DE60318974T2

DE60318974T2 - Elektronisches Schlüsselsystem

Info

Publication number: DE60318974T2
Application number: DE2003618974
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Niwa-gun Mizuno; Kiyokazu Niwa-gun Ohtaki
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: EP1376481A2; US7545255B2; JP4358483B2; EP1376481B1; DE60318974D1; US20040021550A1; EP1376481A3; JP2004025937A; CN1471040A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Schlüsselsystem, das über die drahtlose Kommunikation zwischen einem elektronischen Schlüssel und einem Fahrzeug einen vorbestimmten Vorgang im Fahrzeug ausführt.
In den letzten Jahren wurden intelligente Transportsysteme (ITS), die Informationstechnologien einsetzen, eingeführt, um Verkehrsstaus, Abgase und Autounfälle zu reduzieren. Beispiele für ITS sind fahrerunterstützende Fahrregelsysteme (AHS), die einen passenden Abstand zwischen Fahrzeugen aufrechterhalten und, wenn notwendig, eine Warnung an den Fahrer ausgeben, sowie elektronische Mautentrichtsysteme (ETC), die die Bezahlung von Mautgebühren für mautpflichtige Straßen ohne Anhalten an den Mauthäuschen ermöglichen. Andere Beispiele für ITS sind Fahrzeugsinformations- und Kommunikationssysteme (VICS), die ein in einem Fahrzeug installiertes Endgerät, wie beispielsweise ein Endgerät eines Autonavigationssystems, verwenden, um den Fahrer mit Verkehrsauskünften zu versorgen, und Fahrzeuge mit fortgeschrittener Sicherheit (Advanced Safety Vehicles, ASV), die ein Fahrzeug automatisch fahren können.
Um ein ITS zu verwenden, müssen verschiedene Typen von Endgeräten im Fahrzeug installiert sein. Beispiele für derartige Endgeräte sind ein Endgerät eines Autonavigationssystems, ein ETC-Endgerät und ein Endgerät eines Notrufsystems. Ein Autonavigationssystem ist ein System zum Leiten des Fahrers zu einem Zielort und umfasst Funktionen wie beispielsweise die Darstellung der Route zum Zielort sowie die Aufzeichnung, Ansicht, Überarbeitung und Anwenderanpassung privater Informationen.
Ein ETC-Endgerät kommuniziert über eine Antenne, die an einem Mauthäuschen einer mautpflichtigen Straße bereitgestellt ist. Kommt es zu einem Unfall oder einer plötzlichen Erkrankung einer Person während der Fahrt eines Fahrzeugs, so sendet das Notrufsystem-Endgerät die von Rettungskräften benötigten Informationen an eine passende Einrichtung, wie zum Beispiel eine Rettungsstation. Bei Aktivierung zeigen das ETC-Endgerät und das Endgerät des Notrufsystems ihre Verwendungshistorie an.
Derzeit ist es möglich, dass eine andere Person ein Fahrzeug-Endgerät benutzen kann, wenn der Fahrzeugbesitzer dieser anderen Person den Schlüssel leiht. Beispielsweise könnte die andere Person das Endgerät des Navigationssystems, das ETC-Endgerät oder das Endgerät des Notrufsystems benutzen. Die andere Person könnte somit das Endgerät des Navigationssystems ohne Erlaubnis benutzen und Aufzeichnungen oder Anwendereinstellungen der im Fahrzeugendgerät gespeicherten privaten Informationen vornehmen oder diese ansehen oder überarbeiten. Außerdem könnte die andere Person das ETC-Endgerät oder das Endgerät des Notrufsystems ohne Erlaubnis benutzen und Einsicht in die Verwendungshistorie nehmen. Es ist somit für den Autobesitzer schwierig, einer anderen Person den Schlüssel zu leihen, ohne sich Sorgen darüber machen zu müssen, wie der Schlüssel benutzt wird, beispielsweise bei der Übergabe des Autos zum Parken oder zur Reparatur.
Die US-B-4,754,255 offenbart ein benutzeridentifizierendes Fahrzeugsteuerungs- und Sicherheitssystem. Der Oberbegriff der beiliegenden Ansprüche basiert auf diesem Schriftstück.
Die WO-A-01/05167 offenbart ein Ein-Schlüssel-Sicherheitssystem zur Beschränkung des Zugriffs auf bestimmte Komponenten des Fahrzeugs in einem Wartungsmodus.
Die EP-A-1 201 514 offenbart eine Fahrzeug-Fernsteuerungsvorrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt, die in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt sind. Bevorzugte Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der nun folgenden Beschreibung hervor.
Die Erfindung sowie bevorzugte Aufgaben und Vorteile selbiger treten am deutlichsten hervor, wenn die folgende Beschreibung einiger bestimmten Ausführungsbeispiele gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein elektronisches Schlüsselsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 eine schematische Darstellung ist, die das elektronische Schlüsselsystem aus 1 veranschaulicht; und
3 eine perspektivische Ansicht ist, die den elektronischen Schlüssel zeigt.
In den Zeichnungen werden durchgehend gleiche Bezugszahlen für gleiche Elemente verwendet.
