DE19836973A1 - Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem für ein FahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug, bei dem ein Steuergerät im Fahrzeug mit einem tragbaren Transponder in einem Zugangs-Frage-Antwort-Dialog die Berechtigung zum Entriegeln und Verriegeln der Fahrzeugtüren überprüft und freigibt oder sperrt. Eine Verwendung des Transponders sowohl für die Zugangs- als auch die Start-/Fahrberechtigung wird dadurch erreicht, daß der tragbare Transponder nach der Zugangsfreigabe in eine im Fahrzeuginneren angeordnete Transponderaufnahme (20) einbringbar ist, daß der Transponder in der Transponderaufnahme (20) einen Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit dem Steuergerät (10) einleitet und daß bei positivem Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog die Start-/Fahrberechtigung für das Fahrzeug freigebbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem für ein
Fahrzeug, bei dem ein Steuergerät im Fahrzeug mit einem tragbaren Transponder
in einem Zugangs-Frage-Antwort-Dialog die Berechtigung zum Entriegeln und
Verriegeln der Fahrzeugtüren überprüft und freigibt oder sperrt.
Bekannte Systeme dieser Art benutzen einen Transponder als Berechtigungs
nachweis gegen über dem Fahrzeug, der auf ein drahtlos mittels Funk, Infra
rotlicht, Ultraschall oder anders übertragenes Fragesignal des Fahrzeugs hin über
einen entsprechenden Kommunikationskanal ein Antwortsignal sendet. Die Ant
wort kann dabei auch über einen anderen Kommunikationskanal als für das Fra
gesignal benutzt übertragen werden. Vorzugsweise wird das Fragesignal über
LF, die Antwort ebenfalls über LF oder für größere Reichweiten mittels UHF
beispielsweise im Frequenzbereich um 433,92 MHz gesendet bzw. empfangen.
Im letztem Fall kann für die Zugangskontrolle im Fahrzeug eine einfache Rund
empfangsantenne benutzt werden.
Wie die DE 35 36 377 A1 zeigt, ist ein derartiges Zugangssystem mit Trans
ponder und Steuergerät bekannt, das vorwiegend als reiner Diebstahlschutz ein
gesetzt ist und nur die Berechtigung zum Zugang überprüft und diesen freigibt
oder sperrt.
Probleme ergeben sich bei Verwendung eines solchen Systems dann, wenn der
gleiche Transponder insbesondere mit Übertragungskanäle großer Reichweite
auch für den Frage-Antwort-Dialog für die Start-/Fahrberechtigung verwendet
wird. Eine eindeutige Feststellung, ob ein von einem Transponder ausgesendetes
Antwortsignal von einem Transponder, den der Fahrer mit sich führt oder von
einem sonstwo im Innenraum, aber auch außerhalb des Fahrzeugs befindlichen
Transponder stammt, ist dann mit einfachen Mitteln nicht möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Zugangs- und Start-/Fahrberechti
gungssystem der eingangs erwähnten Art den Start-/Fahrberechtigungs-Frage-
Antwort-Dialog in einfacher Weise von dem Zugangs-Frage-Antwort-Dialog zu
entkoppeln, so daß dieser Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog un
beeinflußt von anderen gleichzeitig vorhandenen Transpondern dennoch ablau
fen kann und beide Dialoge von ein und demselben Transponder ausgeführt
werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der tragbare Trans
ponder nach der Zugangsfreigabe in eine im Fahrzeuginnenraum angeordnete
Transponderaufnahme einbringbar ist, daß der Transponder in der Transponder
aufnahme einen Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit dem Steuergerät
durchführt und daß bei positivem Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-
Dialog die Start-/Fahrberechtigung für das Fahrzeug freigebbar ist.
