13 und erzeugt an seinem RSSI-Ausgang 21 ein
in funktioneller Abhängigkeit
zur Feldstärke
des Signals 13 stehendes RSSI-Signal. Beispielsweise kann
das RSSI-Signal proportional oder logarithmisch zur Feldstärke des Signals 13 abhängig sein.
Durch entsprechende Auswertung des RSSI-Signals läßt sich
dann die Standortbestimmung in der Logikschaltung 18 vornehmen.
-
Das
Wecksignal 12 kann beispielsweise eine Kennung zum Kraftfahrzeug-Typ
enthalten. Nach Empfang des Wecksignals 12 sind zunächst sämtliche
im Wirkbereich 8 befindliche zweite Einrichtungen 5,
die zum selben Kraftfahrzeug-Typ gehören, aktiviert. In einer weiteren
Ausgestaltung des Schließsystems 3 sendet
die erste Einrichtung 4 zwischen dem ersten Signal 12 und
dem dritten Signal 13 ein zweites elektromagnetisches Signal 27 zur zweiten
Einrichtung 5 als Selektionssignal, wie näher anhand
von 3 zu erkennen ist. Das zweite Signal 27 enthält eine
Information über
die nähere
Identität des
Kraftfahrzeugs 1. Dadurch wird bewirkt, daß lediglich
die tatsächlich
zur ersten Einrichtung 4 zugehörigen zweiten Einrichtungen 5 im
aktivierten Zustand verbleiben. Im aktivierten Zustand befindliche, nicht
zum Kraftfahrzeug 1 zugehörige zweite Einrichtungen werden
jedoch in den Ruhezustand zurückgeführt.
-
Es
bietet sich an, die zur ersten Einrichtung 4 zugehörigen zweiten
Einrichtungen 5 in gruppenartige Linien einzuteilen. Bevorzugterweise
besitzt ein Kraftfahrzeug 1 zwei Linien, und zwar einen
ersten elektronischen Schlüssel
sowie Ersatzschlüssel
als erste Linie und einen zweiten elektronischen Schlüssel sowie
Ersatzschlüssel
als zweite Linie. Zweckmäßigerweise
weisen die Linien eine Rangfolge zur Durchführung der Authentikation auf,
so daß bei
Vorhandensein beider Linien im Wirkbereich 8 lediglich eine
Authentikation mit der ranghöheren
Linie, die entsprechend ausgewählt
wird, durchzuführen
ist. Das Selektionssignal 27 kann nun zusätzlich eine
Information zu den der ersten Einrichtung 4 zugeordneten
Linien enthalten, um dem Schließsystem 3 gegebenenfalls
eine Auswahl für
die Authentikation zu gestatten.
-
Die
Antenne 29, die als Blockschaltbild in 4 zu
sehen ist, ist in der Art einer intelligenten Antenne ausgestaltet.
Die Antenne 29 ist mit einem eigenen, von der ersten Einrichtung 4 im
wesentlichen unabhängigen
Steuergerät 31 versehen.
Das Steuergerät 31 dient
zur Steuerung und/oder Regelung der Antennenleistung und/oder zur
Modulierung der mittels der Antenne 29 zu sendenden Daten,
so daß wenigstens
einzelne der Signale 7 mit Hilfe des Steuergeräts 31 gesendet
werden. Das Steuergerät 31 wird
von der Bordnetzspannung 32 im Kraftfahrzeug 1 versorgt
und arbeitet daher anders als eine herkömmliche passive Antenne im
wesentlichen autark von der ersten Einrichtung 4.
-
Die
Antenne 29 weist ein Gehäuse 33 auf. Das Steuergerät 31 und
die eigentliche Antenne 29 sind in dem gemeinsamen Gehäuse 33 integriert
angeordnet. Wie den beiden 3 und 4 zu
entnehmen ist, besitzt das Steuergerät 31 der Antenne 29 eine
Leitung 34 zur Verbindung zum Fahrzeug 1, um den
Datenaustausch vornehmen zu können.
Bei der Leitung 34 handelt es sich um eine Art eines Datenbus,
beispielsweise um den bekannten LIN-, CAN- o. dgl. BUS. Die Leitung 34 stellt
dabei eine Verbindung zur ersten Einrichtung 4 her, in
der die Ablaufsteuerung für
das Schließsystem 3 sowie
die Auswertung der übertragenen
Daten erfolgt. Selbstverständlich
kann anstelle des Anschlusses an die Bordnetzspannung 32 die
Leitung 34 auch für
die Spannungsversorgung des Steuergerätes 31 dienen. Bei
Verwendung einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Antenne 29 bietet es sich dann aus Gründen der Kostenersparnis an,
daß es
sich bei der ersten Einrichtung 4 um das elektronische
Zündschloß 9 für das Kraftfahrzeug 1 handelt.
