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Die
Erfindung betrifft ein Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
199 57 046 A1 wird ein elektronisches Schloss für ein Schließsystem
beschrieben, insbesondere ein elektronisches Zündschloss für ein Kraftfahrzeug. Das Schloss
umfasst eine Aufnahme, in welche ein zugehöriger Schlüssel einführbar ist. Der in der Aufnahme
befindliche Schlüssel
tauscht mit dem Schloss wenigstens ein codiertes Betriebssignal
aus, so dass nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals die
Freigabe des Schlosses zur Bewegung der Aufnahme durch den Schlüssel in
wenigstens eine Betätigungsstellung
auslösbar
ist. Das Schloss umfasst ein Schaltelement, welches durch Einführen des Schlüssels in
die Aufnahme ein Signal „Schlüssel-steckt" erzeugt, welches
bewirkt, dass das Schloss in einen Bereitschaftszustand wechselt.
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In
der Patentschrift
DE
102 43 318 B4 wird ein Fahrberechtigungssystem für Verkehrsmittel
beschrieben. Das beschriebene Fahrberechtigungssystem umfasst eine
fahrzeugfeste Erkennungseinrichtung zum Durchführen einer die Nutzungsberechtigung
prüfenden
Kommunikation mit einer mobilen Freigabeein richtung, ein Zündschloss
für einen Zündschlüssel und
eine Steuergeräteeinheit
zum Aktivieren von Zündschlossfunktionen,
wie Anlassen und Abschalten des Motors, wenn der Zündschlüssel im
Zündschloss
in eine entsprechenden Stellung gebracht wird. Die Zündschlossfunktionen
können
alternativ zum Zündschlüssel von
einem am Zündschloss anbringbaren,
betätigbaren
und abnehmbaren Taster aktiviert werden. Somit kann das Fahrberechtigungssystem
sowohl in einem Schlüsselbetrieb
als auch in einem Keyless-Go-Betrieb betrieben werden, wobei im
Keyless-Go-Betrieb an Stelle des Zündschlüssels zur Aktivierung der Zündschlossfunktionen
ein mechanisches Starterelement mit einem integrierten Taster in
die Aufnahmevorrichtung des elektronischen Zündschloss eingeführt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug
anzugeben, welches bei Auftreten eines Einfachfehlers ein ungewolltes
Umschalten einer Klemme verhindert.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Fahrberechtigungssystems
für ein Fahrzeug
mit den Merkmalen der Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wertet
eine Auswerte- und Steuereinheit über ein Zustandssignal einen
Zustand von mindestens einem Schaltelement aus, welches eine Betätigung eines
mechanischen Betätigungsmittels
repräsentiert, über welches
ein Benutzer einen Bedienwunsch eingeben kann. Die Auswerte- und
Steuereinheit wechselt in einem Keyless-Go-Modus einen Klemmenzustand,
wenn das Zustandssignal die Betätigung
des mechanischen Betätigungsmittels
anzeigt und die Auswerte- und Steuereinheit ei nen entsprechenden
Klemmenschaltbefehl von einem elektronischen Zündschloss empfängt. Durch das
Auswerten von zwei verschiedenen Signalen wird in vorteilhafter
Weise die Sicherheit beim Umschalten des Klemmenzustands erhöht, wodurch
die Robustheit des Fahrberechtigungssystems verbessert und ein Fehlverhalten
aufgrund eines Einfachfehlers nahezu vollständig verhindert werden kann.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems
empfängt
die Auswerte- und Steuereinheit das Zustandssignal beispielsweise über mindestens
ein Bussystem und/oder über
eine diskrete Leitung. Den Klemmenschaltbefehl vom elektronischen
Zündschloss
empfängt
die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise über das mindestens eine Bussystem,
wobei bei einer Übertragung des
Zustandssignals über
die diskrete Leitung die Sicherheit weiter erhöht werden kann, da zwei verschiedene Übertragungsstrecken
für die Übertragung
der Signale verwendet werden.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems
wechselt die Auswerte- und Steuereinheit den Klemmenzustand, wenn
das Zustandssignal und der entsprechende Klemmenschaltbefehl vom
elektronischen Zündschloss
innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne empfangen werden.
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Die
Betätigung
des mechanischen Betätigungsmittels
repräsentiert
beispielsweise einen Benutzerwunsch zum Bedienen einer sicherheitsrelevanten
Funktion, vorzugsweise zum Starten und/oder Abstellen einer Brennkraftmaschine
im Keyless-Go-Modus.
Das mechanische Betätigungsmittel
ist im Keyless-Go-Modus
beispielsweise anstatt eines Fahrzeugschlüssels in eine Aufnahmevorrichtung
des elektronischen Zündschlosses
eingeführt.
