DE102005036169A1

DE102005036169A1 - Schließsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005036169A1
Application number: DE102005036169A
Authority: DE
Inventors: Uwe Hipp; Wolfgang Stehle; Klaus-Peter Vogler; Johannes Mattes
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schließsystem (3), insbesondere für die Zugangsberechtigung bei einem Kraftfahrzeug (1) in der Art einer KeylessEntry-Funktionalität. Das Schließsystem (3) umfasst eine wenigstens zwei Zustände besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung (4), wie eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren (6), der Heckklappe, der Hecktüre o. dgl., und eine zugehörige, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte o. dgl. ausgebildete zweite Einrichtung (5). Die beiden Einrichtungen (4, 5) besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Sender und/oder Empfänger für insbesondere elektromagnetische Signale (7). Die erste Einrichtung (4) sendet wenigstens ein Signal in der Art eines Bereichsabgrenzungssignals, so dass die zweite Einrichtung (5) deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung (4) am und/oder im Kraftfahrzeug (1) bestimmen kann. Das Bereichsabgrenzungssignal wird von der ersten Einrichtung (4) periodisch gesendet, derart, dass die Annäherung der zweiten Einrichtung (5) an das Kraftfahrzeug (1) und/oder die Entfernung der zweiten Einrichtung (5) vom Kraftfahrzeug (1) und/oder die Veränderung der Position der zweiten Einrichtung (5) in Bezug auf das Kraftfahrzeug (1) detektierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei erhöhten Sicherheitsanforderungen werden elektronische Schließsysteme verwendet, die beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen arbeiten. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden solche Schließsysteme als Türschließsysteme für die Zugangsberechtigung verwendet.

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.

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 muß ermittelt werden, wo sich die zweite Einrichtung befindet. Beispielsweise muß der Schlüssel für das Entriegeln und/oder Verriegeln der Autotüren des Kraftfahrzeugs in dessen „Außenbereich" befindlich sein. Befindet sich hingegen der Schlüssel im „Innenbereich" des Kraftfahrzeugs, so bleiben die Autotüren entriegelt. Hierzu sendet die erste Einrichtung ein Signal in der Art eines Bereichsabgrenzungssignals, derart daß die zweite Einrichtung deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung am und/oder im Kraftfahrzeug bestimmen kann. Das Senden des Bereichsabgrenzungssignals wird wiederum dann ausgelöst, wenn der Türgriff durch den Benutzer betätigt wird. Nachteilig sind hier die erforderlich kurzen Reaktionszeiten des Schließsystems zum Entriegeln der Autotüren, was das Schließsystem entsprechend verteuert. Desweiteren ist eine automatische Türöffnung nach Entriegeln der Autotüre nicht möglich, was aus Gründen des Komforts für den Benutzer jedoch wünschenswert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Komfort für das mit "Keyless"-Funktionalität ausgestattete Schließsystem zu steigern.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schließsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Schließsystem besitzt die erste Einrichtung eine Betriebsart, in der diese das Bereichsabgrenzungssignal periodisch sendet. In dieser Betriebsart kann die erste Einrichtung ständig befindlich sein. Ebensogut ist es möglich, daß diese Betriebsart vom Benutzer aktiviert und/oder deaktiviert wird. Das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals in dieser Betriebsart wirkt derart, daß bereits die Annäherung der zweiten Einrichtung an das Kraftfahrzeug und/oder die Entfernung der zweiten Einrichtung vom Kraftfahrzeug und/oder die Veränderung der Position der zweiten Einrichtung in Bezug auf das Kraftfahrzeug detektierbar ist. Dadurch wird schon die Annäherung und/oder Entfernung des Identifikationsgebers erkannt und dieser kann dann weiter verfolgt werden, so daß sich wiederum die Keyless-Funktionalitäten mit dementsprechenden Aktionen unter vorteilhafter Erhöhung des Komforts gezielt auslösen lassen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In weiterer Ausgestaltung wird nach Aussenden des Bereichsabgrenzungssignals der Standort der zweiten Einrichtung in Bezug auf die erste Einrichtung am und/oder im Kraftfahrzeug anschließend mit einem Rückantwortsignal von der zweiten zur ersten Einrichtung gesendet. Bedarfsgerecht wird schließlich die Authentikation der zweiten Einrichtung mittels weiterer Signale als codierte Betriebssignale durchgeführt, so daß nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals bei berechtigter zweiter Einrichtung eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung bewirkbar ist. Das der Authentikation dienende elektromagnetische Betriebssignal kann in einer die Diebstahlsicherheit erhöhenden bidirektionalen Kommunikation, bestehend aus mehreren Teilsignalen, zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung übertragen werden.

