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Die
Erfindung betrifft ein Schließsystem
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei
erhöhten
Sicherheitsanforderungen werden elektronische Schließsysteme
verwendet, die beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen arbeiten.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden solche Schließsysteme
als Türschließsysteme
für die Zugangsberechtigung
und/oder als Zündschloßsysteme,
Lenkradverriegelungen, Wegfahrsperren o. dgl. für die Fahrberechtigung verwendet.
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Derartige
Schließsysteme
sind aus der
DE 43
40 260 A1 bekannt. Das Schließsystem besteht aus einer wenigstens
zwei Zustände
besitzenden, als Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung
der Autotüren,
des Zündschlosses
o. dgl. ausgebildeten ersten Einrichtung und einer zugehörigen, in
der Art eines elektronischen Schlüssels ausgebildeten zweiten
Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb
Sender und/oder Empfänger
für Signale,
die insbesondere mittels einer elektromagnetischen Trägerwelle übertragen
werden. Insbesondere ist im bestimmungsgemäßen Betrieb zwischen dem Schlüssel und
der Steuereinrichtung wenigstens ein Signal als codiertes Betriebssignal
zur Authentikation des Schlüssels übertragbar,
so daß nach
positiver Auswertung des übertragenen
Betriebssignals und damit bei berechtigtem Schlüssel eine Änderung des Zustandes der Steuereinrichtung
bewirkbar ist.
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Solche
Schließsysteme
sind auch mit sogenannten "Keyless"-Funktionalitäten weiterentwickelt. So
ist bei der "KeylessEntry"-Funktionalität eine manuelle
Betätigung
des elektronischen Schlüssels durch
den Benutzer nicht mehr notwendig. Es genügt, daß der Benutzer den Schlüssel mit
sich führt. Das
Betriebssignal wird dann für
die Zugangsberechtigung zwischen den beiden Einrichtungen selbsttätig übertragen,
wenn der Benutzer sich in einem, in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindlichen
Wirkbereich aufhält
und dort beispielsweise den Türgriff
an der Autotüre
betätigt.
Ebenso können
diese Schließsysteme
eine "KeylessGo"-Funktionalität aufweisen,
wobei das Betriebssignal für
die Fahrberechtigung zwischen den beiden Einrichtungen selbsttätig übertragen
wird, wenn der Benutzer sich innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet
und beispielsweise eine Start/Stop-Taste im Armaturenbrett betätigt. Für die Keyless-Funktionalitäten können die
beiden Einrichtungen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Sender und/oder
Empfänger
in der Art von Transpondern für
niederfrequente elektromagnetische Signale besitzen.
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Ein
KeylessGo- oder auch PassivGo-System heute bekannter Bauweise verfügt im allgemeinen über zwei
Möglichkeiten
zur Feststellung der Fahrberechtigung. Zum einen kann für die zweite
Einrichtung das Wecken und Abgrenzen entsprechend einer Positionsbestimmung
der zweiten Einrichtung über niederfrequenete
(LF-)Felder und die Kommunikation über hochfrequente (HF-)Felder
oder auch aus einer Kombination von HF- sowie LF-Feldern erfolgen. Zum anderen
kann eine sogenannte "Notfahrfunktion" über LF-Felder oder auch Infrarot(IR)-Felder
im Zündschloß erfolgen,
um bei leerer Schlüsselbatterie noch
mit dem Kraftfahrzeug fahren zu können. Es handelt sich somit
um zwei unabhängig
voneinander arbeitende Transpondersysteme, wodurch das Schließsystem
aufwendig und teuer ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das mit "Keyless"-Funktionalität ausgestattete Schließsystem
einfacher und/oder kostengünstiger auszugestalten.
