Zugangs- und Start-ZFahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug
Stand der Technik
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 Berechtigungsnachweis gegenüber dem Fahrzeug, der auf ein drahtlos mitteis Funk, Infra- rotiicht, Ultraschall oder anders übertragenes Fragesigna! des Fahrzeugs hin über einen entsprechenden Kommunikationskanal ein Antwortsignal sendet. Die Ant- wort kann dabei auch über einen anderen Kommunikationskanal als für das Fragesignal 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- 5 ponder und Steuergerät bekannt, das vorwiegend als reiner Diebstahlschutz eingesetzt ist und nur die Berechtigung zum Zugang überprüft und diesen freigibt oder sperrt.
Probleme ergeben sich bei Verwendung eines solchen Systems dann, wenn der ι o 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 15 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 20 entkoppeln, so daß dieser Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog unbeeinflußt von anderen gleichzeitig vorhandenen Transpondern dennoch ablaufen kann und beide Dialoge von ein und demselben Transponder ausgeführt werden können.
25 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der tragbare Transponder nach der Zugangsfreigabe in eine im Fahrzeuginnenraum angeordnete Transponderaufnahme einbringbar ist, daß der Transponder in der Transponderaufnahme einen Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-Dialog mit dem Steuergerät durchführt und daß bei positivem Start-/Fahrberechtigungs-Frage-Antwort-
30 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 anderen 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 uπterscheidbaren Frage- und Antwortsigna len 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 d urch gleichzeitig ablaufende Zugangs-Frage-Antwort-Dialoge gestört werden, wenn für diese Dialoge Kommunikationseinrichtungen mit großen Reichweiten und somit höheren Signalpegelπ verwendet werden und daher eine Unterscheid ung, 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 Transponderaufnahme gehalten, ist er auch gegen mechanische Beanspruchung und gegen unbeabsichtigtes 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 Belastung des Fahrersitzes oder einem eingerasteten Sicherheitsgurt-Schloß, ab- hängig erteilt wird. Bei Nichterteilung derselben kann zudem ein optisches, akustisches oder anders geartetes Warn- bzw. Hinweissigπal ausgelöst werden.
Sind Zugangs- und Start-/Fahrberechtigung miteinander so gekoppelt, daß Informationen 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. Hierzu wird zu Beginn oder während des Zugangs-Frage-Antwort-Dialogs, der auch für die Berechtigung zum Verriegeln eines Fahrzeugs notwendig ist, um Unbefugten 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 Warnbzw. Hinweissignal ausgelöst und die Verriegelung der Fahrzeugtüren nicht zugelassen.
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 Transponder selbst vorgenommen werden kann, etwa durch Hineindrücken des in Chipkartenform gestalteten Transponders gegen einen Widerstand in die Aufnahme zur Anzeige und Ausführung des Motorstarts ähnlich Telefonkartenlesern in Münzfernsprechern, oder die Mitbenutzung von geeigneten Aufnahmevorrichtungen 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 Ausführungsbeispiels 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 bekannter Weise in einem Frage-Antwort-Dialog mit einem hier nicht dargestellten tragbaren Transponder kommunizieren kann. Dabei wird mit Transponder jeg-
liehe 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 Vorgänge dargestellt und beschrieben, die die Fahrerseite FS eines Fahrzeugs betreffen; sinngemäß gelten jedoch die gleichen Abläufe und Einzelheiten für die Beifahrerseite.
Auf der Fahrerseite FS des Fahrzeugs sind mit 14 und 1 5 die Türschlösser von vorderer und hinterer Tür und ihre Handhaben gekennzeichnet, die über Leitungen 1 6 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 1 und 1 5 wird über die zugeordnete Steuerleitung 1 6 dem Steuergerät 10 zu erkennen gegeben, daß ein Zugangs-Frage-Antwort-Dialog einzuleiten ist. Über einen im Fahrzeug vorhandenen und über eine beliebig, aber funktional geeignet gestaltete, bei- spielsweise im Außenspiegel 1 1 installierte Antenne 1 2 nach außen wirkenden
Sender Sz wird vom Steuergerät 10 aus ein Fragesignal an den tragbaren Transponder der TP übertragen, der es über seinen integrierten Empfänger Ez-T aufnimmt, wie die Fig . 2 zeigt. Mit einem sowohl für den Transponder TP charakteristischen 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 1 0 über seinen Empfänger Ez auf, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Dem Sender Sz und dem Empfänger Ez ist eine Datenverarbeituπgseinheit DVAz nachgeordnet, die nach Prüfung des Transponder-Antwortsignals das Schließ- System SS des Fahrzeugs ent- oder verriegelt.
Die Antenne 1 2 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 Fahrzeugs, 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 1 und 1 5 vollzogen, 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 Schalteinrichtung 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-Diaiog einleitet. Dieser Dialog wird beispielsweise über einen induktiv wirkenden Kommunikationskanal geführt, wobei der Transponder TP mit seiner Sendeeinrichtung Sf-T bzw. Empfangseinrichtung Ef-T und das Steuergerät 1 0 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- wortsignaie des Start-/Fahrberechtigungssystems unterscheiden sich dabei vorteilhafterweise 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 derTransponderaufnahme
20 befindliche Transponder ausgeschlossen.
Der Sender Sf und der Empfänger Ef des Steuergeräts 10 sind mit einer Datenverarbeitungseinheit DVAf verbunden, die mit der Motorsteuerung MSt und bei einer erweiterten Ausführungsform auch mit anderen, für den Betrieb des Fahrzeugs relevanten Steuergeräten derart gekoppelt ist, daß bei nicht korrekt vorliegender 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 Verbindung mit einem Auto-Start-System sind derartige Zusatzinformationen zwingend .