Besonders bevorzugt ist, für das Bereichsabgrenzungssignal ein induktives Signal zu verwenden, indem die Trägerwelle für dieses Signal eine im induktiven, niederfrequenten (NF-)Bereich liegende Frequenz aufweist. Aufgrund der begrenzten Reichweite eines induktiven Signals läßt sich somit der Wirkbereich für das Schließsystem auf einfache Art und Weise einstellen. Gleichzeitig wird dadurch die Sicherheit vor Manipulation am Schließsystem durch unberechtigte Benutzer gesteigert. Beispielsweise kann die Frequenz für die NF-Trägerwelle in etwa 20 kHz betragen.

Zweckmäßigerweise besitzt hierfür die erste Einrichtung mehrere induktive Sender beziehungsweise als induktive Sender dienende Spulen und die zweite Einrichtung einen induktiven Empfänger. So kann, insbesondere wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug um eine Art von Transporter handelt, die erste Einrichtung wenigstens sechs induktive Sender beziehungsweise als induktive Sender dienende Spulen besitzen. Davon sind zwei induktive Sender dem Innenbereich beziehungsweise dem Laderaum des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Die erste Einrichtung besitzt je einen weiteren, der fahrerseitigen Autotüre des Kraftfahrzeugs sowie der beifahrerseitigen Autotüre zugeordneten induktiven Sender. Schließlich ist noch je ein induktiver Sender in der linken sowie der rechten Laderaumtür angeordnet.

Die Detektion der Annäherung der zweiten Einrichtung an das Kraftfahrzeug und/oder die Entfernung der zweiten Einrichtung vom Kraftfahrzeug erfolgt in einer ersten Phase während des Betriebs des Schließsystems. Hierzu werden zwei Antennen verwendet, nämlich je eine an der linken sowie der rechten Seite des Kraftfahrzeugs in den Laderaumtüren optimal positionierte Antenne. Bei fehlender zweiter Einrichtung, d.h. der Benutzer befindet sich außerhalb des Wirkbereichs für das Schließsystem, kann die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals im Verlaufe der Betriebszeit zur Energieeinsparung vergrößert werden. In diesem Falle erfolgt nach einer gewissen Zeit die vollständige Deaktivierung für das Senden des Bereichsabgrenzungssignals.

Die Detektion des Übergangs der zweiten Einrichtung in den Innenbereich und/oder des Verlassens des Innenbereiches des Kraftfahrzeugs erfolgt in einer zweiten Phase während des Betriebs des Schließsystems. Hierfür ist eine erweiterte Konfiguration der Antennen vorgenommen, und zwar werden zwei Antennen im Innenbereich des Kraftfahrzeugs, verwendet. Falls gewünscht kann auch die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals bedarfsgerecht geändert werden.

Die Detektion der zweiten Einrichtung im Innenbereich und/oder im Grenzbereich des Kraftfahrzeugs erfolgt schließlich in einer dritten Phase während des Betriebs des Schließsystems. Dabei werden alle Antennen verwendet. Neben der anderen Antennenzusammenschaltung kann auch ein anderes, bedarfsgerechtes Tastverhältnis für das Senden durch die Antennen gewählt werden. Durch eine spezielle Antennenanordnung wird ein Grenzbereich erzeugt, der aus anderen Feldkonstellationen resultiert. Durch diesen erweiterten Innenbereich kann dann die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals erhöht werden, was dem Energiehaushalt für das Schließsystem zugute kommt.

Insbesondere ist bei einer solchen Weiterbildung herauszustellen, daß das auf einer automatischen Erkennung des Identifikationsgebers ohne willentliche Betätigung desselben basierende Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem einen sich annähernden und/oder entfernenden Identifikationsgeber zu erkennen, zu verfolgen und dementsprechend Aktionen auszulösen vermag. Der Ansatz zur Lösung dieser Anforderungen liegt dann in der Aufteilung der Problemstellung in die drei genannten Phasen. Jede Phase ist gekennzeichnet durch ein optimales Verhältnis von erfaßtem Fahrzeugbereich und Überwachungszeitdauer, wodurch trotz gesteigerter Funktionalität und erhöhtem Komfort eine Optimierung des Energieverbrauchs erzielt wird.

