DE19911459A1 - Kraftfahrzeug-Steuersystem und Verfahren zum Steuern von mindestens zwei Kraftfahrzeugfunktionen - Google Patents

Abstract

Es wird dieselbe Sende/Empfangseinrichtung (3) sowohl für die Wegfahrsperreneinrichtung und/oder Zugangskontrolleinrichtung als auch zur Ausführung einer weiteren Kraftfahrzeugfunktion, insbesondere Innenraumüberwachung oder Abstandsradar/Einparkhilfe verwendet. Hierdurch ergibt sich geringeres Gewicht, kleinerer Montageaufwand und verringerte Bauraumgröße. Zur Identitätsgebererkennung sendet das Steuergerät (2) ein kodiertes Abfragesignal (4) aus, während zur Ausführung der Innenraumüberwachung unkodierte Signale (7) gesendet werden. Die Auswertung der empfangenen Signale wird funktionsabhängig umgeschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Steuersystem und Verfahren, bei dem ein vom Kraftfahrzeugbenutzer tragbarer Identifikationsgeber, z. B. in der Form eines mit Sende- und Empfangsfunktion versehenen Schlüssels oder einer Chipkarte (Smartcard), zum Freigeben oder Sperren mindestens einer Kraftfahrzeugfunktion, etwa eines Zugangskontrollsystems oder einer Wegfahrsperreneinrichtung, abgefragt wird.

Aus der DE 43 29 697 C2 ist ein dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 entsprechendes Kraftfahrzeug-Steuersystem zum Steu­ ern einer Zugangskontrolleinrichtung bekannt, bei dem nach Betätigen eines Auslösemittels, etwa eines Tür­ griffs, ein Abfragesignal an den Identitätsgeber ausgesendet und das von diesem erhaltene Antwortsignal auf Richtigkeit überprüft wird. Hierzu ist im oder am Kraftfahrzeug eine Sen­ de- und Empfangseinrichtung mit Sender und Empfänger vorgese­ hen, die durch ein Steuergerät angesteuert und ausgewertet werden. Eine Wegfahrsperreneinrichtung kann in gleichartiger Weise betrieben werden.

In Kraftfahrzeugen werden zunehmend zusätzliche Kraftfahr­ zeugfunktionen wie etwa eine Innenraumüberwachung des abge­ stellten Kraftfahrzeugs oder eine Abstandsüberwachung oder Einparkhilfe bei (vorwärts oder rückwärts) fahrendem Fahrzeug bereitgestellt, die ohne Abfrage des Vorhandenseins des Iden­ titätsgebers mit eigenen Sende/Empfangsstrecken realisiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug- Steuersystem zu schaffen, das eine Steuerung mehrerer unter­ schiedlicher Kraftfahrzeugfunktionen bei verhältnismäßig ge­ ringem Aufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Ferner wird mit der Erfindung ein Verfahren gemäß dem Patent­ anspruch 7 bereitgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung werden mindestens zwei unterschiedliche Kraftfahrzeugfunktionen, von denen eine nur bei Vorhandensein eines richtigen Identitätsgebers durchgeführt wird und die andere ohne Überprüfung des Identitätsgebers gesteuert wird, über dieselbe Sende/Empfangseinrichtung gesteuert. Diese Dop­ pelverwendung derselben Sende/Empfangseinrichtung ergibt im Vergleich mit der sonst erforderlichen üblichen Bereitstel­ lung separater Sende/Empfangseinrichtungen etliche Vorteile, insbesondere geringerer insgesamt benötigter Bauraum im Kraftfahrzeug, weniger Gewicht, Reduzierung des Montageauf­ wands und insgesamt weniger Kosten. Auch ist nur eine einzige Funkzulassung für die Sende/Empfangseinrichtung notwendig.