2 ist eine Darstellung, die schematisch ein elektronisches Schlüsselsystem 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das elektronische Schlüsselsystem 1, bei dem es sich um ein drahtloses System zur Ausführung vorbestimmter Schlüsseloperationen handelt, weist einen elektronischen Schlüssel 2, der von einer Person mitgeführt werden kann, und eine Steuereinrichtung 4, die im Fahrzeug 3 installiert ist, auf. Zwischen dem elektronischen Schlüssel 2 und der Steuereinrichtung 4 findet die Kommunikation drahtlos statt. Die Steuereinrichtung 4 und der elektronische Schlüssel 2 übermitteln sich gegenseitig über eine Vielzahl von Antennen, die im Fahrzeug installiert sind, verschiedene Typen von Signalen (Funkübertragungen).
Die Antennen weisen Rahmenantennen 5, die in der linken und der rechten Tür 9 installiert sind, eine Rahmenantenne, die im Fahrersitz installiert ist, eine Empfangsantenne 7 und eine Wegfahrsperre-Rahmenantenne 8 auf. Die drahtlose Kommunikation mit dem elektronischen Schlüssel 2 erfolgt in einem Bereich E1 über die Antenne 5, in einem Bereich E2 über die Antenne 6 und in einem Bereich E3 über die Antenne 8. Die Antennen 5 bis 8 sind über Signaldrähte (Kommunikationskabel) mit der Steuereinrichtung 4 verbunden.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die den elektronischen Schlüssel 2 zeigt. Der elektronische Schlüssel 2 weist einen Hauptschlüssel 10 und eine Vielzahl (drei in der bevorzugten Ausführungsform) von Nebenschlüsseln 11, 12 und 13 auf. Der Hauptschlüssel 10 ist jener Schlüssel, den der Besitzer (Fahrer) des Fahrzeugs 3 immer bei sich behält. Die Nebenschlüssel 11 bis 13 sind jene Schlüssel, die einer anderen Person geliehen werden können. Die Schlüssel 10 bis 13 weisen jeweils einen Schlüsselbart 10a bis 13a mit vorbestimmten Schlüsselkerben auf. Die Schlüsselbärte 10a bis 13a werden in einen Türschlosszylinder oder einen Motoranlasszylinder (beide nicht dargestellt) eingeführt und gedreht, um die Tür 9 zu verriegeln oder entriegeln oder um den Motor mechanisch anzulassen.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das das elektronische Schlüsselsystem veranschaulicht. Das elektronische Schlüsselsystem 1 weist ein intelligentes Schlüsselsystem (ein so genanntes Smart-Key-System) 14 auf. Das intelligente Schlüsselsystem 14 entriegelt die Türen 9 automatisch, wenn sich der Besitzer, der den Hauptschlüssel 10 mit sich führt, der Tür 9 des Fahrzeugs 3 nähert, und verriegelt die Türen 9 automatisch, wenn sich der Besitzer vom Fahrzeug 3 weg bewegt. Demzufolge weist das intelligente Schlüsselsystem 14 eine schlüssellose Zugangsfunktion auf. Das intelligente Schlüsselsystem 14 weist auch eine Zündfunktion auf, die den Motor durch Drehen eines Zündknopfs (nicht dargestellt) startet, selbst wenn der Hauptschlüssel 10 nicht in den Motoranlasszylinder eingeführt wird.
Im Hauptschlüssel 10 sind ein Mikrocomputer 15, eine Empfangsschaltung 16 und eine Sendeschaltung 17 eingebaut. Die Empfangsschaltung 16 empfängt ein Anfragesignal (Funkübertragung), das vom Fahrzeug 3 über eine Antenne 18 gesendet wird, und stellt dem Mikrocomputer 15 das Anfragesignal zur Verfügung. Beim Empfang des Anfragesignals erzeugt der Mikrocomputer 15 ein Identifikation-(ID-)Codesignal, das einem ID-Code des Hauptschlüssels 10 entspricht (hierin nachfolgend als Haupt-ID-Code bezeichnet), und stellt der Sendeschaltung 17 das ID-Codesignal zur Verfügung. Die Sendeschaltung 17 moduliert das ID-Codesignal, um ein moduliertes ID-Codesignal (Funkübertragung) Sa zu erzeugen. Das ID-Codesignal Sa wird über eine Antenne 19 an die Steuereinrichtung 4 gesendet.
Die Steuereinrichtung 4 weist eine intelligente elektronische Steuereinheit (Smart-ECU) 20, die als Vergleichsmittel und als Steuermittel dient, sowie eine Sendeschaltung 21 und eine Empfangsschaltung 22 auf. Die Sendeschaltung 21 sorgt für die Einbindung eines von der Smart-ECU 20 bereitgestellten Anfragesignals in eine Funkübertragung mit einer vorbestimmten Frequenz und sendet das Anfragesignal über die Antenne 5 oder 6 an eine externe Vorrichtung. Die Empfangsschaltung 22 empfängt das ID-Codesignal Sa über die Antenne 7, wandelt das ID-Codesignal Sa in ein Impulssignal um und stellt der Smart-ECU 20 das Impulssignal zur Verfügung.