Zur Bestimmung des Standorts wird in der zweiten Einrichtung die Feldsituation für die empfangenen Bereichsabgrenzungssignale ausgewertet. In einfacher und kostengünstiger Weise ist hierzu in der zweiten Einrichtung ein Mittel zur Messung der Feldstärke des von der ersten Einrichtung übertragenen Bereichsabgrenzungssignals angeordnet. Die Standortbestimmung kann dann anhand der gemessenen Intensitäten der Bereichsabgrenzungssignale erfolgen.

Zweckmäßigerweise ist das Mittel zur Messung der Feldstärke als ein integrierter Baustein ausgestaltet. Dieser Baustein erzeugt ein in funktioneller Abhängigkeit zur gemessenen Feldstärke stehendes sogenanntes RSSI(Radio Signal Strength Indicator)-Signal, das dann in einfacher Weise zur eigentlichen Standortbestimmung herangezogen werden kann. Besonders geeignet zur Weiterverarbeitung des RSSI-Signals ist ein Mikroprozessor, wobei es sich dabei um den in der zweiten Einrichtung für deren Betrieb bereits vorhandenen Mikroprozessor handeln kann. Das RSSI-Signal selbst kann beispielsweise in proportionaler oder logarithmischer Abhängigkeit zur gemessenen Feldstärke stehen.

Um eine einfache und schnelle Arbeitsweise für die Standortbestimmung zu gewährleisten, läßt sich ein Schwellwert in der zweiten Einrichtung festlegen. Dann können die aus den Bereichsabgrenzungssignalen erzeugten RSSI-Signale jeweils mit dem Schwellwert verglichen werden. Somit läßt sich dann aufgrund dieser Größenvergleiche und/oder mittels logischer, insbesondere boole'scher Verknüpfungen der Ergebnisse dieser Vergleiche der Standort bestimmen. Der Schwellwert kann gewünschtenfalls variabel in die zweite Einrichtung einschreibbar sein, um so eine einfache Anpassung an andere Fahrzeugtypen zu gestatten. Falls gewünscht, kann der Sender für das Bereichsabgrenzungssignal zur Standortbestimmung mit unterschiedlicher Leistung angesteuert werden. Schließlich läßt sich auch noch eine Art von Hysterese für das Öffnen und/oder Schließen der Autotüren, Laderaumtüren o. dgl. einsetzen, um Fehlauslösungen und/oder ungewolltes Betätigen im Grenzbereich zu verhindern.

