DE102004011655A1 - Driving authorization system, associated authentication element and energy supply method - Google Patents

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Michael Geber
Horst Dipl.-Ing. Hahn
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrberechtigungssystem (10) mit einer fahrzeugseitigen Erkennungseinheit (2) und mindestens einem tragbaren Authentifikationselement (1) mit einer elektronischen Schaltung (4) sowie ein zugehöriges Authentifikationselement und Energieversorgungsverfahren. Erfindungsgemäß umfasst das mindestens eine tragbare Authentifikationselement (1) mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten, deren Ladezustände jeweils von der elektronischen Schaltung (4) überwachbar sind und von denen eine erste Energieversorgungseinheit das mindestens eine tragbare Authentifikationselement (1) mit elektrischer Energie versorgt, wobei die elektronische Schaltung (4) zur Energieversorgung auf eine zweite Energieversorgungseinheit umschaltet, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet.The The invention relates to a driving authorization system (10) with a vehicle-side Detection unit (2) and at least one portable authentication element (1) with an electronic circuit (4) and an associated authentication element and power supply methods. According to the invention, this comprises at least one portable authentication element (1) at least two rechargeable Energy supply units, the charge states of each of the electronic Circuit (4) monitored are and of which a first power supply unit that at least a portable authentication element (1) with electrical energy supplied, wherein the electronic circuit (4) for power supply Switches to a second power supply unit when the state of charge the first power supply unit a predetermined first threshold below.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrberechtigungssystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein zugehöriges Authentikationselement und ein Energieversorgungsverfahren für das Authentikationselement.The The invention relates to a driving authorization system, according to the preamble of claim 1, an associated Authentication element and an energy supply method for the authentication element.

Schlüssellose Fahrberechtigungssysteme, so genannte Keyless-Go-Systeme, sind heute bei Fahrzeugen im Serieneinsatz. Mittels eines Keyless-Go-Systems ist ein Benutzer eines Fahrzeugs in der Lage das Fahrzeug zu öffnen und zu starten ohne im Besitz eines Fahrzeugzündschlüssels zu sein. Anstatt des Fahrzeugzündschlüssels trägt der Fahrer ein mobiles Authentikationselement, beispielsweise in Form einer Scheckkarte, als Teil des Keyless-Go-Systems bei sich. Über das Keyless-Go-System werden die Zugangsberechtigung zum Fahrzeug und die Motorstartberechtigung für das Fahrzeug gesteuert.Keyless Driving authorization systems, so-called keyless-go systems, are today in vehicles in series production. By means of a keyless go system is a user a vehicle capable of opening and starting the vehicle without being in the vehicle Possession of a vehicle ignition key be. Instead of the vehicle ignition key, the driver enters mobile authentication element, for example in the form of a bank card, as part of the Keyless-Go system. Be about the keyless go system the access authorization to the vehicle and the engine start authorization for the Vehicle controlled.

Keyless-Go-Systeme weisen eine fahrzeugseitig angeordnete Sende-Empfangs-Einrichtung zur Kommunikation mit dem mobilen, Authentikationselement auf. Ausgehend von einem von der Sende-Empfangs-Einrichtung gesendeten Fragesignal wird eine Berechtigungsabfrage durchgeführt, bevor ein Öffnen des Fahrzeugs oder ein Motorstart ermöglicht wird. Wird systemseitig erkannt, dass sich ein nutzungsberechtigendes Authentikationselement im Wirkungsbereich der Sende-Empfangseinrichtung befindet, wird das Fahrzeug entriegelt und der Motorstart freigegeben.Keyless go systems have a vehicle-side arranged transceiver device for communication with the mobile, authentication element. outgoing from a polling signal sent from the transceiver an authorization query is performed before opening the Vehicle or an engine start is possible. Is the system side Recognizes that a legitimate authentication element is located in the area of action of the transceiver, the vehicle is unlocked and the engine start enabled.

In der DE 198 39 348 C1 ist ein Fahrberechtigungssystem mit einer fahrzeugseitigen Erkennungseinheit und einem tragbaren Authentikationselement beschrieben, das in einem Schlüsselbetrieb und in einem Keyless-Go-Betrieb betrieben werden kann.In the DE 198 39 348 C1 a driving authorization system is described with a vehicle-side recognition unit and a portable authentication element that can be operated in a key operation and in a keyless go operation.

In der DE 43 40 260 A1 wird ein Fahrberechtigungssystem mit einer fahrzeugseitigen Erkennungseinheit und einem tragbaren Authentikationselement beschrieben. Das tragbare Authentikationselement umfasst eine Energieversorgungseinheit, die über eine induktive Schnittstelle wieder aufladbar ist, wenn das tragbare Authentikationselement zur Benutzerauthentikation in eine fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung eingeführt ist.In the DE 43 40 260 A1 a driving authorization system is described with a vehicle-side recognition unit and a portable authentication element. The portable authentication element comprises a power supply unit which can be recharged via an inductive interface when the portable authentication element for user authentication is inserted in a vehicle-mounted receiving device.

