WO2021047864A1 - Verfahren und vorrichtung zur externen elektrischen energieversorgung entriegelungsrelevanter vorrichtungen eines fahrzeuges - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur externen elektrischen energieversorgung entriegelungsrelevanter vorrichtungen eines fahrzeuges Download PDF

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WO2021047864A1
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vehicle
electrical energy
unlocking
protective circuit
circuit device
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PCT/EP2020/073123
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David Widdecke
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Daimler Ag
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    • B60R25/406—Power supply in the remote key

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for external electrical energy supply of unlocking-relevant devices of a vehicle in the event of a malfunction of an internal electrical energy supply of these devices by an internal electrical energy storage source arranged in the vehicle in order to provide keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle with a device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • DE 102 36 957 B4 relates to locking devices comprising a lockable and unlockable lock on a mobile part of the vehicle body, where a handle for opening the mobile part is also located.
  • Handle sensors are arranged in the handle, which respond when the access and operation control system is activated, which consists of an ID transmitter, an ID receiver and communication units for the ID transmitter.
  • DE 102007 026 165 A1 relates to a switching device for electrically connecting several consumers of a motor vehicle with at least one electrical energy source, the switching device having at least one electric motor-driven switch, the switch having several switching positions and, in the various switching positions, different consumers individually, together or can be connected to or separated from the at least one energy source in predetermined groups.
  • DE 102 43 318 B4 relates to a driving authorization system for means of transport, with a vehicle-mounted detection device for carrying out a communication that checks the usage authorization with a mobile release device as well as an ignition lock for an ignition key and a control unit for activating ignition lock functions, such as starting and switching off the engine, if the ignition key in the ignition lock is brought to the appropriate position.
  • DE 102018212 407 B3 relates to an electronic door locking system of a motor vehicle, comprising at least one receiver for the transmission signals of an electronic key, at least one control device for mechanically locking and unlocking at least one motor vehicle door, at least one contact element accessible from outside the motor vehicle for connecting an external one Voltage source and at least one switching element, a control unit for the switching element being provided in the motor vehicle, which is connected to the contact element and an on-board power supply battery, the control unit being designed in such a way that the switching element is converted into a first depending on the voltage position on the contact element and the on-board power supply battery Switch position or a second switch position, wherein in the first switch position the contact element is decoupled from the electrical system of the motor vehicle and in the second switch position at least the one for the supply and Unlocking the necessary electrical on-board power consumers are connected to the contact element and decoupled from the on-board power supply battery.
  • DE 10049 321 A1 relates to a device for external power supply in a motor vehicle, for supplying power to electrical consumers that are internally connected to a power store of a motor vehicle electrical system.
  • an inductive receiving device be arranged in the motor vehicle, which is connected to at least one consumer in the motor vehicle and into which electrical current can be inductively coupled from the outside.
  • US 2017/0089104 A1 relates to an electrical door release system and an electrical door release method.
  • a keyless authentication of an authorized user takes place as part of an access release to the vehicle, with access to the vehicle only being permitted if the keyless authentication of the authorized user was successful.
  • radio communication is used between the vehicle and a mobile identification transmitter that the authorized user carries with him in order to enable keyless authentication in a convenient manner.
  • Keyless authentication is understood to mean that a mechanical and / or physical key is dispensed with.
  • vehicle-side unlocking-relevant devices must be supplied with electrical energy in order to enable keyless authentication.
  • keyless authentication cannot take place because the vehicle-side unlocking-relevant devices are not supplied with electrical energy in such a case. If such a malfunction of the vehicle occurs after the vehicle is locked, the authorized user cannot gain access to the vehicle. In cases in which no mechanical and / or physical emergency key is available and / or provided, non-destructive access to the vehicle is no longer possible.
  • the present invention is based on the object of providing a non-destructive unlocking of a vehicle in the event of a malfunction and / or malfunction of a vehicle's vehicle battery or other damage to an electrical system of the vehicle, in particular non-destructive unlocking of the vehicle that enables keyless authentication even in an emergency situation, so that only an authorized user can gain access to the vehicle.
  • the present invention is based on the general idea of supplying only some of the control devices of the vehicle, in particular only devices of the vehicle relevant to unlocking, with electrical energy via an external electrical energy storage source in order to carry out keyless authentication of the authorized user. Since only part of the control device of the vehicle is supplied with electrical energy, external mobile energy storage sources can be used, for example, which have an electrical energy storage capacity that can be provided, for example, by smartphone batteries and / or USB power banks.
  • the inventive method for external electrical energy supply entrie gelungsrelevanter devices of a vehicle in the event of a malfunction of an internal electrical energy supply of these devices by an internal electrical energy storage source arranged in the vehicle in order to provide keyless authentication of an authorized user of the vehicle, provides that a external electrical energy storage source a protective circuit device is supplied with electrical shear energy.
  • Internal can be understood to mean that a component is arranged in the vehicle and is not accessible from the outside when the vehicle is locked.
  • External can be understood to mean that a component is arranged outside the vehicle.
  • An internal electrical energy storage source can be understood to mean an electrical energy storage source which is arranged in the vehicle and is not accessible from the outside when the vehicle is locked.
  • This electrical energy storage source can, for example, be an electrical vehicle battery and / or an electrical vehicle accumulator.
  • Keyless authentication can be understood to mean authentication that dispenses with the use of a mechanical and / or physically formed key and authentication via digital data transmission, in particular radio digital data transmission, between a mobile identification transmitter located outside the vehicle , and Entriegelungsre levanter devices that are arranged in the vehicle.
  • the external electrical energy storage source can be a mobile electrical energy storage source, which is characterized in that it is separated from a stationary energy supply network, in particular from a stationary voltage supply network.
  • the external electrical energy storage source can be electrically connected via energizing connections, which are also designed to be accessible from the outside when the vehicle is locked, in such a way that the protective circuit device is supplied with electrical energy.
  • the energization connections can form an electrical connection between the external electrical energy storage source and the protective circuit device.
  • the method provides that the protective circuit device transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle can be operated non-destructively.
  • the protective circuit device transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle can be operated non-destructively.
  • damage to vehicle components, in particular an on-board network and / or unlocking-relevant devices, due to improper use can be prevented.
  • deliberate attempts at damage eg by stun guns
  • all other electrical voltages and / or electrical currents can are terbunden that are above a predefined operating voltage (working voltage) and / or a predefined operating current (working currents).
  • the method also provides that the protective circuit device only supplies devices of the vehicle that are relevant to unlocking, in particular devices of the vehicle that are relevant to unlocking and are involved in keyless authentication of an authorized user of the vehicle, with electrical energy in order to reduce the amount of external electrical energy required. Since only part of the vehicle's control device is supplied with electrical energy, external mobile energy storage sources can be used, for example, which have an electrical energy storage capacity that can be provided, for example, by smartphone batteries and / or USB power banks.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle can include, for example, an electric ignition lock unit and / or a radio receiver unit and / or a door control unit and / or an electric door actuator unit and / or a signal detection device.
  • the electrical ignition lock unit can be connected to the radio receiver unit and / or the door control device unit and / or the signal detection device in a communicating manner.
  • the communicating connection can be established via a bus system.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, can for example be formed by the electrical ignition lock unit and the radio receiver unit.
  • the electrical ignition lock unit can be connected to the radio receiver unit in a communicating manner.
  • the communicating connection can be established via a bus system.
  • the external electrical energy storage source can be made smaller in terms of its spatial dimensions than a vehicle battery.
  • provision can be made for a two-stage and / or staggered energy supply to be provided for the unlocking-relevant devices of the vehicle.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, are supplied with electrical energy and only after a positive authentication of the authorized user, the remaining unlocking-relevant devices of the Vehicle, in particular the door control unit and / or the electrical door actuator unit and / or the signal detection device.
  • unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, can be supplied with electrical energy via an electrical energy storage source of a mobile identification transmitter.
  • the mobile identification transmitter can be, for example, a smartphone or a transponder key.
  • the method provides that after the electrical energy supply of the unlocking-relevant devices of the vehicle, keyless authentication of an authorized user of the vehicle is provided by the unlocking-relevant devices of the vehicle.
  • the keyless authentication of an authorized user of the vehicle can be provided by unlocking-relevant devices of the vehicle, which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the method provides that the keyless authentication of an authorized user of the vehicle by means of a mobile identification transmitter with an external energy supply of the unlocking-relevant devices by the external electrical energy storage source takes place in the same way as a keyless authentication of an authorized user of the vehicle with an internal one Energy supply of the unlocking-relevant devices by an internal electrical energy storage source arranged in the vehicle.
  • the authentication can be carried out by means of the mobile identification transmitter with the original operating elements of the identification transmitter. After a successful, the vehicle, in particular a vehicle door, can be mechanically unlocked.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle can carry out the following process steps:
  • the electric ignition lock unit can perform keyless authentication and only gives the command to unlock when a valid digital key has been recognized outside the vehicle.
  • the electrical ignition lock unit can send an inquiry to the radio receiver unit as to whether the radio receiver unit has received a radio signal with a digital key. If the radio receiver unit has received a digital key, this can be transmitted to the electric ignition lock unit for validation. If the electric ignition lock unit detects a valid digital key, it sends a command to the door control unit with the request to control the electric door actuator unit to unlock a door lock.
  • the door control unit controls the electric door actuator unit in such a way that a pawl of the door lock is unlocked via an electric motor of the electric door actuator unit. It can also be provided that the electrical ignition lock unit only transmits a command to the door control unit when it has determined a valid digital key and when it has received an actuation signal from the signal detection device.
  • the signal detection device can be formed by a door handle device.
  • the keyless authentication thus takes place in a regular manner, which corresponds to the keyless authentication provided in normal operation, in which the vehicle does not have any malfunction and / or malfunction of the vehicle battery or any other damage to the electrical system.
  • This enables a non-destructive unlocking of the vehicle, which enables keyless authentication even in an emergency situation, this keyless authentication satisfying the predefined security standards and only allowing an authorized user access to the vehicle.
  • the external electrical energy storage source is provided by a mobile identification transmitter for keyless authentication of the authorized user of the vehicle, and / or that the external electrical energy storage source is provided by a mobile electrical energy storage device, in particular by a USB power bank, and / or that the external electrical energy storage source can be electrically connected to the protective circuit device via one or more power supply connections, in particular via at least one USB connection and / or via at least one terminal connection.
  • unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, can be supplied with electrical energy via an electrical energy storage source of a mobile identification transmitter.
  • the mobile identification transmitter can be, for example, a smartphone or a transponder key.
  • a USB Powerbank can be used as an external electrical energy storage source.
  • the USB power bank can be designed as a USB-C power bank.
  • the external electrical energy storage source can be electrically connectable to the protective circuit device via one or more current supply connections. Provision can be made for at least one USB connection, in particular a USB-PD connection and / or a USB-C connection, and at least two-pole terminal connection to be present. While the two-pole terminal connection has at least two power supply lines, the USB connection forms a communication line and a power supply line, whereby only the communication line of the USB connection is mentioned below for the sake of clarity, but always a communication line and a power supply line of the USB connection is meant.
  • the USB connection can form a plug, in particular a female plug, into which the communication line and the power supply line of the USB connection open.
  • the mobile identification transmitter in particular a smartphone or a transponder key, can be connected to a communication line via a USB connection.
  • a USB power bank can be connected to a communication line via the USB port.
  • USB-C connection is suitable, so that this standard can transmit a high current intensity while at the same time the required connectors are spatially small.
  • a large number of end devices in particular a large number of USB-C power banks, can be electrically connected via a USB-C connection so that the authorized user can use his existing electronic end devices for the external electrical energy supply.
  • a terminal connection can also be provided to expand the range of possible connections. This can be used by connecting a two-pole charger. For example, a jumper cable, a car charger or almost any two-pole connection can be considered.
  • the authorized user can choose between a USB-C connection or a conventional terminal connection similar to the external start support point.
  • a power bank can be connected to the USB-C port, or a jumper cable can be clamped to the terminal connection.
  • the protective circuit device provides high-voltage protection, and / or that the protective circuit device provides overvoltage protection, and / or that the protective circuit device provides residual voltage peak protection, and / or that the protective circuit device provides a reverse polarity protection, and / or that the protective circuit device from the external Electrical energy supplied to the electrical energy storage source is transformed in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle are provided with an operating current of essentially 5A and / or an operating voltage of essentially 15V.
  • the high voltage protection of the protective circuit device can provide protection from high voltage above 350V.
  • the high-voltage protection of the protective circuit device can provide protection with regard to the overvoltage protection and / or the residual voltage peak protection and / or the reverse polarity protection and / or unlocking-relevant devices of the vehicle against high voltage above 350 V.
  • the overvoltage protection of the protective circuit device can provide protection against high voltage above 26V.
  • the overvoltage protection of the protective circuit device can provide protection with regard to and / or the residual voltage spike protection and / or the reverse polarity protection and / or unlocking-relevant devices of the vehicle from high voltage above 26V.
  • the residual voltage peak protection of the protective circuit device can provide protection against residual voltage peaks, in particular voltage smoothing.
  • the residual voltage peak protection of the protective circuit device can provide protection with regard to and / or the reverse polarity protection and / or unlocking-relevant devices of the vehicle from high voltage against residual voltage peaks.
  • the reverse polarity protection of the protective circuit device can facilitate operation, since a user can connect the plus and minus poles as desired.
  • the high-voltage protection can be electrically connected on the input side to the external electrical energy source and on the output side to the overvoltage protection.
  • the overvoltage protection can be electrically connected on the input side to the high voltage protection and on the output side to the residual voltage peak protection.
  • the residual voltage peak protection can be electrically connected on the input side to the overvoltage protection and on the output side to the reverse polarity protection.
  • the reverse polarity Protection can be electrically connected on the input side to the residual voltage peak protection and on the output side to the unlocking-relevant devices of the vehicle.
  • the protective circuit device transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle are provided with an operating current of essentially 5A and / or an operating voltage of essentially 15V, then the unlocking-relevant devices of the vehicle can do exactly that electrical power are supplied, which they would also receive in error-free normal operation of the vehicle via the on-board network.
  • the vehicle in particular a vehicle door, is mechanically unlocked when a door actuation by the authorized user of the vehicle is detected by a door handle device and / or if the external electrical energy storage source is designed as a USB power bank and provides a sufficient amount of electrical energy to perform a mechanical unlocking of the vehicle.
  • the invention also relates to a device for external electrical energy supply to unlocking-relevant devices of a vehicle in the event of a malfunction of an internal electrical energy supply of these devices by an internal electrical energy storage source arranged in the vehicle in order to provide keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the device is designed in particular to carry out the method described above.
  • the device here comprises a protective circuit device that can be supplied with electrical energy via an external electrical energy storage source, the protective circuit device being designed such that it transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle can be operated non-destructively .
  • the protective circuit device is electrically conductively connected to unlocking-relevant devices of the vehicle, in particular unlocking-relevant devices of the vehicle, which are involved in keyless authentication of an authorized user of the vehicle, and exclusively supplies them with electrical energy in order to reduce the required external amount of electrical energy, whereby the unlocking-relevant devices of the vehicle are designed for keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the external electrical energy storage source can be a mobile electrical energy storage source, which is characterized in that it is separated from a stationary energy supply network, in particular from a stationary voltage supply network.
  • the external electrical energy storage source can be electrically connected via energizing connections of the device, which are also accessible from the outside when the vehicle is locked, in such a way that the protective circuit device is supplied with electrical energy.
  • the energizing connections can form an electrical connection between the external electrical energy storage source and the protective circuit device.
  • the protective circuit device transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle can be operated non-destructively. In this way, for example, damage to vehicle components, in particular an on-board network and / or unlocking-relevant devices, due to improper use can be prevented. This can also prevent deliberate attempts at damage (eg by stun guns). Furthermore, all other electrical voltages and / or electrical currents can be prevented that are above a predefined operating voltage (working voltage) and / or a predefined operating current (working currents).
  • the device can include unlocking-relevant devices of the vehicle, in particular unlocking-relevant devices of the vehicle, which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle can include, for example, an electric ignition lock unit and / or a radio receiver unit and / or a door control unit and / or an electric door actuator unit and / or a signal detection device.
  • the electrical ignition lock unit can be connected to the radio receiver unit and / or the door control device unit and / or the signal detection device in a communicating manner.
  • the communicating connection can be established via a bus system.
  • the unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, can for example be formed by the electrical ignition lock unit and the radio receiver unit.
  • the electrical ignition lock unit can be connected to the radio receiver unit in a communicating manner.
  • the communicating connection can be established via a bus system.
  • the external electrical energy storage source can be made smaller in terms of its spatial dimensions than a vehicle battery.
  • the devices of the vehicle can comprise the following units: An electric ignition lock unit for keyless authentication or validation of digital keys.
  • a radio receiver unit for receiving radio signals and / or digital keys.
  • a door control unit for controlling an electric Matak gate unit for unlocking a door lock.
  • An electric door actuator unit that can unlock a pawl of the door lock using an electric motor.
  • a signal detection device for detecting door actuation gestures.
  • the signal detection device can be formed by the door handle device.
  • These units can be connected to one another in a communicating manner via a bus system.
  • the keyless authentication thus takes place in a regular manner, which corresponds to the keyless authentication provided in normal operation, in which the vehicle does not have any malfunction and / or malfunction of the vehicle battery or any other damage to the electrical system. This enables a non-destructive unlocking of the vehicle, which enables keyless authentication even in an emergency situation, this keyless authentication satisfying the predefined security standards and only allowing an authorized user access to the vehicle.
  • the external electrical energy storage source is designed by a mobile identification transmitter for keyless authentication of the authorized user of the vehicle, and / or that the external electrical energy storage source by a mobile electrical energy storage, in particular by a USB power bank is formed from, and / or that the external electrical energy storage source can be electrically connected to the protective circuit device via one or more power supply connections, in particular via at least one USB connection and / or via at least one terminal connection.
  • unlocking-relevant devices of the vehicle which are involved in a keyless authentication of an authorized user of the vehicle, can be supplied with electrical energy via an electrical energy storage source of a mobile identification transmitter.
  • the mobile identification transmitter can be, for example, a smartphone or a transponder key.
  • a USB Powerbank can be used as an external electrical energy storage source.
  • the USB power bank can be designed as a USB-C power bank.
  • the external electrical energy storage source can be electrically connectable to the protective circuit device via one or more current connections of the device. Provision can be made for at least one USB connection, in particular a USB-PD connection and / or a USB-C connection, and at least two-pole terminal connection to be present.
  • the USB connection forms a communication line and a power supply line, only the communication line of the USB connection being mentioned below for the sake of clarity, but always referring to a communication line and a power supply line of the USB connection is.
  • the USB connection can form a plug, in particular a female plug, into which the communication line and the power supply line of the USB connection open.
  • the mobile identification transmitter in particular a smartphone or a transponder key, can be connected to a communication line via a USB connection.
  • a USB power bank can be connected to a communication line via the USB port.
  • USB-C connection is suitable, so that this standard can transmit a high current intensity while at the same time the required connectors are spatially small.
  • a large number of end devices in particular a large number of USB-C power banks, can be electrically connected via a USB-C connection so that the authorized user can use his existing electronic end devices for the external electrical energy supply.
  • a terminal connection can also be provided to expand the range of possible connections. This can be used by connecting a two-pole charger. For example, a jumper cable, a car charger or almost any two-pole connection can be considered. Depending on the available accessories, the authorized user can choose between a USB-C connection or a conventional terminal connection similar to the external start support point. To feed in electricity, for example, a power bank can be connected to the USB-C port, or a jumper cable can be clamped to the terminal connection.
  • the power supply connections can be arranged in a power supply point of the vehicle.
  • the protective circuit device forms a high-voltage protective arrangement for high-voltage protection, and / or that the protective circuit device forms an overvoltage protection arrangement for overvoltage protection, and / or that the protective circuit device has a Forms residual voltage peak protection arrangement for a residual voltage peak protection, and / or that the Schutzscensvor direction forms a reverse polarity protection arrangement for a reverse polarity protection, and / or that the protective circuit device is designed so that it is the electrical energy supplied from the external electrical energy storage source transformed that unlocking-relevant devices of the vehicle are supplied with an operating current of 5A and / or an operating voltage of 15V.