In weiterer Ausgestaltung können die Laderaumtüren als Schiebetüren ausgebildet sein. Die Laderaumtüren sind dann zweckmäßigerweise mittels eines Elektromotors bewegbar. In besonderer Steigerung des Komforts erfolgt dann das Öffnen und/oder Schließen der Laderaumtüren entsprechend der KeylessEntry-Funktionalität bei Annäherung der zweiten Einrichtung an das Kraftfahrzeug und/oder Entfernung der zweiten Einrichtung vom Kraftfahrzeug, d.h. wenn der den Identifikationsgeber bei sich tragenden Benutzer sich dem Kraftfahrzeug annähert und/oder sich vom Kraftfahrzeug entfernt, elektromotorisch.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Standort der zweiten Einrichtung in Bezug auf die erste Einrichtung frühzeitig bestimmt und für die Ausführung der Keyless-Funktionalitäten berücksichtigt werden kann. Beispielsweise ist nicht nur ein Entriegeln und/oder Verriegeln sondern auch ein automatisches Öffnen und/oder Verschließen der Fahrzeugtüren möglich. Somit arbeitet das Schließsystem zuverlässig, funktions- sowie betriebssicher und bietet einen erhöhten Komfort für den Benutzer. Zudem ist das Schließsystem manipulationssicher und fehlertolerant, was die Diebstahlsicherheit sowie den Mißbrauchsschutz für das Kraftfahrzeug erhöht. Trotz dieser Verbesserungen ist das Schließsystem kostengünstig herzustellen. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Lösung ein stromsparendes Konzept und durch die optimale Kombination von Antennenkonfiguration und Abtastzyklus ist für jede Phase immer die beste Systemperformance gegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein mit einem Schließsystem ausgestattetes Kraftfahrzeug entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 ein schematisches Blockschaltbild für das Schließsystem im Kraftfahrzeug entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3 ein schematisches Blockschaltbild des ID-Gebers mit einem Diagramm zur Übertragung der Signale.
In 1 ist ein als Personenwagen ausgebildetes 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.
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 mittels einer 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 12 (siehe 3). Das codierte Betriebssignal 12 dient zur Authentikation der zweiten Einrichtung 5, womit bei berechtigter zweiter Einrichtung 5 nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals 12 eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung 4 bewirkbar ist. Die Übertragung des codierten Betriebssignals 12 erfolgt selbsttätig ohne Mitwirkung des Benutzers 2 dann, wenn der berechtigte Benutzer 2 sich dem Kraftfahrzeug 1 annähert, also sobald der berechtigte Benutzer 2 den Wirkbereich 8 betritt. Dadurch wird die Entriegelung der Autotüren 6, der Heckklappe o. dgl. entsprechend der KeylessEntry-Funktionalität ausgelöst. Schließt der Benutzer die Autotüren 6 von außen und verläßt dann den Wirkbereich 8, so erfolgt eine selbsttätige Verriegelung der Autotüren 6.
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, die jedoch vorliegend nicht weiter gezeigt sind. Ebensogut kann ein sonstiges funktionsrelvantes 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 12 zur Authentikation der zweiten Einrichtung 5 erfolgt dann, wenn der berechtigte Benutzer 2 sich im Kraftfahrzeug 1 befindet und einen in 1 schematisch angedeuteten Start/Stop- Schalter 9, der am Gangwahlhebel, am Zündschloß, im Armaturenbrett, in der Mittelkonsole o. dgl. im Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein kann, betätigt. Dadurch wird der Start-Vorgang o. dgl. des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend der KeylessGo-Funktionalität ausgelöst.