Bei Fahrzeugen mit Keyless-Go-Funktionalität steckt das Authentikationselement in der Regel nicht mehr in der fahrzeugseitigen Aufnahmevorrichtung, beispielsweise im Zündschloss, und wird somit nicht mit Energie versorgt. Das führt zu einer kürzeren Lebensdauer der Batterie, da die gesamte notwendige Energie für die Kommunikation mit dem Fahrzeug, wie beispielsweise Schlüsselsuche, Zugangs- und Fahrberechtigung, aus der Batterie entnommen wird.at Vehicles with keyless go functionality are the authentication element usually no longer in the vehicle-mounted receiving device, For example, in the ignition, and is therefore not supplied with energy. This leads to a shorter life the battery, since all the necessary energy for communication with the vehicle, such as key search, access and driving authorization, is removed from the battery.

In der DE 198 39 217 werden elektrochemische Bauteile beschrieben, die als aufladbare Folienakkumulatoren ausführbar sind.In the DE 198 39 217 Electrochemical components are described, which are executable as rechargeable film accumulators.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrberechtigungssystem mit einer gesicherten Energieversorgung für ein zugehöriges Authentikationselement anzugeben, wenn das Fahrberechtigungssystem in einem Keyless-Go-Betrieb betrieben wird, sowie ein zugehöriges Authentikationselement und ein Energieversorgungsverfahren zur Verfügung zu stellen.task The invention is a driving authorization system with a secured Energy supply for a related one Specify authentication element when the driving authorization system is operated in a keyless go mode, as well as an associated authentication element and to provide a power supply method.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Fahrberechtigungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Authentikationselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und durch ein Energieversorgungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.The Invention solves this task by a driving authorization system with the features of the patent claim 1, by an authentication element with the Features of claim 7 and by a power supply method with the features of claim 11.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, in einem tragbaren Authentikationselement für ein Fahrberechtigungssystem mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten vorzusehen, deren Ladezustand überwachbar ist und von denen eine erste Energieversorgungseinheit das tragbare Authentikationselements mit elektrischer Energie versorgt, wobei zur Energieversorgung auf eine zweite der Energieversorgungseinheiten umgeschaltet wird, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet.Of the The main idea of the invention is that in a portable authentication element for a Driving authorization system at least two rechargeable power supply units provide their state of charge monitored and of which a first power supply unit is the portable authentication element being supplied with electrical energy, being used for energy supply a second of the power supply units is switched over when the state of charge of the first power supply unit a predetermined first threshold falls below.

Durch die Ausführung als wieder aufladbare Energieversorgungseinheiten muss der Benutzer keinen Wechsel der Energieversorgungseinheiten vornehmen. Zudem wird durch das Umschalten auf die zweite Energieversorgungseinheit der Betrieb des Authentikationselements so lange sichergestellt, bis die Energieversorgungseinheiten des Authentikationselement wieder aufgeladen werden.By execution as rechargeable power supply units, the user does not have to Change the power supply units make. In addition, through the switching to the second power supply unit the operation of Authentication element ensured until the power supply units of the authentication element to be recharged.

In Ausgestaltung des Fahrberechtigungssystems ist fahrzeugseitig eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen, in die das mindestens eine tragbare Authentikationselement zum Aufladen der Energieversorgungseinheiten einführbar ist.In Design of the driving authorization system is a vehicle side Receiving device provided, in which the at least one portable Authentication element for charging the power supply units insertable is.

In weiterer Ausgestaltung umfasst das Fahrberechtigungssystem eine fahrzeugseitige und eine im Authentikationselement angeordnete Sende- und Empfangseinheit, über die das mindestens eine tragbare Authentikationselement bei Unterschreiten des ersten Schwellwertes ein erstes Signal an eine fahrzeugseitige Erkennungseinheit sendet.In a further embodiment, the driving authorization system comprises a vehicle-side and a arranged in the authentication element transmitting and receiving unit, via which the at least one portable authentication element sends when falling below the first threshold value, a first signal to a vehicle-side detection unit.

In Reaktion auf das vom Authentikationselement ausgesendete erste Signal zeigt beispielsweise eine fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung an, dass das mindestens eine Authentikationselement zum Aufladen der Energieversorgungseinheiten in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung einzuführen ist.In Reaction to the first signal transmitted by the authentication element shows, for example, a vehicle-side optical and / or acoustic display device that the at least one authentication element for charging the power supply units in the vehicle-mounted receiving device introduce is.

Ist das Authentikationselement in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung eingeführt, dann sendet das Authentikationselement ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten einen zweiten Schwellwert übersteigt.is the authentication element in the vehicle-mounted receiving device introduced, then the authentication element sends a second signal to the Vehicle-side detection unit when the state of charge of the power supply units a second threshold exceeds.

In Reaktion auf das vom Authentikationselement gesendete zweite Signal zeigt die fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung beispielsweise an, dass die Energieversorgungseinheiten des tragbaren Authentikationselements aufgeladen sind und/oder dass das Authentikations element aus der fahrzeugseitigen Aufnahmevorrichtung entnehmbar ist.In Response to the second signal sent by the authentication element shows the vehicle-side optical and / or acoustic display device for example, that the power supply units of the portable Authentication element are charged and / or that the authentication element can be removed from the vehicle-mounted receiving device.