Im einfachsten Fall schaltet das mit der Sen­ de/Empfangseinrichtung (Sender und Empfänger mit Antennen) verbundene Steuergerät bei Umschaltung von einer auf eine an­ dere Kraftfahrzeugfunktion lediglich die Auswertung der emp­ fangenen Signale um. Bei einer Funktion, die nur bei Vorhan­ densein eines richtigen Identitätsgebers freigegeben wird, etwa die Zugangskontrolleinrichtung und/oder die Wegfahrsper­ reneinrichtung, überprüft das Steuergerät die Richtigkeit des vom Identitätsgeber gesendeten, in der Regel kodierten Ant­ wortsignals. Demgegenüber wertet das Steuergerät bei Steue­ rung einer ohne Identitätsgeber freigegebenen Funktion, bei­ spielsweise der Innenraumüberwachung oder eines Abstandsra­ dars, eine physikalische Größe des empfangenen Signals wie etwa signifikante Feldstärken- oder Phasenänderungen (bei ei­ ner Innenraumüberwachung) oder die Signallaufzeit (bei einer Abstandsüberwachung oder der Einparkhilfe) aus, ohne das Vor­ handensein eines Antwortsignals des Identitätsgebers zu über­ wachen. In diesem Fall kann das Steuergerät über die Sen­ de/Empfangseinrichtung stets dasselbe, regelmäßig kodierte Abfragesignal aussenden, so daß keine Umschaltung des Sende­ signals erforderlich ist. Dies ist insbesondere dann unpro­ blematisch, wenn die jeweiligen Kraftfahrzeugfunktionen kaum gleichzeitig betrieben werden (beispielsweise Einparkhilfe und Zugangskontrollsystem oder Wegfahrsperreneinrichtung).

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung schaltet das Steuergerät jedoch das jeweils zu sendende Sendesignal in Ab­ hängigkeit davon um, ob eine Abfrage des Identitätsgebers er­ forderlich ist oder nicht. Im ersteren Fall wird das übli­ cherweise kodierte Abfragesignal gesendet, auf das sich der Identitätsgeber mit seinem kodierten Antwortsignal meldet. Im letzteren Fall wird ein unkodiertes oder mindestens anders kodiertes Abfragesignal für die weitere Kraftfahrzeugfunkti­ on, etwa die Innenraumüberwachung oder das Abstandsra­ dar/Einparkhilfe ausgesendet. Hierdurch wird das Problem ei­ nes unnötigen Ansprechens des Identitätsgebers und/oder einer unberechtigten Detektion des Abfragesignals verringert, da dieses lediglich während der kurzzeitigen Identitätsgeber- Berechtigungsüberprüfungsphasen ausgesendet wird.

Vorzugsweise benutzt das Steuergerät stets die gleiche Sende- und Empfangsfrequenz sowohl zum Überprüfen der Berechtigung des Identitätsgebers (Abfragesignal- und Antwortsignalfre­ quenz) als auch zum Ausüben der weiteren Kraftfahrzeugfunkti­ on wie etwa der Innenraumüberwachung oder der Einparkhilfe. Damit müssen Sender und Empfänger nur für eine einzige Fre­ quenz ausgelegt sein, wodurch der Bauaufwand verringert ist und die Anforderungen an die beteiligten Komponenten redu­ ziert sind. Alternativ ist es aber auch möglich, für die un­ terschiedlichen Kraftfahrzeugfunktionen unterschiedliche Fre­ quenzen oder Frequenzbänder vorzusehen, so daß die Gefahr ei­ ner Auslösung einer eigentlich unerwünschten Kraftfahrzeug­ funktion noch weiter verringert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur näher erläu­ tert, wobei zunächst auf eine Ausgestaltung mit Wegfahrsper­ reneinrichtung und Innenraumüberwachung eingegangen wird.