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schließsystems 3 soll nun anhand der 3 näher erläutert werden. Zunächst wird das Schließsystem 3 vom Benutzer 2 mittels der zweiten Einrichtung 5 in der Art eines Funkschlüssels, beispielsweise mittels eines Signals 7, für den nachfolgenden bestimmungsgemäßen Betrieb aktiviert. Im bestimmungsgemäßen Betrieb sendet die erste Einrichtung 4 mittels eines Senders/Empfängers 24 als Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen ein elektromagnetisches Signal 10, das nachfolgend auch als Bereichsabgrenzungssignal bezeichnet ist. Dadurch kann die zugehörige zweite Einrichtung 5 deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung 4 bestimmen. Insbesondere läßt sich feststellen, ob die zweite Einrichtung 5 außerhalb am Kraftfahrzeug 1 sowie gegebenenfalls an welcher Stelle des Außenraums 14 und/oder im Innenraum 13 des Kraftfahrzeugs 1 befindlich ist. Nachfolgend sendet die zweite Einrichtung 5 mittels eines Senders/Empfängers 17 ein die Information zum ermittelteten Standort beinhaltendes Signal 11 zur ersten Einrichtung 4, das im folgenden auch als Rückantwortsignal bezeichnet ist. Schließlich wird bei Bedarf, wie bereits beschrieben, das codierte elektromagnetische Betriebssignal 12 zur Authentikation mittels der Sender/Empfänger 24, 17 zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung 4, 5 übertragen. Das Betriebssignal 12 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. Während des bestimmungsgemäßen Betriebs sendet die erste Einrichtung 4 das Bereichsabgrenzungssignal 10 periodisch. Dadurch ist die Annäherung der zweiten Einrichtung 5 an das Kraftfahrzeug 1 und/oder die Entfernung der zweiten Einrichtung 5 vom Kraftfahrzeug 1 und/oder die Veränderung der Position der zweiten Einrichtung 5 in Bezug auf das Kraftfahrzeug 1 detektierbar. Infolge dieser Detektion kann dann die entsprechende Funktion, wie das Ent- und/oder Verriegeln der Autotüren 6 oder Sonstiges, vom Schließsystem 3 ausgelöst werden. Im übrigen kann bei Bedarf von der ersten Einrichtung 4 vor Aussenden des Bereichsabgrenzungssignals 10 noch ein nicht weiter gezeigtes Wecksignal gesendet werden, das die zweite Einrichtung 5 von einem energiesparenden Ruhezustand in den betriebsbereiten Zustand überführt.
Besonders bevorzugt ist, daß die Trägerwelle für das Bereichsabgrenzungsignal 10 eine im induktiven (NF-)Bereich liegende Frequenz aufweist. Insbesondere kann diese Frequenz in etwa 20 kHz betragen. Vorteilhafterweise weist ein solches induktives Signal bereits eine begrenzte Reichweite auf. Dadurch wird erreicht, daß die zweite Einrichtung 5 lediglich dann aktiviert ist, wenn sie im Innenraum 13 des Kraftfahrzeugs 1 oder in einem der Wirkbereiche 8 im Außenraum 14 am Kraftfahrzeug 1 befindlich ist, womit Störungen und/oder Sicherheitslücken durch Überreichweiten vermieden sind. In diesem Fall können zum einen Spulen als dem Kraftfahrzeug 1 zugeordnete, induktive Sender 24 verwendet werden und zum anderen besitzt die zweite Einrichtung 5 einen induktiven Empfänger 17.
Die zweite Einrichtung 5, die als schematisches Blockschaltbild in 3 gezeigt ist, weist den Sender/Empfänger 17 als Mittel zum Senden und/oder Empfangen von Signalen und eine beispielsweise aus einem Mikrocomputer bestehende Logikschaltung 18 auf. Weiter ist in der zweiten Einrichtung 5 ein Mittel 19 zur Messung der Feldstärke wenigstens eines von der ersten Einrichtung 4 übertragenen Signals 7 angeordnet. Das Mittel 19 zur Messung der Feldstärke mißt die Feldstärke beziehungsweise die Intensität eines der übertragenen Signale, und zwar des Bereichsabgrenzunssignals 10. Zweckmäßigerweise ist das Mittel 19 zur Messung der Feldstärke als ein integrierter Baustein ausgestaltet, der nachfolgend auch als RSS(Radio Signal Strength)-Chip bezeichnet ist. Der RSS-Chip 19 besitzt einen Eingang 20, der mit dem Sender/Empfänger 17 verbunden ist, sowie einen RSSI(Radio Signal Strength Indicator)-Ausgang 21, der wiederum mit der Logikschaltung 18 verbunden ist. Der RSS-Chip 19 erhält über den Eingang 20 das vom Sender/Empfänger 17 jeweils empfangene Signal 10 und erzeugt an seinem RSSI-Ausgang 21 ein in funktioneller Abhängigkeit zur Feldstärke des Signals 10 stehendes RSSI-Signal. Beispielsweise kann das RSSI-Signal proportional oder logarithmisch zur Feldstärke des Signals 10 abhängig sein. Mit Hilfe der Größe des RSSI-Signals läßt sich der Standort der zweiten Einrichtung 5 ermitteln, wie nachfolgend noch näher erläutert ist.