DE102005056910A1

DE102005056910A1 - Integriertes System zum passiven Zugang und zum schlüssellosen Zugang per Fernsteuerung

Info

Publication number: DE102005056910A1
Application number: DE102005056910A
Authority: DE
Inventors: Riad Dearborn Heights Ghabra; Yi Ypsilanti Luo; Qingfeng Novi Tang
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2025-11-30
Also published as: DE102005056910B4; US7388466B2; US20060114100A1; GB2421107A; GB0523572D0; GB2421107B

Abstract

Ein Fahrzeug-Kommunikationssystem, das in dem Fahrzeug angebracht ist, und ein tragbarer Anhänger, der von einem Benutzer mitgeführt wird, werden geschaffen. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem umfasst einen Steuersignalgenerator, einen NF-Sender zum Aussenden eines NF-Wecksignals und einen HF-Sender zum Aussenden einer UHF-Zustandsnachricht, die Fahrzeugzustandsdaten enthält. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem sendet nach dem NF-Wecksignal ein Abfragesignal aus. Der tragbare Anhänger umfasst einen NF-Empfänger, der auf das NF-Wecksignal reagiert, eine Anhänger-Steuereinheit zum Bestimmen von Antwortdaten und einen HF-Sender zum Aussenden eines UHF-Antwortsignals, das die Antwortdaten enthält. Der tragbare Anhänger umfasst ferner einen HF-Empfänger zum Empfangen der Fahrzeugzustandsdaten, eine optische Anzeige, um die Fahrzeugzustandsdaten visuell wiederzugeben, und eine manuelle Eingabetaste zum Aktivieren der Anhänger-Steuereinheit, um eine Fernsteuernachricht zu erzeugen. Der HF-Sender in dem tragbaren Anhänger sendet ein UHF-Steuersignal aus, das die Fernsteuernachricht enthält. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem umfasst ferner einen HF-Empfänger, der auf das UHF-Steuersignal reagiert, und eine Basissteuereinheit zum Auslösen einer entsprechenden Fernsteuerfunktion in Reaktion auf das UHF-Steuersignal.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen bequeme und sichere Systeme zur Fernsteuerung von Kraftfahrzeugen und insbesondere ein drahtloses Kommunikationssystem, in das die Funktionen eines Zweiwege-Systems zur Fernsteuerung des schlüssellosen Zugangs und eines Systems zum passiven Zugang integriert sind.

Schlüssellose ferngesteuerte Zugangssysteme (RKE-Systeme, "Remote Keyless Entry"-Systeme) für Fahrzeuge werden bereits seit vielen Jahre verwendet. Diese Systeme bieten Sicherheit und Bequemlichkeit für einen Benutzer, der in ein Fahrzeug einsteigt oder aus diesem aussteigt. Einige der typischen Merkmale, die von diesen Systemen angeboten werden, ermöglichen dem Benutzer, per Fernsteuerung Türen zu verriegeln/zu entriegeln und Fahrzeugdiebstahlssysteme scharf zu stellen/zu entschärfen. Außerdem stehen kommerziell die Möglichkeiten zu Verfügung, den Motor per Fernsteuerung anzulassen und nach dem Anlassen die Temperatur der Klimaanlage per Fernsteuerung einzustellen. Typische RKE-Systeme verwenden einen Schlüsselanhänger mit einem Hochfrequenz-Sender (HF-Sender), der zu einer im Fahrzeug befindlichen Basisstation sendet. Wenn sich der Benutzer im Empfangsbereich befindet, betätigt er einen entsprechenden Knopf auf dem Schlüsselanhänger, um z. B. einen Befehl zum Verriegeln, Entriegeln oder Anlassen des Motors zu senden. Bei Systemen zum Anlassen per Fernsteuerung wird typischerweise eine Zweiwege-Kommunikation verwendet, so dass der Benutzer, der den tragbaren Anhänger mit sich führt, über den Zustand des Fahrzeuges (z. B. Betriebszustand des Motors, Verriegelungszustand der Türen und Temperaturbedingungen) informiert werden kann. Deswegen enthält ein Zweiwege-Anhänger eine optische Anzeige (z. B. LED-Anzeigeleuchten oder ein graphisches LCD-Anzeigefeld), um die Informationen an den Benutzer zu übermitteln.

Ein Nachteil dieses Typs des Systems besteht darin, dass der Benutzer den Schlüsselanhänger per Hand betätigen muss, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Bei einem Versuch, diesen Nachteil zu eliminieren, werden passive Zugangssystem, die freihängig arbeiten, eingeführt. Um einen übermäßigen Batterieverbrauch durch periodische Funkübertragungen von dem Anhänger zu vermeiden, wird die Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug gewöhnlich von dem Fahrzeug erfasst, das dann den Ruhezustand des Anhängers beendet (den Anhänger weckt), um eine Sicherheitsprüfung auszuführen, bevor eine Funktion des passiven Zugangs betätigt wird. Es ist bekannt, dass z. B. das Vorhandensein eines Benutzers erfasst wird, der versucht, Zugang zu einem verriegelten Fahrzeug über eine bestimmte Tür zu erlangen, indem das Anheben des Türgriffs erfasst wird. Unter Verwendung eines drahtlosen Niederfrequenz-Signals (NF-Signals) fragt das Fahrzeug dann der Bereich um die Tür nach einem Schlüsselanhänger ab, der einen gültigen Sicherheitskenncode enthält.