Am oder im Kraftfahrzeug ist ein Auslösemittel 1 vorgesehen, das bei einer Wegfahrsperreneinrichtung etwa als Motorstart­ knopf ausgebildet sein kann. Das Auslösemittel 1 ist mit ei­ nem Steuergerät 2 verbunden, das eine Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 zum Aussenden von Signalen steuert und die empfangenen Signale auswertet. Die Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 umfaßt in an sich bekannter Weise einen Sender und einen Empfänger sowie die zugehörigen Anten­ nen und setzt die vom Steuergerät zugeführten Signale in hochfrequente modulierte Sendesignale um. Empfangene hochfre­ quente Signale werden von der Sende/Empfangseinrichtung 3 in demodulierte niederfrequente, vom Steuergerät auswertbare Si­ gnale, umgesetzt und an das Steuergerät 2 angelegt. Wenn das Auslösemittel 1 betätigt wird, steuert das Steuergerät 2 die Sende/Empfangseinrichtung 3 zum Aussenden eines kodierten Ab­ fragesignals 4 an einen Identitätsgeber 5, der auf dieses Ab­ fragesignal anspricht und ein kodiertes Antwortsignal 6 aus­ sendet. Das Steuergerät 2 überprüft das empfangene Antwortsi­ gnal 6 durch Vergleich mit einem internen Sollcode auf Rich­ tigkeit und gibt bei richtigem Antwortsignal die Wegfahrsper­ reneinrichtung frei, so daß der Motor gestartet wird. Der Identitätsgeber 5 kann die Form eines Schlüssels mit zusätz­ licher Sende- und Empfangsfunktion aufweisen oder als Chip­ karte (Smart-Card) oder in sonstiger bekannter Weise ausge­ bildet sein und wird nur an benutzungsberechtigte Personen ausgegeben. Bei Ausbildung des Identitätsgebers 5 als in ein Kraftfahrzeug-Zündschloß einführbarer Schlüssel kann das Aus­ lösemittel 1 auch durch einen im Schlüssellochkanal angeord­ neten Schalter oder Sensor gebildet sein. Die Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 und der Identitätsgeber 5 senden vorzugsweise auf derselben Frequenz, beispielsweise im Radar­ bereich von hier 2,4 GHz.

Das Steuergerät 2 ist so ausgelegt, daß es über die Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 auch noch eine weitere Kraftfahr­ zeugfunktion ausüben kann, beispielsweise eine Innenraumüber­ wachung. Diese Innenraumüberwachung ist vorzugsweise ledig­ lich bei abgestelltem und verschlossenem Kraftfahrzeug als Diebstahlschutz in Betrieb, d. h. wird nicht gleichzeitig wie die Wegfahrsperreneinrichtung aktiviert. Für dieses Innen­ raumüberwachungssystem steuert das Steuergerät 2 die Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 zum Aussenden von unkodierten Signa­ len 7 in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen, die die gleiche Frequenz wie das kodierte Abfragesignal 4 auswei­ sen. Da Sender und Empfänger oder mindestes deren Antennen in diesem Fall im Kraftfahrzeug-Innenraum angeordnet sind, wer­ den durch die Innenraumkomponenten erzeugte Reflexionssignale 8 empfangen, die mit Referenzmustern verglichen werden. Die Reflexionssignale 8 weisen im ungestörten Fall ein bestimmtes Muster, z. B. eine relativ konstante Amplituden- und Phasenbe­ ziehung auf. Bei Eindringen in den Innenraum oder Zerstörung von Kraftfahrzeugscheiben ändert sich dieses Muster jedoch deutlich. Diese Musteränderung wird vom Steuergerät 2 erfaßt und als Aufbruchsversuch ausgewertet, so daß ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal generierbar ist. Das Steuerge­ rät 2 führt somit bei Innenraumüberwachung eine andere Signalauswertung als bei Identitätsgeber-Überprüfung durch. Diese unterschiedliche Auswertung, und auch die unterschied­ liche Sendesignalgenerierung wird beispielsweise dadurch ein­ geleitet, daß das Steuergerät 2 erfaßt (oder gemeldet be­ kommt), daß das Kraftfahrzeug verschlossen worden ist, und wird bei Öffnen des Kraftfahrzeugs wiederdeaktiviert. Demge­ genüber wird die Wegfahrsperreneinrichtungnsteuerung bei Be­ tätigung des Auslösemittels 1 gestartet und bei Starten des Motors oder bei Erkennen des Fehlens eines korrekten Identi­ tätsgebers 5 beendet.