Die Smart-ECU 20 weist eine Zentraleinheit (nicht dargestellt) und einen Speicher 20a auf, der eine Vielzahl von ID-Codes (hierin nachfolgend als Smart-ID-Codes; Prüfcodes bezeichnet) speichert. Jeder Smart-ID-Code entspricht einem der Haupt- und Nebenschlüssel 10 bis 13. Zudem aktiviert die Smart-ECU 20 in Übereinstimmung mit dem ID-Codesignal Sa eine Türverrieglungs-Ansteuervorrichtung 23, eine Lenkradsperre-Ansteuervorrichtung 24 und eine Motorsteuerungseinrichtung 25, die im Fahrzeug 3 installiert sind.
Ein Signalumschalter 26 ist mit der Smart-ECU 20 verbunden, um die Umschaltung zwischen den Antennen 5 und 6 der Sendeschaltung 21 auszuführen. Der Signalumschalter 26 stellt der Smart-ECU 20 ein AUS-Signal, bevor der Fahrer in das Fahrzeug 3 einsteigt, und ein EIN-Signal, wenn der Fahrer in das Fahrzeug 3 eingestiegen ist und die Tür 9 geschlossen hat, zur Verfügung. Beim Empfang des AUS-Signals vom Signalumschalter 26 sendet die Smart-ECU 20 ein Anfragesignal über die Antenne 5 aus. Beim Empfang des EIN-Signals vom Signalumschalter 26 sendet die Smart-ECU 20 ein Anfragesignal über die Antenne 6 aus.
Das intelligente Schlüsselsystem 14 arbeitet so wie nachstehend beschrieben. Zunächst erzeugt der Signalumschalter 26 ein AUS-Signal, wenn die Tür 9 verriegelt ist. Die Smart-ECU 20 sendet das Anfragesignal intermittierend gemäß dem AUS-Signal über die Antenne 5 aus. Wenn der Fahrer, der den Hauptschlüssel 10 bei sich trägt, in den Bereich E1 (siehe 2) eintritt, so empfängt der Hauptschlüssel 10 das Anfragesignal über die Antenne 18 und aktiviert den Mikrocomputer 15, um das ID-Codesignal Sa über die Antenne 19 auszusenden. Mit anderen Worten: Der Hauptschlüssel 10 befindet sich normalerweise in einem Stand-by-Betriebszustand und sendet das ID-Codesignal Sa automatisch zurück, wenn er das Anfragesignal empfängt.
Die Smart-ECU 20 empfängt das ID-Codesignal (Haupt-ID-Code) Sa über die Antenne 7 und die Empfangsschaltung 22 und vergleicht den Haupt-ID-Code mit dem Smart-ID-Code. Stimmen der Haupt-ID-Code und der Smart-ID-Code überein und wird das AUS-Signal vom Signalumschalter 26 empfangen, so aktiviert die Smart-ECU 20 die Türverrieglungs-Ansteuervorrichtung 23 und entriegelt die Türen 9. Stimmen die beiden ID-Codes nicht überein, so lässt die Smart-ECU 20 die Türen 9 in einem verriegelten Zustand. Demzufolge entriegelt die Funktion des intelligenten Schlüsselsystems die Türen 9 ohne die Betätigung eines Schlüssels.
Sitzt nun der Fahrer auf dem Fahrersitz und schließt die Tür 9, so erzeugt der Signalumschalter 26 das EIN-Signal. Die Smart-ECU 20 sendet das Anfragesignal intermittierend gemäß dem EIN-Signal über die Antenne 6 statt über die Antenne 5 aus. Der Hauptschlüssel 10 empfängt das Anfragesignal über die Antenne 18 im Bereich E2 (siehe 2) und aktiviert den Mikrocomputer 15, um den ID-Code Sa über die Antenne 18 auszusenden. Die Smart-ECU 20 empfängt das ID-Codesignal Sa und vergleicht den Haupt-ID-Code mit dem Smart-ID-Code.
Stimmen der Haupt-ID-Code und der Smart-ID-Code überein und wird das EIN-Signal vom Signalumschalter 26 empfangen, so gibt die Smart-ECU 20 das Anlassen des Motors frei. Das bedeutet, dass die Smart-ECU die Lenkradsperre-Ansteuervorrichtung 24 ansteuert, um die Lenkradsperre (nicht dargestellt) freizugeben, und stellt der Motorsteuerungseinrichtung 25 ein Motoranlass-Erlaubnissignal zur Verfügung. Wird der Zündknopf gedreht, so führt die Motorsteuerungseinrichtung 25 in Übereinstimmung mit dem Motoranlass-Erlaubnissignal die Treibstoffeinspritzung und die Motorzündung aus, um den Motor anzulassen. Der Fahrer, der den Hauptschlüssel 10 bei sich trägt, startet den Motor somit über die Zündfunktion, indem er lediglich den Zündknopf (nicht dargestellt) dreht.
Stimmen die beiden ID-Codes nicht überein, so aktiviert die Smart-ECU 20 ihre Wegfahrsperrfunktion und verhindert das Anlassen des Motors. Das bedeutet, dass die Smart-ECU der Motorsteuerungseinrichtung 25 kein Motoranlass-Erlaubnissignal bereitstellt, so dass selbst beim Drehen des Zündknopfs die Treibstoffeinspritzung (oder die Motorzündung) nicht ausgeführt wird, um das Anlassen des Motors zu sperren. Da die Zündfunktion nur dann aktiviert wird, wenn der Haupt-ID-Code und der Smart-ID-Code übereinstimmen, kann eine andere Person, die nicht über den Hauptschlüssel 10 verfügt, den Motor nicht ohne Erlaubnis anlassen.