Eine Datenübertragung für einen passiven Zugang wirkt über einen viel kürzeren Bereich als eine RKE-Datenübertragung (z. B. 1 Meter im Unterschied zu 30 Metern). Deswegen wird ein NF-Signal (z. B. 134 kHz) für den passiven Zugang verwendet, während ein HF-Signal mit viel höherer Frequenz (z. B. 315 MHz oder 433 MHz) für RKE verwendet wird, da das NF-Signal über einen viel kürzeren Bereich abklingt. Außerdem sind Transponder, die bei NF-Frequenzen betrieben werden, in einfacher Weise verfügbar. Die hier verwendeten NF-Frequenzen liegen im Bereich von etwa 30 kHz bis etwa 300 kHz. HF-Signale, die in RKE-Systemen verwendet werden, liegen typischerweise im UHF-Band von etwa 300 MHz bis etwa 3 GHz.

Sicherheitskenncodes zum Bestätigen eines bestimmten Anhängers (fob) zum Zugriff auf eine Funktion des passiven Zugangs enthalten typischerweise eine fortlaufende Codeverschlüsselung, um Angriffe zum Codediebstahl und zur Codeweiterleitung von möglichen Dieben zu verhindern. Wegen der niederfrequenten Signale, die von Systemen zum passiven Zugang verwendet werden, erfolgt der Informationsaustausch von Abfrage- und Antwortsignalen, die von einem System mit fortlaufenden Code verwendet werden, unter Verwendung einer Datenrate, die niedriger ist als die Datenrate zum Ausführen eines ähnlichen Informationsaustausches bei RKE-Systemen unter Verwendung von HF-Signalen. Eine niedrige Datenrate kann Probleme zur Folge haben, da ein Anhänger, der von einem Benutzer mitgeführt wird, rasch bestätigt werden muss, nachdem begonnen wurde, den Türgriff anzuheben, so dass ein Türentriegelungsmechanismus aktiviert werden kann, bevor der Türgriff über eine geeignete Position hinweg bewegt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein integriertes System zum passiven Zugang und zum schlüssellosen Zugang per Fernsteuerung zu schaffen, das aufgrund der Integration der Funktionalität eines Systems zum passiven Zugang und eines Zweiwege-RKE-Systems, das eine aktive Anzeige besitzt, die Vorteile einer größeren Bequemlichkeit, schnellerer Reaktionszeiten und verbesserter Sicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 10. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein integriertes System zum passiven Zugang und zum schlüssellosen Zugang per Fernsteuerung für ein Fahrzeug geschaffen, wobei das System ein Fahrzeug-Kommunikationssystem, das in dem Fahrzeug angebracht ist, und einen tragbaren Anhänger zum Mitführen durch einen Benutzer enthält. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem umfasst einen Steuerimpulsgenerator, einen NF-Sender, der auf den Steuerimpulsgenerator reagiert, um ein NF-Wecksignal (NF-Signal zum Beendigen eines Ruhezustands) auszusenden, und einen HF-Sender, um eine UHF-Zustandsnachricht, die Fahrzeugzustandsdaten enthält, an den tragbaren Anhänger auszusenden. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem sendet nach dem NF-Wecksignal ein Abfragesignal an den tragbaren Anhänger. Der tragbare Anhänger umfasst einen NF-Empfänger, der auf das NF-Wecksignal anspricht, eine Anhänger-Steuereinheit zum Bestimmen von Antwortdaten gemäß dem Abfragesignal und einen HF-Sender zum Aussenden eines UHF-Antwortsignals, das Antwortdaten enthält. Der tragbare Anhänger umfasst ferner einen HF-Empfänger zum Empfangen der Fahrzeugzustandsdaten, eine optische Anzeige, um die Fahrzeugzustandsdaten visuell wiederzugeben, und eine Taste zur manuellen Eingabe für die Aktivierung der Anhänger-Steuereinheit, um eine Fernsteuerungsnachricht zu erzeugen. Der HF-Sender in dem tragbaren Anhänger sendet ein UHF-Steuersignal, das die Fernsteuerungsnachricht enthält. Das Fahrzeug-Kommunikationssystem umfasst ferner einen HF-Empfänger, der auf das UHF-Steuersignal anspricht, und eine Basissteuereinheit zum Auslösen einer entsprechenden Fernsteuerungsfunktion in Reaktion auf das UHF-Steuersignal.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 einen schematischen Blockschaltplan einer bevor zugten Ausführungsform eines integrierten Zweiwege-Systems zum schlüssellosen Zugang per Fernsteuerung (RKE) und zum passiven Zugang gemäß der Erfindung;