Ein erfindungsgemäßes tragbares Authentikationselement für ein Fahrberechtigungssystem umfasst mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten, deren Ladezustände jeweils von einer elektronischen Schaltung überwachbar sind und von denen eine erste Energieversorgungseinheit das tragbare Authentikationselement mit elektrischer Energie versorgt. Die elektronische Schaltung schaltet zur Energieversorgung auf eine zweite Energieversorgungseinheit um, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet.One portable according to the invention Authentication element for a driving authorization system comprises at least two rechargeable power supply units, their charge states are each monitored by an electronic circuit and of which a first power supply unit the portable authentication element supplied with electrical energy. The electronic circuit switches to Power supply to a second power supply unit, when the state of charge of the first power supply unit a predetermined first threshold falls below.

In Abhängigkeit vom Ladezustand der Energieversorgungseinheiten sendet eine Sende- und Empfangseinheit des Authentikationselement ein erstes Signal an eine fahrzeugseitige Erkennungseinheit, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit den ersten Schwellwert unterschreitet und/oder ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten einen zweiten Schwellwert übersteigt.In dependence from the state of charge of the power supply units sends a transmission and receiving unit of the authentication element, a first signal to a vehicle-side detection unit when the state of charge the first power supply unit falls below the first threshold value and / or a second signal to the vehicle-side detection unit, if the state of charge of the power supply units a second Threshold exceeds.

In Ausgestaltung des Authentikationselement sind die Energieversorgungseinheiten als Folienakkumulatoren ausgeführt. Durch die Ausführung als Folienakkumulatoren kann die Form der Energieversorgungseinheiten an die Gehäuseform des Authentikationselements angepasst werden, so dass auch zwei Energieversorgungseinheiten problemlos im Authentikationselement untergebracht werden können, wobei die Folienakkumulatoren zudem weniger anfällig gegenüber äußeren Einflüssen wie Schlägen oder Stößen als herkömmliche Akkumulatoren sind und eine höhere Temperaturbeständigkeit als herkömmliche Akkumulatoren aufweisen.In Design of the authentication element are the power supply units designed as film accumulators. By the execution as Film accumulators can take the form of power supply units to the housing shape be adapted to the authentication element, so that two Power supply units without problems in the authentication element can be accommodated, The film accumulators also less susceptible to external influences such as punches or Bumps as conventional Accumulators are and a higher one Temperature resistance as conventional Have accumulators.

Da die Energieversorgungseinheiten wieder aufladbar ausgeführt sind, kann ein herausnehmbares Batteriefach entfallen und das Gehäuse des Authentikationselements kann in weiterer Ausgestaltung fluiddicht verschlossen werden, da ein Zugriff auf die aufladbaren Energieversorgungseinheiten nicht mehr notwendig ist. Dadurch ergeben sich ein größerer Schutz gegen mögliche Manipulationen und ein verbesserter mechanischer Schutz gegen Staub, Wasser usw. als bei herkömmlichen Authentikationselementen. Durch die Verwendung von Folienakkumulatoren, die gegenüber herkömmlichen Akkumulatoren eine wesentliche größere Lebensdauer haben, werden diese Eigenschaften weiter unterstützt.There the power supply units are rechargeable, a removable battery compartment can be omitted and the housing of the Authentication element can be fluid-tight in a further embodiment be closed because access to the rechargeable power supply units not more is necessary. This results in a greater protection against possible manipulation and improved mechanical protection against dust, water, etc. as with conventional Authentikationselementen. By using film accumulators, the opposite usual Accumulators have a significantly longer life these properties are further supported.

Durch das erfindungsgemäße Energieversorgungsverfahren wird der Ladezustands einer ersten im Authentikationselement angeordneten aufladbaren Energieversorgungseinheit überwacht und auf eine zweite im Authentikationselement angeordneten Energieversorgungseinheit umgeschaltet, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet.By the energy supply method according to the invention is the state of charge of a first arranged in the authentication element rechargeable power unit monitors and on a second arranged in the authentication element power supply unit switched when the state of charge of the first power supply unit a predetermined first threshold falls below.

In Weiterbildung des Energieversorgungsverfahrens werden die Energieversorgungseinheiten des Authentikationselements nach dem Einführen des Authentikationselements in eine fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung über ein Fahrzeugbordnetz aufgeladen.In Further development of the energy supply method will be the energy supply units of the Authentication element after insertion of the authentication element charged in a vehicle-mounted receiving device via a vehicle electrical system.

Der Ladevorgang wird beispielsweise beendet, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten des Authentikationselements einen zweiten Schwellwert überschreitet.Of the Charging is terminated, for example, when the state of charge of Power supply units of the authentication element exceeds a second threshold.

In Abhängigkeit vom Ladezustand der Energieversorgungseinheiten überträgt das Authentikationselement bei Unterschreiten des vorgebbaren ersten Schwellwertes ein erstes Signal und/oder bei Überschreiten des zweiten Schwellwertes ein zweites Signal an eine fahrzeugseitige Erkennungseinheit.In dependence from the state of charge of the power supply units transmits the authentication element falls below the predetermined first threshold, a first Signal and / or if exceeded of the second threshold value, a second signal to a vehicle-side Recognition unit.

