DE102006009899A1 - Fahrzeug mit zwei oder mehr funkbasierten Systemen - Google Patents

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    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks

Abstract

Es wird ein Fahrzeug mit zwei oder mehr funkbasierten Systemen beschrieben, wobei - die verschiedenen funkbasierten Systeme einen gemeinsamen, fahrzeugseitigen Empfänger verwenden, - die Bandbreite des Empfängers einstellbar ist, - die Bandbreite des Empfängers automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsdaten erfolgt.

Description

  • Es wird ein Fahrzeug mit zwei oder mehr funkbasierten Systemen beschrieben, wobei die verschiedenen funkbasierten Systeme einen gemeinsamen, fahrzeugseitigen Empfänger verwenden. Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist beispielsweise aus der US 5,463,374 bekannt.
  • Bei den erfindungsgemäß am Fahrzeug installierten funkbasierten Systemen handelt es sich vorzugsweise um die folgenden:
  • Passive Entry/Go-Zugangssystem:
  • Bei einem sogenannten Passive Entry/Go-System handelt es sich um ein Zugangssystem, bei dem der Benutzer einen ID-Geber (Identifikationsgeber) als Authentifikationselement bei sich trägt, wobei die Authentifizierungskommunikation zwischen dem ID-Geber und einem fahrzeugseitigen Sender/Empfänger erfolgt. Bei einem solchen Passive Entry/Go-System ist eine aktive Handhabung (z.B. ein Tastendruck) des ID-Gebers durch den Bediener zum Starten der Authentifizierungskommunikation vor dem Öffnen einer Fahrzeugtür nicht mehr notwendig. Vielmehr wird der Versuch des Benutzers, die Fahrer-, die Beifahrer- oder die Hecktür zu öffnen, automatisch über jeweils entsprechende in den Türgriffen integrierte Näherungssensoren erkannt, woraufhin die Authentifizierungskommunikation automatisch gestartet wird. Bei einem Passive Entry/Go-System ist eine hohe Datenübertragungsrate für die funkbasierte Kommunikation erforderlich, um die Anforderungen an eine hohe Störsicherheit und an eine schnelle Reaktionszeit (Zeit zwischen Türgriffbetätigung und ggf. Entriegelung der Tür) zu gewährleisten. Die Anforderungen an die Funkreichweite des Empfängers für ein Passive Entry/Go-System sind dagegen niedrig, da es ausreicht, wenn der Empfänger in der Lage ist, Signale von ID-Gebern in der unmittelbaren Nähe des Fahrzeugs zu erfassen (Abstände von ca. 1 m von der Fahrzeugtür). Es ist aus Sicherheitsgründen sogar gewünscht, dass die Funkreichweite eines Passive Entry/Go-System derart beschränkt ist, damit die „passive" Authentifikationskommunikation nur dann durchgeführt werden kann, wenn ein ID-Geber sich in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug befindet.
  • Standheizungsfernbedienungs-System:
  • Mit Hilfe eines Standheizungsfernbedienungs-Systems kann die Standheizung im Fahrzeug über eine Fernbedienung ein- und ausgeschaltet werden. Dabei sind die Anforderungen an die Funkreichweite des Empfängers für ein Standheizungsfernbedienungs-System hoch, da der Empfänger in der Lage sein muß, auch die Signal einer relativ weit entfernten Funkfernbedienung zu empfangen, z.B. wenn die Funkfernbedienung der Standheizung aus einer Wohnung heraus erfolgt und das Fahrzeug sich auf einem davon entfernten Abstellplatz befindet. Demgegenüber sind die Anforderungen an den Empfänger hinsichtlich der Datenübertragungsrate gering, da die funkbasierte Datenübertragung weder zeitkritisch noch sicherheitskritisch ist.
  • Reifendruckkontrollsystem:
  • Ein Reifendruckkontrollsystem weist in den Reifen integrierte Reifendrucksensoren mit jeweils einer Sendeeinheit zum Senden eines Reifendrucksignals an einen fahrzeugseitigen Empfänger auf, der das Reifendrucksignal an ein Steuergerät zur Auswertung und Verarbeitung weiterleitet. Auf diese Weise kann zum Beispiel der Fahrer rechtzeitig auf einen Druckverlust in einem Reifen hingewiesen werden. Da die Sendeeinheiten der Reifendrucksensoren über Batterien versorgt werden und sehr hohe Batterielebensdauern von 10 Jahren eingehalten werden müssen, dürfen die Batterien beim Senden nur äußerst kurzfristig belastet werden, was wiederum eine im Vergleich zu einem Standheizungsfernbedienungs-System hohe Datenübertragungsrate voraussetzt. Die Anforderungen an die Funkreichweite des Empfängers sind geringfügig hö her als bei einem Passive Entry/Go-System, da die Abstände zwischen den Sendern in den Reifen und dem Empfänger geringfügig größer sind als die zulässigen Abstände in einem Passive Entry/Go-System.