Das Steuergerät 2 kann die Sende/Empfangseinrichtung 3 der Innenraumüberwachung alternativ oder zusätzlich zur Wegfahr­ sperreneinrichtung auch für die Zugangskontrolleinrichtung verwenden. In diesem Fall ist das Auslösemittel 1 ein von au­ ßen betätigbares Element, beispielsweise der Türgriff oder ein Türknopf. Die Innenraumüberwachung verfügt in diesem Fall über nach außen in den Außenbereich der Fahrer- oder Beifah­ rertür abstrahlende Antennen, die beispielsweise in den Sei­ tenspiegeln angeordnet sein können und von der Sen­ de/Empfangseinrichtung lediglich dann angesteuert werden, wenn das Zugangskontrollsystem-Auslösemittel betätigt wird. Das Steuergerät 2 schaltet dann auf das Aussenden des kodier­ ten Abfragesignals 4 um und wertet das über die Antennen emp­ fangene kodierte Antwortsignal des Identitätsgebers 5 in gleicher Weise wie bei der Wegfahrsperreneinrichtungnsteue­ rung aus. Bei korrektem Antwortsignal wird der Türöffnungsme­ chanismus aktiviert, so daß das Kraftfahrzeug dann zugänglich ist.

Alternativ kann auch eine bereits auslegungsgemäß im Außenbe­ reich des Kraftfahrzeugs sendende und empfangende Kraftfahr­ zeugfunktion, beispielsweise ein Abstandsradar oder eine Ein­ parkhilfe zur Zugangskontrolleinrichtung benutzt werden. Bei Betätigung des Auslösemittels 1 der Zugangskontrolleinrich­ tung wird die Sende/Empfangseinrichtung der Einparkhilfe zum Aussenden des kodierten Abfragesignals 4 aktiviert und das vom Identitätsgeber 5 empfangene kodierte Antwortsignal über die Sende/Empfangseinrichtung 3 zum Steuergerät 2 zum Über­ prüfen geleitet. Der vorstehend bezüglich der Innenraumüber­ wachung erläuterte Ablauf gilt hier analog für den Sender- Empfänger des Abstandsradars, der auf der gleichen Frequenz wie der Identitätsgeber 5 sendet. Sendet der Identitätsgeber 5 ein falsches Antwortsignal oder, wegen falschem Abfragesi­ gnal 4, überhaupt kein Antwortsignal, bleiben die Türschlös­ ser verriegelt.

Wenn während des Fahrbetriebs das Abstandsradar oder die Ein­ parkhilfe etwa durch Einlegen des Rückwärtsgangs aktiviert wird, steuert das Steuergerät 2 die Sende/Empfangseinrichtung 3 zum Aussenden von unkodierten Signalen 7 und wertet die empfangenen Reflexionssignale 8, beispielsweise durch Lauf­ zeitmessung, zur Abstandserkennung aus.

Die Erfindung läßt sich auch bei anderen, nur bei Vorhanden­ sein eines korrekten Identitätsgebers zugelassenen Kraftfahr­ zeugfunktionen und sonstigen, während des Kraftfahrzeugbe­ triebs oder des stillgesetzten Kraftfahrzeugs ausgeübten Kraftfahrzeugfunktionen einsetzen, wobei die für die Kraft­ fahrzeugfunktion vorgesehene Sende/Empfangseinrichtung der einen Funktion auch zur Ausführung der anderen Kraftfahrzeug­ funktion eingesetzt wird und das Steuergerät 2 die jeweils zu sendenden Signale und/oder die Auswertung der empfangenen Si­ gnale je nach Funktion umschaltet.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel ist das die mindestens zwei Kraftfahrzeugfunktionen steuernde Steuer­ gerät 2 als einzelne Komponente dargestellt. Das Steuergerät 2 kann aber auch durch zwei oder mehr separate Steuergeräte gebildet sein, die selektiv die ihnen jeweils zugeordneten Kraftfahrzeugfunktionen (Innenraumüberwachung, Wegfahrsper­ reneinrichtung oder dergleichen) steuern und auch die ent­ sprechenden Sendesignale generieren sowie die empfangenen Antwortsignale auswerten. In diesem Fall sind die Steuergerä­ te gemeinsam an die gemeinsam von ihnen benutzte Sen­ de/Empfangseinrichtung 3 so angeschlossen, daß sie sich in ihrem Betrieb, sofern sie überhaupt gleichzeitig arbeiten, nicht gegenseitig stören.