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Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schließsystem durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim
erfindungsgemäßen Schließsystem besitzt
der Transponder eine erhöhte
Reichweite. Dadurch ist der bestimmungsgemäße Betrieb der beiden Einrichtungen
ermöglicht,
wenn die zweite Einrichtung in etwa in der Position und/oder in
der Nähe
der Position befindlich ist, in der die jeweilige, vom Schließsystem
bewirkbare Funktion des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer bedienbar
ist. Vorteilhafterweise ist durch dieses Funktionsprinzip ein einfaches
und kostengünstiges
KeylessGo/Entry-System geschaffen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
Möglichkeit
der Vereinfachung ist durch Erhöhung
der Reichweite des Transponders für die bisherige "Notfahrfunktion" gegeben. Dies kann
beispielweise durch einen speziellen Transponder-Schaltkreis erfolgen.
Somit ist das bisherige elektronische Zündschloß mit zusätzlichem Keyless-Steuergerät, das das
zweite Transponder-System enthält, überflüssig. Es
reicht dann aus, wenn im Kraftfahrzeug ein elektrischer Schalter,
insbesondere in der Art eines Start/Stop-Tasters angeordnet ist, derart
daß die
Bedienung des elektrischen Schalters durch den Benutzer den bestimmungsgemäßen Betrieb
der Sender und/oder Empfänger
für die
KeylessGo-Funktionalität
auslöst.
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Die
Transponderspulen bei niederfrequenten Signalen und/oder die Antennen
bei höherfrequenten Signalen
für die
KeylessGo-Funktionalität
können
im Fahrersitz integriert sein. In einfacher Weise kann dann die
Identifikation des Schlüssels
sowie dessen Positionsüberprüfung erfolgen.
Der Schlüssel
wird in unmittelbarer Nähe
zur Transponderspule erkannt, so daß der Fahrer den Schlüssel am
Körper
oder in Körpernähe, d.h.
in der Nähe
zu den im Fahrersitz befindlichen Spulen und/oder Antennen, tragen kann.
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Desweiteren
ist eine Erweiterung auf ein einfaches KeylessEntry-System möglich, indem
die Transponderspulen und/oder Antennen für die KeylessEntry-Funktionalität im Rahmen
für die
Seitenscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Somit umgeben
die Spulen und/oder Antennen, die zum Öffnen des Fahrzeugs dienen,
beispielsweise die Seitenscheibe.
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In
einfacher Art und Weise genügt
es, wenn die Transponderspulen und/oder Antennen mit der ersten
Einrichtung für
deren bestimmungsgemäßen Betrieb
in Verbindung stehen.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß mit
lediglich einem statt wie bisher mit zwei Transpondern ein vereinfachtes
KeylessGo/Entry-System realisiert ist. Insbesondere ist die Notfahrfunktion
im Keyless-System enthalten. Umgekehrt kann mit Hilfe des Notfahr-Transponders
gleichzeitig ein einfaches KeylessGo/Entry-System verwirklicht werden. Es wird dabei
lediglich ein Transponder-System benötigt.
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Die
zweite Einrichtung, beispielsweise der elektronische Schlüssel, benötigt keine
Batterie für dessen
Betrieb, allenfalls für
eine eventuell zusätzliche
Funkfernbedienung. Desweiteren können
die bisherigen Keyless-Steuergeräte
zur Erzeugung der Weck- und/oder Abgrenzungsfelder eingespart werden.
Die Transponder-Basisstation kann in einem verdeckten Steuergerät verbaut
werden. Im sichtbaren Bereich wird dann nur noch ein Start/Stop-Taster o.
dgl. benötigt.