Eine Batterie (nicht dargestellt) betreibt den Mikrocomputer 15 des Hauptschlüssels 10. Sollte die Batterie leer werden, so verwendet das elektronische Schlüsselsystem 1 das Wegfahrsperrensystem 27. Der Hauptschlüssel 10 weist einen Transponder 28 auf, der aus einem einzigen integrierten Schaltungschip aufgebaut ist. Der Transponder 28 weist eine Rahmenantenne 29, einen Stromkreis 30 und eine Transpondersteuerschaltung 31 auf.
Im Bereich E3 (siehe 2) empfängt die Antenne 29 eine Antriebsfunkübertragung (elektromagnetische Energie) vom Fahrzeug 3. Der Stromkreis 30 erzeugt mit der Antriebsfunkübertragung Strom und versorgt die Transpondersteuerschaltung 31 mit Strom. Die Transpondersteuerschaltung 31 weist einen Speicher 32 auf. Der Speicher 32 speichert den Transponder-ID-Code. Die Transpondersteuerschaltung 31 verwendet den Stromkreis 30 als Stromversorgung und erzeugt in Übereinstimmung mit dem Transponder-ID-Code ein Transpondersignal. Die Transpondersteuerschaltung 31 wandelt das Transpondersignal in eine Funkübertragung mit einer vorbestimmten Frequenz um, um ein Transpondersignal (Funkübertragung) Sb zu erzeugen, und sendet das Transpondersignal Sb über die Antenne 29 an eine externe Vorrichtung.
Die Steuereinrichtung 4 weist eine Wegfahrsperre-ECU 33, die als Vergleichsmittel und Steuermittel dient, eine Transponder-Sende-/Empfangsschaltung 34 und eine Verstärkerschaltung 35 auf. Die Transponder-Sende-/Empfangsschaltung 34 empfängt das Transpondersignal Sb über die Antenne 8 von einer externen Vorrichtung und wandelt das Transpondersignal Sb in ein Impulssignal um. Die Verstärkerschaltung 35 verstärkt das Impulssignal und stellt der Wegfahrsperre-ECU 33 das verstärkte Impulssignal zur Verfügung.
Die Wegfahrsperre-ECU 33 weist eine Zentraleinheit (nicht dargestellt) und einen Speicher 33a auf, der eine Vielzahl von ID-Codes (hierin nachfolgend als Wegfahrsperre-ID-Codes; Prüfcodes bezeichnet) speichert. Beim Empfang des Transpondersignals (Transponder-ID-Code) Sb über die Antenne 8 vergleicht die Wegfahrsperre-ECU 33 den Transponder-ID-Code mit dem Wegfahrsperre-ID-Code. Stimmen die beiden ID-Codes überein, so erzeugt die Wegfahrsperre-ECU 33 ein verschlüsseltes Motoranlass-Erlaubnissignal und stellt der Motorsteuerungseinrichtung 25 das verschlüsselte Motoranlass-Erlaubnissignal zur Verfügung.
Wird die Batterie des Hauptschlüssels 10 leer, so arbeitet das Wegfahrsperrensystem 27 auf die folgende Weise. Wenn der Fahrer sich auf den Fahrersitz gesetzt hat, so führt der Fahrer den Schlüsselbart 10a des Hauptschlüssels 10 in den Motoranlasszylinder ein. In diesem Zustand befindet sich der Hauptschlüssel 10 innerhalb des Bereichs E3 (siehe 2). Somit empfängt der Transponder 28 die intermittierend gesendeten Funkübertragungen über die Antenne 29 und erzeugt aus den Funkübertragungen Strom zur Aktivierung der Transpondersteuerschaltung 31. Die Transpondersteuerschaltung 31 sendet daraufhin das Transpondersignal Sb über die Antenne 29 aus.
Die Wegfahrsperre-ECU 33 empfängt den Transponder-ID-Code über die Antenne 8, die Transponder-Sende-/Empfangsschaltung 34 und die Verstärkerschaltung 35 und vergleicht den Transponder-ID-Code mit dem Wegfahrsperre-ID-Code. Stimmen die beiden ID-Codes nicht überein, so stellt die Wegfahrsperre-ECU 33 der Motorsteuerungseinrichtung 25 kein Motoranlass-Erlaubnissignal zur Verfügung. Somit stoppt die Motorsteuerungseinrichtung 25 die Motorzündung oder erzwingt die Unterbrechung der Treibstoffeinspritzung, um ein Anlassen des Motors zu verhindern, selbst wenn der Zündknopf oder -schlüssel betätigt wird. Dementsprechend wird ein Diebstahl des Fahrzeugs auf wirksame Weise verhindert.
