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Querverweis auf verwandte Anmeldung:
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Die
vorliegende Erfindung enthält Material, das zu der japanischen
Patentanmeldung
JP 2009-101592 in
Beziehung steht, die beim Japanischen Patentamt am 20. April 2009
eingereicht worden ist und deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme
zu einem Bestandteil der vorliegenden Erfindung gemacht wird.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Motorstartsystem,
das in der Lage ist, den Startvorgang eines Motors unter der Bedingung zuzulassen,
das eine Authentifizierung zwischen einer in dem Fahrzeug angebrachten
fahrzeuginternen Vorrichtung und einer von einem Benutzer mitgeführten
tragbaren Vorrichtung durch eine berührungslose Kommunikation
hergestellt ist.
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Diese
Art von System wird als Wegfahrsperre bezeichnet. Hinsichtlich der
Wegfahrsperre wird ein Anfragesignal für eine Nahkommunikation
fahrzeugseitig gesendet, wenn zum Beispiel ein mechanischer Schlüssel
in einen Zündschalter (Schlüsselzylinder) eingesteckt
wird. Wenn ein in einem Schlüsselgriff oder dergleichen
enthaltener Transponder auf das Anfragesignal antwortet und ein
Antwortsignal generiert, wird ein einzigartiger ID-Code (Identifizierungs-Code)
des Schlüssels aus dem fahrzeugseitig empfangenen Antwortsignal
extrahiert. Nur wenn der spezielle bzw. einzigartige ID-Code mit
einem vorab zugewiesenen ID-Code identisch ist, wird das Starten
eines Motors zugelassen.
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Andererseits
wird die Authentifizierung durch den ID-Code beispielsweise auch
bei einer passiven schlüssellosen Zugangsvor richtung angewendet.
Die schlüssellose Zugangsvorrichtung nimmt eine automatische
Verriegelung oder Entriegelung einer Tür vor, wenn der
ID-Code einer in einem Fahrzeug angebrachten, fahrzeuginternen Vorrichtung
mit dem ID-Code einer tragbaren Vorrichtung identisch ist, die von
einem Benutzer bzw. Fahrer mitgeführt wird.
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In
den letzten Jahren ist unter Anwendung des Authentifizierungsverfahrens
der passiven schlüssellosen Zugangsvorrichtung bei der
Wegfahrsperre ein schlüsselloses Motorstartsystem realisiert worden,
das das Starten eines Motors ohne einen mechanischen Schlüssel
erlaubt, wenn ein eine reguläre tragbare Vorrichtung mit
sich führender Benutzer sich in ein Fahrzeug begibt (wenn
sich eine tragbare Vorrichtung in einem Fahrzeug befindet). Ein solches
System hat den Vorteil, dass der in ein Fahrzeug gelangende Benutzer
nicht mehr einen Schlüssel herausnehmen muss und diesen
in einen Schlüsselzylinder einstecken muss.
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Im
Spezielleren kann dann, wenn die schlüssellose Zugangs-Authentifizierung
und die Wegfahrsperren-Authentifizierung gemeinsam installiert sind, der
Benutzer ohne Verwendung des Schlüssels durch die schlüssellose
Zugangs-Authentifizierung zuerst in das Fahrzeug gelangen und ferner,
nachdem er in das Fahrzeug gelangt ist, auch den Motor ohne Verwendung
des Schlüssels starten. Man kann somit sagen, dass die
Bedienerfreundlichkeit für den Benutzer äußerst
gut ist.
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Es
ist eine Technik bekannt, mit der sich eine restriktive Kommunikation
(NF-Signal bzw. Niedrigfrequenzsignal) innerhalb einer relativ kurzen
Distanz entweder durch eine Authentifizierungsfunktion der Wegfahrsperre
oder eine Authentifizierungsfunktion der passiven schlüssellosen
Zugangsvorrichtung sowie durch gemeinsame Nutzung einer Antenne
oder einer Kommunikationsschaltung für beide Funktionen
ausführen lässt (siehe zum Beispiel ungeprüfte
Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2008-196228 ). Da gemäß dieser Technik
keine verschiedenen Antennen oder Kommunikationsvorrichtungen für
die Wegfahrsperre oder die schlüssellose Zugangsvorrichtung
in einem Fahrzeug vorgesehen werden müssen, lässt
sich die Anzahl der Bestandteile vermindern.
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Wenn
die Elemente für die passive schlüssellose Zugangsvorrichtung
gemeinsam auch bei der Wegfahrsperre verwendet werden, wie bei der
vorstehend genannten Technik, kann eine Tür ohne einen
Schlüssel verriegelt oder entriegelt werden, wobei auch
der Motor gestartet werden kann. Es ergibt sich somit ein Vorteil
hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit.
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Zum
Realisieren der passiven schlüssellosen Zugangsvorrichtung
müssen jedoch mehrere NF-Sendeantennen in mehreren Bereichen
eines Fahrzeugs installiert werden. Die Ausstattung wird somit insgesamt
größer, sodass dadurch wiederum die Kosten steigen.
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Wenn
die Ausstattung mit der schlüssellosen Zugangsvorrichtung
weggelassen wird, um dadurch die Kosten zu reduzieren, indem nur
die Funktion der Wegfahrsperre genutzt wird, kann die Authentifizierung
unter Verwendung der NF-Antenne möglicherweise nicht ausgeführt
werden und zwar auf Grund der Tatsache, dass die NF-Antenne oder
dergleichen bei der vorstehend genannten Technik gemeinschaftlich
genutzt wird. Da in diesem Fall ein Transponder mit einem Schlüssel
für die Authentifizierung der Wegfahrsperre verwendet werden
muss (das schlüssellose Verfahren kann nicht verwendet
werden), kann ein Problem dahingehend entstehen, dass sich große
Unbequemlichkeiten für den Benutzer ergeben.
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Ein
Vorteil bei einigen Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung besteht
in der Schaffung einer Technik, mit der sich die Kosten reduzieren
lassen, ohne dass Einschränkungen bei der Benutzerfreundlichkeit
entstehen.