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in 2 ein als Lieferwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug 1 gezeigt. Beispielsweise handelt sich hier um ein Kraftfahrzeug 1 zur Paketauslieferung, das zusätzlich zu den Autotüren 6 für die Fahrerkabine 15 noch seitliche Schiebetüren 22 sowie eine Hecktüre 23 für den Laderaum 16 besitzt. Die Schiebetüren 22 sind mit einer KeylessEntry-Funktionalität versehen, so daß diese selbsttätig ent- und/oder verriegelbar sowie zum Öffnen und/oder Schließen mittels Elektromotoren bewegbar sind. Diese KeylessEntry-Funktionalität für den Laderaum 16 kann beispielsweise nach entsprechender Aktivierung durch den Benutzer 2 wirksam sein sowie vom Benutzer 2 bei Nichtgebrauch auch wieder deaktivierbar sein.
Zur Standortbestimmung unter Verwendung des RSSI-Signals enthält die erste Einrichtung 4 wenigstens wenigstens sechs induktive Sender 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f beziehungsweise als induktive Sender dienende Spulen mit zugehörigen Empfängern, wie in 2 zu sehen ist. Diese sechs Sender 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f sind verschiedenen Bereichen beziehungsweise Seiten des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet. Und zwar befindet sich der Sender 24a in der fahrerseitigen und der Sender 24b in der beifahrerseitigen Autotüre 6 zur Fahrerkabine 15. Desweiteren befinden sich die Sender 24c, 24d in den Schiebetüren 22, also in der linken und/oder rechten Laderaumtür, und die Sender 24e, 24f im Innenraum 13 des Kraftfahrzeugs 1, und zwar im Besonderen im Laderaum 16. Ausgewählte einzelne dieser Sender 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f oder bei Bedarf auch alle Sender 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f der ersten Einrichtung 4 senden nacheinander jeweils ein Bereichsabgrenzungssignal 10. Diese nacheinander gesendeten Bereichsabgrenzungssignale 10 werden dann vom Sender/Empfänger 17 der zweiten Einrichtung 5 empfangen und es werden daraus entsprechende RSSI-Signale gebildet. Diese am RSSI-Ausgang 21 anliegenden RSSI-Signale der von den jeweiligen Sendern 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f empfangenen Signale 10 werden dann zur Standortbestimmung der zweiten Einrichtung 5 mit Hilfe des Mikroprozessors 18 verwendet. Hierzu ist ein Schwellwert S in der zweiten Einrichtung 5 festgelegt. Der Schwellwert S für das Öffnen und/oder Schließen kann entsprechend den Bedürfnissen und Gegebenheiten variabel wählbar und in die zweite Einrichtung 5 einschreibbar sein. Dies hat den Vorteil, daß das Schließsystem 3 sehr leicht an andere Fahrzeugtypen adaptierbar ist. Die RSSI-Signale der Bereichsabgrenzungssignale 10 werden dann mit dem Schwellwert S verglichen und es kann dann mittels lediglich logischer, insbesondere boole'scher Verknüpfungen der Ergebnisse dieser Vergleiche der Standort der zweiten Einrichtung 5 in einfacher Art und Weise bestimmt werden.