Nach dem Empfang des ersten Signals wird fahrzeugseitig beispielsweise eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben, die anzeigt, dass das Authentikationselement in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung einzuführen ist.To the receipt of the first signal is on the vehicle side, for example an optical and / or audible indicator is displayed indicating that the authentication element in the vehicle-mounted receiving device introduce is.

Nach dem Empfang des zweiten Signals wird fahrzeugseitig beispielsweise eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben, die anzeigt, dass die Energieversorgungseinheiten des Authentikationselements aufgeladen sind.After receiving the second signal is On the vehicle side, for example, a visual and / or acoustic display is output, which indicates that the power supply units of the authentication element are charged.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung einer Ausführungsform zu verweisen. Es sollen auch die vorteilhaften Ausgestaltungen einbezogen sein, die sich aus einer beliebigen Kombination der Unteransprüche ergeben.It are now different ways to design the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. This is on the one hand to the subordinate claims and on the other hand to the following explanation of an embodiment to refer. It should also include the advantageous embodiments be, resulting from any combination of subclaims.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.A advantageous embodiment The invention is illustrated in the drawings and will become apparent below described.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 ein Blockschaltbild eines Fahrberechtigungssystem; 1 a block diagram of a driving authorization system;

2 ein Blockschaltbild eines Authentikationselements für das Fahrberechtigungssystem aus 1; und 2 a block diagram of an authentication element for the driving authorization system 1 ; and

3 ein Flussdiagramm eines Energieversorgungsverfahrens für das Authentikationselement aus 2. 3 a flowchart of a power supply method for the authentication element 2 ,

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Fahrberechtigungssystem 10 für Fahrzeuge eine fahrzeugfeste Erkennungseinrichtung 2 und mindestens ein tragbares Authentikationselement 1, zum Durchführen einer Benutzerauthentikation in Form eines die Nutzungsberechtigung prüfenden Dialogs. Zur Benutzerauthentikation tauscht das Authentikationselement 1 mittels entsprechender Sende- und Empfangsvorrichtungen 6 Daten über einen Infrarotkanal 1.1 oder einen Hochfrequenzkanal 1.2 mit der Erkennungseinrichtung 2 aus. Bei einer erfolgreichen Benutzerauthentikation erzeugt die Erkennungseinrichtung 2 ein Freigabesignal für weitere nicht dargestellte Steuergeräte des Fahrzeugs. Die Erkennungseinrichtung 2 umfasst eine Aufnahmevorrichtung 2.1, in die das Authentikationselement 1 im Schüsselbetrieb einführbar ist.How out 1 can be seen includes the driving authorization system 10 for vehicles a vehicle-mounted detection device 2 and at least one portable authentication element 1 for performing a user authentication in the form of a user authorization checking dialog. The authentication element exchanges for user authentication 1 by means of corresponding transmitting and receiving devices 6 Data via an infrared channel 1.1 or a high frequency channel 1.2 with the recognition device 2 out. Upon successful user authentication, the discoverer generates 2 an enable signal for further control devices, not shown, of the vehicle. The recognition device 2 includes a receiving device 2.1 into which the authentication element 1 can be inserted in the bowl mode.

Ist das Authentikationselement in die Aufnahmeeinrichtung 2.1 eingesteckt, dann wird das Authentikationselement über entsprechende in der Aufnahmeeinrichtung 2.1 angeordnete Spulen induktiv mit Spannung versorgt, siehe Pfeil 1.3. Diese Spannung wird auch zum Aufladen von Energieversorgungseinrichtungen 3.1, 3.2 des Authentikationselements 1 eingesetzt.Is the authentication element in the receiving device 2.1 plugged, then the authentication element via corresponding in the receiving device 2.1 Inductively supplied coils are supplied with voltage, see arrow 1.3 , This voltage is also used to charge power supplies 3.1 . 3.2 of the authentication element 1 used.

Die Aufnahmevorrichtung 2.1 ist vorzugsweise als Zündschloss ausgebildet, das sich im Schlüsselbetrieb mit dem eingeführten Authentikationselement 1 in mehrere Positionen drehen lässt und in Abhängigkeit von der Drehstellung unterschiedliche Zündschlossfunktionen aktiviert.The cradle 2.1 is preferably designed as an ignition lock, which is in key operation with the introduced authentication element 1 rotate in multiple positions and activated depending on the rotational position different ignition lock functions.

Im Keyless-Go-Betrieb des Fahrberechtigungssystems 10 tauschen das mindestens eine Authentikationselement und die Erkennungseinrichtung 2 Daten über den HF-Kanal aus. Zum Starten des Motors wird das Authentikationselement 1 nicht in die Aufnahmevorrichtung 2.1 eingeführt. Die Energieversorgung des Authentikationselements 1 erfolgt durch die im Authentikationselement 1 angeordneten Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2.In keyless go operation of the driving authorization system 10 exchange the at least one authentication element and the recognition device 2 Data via the RF channel. To start the engine becomes the authentication element 1 not in the cradle 2.1 introduced. The power supply of the authentication element 1 is done by the in the authentication element 1 arranged power supply units 3.1 . 3.2 ,

Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst das mindestens eine tragbare Authentikationselement 1 eine elektronische Schaltung 4 und mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2, deren Ladezustände jeweils von der elektronischen Schaltung 4 überwachbar werden. Eine erste Energieversorgungseinheit 3.1 versorgt die Komponenten des mindestens einen tragbaren Authentikationselements 1 mit elektrischer Energie. Die elektronische Schaltung 4 schaltet zur Energieversorgung auf eine zweite Energieversorgungseinheit 3.2 um, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit 3.1 einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet. Zum Datenaustausch mit der fahrzeugseitigen Erkennungseinrichtung 2 umfasst das mindestens eine Authentikationselement 1 eine Sende- und Empfangseinheit 6. Über eine Empfangsspule 5 nimmt das Authentikationselement 1 eine von der Aufnahmeeinrichtung 2.1 über einen induktive Schnittstelle 1.3 zur Verfügung gestellte Spannung auf, um die Energieversorgungseinheiten 3.1 und 3.2 aufzuladen. Die Spannungsaufnahme erfolgt nur, wenn das Authentikationselement 1 in die Aufnahmeeinrichtung 2.1 eingeführt ist.How out 2 it can be seen that includes at least one portable authentication element 1 an electronic circuit 4 and at least two rechargeable power supply units 3.1 . 3.2 whose charge states are each from the electronic circuit 4 be monitored. A first power supply unit 3.1 provides the components of the at least one portable authentication element 1 with electrical energy. The electronic circuit 4 Switches to a second power supply unit for power supply 3.2 when the state of charge of the first power supply unit 3.1 falls below a predetermined first threshold. For data exchange with the vehicle-side detection device 2 this includes at least one authentication element 1 a transmitting and receiving unit 6 , Via a receiver coil 5 takes the authentication element 1 one of the receiving device 2.1 via an inductive interface 1.3 provided voltage to the power supply units 3.1 and 3.2 charge. The voltage is taken up only if the authentication element 1 in the receiving device 2.1 is introduced.

Erkennt die elektronische Schaltung 4 im Authentikationselement 1, dass der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit 3.1 den ersten Schwellwert unterschreitet, dann überträgt das Authentikationselement 1 über die Sende- und Empfangseinheit 6 ein erstes Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit 2. In Reaktion auf das vom Authentikationselement 1 ausgesendete erste Signal zeigt eine fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung 7 an, dass das mindestens eine Authentikationselement 1 in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung 2.1 einzuführen ist. Durch diese Anzeige erkennt der Benutzer, dass der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 einen kritischen Wert erreicht hat und führt das Authentikationselement 1 zum Aufladen der Energieversorgungseinheiten in die Aufnahmevorrichtung 2.1 ein.Detects the electronic circuit 4 in the authentication element 1 in that the state of charge of the first power supply unit 3.1 falls below the first threshold, then transmits the authentication element 1 via the transmitting and receiving unit 6 a first signal to the vehicle-side detection unit 2 , In response to the authentication element 1 emitted first signal shows a vehicle-side optical and / or acoustic display device 7 that the at least one authentication element 1 in the vehicle-mounted receiving device 2.1 is to introduce. Through this display, the user recognizes that the state of charge of the power supply units 3.1 . 3.2 has reached a critical value and leads the authentication element 1 for charging the power supply units in the receiving device 2.1 one.

Ist das Authentikationselement in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung 2.1 eingeführt und erkennt die elektronischen Schaltung 4, dass der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 einen zweiten Schwellwert übersteigt, dann sendet das Authentikationselement 1 ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit 2. In Reaktion auf das vom Authentikationselement 1 ausgesendete zweite Signal zeigt die fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung 7 an, dass die Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 des tragbaren Authentikationselements 1 aufgeladen sind und wieder aus der Aufnahmevorrichtung 2.1 entfernt werden können. Als Anzeigevorrichtungen können im Fahrzeug vorhandene Anzeigeeinheiten benutzt werden.Is the authentication element in the vehicle-mounted receiving device 2.1 Introduced and recognizes the electronic circuit 4 in that the state of charge of the energy supply units 3.1 . 3.2 exceeds a second threshold, then sends the authentication element 1 a second signal to the vehicle-side detection unit 2 , In response to the authentication element 1 emitted second signal shows the vehicle-side optical and / or acoustic display device 7 on that the power supply units 3.1 . 3.2 of the portable authentication element 1 are charged and back out of the cradle 2.1 can be removed. As display devices in the vehicle existing display units can be used.

