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Die
Erfindung betrifft eine Systemarchitektur für eine Gruppe von Verkehrsmitteln,
welche bei einer ersten Ausstattungsvariante einen Funkempfänger mit
einer zugeordneten Funkantenne und ein Steuergerät zur Berechtigungsprüfung für einen Funkschlüssel aufweist,
wobei das Steuergerät
mit dem Funkempfänger über eine
Datenleitung verbunden ist, über
die in einer Berechtigungsnachricht Zugangs- und/oder Berechtigungscodes
des Funkschlüssels
vom Funkempfänger
zum Steuergerät übertragen
werden, so dass bei Berechtigung ein Öffnen der Türen des Verkehrsmittels möglich ist.
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Aus
der
DE 10 2004
007 721 A9 ist ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt.
Das Steuerungssystem umfasst eine erste Einrichtung zur Ausübung wenigstens
einer Steuerfunktion im Kraftfahrzeug sowie wenigstens ein Steuergerät zur Ausübung einer
weiteren Funktion im Kraftfahrzeug. Die erste Einrichtung sowie
das Steuergerät
sind miteinander zur Übertragung
von Signalen in einem Bordnetz angeordnet.
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Aus
der
DE 10 2005
017 458 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Schließsystems,
insbesondere für
die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in
der Art einer Keyless-Entry/Go-Funktionalität bekannt. Das Schließsystem umfasst
eine wenigstens zwei Zustände
besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung, wie
eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses,
der Lenkradverriegelung, zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre,
des Motorsteuergeräts
oder dergleichen, und eine zugehörige,
in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer
Chipkarte oder dergleichen ausgebildete zweite Einrichtung. Zwischen
den beiden Einrichtungen werden zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb
Signale übertragen. Bei
wenigstens einem der übertragenen
Signale kann es sich um ein codiertes Betriebssignal zur Authentifikation
der zweiten Einrichtung handeln, so dass nach positiver Auswertung
des übertragenen Betriebssignals
bei berechtigter zweiter Einrichtung eine Änderung des Zustandes der ersten
Einrichtung bewirkt wird. Weiter wird in der zweiten Einrichtung die
Feldstärke
für wenigstens
zwei orthogonal aufeinander stehende Komponenten eines von der ersten Einrichtung übertragenen
Bereichsabgrenzungssignals gemessen. In der zweiten Einrichtung
wird anhand der gemessenen Feldstärken der Standort der zweiten
Einrichtung in Bezug auf die erste Einrichtung in der Art eines
Bereichs ermittelt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Systemarchitektur
für ein
Keyless-Go-System derart weiterzubilden, dass diese in der Basisausstattung
der Baureihe und in der Sonderausstattung der Baureihe jeweils mit
einer Funkantenne auskommt. Die Systemarchitektur der Basisversion,
soll ohne größere Änderung
bzgl. der beteiligten Komponenten im Wesentlichen durch Erweiterung
des Sonderausstattungs-Steuergerätes für Keyless-Go
ausrüstbar
sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist bei einer anderen Ausstattungsvariante (der Sonderausstattung)
des Verkehrsmittels mit Keyless-Go-System zusätzlich ein Keyless-Go-Steuergerät vorgesehen
ist, das über
die Datenleitung mit dem Funkempfänger verbunden ist und zusätzlich ist
ein Datenbus zwischen dem Steu ergerät und dem Keyless-Go-Steuergerät vorgesehen
ist, und das Keyless-Go-Steuergerät empfängt bei der Ausstattungsvariante
mit Keyless-Go die Keyless-Go-Berechtigungscodes in einer Keyless-Go-Nachricht
und übernimmt
die Steuerung der Keyless-Go-Funktion, und das Keyless-Go-Steuergerät ist bei
der ersten Ausstattungsvariante im Verkehrsmittel nicht eingebaut. Bei
der erfindungsgemäßen Ausbildung
benötigt
das Keyless-Go-Steuergerät
keinen eigenen Funkempfänger
wie beim Stand der Technik.
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Bevorzugt
wird der eine Funkempfänger
der Basisausstattung zur Umrüstung
bei der Sonderausstattung über
die schnelle Datenleitung mit dem Keyless-Go-Steuergerät verknüpft. Zur
Einsparung eines weiteren Funkempfängers werden die Steuerungsprozesse,
welche nicht zeitkritisch sind und daher nicht im Keyless-Go-Steuergerät berücksichtigt
werden über
den CAN-Datenbus
zu einem SAM-(Sensor-Aktor-Modul)-Steuergerät übertragen, um dort ausgehend
vom Sensor-Aktor-Modul die Aktoren für die Entriegelung der Tür bzw. die
Berechtigungsanfrage für
das elektronische Zündschloss
durchzuführen.