In einer ersten Phase im bestimmungsgemäßen Betrieb des Schließsystems 3 werden zur Detektion der Annäherung der zweiten Einrichtung 5 an das Kraftfahrzeug 1 und/oder der Entfernung der zweiten Einrichtung 5 vom Kraftfahrzeug 1 zwei Antennen 24 verwendet. Es handelt sich dabei um je eine optimal an der linken sowie der rechten Seite des Kraftfahrzeugs 1 positionierte Antenne 24, und zwar um die Antennen 24c, 24d in den Schiebetüren 22 zum Laderaum 16, die entsprechend zyklisch angesteuert werden. Nähert sich der Benutzer 2 dem Kraftfahrzeug 1, so werden die Schiebetüren 22 für den Zugang zum Laderaum 16 entriegelt und elektromotorisch geöffnet. Entfernt sich der Benutzer 2 vom Kraftfahrzeug 1, so werden die Schiebetüren 22 zum Laderaum 16 elektromotorisch geschlossen und wieder verriegelt. Gewünschtenfalls kann auch die Hecktüre 23 in dieser Art und Weise betätigbar sein. Bei fehlender zweiter Einrichtung 5, beispielsweise weil der Benutzer 2 ein Paket in ein Haus ausliefert und sich deshalb außerhalb des Wirkbereichs 8 befindet, wird die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals 10 im Verlaufe der Betriebszeit des bestimmungsgemäßen Betriebs vergrößert, um so eine Energieeinsparung zu erzielen. Die Vergrößerung der Zykluszeit geht hin bis zur vollständigen Deaktivierung für das Senden des Bereichsabgrenzungssignals 10, beispielsweise weil der Benutzer 2 die Auslieferung der Pakete beendet hat.
In einer zweiten Phase im bestimmungsgemäßen Betrieb des Schließsystems 3 wird zur Detektion des Übergangs der zweiten Einrichtung 5 vom Außenraum 14 in den Innenraum 13 eine erweiterte Konfiguration der Antennen 24 verwendet. Und zwar werden die zwei Antennen 24e, 24f im Innenbereich 13 des Kraftfahrzeugs 1 verwendet. Das Schließsystem 3 erkennt nun, daß der Benutzer 2 von außen in den Laderaum 16 geht, beispielsweise um ein Paket zu holen, womit die Schiebetüren 22 offen bleiben. Danach wird dann entsprechend der unten beschriebenen dritten Phase die zweite Einrichtung 5 im Laderaum 16 weiterverfolgt. Ebenso kann mit Hilfe der Antennen 24e, 24f erkannt werden, wenn der Benutzer 2 den Laderaum 16 wieder verläßt, wobei ein Verschließen der Schiebetüren 22 verhindert ist. Wiederum kann auch die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals 10 entsprechend angepaßt werden.
In einer dritten Phase im bestimmungsgemäßen Betrieb des Schließsystems 3 werden zur Detektion der zweiten Einrichtung im Innenbereich 13 und/oder im Grenzbereich des Kraftfahrzeugs 1 alle Antennen 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f verwendet. Aufgrund der anderen Antennenzusammenschaltung und des anderen Tastverhältnisses der speziellen Antennenanordnung wird ein Grenzbereich erzeugt, der aus anderen Feldkonstellationen resultiert. Aufgrund dieses erweiterten Innenbereichs 13 läßt sich die zweite Einrichtung 5 sicher im gesamten Laderaum 16 verfolgen, beispielsweise weil der Benutzer 2 das Paket im Laderaum 16 sucht. Dabei kann sogar die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals 10 erhöht werden, was wiederum dem Energiehaushalt zugute kommt. Solange sich der Benutzer 2 im Laderaum 16 befindet, ist zumindest ein Verriegeln der Schiebetüren 22 verhindert.
Schließlich können die Sender 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f für das Senden des Bereichsabgrenzungssignals 10, das zur Standortbestimmung dient, mit unterschiedlicher Leistung angesteuert werden. In den jeweiligen Phasen erfolgt somit eine optimale Ansteuerung der Antennen sowie der Zykluszeit für die Antennen, was zur Energieeinsparung beiträgt. Um Fehlauslösungen im Grenzbereich zu vermeiden, arbeitet das Schließsystem mit einer Hysteresefunktion für das Öffnen sowie das Schließen der Schiebetüren 22, wodurch ein ungewolltes Betätigen verhindert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann ein derartiges Schließsystem nicht nur im Personen- und/oder Nutzkraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung für ein sonstiges Türschloß, das sich beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, möglich.