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Gemäß den
Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung können die folgenden
erfindungsgemäßen Lösungsmittel verwendet
werden.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Motorstartsystem,
das in der Lage ist, einen Authentifizierung zwischen einer in dem
Fahrzeug angebrachten, fahrzeuginternen Vorrichtung und einer von
einem Benutzer mitgeführten tragbaren Vorrichtung durch
eine berührungslose Kommunikation zu ermitteln.
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Lösungsmittel
1: Das Motorstartsystem weist gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung die im Folgenden genannten Merkmale bei der von einem
Benutzer mitgeführten tragbaren Vorrichtung auf. Das heißt,
die tragbare Vorrichtung beinhaltet eine Sendeschaltung und eine
Transponderschaltung. Wenn die Transponderschaltung bei Empfang eines
von der fahrzeuginternen Vorrichtung gesendeten Anfragesignals aktiviert
wird, generiert die Transponderschaltung somit ein Antwortsignal
für die Authentifizierung. Das Antwortsignal enthält
einen einzigartigen bzw. speziellen ID-Code der tragbaren Vorrichtung.
Durch Verifizieren des ID-Codes in der fahrzeuginternen Vorrichtung
wird somit die Authentifizierung durch eine berührungslose
Kommunikation hergestellt.
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Das
von der Transponderschaltung generierte Antwortsignal wird als primäres
Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung gesendet. Jedoch ist
die Stärke des von der Transponderschaltung generierten
Signals normalerweise beim passiven Betrieb niedriger als bei Batteriebetrieb.
Ferner ist der Zugriffsbereich auf eine sehr enge Distanz begrenzt (zum
Beispiel 0,1 m oder weniger). Obwohl der Benutzer die tragbare Vorrichtung
in der normalen Weise mit sich führt, wird in diesem Fall
die Authentifizierung gegenüber der fahrzeuginternen Vorrichtung nicht
hergestellt, und somit wird das Starten des Motors nicht erlaubt.
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Gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch Umwandeln
eines primären Antwortsignals in ein anderes Sendesignal
und durch Senden des umgewandelten Sendesignals durch die Sendeschaltung
eine Ausbildung geschaffen, bei der der ID-Code von der Transponderschaltung über
die Sendeschaltung zu der fahrzeuginternen Vorrichtung gesendet
wird. Da es sich bei dem sekundären Antwortsignal um ein
Sendesignal mit einem Wellenlängenband handelt, das von
dem des primären Antwortsignals verschieden ist und das
sekundäre Antwortsignal durch Batteriebetrieb generiert
werden kann, ist die Stärke des sekundären Antwortsignals höher
als die des primären Antwortsignals. Ferner ist die Reichweite
(beispielsweise mehrere m bis mehrere zehn m) des sekundären
Antwortsignals länger.
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Selbst
wenn der Benutzer die tragbare Vorrichtung in der normalen Weise
mit sich führt, kann bei einer solchen Konfiguration das
Antwortresultat der Transponderschaltung die fahrzeuginterne Vorrichtung über
die Sendeschaltung in zuverlässiger Weise erreichen. Somit
wird der Motorstart unter der Bedingung erlaubt, dass die Authentifizierung
mit der fahrzeuginternen Vorrichtung hergestellt ist.
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Lösungsmittel
2: Das Motorstartsystern gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist folgende Merkmale bei der fahrzeuginternen Vorrichtung
auf. Die fahrzeuginterne Vorrichtung beinhaltet eine Sende-/Empfangsschaltung,
eine Empfangsschaltung und eine Steuerschaltung. Von diesen sendet
die Sende-/Empfangsschaltung das Anfragesignal zu der tragbaren
Vorrichtung oder sie empfängt das von der Transponderschaltung
der tragbaren Vorrichtung generierte primäre Antwortsignal.
Die Empfangsschaltung empfängt das sekundäre Antwortsignal,
das von der Sendeschaltung der tragbaren Vorrichtung gesendet wird.
Die Steuerschaltung weist eine Funktion zum Ausführen der
Authentifizierung auf der Basis von mindestens einem von dem primären
Antwortsignal, das von der Sende-/Empfangs schaltung empfangen wird,
und dem sekundären Antwortsignal aus, das von der Empfangsschaltung
empfangen wird.
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Die
Sende-/Empfangsschaltung der fahrzeuginternen Vorrichtung kann das
Anfragesignal auf Grund des Batteriebetriebs mit einer hohen Pegelstärke
senden. Selbst wenn der Benutzer die tragbare Vorrichtung in der
normalen Weise mit sich führt, kann das Anfragesignal somit
die tragbare Vorrichtung zuverlässig erreichen. Wenn die
tragbare Vorrichtung das Anfragesignal empfangen kann, wird die Transponderschaltung
passiv aktiviert, um das primäre Antwortsignal zu generieren.
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Wenn
die Sende-/Empfangsschaltung der fahrzeuginternen Vorrichtung das
primäre Antwortsignal empfangen kann, kann die Authentifizierung
für die Steuerschaltung vorgenommen werden. Jedoch kann
das primäre Antwortsignal von der Sende-/Empfangsschaltung
empfangen werden, wenn sich die tragbare Vorrichtung innerhalb einer
sehr geringen Distanz befindet. Selbst wenn der Benutzer die tragbare
Vorrichtung in der normalen Weise mit sich führt, ist die
Distanz zwischen der tragbaren Vorrichtung und der fahrzeuginternen
Vorrichtung somit groß, und somit ist es für die
Sende-/Empfangsschaltung schwierig, das primäre Antwortsignal
zu empfangen.
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Da
in diesem Fall die Empfangsschaltung der fahrzeuginternen Vorrichtung
das sekundäre Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung
empfangen kann, kann eine berührungslose Kommunikation
zwischen der fahrzeuginternen Vorrichtung und der tragbaren Vorrichtung über
einen Rücklaufweg stattfinden, der von dem Weg der Transponderschaltung von
der Sende-/Empfangsschaltung, dem Weg der Sendeschaltung von der
Transponderschaltung und dem Weg der Empfangsschaltung von der Sendeschaltung
verschieden ist. Da die Steuerschaltung die Authentifizierung auf
der Basis des sekundären Antwortsignals vornehmen kann,
kann die Steuerschaltung den Motorstart für das Motorstartsystem erlauben.