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Durch
die spezielle Ausführung
der Systemarchitektur mit der speziellen digitaltechnischen Datenleitung
zwischen Funkempfänger
und dem dazugehörigen
Steuergerät
in beiden Ausstattungsvarianten und der zusätzlichen Ausstattung mit dem CAN-Datenbus zwischen
Keyless-Go-Steuergerät und
dem SAM-Steuergerät bzw. dem
EZS-(Elektronisches Zündschloss)-Steuergerät können die
besonders schnell erforderlichen Berechtigungsanfragen vor dem Keyless-Go-Steuergerät durchgeführt werden
und die spezifischen Reaktionen an den einzelnen Aktoren am SAM-Steuergerät bzw. am EZS-Steuergerät durchgeführt werden.
Da die Datenleitung vom Funkempfänger
in beiden Ausstattungsvarianten vorhanden ist, lediglich in der
Basisausstattung am SAM-Steuergerät oder am EZS-Steuergerät ange koppelt
wird, während
in der Keyless-Go Ausstattung die Datenleitung am Keyless-Go-Steuergerät angekoppelt
wird, und dieses wiederum über
den CAN-Datenbus mit den übrigen Steuergeräten vernetzt
wird, lässt
sich die Systemarchitektur für
die Basisausstattung stark vereinfachen. Die spezielle Ausstattung
für Keyless-Go
wird zusätzlich
in einem Keyless-Go-Steuergerät Hardware-
und Software-technisch umgesetzt.
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Ein
besonderer Vorteil der speziellen Systemarchitektur für die verschiedenen
Ausstattungsvarianten besteht aber darin, dass im Gegensatz zum Stand
der Technik sowohl bei der Basisausstattung als auch bei der Keyless-Go
Ausstattung jeweils nur ein Funkempfänger mit einer zugeordneten
Antenne erforderlich ist. Dabei erfolgt die Berechtigungsprüfung für das Keyless-Go-System
bevorzugt dadurch, weil zwischen Funkempfänger und Keyless-Go-Steuergerät eine direkte
Datenleitung vorhanden ist. Unter Verwendung der Steuergeräte der Basisausstattung
werden dann ohne Änderung
der Hardware die Keyless-Go-Komponenten angekoppelt. Die Veränderungen
erfolgen über
die angepassten Nachrichten des CAN-Datenbusses und über veränderte Software-Module
auf den Steuergeräten.
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Bei
der Keyless-Go Ausstattungsvariante des Verkehrsmittels wird eine
vom Funkempfänger erfasste
Funkinformation als Berechtigungsnachricht auf der Datenleitung übertragen,
um im Keyless-Go-Steuergerät
die Zugangs- und/oder Berechtigungscodes des Funkschlüssels oder
der Chipkarte zu überprüfen.
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Die
Systemarchitektur weist bevorzugt in der Basisversion ein elektronisches
Zündschloss-Steuergerät (EZS)
und ein Sensor-Aktor-Modul-Steuergerät (SAM)
auf. Die Steuergeräte
sind über
einen CAN-Datenbus vernetzt. Zusätzlich
wird in der Keyless-Go-Ausstattungsvariante
ein weiteres Zubehörsteuergerät als Keyless-Go-Steuergerät verbaut
und über
den CAN-Datenbus mit den vorgenannten Steuergeräten mit der Basisausstattung
vernetzt. Dabei ist keine Änderung
der Hardware der Steuergeräte aus
der Basisausstattung erforderlich bzw. nur eine geringe Änderung
im Bereich des SAM-Steuergeräts,
soweit zusätzliche
Aktoren und Sensoren angeschlossen werden. Die eigentliche Veränderung
erfolgt in der Übertragung
einer zusätzlichen
Keyless-Go Nachricht über
den CAN-Datenbus, welche von den Steuergeräten der Basisausstattungsvariante
gelesen werden und dort neu auf gespielte Softwaremodule für die Sonderausstattung
Keyless-Go verarbeitet werden.
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Neben
der Steuergerätevernetzung über den CAN-Datenbus
oder alternativ auch den LIN-Datenbus wird das Keyless-Go-Steuergerät mit dem
Funkempfänger über eine
separate digitale Datenleitung vernetzt. Diese Datenleitung ist
in der Basisausstattung mit einem der beiden Steuergeräte der Basisversion
verbunden und wird in der Keyless-Go Ausstattungsvariante mit dem
Keyless-Go-Steuergerät verbunden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Systemarchitektur
ist lediglich ein Funkempfänger
in der Keyless-Go-Version erforderlich und der derselbe Funkempfänger wird
in der Basisversion zur Berechtigungsabfrage des elektronischen
Schlüssels
für die Keyless-Entry-Funktion verwendet.