Stimmen die beiden ID-Codes überein, so lässt die Wegfahrsperre-ECU 33 das Anlassen des Motors zu und stellt der Motorsteuerungseinrichtung 25 das Motoranlass-Erlaubnissignal zur Verfügung. Sobald daraufhin der Zündknopf oder -schlüssel betätigt wird, führt die Motorsteuerungseinrichtung 25 die Motorzündung aus, um den Motor in Übereinstimmung mit dem Motoranlass-Erlaubnissignal anzulassen. Wird der Hauptschlüssel 10 in den Motoranlasszylinder, der neben dem Lenkrad angeordnet ist, eingeführt, so wird die Lenkradsperre-Ansteuervorrichtung 24 entsperrt, wenn die Schlüsselkerbe des Hauptschlüssels 10 auf die des Zylinders passt.
Der erste Nebenschlüssel 11 kann zur Aktivierung des intelligenten Schlüsselsystems 14 verwendet werden. Der erste Nebenschlüssel 11 weist einen Mikrocomputer 36, eine Empfangsschaltung 37 und eine Sendeschaltung 38 auf. Die Sendeschaltung 38 sendet das ID-Codesignal Sc, das einen ersten Neben-ID-Code (Beschränkungscode) des ersten Nebenschlüssels 11 aufweist, an eine externe Vorrichtung.
Der zweite und der dritte Nebenschlüssel 12 und 13 können zum Anlassen des Motors verwendet werden. Der zweite Nebenschlüssel 12 weist einen Transponder 41 auf. Der Transponder 41 erzeugt ein Transpondersignal Sd, das einen zweiten Neben-ID-Code (Beschränkungscode) des zweiten Nebenschlüssels 12 aufweist, und sendet das Transpondersignal Sd an eine externe Vorrichtung. Der dritte Nebenschlüssel 13 weist einen Transponder 42 auf. Der Transponder 42 erzeugt ein Transpondersignal Se, das einen dritten Neben-ID-Code (Beschränkungscode) des dritten Nebenschlüssels 13 aufweist, und sendet das Transpondersignal Se an eine externe Vorrichtung.
Eine Vielzahl von Endgeräten, wie zum Beispiel ein Autonavigationssystem-Endgerät 43, ein ETC-Endgerät 44 und ein Notrufsystem-Endgerät 45 sind im Fahrzeug 3 installiert. Die Endgeräte 43 bis 45 sind über ein Fahrzeug-LAN 46 mit der Smart-ECU 20 und der Wegfahrsperre-ECU 33 verbunden.
Wird ein von einer externen Vorrichtung empfangener ID-Code mit einem im Speicher 20a gespeicherten ID-Code verglichen, so erzeugt die Smart-ECU 20 eine Zugriffsrechtsinformation und stellt den Endgeräten 43 bis 45 die Zugriffsrechtsinformation über das LAN 46 zur Verfügung. In der bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Smart-ECU 20 die Zugriffsrechtsinformation X, die die Benutzung aller Endgeräte 43 bis 45 erlaubt, wenn der Haupt-ID-Code vom Hauptschlüssel 10 empfangen wird. Die Smart-ECU 20 erzeugt die Zugriffsrechtsinformation Y, die die Benutzung aller Endgeräte 43 bis 45 verhindert, wenn der erste Neben-ID-Code vom ersten Nebenschlüssel 11 empfangen wird.
Beim Vergleich des Transponder-ID-Codes mit dem Wegfahrsperre-ID-Code erzeugt die Wegfahrsperre-ECU 33 eine Zugriffsrechtsinformation und stellt den Endgeräten 43 bis 45 die Zugriffsrechtsinformation über das LAN 46 zur Verfügung. In der bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Wegfahrsperre-ECU 33 die Zugriffsrechtsinformation Y, die die Benutzung aller Endgeräte 43 bis 45 verhindert, wenn der zweite Neben-ID-Code vom zweiten Nebenschlüssel 12 empfangen wird. Ferner erzeugt die Wegfahrsperre-ECU 33 die Zugriffsrechtsinformation Z, die ausschließlich die Benutzung des Autonavigationssystem- Endgeräts 43 erlaubt, wenn der dritte Neben-ID-Code vom dritten Nebenschlüssel 13 empfangen wird.
Die Benutzung der Endgeräte 43 bis 45 wird freigegeben, wenn die Zugriffsrechtsinformation X empfangen wird. Ferner wird die Benutzung der Endgeräte 43 bis 45 gesperrt, wenn die Zugriffsrechtsinformation Y empfangen wird. Ein gesperrter Zustand bezieht sich beispielsweise auf einen Zustand, in dem die Endgeräte 43 bis 45 nicht mit Strom versorgt werden, einen Zustand, in dem die Endgeräte 43 bis 45 nicht aktiviert werden, selbst wenn ihre Einschaltknöpfe betätigt werden, und einen Zustand, in dem nur eine Anfangsbildschirmanzeige (z. B. eine Stand-by-Bildschirmanzeige) an einer Anzeigevorrichtung der Endgeräte durchgehend angezeigt wird und keine anderen Bildschirmanzeigen an der Anzeigevorrichtung dargestellt werden. Wird die Zugriffsrechtsinformation Z empfangen, so wird nur das Autonavigationssystem-Endgerät 43 aktiviert, während die Verwendung des ETC-Endgeräts 44 und des Notrufsystem-Endgeräts 45 verhindert wird.