2 ein Zeitablaufdiagramm von Signalabläufen bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 einen Ablaufplan zur Erläuterung eines bevorzugten Verfahrens der Erfindung;
4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung von Signalabläufen bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
5 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung von Signalabläufen bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung; und
6 einen schematischen Blockschaltplan von modifizierten Abschnitten eines tragbaren Anhängers und einer Fahrzeug-Basisstation zum Schaffen einer NF/HF-Sicherheitsfunktionalität.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Fahrzeug 10 eine Basisstation oder ein Fahrzeug-Kommunikationsmodul 11 zum Datenaustausch mit einem tragbaren Fernsteuerungsanhänger 12. Die Basisstation 11 enthält eine Mikrosteuereinheit 13, die mit einem NF-Sender 14 gekoppelt ist, einen HF-Empfänger 15 und einen HF-Sender 16. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung können zusätzliche NF-Sender oder NF-Antennen vorgesehen sein, wie etwa ein NF-Sender 17. Die zusätzlichen Sender oder Antennen können z. B. in dem Fahrzeug 10 entfernt von der Basisstation 11 an einer Zugangszone angeordnet sein, die von einem System zum passiven Zugang überwacht wird. Ein einzelner NF-Sender 14 kann außerdem mehrere NF-Antennen, die sich an entsprechenden Orten in dem Fahrzeug befinden, verwenden, wie etwa eine NF-Antenne 20, die in der Basisstation 11 platziert ist, und eine NF-Antenne 21, die nahe an einem Türmodul 22 im Fahrzeug 10 angeordnet ist (z. B. im Gehäuse eines Seitenspiegels). Das Türmodul 22 ist mit der Mikrosteuereinheit 13 verbunden und kann vorzugsweise einen Erfassungsschalter zum Erfassen des Anhebens eines Türgriffs und einen Leistungsverriegelungsmechanismus zum Verriegeln und Entriegeln einer entsprechenden Türverriegelung per Fernsteuerung enthalten. Wenn ein separater NF-Sender 17 verwendet wird, ist eine NF-Antenne 23 mit diesem gekoppelt.
Eine HF-Antenne 24 ist mit einem HF-Empfänger 15 sowie über eine Anpassungsschaltung 25 mit dem HF-Sender 16 verbunden. Die Mikrosteuereinheit 13 in der Basisstation 11 ist mit der Motorsteuereinheit 26 zum Steuern eines Motors 27 verbunden. Das Türmodul 22 und die Motorsteuereinheit 26 wirken als Funktionsbetätigungselemente zum Realisieren von RKE-Befehlen, die von der Mikrosteuereinheit 13 der Basisstation empfangen werden. Die Mikrosteuereinheit 13 empfängt Fahrzeugzustandsdaten von der Motorsteuereinheit 26 (die z. B. bestätigen, dass der Motor in Reaktion auf einen Motoranlassbefehl per Fernsteuerung erfolgreich angelassen wurde) und vom Türmodul 22 (die z. B. das Verriegeln der Fahrzeugtüren bestätigen). Die Fahrzeugzustandsdaten können in einer Fahrzeugzustandsnachricht als Teil einer Bestätigung, die z. B. der Ausführung von bestimmten RKE-Befehlen folgt, an den tragbaren Anhänger 12 gesendet werden.
Der tragbare Anhänger 12 enthält eine Mikrosteuereinheit 30, die mit den Eingabetasten 31 verbunden ist, die typischerweise separate Drucktasten zum Aktivieren von RKE-Befehlen zum Verriegeln und Entriegeln von Türen, zum An lassen und Anhalten eines Motors per Fernsteuerung, zum Auslösen eines Panikalarms u. a. enthalten. Ein HF-Sender 32 ist über eine Anpassungsschaltung 34 mit einer Antenne 33 gekoppelt. RKE-Befehle, die durch Niederdrücken einer Drucktaste 31 ausgelöst werden, werden durch den HF-Sender 32 und die Antenne 33 gesendet. Ein HF-Empfänger 35 ist mit einer Antenne 33 und der Mikrosteuereinheit 30 verbunden, um UHF-Zustandsnachrichten, die von der Basisstation 11 gesendet werden, zu empfangen, wie etwa der Betriebszustand des Motors für eine Anlassfunktion per Fernsteuerung. Eine Anzeige 36 ist mit der Mikrosteuereinheit 30 verbunden, um Daten des Fahrzeugzustands aus einer Zustandsnachricht für einen Benutzer anzuzeigen.
Ein NF-Empfänger 37 ist mit der Mikrosteuereinheit 30 und einer NF-Antenne 38 verbunden, um Wecksignale zu erfassen, die vom Fahrzeug 10 gesendet werden. Eine Batterie 39 im Anhänger 12 liefert elektrische Energie an alle anderen Komponenten des Anhängers 12 während des normalen Betriebs.