Insgesamt ist somit ein einfaches sowie betriebssicheres Schließsystem
realisiert, das trotz dieser Verbesserungen kostengünstig herzustellen
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
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1 ein
mit einem Schließsystem
ausgestattetes Kraftfahrzeug und
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2 ein
schematisches Blockschaltbild des Schließsystems mit einem Diagramm
zur Übertragung
der Signale.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 1 mit dem berechtigten Benutzer 2 zu
sehen. Das Kraftfahrzeug 1 ist für die Zugangsberechtigung mit
einem Schließsystem 3 als
Türschließsystem
versehen, das eine als eine Steuereinrichtung ausgebildete erste
Einrichtung 4 und eine zugehörige zweite Einrichtung 5 umfaßt. Die
zweite Einrichtung 5 ist in der Art eines elektronischen
Schlüssels,
eines Identifikations(ID)-Gebers, einer Chipkarte, einer Smartcard
o. dgl. ausgebildet. Die zweite Einrichtung 5 befindet sich
im Besitz des berechtigten Benutzers 2, womit dieser innerhalb
eines Wirkbereichs 8 Zugang zum Kraftfahrzeug 1 besitzt.
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Die
erste Einrichtung 4 besitzt wenigstens zwei Zustände, wobei
im ersten Zustand eine Verriegelung und im zweiten Zustand eine
Entriegelung der Autotüren 6 vorliegt.
Die beiden Einrichtungen 4, 5 besitzen zu deren
bestimmungsgemäßen Betrieb Mittel
zum Senden und/oder Empfangen von Signalen 7 in der Art
von Transpondern mittels einer insbesondere niederfrequenten elektromagnetischen
Trägerwelle.
Bei wenigstens einem dieser zwischen der zweiten Einrichtung 5 und
der ersten Einrichtung 4 übertragenen Signale 7 handelt
es sich um ein codiertes, elektromagnetisches Betriebssignal 14 (siehe 2).
Das codierte Betriebssignal 14 dient zur Authentikation
der zweiten Einrichtung 5, womit bei berechtigter zweiter
Einrichtung 5 nach positiver Auswertung des übertragenen
Betriebssignals 14 eine Änderung des Zustandes der ersten
Einrichtung 4 bewirkbar ist. Die Übertragung des codierten Betriebssignals 14 erfolgt
dann, wenn der berechtigte Benutzer 2 den Türgriff 16 an
der Autotüre 6 betätigt oder
sich dem Türgriff 16 annähert. Dadurch
wird die Entriegelung der Autotüren 6 entsprechend
der KeylessEntry-Funktionalität
ausgelöst.
Ebensogut kann die Übertragung
des codierten Betriebssignals 14 auch selbsttätig ohne
Mitwirkung des Benutzers 2 erfolgen, sobald dieser den
Wirkbereich 8 betritt, was jedoch im folgenden nicht näher betrachtet
wird. Schließt
der Benutzer 2 die Autotüren 6 von außen, so
erfolgt eine selbsttätige
Verriegelung der Autotüren 6.
Ebensogut kann die selbsttätige
Verriegelung der Autotüren 6 erfolgen,
nachdem der Benutzer 2 den Wirkbereich 8 verlassen
hat.
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Das
Schließsystem 3 stellt
weiterhin die Fahrberechtigung für
das Kraftfahrzeug 1 fest. Hierzu bewirkt die als Steuereinrichtung
ausgebildete erste Einrichtung 4 ebenfalls entsprechend
den beiden Zuständen
die Ent- und/oder Verriegelung des Zündschlosses oder der Lenkradverriegelung.
Ebensogut kann ein sonstiges funktionsrelevantes Bauteil des Kraftfahrzeugs 1 durch
die erste Einrichtung 4 dementsprechend angesteuert werden.
Beispielsweise kann dadurch eine Freigabe und/oder Sperrung einer Wegfahrsperre,
des Motorsteuergeräts
o. dgl. erfolgen. Die Übertragung
des codierten Betriebssignals 14 zur Authentikation der
zweiten Einrichtung 5 erfolgt dann, wenn der berechtigte
Benutzer 2 sich im Kraftfahrzeug 1 befindet und
einen elektrischen Schalter in der Art eines Start/Stop-Schalters 11 betätigt. Dadurch
wird der Start-Vorgang o. dgl. des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend
des bestimmungsgemäßen Betriebs
der Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen 7 für die KeylessGo-Funktionalität ausgelöst.