  • the high-voltage protection arrangement of the protection circuit device can form protection against high voltage above 350V.
  • the overvoltage protection arrangement of the protective circuit device can form protection against high voltage above 26V.
  • the residual voltage peak protection arrangement of the protective circuit device can form protection against residual voltage peaks, in particular voltage smoothing.
  • the protection against polarity reversal of the protective circuit device can facilitate operation, since a user can connect the plus and minus poles at will.
  • the high-voltage protection arrangement can be electrically connected on the input side to the external electrical energy source and on the output side to the overvoltage protection arrangement.
  • the overvoltage protection arrangement can on the input side with the high-voltage protection arrangement and on the output side with the residual voltage peak Protective arrangement to be electrically connected.
  • the residual voltage peak protection arrangement can be electrically connected on the input side to the overvoltage protection arrangement and on the output side to the polarity reversal protection arrangement.
  • the polarity reversal protection arrangement can be electrically connected on the input side to the residual voltage peak protection arrangement and on the output side to the unlocking-relevant devices of the vehicle.
  • the protective circuit device transforms the electrical energy supplied by the external electrical energy storage source in such a way that unlocking-relevant devices of the vehicle are provided with an operating current of essentially 5A and / or an operating voltage of essentially 15V, then the unlocking-relevant devices of the vehicle can do exactly that electrical power are supplied, which they would also receive in error-free normal operation of the vehicle via the on-board network.
  • a door handle device is designed to mechanically unlock the vehicle, in particular a vehicle door, and / or to detect door actuation by the authorized user of the vehicle, the door handle device being electrically operated by the protective circuit device Energy is supplied to perform a mechanical unlocking of the vehicle, in particular a vehicle door, after successful keyless authentication of an authorized user of the vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle, in particular a rail-less road vehicle, with the device according to the invention for performing the method according to the invention.
  • vehicle can have an externally accessible energization point, in which energization connections can be arranged.
  • the vehicle forms an externally accessible power supply point via which an external electrical energy storage source can be electrically connected to the protective circuit device.
  • an existing cover in the vehicle is used for the energization point in order to attach the energization point behind it.
  • the installation space in the recess of the towing eye can be used, which is accessible via a movable cover in the front apron of the vehicle.
  • the available installation space in the vehicle can be optimally used, so that, for example, existing storage space options are reduced.
  • Fig. 1 is a perspective view of a vehicle according to the invention
  • FIG. 3 shows a perspective view of an energization point with a connected electrical external energy source
  • Fig. 5 is a circuit diagram of a protection circuit device.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a vehicle 1 according to the invention with a power supply point 3 formed in a front apron 2 of the vehicle 1, via which a protective circuit device 4 can be supplied with electrical energy (not shown).
  • the protective circuit device 4 transforms the electrical energy supplied from the external electrical energy storage source so that unlocking-relevant devices 5 of the vehicle 1 can be operated non-destructively.
  • the unlocking-relevant devices 5 of the vehicle 1 can, for example, control a door handle device 6 for unlocking a locking system of the vehicle 1 when keyless authentication of an authorized user of the vehicle 1 has been successful.
  • the protective circuit device 4 is arranged inside the vehicle 1 in such a way that no willful damage can take place.
  • FIG. 2 shows a perspective view of an energization point 3, the energization point 3 being formed in the installation space of a recess 9 of a towing eye of the vehicle 1, the installation space being accessible via a movable cover 17 of the front apron 2, which is indicated in FIG. 4 is.
  • a USB connection 18 with a communication line 7 and a two-pole terminal connection 19 with two power supply lines 8 are provided as energization connections 16 of energization point 3.
  • FIG. 3 shows a perspective view of an energization point 3, the two-pole terminal connection 19 being electrically conductively connected to external terminals in order to provide an external electrical energy supply for the protective circuit device 4.
  • FIG. 4 shows a circuit diagram comprising a device according to the invention for the external electrical energy supply of devices 5 of a vehicle 1 relevant to unlocking in the event of a malfunction of an internal electrical energy supply of these devices 5 by an internal electrical energy storage source 11 arranged in the vehicle 1 Provided with reference numerals and are immediately recognizable to the person skilled in the art.
  • the unlocking-relevant devices 5 include, for example, an electrical ignition lock unit 22 for keyless authentication or validation of digital keys.
  • a radio receiver unit 22 for receiving radio signals and / or digital keys.
  • a door control unit 23 for controlling an electrical door actuator unit 26 for unlocking a door lock.
  • An electric door actuator unit 26 which can unlock a pawl of the door lock via an electric motor.
  • a signal detection device 24 can be designed to detect door actuation gestures.
  • the door actuator unit 26, the door control device unit 23 and the signal detection device 24 can be formed by the door handle device 6 in a vehicle door.
  • unlocking-relevant devices 5 are not supplied with electrical energy if the internal electrical energy storage source 11 of the vehicle 1 shows a malfunction or if the supply of electrical energy is interrupted for other reasons.
  • the protective circuit device 4 can be supplied with external electrical energy via the energizing connections 16 via an external electrical energy source (not shown), in particular via a USB PowerBank and / or a smartphone and / or a transponder key.
  • the electrical ignition lock unit 22 can comprise a control device 25, in particular a microcontroller. Furthermore, the electrical ignition lock unit 22 can control a battery isolating switch 14, which is arranged in a pre-fuse box 12 of the internal electrical energy storage source 11. The pre-fuse box 12 also includes a battery fuse 13.
  • a door control unit 23 can include a control device 25a, in particular a microcontroller. Furthermore, the door control unit 23 can comprise a power electronics module 29, in particular an H-bridge circuit. The circuit in FIG. 4 also includes connection 15 to a flexible service system.
  • the protective circuit device 4 can be arranged in a distribution circuit arrangement 20, the distribution circuit arrangement 20 forming an electrical connection between the protective circuit device 4 and the devices 5 relevant to unlocking.
  • a fuse can be provided between each unlocking-relevant device 5 and the protective circuit device 4.
  • further consumers 30 can also be used and / or a Bluetooth® module TI can be electrically connected to the distribution circuit arrangement 20.
  • the device according to the invention and / or the vehicle 1 according to the invention can include all of the components shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 shows a circuit diagram of a protective circuit device 4.
  • a high-voltage protection arrangement 31 is electrically connected on the input side to an external electrical energy source (not shown) and on the output side to an overvoltage protection arrangement 32.
  • the overvoltage protection arrangement 32 is electrically connected on the input side to the high-voltage protection arrangement 31 and on the output side with the residual voltage peak protection arrangement 33.
  • the residual voltage peak protection arrangement 33 is electrically connected on the input side to the overvoltage protection arrangement 32 and on the output side with a polarity reversal protection arrangement 34.
  • the polarity reversal protection arrangement 34 is electrically connected on the input side to the residual voltage peak protection arrangement 33 and on the output side to the devices 5 of the vehicle 1 that are relevant for unlocking.
  • the high-voltage protection arrangement 31 comprises a fuse 35 and a varistor 36.
  • the fuse 35 can be designed as "Si, 5A fast" with a high DC disconnection capacity.
  • the varistor 36 can be, for example, a B72220X2271K501 varistor.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises two power FETs 37 and 37a, which can be designed as IPB60R099CPA-FETs.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises an FET 38, which can be designed as a BS170-FET or BSS316N-FET.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises two 12V Zener diodes 39 and 39a, which can have a breakdown voltage of 12V.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises a 20V Zener diode 40, which can have a breakdown voltage of 20V.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises two 1M resistors 41 and 41a, each of which has an electrical resistance of 1 MW.
  • the overvoltage protection arrangement 32 includes two 390k resistors 42 and 42a, each having an electrical resistance of 390 kQ.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises two 1k resistors 43 and 43a, each of which has an electrical resistance of 1 k ⁇ .
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises several diodes 46 which can be designed as 1N4007 diodes.
  • the overvoltage protection arrangement 32 comprises a 1nF / 400V capacitor 47 with 1 nF and a 10nF / 400V capacitor 48 with 10 nF.
  • the residual voltage peak protection arrangement 33 comprises a suppressor diode 49, which can be designed as an SM8A27 suppressor diode.
  • the reverse polarity protection arrangement 34 comprises four bridge FETs 44, 44a, 44b and 44c (e.g. IPB80N06S2-07) and a bridge controller 45 (e.g. LT4320).

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Abstract

Verfahren zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen (5) eines Fahrzeuges (1) im Falle einer Fehlfunktion einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen (5) durch eine im Fahrzeug (1) angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle (11), um eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, lediglich einen Teil der Steuereinrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), insbesondere lediglich entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), über eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit elektrischer Energie zu versorgen, um eine schlüssellose Authentifizierung des berechtigten Nutzers durchzuführen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen eines Fahrzeuges im Falle einer Fehlfunktion einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen durch eine im Fahrzeug angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle, um eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges bereitzustellen. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die DE 102 36 957 B4 betrifft Schließeinrichtungen umfassend ein verriegelbares und entriegelbares Schloss an einem Mobilteil der Fahrzeugkarosserie, wo auch ein Griff zum Öffnen des Mobilteils sitzt. Im Griff sind Griffsensoren angeordnet, die ansprechen, wenn das Zugangs- und Betriebssteuersystem wirksam gesetzt wird, welches aus einem ID-Geber, einem ID-Receiver sowie Kummunikationseinheiten für den ID-Geber besteht.
Die DE 102007 026 165 A1 betrifft eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Verbinden mehrerer Verbraucher eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einer elektrischen Energiequelle, wobei die Schaltvorrichtung mindestens einen elektromotorisch angetriebenen Schalter aufweist, wobei der Schalter mehrere Schaltstellungen hat und bei den verschiedenen Schaltstellungen jeweils verschiedene Verbraucher einzeln, zusammen oder in vorgegebenen Gruppen mit der mindestens einen Energiequelle verbindbar oder von dieser trennbar sind.