-
Besonders
bevorzugt ist, daß die
Trägerwelle
für das
erste Signal 12 als Wecksignal und/oder das dritte Signal 13 als
Bereichsabgrenzungsignal eine im induktiven, niederfrequenten (NF-)Bereich liegende
Frequenz aufweist. Beispielsweise kann diese Frequenz in etwa 20
kHz, 120 kHz, 125 kHz o. dgl. betragen. Vorteilhafterweise weist
ein solches induktives Signal eine auf die unmittelbare Umgebung des
Kraftfahrzeugs 1 begrenzte Reichweite auf. Dadurch wird
erreicht, daß die
zweite Einrichtung 5 lediglich dann aktiviert wird, wenn
sie im Innenraum 22 des Kraftfahrzeugs 1 oder
in einem der Wirkbereiche 8 im Außenraum 23 am Kraftfahrzeug 1 befindlich
ist, womit Störungen
und/oder Sicherheitslücken
durch Überreichweiten
vermieden sind. Falls gewünscht kann
auch das zweite Signal 27, wie in 3 gezeigt ist,
eine im niederfrequenten (NF-)Bereich liegende Frequenz aufweisen.
Es ist jedoch besonders bevorzugt, daß die Trägerwelle für das zweite Signal 27 als Selektionssignal
und/oder das vierte Signal 14 als Rückantwortsignal und/oder das
fünfte
Signal 15 als Betriebssignal eine im höherfrequenten (RF-)Bereich liegende
Frequenz aufweist. Beispielsweise kann diese Frequenz in etwa 315
MHz, 433 MHz, 868 MHz o. dgl. betragen.
-
Die
als niederfrequente (LF-)Antenne dienende Antenne 29 ist
in einfacher Weise in der Art eines Schwingkreises ausgebildet,
indem die Antenne 29 eine Spule 35 sowie einen
zur Spule 35 in Reihe geschalteten Kondensator 36 umfaßt. Das
Steuergerät 31 für die LF-Antenne 29 umfaßt einen
Mikroprozessor 37, der einen Operationsverstärker 38 für die Leistungsregelung
sowie einen Leistungshalbleiter 39 zum Ein-/Aus-Schalten
der Antenne 29 und Aufmodulieren der Daten auf die Trägerwelle
ansteuert. Der Leistungshalbleiter 39, beispielsweise ein MOS-FET,
ist in Reihe mit dem einen Anschluß der Spule 35 sowie
mit dem Kondensator 36 geschaltet. Der andere Anschluß der Spule 35 ist
in Reihe mit dem Operationsverstärker 38 geschaltet.
-
Wie
man weiter der 2 entnimmt, kann das Kraftfahrzeug 1 wenigstens
zwei LF-Antennen 29a, 29b besitzen.
Dabei ist die eine LF-Antenne 29a dem Innenraum 22 sowie
die weitere LF-Antenne 29b dem Kofferraum 40 des
Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet. Dadurch ist die Erkennung,
ob sich die zweite Einrichtung 5 im Innenraum 22 oder
im Außenraum 23 sowie
gegebenenfalls an welcher Stelle dort befindet, mit Hilfe der entsprechenden
RSSI-Signale ermöglicht.
Der ersten Einrichtung 4 kann alternativ oder auch zusätzlich eine
LF-Antenne 29c,
beispielsweise an der fahrerseitigen Autotüre 6 des Kraftfahrzeugs 1,
und/oder eine LF-Antenne 29d an der beifahrerseitigen Autotüre 6 zugeordnet
sein, die ebenfalls in 2 zu sehen sind, um auch noch
eine Seitenerkennung für
das Kraftfahrzeug 1 zu ermöglichen. Der Sender/Empfänger 17 in
der zweiten Einrichtung 5 arbeitet schließlich auch
als ein induktiver Empfänger,
um die Signale der LF-Antennen 29a, 29b, 29c, 29d entsprechend
aufnehmen zu können.