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Lösungsmittel
3: In dem Fahrzeug ist es bevorzugt, eine Antenne vorzusehen, wie
dies im Folgenden beschrieben wird. Als erstes ist es bevorzugt, eine
Spulenantenne vorzusehen, die mittels der Sende-/Empfangsschaltung
in der Lage ist, das Anfragesignal zu senden und das primäre
Antwortsignal zu empfangen. Da die Spulenantenne dafür
geeignet ist, eine Kommunikation in einer sehr geringen Distanz
auszuführen, kann die Spulenantenne eine grundlegende Fähigkeit
zum Senden des Anfragesignals zu der tragbaren Vorrichtung sowie
zum Empfangen des primären Antwortsignals von der Transponderschaltung
aufweisen.
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In
anderen Systemen kann eine von der Spulenschaltung abzweigende NF-Antenne
in dem Fahrzeug installiert sein. Die NF-Antenne ist dazu ausgebildet,
das Anfragesignal von der Sende-/Empfangsschaltung an einer von
der Spulenantenne verschiedenen Position zu senden. Selbst wenn
die tragbare Vorrichtung sich bei einer solche Konfiguration an
einer Stelle befindet, an der das Anfragesignal nur die Spulenantenne
kaum erreicht, kann die tragbare Vorrichtung (die Transponderschaltung)
das Antwortsignal an mehreren Stellen in dem Fahrzeug empfangen,
indem das Anfragesignal sogar von der NF-Antenne gesendet wird.
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Lösungsmittel
4: Wenn die von der Spulenantenne abzweigende NF-Antenne vorgesehen
ist, kann zusätzlich ein Verstärker vorgesehen
sein, um das Anfragesignal von der Sende-/Empfangsschaltung zu verstärken
und das verstärkte Anfragesignal an die NF-Antenne abzugeben.
Da es bei einer solchen Konfiguration möglich ist, die
Reichweite des Anfragesignals zu erweitern, kann das Anfragesignal die
tragbare Vorrichtung (die Transponderschaltung) selbst dann zuverlässig
erreichen, wenn die tragbare Vorrichtung in einem gewissen Maße
von der Spulenantenne oder der NF-Antenne entfernt angeordnet ist.
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Da
ferner die NF-Antenne das Anfragesignal einfach zu der tragbaren
Vorrichtung senden kann, ist es nicht notwendig, die NF-Antenne
an verschiedenen Stellen in dem Fahrzeug zu installieren, wie dies bei
einer passiven schlüssellosen Zugangsvorrichtung der Fall
ist. Selbst wenn die NF-Antenne installiert ist, wird somit die
Ausrüstung des Systems insgesamt nicht groß.
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Lösungsmittel
5: Die Steuerschaltung der fahrzeuginternen Vorrichtung kann den
Steuervorgang gemäß der folgenden Logik ausführen.
Das heißt, wenn die Steuerschaltung die Authentifizierung
auf der Basis entweder des primären Antwortsignals oder
des sekundären Antwortsignals vornehmen kann, erlaubt die
Steuerschaltung den Motorstart, ohne dass die Authentifizierung
auf der Basis des jeweils anderen Antwortsignals vorgenommen wird.
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Gemäß dieser
Logik kann verhindert werden, dass zwei verschiedene Signale (ein
NF-Signal und ein Funkfrequenz-Signal, wie ein HF-(Hochfrequenz-)Signal,
die als primäres Antwortsignal und als sekundäres
Antwortsignal bezeichnet werden, miteinander konkurrieren. Somit
kann die Authentifizierung auf nur einer Seite vorgenommen werden.
In diesem Fall ist der Steuervorgang gemäß zwei
Mustern möglich, wie diese im Folgenden beschrieben werden.
- (1) Lösungsmittel 6: Wenn die Steuerschaltung die
Authentifizierung auf der Basis des primären Antwortsignals
vornehmen kann, erlaubt die Steuerschaltung den Motorstart ohne
Vornehmen der Authentifizierung auf der Basis des sekundären Antwortsignals.
Dieses
Muster ist dann wirksam, wenn sich die tragbare Vorrichtung sehr
nahe bei der Spulenantenne befindet. Da bei diesem Muster die Authentifizierung
auf der Basis des primären Antwortsignals vorgenommen wird,
besteht ein Vorteil dahingehend, dass die Authentifizierung für
die tragbare Vorrichtung selbst in dem Fall vorgenommen werden kann,
dass eine Batterie verbraucht ist (ein Fall, in dem das sekundäre
Antwortsignal nicht gesendet werden kann).
- (2) Lösungsmittel 7: Wenn die Steuerschaltung die Authentifizierung
auf der Basis des sekundären Antwortsignals ausführen
kann, erlaubt die Steuerschaltung den Motorstart ohne Ausführung der
Authentifizierung auf der Basis des primären Antwortsignals.
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Bei
diesem Muster wird die Vorrangigkeit bei der Abfolge der Authentifizierung
in der Reihenfolge der längeren Signalzugriffsdistanz bestimmt.
Wenn die tragbare Vorrichtung über die Zugriffsdistanz
des primären Antwortsignals hinaus von der Spulenantenne
beabstandet ist, ist dieses Muster effektiv.
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Lösungsmittel
8: Alternativ hierzu kann die Steuerschaltung den Steuervorgang
gemäß der folgenden Logik ausführen.
Selbst wenn die Steuerschaltung die Authentifizierung auf der Basis
des primären Antwortsignals nicht ausführen kann,
jedoch die Authentifizierung auf der Basis des sekundären Antwortsignals
ausführen kann, erlaubt die Steuerschaltung ein Starten
des Motors.
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Gemäß dieser
Logik wird die Vorrangigkeit bei der Abfolge der Authentifizierung
in der Reihenfolge einer kürzeren Signalzugriffsdistanz
bestimmt, und die Authentifizierung wird grundsätzlich
auf der Basis des primären Antwortsignals ausgeführt.