Es muss also für die
Sonderausstattung nicht zusätzlich
eine Keyless-Go-Antenne angebracht werden, sondern es kann die Antenne
der Basisversion verwendet werden, die lediglich dann mit dem Keyless-Go-Steuergerät zu verbinden
ist. Diese Art der Systemarchitektur führt zu einer besonders effektiven
Nutzung der schon bei der Basisversion vorhandenen Steuergeräte und für die Sonderausstattung
Keyless-Go ist lediglich das zusätzliche
Keyless-Go-Steuergerät
und die Anbindung an den CAN-Datenbus erforderlich. Auf diese Weise
kann mit der erfindungsgemäßen Systemarchitektur
eine besonders kostengünstige Lösung für die Keyless-Go- Sonderausstattung
produzieren, die zudem auch später
noch nachgerüstet werden
kann.
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Bei
der Keyless-Go-Ausstattungsvariante wird die Berechtigungsnachricht
mit Zugangs- und/oder Berechtigungscodes des Funkschlüssels vom
Funkempfänger
zum Keyless-Go-Steuergerät übertragen
und zusätzlich
werden die Keyless-Go-Berechtigungscodes
in einer Keyless-Go-Nachricht auf dem CAN-Datenbus weiter zum SAM-Steuergerät bzw. zum
EZS-Steuergerät übertragen.
Dadurch wird eine besonders schnelle Reaktionszeit für die Keyless-Entry-Funktion
mit dem Funkschlüssel
im Scheckkartenformat ermöglicht,
da die Signale vom Funkempfänger
in Echtzeit zum Keyless-Go-Steuergerät übertragen werden. Die Berechtigungsprüfung kann
bereits erfolgen, während die übrigen Steuergeräte in der
Basisausstattungsvariante noch mit der Initialisierung beim Hochfahren aus
dem Stand-by-Modus
beschäftigt
sind. Das Keyless-Go-Steuergerät
kann vorteilhaft auch durch die Übertragung
vom Funkempfänger über die
Datenleitung bereits geweckt werden. Dadurch hat das Gesamtsystem
mit dem CAN-Datenbus unter Echtzeitbedingungen beim Startvorgang
länger
Zeit, da die Berechtigungsprüfung
für das
Keyless-Entry-System und die Übertragung über den
Funkempfänger
bereits vorher abgewickelt sind.
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In
der Basisversion ermöglicht
der Funkschlüssel
in Form eines drahtlosen elektronischen Schlüssels das Öffnen der Türen während dieser bei der Keyless-Go-Ausstattungsvariante
auch gleichzeitig die Startberechtigung für den Motorstart freigibt,
so dass der Motor des Verkehrsmittels ohne Schlüssel gestartet werden kann.
Bei dieser Keyless-Go-Ausstattungsvariante
kann der Funkschlüssel
auch als Scheckkarte ausgeführt
werden, so dass sich bei Berühren
der Türgriffe
die Tür
sofort öffnen lässt.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnungen
näher beschrieben.
Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 die
erfindungsgemäße Systemarchitektur
in der Basisausstattung eines Verkehrsmittels und
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2 die
erfindungsgemäße Systemarchitektur
für den
Keyless-Go Betrieb als Sonderausstattung des bereits in 1 gezeigten
Verkehrsmittels.
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In
der Basisausstattung weist die Systemarchitektur des Verkehrsmittels
einen Funkempfänger 1 mit
einem zugeordneten Transceiver und einer daran angekoppelten Antenne 2 auf.
Die über
die Antenne 2 empfangenen Signale werden im Transceiver 1 in
digitale Signale gewandelt, so dass diese über eine Datenleitung 5 zum
Steuergerät
mit Sensor-Aktor-Modul 3 übertragen werden können. Das Sensor-Aktor-Steuergerät 3 ist über einen
CAN-Datenbus mit dem elektronischen Zündschloss-Steuergerät 4 zur Datenübertragung
verbunden.