Claims (9)

1. Kraftfahrzeug-Steuersystem mit einem Steuergerät (2) zum Steuern mindestens zweier unterschiedlicher Kraftfahr­ zeugfunktionen, einer mit dem Steuergerät (2) verbundenen Sende/Empfangseinrichtung (3) und einem von einem Kraftfahr­ zeugbenutzer tragbaren Identitätsgeber (5) zum Aussenden ei­ nes als Berechtigungsnachweis dienenden Signals, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuergerät (2) so ausgelegt ist, daß es vor der Ausführung einer vom Kraftfahrzeugbenutzer befoh­ lenen, nur bei Berechtigung auszuführenden Kraftfahrzeugfunk­ tion das Vorhandensein eines zugelassenen Identitätsgebers (5) überprüft, während es zur Ausführung einer anderen, ohne Berechtigungsüberprüfung ausführbaren Kraftfahrzeugfunktion die Auswertung der empfangenen Signale umschaltet und eine physikalische Größe der empfangenen Signale auswertet.

2. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät so ausgelegt ist, daß es für die unterschiedlichen Kraftfahrzeugfunktionen unter­ schiedliche Sendesignale generiert.

3. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) vor der Aus­ führung der nur bei vorhandenem zugelassenem Identitätsgeber (5) ausführbaren Kraftfahrzeugfunktion ein kodiertes, an den Identitätsgeber (5) gerichtetes Abfragesignal generiert, wäh­ rend es zur Ausführung der anderen Kraftfahrzeugfunktion un­ kodierte Sendesignale generiert.

4. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendefre­ quenz der von der Sende/Empfangseinrichtung (3) generierten Sendesignale unabhängig von der jeweils zu steuernden Kraft­ fahrzeugfunktion identisch ist.

5. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein vom Kraftfahrzeug­ benutzer betätigbares Auslösemittel (1) zum Aufrufen einer Kraftfahrzeugfunktion, vor deren Ausführung das Vorhandensein eines zugelassenen Identitätsgebers (5) überprüft wird.

6. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftfahr­ zeugfunktionen eine Innenraumüberwachung, eine Wegfahrsper­ reneinrichtung, eine Zugangskontrolleinrichtung, ein Ab­ standsradar und/oder eine Einparkhilfe umfassen.

7. Verfahren zum Steuern unterschiedlicher Kraftfahr­ zeugfunktionen in einem Kraftfahrzeug, bei dem vor der Aus­ führung einer Kraftfahrzeugfunktion eine Berechtigungsüber­ prüfung durch Überprüfen des Vorhandenseins eines zugelasse­ nen Identitätsgebers (5) ausgeführt wird und eine andere Kraftfahrzeugfunktion ohne eine solche Berechtigungsüberprü­ fung durchführbar ist, wobei die als Reaktion auf über die gleiche Sende/Empfangseinrichtung (3) gesendete Signale emp­ fangenen Signale je nach Kraftfahrzeugfunktion in unter­ schiedlicher Weise durch ein Steuergerät ausgewertet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ausführung einer nur bei vorhandenem zugelassenem Identitätsgeber (5) ausführbaren Kraftfahrzeugfunktion ein Abfragesignal generiert und ein von dem Identitätsgeber (5) erzeugtes Antwortsignal auf Richtigkeit überprüft wird und bei einer anderen Kraftfahrzeugfunktion lediglich eine physi­ kalische Größe des empfangenen Signals ausgewertet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Sen­ de/Empfangseinrichtung (3) die zur Ausführung der unter­ schiedlichen Kraftfahrzeugfunktionen generierten unterschied­ lichen Sendesignale mit derselben Sendefrequenz erzeugt.