Das heißt, die Authentifizierung wird zuerst grundsätzlich auf
der Basis des primären Antwortsignals zwischen der Sende-/Empfangsschaltung
und der Transponderschaltung versucht. Wenn die Authentifizierung auf
Grund der Tatsache nicht ausgeführt werden kann, dass zum
Beispiel das Signal nicht ankommt, jedoch die Authentifizierung
auf der Basis des sekundären Antwortsignals entlang eines
Weges ausgeführt werden kann, der von der Sendeschaltung
und der Empfangsschaltung Gebrauch macht, erlaubt die Steuerschaltung
ein Starten des Motors.
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Das
Fahrzeug-Motorstartsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine solche einfache Konfiguration auf, dass sich
der schlüssellose Motorstartvorgang ohne umfangreiche Einrichtungen
ausführen lässt. Somit lässt sich mit
der vorliegenden Erfindung ein Motorstartsystem schaffen, das äußerst benutzerfreundlich
und gleichzeitig kostengünstig ist.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden
an Hand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Darstellung zur Erläuterung der Gesamt-Konfiguration eines
Motorstartsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm zur schematischen Veranschaulichung der Steuerkonfiguration des
Motorstartsystems;
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3 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung eines ersten Steuerbeispiels
des Motorstartsystems;
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4 eine
Darstellung zur schematischen Veranschaulichung einer positionsmäßigen
Beziehung, wenn sich eine tragbare Vorrichtung in einem Fahrzeug
befindet;
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5 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung eines zweiten Steuerbeispiels
des Motorstartsystems;
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6 ein
Blockdiagramm zur schematischen Veranschaulichung der Steuerkonfiguration des
Motorstartsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
und
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7 eine
Darstellung zur schematischen Veranschaulichung der Anordnung bei
einem geeigneten Verwendungsbeispiel des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
eine Darstellung zur Erläuterung der Gesamt-Konfiguration
eines Motorstartsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Motorstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
kann beispielsweise zusammen mit einer aktiven schlüssellosen
Zugangsvorrichtung in einem Fahrzeug 10 angebracht werden.
Die aktive schlüssellose Zugangsvorrichtung verwendet beispielsweise
eine von einem Benutzer mitgeführte tragbare Vorrichtung 40 als
Türverriegelungs-/Türentriegelungs-Fernsteuerung.
Dadurch kann der Benutzer eine Tür durch Betätigen
der tragbaren Vorrichtung 40 ohne Verwendung eines Schlüssels 56 an
einer von dem Fahrzeug 10 entfernten Position verriegeln oder
entriegeln.
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Zum
Bilden einer solchen aktiv schlüssellosen Zugangsvorrichtung
ist eine Empfangsantenne 12 (Funkfrequenz-Empfangsantenne)
in dem Fahrzeug 10 angebracht. Bei dem vorliegenden Beispiel ist
die Empfangsantenne 12 in einem Armaturenbrett 70 des
Fahrzeugs 10 angebracht, jedoch kann sie auch an einer
anderen Stelle untergebracht sein. Die tragbare Vorrichtung 40 enthält
eine Sendeschaltung, die zum Senden eines aktiven Funkfrequenz-Signals
(insbesondere HF-Signal) ausgebildet ist. Wenn der Benutzer zum
Beispiel eine Drucktaste (ohne Bezugszeichen) der tragbaren Vorrichtung 40 betätigt
bzw. drückt, sendet die tragbare Vorrichtung 40 das
Funkfrequenz- oder HF-Signal, von dem ein ID-Code moduliert wird.
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Das
Fahrzeug 10 ist mit einer Spulenantenne 14 zum
Bilden des Motorstartsystems ausgestattet. Bei dem vorliegenden
Beispiel ist die Spulenantenne 14 um einen nicht dargestellten
Zündschalter (Schlüsselzylinder) herum installiert,
jedoch kann sie auch an einer anderen Stelle angebracht sein.
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Gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ist eine NF(Niederfrequenz)-Antenne 18 beispielsweise in
dem Armaturenbrett 70 angebracht. Bei der NF-Antenne 18 handelt
es sich wie bei der Spulenantenne 14 um eine Einheit zum
Bilden des Motorstartsystems. Diese Ausbildung wird im Folgenden
noch ausführlicher erläutert.
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Ein
Steuermodul (BCM bzw. Body Control Module) 20 ist in dem
Fahrzeug 10 angebracht. Die Empfangsantenne 12,
die Spulenantenne 14 und die NF-Antenne 18 sind
durch nicht gezeigte Verdrahtungen mit dem Steuermodul 20 verbunden.
Eine nicht dargestellte Kommunikationsschaltung des Fahrzeugs ist
in dem Steuermodul 20 enthalten. Die Kommunikationsschaltung
weist eine Funktion zum Ausführen einer Kommunikation mit
der von dem Benutzer mitgeführten tragbaren Vorrichtung 40 aus.
Die Konfiguration der Kommunikationsschaltung wird im Folgenden
noch ausführlich beschrieben.
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Da
es sich bei der schlüssellosen Zugangsvorrichtung um eine
des aktiven Typs handelt, ist im Gegensatz zu dem passiven Typ keine
NF-Sendeantenne in jeweiligen Bereichen (beispielsweise der rechten
und der linken vorderen Tür 10b und 10c,
der rechten und der linken hinteren Tür 10d und 10e,
einer Heckklappe 10f oder einem Dach) des Fahrzeugs 10 vorhanden.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm zur schematischen Veranschaulichung der Konfiguration
der schlüssellosen Zugangsvorrichtung und des Motorstartsystems.
Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteile erläutert.
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Fahrzeuginterne Vorrichtung
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Das
Steuermodul 20 ist als Computer konfiguriert, der eine
CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 22, Speichervorrichtungen,
wie zum Beispiel einen EEPROM (elektronisch löschbarer
und programmierbarer Nur-Lese-Speicher) 24 und ein RAM
(Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 26 sowie eine periphere
integrierte Schaltung (IC), wie zum Beispiel einen Eingangs-/Ausgangs-(E/A-)Treiber 28 beinhaltet.