Damit wird zwischen dem in die Transponderaufnahme eingebrachten Trans
ponder und dem Steuergerät ein separater Kommunikationskanal erhalten, der
vom Kommunikationskanal für das Zugangssystem leicht getrennt und von an
deren im Fahrzeug befindlichen Transpondern nicht mehr beeinflußt oder
fälschlich benutzt werden kann, insbesondere dann, wenn zudem vorgesehen
ist; daß der Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit vom Zugangs-
Frage-Antwort-Dialog nicht unterscheidbaren Frage- und Antwortsignalen über
gleiche Kommunikationskanäle durchführbar ist, sowie daß der Zugangs-Frage-
Antwort-Dialog uni- oder bidirektional mit Einrichtungen großer Reichweite
erfolgt, während der Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog induktiv mit
schwacher Energie erfolgt.
So kann beispielsweise ein Start-/Fahrberechtigungsdialog durch gleichzeitig
ablaufende Zugangs-Frage-Antwort-Dialoge gestört werden, wenn für diese Dia
loge Kommunikationseinrichtungen mit großen Reichweiten und somit höheren
Signalpegeln verwendet werden und daher eine Unterscheidung, ob und welcher
Transponder tatsächlich im Innenraum ist, erheblich erschwert wird.
Ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung ist, daß stets
nur ein Transponder in den Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog treten
kann, nicht mehrere gleichzeitig, wodurch das Anlernen neuer Transponder ge
zielt und störungsfrei durchgeführt werden kann.
Ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Transponder in der Transponderauf
nahme gehalten, ist er auch gegen mechanische Beanspruchung und gegen un
beabsichtigtes oder unbemerktes Herausnehmen geschützt.
In der Transponderaufnahme ist der Kommunikationskanal zwischen Steuergerät
und Transponder abgeschirmt, so daß nur dieser eine Transponder während des
Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialogs reagieren kann. Dazu ist nach
einer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Transponderaufnahme eine durch den
eingeführten Transponder betätigbare Schalteinrichtung aufweist, die zur
Einleitung und Durchführung des Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dia
logs über Steuerleitungen mit dem Steuergerät in Verbindung steht.
Die Ausgestaltung kann zudem so vorgenommen werden, daß die Freigabe der
Start-/Fahrberechtigung auch noch von anderen Bedingungen, etwa der Be
lastung des Fahrersitzes oder einem eingerasteten Sicherheitsgurt-Schloß, ab
hängig erteilt wird. Bei Nichterteilung derselben kann zudem ein optisches, aku
stisches oder anders geartetes Warn- bzw. Hinweissignal ausgelöst werden.
Sind Zugangs- und Start-/Fahrberechtigung miteinander so gekoppelt, daß Infor
mationen zwischen ihnen ausgetauscht werden können, z. B. durch einen Daten
bus, ist zusätzlich ein Schutz eines in der Aufnahmevorrichtung befindlichen
Transponders gegen versehentliches Zurücklassen im Fahrzeug realisierbar. Hier
zu wird zu Beginn oder während des Zugangs-Frage-Antwort-Dialogs, der auch
für die Berechtigung zum Verriegeln eines Fahrzeugs notwendig ist, um Unbe
fugten ein Einsperren der Fahrzeuginsassen unmöglich zu machen, überprüft, ob
sich noch ein Transponder in der Transponderaufnahme befindet. Ist dies der
Fall, wird vorzugsweise ein optisches, akustisches oder anders geartetes
Warn- bzw. Hinweissignal ausgelöst und die Verriegelung der Fahrzeugtüren nicht zu
gelassen.
Die Transponderaufnahme wird vorzugsweise in das Armaturenbrett, in Nähe
des Startschalters oder in ergonomisch günstiger Weise an anderer geeigneter
Stelle eingebaut oder eingeformt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind der
Einbau in zum Starten des Fahrzeugmotors vorgesehene Bedienelemente, z. B.
den Startschalter, wobei die Bedienung dieses Schalters auch mit dem Trans
ponder selbst vorgenommen werden kann, etwa durch Hineindrücken des in
Chipkartenform gestalteten Transponders gegen einen Widerstand in die Auf
nahme zur Anzeige und Ausführung des Motorstarts ähnlich Telefonkartenlesern
in Münzfernsprechern, oder die Mitbenutzung von geeigneten Aufnahmevorrich
tungen anderer Ausstattungskomponenten des Fahrzeugs, beispielsweise des
Radios, des Telefons etc.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs
beispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit Zugangs- und
Start-/Fahrberechtigungssystem und
Fig. 2 im Blockschaltbild die Komponenten des Zugangs- und Start-/Fahr
berechtigungssystems.