Die Erzeugung der Zugriffsrechtsinformation durch die Smart-ECU 20 und die Wegfahrsperre-ECU 33 wird nun erläutert. Bei der Ausführung von Schlüsseloperationen mit Hilfe des Hauptschlüssels 10 empfängt die Smart-ECU 20 den Haupt-ID-Code vom Hauptschlüssel 10 und entriegelt die Tür, wenn der Fahrer, der den Hauptschlüssel 10 bei sich trägt, in den Bereich E1 (siehe 2) eintritt. Außerdem stellt die Smart-ECU 20 dem LAN 54 die Zugriffsrechtsinformation X zur Verfügung. In diesem Zustand gibt die Zugriffsrechtsinformation X die Endgeräte 43 bis 45 zur normalen Aktivierung und Benutzung frei. Demzufolge gibt der Hauptschlüssel 10 die Benutzung aller Endgeräte 43 bis 45 frei.
Bei der Ausführung von Schlüsseloperationen mit Hilfe des ersten Nebenschlüssels 11 empfängt die Smart-ECU 20 den ersten Neben-ID-Code vom ersten Nebenschlüssel 11 und entriegelt die Tür, wenn der Fahrer, der den ersten Nebenschlüssel 11 bei sich trägt, in den Bereich E1 (siehe 2) eintritt. Außerdem stellt die Smart-ECU 20 dem LAN 54 die Zugriffsrechtsinformation Y zur Verfügung. In diesem Zustand verbietet die Zugriffsrechtsinformation Y die Benutzung der Endgeräte 43 bis 45. Demzufolge ist es für eine andere Person möglich, zwar das intelligente Schlüsselsystem 14 zu benutzen, nicht aber die Endgeräte 43 bis 45 zu benutzen, wenn das Fahrzeug 3 und der erste Nebenschlüssel 11 an die andere Person ausgeliehen werden.
Bei der Ausführung von Schlüsseloperationen mit Hilfe des zweiten Nebenschlüssels 12 empfängt die Wegfahrsperre-ECU 33 den zweiten Neben-ID-Code vom zweiten Nebenschlüssel 12, erlaubt das Anlassen des Motors und stellt dem LAN 54 die Zugriffsrechtsinformation Y zur Verfügung, wenn der zweite Nebenschlüssel 12 in einen Motoranlasszylinder eingeführt wird. In diesem Zustand verbietet die Zugriffsrechtsinformation Y die Verwendung der Endgeräte 43 bis 45. Demzufolge ist es für eine andere Person möglich, den Motor anzulassen, nicht aber die Endgeräte 43 bis 45 zu benutzen, wenn das Fahrzeug 3 und der zweite Nebenschlüssel 12 an die andere Person ausgeliehen werden.
Bei der Ausführung von Schlüsseloperationen mit Hilfe des dritten Nebenschlüssels 13 empfängt die Wegfahrsperre-ECU 33 den dritten Neben-ID-Code vom dritten Nebenschlüssel 13, erlaubt das Anlassen des Motors und stellt dem LAN 54 die Zugriffsrechtsinformation Z zur Verfügung, wenn der dritte Nebenschlüssel 13 in einen Motoranlasszylinder eingeführt wird. In diesem Zustand gibt die Zugriffsrechtsinformation Z die Benutzung des Autonavigationssystem-Endgeräts 43 frei und sperrt die Benutzung des ETC-Endgeräts 44 und des Notrufsystem-Endgeräts 45. Demzufolge ist es für eine andere Person möglich, den Motor anzulassen und das Autonavigationssystem-Endgerät 43 zu benutzen, nicht aber das ETC-Endgerät 44 und das Notrufsystem-Endgerät 45 zu benutzen, wenn das Fahrzeug 3 und der dritte Nebenschlüssel 13 an die andere Person ausgeliehen werden.
Das elektronische Schlüsselsystem 1 bietet die nachstehend beschriebenen Vorteile.

(1) Bei der Verwendung des ersten bis dritten Nebenschlüssels 11 bis 13 beschränkt die Smart-ECU 20 oder die Wegfahrsperre-ECU 33 die Benutzung der Endgeräte 43 bis 45 in Übereinstimmung mit dem ersten bis dritten Nebenschlüssel 11 bis 13. Somit können die Endgeräte 43 bis 45 nicht ohne Erlaubnis benutzt werden, wenn einer der ersten bis dritten Nebenschlüssel 11 bis 13 gemeinsam mit dem Fahrzeug 3 an eine andere Person ausgeliehen werden. Der Schlüssel kann somit bedenkenlos an eine andere Person ausgeliehen werden.
(2) Bei der Verwendung des dritten Nebenschlüssels 13 wird nur das Autonavigationssystem-Endgerät 43 aktiviert, während das ETC-Endgerät 44 und das Notrufsystem-Endgerät 45 nicht aktiviert werden. Durch Verleihen des dritten Nebenschlüssels 13 wird somit nur die Benutzung des Autonavigationssystem-Endgeräts 43 zugelassen. Demzufolge kann beim elektronischen Schlüsselsystem 1 der Nebenschlüssel zum Fahren des Fahrzeugs 3 und zur Aktivierung ausschließlich von vorbestimmten Endgeräten der Endgeräte 43 bis 45 verwendet werden.