  • Aktives funkbasiertes Zugangskontroll-System:
  • In einem solchen System ist das aktive Betätigen einer Taste an einem Funkschlüssel notwendig, damit dieser eine funkbasierte Authentifizierungskommunikation mit dem fahrzeugseitigen Sender/Empfänger starten kann. Da die Reaktionszeiten und die Anforderungen an die Störsicherheit dabei im Vergleich zu einem Passive Entry/Go-System nicht so kritisch sind, sind auch die Anforderungen an die Datenübertragungsrate nicht so hoch. Andererseits wird von einem derartigen System erwartet, dass mit dem Funkschlüssel auch in einem relativ größeren Abstand zum Fahrzeug eine Ent- bzw. Verriegelung möglich ist, d.h. die Anforderungen an die Funkreichweite des Empfängers sind hier höher als bei einem Passive Entry Go-System.
  • Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die vorstehend beschriebenen funkbasierten System unterschiedliche Anforderungen an die Funkreichweite und die Datenübertragungsrate haben.
  • Aus der US 5,463,374 ist ein Fahrzeug mit einem Passive Entry/Go-System und einem Reifendruckkontroll-System bekannt. Dort wird ein gemeinsamer Empfänger für beide Systeme verwendet. Eine Anpassung an die jeweils unterschiedlichen Anforderungen der beiden Systeme hinsichtlich Datenübertragungsrate und Funkreichweite findet dort nicht statt. Vielmehr ist der Empfänger für eine feste Datenübertragungsrate und eine bestimmte Funkreichweite ausgelegt. Da die Anforderungen an die Datenübertragungsrate und die Funkreichweite bei einem Passive Entry/Go-System und einem Reifendruckkontroll-System noch relativ nah beieinander liegen, ist dies gerade noch möglich, ohne die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der beiden System übermäßig zu beeinträchtigen.
  • Der Versuch, einen gemeinsamen Empfänger für ein Passive Entry/Go-System und/oder ein Reifendruckkontroll-System in Verbindung mit einem Standheizungsfernbedienungs-System zu verwenden, hat jedoch gezeigt, dass dies nicht möglich ist, ohne die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit zumindest eines der Systeme erheblich zu beeinträchtigen.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die kostengünstige Verwendung nur eines Empfängers für mit zwei oder mehr funkbasierten Systemen zu ermöglichen, auch wenn die Systeme sehr unterschiedliche Anforderungen an die Datenübertragungsrate oder Funkreichweite beschrieben.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird eine Empfänger eingesetzt, dessen Bandbreite einstellbar ist, wobei die Bandbreite des Empfängers automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsdaten erfolgt.
  • Über die Bandbreite lässt sich die Empfindlichkeit und damit die Funkreichweite des Empfängers einstellen. Dabei gilt, je schmaler die Bandbreite, desto empfindlicher der Empfänger. Andererseits gilt, je größer die Bandbreite, desto höher kann die Datenübertragungsrate sein. So wird beispielsweise für den Betrieb des Standheizungsfernbedienungs-Systems der Empfänger schmalbandig eingestellt, um eine hohe Funkreichweite zu gewährleisten. Für den Betrieb eines Passive Entry/Go-Systems wird der Empfänger jedoch breitbandig eingestellt, um eine hohe Datenübertragungsrate zu gewährleisten.
  • Die Fahrzeugzustandsdaten, über die die Einstellung der Empfängerbandbreite erfolgt, sind in diesem Fall Informationen über die Fahrgeschwindigkeit und Informationen über die Betätigung eines Näherungssensors an einem Türgriff.
  • Unter Bandbreite wird dabei der Frequenzbereich Δf verstanden, den der Empfänger um seine Mittenfrequenz f0 herum noch empfangen kann: f0 ± Δf/2.
  • Ein typischer Wert für die Mittenfrequenz eines oben genannten funkbasierten Systems ist beispielsweise f0 = 433,92 MHz.
  • Typische Werte für die Bandbreiten (Δf) eines Funkempfängers in diesem Frequenzbereich liegen zwischen: 100KHz und 500KHz. Dies entspricht dann einer Empfänger-Empfindlichkeit von ca. –95dB bis ca. –110dB. Bei Verwendung eines schmalbandigen Empfängers (Δf = 5KHz bis 50KHz) lässt sich dagegen die Empfindlichkeit auf –120dBm steigern. Dies entspricht einem Empfindlichkeitsgewinn von 10db und mehr, was wiederum eine Reichweitenerhöhung aus das mehr als 3-fache bedeutet.
  • Ein typischer Wert für eine hohe Datenübertragungsrate ist beispielsweise 20kBaud; für eine niedrige Datenübertragungsrate 1 kBaud.
    •
  • Anhand des folgenden Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeuges mit drei funkbasierten Systemen,