Steuerprogramme, die für den Betrieb der schlüssellosen Zugangsvorrichtung
und des Motorstartsystems erforderlich sind, sind in einen nicht
dargestellten internen ROM (Nur-Lese-Speicher) eingeschrieben, der in
der CPU 22 enthalten ist. Die CPU 22 liest die
in dem internen ROM gespeicherten Steuerprogramme und führt
Prozesse in Abhängigkeit von den Befehlen der Steuerprogramme
aus. Ein vorab zugeordneter spezieller bzw. einzigartiger ID-Code
ist in den EEPROM 24 eingeschrieben. Bei dem RAM 26 handelt es
sich zum Beispiel um einen flüchtigen Speicher, der als
Hauptspeicher der CPU 22 verwendbar ist. Der Eingangs-/Ausgangs-Treiber 28 dient
für die Eingabe und Ausgabe von verschiedenen Signalen
zwischen dem Steuermodul 20 und anderen elektronischen
Vorrichtungen.
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Das
Steuermodul 20 beinhaltet eine Funkfrequenz-, insbesondere
HF-Empfangsschaltung 30 sowie eine NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 als
Kommunikationsschaltungen für das Fahrzeug. Da die Empfangsantenne 12 mit
der Funkfrequenz-Empfangsschaltung 30 verbunden ist, empfängt
die Empfangsschaltung 30 das von der tragbaren Vorrichtung 40 über
die Empfangsantenne 12 gesendete Signal. Die Empfangsschaltung 30 demoduliert
zum Beispiel den in dem empfangenen Funkfrequenz-Signal enthaltenen
ID-Code, um den Wert (beispielsweise mit einer Wort länge
von 1 bis 2 Bytes) des demodulierten ID-Codes der CPU 22 zuzuführen.
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Gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ist die NF-Antenne 18 mit
der NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 über einen
Verstärker (AMP) 16 zusammen mit der Spulenantenne 14 verbunden.
Die NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 arbeitet in Abhängigkeit
von einer Anweisung von der CPU 22, um ein Anfragesignal
(NF-Signal) über die Spulenantenne 14 zu der tragbaren
Vorrichtung 40 zu senden. Da die NF-Antenne 18 von
der Spulenantenne 14 abzweigend ausgebildet ist, verstärkt
der Verstärker 16 das in erster Linie von der
Spulenantenne 14 gesendete Anfragesignal (das NF-Signal)
und ermöglicht der NF-Antenne 18, das verstärkte
Anfragesignal zu senden. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn
die tragbare Vorrichtung 40 weiter von der Spulenantenne 14 entfernt
jenseits der Distanz angeordnet ist, in der die Spulenantenne 14 das
Anfragesignal nicht einfach abgeben kann, das verstärkte
Anfragesignal von der NF-Antenne 18 die tragbare Vorrichtung 40 erreichen.
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Das
Steuermodul 20 ist mit einer weiteren Steuereinheit 60 in
dem Fahrzeug verbunden. Die Steuereinheit 60 ist als Mikrocomputer
ausgebildet, der eine CPU, einen EEPROM, einen RAM und eine E/A-Einheit
beinhaltet (wobei diese in der Zeichnung nicht dargestellt sind).
Die Steuereinheit 60 steuert den Betrieb des Fahrzeugs 10 in
Zusammenwirkung mit dem Steuermodul 20. Daher sind zum
Beispiel ein Zündschalter 62, ein Motorstarter 64 und
ein Schlossaktuator 66 einer Tür mit der Steuereinheit 60 verbunden.
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Bei
dem Zündschalter 62 handelt es sich um einen Schalter,
der beispielsweise in Synchronisation mit einem Schlüsselzylinder
oder einer Motorstarttaste (nicht gezeigt) einschaltet/ausschaltet.
Bei dem Motorstarter 64 handelt es sich beispielsweise
um einen Motor oder einen Kraftstoff-Injektor (Kraftstoffeinspritzventil),
der eine Kurbelwellenbewegung eines nicht gezeigten Motors aus führt.
Wenn die Steuereinheit 60 von dem Steuermodul 20 ein
Signal empfängt, das ein Starten des Motors zulässt,
aktiviert die Steuereinheit 60 die Betätigung
des Zündschalters 62. Wenn in diesem Zustand der
Zündschalter 62 betätigt wird, führt
die Steuereinheit 60 einen Steuervorgang zum Aktivieren
des Motorstarters 64 aus.
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Bei
dem Schlossaktuator 66 handelt es sich zum Beispiel um
einen Motor oder ein Elektromagnetventil zum Aktivieren eines Verriegelungs-
oder Entriegelungsmechanismus der Türen 10b bis 10f. Die
Steuereinheit 60 aktiviert den Schlossaktuator 66,
wenn ein Türgriff oder ein Verriegelungsstift (nicht gezeigt)
in dem Fahrzeug betätigt wird. Daher führt die
Steuereinheit 60 auch einen Steuervorgang zum Aktivieren
des Schlosssaktuators 66 aus, wenn sie ein schlüsselloses
Zugangssignal von dem Steuermodul 20 der schlüssellosen
Zugangsvorrichtung empfängt.
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Es
wird zum Beispiel ein Signal, das eine schlüssellose Betätigung
zulässt, zum Zeitpunkt eines Entriegelungsvorgangs von
dem Steuermodul 20 an die Steuereinheit 60 abgegeben,
wenn das Funkfrequenz-Signal von der tragbaren Vorrichtung 40 empfangen
wird und die Authentifizierung mittels des Steuermoduls 20 unter
Verwendung des ID-Codes ausgeführt ist. Ferner wird das
Signal, das eine schlüssellose Betätigung zulässt,
zum Zeitpunkt eines Verriegelungsvorgangs von dem Steuermodul 20 an
die Steuereinheit 60 abgegeben, wenn das Funkfrequenz-Signal
von der tragbaren Vorrichtung 40 empfangen wird und zum
Beispiel die Authentifizierung mit dem Steuermodul 20 unter
Verwendung des ID-Codes ausgeführt worden ist. Da die Arbeitsweise der
aktiven schlüssellosen Zugangsvorrichtung bekannt ist,
wird auf eine detailliertere Beschreibung des Steuerverfahrens verzichtet.