(3) Der erste bis dritte Nebenschlüssel 11 bis 13 beschränken die Aktivierung der Endgeräte 43 bis 45. Beim Verleihen des ersten bis dritten Nebenschlüssels 11 bis 13 an eine andere Person kann diese andere Person somit die Endgeräte 43 bis 45 nicht aktivieren.
(4) Der erste bis dritte Nebenschlüssel 11 bis 13 beschränken die Benutzung des ETC-Endgeräts 44. Beim Verleihen eines der ersten bis dritten Nebenschlüssel 11 bis 13 an eine andere Person kann somit das ETC-Endgerät 44 nicht zum Bezahlen von Mautgebühren für mautpflichtige Straßen verwendet werden.

Für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung sollte es sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung in zahlreichen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann. Insbesondere sollte es sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.
Die Endgeräte, deren Benutzung durch den ersten bis dritten Nebenschlüssel 11 bis 13 beschränkt ist, können nach Bedarf geändert werden. Beispielsweise kann der erste Nebenschlüssel 11 nur die Benutzung des Autonavigationssystem-Endgeräts 43 beschränken, der zweite Nebenschlüssel 12 die Benutzung des Autonavigationssystem-Endgeräts 43 und des ETC-Endgeräts 44 beschränken und der dritte Nebenschlüssel 13 die Benutzung des ETC-Endgeräts 44 und des Notrufsystem-Endgeräts 45 beschränken.
Die Schlüsseloperationsfunktionen des ersten bis dritten Nebenschlüssels 11 bis 13 können entweder nur über das intelligente Schlüsselsystem 14 oder nur über das Wegfahrsperrensystem 27 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der erste Nebenschlüssel 11 das Transponder signal senden, um das Wegfahrsperrensystem 27 zu aktivieren. Ferner können der zweite Nebenschlüssel 12 und der dritte Nebenschlüssel 13 ID-Code-Signale senden, um das intelligente Schlüsselsystem 14 zu aktivieren.
Die Anzahl der Nebenschlüssel ist nicht auf drei eingeschränkt, sondern kann eine beliebige Anzahl sein, beispielsweise eins, zwei oder vier.
Der Hauptschlüssel 10 kann getrennt in eine tragbare Vorrichtung, die das intelligente Schlüsselsystem 14 aktiviert, und in einen Zündschlüssel, in dem der Transponder 28 eingebaut ist und der das Wegfahrsperrensystem 27 aktiviert, ausgeführt sein.
Ein Fahrzeugendgerät kann beispielsweise ein Endgerät eines Systems zum Herunterladen von Musik aus dem Internet oder ein Endgerät zum automatischen Bezahlen für eingekaufte Güter sein.
Das Verfahren zum Beschränken der Benutzung der Endgeräte 43 bis 45 mit Hilfe des ersten bis dritten Nebenschlüssels 11 bis 13 ist nicht eingeschränkt, solange die Benutzung der Endgeräte gesperrt werden kann.
Die Lenkradsperre kann gegebenenfalls mechanisch entsperrt werden, wenn der Schlüsselbart des elektronischen Schlüssels 2 in den Motoranlasszylinder eingeführt wird und gedreht wird und die Schlüsselkerbe des Schlüsselbarts zur Kerbe des Zylinders passt.
Jedwede Art elektronischer Schlüssel kann verwendet werden, solange dieser einen ID-Code senden kann. Beispielsweise kann der elektronische Schlüssel eine ID-Übertragungsvorrichtung oder ein Mobiltelefon sein.
Der elektronische Schlüssel kann beispielsweise über den menschlichen Körper einen ID-Code an das Fahrzeug übertragen. In einem derartigen Fall berührt der Fahrer, der einen elektronischen Schlüssel hält, in dem ein ID-Code gespeichert ist, die Tür des Fahrzeugs, um den ID-Code über den Körper des Fahrers an das Fahrzeug 3 zu übertragen.
Das Fahrzeug kann ein zweirädriges Fahrzeug oder ein Nutzfahrzeug sein.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung dienend zu betrachten.
Die vorliegende Erfindung umfasst zudem ein Verfahren zur Verwendung eines hierin dargelegten elektronischen Schlüsselsystems.

Claims

Elektronisches Schlüsselsystem zur Verwendung in einem Fahrzeug, das ein Endgerät (43, 44, 45) enthält, das im Fahrzeug zur Verarbeitung vorbestimmter Informationen installiert ist, wobei das elektronische Schlüsselsystem Folgendes aufweist: eine Vielzahl von elektronischen Schlüsseln (10, 11, 12, 13), von denen jeder einen Identifikationscode speichert und den Identifikationscode an das Fahrzeug sendet, wobei zumindest einer der Identifikationscodes ein Beschränkungscode für die Beschränkung der Benutzung des Endgeräts ist; ein Vergleichsmittel (20, 33), das im Fahrzeug angeordnet ist und eine Vielzahl an Prüfcodes speichert, die den Identifikationscodes zugeordnet sind, wobei das Vergleichsmittel den Identifikationscode von einem der elektronischen Schlüssel erfasst und den erfassten Identifikationscode mit einem der Prüfcodes, der diesem zugeordnet ist, vergleicht; und ein Steuermittel (20, 33) zur Beschränkung der Aktivierung des Endgeräts, wenn der erfasste Identifikationscode der Beschränkungscode ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel eine Zugriffsrechtsinformation zum selektiven Beschränken der Benutzung des Endgeräts in Übereinstimmung mit dem Beschränkungscode erzeugt und dem Endgerät die Zugriffsrechtsinformation bereitstellt.
Schlüsselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel die Zugriffsrechtsinformation erzeugt, die die Benutzung des Endgeräts sperrt, wenn der erfasste Identifikationscode der Beschränkungscode ist.
Schlüsselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (43, 44, 45) eine Einschaltsteuerung aufweist, die zum Aktivieren des Endgeräts verwendet wird, und das Steuermittel (20, 33), wenn der Identifikationscode der Beschränkungscode ist, die Aktivierung des Endgeräts selbst dann verbietet, wenn die Einschaltsteuerung zum Aktivieren des Endgeräts betätigt wird.
Schlüsselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von elektronischen Schlüsseln einen Hauptschlüssel (10), der einen Identifikationscode zum Zulassen der Benutzung des Endgeräts speichert, und zumindest einen Nebenschlüssel (11, 12, 13), der den Beschränkungscode speichert, aufweist.
Schlüsselsystem nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch: eine mit dem Vergleichsmittel verbundene Sende-/Empfangsschaltung (34), um den Hauptschlüssel über eine Funkübertragung mit Strom zu versorgen und den Identifikationscode vom Hauptschlüssel zu empfangen, wobei der Hauptschlüssel die Funkübertragung in Leistung umwandelt und die Leistung zum Senden des Identifikationscodes an die Sende-/Empfangsschaltung verwendet.
Schlüsselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät eines einer Vielzahl von Endgeräten (43, 44, 45) ist und dass das Steuermittel die Zugriffsrechtsinformation erzeugt, die in Übereinstimmung mit dem Beschränkungscode die Benutzung eines vorbestimmten Endgeräts der Vielzahl von Endgeräten sperrt.
Schlüsselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät eines einer Vielzahl von Endgeräten (43, 44, 45) ist und dass die Vielzahl von elektronischen Schlüsseln einen Hauptschlüssel (10), der einen Identifikationscode zum Zulassen der Benutzung aller Endgeräte speichert, und zumindest einen Nebenschlüssel (11, 12, 13), der den Beschränkungscode speichert, aufweist.
Schlüsselsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Endgeräten ein Autonavigationssystem-Endgerät (43) und ein elektronisches Mauterhebungs-Endgerät (44) und/oder ein Notrufsystem (45) aufweist.
Schlüsselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (43, 44, 45) im Fahrzeug installiert ist, um Informationen, einschließlich privater Informationen, zu speichern, und dass das Steuermittel (20, 33) so ausgelegt ist, um die Aktivierung des Endgeräts zu beschränken, um den Zugriff auf die privaten Informationen durch eine andere Person zu verhindern, wenn der erfasste Identifikationscode der Beschränkungscode ist.
Schlüsselsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (20, 33) die Leis tungsversorgung des Endgeräts (43, 44, 45) stoppt, wenn der Identifikationscode der Beschränkungscode ist.
Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Fahrzeugs mit einem Endgerät und zur Beschränkung des Zugriffs auf im Endgerät gespeicherte private Informationen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) das Bereitstellen einer Vielzahl von Schlüsseln für den Betrieb des Fahrzeugs, wobei jeder Schlüssel einen Identifikationscode speichert und zumindest einer der Identifikationscodes ein Beschränkungscode ist; b) das Speichern von Prüfcodes im Fahrzeug, die den Identifikationscodes entsprechen; c) das Übertragen des Identifikationscodes von einem der Schlüssel an das Fahrzeug; d) das Feststellen, ob der vom Schlüssel empfangene Identifikationscode einem der Prüfcodes entspricht; gekennzeichnet durch: e) das Erzeugen, wenn der empfangene Identifikationscode einem der Prüfcodes entspricht, einer Zugriffsrechtsinformation zum selektiven Beschränken der Benutzung des Endgeräts in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Beschränkungsinformation, die dem entsprechenden Prüfcode zugeordnet ist; und f) das Bereitstellen der Zugriffsrechtsinformation an das Endgerät; und g) das Verhindern des Betriebs des Fahrzeugs, wenn der empfangene Identifikationscode keinem der Prüfcodes entspricht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei jeder Schlüssel einen Sender aufweist und das Übertragen unter Verwendung des Senders des besagten Schlüssels ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das besagte Feststellen unter Verwendung einer elektronischen Steuereinheit mit einer Empfangsschaltung zum Empfangen von Übertragungen von den Schlüsseln und zum Bereitstellen entsprechender Informationen an die elektronische Steuereinheit ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, wobei einer der Prüfcodes einem Hauptschlüssel gilt und die diesem Prüfcode zugeordnete vorbestimmte Beschränkungsinformation der Erlaubnis zur Benutzung des Endgeräts gilt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei zumindest einer der Prüfcodes einem Nebenschlüssel gilt und die diesem Prüfcode zugeordnete vorbestimmte Beschränkungsinformation der Sperre der Benutzung des Endgeräts gilt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Benutzung des Endgeräts durch Verhindern der Leistungsversorgung des Endgeräts gesperrt wird.