-
Sind
mehrere LF-Antennen 29a, 29b, 29c, 29d im
Kraftfahrzeug 1 angeordnet, so bietet sich die in 5 dargestellte
Vereinfachung an. Hier ist lediglich ein Steuergerät 31' für die Ansteuerung
der mehreren LF-Antennen 29a, 29b, 29c, 29d vorgesehen. Das
Steuergerät 31' kann seinerseits
Bestandteil eines übergeordneten
zentralen KeylessEntry/Go-Steuergeräts 41 sein, wobei
das KeylessEntry/Go-Steuergerät 41 unter
anderem auch die Näherungssensoren 26 in
den jeweiligen Türgriffen 16, nämlich vorne
links vl, vorne rechts vr, hinten links hl sowie hinten rechts hr,
steuert und auswertet. Falls gewünscht,
kann das einen Mikrocomputer 42 aufweisende zentrale KeylessEntry/Go-Steuergerät 41 die
Funktion der ersten Einrichtung 4 mit übernehmen.
-
In 6 schließlich ist
als weitere Ausführung
ein Gehäuse 33 zur
Aufnahme der Antenne 29, 30, die beispielsweise
als LF- und/oder RF-Antenne ausgebildet sein kann, mitsamt eines
Verstärkers 43 für die Antenne 29, 30 sowie
weiterer Komponenten zu sehen. Mit der Antenne 29, 30 steht
ein Meßwiderstand 44 in
Verbindung, mit dessen Hilfe die Signalstärke für das abgestrahlte Antennensignal
meßbar ist.
Die gemessene Signalstärke wird
mittels eines Gleichrichters 45 und Analog-Digital-Wandlers 46 bearbeitet
und einem Regelglied 47 zugeführt. Das Regelglied 47 steuert
anhand der gemessenen Signalstärke
sowie eines vorgegebenen Sollwertes einen Pulweitenmodulator 48 dementsprechend
an. Der Pulsweitenmodulator 48 beaufschlagt wiederum den Verstärker 43,
so daß an
der Antenne 29, 30 ein geregeltes Signal abgestrahlt
wird. Wie der 6 zu entnehmen ist, kann ein
gewisser Teil des Regelkreises in kostengünstiger Weise als Software
in einem Mikroprozessor, der dann im Gehäuse 33 befindlich ist,
realisiert sein, während
nur wenige Komponente als Hardware ausgestaltet sind. Die mit der
Antenne 29, 30 zusammenwirkenden Komponenten im
Gehäuse 33 sind
somit Teil des Steuergeräts 31.
-
Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Die
Erfindung umfaßt
weiterhin auch alle fachmännischen
Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann ein derartiges
Schließsystem
nicht nur im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung
für ein
sonstiges Türschloß, das sich
beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, möglich.
-
- 1
- Kraftfahrzeug/Fahrzeug
- 2
- (berechtigter)
Benutzer
- 3
- Schließsystem
- 4
- erste
Einrichtung
- 5
- zweite
Einrichtung
- 6
- Autotüre
- 7
- Signal
- 8
- Wirkbereich
- 9
- Zündschloß
- 10
- Lenkradverriegelung
- 11
- Start/Stop-Schalter
- 12
- (erstes)
Signal/Wecksignal
- 13
- (drittes)
Signal/Bereichsabgrenzungssignal
- 14
- (viertes)
Signal/Rückantwortsignal
- 15
- (fünftes) Signal/(codiertes)
Betriebssignal
- 16
- Türgriff
- 17
- Sender/Empfänger (in
der zweiten Einrichtung)
- 18
- Logikschaltung/Mikroprozessor
- 19
- Mittel
zur Messung der Feldstärke/RSS-Chip
- 20
- Eingang
(von RSS-Chip)
- 21
- RSSI-Ausgang
(an RSS-Chip)
- 22
- Innenraum
(vom Kraftfahrzeug)
- 23
- Außenraum
(vom Kraftfahrzeug)
- 24
- Sender/Empfänger (in
der ersten Einrichtung)
- 25
- Schalter
(im Türgriff/Heckgriff)
- 26
- (Näherungs)Sensor
(im Türgriff)
- 27
- (zweites)
Signal/Selektionssignal
- 28
- Heckgriff
- 29,
a, b, c, d
- (intelligente)
Antenne/LF-Antenne
- 30
- Antenne
- 31,31
- ' Steuergerät (in Antenne)
- 32
- Bordnetzspannung/Spannungsversorgung
- 33
- Gehäuse (von
Antenne)
- 34
- Leitung
- 35
- Spule
(von Antenne)
- 36
- Kondensator
- 37
- Mikroprozessor
- 38
- Operationsverstärker
- 39
- Leistungshalbleiter
- 40
- Kofferraum
- 41
- KeylessEntry/Go-Steuergerät
- 42
- Mikrocomputer
(im KeylessEntry/Go-Steuergerät)
- 43
- Verstärker
- 44
- Meßwiderstand
- 45
- Gleichrichter
- 46
- Analog-Digital-Wandler
- 47
- Regelglied
- 48
- Pulsweitenmodulator