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Tragbare Vorrichtung
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Die
tragbare Vorrichtung 40 ist kompakt ausgebildet, damit
sie von dem Benutzer bequem mitgeführt werden kann. Es
kann zum Beispiel eine mit dem Schlüssel 56 verbundene
tragbare Vorrichtung vom Typ eines Schlüsselanhängers
verwendet werden. Die tragbare Vorrichtung 40 kann auch
in einen Griffbereich des Schlüssels 56 integriert
sein.
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Die
tragbare Vorrichtung 40 beinhaltet eine integrierte Steuerschaltung 42,
einen EEPROM 44, eine Antriebsbatterie 46, eine
HF-Sendeschaltung 48 und eine Transponderschaltung 50.
Die tragbare Vorrichtung 40 kann bei Bedarf eine Demodulationsschaltung 52 beinhalten,
wie diese in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet
ist. Ein Drückschalter 54 ist an der tragbaren
Vorrichtung 40 angebracht. Ein Steuerprogramm ist in einen Speicherbereich
der integrierten Steuerschaltung 42 eingebettet. Da ein
Steuerprogramm in einen Speicherbereich der integrierten Steuerschaltung 42 eingebettet
ist, steuert die integrierte Steuerschaltung 42 den Betrieb
(und zwar einen Funkfrequenz-Sendevorgang der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48)
der tragbaren Vorrichtung 40 in Abhängigkeit von
dem Befehl des Steuerprogramms.
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Die
tragbare Vorrichtung 40 beinhaltet eine Sendeantenne (Funkfrequenz-,
insbesondere HF-Antenne) 48a und eine Spulenantenne 50a.
Die Sendeantenne 48a ist mit der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 verbunden,
und die Spulenantenne 50a ist mit der Transponderschaltung 50 verbunden.
Die Sendeschaltung 48 besitzt eine Konfiguration, wie diese
zum Senden eines aktiven schlüssellosen Zugangssignals
(Funkfrequenz-, insbesondere HF-Signal) erforderlich ist, wenn der
Drückschalter 54 betätigt wird.
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Konfiguration des schlüssellosen
Zugangssystems
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Es
kann zum Beispiel eine Mehrzahl von tragbaren Vorrichtungen 40 für
ein Fahrzeug 10 bereitgestellt werden. Somit kann der jeweilige
einzigartige ID-Code jeder tragbaren Vorrichtung 40 zu geordnet
werden. Der einzigartige ID-Code wird vorab in den EEPROM 44 eingeschrieben.
Somit ist der ID-Code derart vorgesehen, dass er dem in den EEPROM 24 des
Fahrzeugs eingeschriebenen ID-Code entspricht. Die integrierte Steuerschaltung 42 moduliert
den von dem EEPROM 44 gelesenen ID-Code und gibt das modulierte
Signal an die Sendeschaltung 48 aus. Durch die Kommunikation
zwischen der tragbaren Vorrichtung 40 und dem Steuermodul 20 des
Fahrzeugs ist die CPU 22 des Steuermoduls 20 in
der Lage, die Authentifizierung der tragbaren Vorrichtung 40 auszuführen,
da die ID-Codes in dem Signal enthalten sind. Auf diese Weise kann
die tragbare Vorrichtung 40 individuell unterschieden werden.
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Bei
Verwendung der tragbaren Vorrichtung 40 als Fernsteuerung
der schlüssellosen Zugangsvorrichtung wird das schlüssellose
Zugangssignal (Funkfrequenz-, bzw. HF-Signal), das einen ID-Verriegelungs-Code
oder Entriegelungs-Code enthält, von der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 abgegeben
und über die Sendeantenne 48a gesendet.
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Konfiguration des Motorstartsystems
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Andererseits
weist die Transponderschaltung 50 eine Konfiguration auf,
wie diese zum Empfangen des Anfragesignals über die Spulenantenne 50a zum
Erzeugen von Energie durch passive Ansteuerung sowie zum Generieren
und Senden eines Antwortsignals (NF-Signals) erforderlich ist. Die Transponderschaltung 50 ist
zum Beispiel als eine einzige integrierte Schaltung in Form eines
Chips ausgebildet. Daher ist der spezielle ID-Code der tragbaren
Vorrichtung 40 oder des Schlüssels 56 in
einem internen Speicher der Transponderschaltung 50 gespeichert.
Bei Empfang des Anfragesignals von dem Fahrzeug 10 wird
die Transponderschaltung 50 aktiviert (sie erzeugt Energie),
um den speziellen ID-Code zu modulieren, das Antwortsignal zu generieren
und das Antwortsignal über die Spulenantenne 50a zu
senden.
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Generierung des primären
Antwortsignals
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Wenn
das Anfragesignal von dem Fahrzeug 10 in einem Fall empfangen
wird, in dem die tragbare Vorrichtung 40 als Wegfahrsperren-Authentifizierungsschlüssel
des Motorstartsystems verwendet wird, wird ein Antwortsignal von
der Transponderschaltung 50 generiert und als primäres
Antwortsignal über die Spulenantenne 50a gesendet.
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Umwandlung in ein sekundäres
Antwortsignal und Übertragung
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Gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel kann das Antwortsignal von der
Transponderschaltung 50 in das Funkfrequenz-Signal in der
tragbaren Vorrichtung 40 umgewandelt werden, und das umgewandelte
Funkfrequenz-Signal kann von der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 gesendet
werden. Bei der tragbaren Vorrichtung 40 wird das in der
Transponderschaltung 50 generierte Antwortsignal (ein Signal eines
NF-Wellenlängenbandes) der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 zugeführt.
Die Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 moduliert das empfangene
Antwortsignal in das Funkfrequenz-Signal und wandelt das Signal
in ein Antwortsignal eines Funkfrequenz-, insbesondere HF-Wellenlängenbandes um,
um das umgewandelte Antwortsignal als sekundäres Antwortsignal über
die Sendeantenne 48a zu senden.