Zusätzlich
oder alternativ können
weitere mechanische Betätigungsmittel überwacht
werden, welches beispielsweise zur Bedienung einer Tempomatfunktion
oder anderer sicherheitsrelevanter Funktionen betätigt werden.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die untergeordneten
Ansprüche
und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Ausführungsformen
verwiesen. Es sollen auch die vorteilhaften Ausgestaltungen einbezogen
sein, die sich aus einer beliebigen Kombination der Unteransprüche ergeben.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems, und
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2 ein
schematisches Flussdiagramm von Vorgängen in einer Auswerte- und
Steuereinheit aus 1.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Fahrberechtigungssystem 1 für ein Fahrzeug,
welches in einem Schlüsselmodus
und in einem Keyless-Go-Modus betreibbar ist, ein elektronisches Zündschloss 10,
ein erstes Fahrzeugbussystem 50, welches beispielsweise
als Body-CAN-Bus ausgeführt
ist, ein zweites Fahrzeugbussystem 52, welches beispielsweise
als Chassis-CAN-Bus ausgeführt
ist, und eine Auswerte- und Steuereinheit 30. Die Auswerte-
und Steuereinheit 30 empfängt über das erste Fahrzeugbussystem 50 Informationen
des elektronischen Zündschlosses 10 und
wertet diese Informationen zur Erzeugung von Steuersignalen und/oder Versorgungssignalen
für das
Steuergerät 40 aus.
Zusätzlich
ist das dargestellte Steuergerät 40 über das zweite
Fahrzeugbussystem 52 direkt mit dem elektronischen Zündschloss 10 verbunden
und kann vorgebbare Signale empfangen und zur Erzeugung von Klemmensignalen
auswerten.
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Mittels
eines Keyless-Go-Modus ist ein Benutzer eines Fahrzeugs in der Lage
das Fahrzeug zu öffnen
und zu starten ohne dem Fahrzeugzündschlüssel 20 zu verwenden.
Anstatt des Fahrzeugzündschlüssels 20 trägt der Fahrer
eine mobile Freigabeeinrichtung, beispielsweise in Form einer Scheckkarte,
als Teil des Fahrberechtigungssystems bei sich. Alternativ ist im
dargestellten Ausführungsbeispiel
die Funktionalität
der mobilen Freigabeeinrichtung in den Fahrzeugschlüssel 20 integriert,
so dass der Fahrzeugschlüssel 20 zwar
mitgeführt,
aber nicht mehr in das elektronische Zündschloss 10 eingeführt werden
muss. Durch den Keyless-Go-Modus werden die Zugangsberechtigung
zum Fahrzeug und die Motorstartberechtigung für das Fahrzeug überprüft und gesteuert.
Das Fahrberechtigungssystem 1 umfasst eine nicht dargestellte
fahrzeugseitig angeordnete Sende-Empfangs-Einrichtung zur Kommunikation
mit der mobilen Freigabeeinrichtung 20 und ein zusätzliches
mechanisches Betätigungselement 22 zum
Starten und Abschalten des Motors. Für eine Notbedienung umfasst
das elektronische Zündschloss 10 des
Fahrberechtigungssystems 1 eine Aufnahmevorrichtung 12 für den Fahrzeugschlüssel 20.
Daher kann das Fahrzeug über
das Fahrberechtigungssystem 1 im Keyless-Go-Modus und/oder im Schlüsselmodus
betrieben werden.
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Wie
weiter aus 1 ersichtlich ist, umfasst das
elektronische Zündschloss 10 neben
der Aufnahmevorrichtung 12, in welche im Schlüsselmodus
der Fahrzeugschlüssel 20 und
im Key less-Go-Modus das mechanische Betätigungsmittel 22 eingeführt ist, ein
Schaltelement 14, welches im Schlüsselmodus ein Schlüssel-steckt-Signal
und im Keyless-Go-Modus ein Zustandssignal TSS erzeugt, und eine
Bussteuereinheit 16 zur Erzeugung von Signalen, welche über das
erste und/oder zweite Fahrzeugbussystem 50, 52 übertragen
werden. Das Schlüsselsteckt-Signal
des Schaltelements 14 signalisiert beispielsweise während des
Schlüsselmodus
einen in die Aufnahmevorrichtung 12 des elektronischen
Zündschlosses 10 eingeführten Fahrzeugschlüssel 20.
Das Zustandssignal TSS des Schaltelements 14 signalisiert beispielsweise
während
des Keyless-Go-Modus
eine Betätigung
des mechanischen Betätigungsmittels 22 zum
Starten oder Abstellen der Brennkraftmaschine. Das bedeutet, dass
nach einer erkannten Betätigung des
mechanischen Betätigungsmittels 22 die
Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn die Brennkraftmaschine zum
Zeitpunkt der Betätigung
abgeschaltet ist, und nach einer erkannte Betätigung des Betätigungsmittels 22 abgeschaltet
wird, wenn die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt der Betätigung angeschaltet
ist.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
empfängt
die Auswerte- und
Steuereinheit 30 im Keyless-Go-Modus das Zustandssignal
TSS des Schaltelements 14 über das Bussystems 50.