Wie Fig. 1 zeigt, ist im Fahrzeug ein Steuergerät 10 untergebracht, das in be
kannter Weise in einem Frage-Antwort-Dialog mit einem hier nicht dargestellten
tragbaren Transponder kommunizieren kann. Dabei wird mit Transponder jeg
liche Art von elektronischem Ausweis bezeichnet, der einen der geforderten Si
cherheit und Anwendung entsprechenden Frage-Antwort-Dialog ausführen kann.
Aus Vereinfachungsgründen sind in der Fig. 1 nur die Komponenten und Vor
gänge dargestellt und beschrieben, die die Fahrerseite FS eines Fahrzeugs be
treffen; sinngemäß gelten jedoch die gleichen Abläufe und Einzelheiten für die
Beifahrerseite.
Auf der Fahrerseite FS des Fahrzeugs sind mit 14 und 15 die Türschlösser von
vorderer und hinterer Tür und ihre Handhaben gekennzeichnet, die über Lei
tungen 16 mit dem Steuergerät 10 in Verbindung stehen. Mit dem Betätigen der
für das im Fahrzeug vorhandene Zugangs-Kontrollsystem ausgelegten Handhabe
einer dieser Türen bzw. eines der Türschlösser 14 und 15 wird über die zuge
ordnete Steuerleitung 16 dem Steuergerät 10 zu erkennen gegeben, daß ein
Zugangs-Frage-Antwort-Dialog einzuleiten ist. Über einen im Fahrzeug vor
handenen und über eine beliebig, aber funktional geeignet gestaltete, bei
spielsweise im Außenspiegel 11 installierte Antenne 12 nach außen wirkenden
Sender Sz wird vom Steuergerät 10 aus ein Fragesignal an den tragbaren Trans
ponder der TP übertragen, der es über seinen integrierten Empfänger Ez-T
aufnimmt, wie die Fig. 2 zeigt. Mit einem sowohl für den Transponder TP cha
rakteristischen als auch in geeigneter Weise von dem vom Fahrzeug ausgesen
deten Fragesignal abhängigen Antwort-Signal antwortet der Transponder TP
über seinen eigenen Sender Sz-T. Dieses Antwortsignal nimmt das Steuergerät
10 über seinen Empfänger Ez auf, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Dem
Sender Sz und dem Empfänger Ez ist eine Datenverarbeitungseinheit DVAz
nachgeordnet, die nach Prüfung des Transponder-Antwortsignals das Schließ
system SS des Fahrzeugs ent- oder verriegelt.
Die Antenne 12 steht mit dem Sender Sz und dem Empfänger Ez im Steuergerät
10 über die Verbindungsleitung 17 in Verbindung und ist vorzugsweise im
Außenspiegel, in den Türen oder anderen zweckgemäßen Orten der Karosserie
eingebaut.
Wie zuvor bemerkt, verlaufen bei entsprechender Ausrüstung der Beifahrerseite
die gleichen Vorgänge über zumindest funktional gleiche Komponenten, die hier
aber der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Im Arbeitsbereich des Fahrers, vorzugsweise also im Armaturenbrett des Fahr
zeugs, ist eine Transponderaufnahme 20 vorgesehen, die als getrennter Teil in
das Armaturenbrett eingebaut oder auch in dieses eingeformt sein kann. Andere
Ausführungen sind ebenfalls möglich, aber hier nicht näher erläutert.