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In
manchen Fällen ist es notwendig, das Antwortsignal in Abhängigkeit
von der Transponderschaltung 50 zu demodulieren. In diesem
Fall kann die Demodulationsschaltung 52 (die in der Zeichnung in
gestrichelter Linie dargestellt ist) das in der Transponderschaltung 50 generierte
Antwortsignal (das Signal des NF-Wellenlängenbandes) einmal
demodulieren, um das demodulierte Antwortsignal der Sendeschaltung 48 zuzuführen.
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Die
tragbare Vorrichtung 40 kann eine LED (lichtimitierende
Diode) oder dergleichen für einen nicht gezeigten Arbeitsmonitor
beinhalten. Wenn zum Beispiel die Batterie 46 verbraucht
ist oder die Sendeschaltung 48 oder die Transponderschaltung 50 den
Sende-/Empfangsvorgang ausführt, führt die integrierte
Steuerschaltung 42 einen Steuervorgang zum Aufleuchtenlassen
der LED (nicht gezeigt) aus. Die LED kann mit der Sendeschaltung 48 oder
der Transponderschaltung 50 verbunden sein.
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Exemplarische
Steuervorgänge des Motorstartsystems Im Folgenden werden
mehrere Beispiele eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Motorstartsystems
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Erstes Steuerbeispiel
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3 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines ersten Steuerbeispiels
des Motorstartsystems. Die CPU 22 des Steuermoduls 20 ruft
einen Wegfahrsperren-Authentifizierungsvorgang von einem internen
ROM ab und führt den in 3 dargestellten
Wegfahrsperren-Authentifizierungsvorgang als Zeitgeberunterbrechungsvorgang
aus, um den Betrieb des Motorstartsystems gemäß dem
im Folgenden beschriebenen ersten Steuerbeispiel zu steuern.
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Schritt
S10: Wenn der Steuervorgang des Motorstartsystems initiiert wird,
führt die CPU 22 zuerst die NF-Sende- und Empfangsvorgänge
aus. In diesen Vorgängen aktiviert die CPU 22 die
NF-Sende-/Empfangseinheit 32 des Steuermoduls 20,
um das Anfragesignal über die Spulenantenne 50a zu senden
und ferner auch das verstärkte Anfragesignal über
die NF-Antenne 18 zu senden.
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Bei
Ablauf einer bestimmten Sendeperiode (zum Beispiel mehreren zehn
ms) schaltet die CPU 22 den Betriebsmodus der NF-Sende-/Empfangsschaltung 22 auf
einen Empfangsmodus und wartet dann auf das Antwortsignal (das primäre
Antwortsignal) von der tragbaren Vorrichtung 40. Wenn zu
diesem Zeitpunkt die NF-Seride-/Empfangsschaltung 32 das
Antwortsignal empfängt, speichert die CPU 22 den
demodulierten Wert (den ID-Code für die Wegfahrsperren-Authentifizierung)
in dem RAM 26.
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Bei
Ablauf einer bestimmten Empfangsperiode (zum Beispiel mehreren zehn
ms) schaltet die CPU 22 den Betriebsmodus der NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 in
einen Sendemodus, um das Anfragesignal innerhalb der Sendeperiode
zu senden. Bei Ablauf der Sendeperiode schaltet die CPU 22 den
Betriebsmodus der NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 in den
Empfangsmodus und wartet innerhalb der Empfangsperiode auf das Antwortsignal.
Hierbei können der Sendemodus und der Empfangsmodus einmal
oder mehrmals ausgeführt werden. Darüber hinaus
müssen die Sendeperiode und die Empfangsperiode nicht unbedingt
gleich sein.
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Schritt
S12: Wenn die NF-Sende- und Empfangsvorgänge enden, erfolgt
anschließend eine Bestätigung durch die CPU 22,
ob die Authentifizierung ausgeführt ist, und zwar auf der
Basis des Resultats des Empfangs des primären Antwortsignals
von der Transponderschaltung 50 durch die NF-Sende-/Empfangsschaltung 32.
Die Authentifizierung ist vorhanden bzw. hergestellt, wenn eine
Bedingung (1), dass das primäre Antwortsignal empfangen
ist und eine Bedingung (2), dass der in dem RAM 26 gespeicherte
ID-Code mit dem in den EEPROM 24 eingeschriebenen ID-Code
identifiziert ist, erfüllt sind. Wenn die beiden Bedingungen
erfüllt sind, bestätigt die CPU 22, dass
die Authentifizierung vorhanden ist (Ja-Feststellung) und führt
dann einen Schritt S14 aus.
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Schritt
S14: In diesem Schritt erlaubt die CPU 22 einen schlüssellosen
Motorstart. Auf diese Weise wird das einen Motorstart zulassende
Signal von dem Steuermodul 20 an die Steuereinheit 60 gesendet.
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Wenn
dagegen in dem Schritt S12 eine der Bedingungen (1) und (2) erfüllt
ist und nicht bestätigt werden kann, dass die Authenti fizierung
vorhanden ist (Nein-Feststellung), führt die CPU 22 dagegen den
nächsten Schritt S16 aus.
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In
dem Schritt S16 führt die CPU 22 den Funkfrequenz-Empfangsvorgang
aus. Bei diesem Vorgang aktiviert die CPU 22 die Funkfrequenz-Empfangsschaltung 30 des
Steuermoduls 20, um das von der tragbaren Vorrichtung 40 gesendete
sekundäre Antwortsignal (das Funkfrequenz- bzw. HF-Signal) zu
empfangen. Wenn die Empfangsschaltung 30 das Antwortsignal
empfängt, speichert die CPU 22 den demodulierten
Wert (den ID-Code für die Wegfahrsperren-Authentifizierung)
in dem RAM 26.
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Wenn
in einem Schritt S18 der Funkfrequenz-Empfangsvorgang endet, bestätigt
die CPU 22, ob die Authentifizierung vorhanden ist, auf
der Basis des Resultats des Empfangs des sekundären Antwortsignals
via die Funkfrequenz-Empfangsschaltung 30. Die Authentifizierung
ist vorhanden, wenn eine Bedingung (1), dass das sekundäre
Antwortsignal empfangen worden ist und eine Bedingung (2), dass
der im dem RAM 26 gespeicherte ID-Code mit dem in dem EEPROM 24 eingeschriebenen
ID-Code identifiziert ist, erfüllt sind. Wenn die beiden
Bedingungen erfüllt sind, bestätigt die CPU 22,
dass die Authentifizierung gegeben ist (Ja-Feststellung) und führt
dann den Schritt S14 aus. In diesem Fall wird ebenfalls das ein
Starten des Motors zulassende Signal an die Steuereinheit 60 gesendet.