Die DE 102 43 318 B4 betrifft ein Fahrberechtigungssystem für Verkehrsmittel, mit fahrzeugfester Erkennungseinrichtung zum Durchführen einer die Nutzungsberechtigung prüfender Kommunikation mit einer mobilen Freigabeeinrichtung sowie einem Zündschloss für einen Zündschlüssel und einer Steuergeräteeinheit zum Aktivieren von Zündschloss-Funktionen, wie Anlassen und Abschalten des Motors, wenn der Zündschlüssel im Zündschloss in eine entsprechende Stellung gebracht wird. Die DE 102018212 407 B3 betrifft ein elektronisches Türschließsystem eines Kraftfahr zeuges, umfassend mindestens einen Empfänger für die Sendesignale eines elektroni schen Schlüssels, mindestens ein Steuergerät zur mechanischen Ver- und Entriegelung mindestens einer Kraftfahrzeugtür, mindestens ein von außerhalb des Kraftfahrzeuges zugängliches Kontaktelement zum Anschließen einer externen Spannungsquelle und mindestens ein Schaltelement, wobei im Kraftfahrzeug eine Steuereinheit für das Schaltelement vorgesehen ist, die mit dem Kontaktelement und einer Bordnetzbatterie verbunden ist, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Span nungslage an dem Kontaktelement und der Bordnetzbatterie das Schaltelement in eine erste Schaltstellung oder eine zweite Schaltstellung zu schalten, wobei in der ersten Schaltstellung das Kontaktelement von dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeuges entkoppelt ist und in der zweiten Schaltstellung mindestens die für die Ver- und Entriege lung notwendigen elektrischen Bordnetzverbraucher mit dem Kontaktelement verbunden und von der Bordnetzbatterie entkoppelt werden.
Die DE 10049 321 A1 betrifft eine Vorrichtung zur externen Stromeinspeisung in ein Kraftfahrzeug, zur Stromversorgung von elektrischen Verbrauchern, die intern an einen Stromspeicher eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes angeschlossen sind.
Um den Betrieb von Verbrauchern wie insbesondere elektronische Zugangsberechti gungssystemen auch dann zu ermöglichen, wenn das Bordnetz beispielsweise durch Entladung oder Defekt des Stromspeichers ausfällt, wird erfindungsgemäß vorgeschla gen, dass in dem Kraftfahrzeug eine induktive Empfangseinrichtung angeordnet ist, die zumindest mit einem Verbraucher im Kraftfahrzeug verbunden ist und in die von außen induktiv elektrischer Strom einkoppelbar ist.
Die US 2017/0089104 A1 betrifft ein elektrisches Türfreigabesystem und eine elektrische Türfreigabemethode. In modernen Fahrzeugen erfolgt im Rahmen einer Zugangsfreigabe zu dem Fahrzeug eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers, wobei ein Zugang zum Fahrzeug lediglich gestattet wird, wenn die schlüssellose Authentifizierung des berech tigten Nutzers erfolgreich war. Hierbei wird beispielsweise eine funktechnische Kommu nikation zwischen dem Fahrzeug und einem mobilen Identifikationsgeber, den der be rechtigte Nutzer bei sich trägt, eingesetzt, um die schlüssellose Authentifizierung komfor tabel zu ermöglichen. Unter einer schlüssellosen Authentifizierung ist somit zu verstehen, dass auf einen mechanischen und/oder körperlich ausgebildeten Schlüssel verzichtet wird.
In modernen Fahrzeugen wird nicht nur auf mechanisch und/oder körperlich ausgebilde te Schlüssel verzichtet, sondern auch auf mechanisch und/oder körperlich ausgebildete Notfallschlüssel für eine Notfallentriegelung des Fahrzeuges. Insbesondere beim Anbie ten von Shared-Services, wie z.B. Car-Sharing, werden Schlüsselrechte digital ohne eine reale Begegnung zwischen Entleiher und Verleiher übergeben, sodass auch kein Not schlüssel übergeben werden kann, falls dieser existiert.
Problematisch an der schlüssellosen Authentifizierung ist, dass fahrzeugseitige entriege lungsrelevante Vorrichtungen mit elektrischer Energie versorgt werden müssen, um eine schlüssellose Authentifizierung zu ermöglichen. Im Falle einer Betriebsstörung und/oder Fehlfunktion einer Fahrzeugbatterie des Fahrzeuges oder einem sonstigen Schaden ei nes Bordnetzes des Fahrzeuges kann eine schlüssellose Authentifizierung nicht erfol gen, da die fahrzeugseitigen entriegelungsrelevanten Vorrichtungen in einem solchen Fall nicht mit elektrischer Energie versorgt werden. Falls eine solche Fehlfunktion des Fahrzeuges nach einer Verriegelung des Fahrzeuges auftritt, kann der berechtigte Nut zer keinen Zugang zum Fahrzeug erlangen. In Fällen, in denen kein mechanisch und/oder körperlich Notfallschlüssel vorhanden und/oder vorgesehen ist, ist ein zerstö rungsfreier Zugang zum Fahrzeug nicht mehr möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zerstörungsfreie Entriege lung eines Fahrzeuges im Falle einer Betriebsstörung und/oder Fehlfunktion einer Fahr zeugbatterie des Fahrzeuges oder einem sonstigen Schaden eines Bordnetzes des Fahrzeuges bereitzustellen, insbesondere eine zerstörungsfreie Entriegelung des Fahr zeuges bereitzustellen, die auch in einer Notfallsituationen eine schlüssellose Authentifizierung ermöglicht, sodass lediglich ein berechtigter Nutzer einen Zugang zum Fahrzeug erlangt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen An sprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen An sprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, lediglich einen Teil der Steuereinrichtungen des Fahrzeuges, insbesondere lediglich entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, über eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit elektrischer Energie zu versorgen, um eine schlüssellose Authentifizierung des berech tigten Nutzers durchzuführen. Da lediglich ein Teil der Steuereinrichtung des Fahrzeuges mit elektrischer Energie versorgt wird, können beispielsweise externe mobile Energie speicherquellen eingesetzt werden, die eine elektrische Energiespeicherkapazität auf weisen, die beispielsweise durch Smartphone-Akkumulatoren und/oder durch USB- PowerBanks bereitgestellt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur externen elektrischen Energieversorgung entrie gelungsrelevanter Vorrichtungen eines Fahrzeuges im Falle einer Fehlfunktion einer in ternen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen durch eine im Fahrzeug an geordnete interne elektrische Energiespeicherquelle, um eine schlüssellose Authentifi zierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges bereitzustellen, sieht vor, dass eine externe elektrische Energiespeicherquelle eine Schutzschaltungsvorrichtung mit elektri scher Energie versorgt wird.
Unter intern kann verstanden werden, dass ein Bauteil im Fahrzeug angeordnet ist und im verriegelten Zustand des Fahrzeuges von außen nicht zugänglich ist. Unter extern kann verstanden werden, dass ein Bauteil außerhalb des Fahrzeuges angeordnet ist.
Die interne elektrische Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen des Fahrzeuges durch die im Fahrzeug angeordnete interne elektrische Energiespeicher quelle sorgt im fehlfunktionsfreien Betriebszustand des Fahrzeuges dafür, dass eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers ermöglicht wird. Unter einer internen elektrischen Energiespeicherquelle kann eine elektrische Energiespeicherquelle verstanden werden, die im Fahrzeug angeordnet ist und im verriegelten Zustand des Fahrzeuges von außen nicht zugänglich ist. Diese elektrische Energiespeicherquelle kann beispielsweise eine elektrische Fahrzeugbatterie und/oder ein elektrischer Fahr zeugakkumulator sein.
Unter einer schlüssellosen Authentifizierung kann eine Authentifizierung zu verstehen sein, die auf den Einsatz eines mechanischen und/oder körperlich ausgebildeten Schlüssel verzichtet und eine Authentifizierung über eine digitale Datenübertragung, ins besondere eine funktechnische digitale Datenübertragung, zwischen einem mobilen Identifikationsgeber, der sich außerhalb des Fahrzeuges befindet, und entriegelungsre levanter Vorrichtungen, die im Fahrzeug angeordnet sind.
Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann eine mobile elektrische Energiespei cherquelle sein, die sich dadurch auszeichnet, dass sie von einem stationären Energie versorgungsnetz, insbesondere von einem stationären Spannungsversorgungnetz, ge trennt ist.
Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann über Bestromungsanschlüsse, die auch bei einem verriegelten Fahrzeug von außen zugänglich ausgebildet sind, elektrisch so verbunden werden, dass die Schutzschaltungsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird. Hierbei können die Bestromungsanschlüsse eine elektrische Verbindung zwischen der externen elektrischen Energiespeicherquelle und der Schutzschaltungsvor richtung ausbilden.
Ferner sieht das Verfahren vor, dass die Schutzschaltungsvorrichtung die von der exter nen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges zerstörungsfrei betrieben werden können. Hierdurch können beispielsweise Beschädigungen von Fahrzeugkom ponenten, insbesondere eines Bordnetzes und/oder entriegelungsrelevanter Vorrichtun gen, durch unsachgemäßen Gebrauch verhindert werden. Ferner können hierdurch auch vorsätzliche Beschädigungsversuche (z.B. durch Elektroschocker) verhindert werden. Ferner können alle weiteren elektrischen Spannungen und/oder elektrischen Ströme un- terbunden werden, die oberhalb einer vordefinierten Betriebsspannung (Arbeitsspan nung) und/oder eines vordefinierten Betriebsstroms (Arbeitsströme) liegen.
Ferner sieht das Verfahren vor, dass Schutzschaltungsvorrichtung ausschließlich entrie gelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, insbesondere entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines be rechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, mit elektrischer Energie versorgt, um die erforderliche externe elektrische Energiemenge zu reduzieren. Da lediglich ein Teil der Steuereinrichtung des Fahrzeuges mit elektrischer Energie versorgt wird, können beispielsweise externe mobile Energiespeicherquellen eingesetzt werden, die eine elekt rische Energiespeicherkapazität aufweisen, die beispielsweise durch Smartphone- Akkumulatoren und/oder durch USB-PowerBanks bereitgestellt werden kann.