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Die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schließsystems
3 soll
nun anhand der
2 näher erläutert werden. Zunächst sendet
die erste Einrichtung
4 mittels eines Senders/Empfängers
9 als
Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen ein als Wecksignal
bezeichnetes erstes elektromagnetisches Signal
12 für die zugehörige zweite
Einrichtung
5, die einen entsprechenden Sender/Empfänger
10 als
Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen besitzt. Dadurch
wird die zweite Einrichtung
5 aus einem Ruhezustand mit
verringertem Energiebedarf in einen aktivierten Zustand für den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeführt. Nachfolgend wird
dann, wie bereits beschrieben, das dritte elektromagnetische Signal
als codiertes elektromagnetisches Betriebssignal
14 zur
Authentikation mittels der Sender/Empfänger
9,
10 zwischen
der ersten und der zweiten Einrichtung
4,
5 übertragen.
Das Signal
14 kann insbesondere aus mehreren Teilsignalen
bestehen und in einer bidirektionalen Kommunikation zwischen den
beiden Einrichtungen
4,
5 übertragen werden. Im Hinblick
auf nähere
Einzelheiten zur bidirektionalen Kommunikation an sich wird auch
auf die
DE 43 40 260
A1 verwiesen.
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Das
Wecksignal 12 kann beispielsweise eine Kennung zum Kraftfahrzeug-Typ
enthalten. Nach Empfang des Wecksignals 12 sind zunächst sämtliche
im Wirkbereich 8 befindliche zweite Einrichtungen 5,
die zum selben Kraftfahrzeug-Typ gehören, aktiviert. In einer weiteren
Ausgestaltung des Schließsystems 3 sendet
die erste Einrichtung 4 zwischen dem ersten Signal 12 und
dem dritten Signal 14 ein zweites elektromagnetisches Signal 13 zur zweiten
Einrichtung 5 als Selektionssignal, wie näher anhand
von 2 zu erkennen ist. Das zweite Signal 13 enthält eine
Information über
die nähere
Identität des
Kraftfahrzeugs 1. Dadurch wird bewirkt, daß lediglich
die tatsächlich
zur ersten Einrichtung 4 zugehörigen zweiten Einrichtungen 5 im
aktivierten Zustand verbleiben. Im aktivierten Zustand befindliche, nicht
zum Kraftfahrzeug 1 zugehörige zweite Einrichtungen werden
jedoch in den Ruhezustand zurückgeführt.
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Es
bietet sich an, die zur ersten Einrichtung 4 zugehörigen zweiten
Einrichtungen 5 in gruppenartige Linien einzuteilen. Bevorzugterweise
besitzt ein Kraftfahrzeug 1 zwei Linien, und zwar einen
ersten elektronischen Schlüssel
sowie Ersatzschlüssel
als erste Linie und einen zweiten elektronischen Schlüssel sowie
Ersatzschlüssel
als zweite Linie. Zweckmäßigerweise
weisen die Linien eine Rangfolge zur Durchführung der Authentikation auf,
so daß bei
Vorhandensein beider Linien im Wirkbereich 8 lediglich eine
Authentikation mit der ranghöheren
Linie, die entsprechend ausgewählt
wird, durchzuführen
ist. Das Selektionssignal 13 kann nun zusätzlich eine
Information zu den der ersten Einrichtung 4 zugeordneten
Linien enthalten, um dem Schließsystem 3 gegebenenfalls
eine Auswahl für
die Authentikation zu gestatten.