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Der
Funkempfänger 1 setzt
die hochfrequenten Antennensignale durch Demodulation in niederfrequentere
Informationen um, die mit einer Transistorschaltung 9 in
binäre
Impulse umgesetzt werden. Im einfachsten Fall ist der Funkempfänger 1 über die Spannungsversorgungsleitungen 10 und 11 mit
Batteriespannung versorgt. Bevorzugt kann der Funkempfänger 1 über die
Leitungen 10 und 11 mit Batteriespannung und Massepotential
versorgt werden, die von einem der Steuergerät 3 oder 4,
bevorzugt von dem SAM-Steuergerät 3 bereit
gestellt werden. Damit lässt
sich der Funkempfänger 1 über das SAM-Steuergerät 3 in
der Basisausstattung an- bzw. abschalten. Das EZS-Steuergerät 4 enthält die Steuerung
für den
Zündschlüssel und
die dazugehörigen Aktoren
bzw. die Steuermittel für
die Wegfahrsperre des Fahrzeugs. Das SAM-Steuergerät 3 versorgt eine
Vielzahl von Sensoren und Aktoren mit der notwendigen Spannung und
steuert diese an. Im SAM-Steuergerät 3 sind auch die
Sicherungen für
die verschiedenen Aktoren vorgesehen.
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Bei
der Basisausstattung eines Verkehrsmittels wird der Nutzer mit einem
elektronischen Funkschlüssel
in den Empfangsbereich des Verkehrsmittels gelangen, welcher etwa
zwischen 0 und 30 Metern um das Verkehrsmittel liegt. Bei Betätigung der Bedientaste
auf dem Funkschlüssel
mit der Bezeichnung „Tür öffnen" wird ein bestimmtes
Signal ausgesendet und über
die Antenne 2 vom Funkempfänger 1 empfangen.
Die empfangenen Signale werden über
den Transceiver in binäre
Signale gewandelt und zum SAM-Steuergerät 3 bzw. EZS-Steuergerät 4 übertragen.
In Folge dessen hat der Nutzer die Möglichkeit die Türen des
Fahrzeugs zu öffnen
und unter Verwendung des Schlüssels,
welchen er im Zündschloss
einsteckt das Verkehrsmittel zu starten.
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Bei
einer weiteren Ausstattungsvariante mit Keyless-Go-System wird nun
die Systemarchitektur der Basisausstattung beibehalten und unter
Ergänzung
eines Keyless-Go-Steuergeräts 6 mit
der notwendigen Software erweitert. Das Keyless-Go-Steuergerät 6 weist
zusätzlich
einen CAN-Transceiver auf, um mit den Steuergeräten 3 und 4 der
Basisausstattung über
den CAN-Datenbus 8 vernetzt
zu werden. Im Gegensatz zur Basisausstattung wird jedoch die spezielle
Datenleitung 5 nicht am SAM-Steuergerät 3 angesteckt, sondern
an einer Schnittstelle im Keyless-Go-Steuergerät 6 vorgesehen. Im
Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der Keyless-Go-Ausstattung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kein weiterer Funkempfänger 1 bei
der Keyless-Go Version installiert. Es wird lediglich der bereits
verbaute Funkempfänger
der Basisausstattung weiterverwendet und die Signale werden dem
Keyless-Go-Steuergerät 6 zuge führt. Im
Keyless-Go-Steuergerät
werden dann sämtliche
Funktionen und Prozesse durchgeführt,
welche in der Basisausstattung nicht erforderlich sind und welche
zeitkritisch sind.
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In
Folge dessen wird die Berechtigungsabfrage für das Keyless-Go-System im
Keyless-Go-Steuergerät 6 durchgeführt. Auch
kann dort die Berechtigung für
das Starten des Fahrzeugs zusätzlich
schon geprüft
werden. Während
der Berechtigungsprüfung
kann das Datenbussystem 8 mit den Steuergeräten 3 und 4 noch
im Hochfahren begriffen sein, da der Initialisierungsprozess am
CAN-Datenbus 8 wegen der vielen vernetzten Funktionen zeitlich
länger
dauert, als das lokale Wecken des Keyless-Go-Steuergeräts 6.
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Der
besondere Vorteil der vorliegenden Systemarchitektur besteht darin,
dass ein Funkempfänger
mit einer einzigen Antenne 2 für beide Ausstattungsvarianten
verwendet werden kann und je nach Ausstattung der Funkempfänger entweder
an einem Basissteuergerät 3 oder
an einem Keyless-Go-Sonderausstattungssteuergerät 6 angesteckt wird.
Auf diese Weise lassen sich die Systemarchitekturen für die Basisausstattung
möglichst
einfach aufbauen und bei der Keyless-Go-Sonderausstattung werden lediglich
ein zusätzliches
Steuergerät 6 und
ein Anschluss an den CAN-Datenbus mittels CAN-Transceiver erforderlich.
Auf diese Weise führt
die vorliegende Erfindung zu einer besonders effektiven und kostengünstigen
Ausstattung bei verschiedenen Varianten bezüglich Keyless-Go- und Keyless-Entry-System.