Die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges können beispielsweise eine elektrische Zündschlosseinheit und/oder eine Funkempfängereinheit und/oder eine Tür steuergeräteinheit und/oder eine elektrischen Türaktoreinheit und/oder eine Signalerfas sungsvorrichtung umfassen. Die elektrische Zündschlosseinheit kann kommunizierend mit der Funkempfängereinheit und/oder der Türsteuergeräteinheit und/oder der Signaler fassungsvorrichtung verbunden sein. Die kommunizierende Verbindung kann über einen Bussystem ausgebildet sein.
Die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, können bei spielsweise durch die elektrische Zündschlosseinheit und die Funkempfängereinheit ausgebildet sein. Die elektrische Zündschlosseinheit kann kommunizierend mit der Funkempfängereinheit verbunden sein. Die kommunizierende Verbindung kann über ei nen Bussystem ausgebildet sein.
Durch eine dedizierte Energieversorgung dieser Fahrzeugkomponenten wird nur ein Bruchteil der elektrischen Energie benötigt, die im Vergleich für ein Nachladen der Fahr zeugbatterie benötigt würde. Somit kann die externe elektrische Energiespeicherquelle bezüglich ihrer räumlichen Dimensionen kleiner ausgebildet sein als eine Fahrzeugbatte rie. Um eine weitere Reduzierung der erforderlichen externen Energiemenge zu erzielen, kann es vorgesehen sein, dass eine zweistufige und/oder zeitlich versetzte Energiever sorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges erfolgt. Hierbei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines be rechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, mit elektrischer Energie versorgt wer den und erst nach einer positiven Authentifizierung des berechtigten Nutzers die restli chen entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges, insbesondere die Tür steuergeräteinheit und/oder die elektrische Türaktoreinheit und/oder die Signalerfas sungsvorrichtung.
Im Notfall können entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, über eine elektrische Energiespeicherquelle eines mobilen Identifikationsgeber mit elektrischer Energie versorgt werden. Der mobile Identifikationsgeber kann beispielswei se ein Smartphone oder ein Transponderschlüssel sein.
Ferner sieht das Verfahren vor, dass nach der elektrischen Energieversorgung der ent riegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges durch die entriegelungsrelevanten Vorrich tungen des Fahrzeuges bereitgestellt wird. Insbesondere kann die schlüssellose Authen tifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges durch entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges bereitgestellt werden, die an einer schlüssellosen Au thentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind.
Ferner sieht das Verfahren vor, dass die schlüssellose Authentifizierung eines berechtig ten Nutzers des Fahrzeuges mittels eines mobilen Identifikationsgebers bei einer exter nen Energieversorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen durch die externe elektrische Energiespeicherquelle in gleicher Weise erfolgt wie eine schlüssellose Au thentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges bei einer internen Energie versorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen durch eine im Fahrzeug ange ordnete interne elektrische Energiespeicherquelle.
Die Authentifizierung kann mittels des mobilen Identifikationsgebers mit den originären Bedienelementen des Identifikationsgebers durchgeführt werden. Nach einer erfolgrei- chen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers kann eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges, insbesondere einer Fahrzeugtür, erfolgen.
Die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges können hierbei die folgen den Verfahrensschritte ausführen:
Die elektrische Zündschlosseinheit kann die schlüssellose Authentifizierung durchführen und gibt den Befehl zur Entriegelung erst, wenn ein valider Digital-Schlüssel außerhalb des Fahrzeuges erkannt wurde. Hierfür kann die elektrische Zündschlosseinheit eine An frage an die Funkempfängereinheit senden, ob ein die Funkempfängereinheit ein Funk signal mit einem Digital-Schlüssel empfangen hat. Falls die Funkempfängereinheit einen Digital-Schlüssel empfangen hat, kann dieser zur Validierung an die elektrische Zünd schlosseinheit übermittelt werden. Falls die elektrische Zündschlosseinheit einen validen Digital-Schlüssel feststellt, sendet Sie einen Befehl an die Türsteuergeräteinheit, mit der Aufforderung, die elektrische Türaktoreinheit zu Entriegelung eines Türschlosses anzu steuern. Die Türsteuergeräteinheit steuert die elektrische Türaktoreinheit derart an, dass eine Sperrklinke des Türschlosses über einen Elektromotor der elektrischen Türaktorein heit entsperrt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Zündschlossein heit erst einen Befehl an die Türsteuergeräteinheit übermittelt, wenn sie einen validen Digital-Schlüssel feststellt hat und wenn sie ein Betätigungssignal von der Signalerfas sungsvorrichtung erhalten hat. Die Signalerfassungsvorrichtung kann durch eine Tür griffvorrichtung ausgebildet sein.
Die schlüssellose Authentifizierung findet somit in regulärer Weise statt, die der im Nor malbetrieb vorgesehenen schlüssellose Authentifizierung entspricht, bei der das Fahr zeug keine Betriebsstörung und/oder Fehlfunktion der Fahrzeugbatterie oder keine sons tigen Schaden des Bordnetzes aufweist. Somit kann eine zerstörungsfreie Entriegelung des Fahrzeuges ermöglicht werden, die auch in einer Notfallsituationen eine schlüssello se Authentifizierung ermöglicht, wobei diese schlüssellose Authentifizierung den vordefi nierten Sicherheitsstandards genügt und lediglich einem berechtigten Nutzer einen Zu gang zum Fahrzeug ermöglicht.
Nach einer Fahrzeugentriegelung kann die externe elektrische Energiequelle vom Fahr zeug getrennt werden. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass die externe elektrische Energiespeicherquelle durch einen mobilen Identifikations geber zur schlüssellosen Authentifizierung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges be reitgestellt wird, und/oder dass die externe elektrische Energiespeicherquelle durch ei nen mobilen elektrischen Energiespeicher, insbesondere durch eine USB-Powerbank, bereitgestellt wird, und/oder dass die externe elektrische Energiespeicherquelle über ei nen oder mehrere Bestromungsanschlüsse, insbesondere über wenigstens einen USB- Anschluss und/oder über wenigstens einen Klemmenanschluss, mit der Schutzschal tungsvorrichtung elektrisch verbindbar ist.
Im Notfall können entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, über eine elektrische Energiespeicherquelle eines mobilen Identifikationsgeber mit elektrischer Energie versorgt werden. Der mobile Identifikationsgeber kann beispielswei se ein Smartphone oder ein Transponderschlüssel sein.
Falls die von einem mobilen Identifikationsgeber zur Verfügung gestellte externe elektri sche Energiemenge nicht ausreicht, um elektromechanische Bauteile, wie zum Beispiel eine Türaktoreinheit des Fahrzeuges zum elektrischen Öffnen eine Schließsystems aus reichend mit elektrischer Energie zu versorgen, kann beispielsweise alternativ und/oder zusätzlich eine USB-Powerbank als externe elektrische Energiespeicherquelle eingesetzt werden. Die USB-Powerbank kann als USB-C Powerbank ausgebildet sein.
Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann über einen oder mehrere Bestro mungsanschlüsse mit der Schutzschaltungsvorrichtung elektrisch verbindbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein USB-Anschluss, insbesondere ein USB-PD- Anschluss und/oder ein USB-C-Anschluss, und wenigstens zweipoliger Klemmanschluss vorhanden wird. Während der zweipolige Klemmanschluss wenigstens zwei Stromver sorgungsleitungen aufweist, bildet der USB-Anschluss eine Kommunikationsleitung und eine Stromversorgungsleitung aus, wobei übersichthalber im Folgenden lediglich die Kommunikationsleitung des USB-Anschluss genannt wird, wobei jedoch damit immer ei ne Kommunikationsleitung und eine Stromversorgungsleitung des USB-Anschluss ge meint ist. Der USB-Anschluss kann einen Stecker, insbesondere einen weiblichen Ste cker, ausbilden, ausbilden, in dem die Kommunikationsleitung und die Stromversor gungsleitung des USB-Anschluss münden. Der mobile Identifikationsgeber, insbesondere ein Smartphone oder ein Transponder schlüssel, können über einen USB-Anschluss mit einer Kommunikationsleitung verbun den sein.
Eine USB-Powerbank kann über den USB-Anschluss mit einer Kommunikationsleitung verbunden sein.
Insbesondere eignen sich ein USB-C-Anschluss, damit diesen Standard eine hohe Stromstärke übertragen werden kann bei gleichzeitiger räumlich kleiner Ausdehnung der erforderlichen Stecker.
Ferner können über einen USB-C-Anschluss eine Vielzahl von Endgeräten, insbesonde re eine Vielzahl von USB-C-Powerbanks, elektrisch verbunden werden, sodass der be rechtigten Nutzer seine vorhandenen elektronischen Endgeräte für die externe elektri sche Energieversorgung einsetzen kann.
Um das Spektrum möglicher Anschlüsse zu erweitern, kann zudem ein Klemmenan schluss vorhanden sein. Dieser kann durch den Anschluss eines zweipoligen Ladegerä tes genutzt werden. In Frage kommen beispielsweise ein Überbrückungskabel, ein KFZ- Ladegerät oder nahezu jeder zweipolige Anschluss.
Je nach verfügbarem Zubehör, kann der berechtigte Nutzer zwischen einem USB-C An schluss oder einem herkömmlichen Klemmenanschluss analog zur Fremdstartstützstelle wählen. Um Strom einzuspeisen, kann beispielsweise eine Powerbank an den USB-C Anschluss angeschlossen werden, oder ein Überbrückungskabel kann an den Klem menanschluss geklemmt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass die Schutzschaltungsvorrichtung einen Hochspannungs-Schutz bereitstellt, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung einen Überspannungs-Schutz bereit stellt, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung einen Restspannungsspitzen- Schutz bereitstellt, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung einen Verpolungs- Schutz bereitstellt, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges ein Betriebsstrom von im We sentlichen 5A und/oder eine Betriebsspannung von im Wesentlichen 15 V bereitgestellt wird.
Der Hochspannungs-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor Hochspannung oberhalb von 350 V bereitstellen. Der Hochspannungs-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz bezüglich des Überspannungs- Schutzes und/oder des Restspannungsspitzen-Schutzes und/oder des Verpolungs- Schutzes und/oder entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges vor Hoch spannung oberhalb von 350 V bereitstellen.