Die Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 des Authentikationselements sind beispielsweise als Folienakkumulatoren ausgeführt. Dadurch kann die Form der Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 an die Gehäuseform des Authentikationselements 1 angepasst werden, so dass auch zwei Energieversorgungseinheiten problemlos im Authentikationselement untergebracht werden können. Zudem kann ein herausnehmbares Batteriefach für den Austausch der Energieversorgungseinheiten entfallen und das Gehäuse des Authentikationselements kann fluiddicht ausgeführt werden.The energy supply units 3.1 . 3.2 of the authentication element are designed, for example, as film accumulators. This allows the shape of the power supply units 3.1 . 3.2 to the housing shape of the authentication element 1 be adapted so that two power supply units can be accommodated easily in the authentication element. In addition, a removable battery compartment for the replacement of the power supply units can be omitted and the housing of the authentication element can be made fluid-tight.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Energieversorgungsverfahren 1000 für ein als Schlüssel ausgeführtes tragbares Authentikationselement 1 eines Fahrberechtigungssystems 10. Im Schritt 100 wird der Ladezustand der ersten im Authentikationselement 1 angeordneten aufladbaren als Folienakkumulator (1. Akku) ausgeführten Energieversorgungseinheit 3.1 überwacht. Wird im Schritt 100 erkannt, dass der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit 3.1 den vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet, dann wird im Schritt 200 zur Energieversorgung auf die zweite im Authentikationselement 1 angeordnete als Folienakkumulator (2. Akku) ausgeführte Energieversorgungseinheit 3.2 umgeschaltet. Im Schritt 300 wird vom tragbaren Authentikationselement 1 als erstes Signal eine Information an die fahrzeugseitige Erkennungseinrichtung 2 übertragen. Nach dem fahrzeugseitigen Empfang des ersten Signals wird im Schritt 400 eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben, welche den Benutzer auffordert, das Authentikationselement 1 in die fahrzeugseitige als Zündschloss ausgeführte Aufnahmevorrichtung 2.1 einzuführen. Im Schritt 500 wird überprüft, ob das Authentikationselement 1 in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung 2.1 eingeführt ist oder nicht. Ist das Authentikationselement 1 nicht in die Aufnahmevorrichtung 2.1 eingeführt, dann wird die Anzeige im Schritt 400 wiederholt ausgegeben. Ist das Authentikationselement 1 in die Aufnahmevorrichtung 2.1 eingeführt, dann werden im Schritt 600 die als Folienakkumulatoren ausgeführten Energieversorgungseinrichtungen 3.1, 3.2 mit der über die induktive Schnittstelle 1.3 zugeführte Spannung geladen. Im Schritt 700 wird der Ladezustand der Energieversorgungseinrichtungen 3.1, 3.2 überprüft. Wird im Schritt 700 ermittelt, dass der Ladezustand einen vorgegebenen Schwellwert noch nicht erreicht hat, dann wird der Ladevorgang im Schritt 600 fortgesetzt. Wird im Schritt 700 erkannt, dass der Ladezustand den vorgegebenen Schwellwert erreicht, dann wird der Ladevorgang beendet und ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit 2 übertragen. Nach Empfang des zweiten Signals wird im Schritt 800 fahrzeugseitig eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben, die anzeigt, dass die Energieversorgungseinheiten 3.1, 3.2 des Authentikationselements 1 aufgeladen sind und dass das Authentikationselement 1 wieder aus der Aufnahmevorrichtung 2.1 entfernt werden kann. Im Schritt 900 wird die Energieversorgung des Authentikationselements wieder auf die erste Energieversorgungseinheit 3.1 umgeschaltet. 3 shows a flowchart of a power supply method 1000 for a portable authentication element embodied as a key 1 a driving authorization system 10 , In step 100 becomes the state of charge of the first in the authentication element 1 arranged rechargeable as a film accumulator ( 1 , Battery) running power supply unit 3.1 supervised. Will in step 100 recognized that the state of charge of the first power supply unit 3.1 falls below the predetermined first threshold, then in step 200 for power supply to the second in the authentication element 1 arranged as a film accumulator ( 2 , Battery) running power supply unit 3.2 switched. In step 300 becomes of the portable authentication element 1 as the first signal information to the vehicle-side detection device 2 transfer. After the vehicle-side reception of the first signal is in step 400 an optical and / or acoustic display is issued, which prompts the user, the authentication element 1 in the vehicle-side designed as an ignition lock recording device 2.1 introduce. In step 500 it checks if the authentication element 1 in the vehicle-mounted receiving device 2.1 is introduced or not. Is the authentication element 1 not in the cradle 2.1 introduced, then the ad in step 400 repeatedly issued. Is the authentication element 1 in the cradle 2.1 introduced, then become in the step 600 the energy supply devices designed as foil accumulators 3.1 . 3.2 with the via the inductive interface 1.3 supplied voltage loaded. In step 700 becomes the state of charge of the power supply devices 3.1 . 3.2 checked. Will in step 700 determines that the state of charge has not yet reached a predetermined threshold, then the charging process in step 600 continued. Will in step 700 recognized that the state of charge reaches the predetermined threshold, then the charging is terminated and a second signal to the vehicle-mounted detection unit 2 transfer. After receiving the second signal is in step 800 On the vehicle side, a visual and / or acoustic display is output, indicating that the power supply units 3.1 . 3.2 of the authentication element 1 are charged and that the authentication element 1 back out of the cradle 2.1 can be removed. In step 900 the power supply of the authentication element is returned to the first power supply unit 3.1 switched.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Authentikationselement 1 als Schlüssel ausgeführt. Das mobile Authentikationselement kann aber auch als Scheckkarte oder ähnliche mobile Einheit ausgeführt sein. Die Ausführung als Schlüssel bietet sich an, da das Fahrberechtigungssystem mit dem Schlüssel dann sowohl im Schlüsselbetrieb als auch im Keyless-Go-Betrieb betrieben werden kann. Die Art der Datenübermittlung zwischen dem tragbaren Authentikationselement 1 und der fahrzeugseitigen Erkennungseinrichtung 2 ist nicht auf den Infrarotkanal 1.1 bzw. Hochfrequenzkanal 1.2 eingeschränkt. Es steht vielmehr der Grundgedanke der drahtlosen Datenübertragung im Vordergrund.In the illustrated embodiment, the authentication element 1 executed as a key. The mobile authentication element can also be designed as a check card or similar mobile unit. The execution as a key offers itself, since the driving authorization system with the key can be operated then both in the key enterprise and in the Keyless Go enterprise. The type of data transfer between the portable authentication element 1 and the vehicle-side detection device 2 is not on the infrared channel 1.1 or high-frequency channel 1.2 limited. Rather, it is the basic idea of wireless data transmission in the foreground.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems ist durch die Ausführung des Authentikationselements mit zwei aufladbaren Energieversorgungseinheiten die Energieversorgung des Authentikationselements auch beim Keyless-Go-Betrieb sichergestellt. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer keinen Batteriewechsel mehr durchführen muss und das Gehäuse des Authentikationselements vollständig geschlossen ausgeführt werden kann, was sowohl einen größeren Schutz gegen mögliche Manipulationen, als auch einen verbesserten Schutz gegen Staub, Wasser usw. bietet.By the use of the driving authorization system according to the invention is through the execution the authentication element with two rechargeable power supply units the power supply of the authentication element also during keyless go operation ensured. This has the advantage that the user does not change the battery perform more must and the case of the authentication element are executed completely closed can, giving both greater protection against possible Manipulations, as well as improved protection against dust, Water etc. offers.