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Der
Transponder für
den Sender/Empfänger 9, 10 besitzt
eine erhöhte
Reichweite, und zwar derart daß der
bestimmungsgemäße Betrieb
der beiden Einrichtungen 4, 5 ermöglicht ist,
wenn die beiden Einrichtungen 4, 5 genügend nahe
beieinander sind. Die Reichweite des Transponders ist dabei so ausgelegt,
daß die
zweite Einrichtung 5 in etwa in der Position und/oder in
der unmittelbaren Nähe
der Position befindlich sein muß,
in der die jeweilige vom Schließsystem 3 bewirkbare
Funktion des Kraftfahrzeugs 1 durch den Benutzer 2 bedienbar
ist. Mit anderen Worten erstreckt sich für die KeylessGo-Funktion die Reichweite
in die Nähe
zum Fahrersitz 15 und für
die KeylessEntry-Funktionalität
in die Nähe
zu den Autotüren 6,
wie anhand von 1 zu erkennen ist, so daß der Benutzer 2 die
zweite Einrichtung 5 lediglich am Körper oder in Körpernähe tragen
muß. Andererseits
kann aufgrund der begrenzten Reichweite des Transponders für die Sender/Empfänger 9, 10 das bisher
notwendige Bereichsabgrenzungssignal entfallen, das zur Bestimmung
des Standortes der zweiten Einrichtung 5 in Bezug auf die
erste Einrichtung 4 dient, also ob die zweite Einrichtung 5 außerhalb
am Kraftfahrzeug 1 sowie gegebenenfalls an welcher Stelle
des Außenraums 23 und/oder
im Innenraum 22 des Kraftfahrzeugs 1 befindlich
ist. Dadurch ergibt sich zusätzlich
zur Vereinfachung des Schließsystems 3 auch
ein Zeitgewinn bei dessen Betrieb.
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Die
in 2 lediglich schematisch angedeuteten Transponderspulen 17, 18 für den Sender/Empfänger 9 stehen über Leitungen 20 mit
der ersten Einrichtung 4 für deren bestimmungsgemäßen Betrieb
in Verbindung. Hingegen ist in der zweiten Einrichtung 5 die
Transponderspule 19 in der zweiten Einrichtung 5 integriert.
Wie anhand von 1 weiterhin zu erkennen ist,
ist zweckmäßigerweise
die der Identifikation der zweiten Einrichtung 5 sowie
deren Positionsüberprüfung dienende
Transponderspule 17 für
die KeylessGo-Funktionalität
im Fahrersitz 16 angeordnet. Die Transponderspule 18 für die KeylessEntry-Funktionalität ist im
Rahmen für die
Seitenscheibe 21 an der Autotüre 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet.
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Anstelle
von Spulen 17, 18, 19, die mit den Transpondern
der Sender/Empfänger 9, 10 zusammenwirken,
können
auch Antennen verwendet werden. Dann ist ein Betrieb der Sender/Empfänger 9, 10 nicht
nur mit niederfrequenten elektromagnetischen Trägerwellen sondern auch mit
höheren
Frequenzen ermöglicht.
Dies kann Vorteile für
die Übertragungsgeschwindigkeit
zwischen den beiden Einrichtungen 4, 5 bringen.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Die
Erfindung umfaßt
weiterhin auch alle fachmännischen
Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann ein derartiges
Schließsystem
nicht nur im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung
für ein
sonstiges Türschloß, das sich
beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, möglich.
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- (berechtigter)
Benutzer
- 3
- Schließsystem
- 4
- erste
Einrichtung
- 5
- zweite
Einrichtung
- 6
- Autotüre
- 7
- Signal
- 8
- Wirkbereich
- 9
- Sender/Empfänger (in
der ersten Einrichtung)
- 10
- Sender/Empfänger (in
der zweiten Einrichtung)
- 11
- Start/Stop-Schalter
- 12
- (erstes)
Signal/Wecksignal
- 13
- (zweites)
Signal/Selektionssignal
- 14
- (drittes)
Signal/(codiertes) Betriebssignal
- 15
- Fahrersitz
- 16
- Türgriff
- 17
- Transponderspule
(im Fahrersitz)
- 18
- Transponderspule
(an der Seitenscheibe)
- 19
- Transponderspule
(in der zweiten Einrichtung)
- 20
- Leitung
- 21
- Seitenscheibe
- 22
- Innenraum
(vom Kraftfahrzeug)
- 23
- Außenraum
(vom Kraftfahrzeug)