Im Betrieb beginnt eine typische Folge des passiven Zugangs dann, wenn ein Türgriffschalter im Türmodul 22 einen Steuersignalimpuls erzeugt, der an die Mikrosteuereinheit 30 geliefert wird, was die Ausführung einer Funktion der Steuersignalerzeugung in der Mikrosteuereinheit 30 zur Folge hat. In Reaktion auf die Steuersignalerzeugung wird der NF-Sender 14 aktiviert, um ein NF-Wecksignal zu erzeugen, um den Empfänger 12 im Anhänger 12 über die Antennen 20 und 28 zu aktivieren. Das NF-Wecksignal wird außerdem verwendet, um den Anhänger anhand derjenigen Antenne 20 oder 21, die im Anhänger 12 das stärkste NF-Wecksignal erzeugt, zu orten. Das NF-Wecksignal besitzt ein bekanntes Format, das einen Operationscode zum Kennzeichnen des Signals als ein Wecksignal sowie außerdem vorzugsweise eine Antennenkennung enthält, die für die Antenne, die zum Übertragen jedes NF-Wecksignals verwendet wird, eindeutig ist. Eine Ortung des Anhängers ist erforderlich, um sicherzustellen, dass eine Person, die einen berechtigten Anhänger mit sich führt, sich in geeigneter Weise in dem Bereich befindet, in dem die passive Funktion angefordert wird (sich z. B. für eine Funktion des passiven Zugangs außerhalb der Tür mit dem auslösenden Türgriff oder für eine Funktion zum passiven Anlassen des Motors in dem Fahrgastraum befindet).
Der NF-Empfänger 37 enthält vorzugsweise eine Schaltungsanordnung zum Messen einer Anzeige der Empfangssignalsstärke (RSSI), bei der das NF-Wecksignal empfangen wird. Die aus dem Ruhezustand erweckte Mikrosteuereinheit 30 speichert die RSSI-Daten als Teil der Antwortdaten, die an die Basisstation 11 zurück zu senden sind. Nachdem der HF-Empfänger 35 ebenfalls aus dem Ruhezustand erweckt wurde, wird er aktiviert, um ein erwartetes Abfragesignal von der Basisstation 11 als Teil einer herkömmlichen Abfrage/Antwort-Bestätigungsfolge zu empfangen. Die Mikrosteuereinheit 13 in der Basisstation 11 erzeugt z. B. eine willkürliche Zahl, die als eine Ausgangszahl bei einer geheimen mathematischen Transformation verwendet werden soll, die der Mikrosteuereinheit 30 im Anhänger 12 ebenfalls bekannt ist. Der HF-Sender 16 in der Basisstation 11 wird verwendet, um ein UHF-Abfragesignal, das die willkürliche Zahl enthält, zu senden. Der HF-Empfänger 35 im Anhänger 12 empfängt das UHF-Abfragesignal und die Mikrosteuereinheit 30 bewirkt an der willkürlichen Zahl die bekannte mathematische Transformation. Die sich ergebende transformierte Zahl ist gemeinsam mit dem RSSI-Signal und einer Anhängerkennung in Antwortdaten enthalten, die in ein UHF-Antwortsignal aufgenommen werden, das über den HF-Sender 32 und die Antenne 33 gesendet wird. Das UHF-Abfragesignal und das UHF-Antwortsignal werden mit einer viel geringeren Zeitverzögerung gesendet als dann, wenn sie bei der niedrigeren Frequenz gesendet werden würden. Die Abfrage und die Antwort können beide z. B. bei 9,6 kBaud gesendet werden. Das UHF-Antwortsignal wird über die Antenne 24 in der Basisstation 11 vom HF-Empfänger 15 empfangen und wird auf bekannte Weise durch die Mikrosteuereinheit 13 verarbeitet. Die Mikrosteuereinheit 13 prüft z. B. die transformierte Zahl, die vom Anhänger 12 empfangen wurde, mit ihren eigenen Ergebnissen der Transformation und erklärt das UHF-Antwortsignal als gültig, wenn die transformierten Zahlen übereinstimmen.