Claims (16)

Fahrberechtigungssystem mit – einer fahrzeugseitigen Erkennungseinheit (2) und – mindestens einem tragbaren Authentikationselement (1) mit einer elektronischen Schaltung (4), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine tragbare Authentikationselement (1) mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) umfasst, deren Ladezustände jeweils von der elektronischen Schaltung (4) überwachbar sind und von denen eine erste Energieversorgungseinheit (3.1) das mindestens eine tragbare Authentikationselement (1) mit elektrischer Energie versorgt, wobei die elektronische Schaltung (4) zur Energieversorgung auf eine zweite Energieversorgungseinheit (3.2) umschaltet, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit (3.1) einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet.Driving authorization system with - a vehicle-side detection unit ( 2 ) and - at least one portable authentication element ( 1 ) with an electronic circuit ( 4 ), characterized in that the at least one portable authentication element ( 1 ) at least two rechargeable energy ver supply units ( 3.1 . 3.2 ) whose charge states are each from the electronic circuit ( 4 ) and of which a first energy supply unit ( 3.1 ) the at least one portable authentication element ( 1 ) is supplied with electrical energy, wherein the electronic circuit ( 4 ) for supplying energy to a second energy supply unit ( 3.2 ) switches when the state of charge of the first power supply unit ( 3.1 ) falls below a predetermined first threshold. Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung (2.1), in die das mindestens eine tragbare Authentikationselement (1) zum Aufladen der Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) einführbar ist.Driving authorization system according to claim 1, characterized by a vehicle-side receiving device ( 2.1 ) into which the at least one portable authentication element ( 1 ) for charging the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) is insertable. Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine fahrzeugseitige und eine im Authentikationselement angeordnete Sende- und Empfangseinheit (6), über die das mindestens eine tragbare Authentikationselement (1) bei Unterschreiten des ersten Schwellwertes ein erstes Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit (2) sendet.Driving authorization system according to claim 1 or 2, characterized by a vehicle-side and a transmission and receiving unit ( 6 ) via which the at least one portable authentication element ( 1 ) falls below the first threshold value, a first signal to the vehicle-side detection unit ( 2 ) sends. Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung (7), die in Reaktion auf das vom Authentikationselement (1) ausgesendete erste Signal anzeigt, dass das mindestens eine Authentikationselement (1) in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung (2.1) einzuführen ist.Driving authorization system according to claim 3, characterized by a vehicle-side optical and / or acoustic display device ( 7 ) in response to the authentication element ( 1 ) emitted first signal indicates that the at least one authentication element ( 1 ) in the vehicle-mounted receiving device ( 2.1 ) is to introduce. Fahrberechtigungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung (2.1) eingeführte Authentikationselement (1) ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit (2) sendet, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) einen zweiten Schwellwert übersteigt.Driving authorization system according to one of claims 2 to 4, characterized in that in the vehicle-mounted receiving device ( 2.1 ) introduced authentication element ( 1 ) a second signal to the vehicle-side detection unit ( 2 ) transmits when the state of charge of the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) exceeds a second threshold. Fahrberechtigungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugseitige optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtung (7) in Reaktion auf das vom Authentikationselement (1) ausgesendete zweite Signal anzeigt, dass die Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) des tragbaren Authentikationselements (1) aufgeladen sind.Driving authorization system according to claim 5, characterized in that the vehicle-side optical and / or acoustic display device ( 7 ) in response to the authentication element ( 1 ) emitted second signal indicates that the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) of the portable authentication element ( 1 ) are charged. Tragbares Authentikationselement für ein Fahrberechtigungssystem (10) mit – einer elektronischen Schaltung (4), gekennzeichnet durch – mindestens zwei aufladbare Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2), deren Ladezustand jeweils von der elektronischen Schaltung (4) überwachbar sind und von denen eine erste Energieversorgungseinheit (3.1) das tragbare Authentikationselement (1) mit elektrischer Energie versorgt, wobei die elektronische Schaltung (4) zur Energieversorgung auf eine zweite Energieversorgungseinheit (3.2) umschaltet, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit (3.1) einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet.Portable authentication element for a driving authorization system ( 10 ) with - an electronic circuit ( 4 ), characterized by - at least two rechargeable power supply units ( 3.1 . 