  • 2 eine Übersichtstabelle mit verschiedenen funkbasierten Systemen, wobei die unterschiedlichen Anforderungen an die Datenübertragung und die Funkreichweite sowie die Parametrisierungsbedingungen für die Einstellung der Empfängerbandbreite aufgelistet sind.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit drei funkbasierten Systemen, nämlich einem Passive Entry/Go-System, einem Reifendruckkontroll-System und einem Standheizungsfernbedienungs-System. Alle drei Systeme verwenden einen gemeinsamen Empfänger (1), der wiederum mit einem Steuergerät (2) verbunden ist, über das die Einstellung (Parametrisierung) der Empfängerbandbreite in Abhängigkeit bestimmter im Fahrzeug verfügbarer Informationen (Fahrzeugzustandsdaten) erfolgt.
  • Als Teil des Passive Entry/Go-Systems sind zwei in den Türgriffen angeordnete Näherungssensoren oder Kontaktsensoren (3A, 3B) sowie ein ID-Geber (4) eingezeichnet. Der ID-Geber (4) sendet seine Daten an den einen Empfänger (1). Ebenfalls eingezeichnet ist eine elektromechanische Aktuatorik (5A, 5B) zum Ver- bzw. Entriegeln der Fahrzeugtüren als Reaktion auf eine Türgriffbetätigung/Annäherung und eine nachfolgend erfolgreiche Authentifikation des ID-Gebers (4).
  • Für das Reifendruckkontroll-System sind die Sender (6A-6D) der Drucksensoren in den Reifen eingezeichnet, wobei die Sender (6A-6D) des Reifendruckkontroll-System ebenfalls an den einen Empfänger (1) senden.
  • Als Teil des Standheizungsfernbedienungs-Systems sind die Funkfernbedienung (8) zum Einschalten und Ausschalten der Standheizung (8) eingezeichnet. Die Funkfernbedienung (7) sendet ihren Einschalt- oder Ausschaltbefehl ebenfalls an den einen Empfänger (1).
  • Ebenfalls eingezeichnet ist ein Fahrgeschwindigkeitssensor (9), der die erfindungsgemäß zur Parametrisierung der Empfängerbandbreite benötigte Information über die Fahrgeschwindigkeit (v) liefert.
  • Die Fahrgeschwindigkeit (v) und die Signale der Näherungssensoren (3A, 3B) in den Türgriffen werden dem Steuergerät (2) zugeführt, das in Abhängigkeit dieser Informationen automatisch eine Einstellung der Empfängerbandbreite vornimmt. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Betrieb bestimmter funkbasierter Systeme immer mit einem bestimmten Fahrzeugzustand verbunden ist:
    • a) Passive Entry/Go-System: Stillstand des Fahrzeuges bzw. Fahrgeschwindigkeit betragsmäßig kleiner als ein Schwellwert (VS), z.B. 20km/h, und Vorliegen eines Anforderungssignal eines Näherungssensors (= Betätigung eines Türgriffs)
    • b) Standheizungsfernbedienungs-System oder aktives funkbasiertes Zugangskontroll-System: Stillstand des Fahrzeuges bzw. Fahrgeschwindigkeit betragsmäßig kleiner als ein Schwellwert (VS), z.B. 20km/h, ohne Vorliegen eines Anforderungssignal eines Näherungssensors (= Keine Betätigung eines Türgriffs)
    • c) Reifendruckkontrollsystem: Fahrgeschwindigkeit betragsmäßig größer als ein Schwellwert (VS), z.B. 20km/h.
  • In einer Basisausführung der Erfindung ist der Empfänger (1) zwischen zwei Bandbreiten umschaltbar, nämlich zwischen schmalbandig und breitbandig.
  • Dabei wird die breitbandige Einstellung des Empfängers (1) für das Passive Entry/Go-System und/oder das Reifendruckkontrollsystem verwendet, während die schmalbandige Einstellung für das Standheizungsfernbedienungs-System oder aktives funkbasiertes Zugangskontroll-System verwendet wird.
  • In einer erweiterten Ausführung der Erfindung wird die Reifendruckkontroll-Bandbreite auf einen mittleren Wert zwischen der Passive Entry/Go-Bandbreite und der Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite eingestellt.
  • Darüber hinaus ist es vorgesehen, auch die Art der Signaldemodulation (Amplituden- oder Frequenzmodulation) des Empfängers für mindestens zwei der funkbasierten Systeme automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsdaten einzustellen.
  • Der Empfänger (1) einschließlich der Antenne (10) sowie das Steuergerät (2) können in einer gemeinsamen Baugruppe integriert sein.
  • Ebenso ist es vorgesehen, die verschiedenen vom Benutzer mitführbaren Funkfernbedienungen (4, 7) in einer einzigen Baugruppe zu integrieren.
    • 1
    Empfänger
    2
    Steuergerät
    3A, 3B
    Näherungs- bzw. Kontaktsensoren in den Türgriffen
    4
    ID-Geber
    5A, 5B
    Aktuatorik zur Ver- bzw. Entriegelung der Fahrzeugtüren
    6A-6D
    Sender der Reifendrucksensoren
    7
    Funkfernbedienung für die Standheizung
    8
    Standheizung
    9
    Fahrgeschwindigkeitssensor
    10
    Antenne