Der Anhänger 12 und die Basisstation 11 arbeiten außerdem, um Funktionen des schlüssellosen Zugangs per Fernsteuerung in herkömmlicher Weise bereitzustellen. Wenn ein Benutzer eine manuelle Eingabetaste (d. h. eine Drucktaste) 31 für eine gewünschte Fernsteuerungsfunktion drückt, wird somit ein UHF-Steuersignal, das eine Fernsteuerungsnachricht mit einer entsprechenden Funktionskennung und eine im Voraus zugewiesene Anhängerkennung enthält, gesendet. Wenn die Basisstation 11 ein UHF-Steuersignal empfängt, bestätigt sie die Anhängerkennung und Sicherheitscodes und löst dann die Fernsteuerungsfunktion über eine Fahrzeugnachricht aus, die von der Basisstation-Steuereinheit 13 an eine Betätigungseinrichtung, wie etwa das Türmodul 22, oder an die Motorsteuereinheit 26 gesendet wird. Typische Fernsteuerungsbefehle enthalten das Verriegeln aller Türen, das Entriegeln der Fahrertür, das Entriegeln aller Türen, das Entriegeln des Kofferraums, das Aktivieren eines Panikalarms, das Anlassen eines Motors, das Aktivieren einer Klimasteuerung, das Deaktivieren eines Motors, das Deaktivieren einer Klimasteuerung und die Anforderung, dass Fahrzeugzustandsdaten in einer UHF-Zustandsnachricht bereitgestellt werden.
Eine Zweiwege-RKE-Kommunikation kann durch die Mikrosteu ereinheit 13 automatisch ausgelöst werden, nachdem bestimmte Fernsteuerungsaktionen ausgeführt wurden, um die Zustandsdaten (z. B. Betriebszustand des Motors oder Verriegelungszustand der Türen) in einer UHF-Zustandsnachricht bereitzustellen. Die Zustandsnachricht wird vom HF-Empfänger 15 über die Antenne 24 zur Antenne 33 und den HF-Empfänger 35 gesendet und enthält vorzugsweise eine Kennung zur geeigneten Adressierung des Anhängers 12, so dass Informationen, die an der Anzeige 36 dargestellt werden, dem richtigen Fahrzeug entsprechen. Die UHF-Zustandsnachricht kann außerdem bestätigt werden, indem ein Fernsteuerungsabfragesignal vom Anhänger 12 gesendet wird.
2 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform zum Orten eines Anhängers in einer Signalfolge zum passiven Zugang, wobei festgestellt werden soll, ob sich der Anhänger außerhalb des Fahrzeuges in der Nähe einer bestimmten Tür befindet (d. h. wenn eine Anforderung zur Türentriegelung durch ein Steuersignal vom Anheben eines Türgriffs ausgelöst wird) oder im Fahrzeug befindet (d. h. eine Signalfolge zum passiven Anlassen des Motors wird durch einen Benutzer ausgelöst, indem er einen Motoranlassschalter im Fahrzeug drückt). Ein erstes Wecksignal 40 wird von einer ersten Antenne erzeugt, die vorzugsweise zu einem ersten Bereich in Bezug auf das Fahrzeug sendet (z. B. außerhalb des Fahrzeugs in der Nähe einer bestimmten Tür oder einer anderen Öffnung, wie etwa ein Kofferraum). Nach Abwarten einer ausreichenden Zeitspanne, um das Erwachen des Anhängers zuzulassen, sendet die Basisstation ein Abfragesignal 41 über den HF-Sender und die Antenne der Basisstation. Wenn sich der Anhänger tatsächlich in dem ersten Bereich befindet, in den vorzugsweise gesendet wird, sendet der HF-Sender des Anhängers nach dem Empfangen des Abfragesignals und dem Formulieren von Antwortdaten ein UHF-Antwortsignal 42. Wenn sich der Anhänger in dem Bereich befindet, enthält die Antwort RSSI-Daten, die einen starken Empfang angeben. Wenn er sich außerhalb des ersten Bereichs befindet, werden die RSSI-Daten ein schwaches Signal wiedergeben. Wenn sich der Anhänger nicht nahe genug am Zielbereich befindet, wird das Wecksignal nicht empfangen und es gibt überhaupt keine Antwort auf das Abfragesignal. Um einen zusätzlichen Ort abzufragen, wird ein NF-Wecksignal über eine zweite NF-Antenne, die vorzugsweise zu einem zweiten Bereich sendet (z. B. der Innenraum des Fahrzeugs), gesendet. Nach einer ausreichenden Zeitspanne, um ein Erwachen eines Anhängers zuzulassen, wird ein UHF-Abfragesignal 44 über den HF-Sender in der Basisstation gesendet. Wenn ein Anhänger an dem gewünschten Ort, der abgefragt wird, erwacht, wird ein UHF-Antwortsignal 45 von dem HF-Sender des Anhängers zum HF-Empfänger der Basisstation gesendet.
Ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung ist in 3 genauer gezeigt. Das ist lediglich ein mögliches Verfahren, wobei einem Fachmann viele Modifikationen erscheinen werden. Im Schritt 50 wird ein Steuerereignis erzeugt, das eine Anforderung für eine Funktion des passiven Zugangs angibt (z. B. das Anheben eines Türgriffs oder das Drücken eines Anlasserknopfs im Fahrzeug). Ein NF-Wecksignal mit einer entsprechenden Antennenkennung wird im Schritt 51 von der ersten Antenne gesendet. Am Punkt 52 wird entschieden, ob in dem Bereich, der von der ersten Antenne abgefragt wird, tatsächlich ein Anhänger vorhanden ist. Wenn das NF-Abfragesignal im Schritt 52 empfangen wird, misst der Anhänger ein RSSI-Signal und bestimmt im Schritt 53 die Antennenkennung. Unabhängig davon, ob das Wecksignal empfangen wird, wird ein UHF-Abfragesignal von der Basisstation gesendet, wie in den Schritten 54 und 55 gezeigt ist. Wenn das UHF-Abfragesignal von einem Anhänger empfangen wird, bestimmt der Anhänger Antwort daten und sendet im Schritt 56 ein UHF-Antwortsignal. Im Schritt 57 speichert die Basisstation die Antwortdaten. Wenn kein Anhänger geweckt wurde oder ein erweckter Anhänger kein gültiges Antwortsignal sendet, wird im Schritt 58 das Fehlen einer Antwort erfasst.
Nach dem Speichern von Antwortdaten im Schritt 57 oder dem Erfassen, dass im Schritt 58 keine Antwort empfangen wurde, sendet die Basisstation im Schritt 60 ein zweites NF-Wecksignal von der zweiten Antenne. Wenn das zweite NF-Wecksignal im Schritt 61 von einem Anhänger empfangen wird, bestimmt der Anhänger im Schritt 62 RSSI-Daten und die Antennenkennung. Ein UHF-Abfragesignal wird gesendet, wie in den Schritten 63 und 64 gezeigt ist (wobei lediglich ein Abfragesignal gesendet wird). Wenn ein Anhänger vorhanden ist, bestimmt er im Schritt 65 Antwortdaten und sendet ein UHF-Antwortsignal. Die Basisstation speichert die Antwortdaten im Schritt 66 oder erfasst im Schritt 67 das Fehlen einer Antwort.
Im Schritt 68 wird geprüft, ob von einem Anhänger eine gültige Antwort empfangen wurde. Wenn das nicht der Fall ist, endet der Prozess oder es kann im Schritt 69 eine Hilfsprozedur für schlüssellosen Betrieb ausgeführt werden, die in Verbindung mit 6 genauer beschrieben wird. Wenn wenigstens eine gültige Antwort erfasst wurde, wird im Schritt 70 geprüft, ob eine gültige Antwort lediglich in Reaktion auf das NF-Wecksignal, das von der ersten Antenne gesendet wurde, empfangen wurde. Wenn das der Fall ist, ist klar, dass sich die Person, die den Anhänger mitführt, in dem Bereich befindet, der von der ersten Antenne abgefragt wird (d. h. im Bereich 1). Wenn die angeforderte Funktion des passiven Zugangs dem Bereich 1 entspricht, wird sie im Schritt 71 ausgeführt (es wird z. B. eine Tür entriegelt, die dem Bereich der ersten Antenne entspricht).
Wenn die einzige gültige Antwort nicht dem ersten NF-Wecksignal entspricht, wird im Schritt 72 geprüft, ob die einzige gültige Antwort in Reaktion auf das NF-Wecksignal erfolgte, das von der zweiten Antenne gesendet wurde. Wenn das der Fall ist, ist klar, dass sich die Person, die den Anhänger mitführt, in dem Bereich befindet, der von der zweiten Antenne abgefragt wird (d. h. im Bereich 2). Wenn die angeforderte Funktion des passiven Zugangs dem Bereich 2 entspricht, wird sie im Schritt 7 ausgeführt. Wenn zwei gültige Antworten empfangen werden, erfolgt im Schritt 74 ein Vergleich zwischen den Signalstärken, die durch die beiden Antworten angegeben werden. Wenn die Empfangssignalstärke des ersten NF-Wecksignals größer als die zweiten RSSI-Daten ist, kann im Schritt ein angeforderter Befehl des passiven Zugangs für den ersten Bereich ausgeführt werden, wobei andernfalls im Schritt 73 ein angeforderter Befehl des passiven Zugangs für den zweiten Bereich ausgeführt werden kann.
4 zeigt eine alternative Nachrichtenfolge, wobei sich die Bereiche, die von entsprechenden NF-Antennen abgefragt werden, nicht überlappen. Deswegen können ein erstes NF-Wecksignal 80 und ein zweites NF-Wecksignal 81 gleichzeitig ausgesendet werden. Da jedes NF-Wecksignal eine Antennenkennung enthält, kann die Basisstation ermitteln, welche Antenne den Anhänger geweckt hat. Daraufhin werden lediglich ein einzelnes Abfragesignal 83 und ein einzelnes Antwortsignal 83 benötigt. Die Verwendung einer Antennenkennung erfolgt in den Ausführungsformen, die in 2 gezeigt sind, optional, sie ist jedoch in der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, zwingend erforderlich.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann eine Abfrage- und Antwortfolge dann vermieden werden, wenn durch ein bestimmtes NF-Wecksignal kein Anhänger geweckt wurde. Somit wird ein erstes Wecksignal 84 von einer ersten NF-Sendeantenne gesendet und wenn ein Anhänger geweckt wird, wird ein Bestätigungssignal 85 von dem HF-Sender des Anhängers gesendet. Diese Bestätigungsnachricht kann ebenfalls die RSSI-Daten enthalten. Daraufhin werden ein UHF-Abfragesignal 86 und ein UHF-Antwortsignal 87 ausgetauscht. Zusätzliche Antennenstandorte können bei Bedarf in ähnlicher Weise abgefragt werden. Wenn nach dem ersten Wecksignal kein Bestätigungssignal empfangen wird, kann sofort ein zweites Wecksignal zum Abfragen des zweiten Bereichs ausgesendet werden.