3.2 ), the state of charge of each of the electronic circuit ( 4 ) and of which a first energy supply unit ( 3.1 ) the portable authentication element ( 1 ) is supplied with electrical energy, wherein the electronic circuit ( 4 ) for supplying energy to a second energy supply unit ( 3.2 ) switches when the state of charge of the first power supply unit ( 3.1 ) falls below a predetermined first threshold. Authentikationselement nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Sende- und Empfangseinheit (6), die ein erstes Signal an eine fahrzeugseitige Erkennungseinheit (2) sendet, wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit (3.1) den ersten Schwellwert unterschreitet und/oder ein zweites Signal an die fahrzeugseitige Erkennungseinheit (2) sendet, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) einen zweiten Schwellwert übersteigt.Authentication element according to claim 7, characterized by a transmitting and receiving unit ( 6 ), which sends a first signal to a vehicle-side recognition unit ( 2 ) transmits when the state of charge of the first power supply unit ( 3.1 ) falls below the first threshold value and / or a second signal to the vehicle-side detection unit ( 2 ) transmits when the state of charge of the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) exceeds a second threshold. Authentikationselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) als Folienakkumulatoren ausgeführt sind.Authentication element according to claim 7 or 8, characterized in that the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) are designed as film accumulators. Authentikationselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse des Authentikationselements (1) fluiddicht verschlossen ist.Authentication element according to one of claims 7 to 9, characterized in that a housing of the authentication element ( 1 ) is sealed fluid-tight. Energieversorgungsverfahren für ein tragbares Authentikationselement (1) eines Fahrberechtigungssystems (10), gekennzeichnet durch die Schritte: – Überwachen des Ladezustands einer ersten im Authentikationselement (1) angeordneten aufladbaren Energieversorgungseinheit (3.1), und – Umschalten auf eine zweite im Authentikationselement (1) angeordneten Energieversorgungseinheit (3.2), wenn der Ladezustand der ersten Energieversorgungseinheit (3.1) einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet.Power supply method for a portable authentication element ( 1 ) of a driving authorization system ( 10 ), characterized by the steps: - monitoring the state of charge of a first in the authentication element ( 1 ) arranged rechargeable power supply unit ( 3.1 ), and - switching to a second one in the authentication element ( 1 ) arranged energy supply unit ( 3.2 ) when the state of charge of the first power supply unit ( 3.1 ) falls below a predetermined first threshold. Energieversorgungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) des Authentikationselements (1) nach dem Einführen des Authentikationselements (1) in eine fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung (2.1) über eine induktive Schnittstelle (1.3) vom Fahrzeugbordnetz aufgeladen werden.Power supply method according to claim 11, characterized in that the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) of the authentication element ( 1 ) after insertion of the authentication element ( 1 ) in a vehicle-mounted receiving device ( 2.1 ) via an inductive interface ( 1.3 ) are charged from the vehicle electrical system. Energieversorgungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladevorgang beendet wird, wenn der Ladezustand der Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) des Authentikationselements (1) einen zweiten Schwellwert überschreiten.Power supply method according to claim 12, characterized in that the charging process is terminated when the state of charge of the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) of the authentication element ( 1 ) exceed a second threshold. Energieversorgungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vom Authentikationselement (1) bei Unterschreiten des vorgebbaren ersten Schwellwertes ein erstes Signal und/oder bei Überschreiten des zweiten Schwellwertes ein zweites Signal an eine fahrzeugseitige Erkennungseinheit (2) übertragen wird.Energy supply method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the authentication element ( 1 ) when the predefinable first threshold value falls below a first signal and / or when the second threshold value is exceeded, a second signal is sent to a vehicle-side detection unit (FIG. 2 ) is transmitted. Energieversorgungsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach Empfang des ersten Signals fahrzeugseitig eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben wird, die anzeigt, dass das Authentikationselement (1) in die fahrzeugseitige Aufnahmevorrichtung (2.1) einzuführen ist.Energy supply method according to claim 13, characterized in that after receipt of the first signal on the vehicle side, a visual and / or acoustic display is output, which indicates that the authentication element ( 1 ) in the vehicle-mounted receiving device ( 2.1 ) is to introduce. Energieversorgungsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Empfang des zweiten Signals fahrzeugseitig eine optische und/oder akustische Anzeige ausgegeben wird, die anzeigt, dass die Energieversorgungseinheiten (3.1, 3.2) des Authentikationselements (1) aufgeladen sind.Power supply method according to claim 13 or 14, characterized in that after receipt of the second signal on the vehicle side an optical and / or acoustic display is output, which indicates that the power supply units ( 3.1 . 3.2 ) of the authentication element ( 1 ) are charged.
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