Der Überspannungs-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor Hochspannung oberhalb von 26 V bereitstellen. Der Überspannungs-Schutz der Schutz schaltungsvorrichtung kann einen Schutz bezüglich und/oder des Restspannungsspit zen-Schutzes und/oder des Verpolungs-Schutzes und/oder entriegelungsrelevante Vor richtungen des Fahrzeuges vor Hochspannung oberhalb von 26 V bereitstellen.
Der Restspannungsspitzen-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor restlichen Spannungsspitzen, insbesondere eine Spannungsglättung, bereitstellen. Der Restspannungsspitzen-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz bezüglich und/oder des Verpolungs-Schutzes und/oder entriegelungsrelevante Vorrich tungen des Fahrzeuges vor Hochspannung gegen restlichen Spannungsspitzen bereit stellen.
Der Verpolungs-Schutz der Schutzschaltungsvorrichtung kann die Bedienung erleich tern, da ein Nutzer Plus- und Minuspol beliebig anschließen kann.
Der Hochspannungs-Schutz kann eingangsseitig mit der externen elektrischen Energie quelle und ausgangsseitig mit dem Überspannungs-Schutz elektrisch verbunden sein. Der Überspannungs-Schutz kann eingangsseitig mit dem Hochspannungs-Schutz und ausgangsseitig mit dem Restspannungsspitzen-Schutz elektrisch verbunden sein. Der Restspannungsspitzen-Schutz kann eingangsseitig mit dem Überspannungs-Schutz und ausgangsseitig mit dem Verpolungs-Schutz elektrisch verbunden sein. Der Verpolungs- Schutz kann eingangsseitig mit dem Restspannungsspitzen-Schutz und ausgangsseitig mit den entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges elektrisch verbunden sein.
Wenn die Schutzschaltungsvorrichtung die von der externen elektrischen Energiespei cherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges ein Betriebsstrom von im Wesentlichen 5A und/oder eine Betriebsspannung von im Wesentlichen 15 V bereitgestellt wird, dann kann den entriege lungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges genau die elektrische Leistung zugeführt werden, die sie auch im fehlerfreien Normalbetrieb des Fahrzeuges über das Bordnetz erhalten würden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass nach einer erfolgreichen schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nut zers des Fahrzeuges eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges, insbesondere ei ner Fahrzeugtür, erfolgt, wenn eine Türbetätigung des berechtigten Nutzers des Fahr zeuges durch eine Türgriffvorrichtung erfasst wird, und/oder wenn die externe elektrische Energiespeicherquelle als USB-Powerbank ausgebildet ist und eine ausreichende elekt rische Energiemenge bereitstellt, um eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges durchzuführen.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur externen elektrischen Energieversor gung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen eines Fahrzeuges im Falle einer Fehlfunkti on einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen durch eine im Fahrzeug angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle, um eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges bereitzustellen. Die Vor richtung ist insbesondere zur Ausführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet.
Die Vorrichtung umfasst hierbei eine Schutzschaltungsvorrichtung, die über eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit elektrischer Energie versorgbar ist, wobei die Schutzschaltungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie die von der externen elektri schen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass ent riegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges zerstörungsfrei betreibbar sind. Die Schutzschaltungsvorrichtung ist mit entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges, insbesondere entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, elektrisch leitend verbunden ist und ausschließlich diese mit elektrischer Energie versorgt, um die erforderliche externe elektrische Energiemenge zu reduzieren, wobei die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges zur schlüssellosen Au thentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges ausgebildet sind.
Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann eine mobile elektrische Energiespei cherquelle sein, die sich dadurch auszeichnet, dass sie von einem stationären Energie versorgungsnetz, insbesondere von einem stationären Spannungsversorgungnetz, ge trennt ist.
Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann über Bestromungsanschlüsse der Vorrichtung, die auch bei einem verriegelten Fahrzeug von außen zugänglich ausgebil det sind, elektrisch so verbunden werden, dass die Schutzschaltungsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird. Hierbei können die Bestromungsanschlüsse eine elektrische Verbindung zwischen der externen elektrischen Energiespeicherquelle und der Schutzschaltungsvorrichtung ausbilden.
Die Schutzschaltungsvorrichtung transformiert die von der externen elektrischen Ener giespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so, dass entriegelungsrelevante Vor richtungen des Fahrzeuges zerstörungsfrei betrieben werden können. Hierdurch können beispielsweise Beschädigungen von Fahrzeugkomponenten, insbesondere eines Bord netzes und/oder entriegelungsrelevanter Vorrichtungen, durch unsachgemäßen Ge brauch verhindert werden. Ferner können hierdurch auch vorsätzliche Beschädigungs versuche (z.B. durch Elektroschocker) verhindert werden. Ferner können alle weiteren elektrischen Spannungen und/oder elektrischen Ströme unterbunden werden, die ober halb einer vordefinierten Betriebsspannung (Arbeitsspannung) und/oder eines vordefi nierten Betriebsstroms (Arbeitsströme) liegen. Die Vorrichtung kann entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, insbeson dere entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, umfassen.
Die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges können beispielsweise eine elektrische Zündschlosseinheit und/oder eine Funkempfängereinheit und/oder eine Tür steuergeräteinheit und/oder eine elektrischen Türaktoreinheit und/oder eine Signalerfas sungsvorrichtung umfassen. Die elektrische Zündschlosseinheit kann kommunizierend mit der Funkempfängereinheit und/oder der Türsteuergeräteinheit und/oder der Signaler fassungsvorrichtung verbunden sein. Die kommunizierende Verbindung kann über einen Bussystem ausgebildet sein.
Die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, können bei spielsweise durch die elektrische Zündschlosseinheit und die Funkempfängereinheit ausgebildet sein. Die elektrische Zündschlosseinheit kann kommunizierend mit der Funkempfängereinheit verbunden sein. Die kommunizierende Verbindung kann über ei nen Bussystem ausgebildet sein.
Durch eine dedizierte Energieversorgung dieser Fahrzeugkomponenten wird nur ein Bruchteil der elektrischen Energie benötigt, die im Vergleich für ein Nachladen der Fahr zeugbatterie benötigt würde. Somit kann die externe elektrische Energiespeicherquelle bezüglich ihrer räumlichen Dimensionen kleiner ausgebildet sein als eine Fahrzeugbatte- rie.
Die Vorrichtungen des Fahrzeuges kann folgende Einheiten umfassen: Eine elektrische Zündschlosseinheit zur schlüssellosen Authentifizierung oder Validierung von Digital- Schlüsseln. Eine Funkempfängereinheit zum Empfang von Funksignalen und/oder Digi- tal-Schlüsseln. Eine Türsteuergeräteinheit zur Ansteuerung einer elektrischen Türak toreinheit zur Entriegelung eines Türschlosses. Eine elektrische Türaktoreinheit, die eine Sperrklinke des Türschlosses über einen Elektromotor entsperren kann. Eine Signaler fassungsvorrichtung zur Erfassung von Türbetätigungsgesten. Die Signalerfassungsvor richtung kann durch die Türgriffvorrichtung ausgebildet sein. Diese Einheiten können über ein Bussystem kommunizierend miteinander verbunden sein. Die schlüssellose Authentifizierung findet somit in regulärer Weise statt, die der im Nor malbetrieb vorgesehenen schlüssellose Authentifizierung entspricht, bei der das Fahr zeug keine Betriebsstörung und/oder Fehlfunktion der Fahrzeugbatterie oder keine sons tigen Schaden des Bordnetzes aufweist. Somit kann eine zerstörungsfreie Entriegelung des Fahrzeuges ermöglicht werden, die auch in einer Notfallsituationen eine schlüssello se Authentifizierung ermöglicht, wobei diese schlüssellose Authentifizierung den vordefi nierten Sicherheitsstandards genügt und lediglich einem berechtigten Nutzer einen Zu gang zum Fahrzeug ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass die externe elektrische Energiespeicherquelle durch einen mobilen Identifikations geber zur schlüssellosen Authentifizierung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges ausgebildet ist, und/oder dass die externe elektrische Energiespeicherquelle durch einen mobilen elektrischen Energiespeicher, insbesondere durch eine USB-Powerbank, aus gebildet ist, und/oder dass die externe elektrische Energiespeicherquelle über einen oder mehrere Bestromungsanschlüsse, insbesondere über wenigstens einen USB-Anschluss und/oder über wenigstens einen Klemmenanschluss, mit der Schutzschaltungsvorrich tung elektrisch verbindbar ist.
Im Notfall können entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges, die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges beteiligt sind, über eine elektrische Energiespeicherquelle eines mobilen Identifikationsgeber mit elektrischer Energie versorgt werden. Der mobile Identifikationsgeber kann beispielswei se ein Smartphone oder ein Transponderschlüssel sein.
Falls die von einem mobilen Identifikationsgeber zur Verfügung gestellte externe elektri sche Energiemenge nicht ausreicht, um elektromechanische Bauteile, wie zum Beispiel eine Türaktoreinheit des Fahrzeuges zum elektrischen Öffnen eine Schließsystems aus reichend mit elektrischer Energie zu versorgen, kann beispielsweise alternativ und/oder zusätzlich eine USB-Powerbank als externe elektrische Energiespeicherquelle eingesetzt werden. Die USB-Powerbank kann als USB-C Powerbank ausgebildet sein. Die externe elektrische Energiespeicherquelle kann über einen oder mehrere Bestro- mungsanschlüsse der Vorrichtung mit der Schutzschaltungsvorrichtung elektrisch ver bindbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein USB-Anschluss, insbeson dere ein USB-PD-Anschluss und/oder ein USB-C-Anschluss, und wenigstens zweipoliger Klemmanschluss vorhanden wird. Während der zweipolige Klemmanschluss wenigstens zwei Stromversorgungsleitungen aufweist, bildet der USB-Anschluss eine Kommunikati onsleitung und eine Stromversorgungsleitung aus, wobei übersichthalber im Folgenden lediglich die Kommunikationsleitung des USB-Anschluss genannt wird, wobei jedoch damit immer eine Kommunikationsleitung und eine Stromversorgungsleitung des USB- Anschluss gemeint ist. Der USB-Anschluss kann einen Stecker, insbesondere einen weiblichen Stecker, ausbilden, ausbilden, in dem die Kommunikationsleitung und die Stromversorgungsleitung des USB-Anschluss münden.