Die Auswerte- und Steuereinheit ermittelt über das Zustandssignal TSS
den Zustand des Schaltelements 14. Zusätzlich empfängt die Auswerte- und Steuereinheit 30 über das
Bussystem 50 einen entsprechenden Klemmenschaltbefehl KB
vom elektronischen Zündschloss. Die
Auswerte- und Steuereinheit 30 wechselt im Keyless-Go-Modus
den Klemmenzustand, wenn das Zustandssignal TSS die Betätigung des
mechanischen Betätigungsmittels 22 anzeigt
und der entsprechende Klemmenschaltbefehl KB vom elektronischen Zündschloss 10 empfangen
wird. Zum Umschalten des Klemmenzustands erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit 30 über eine
entsprechende Treiberschaltung 32 mindestens ein Steuersignal
und/oder ein Versorgungssignal für
das Steuergerät 40.
Die Treiberschaltung 32 umfasst beispielsweise ein Relais
zum Schalten einer Klemme 15, welche über eine diskrete Signalleitung 54 mit
dem beispielsweise als Motorsteuergerät ausgeführten Steuergerät 40 verbunden
ist. Alternativ kann die Erzeugung der Klemmensignale beispielsweise
direkt im Steuergerät 40 erfolgen,
welches Signale eines zweiten Fahrzeugbussystems 52 auswertet.
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Alternativ
empfängt
die Auswerte- und Steuereinheit 30 das Zustandssignal TSS
des Schaltelements 14 über
eine gestrichelt dargestellte diskrete Leitung 56.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 30 im
Block 100 über das
Zustandssignal TSS den Zustand des Schaltelements 14, wobei
das Zustandssignal über
das erste Fahrzeugbussystem 50 und/oder über die
diskrete Leitung 56 empfangen wird. Zeigt das Zustandssignal
TSS eine Betätigung
des mechanischen Betätigungselements 22 an,
beispielsweise eine Tastenbetätigung,
dann wird im Block 200 eine Zeitablaufsteuerung 200 gestartet.
Anschließend
wird im Block 300 überprüft, ob eine
Anforderung für
einen Klemmenwechsel empfangen wurde, d.h. ob die Auswerte- und
Steuereinheit 30 über
das Bussystem 50 einen Klemmenschaltbefehl KB vom elektronischen
Zündschloss 10 empfangen
hat. Liegt ein Klemmenschaltbefehl KB vor, dann wird im Block 400 überprüft, ob die
im Schritt 200 gestartete Zeitspanne abgelaufen ist oder
nicht. Ist die vorgegebene Zeitspanne abgelaufen, dann kehrt das
Verfahren zum Block 100 zurück und der Ablauf wird wiederholt.
Ist die vorgegebene Zeitspanne noch nicht abgelaufen, d.h. der Klemmenschaltbefehl
KB wurde innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls nach dem Zustandssignal TSS
empfangen, dann wird im Block 600 die Umschaltung des Zustandes
der Klemme ausgeführt, welche
dem empfangenen Klemmenschaltbefehl KB zugeordnet ist. So kann beispielsweise
das Signal Klemme 15 über
die Treiberschaltung 32 und die Signalleitung 54 an
das Motorsteuergerät 40 angelegt werden
oder abgeschaltet werden. Nach dem Umschalten des Klemmenzustands
im Block 600, kehrt das Verfahren zum Block 100 zurück und der
Ablauf wird wiederholt.
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Wird
im Block 100 keine Betätigung
des mechanischen Betätigungselements 22 erkannt,
dann wird das Verfahren mit Block 300 fortgesetzt. Ergibt die Überprüfung gemäß Block 300,
dass keine Anforderung für
einen Klemmenwechsel empfangen wurde, dann wird im Block 400' überprüft, ob die
im Schritt 200 gestartete Zeitspanne abgelaufen ist oder nicht.
Ist die vorgegebene Zeitspanne noch nicht abgelaufen, dann kehrt
das Verfahren zum Block 300 zurückt. Ist die vorgegebene Zeitspanne
abgelaufen, dann kehrt das Verfahren zum Block 100 zurück, und der
Ablauf wird wiederholt.
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Die
Betätigung
des mechanischen Betätigungsmittels
repräsentiert
im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Benutzerwunsch zum Starten und/oder Abstellen einer Brennkraftmaschine.
Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann eine Betätigung eines
mechanischen Betätigungsmittels
eine Bedienung von anderen sicherheitsrelevanten Funktionen repräsentieren,
z.B. einer Tempomatfunktion.