Ist über das Schließsystem SS die Entriegelung der Türschlösser 14 und 15 voll
zogen, dann kann der Fahrer in das Fahrzeug gelangen und auf dem Fahrersitz
Platz nehmen. Den Transponder TP führt er dann in die Transponderaufnahme
20 ein, wobei der Transponder TP vorzugsweise mechanisch oder elektro-me
chanisch darin gehalten wird und über eine hier nicht dargestellte Schaltein
richtung innerhalb dieser Transponderaufnahme 20, die das Vorhandensein eines
Transponders TP und dessen korrekte Position in der Transponderaufnahme 20
erfaßt, und über Steuerleitungen 21 zum Steuergerät 10 den Start-/Fahrbe
rechtigungs-Frage-Antwort-Dialog einleitet. Dieser Dialog wird beispielsweise
über einen induktiv wirkenden Kommunikationskanal geführt, wobei der Trans
ponder TP mit seiner Sendeeinrichtung Sf-T bzw. Empfangseinrichtung Ef-T und
das Steuergerät 10 über innerhalb der Aufnahmevorrichtung 20 angeordnete
Koppelelemente, beispielsweise in Form von Antennenspulen, und einen damit
verbundenen Sender Sf und Empfänger Ef kommunizieren. Die Frage- und Ant
wortsignale des Start-/Fahrberechtigungssystems unterscheiden sich dabei vor
teilhafterweise von denen des Zugangs-Frage-Antwort-Dialogs, so daß neben
unterschiedlich hohen Sicherheitsstufen von Zugangs- und Start-/Fahrberech
tigung auch beide Systeme voneinander eindeutig unterscheidbar sind. Da der
Transponder TP in der Transponderaufnahme 20 abgeschirmt ist, wird eine Be
einflussung der Kommunikation durch andere, nicht in der Transponderaufnahme
20 befindliche Transponder ausgeschlossen.
Der Sender Sf und der Empfänger Ef des Steuergeräts 10 sind mit einer Daten
verarbeitungseinheit DVAf verbunden, die mit der Motorsteuerung MSt und bei
einer erweiterten Ausführungsform auch mit anderen, für den Betrieb des Fahr
zeugs relevanten Steuergeräten derart gekoppelt ist, daß bei nicht korrekt vor
liegender Transponderantwort weder das Starten des Fahrzeugmotors noch die
Inbetriebnahme anderer wesentlicher Funktionen möglich ist. Dabei können die
Motorsteuerung MSt und andere Steuergeräte, sofern in das System einge
bunden, auch Schalt- und Betriebszustände von Fahrzeugkomponenten an das
Steuergerät 10 liefern, die aus Sicherheitsgründen ebenfalls für die Freigabe der
Start-/Fahrberechtigung berücksichtigt werden sollten. Insbesondere in Ver
bindung mit einem Auto-Start-System sind derartige Zusatzinformationen zwin
gend.
Claims (14)
1. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug, bei dem
ein Steuergerät im Fahrzeug mit einem tragbaren Transponder in einem
Zugangs-Frage-Antwort-Dialog die Berechtigung zum Entriegeln und Ver
riegeln der Fahrzeugtüren überprüft und freigibt oder sperrt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der tragbare Transponder (TP) nach der Zugangsfreigabe in eine im Fahrzeuginneren angeordnete Transponderaufnahme (20) einbringbar ist, daß der Transponder (TP) in der Transponderaufnahme (20) einen Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit dem Steuergerät (10) ein leitet und
daß bei positivem Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog die Start-/Fahrberechtigung für das Fahrzeug freigebbar ist.
daß der tragbare Transponder (TP) nach der Zugangsfreigabe in eine im Fahrzeuginneren angeordnete Transponderaufnahme (20) einbringbar ist, daß der Transponder (TP) in der Transponderaufnahme (20) einen Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit dem Steuergerät (10) ein leitet und
daß bei positivem Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog die Start-/Fahrberechtigung für das Fahrzeug freigebbar ist.
2. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit vom Zugangs-
Frage-Antwort-Dialog unterscheidbaren Frage- und Antwortsignalen
durchführbar ist.
3. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transponder in der Transponderaufnahme (20) gehalten ist.
4. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transponder (TP) in der Transponderaufnahme (20) gegen Signale
von außerhalb der Transponderaufnahme (20) abgeschirmt ist.
5. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transponderaufnahme (20) eine durch den eingeführten Trans
ponder (TP) betätigbare Schalteinrichtung aufweist, die über Steuerlei
tungen (21) zum Steuergerät (10) den Start-/Fahrberechtigungs-Frage-
Antwort-Dialog einleitet.
6. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transponderaufnahme (20) eine Funktionseinheit aufweist, die
über eine andere oder die gleiche Steuerleitung (21) den Start-/Fahrbe
rechtigungs-Frage-Antwort-Dialog zwischen Steuergerät (10) und dem
eingeführten Transponder (TP) durchführt.
7. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Freigabe der Start-/Fahrberechtigung außer vom Start-/Fahrbe
rechtigungs-Frage-Antwort-Dialog zusätzlich noch vom Betätigen eines
gewichtsabhängig betätigbaren Schalters im Fahrersitz, eines mit dem
Fahrer-Sicherheitsgurtschloßgekoppelten weiteren Schalters oder anderen
Schalteinrichtungen zur Erfassung von Schalt- und/oder Betriebszustän
den, wie Schaltkontakte an Kupplungs- oder Bremspedal oder am Gang
wahlhebel, abhängt, durch die eindeutig für das System erkennbar ist,
daß sich ein Fahrer auf dem Fahrersitz befindet.
8. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Start des Fahrzeugmotors und die Inbetriebnahme des Fahrzeugs
halb- oder wo zulässig, auch vollautomatisch erfolgt, sobald ein Trans
ponder (TP) in die Transponderaufnahme (20) eingebracht ist und in Ab
hängigkeit von Zulassungsvorschriften weitere Schalt- und/oder Betriebs
zustände vorliegen, die den Start und die Inbetriebnahme des Fahrzeugs
zulassen.
9. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Einleitung eines Zugangs-Frage-Antwort-Dialogs zum Verrie
geln der Fahrzeugtüren überprüfbar ist, ob sich ein Transponder (TP) noch
in der Transponderaufnahme (20) befindet und
daß die Verriegelung der Fahrzeugtüren nur bei aus der Transponder
aufnahme (20) und dem Fahrzeuginnenraum entfernten Transponder (TP)
freigebbar ist.
10. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zugangs-Frage-Antwort-Dialog draht- und kontaktlos über Ultra
schall, Infrarot, LF-, UHF- oder anderen Kommunikationseinrichtungen mit
großer Reichweite erfolgt, wohingegen der Start-/Fahrberechtigungs-Fra
ge-Antwort-Dialog über nur geringe Reichweiten kontaktlos oder drahtlos
mit induktiver, Ultraschall- oder Infrarot-Kommunikation als auch über
Kontakte erfolgt.
11. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Fehlen eines oder mehrerer vorgegebener Schalt- und Betriebs
zustände, die neben der erfolgreichen Durchführung des Start-/Fahrbe
rechtigungs-Frage-Antwort-Dialogs für die Freigabe der Start-/Fahrbe
rechtigung erforderlich sind, die Freigabe der Start-/Fahrberechtigung oder
des automatischen Starts unterbunden und ein akustischer, optischer oder
sonst geeigneter Alarm auslösbar ist.
12. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transponderaufnahme (20) in das Armaturenbrett eines Fahrzeugs
eingebaut oder eingeformt ist.
13. Zugangs- und Start-/Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transponderaufnahme (20) mit allen zugehörigen Funktionsteilen
Bestandteil einer mit den für den Betrieb eines Fahrzeugs relevanten Sy
stemen bedarfsgerecht verbundenen Funktionseinheit, beispielsweise dem
Autoradio, dem Mobiltelefon usw., ist.
14. Zugangs- und Start/Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transponderaufnahme (20) mit allen zugehörigen Funktionsteilen
Bestandteil eines für den Betrieb eines Fahrzeugs relevanten Bedien
elementes, wie der Motorstartschalter, ist.
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