Der mobile Identifikationsgeber, insbesondere ein Smartphone oder ein Transponder schlüssel, können über einen USB-Anschluss mit einer Kommunikationsleitung verbun den sein.
Eine USB-Powerbank kann über den USB-Anschluss mit einer Kommunikationsleitung verbunden sein.
Insbesondere eignen sich ein USB-C-Anschluss, damit diesen Standard eine hohe Stromstärke übertragen werden kann bei gleichzeitiger räumlich kleiner Ausdehnung der erforderlichen Stecker.
Ferner können über einen USB-C-Anschluss eine Vielzahl von Endgeräten, insbesonde re eine Vielzahl von USB-C-Powerbanks, elektrisch verbunden werden, sodass der be rechtigten Nutzer seine vorhandenen elektronischen Endgeräte für die externe elektri sche Energieversorgung einsetzen kann.
Um das Spektrum möglicher Anschlüsse zu erweitern, kann zudem ein Klemmenan schluss vorhanden sein. Dieser kann durch den Anschluss eines zweipoligen Ladegerä tes genutzt werden. In Frage kommen beispielsweise ein Überbrückungskabel, ein KFZ- Ladegerät oder nahezu jeder zweipolige Anschluss. Je nach verfügbarem Zubehör, kann der berechtigte Nutzer zwischen einem USB-C An schluss oder einem herkömmlichen Klemmenanschluss analog zur Fremdstartstützstelle wählen. Um Strom einzuspeisen, kann beispielsweise eine Powerbank an den USB-C Anschluss angeschlossen werden, oder ein Überbrückungskabel kann an den Klem menanschluss geklemmt werden.
Die Bestromungsanschlüsse können in einer Bestromungsstelle des Fahrzeuges ange ordnet sein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass die Schutzschaltungsvorrichtung eine Hochspannungs-Schutzanordnung für einen Hochspannungs-Schutz ausbildet, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung eine Überspannungs-Schutzanordnung für einen Überspannungs-Schutz ausbildet, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung eine Restspannungsspitzen-Schutzanordnung für einen Restspannungsspitzen-Schutz ausbildet, und/oder dass die Schutzschaltungsvor richtung einen Verpolungs-Schutzanordnung für einen Verpolungs-Schutz ausbildet, und/oder dass die Schutzschaltungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transfor miert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges mit einem Betriebs strom von 5A und/oder eine Betriebsspannung von 15 V versorgt werden.
Die Hochspannungs-Schutzanordnung der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor Hochspannung oberhalb von 350 V ausbilden. Die Überspannungs- Schutzanordnung der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor Hochspan nung oberhalb von 26 V ausbilden. Die Restspannungsspitzen-Schutzanordnung der Schutzschaltungsvorrichtung kann einen Schutz vor restlichen Spannungsspitzen, ins besondere eine Spannungsglättung, ausbilden. Der Verpolungs-Schutz der Schutzschal tungsvorrichtung kann die Bedienung erleichtern, da ein Nutzer Plus- und Minuspol be liebig anschließen kann.
Die Hochspannungs-Schutzanordnung kann eingangsseitig mit der externen elektrischen Energiequelle und ausgangsseitig mit der Überspannungs-Schutzanordnung elektrisch verbunden sein. Die Überspannungs-Schutzanordnung kann eingangsseitig mit der Hochspannungs-Schutzanordnung und ausgangsseitig mit der Restspannungsspitzen- Schutzanordnung elektrisch verbunden sein. Die Restspannungsspitzen- Schutzanordnung kann eingangsseitig mit der Überspannungs-Schutzanordnung und ausgangsseitig mit der Verpolungs-Schutzanordnung elektrisch verbunden sein. Die Verpolungs-Schutzanordnung kann eingangsseitig mit der Restspannungsspitzen- Schutzanordnung und ausgangsseitig mit den entriegelungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges elektrisch verbunden sein.
Wenn die Schutzschaltungsvorrichtung die von der externen elektrischen Energiespei cherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen des Fahrzeuges ein Betriebsstrom von im Wesentlichen 5A und/oder eine Betriebsspannung von im Wesentlichen 15 V bereitgestellt wird, dann kann den entriege lungsrelevante Vorrichtungen des Fahrzeuges genau die elektrische Leistung zugeführt werden, die sie auch im fehlerfreien Normalbetrieb des Fahrzeuges über das Bordnetz erhalten würden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass eine Türgriffvorrichtung zur mechanischen Entriegelung des Fahrzeuges, insbe sondere einer Fahrzeugtür, und/oder zur Erfassung einer Türbetätigung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges ausgebildet ist, wobei die Türgriffvorrichtung durch die Schutz schaltungsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt ist, um nach einer erfolgreichen schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges eine me chanische Entriegelung des Fahrzeuges, insbesondere einer Fahrzeugtür, durchzufüh ren.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere schienenloses Straßenfahr zeug, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Fahrzeug kann eine von außen zugängliche Bestromungsstelle aufwei sen, in der Bestromungsanschlüsse angeordnet sein können.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge-sehen, dass das Fahrzeug eine extern zugängliche Bestromungsstelle ausbildet, über die eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit der Schutzschaltungsvorrichtung elektrisch verbindbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass eine im Fahrzeug existierende Abdeckung für die Bestromungsstelle genutzt wird, um die Bestromungsstelle dahinter anzubringen. Hierzu kann beispielsweise der Bauraum in der Aussparung der Abschleppöse genutzt werden, der über eine bewegliche Abdeckung in der Frontschürze des Fahrzeuges zugänglich ist.
Hierdurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum im Fahrzeugt optimal ausgenutzt werden, sodass beispielsweise bestehende Stauraumöglichkeiten reduziert werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläu ternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugs zeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 eine Perspektive Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges,
Fig. 2 eine Perspektive Ansicht einer Bestromungsstelle,
Fig. 3 eine Perspektive Ansicht einer Bestromungsstelle mit einer angeschlossenen elektrischen externen Energiequelle,
Fig. 4 eine Schaltungsskizze umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 5 eine Schaltungsskizze einer Schutzschaltungsvorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine Perspektive Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1 mit einer in einer Frontschürze 2 des Fahrzeuges 1 ausgebildeten Bestromungsstelle 3, über die eine Schutzschaltungsvorrichtung 4 mit nicht dargestellten elektrischer Energie versorgt werden kann. Die Schutzschaltungsvorrichtung 4 transformiert die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so, dass entriegelungsrelevante Vorrichtungen 5 des Fahrzeuges 1 zerstörungsfrei betrieben werden können. Die entriegelungsrelevante Vorrichtungen 5 des Fahrzeuges 1 können beispielsweise eine Türgriffvorrichtung 6 zu Entriegelung eines Schließsystems des Fahrzeuges 1 ansteuern, wenn schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges 1 erfolgreich erfolgt ist. Die Schutzschaltungsvorrichtung 4 ist im innerhalb des Fahrzeugs 1 so angeordnet, dass keine mutwillige Beschädigung stattfinden kann.
Die Fig. 2 zeigt eine Perspektive Ansicht einer Bestromungsstelle 3, wobei die Bestromungsstelle 3 im Bauraum einer Aussparung 9 einer Abschleppöse des Fahrzeuges 1 ausgebildet, wobei der Bauraum über eine bewegliche Abdeckung 17 der Frontschürze 2, die in der Fig. 4 angedeutet ist, zugänglich ist. Als Bestromungsanschlüsse 16 der Bestromungsstelle 3 wird ein USB-Anschluss 18 mit einer Kommunikationsleitung 7 und ein zweipoliger Klemmenanschluss 19 mit zwei Stromversorgungsleitungen 8 bereitgestellt.
Die Fig. 3 zeigt eine Perspektive Ansicht einer Bestromungsstelle 3, wobei beispielhaft der zweipolige Klemmenanschluss 19 mit Fremdklemmen elektrisch leitend verbunden ist, um eine externe elektrische Energieversorgung der Schutzschaltungsvorrichtung 4 bereitzustellen.
Die Fig. 4 zeigt eine Schaltungsskizze umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen 5 eines Fahrzeuges 1 im Falle einer Fehlfunktion einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen 5 durch eine im Fahrzeug 1 angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle 11. Dioden und Sicherungen sind nicht mit einzelnen Bezugszeichen versehen und sind für den Fachmann unmittelbar erkennbar.
Zu den entriegelungsrelevanter Vorrichtungen 5 zählen beispielweise eine elektrische Zündschlosseinheit 22 zur schlüssellosen Authentifizierung oder Validierung von Digital- Schlüsseln. Eine Funkempfängereinheit 22 zum Empfang von Funksignalen und/oder Digital-Schlüsseln. Eine Türsteuergeräteinheit 23 zur Ansteuerung einer elektrischen Türaktoreinheit 26 zur Entriegelung eines Türschlosses. Eine elektrische Türaktoreinheit 26, die eine Sperrklinke des Türschlosses über einen Elektromotor entsperren kann. Es kann eine Signalerfassungsvorrichtung 24 zur Erfassung von Türbetätigungsgesten ausgebildet sein. Diese Einheiten können über ein angedeutetes Bussystem 28 kommunizierend miteinander verbunden sein.
Die Türaktoreinheit 26, die Türsteuergeräteinheit 23 und die Signalerfassungsvorrichtung 24 können durch die Türgriffvorrichtung 6 in einer Fahrzeugtür ausgebildet sein.
In der Fig. 4 ist gut zu erkennen, dass die entriegelungsrelevanter Vorrichtungen 5 nicht mit elektrischer Energie versorgt werden, wenn die interne elektrische Energiespeicherquelle 11 des Fahrzeuges 1 eine Fehlfunktion ausweist, oder wenn aus anderen Gründen die Versorgung mit der elektrischen Energie unterbrochen wird.
In einem solchen Fall kann über die Bestromungsanschlüsse 16 die Schutzschaltungsvorrichtung 4 mit externer elektrischer Energie über eine nicht dargestellte externe elektrische Energiequelle, insbesondere über eine USB-PowerBank und/oder ein Smartphone und/oder einen Transponder-Schlüssel, versorgt werden.