Wenn nach keinem der NF-Wecksignale eine gültige Antwort empfangen wird, ist es möglich, dass sich ein berechtigter Anhänger am korrekten Ort befindet, seine Batterie jedoch leer ist und der Anhänger nicht erwachen kann. Um eine Hilfsprozedur im batterielosen Zustand auszuführen, kann ein kombiniertes System für RKE/passiven Zugang mit zusätzlichen Komponenten, das in 6 gezeigt ist, geschaffen werden. Im Anhänger 12 wird die NF-Empfangsfunktion durch einen Transponder 90 ausgeführt, der sowohl einen Empfänger als auch einen Sender sowie eine Schaltungsanordnung zum Speichern von Energie von einem extern abgestrahlten Signal enthält. Derartige Transponder werden in Systemen zur Motorblockierung bereits weit verbreitet verwendet. Das NF-Wecksignal besitzt eine ausreichende Stärke und Dauer, dass dann, wenn sich der Transponder 90 in einem Zielbereich befindet, eine ausreichende elektrische Ladung zum Versorgen des Transponders 90 angesammelt wird, um eine NF-Antwort über einen internen NF-Sender zu übertragen, damit eine Funktion des passiven Zugangs in bekannter Weise ausgeführt werden kann. Ein NF-Empfänger 91 ist in einer Basisstation 11 vorgesehen, um ein NF-Antwortsignal vom Transponder 90 zu empfangen und NF-Antwortdaten an die Mikrosteuereinheit 13 bereitzustellen. Der NF-Empfänger 91 ist mit Antennen 20 und 21 verbunden. Ein Schalter 92 kann für eine gemeinsame Nutzung der Antennen 20 und 21 durch den NF-Sender und den NF-Empfänger 91 vorgesehen sein.
In Anbetracht der vorhergehenden Beschreibung hat die vorliegende Erfindung die geringe Funktionsreichweite und die Möglichkeit der Beendigung eines Ruhezustands eines NF-Systems aufrechterhalten, während die Vorteile der höheren Datenrate und des Widerstands eines NF-Systems gegen Weiterleitungsangriffe genutzt werden.

Claims

Integriertes System zum passiven Zugang und zum schlüssellosen Zugang per Fernsteuerung für ein Fahrzeug (10), mit einem Fahrzeug-Kommunikationssystem, das in dem Fahrzeug (10) angebracht ist, und einem tragbaren Anhänger (12), der von einem Benutzer mitgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug-Kommunikationssystem einen Steuersignalgenerator, einen NF-Sender (14), der auf den Steuersignalgenerator reagiert, um ein NF-Wecksignal (40) auszusenden, und einen HF-Sender (16), der eine UHF-Zustandsnachricht mit Fahrzeugzustandsdaten an den tragbaren Anhänger (12) aussendet, umfasst und nach dem NF-Wecksignal (40) ein Abfragesignal zu dem tragbaren Anhänger (12) aussendet, der tragbare Anhänger (12) umfasst: – einen NF-Empfänger (37), der auf das NF-Wecksignal (40) reagiert, – eine Anhänger-Steuereinheit (30) zum Festlegen von Antwortdaten gemäß dem Abfragesignal, – einen HF-Sender (32) zum Aussenden eines UHF-Antwortsignals (42), das die Antwortdaten enthält, – einen HF-Empfänger (35) zum Empfangen der Fahrzeugzustandsdaten, – eine optische Anzeige (36), um Fahrzeugzustandsdaten visuell wiederzugeben, und – eine Eingabetaste (31) zum Aktivieren der Anhänger-Steuereinheit (30), um eine Fernsteuernachricht zu erzeugen, der HF-Sender (32) in dem tragbaren Anhänger (12) ein UHF-Steuersignal, das die Fernsteuernachricht enthält, aussendet, und das Fahrzeug-Kommunikationssystem einen HF-Empfänger (15), der auf das UHF-Steuersignal reagiert, sowie eine Basissteuereinheit (13) zum Auslösen einer entsprechenden Fernsteuerfunktion in Reaktion auf das UHF-Steuersignal umfasst.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfragesignal (41) ein UHF-Signal enthält, das durch den HF-Sender (16) in dem Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgesendet wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der NF-Sender Signalstärkedaten des NF-Wecksignals (40) bestimmt und diese Signalstärkedaten über den HF-Sender (32) in dem tragbaren Anhänger (12) an das Fahrzeug-Kommunikationssystem aussendet.