Claims (12)

  1. Fahrzeug mit zwei oder mehr funkbasierten Systemen, wobei die verschiedenen funkbasierten Systeme einen gemeinsamen, fahrzeugseitigen Empfänger (1) verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbreite des Empfängers (1) einstellbar ist, die Bandbreite des Empfängers automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsdaten erfolgt.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein funkbasiertes Passive Entry/Go-System aufweist, wobei das Signal eines Näherungs- oder Kontaktsensors (3A, 3B) im Türgriff zur Einstellung der Bandbreite auf eine spezielle Passive Entry/Go-Bandbreite dient.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein funkbasiertes Standheizungsfernbedienungs-System aufweist, wobei die Bandbreite auf eine spezielle Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite eingestellt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit betragsmäßig kleiner als ein Schwellwert (VS) ist.
  4. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein funkbasiertes aktives Zugangskontroll-System aufweist, wobei die Bandbreite auf eine spezielle Zugangskontroll-Bandbreite eingestellt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit betragsmäßig kleiner als ein Schwellwert (VS) ist.
  5. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein funkbasiertes Reifendruckkontroll-System aufweist, wobei die Bandbreite auf eine spezielle Reifendruckkontroll-Bandbreite eingestellt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit betragsmäßig größer als ein Schwellwert (VS) ist.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite kleiner ist als Passive Entry/Go-Bandbreite.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifendruckkontroll-Bandbreite größer ist als Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite und kleiner als die Passive Entry/Go-Bandbreite.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangskontroll-Bandbreite größer ist als die Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite und kleiner als die Reifendruckkontroll-Bandbreite ist.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifendruckkontroll-Bandbreite gleich der Passive Entry/Go-Bandbreite ist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 4 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangskontroll-Bandbreite gleich der Standheizungsfernbedienungs-Bandbreite ist.
  11. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Art der Signalmodulation für mindestens zwei der funkbasierten Systeme unterschiedlich ist, wobei die Art der Signaldemodulation im Empfänger automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsdaten eingestellt wird.
  12. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Signalmodulation Amplitudenmodulation oder Frequenzmodulation verwendet wird, so dass die Signaldemodulation im Empfänger entsprechend eingestellt wird.
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