Die elektrische Zündschlosseinheit 22 kann eine Steuervorrichtung 25, insbesondere einen Mikrocontroller, umfassen. Ferner kann die elektrische Zündschlosseinheit 22 einen Batterietrennschalter 14 ansteuern, der in einer Vorsicherungsdose 12 der internen elektrischen Energiespeicherquelle 11 angeordnet ist. Die Vorsicherungsdose 12 umfasst ferner eine Batteriesicherung 13. Eine Türsteuergeräteinheit 23 kann eine Steuervorrichtung 25a, insbesondere einen Mikrocontroller, umfassen. Ferner kann die Türsteuergeräteinheit 23 ein Leistungselektronikmodul 29, insbesondere eine H- Brückenschaltung, umfassen. Die Schaltung in der Fig. 4 umfasst ferner Verbindung 15 zu einem Flexiblen Servicesystem.
Die Schutzschaltungsvorrichtung 4 kann in einer Verteilerschaltungsanordnung 20 angeordnet sein, wobei die Verteilerschaltungsanordnung 20 eine elektrische Verdingung zwischen der Schutzschaltungsvorrichtung 4 und den entriegelungsrelevanten Vorrichtungen 5 ausbildet. Zwischen jeder entriegelungsrelevanten Vorrichtung 5 und dem Schutzschaltungsvorrichtung 4 kann eine Sicherung vorgesehen sein. Es können beispielweise auch weitere Verbraucher 30 und/oder ein Bluetooth®-Modul TI mit der Verteilerschaltungsanordnung 20 elektrisch verbunden sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 könne alle die in Fig. 4 darstellten Bauteile umfassen.
Die Fig. 5 zeigt eine Schaltungsskizze einer Schutzschaltungsvorrichtung 4.
Eine Hochspannungs-Schutzanordnung 31 ist eingangsseitig mit einer nicht dargstellten externen elektrischen Energiequelle und ausgangsseitig mit einer Überspannungs- Schutzanordnung 32 elektrisch verbunden sein. Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 ist eingangsseitig mit der Hochspannungs-Schutzanordnung 31 und ausgangsseitig mit der Restspannungsspitzen-Schutzanordnung 33 elektrisch verbunden sein. Die Restspannungsspitzen-Schutzanordnung 33 ist eingangsseitig mit der Überspannungs- Schutzanordnung 32 und ausgangsseitig mit einer Verpolungs-Schutzanordnung 34 elektrisch verbunden sein. Die Verpolungs-Schutzanordnung 34 ist eingangsseitig mit der Restspannungsspitzen-Schutzanordnung 33 und ausgangsseitig mit den entriege lungsrelevante Vorrichtungen 5 des Fahrzeuges 1 elektrisch verbunden sein.
Die Hochspannungs-Schutzanordnung 31 umfasst eine Sicherung 35 und einen Varistor 36. Die Sicherung 35 kann als "Si, 5A flink" mit hohem DC-Abschaltvermögen ausgebildet sein. Die Varistor 36 kann beispielsweise einen B72220X2271K501 -Varistor sein.
Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst zwei Leistungs-FETs 37 und 37a, die als IPB60R099CPA-FETs ausgebildet sein können. Die Überspannungs- Schutzanordnung 32 umfasst einen FETs 38, die als BS170-FET oder BSS316N-FET ausgebildet sein kann. Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst zwei 12V- Zenerdioden 39 und 39a, die eine Durchbruchspannung von 12 V aufweisen können.
Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst eine 20V-Zenerdioden 40, die eine Durchbruchspannung von 20 V aufweisen können. Die Überspannungs- Schutzanordnung 32 umfasst zwei 1M-Widerstände 41 und 41a, die jeweils einen elektrischen Widerstand von 1 MW aufweisen. Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst zwei 390k-Widerstände 42 und 42a, die jeweils einen elektrischen Widerstand von 390 kQ aufweisen. Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst zwei 1k- Widerstände 43 und 43a, die jeweils einen elektrischen Widerstand von 1 kQ aufweisen Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst mehrere Dioden 46, die als 1N4007- Dioden ausgebildet sein können. Die Überspannungs-Schutzanordnung 32 umfasst einen 1nF/400V-Kondensator 47 mit 1 nF und einen 10nF/400V-Kondensator 48 mit 10 nF.
Die Restspannungsspitzen-Schutzanordnung 33 umfasst eine Suppressordiode 49, die als SM8A27- Suppressordiode ausgebildet sein kann.
Die Verpolungs-Schutzanordnung 34 umfasst vier Brücken-FET 44, 44a, 44b und 44c (z.B. IPB80N06S2-07) und eine Brückensteuereinrichtung 45 (z.B. LT4320).

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen (5) eines Fahrzeuges (1) im Falle einer Fehlfunktion einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen (5) durch eine im Fahrzeug (1) angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle (11), um eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) bereitzustellen,
- bei dem über eine externe elektrische Energiespeicherquelle eine Schutzschaltungsvorrichtung (4) mit elektrischer Energie versorgt wird,
- bei dem die Schutzschaltungsvorrichtung (4) die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) zerstörungsfrei betrieben werden können,
- bei dem die Schutzschaltungsvorrichtung (4) ausschließlich entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), insbesondere entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) beteiligt sind, mit elektrischer Energie versorgt, um die erforderliche externe elektrische Energiemenge zu reduzieren,
- bei dem nach der elektrischen Energieversorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) durch die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) bereitgestellt wird,
- wobei die schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) mittels eines mobilen Identifikationsgebers bei einer externen Energieversorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) durch die externe elektrische Energiespeicherquelle in gleicher weise erfolgt wie eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) bei einer internen Energieversorgung der entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) durch eine im Fahrzeug (1) angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle (11),
- wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle durch einen mobilen Identifikationsgeber zur schlüssellosen Authentifizierung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) bereitgestellt wird, und/oder
- wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle durch eine USB-Powerbank bereitgestellt wird, und
- wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle über einen oder mehrere Bestromungsanschlüsse (16), insbesondere über wenigstens einen USB- Anschluss (18) und/oder über wenigstens einen Klemmenanschluss (19) mit der Schutzschaltungsvorrichtung (4) elektrisch verbindbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) einen Hochspannungs-Schutz bereitstellt, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) einen Überspannungs-Schutz bereitstellt, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) einen Restspannungsspitzen-Schutz bereitstellt, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) einen Verpolungs-Schutz bereitstellt, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) ein Betriebsstrom von im Wesentlichen 5A und/oder eine Betriebsspannung von im Wesentlichen 15 V bereitgestellt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass nach einer erfolgreichen schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges (1), insbesondere einer Fahrzeugtür, erfolgt,
- wenn eine Türbetätigung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) durch eine Türgriffvorrichtung (6) erfasst wird, und/oder
- wenn die externe elektrische Energiespeicherquelle als USB-Powerbank ausgebildet ist und eine ausreichende elektrische Energiemenge bereitstellt, um eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges (1) durchzuführen.
4. Vorrichtung zur externen elektrischen Energieversorgung entriegelungsrelevanter Vorrichtungen (5) eines Fahrzeuges (1) im Falle einer Fehlfunktion einer internen elektrischen Energieversorgung dieser Vorrichtungen (5) durch eine im Fahrzeug (1) angeordnete interne elektrische Energiespeicherquelle (11), um eine schlüssellose Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) bereitzustellen,
- mit einer Schutzschaltungsvorrichtung (4), die über eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit elektrischer Energie versorgbar ist,
- wobei die Schutzschaltungsvorrichtung (4) so ausgebildet ist, dass sie die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) zerstörungsfrei betreibbar sind,
- wobei die Schutzschaltungsvorrichtung (4) mit entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), insbesondere entriegelungsrelevante Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1), die an einer schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) beteiligt sind, elektrisch leitend verbunden ist und ausschließlich diese mit elektrischer Energie versorgt, um die erforderliche externe elektrische Energiemenge zu reduzieren,
- wobei die entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) zur schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) ausgebildet sind,
- wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle durch einen mobilen Identifikationsgeber zur schlüssellosen Authentifizierung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) ausgebildet ist, und/oder - wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle durch eine USB-Powerbank ausgebildet ist, und
- wobei die externe elektrische Energiespeicherquelle über einen oder mehrere Bestromungsanschlüsse (16), insbesondere über wenigstens einen USB- Anschluss (18) und/oder über wenigstens einen Klemmenanschluss (19), mit der Schutzschaltungsvorrichtung (4) elektrisch verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) eine Hochspannungs-Schutzanordnung
(31) für einen Hochspannungs-Schutz ausbildet, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) eine Überspannungs-Schutzanordnung
(32) für einen Überspannungs-Schutz ausbildet, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) eine Restspannungsspitzen- Schutzanordnung (33) für einen Restspannungsspitzen-Schutz ausbildet, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) einen Verpolungs-Schutzanordnung (34) für einen Verpolungs-Schutz ausbildet, und/oder
- dass die Schutzschaltungsvorrichtung (4) so ausgebildet ist, dass sie die von der externen elektrischen Energiespeicherquelle zugeführte elektrische Energie so transformiert, dass entriegelungsrelevanten Vorrichtungen (5) des Fahrzeuges (1) mit einem Betriebsstrom von 5A und/oder eine Betriebsspannung von 15 V versorgt werden.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Türgriffvorrichtung (6) zur mechanischen Entriegelung des Fahrzeuges (1), insbesondere einer Fahrzeugtür, und/oder zur Erfassung einer Türbetätigung des berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) ausgebildet ist,
- wobei die Türgriffvorrichtung (6) durch die Schutzschaltungsvorrichtung (4) mit elektrischer Energie versorgt ist, um nach einer erfolgreichen schlüssellosen Authentifizierung eines berechtigten Nutzers des Fahrzeuges (1) eine mechanische Entriegelung des Fahrzeuges (1), insbesondere einer Fahrzeugtür, durchzuführen. 7. Fahrzeug (1), insbesondere schienenloses Straßenfahrzeug, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
8. Fahrzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine extern zugängliche Bestromungsstelle (1) ausbildet, über die eine externe elektrische Energiespeicherquelle mit der Schutzschaltungsvorrichtung (4) elektrisch verbindbar ist.
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