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalstärkedaten in dem UHF-Antwortsignal (42) enthalten sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug-Kommunikationssystem mehrere Antennen (20, 38) des NF-Senders (14) an entsprechenden Orten des Fahrzeuges (10) enthält, ein entsprechendes NF-Wecksignal (40) von jeder entsprechenden Antenne des NF-Senders (14) ausgesendet wird, der NF-Empfänger (37) entsprechende Signalstärkedaten von jedem der NF-Wecksignale (40) bestimmt und der HF-Sender (32) in dem tragbaren Anhänger (12) die entsprechenden Signalstärkedaten zu dem Fahrzeug-Kommunikationssystem aussendet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der tragbare Anhänger (12) eine Batterie (39) zum Versorgen der Anhänger-Steuereinheit (30), des HF-Empfängers (35) und des HF-Senders (32) umfasst, der NF-Empfän ger (37) in dem tragbaren Anhänger (12) einen Transponder (90) enthält, der anhand von Energie von einem extern abgestrahlten Signal im NF-Bereich empfangen und senden kann, das Fahrzeug-Kommunikationssystem in Reaktion auf das Fehlen des UHF-Antwortsignals (42) ein NF-Abfragesignal an den Transponder (90) aussendet und der Transponder (90) in Reaktion auf das Abfragesignal ein NF-Antwortsignal aussendet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug-Kommunikationssystem mit einer Motorsteuereinheit (26) in dem Fahrzeug (10) gekoppelt ist und die Fernsteuerfunktion eine Funktion zum Anlassen des Motors per Fernsteuerung enthält.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuereinheit (26), nachdem das Fahrzeug-Kommunikationssystem das UHF-Steuersignale zum Auslösen der Funktion zum Anlassen des Motors per Fernsteuerung empfangen hat, einen Motorzustand an das Fahrzeug-Kommunikationssystem sendet und das Fahrzeug-Kommunikationssystem den Motorzustand in die UHF-Zustandsnachricht aufnimmt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernsteuerfunktion eine Türverriegelungsfunktion enthält und das Fahrzeug-Kommunikationssystem einen Türverriegelungszustand in die UHF-Zustandsnachricht aufnimmt.
Verfahren zum Betreiben eines kombinierten Zweiwege-Systems zum RKE-Zugang/passiven Zugang, das einen tragbaren Anhänger (12), der von einem Benutzer mitgeführt wird, und eine Fahrzeug-Basisstation (11), die in dem Fahrzeug (10) angebracht ist, verwendet, wobei der tragbare Anhänger (12) eine optische Anzeige (36) zum Anzeigen von Fahrzeugzustandsinformationen enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte Veranlassen einer Wechselwirkung zwischen einem Benutzer und dem Fahrzeug (10), um ein Steuersignalereignis zu erzeugen; Aussenden eines NF-Wecksignals (40) von der Fahrzeug-Basisstation (11) an den tragbaren Anhänger (12) in Reaktion auf das Steuersignalereignis; Aussenden eines UHF-Abfragesignals (41) von der Fahrzeug-Basisstation (11) an den tragbaren Anhänger (12); Bestimmen von Antwortdaten in dem tragbaren Anhänger (12) in Reaktion auf das UHF-Abfragesignal (41); Aussenden eines UHF-Antwortsignals (42), das die Antwortdaten enthält, von dem tragbaren Anhänger (12) an die Fahrzeug-Basisstation (11); Aussenden einer UHF-Fernsteuernachricht von dem tragbaren Anhänger (12) an die Fahrzeug-Basisstation (11) in Reaktion auf die manuelle Aktivierung eines entsprechenden Schalterelements an dem tragbaren Anhänger (12); und Aussenden einer UHF-Zustandsnachricht, die die Fahrzeugzustandsdaten enthält, von der Fahrzeug-Basisstation (11) an den tragbaren Anhänger (12).
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Bestimmen durch den tragbaren Anhänger (12) einer Signalstärke, bei der das NF-Wecksignal (40) empfangen wird, wobei Daten, die die Signalstärke repräsentieren, durch den tragbaren Anhänger (12) an die Fahrzeug-Basisstation (11) ausgesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein NF-Empfänger (37) in dem tragbaren Anhänger (12) einen Transponder (90) enthält, der anhand von Ener gie aus einem extern abgestrahlten Signal im NF-Bereich empfangen und senden kann, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: in Reaktion auf die Tatsache, dass kein gültiges UHF-Antwortsignal (42) empfangen wird, Aussenden eines NF-Abfragesignals an den Transponder (90); und Aussenden eines Transponder-basierten NF-Antwortsignals von dem tragbaren Anhänger (12) an die Fahrzeug-Basisstation (11) in Reaktion auf das NF-Abfragesignal.