1: Kraftfahrzeug
2: (berechtigter) Benutzer
3: Schließsystem
4: erste Einrichtung
5: zweite Einrichtung
6: Autotüre
7: Signal
8: Wirkbereich
9: Start/Stop-Schalter
10: Signal/Bereichsabgrenzungssignal
11: Signal/Rückantwortsignal
12: Signal/(codiertes) Betriebssignal
13: Innenraum/Innenbereich
14: Außenraum
15: Fahrerkabine
16: Laderaum
17: Sender/Empfänger (in der zweiten Einrichtung)
18: Logikschaltung/Mikroprozessor
19: Mittel zur Messung der Feldstärke/RSS-Chip
20: Eingang (von RSS-Chip)
21: RSSI-Ausgang (an RSS-Chip)
22: Schiebetüre/Laderaumtüre
23: Hecktüre
24: Sender/Empfänger (in der ersten Einrichtung)
24a, b: Sender/Antenne (in Autotüre)
24c, d: Sender/Antenne (in Schiebetüre)
24e, f: Sender/Antenne (im Innenbereich)

Claims

Schließsystem, insbesondere für die Zugangsberechtigung bei einem Kraftfahrzeug (1) in der Art einer KeylessEntry-Funktionalität, mit einer wenigstens zwei Zustände besitzenden, als Steuereinrichtung ausgebildeten ersten Einrichtung (4), wie einer Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren (6), der Heckklappe, der Hecktüre (23) o. dgl., und mit einer zugehörigen, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte o. dgl. ausgebildeten zweiten Einrichtung (5), wobei die beiden Einrichtungen (4, 5) zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Sender und/oder Empfänger (24, 17) für insbesondere elektromagnetische Signale (7) besitzen, und wobei die erste Einrichtung (4) wenigstens ein Signal (10) in der Art eines Bereichsabgrenzungssignals sendet, derart daß die zweite Einrichtung (5) deren Standort in Bezug auf die erste Einrichtung (4), insbesondere am und/oder im Kraftfahrzeug (1) bestimmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (4) in einer Betriebsart das Bereichsabgrenzungssignal (10) periodisch sendet, derart daß die Annäherung der zweiten Einrichtung (5) an das Kraftfahrzeug (1) und/oder die Entfernung der zweiten Einrichtung (5) vom Kraftfahrzeug (1) und/oder die Veränderung der Position der zweiten Einrichtung (5) in Bezug auf das Kraftfahrzeug (1) detektierbar ist.
Schließsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aussenden des Bereichsabgrenzungssignals (10) nachfolgend die zweite Einrichtung (5) ein den Standort beinhaltendes Rückantwortsignal (11) zur ersten Einrichtung (4) sendet, und daß vorzugsweise ein weiteres elektromagnetisches Signal (12) zwischen der zweiten Einrichtung (5) und der ersten Einrichtung (4) als ein codiertes Betriebssignal zur Authentikation der zweiten Einrichtung (5) übertragen wird, so daß nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals (12) bei berechtigter zweiter Einrichtung (5) eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung (4) bewirkbar ist, wobei das der Authentikation dienende Betriebssignal (12) bevorzugterweise in einer bidirektionalen Kommunikation bestehend aus mehreren Teilsignalen zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung (4, 5) übertragen wird.
Schließsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwelle für das Bereichsabgrenzungssignal (10) eine im induktiven, niederfrequenten (NF-)Bereich liegende Frequenz, die insbesondere in etwa 20 kHz beträgt, aufweist.
Schließsystem insbesondere nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (4) wenigstens sechs, insbesondere induktive Sender (24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f) beziehungsweise als induktive Sender dienende Spulen besitzt, wobei insbesondere zwei Sender (24e, 24f) dem Innenraum (13) und/oder Laderaum (16) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind, daß vorzugsweise die erste Einrichtung (4) weitere, je einer Autotüre (6) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnete Sender (24a, 24b) besitzt, daß weiter vorzugsweise die linke und/oder rechte Laderaumtür (22) einen Sender (24c, 24d) besitzt, und daß noch weiter vorzugsweise die zweite Einrichtung (5) einen induktiven Empfänger (17) besitzt.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion der Annäherung der zweiten Einrichtung (5) an das Kraftfahrzeug (1) und/oder der Entfernung der zweiten Einrichtung (5) vom Kraftfahrzeug (1) zwei Antennen (24c, 24d), insbesondere je eine an der linken sowie der rechten Seite des Kraftfahrzeugs (1) in den Laderaumtüren (22) verwendet werden, und daß vorzugsweise bei fehlender zweiter Einrichtung (5) die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals (10) im Verlaufe der Betriebszeit vergrößert wird, insbesondere bis hin zur vollständigen Deaktivierung für das Senden des Bereichsabgrenzungssignals (10).
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion des Übergangs der zweiten Einrichtung (5) in den Innenbereich (13) und/oder des Verlassens des Innenbereiches (13) des Kraftfahrzeugs (1) eine erweiterte Konfiguration der Antennen, insbesondere zwei Antennen (24e, 24f) im Innenbereich (13) des Kraftfahrzeugs (1), verwendet werden und/oder die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals (10) verändert wird.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion der zweiten Einrichtung (5) im Innenbereich (13) und/oder im Grenzbereich des Kraftfahrzeugs (1) alle Antennen (24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f) verwendet werden, und daß vorzugsweise die Zykluszeit für das periodische Senden des Bereichsabgrenzungssignals (10) erhöht wird.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Einrichtung (5) ein Mittel (19) zur Messung der Feldstärke (F) des von der ersten Einrichtung (4) übertragenen Bereichsabgrenzungssignals (10) angeordnet ist, und daß vorzugsweise die Standortbestimmung anhand der gemessenen Intensitäten des Bereichsabgrenzungssignals (10) und/oder der Bereichsabgrenzungssignale (10) erfolgt.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (19) zur Messung der Feldstärke (F), das insbesondere als integrierter Baustein ausgestaltet ist, ein in funktioneller Abhängigkeit, beispielsweise proportional oder logarithmisch, zur Feldstärke (F) stehendes RSSI(Radio Signal Strength Indicator)-Signal erzeugt, daß vorzugsweise das RSSI-Signal in der zweiten Einrichtung (5), insbesondere in einem Mikroprozessor (18), weiterverarbeitet wird, daß weiter vorzugsweise ein, gegebenenfalls variabel einschreibbarer, Schwellwert (S) in der zweiten Einrichtung (5) festgelegt ist, derart daß die RSSI-Signale der Bereichsabgrenzungssignale (10) mit dem Schwellwert (S) verglichen sowie mittels logischer, insbesondere boole'scher Verknüpfungen der Ergebnisse dieser Vergleiche der Standort bestimmt wird, daß noch weiter vorzugsweise zur Standortbestimmung der Sender (24) für das Bereichsabgrenzungssignal (10) mit unterschiedlicher Leistung angesteuert wird, und daß nochmals weiter vorzugsweise eine Art von Hysterese für das Öffnen und/oder Schließen der Laderaumtüren (22) verwendet wird.
Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere als Schiebetüren ausgestalteten Laderaumtüren (22) mittels eines Elektromotors bewegbar sind, und daß vorzugsweise das Öffnen und/oder Verschließen der Laderaumtüren (22) entsprechend der KeylessEntry-Funktionalität bei Annäherung der zweiten Einrichtung (5) an das Kraftfahrzeug (1) und/oder Entfernung der zweiten Einrichtung (5) vom Kraftfahrzeug (1) elektromotorisch erfolgt.