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Wenn
dagegen in dem Schritt S18 eine der Bedingungen (1) und (2) nicht
erfüllt ist und somit nicht bestätigt werden kann,
dass die Authentifizierung gegeben ist (Nein-Feststellung), führt
die CPU 22 den nächsten Schritt S20 aus.
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In
dem Schritt S20 verbietet die CPU 22 das schlüssellose
Starten des Motors, das heißt, sie lässt diesen
Vorgang nicht zu. Da somit das einen Start des Motors zulassende
Signal nicht von dem Steuermodul 20 an die Steuereinheit 60 gesendet
wird, wird ein Motorstart ohne Verwendung des Schlüssels 56 nicht
zugelassen.
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Betriebsbeispiel 1
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Im
Folgenden wird ein exemplarischer Vorgang (Betriebsbeispiel 1) zum
Ausführen des vorstehend beschriebenen ersten Steuerbeispiels
erläutert. 4 zeigt eine Darstellung zur
schematischen Veranschaulichung einer positionsmäßigen
Beziehung, wenn sich die tragbare Vorrichtung 40 in dem
Fahrzeug 10 befindet.
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Es
sei zum Beispiel angenommen, dass der Benutzer als ein die tragbare
Vorrichtung 40 mit sich führender Fahrer auf einem
Fahrersitz sitzt. Wenn in diesem Fall der vorstehend beschriebene
Wegfahrsperren-Authentifizierungsvorgang ausgeführt wird, wird
als erstes das Anfragesignal von der Spulenantenne 14 und
der NF-Antenne 18 gesendet (Schritt S10).
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Wenn
die tragbare Vorrichtung 40 das Anfragesignal empfängt,
wird das primäre Antwortsignal in der vorstehend beschriebenen
Weise in der internen Transponderschaltung 50 erzeugt.
Jedoch kann bei dem Betriebsbeispiel 1 dann, wenn die Distanz zwischen
der tragbaren Vorrichtung 40 und der Spulenantenne 14 groß ist
(zum Beispiel 0,1 m oder mehr), das primäre Antwortsignal
die Spulenantenne 14 nicht erreichen. Daher wird in dem
Steuermodul 20 (der CPU 22) keine Authentifizierung
durch das primäre Antwortsignal hergestellt (Schritt S12:
Nein).
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Da
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das in das Funkfrequenz-Signal
umgewandelte sekundäre Antwortsignal von der tragbaren
Vorrichtung 40 gesendet wird, wird das sekundäre
Antwortsignal über die Empfangsantenne 12 empfangen (Schritt
S16), und somit kann die CPU 22 das Bestehen der Authentifizierung
bestätigen (Schritt S18: Ja).
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Beispiel für den
schlüssellosen Motorstart
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In
dem Fahrzeug 10 ist eine Motorstarttaste 76 in
dem Armaturenbrett 70 angebracht. Zum Beispiel ist die
Motorstarttaste 76 auf der rechten Seite von einem Lenkrad 72 angeordnet.
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Wenn
der Benutzer die Motorstarttaste 76 in einem Zustand drückt,
in dem das Steuermodul 20 (die CPU 22) das Bestehen
der Authentifizierung bestätigt, führt die Steuereinheit 60 den
Steuervorgang zum Betätigen des Motorstarters 64 unter
zwei Bedingungen aus, das heißt der Bedingung (1), dass der
Zündschalter 62 einschaltet und der Bedingung (2),
dass das einen Motorstart zulassende Signal empfangen worden ist.
Somit kann der Motor (nicht gezeigt) nicht ohne das Einstecken des
Schlüssels 56 in den Schlüsselzylinder 74 gestartet
werden.
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Wenn
keine der Bedingungen (1) und (2) erfüllt ist, betätigt
die Steuereinheit 60 den Motorstarter 64 nicht.
Alternativ hierzu kann die Steuereinheit 60 die Druckbetätigung
der Motorstarttaste 76 annullieren.
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Zweites Steuerbeispiel
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Im
Folgenden zeigt 5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung
eines zweiten Steuerbeispiels des Motorstartsystems. Bei dem zweiten
Steuerbeispiel kann die Abfolge der Schritte S10 und S12 des in 3 gezeigten
ersten Steuerbeispiels sowie der Schritte S16 und S18 verändert
werden, und es kann ein NF-Sendevorgang (Schritt S11) hinzugefügt werden.
Die Abfolge der Steuervorgänge des Motorstartsystems gemäß dem
zweiten Steuerbeispiel wird im Folgenden beschrieben.
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In
dem Schritt S11 führt gemäß dem zweiten Steuerbeispiel
die CPU 22 zuerst, den NF-Sendevorgang aus. Bei diesem
Vorgang aktiviert die CPU 22 die NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 zum
Senden des Anfragesignals.
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In
dem Schritt S16 führt die CPU 22 den Funkfrequenz-Empfangsvorgang
vor dem Empfang (NF-Empfangsvorgang) des primären Antwortsignals aus.
Die Details dieses Vorgangs sind vorstehend beschrieben worden.
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Wenn
in dem Schritt S18 der Funkfrequenz-Empfangsvorgang endet, bestätigt
die CPU 22, ob die Authentifizierung gegeben ist, auf der
Basis des Resultats des Empfangs des sekundären Antwortsignals über
die Funkfrequenz-Empfangsschaltung 30. Wenn das Bestehen
der Authentifizierung bestätigt wird (Ja-Feststellung),
führt die CPU 22 anschließend den Schritt
S14 aus. In diesem Fall wird, wie vorstehend beschrieben, das Signal
zum Zulassen eines Motorstarts an die Steuereinheit 60 gesendet.
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Wenn
des Bestehen der Authentifizierung in dem Schritt S18 nicht bestätigt
werden kann (Nein-Feststellung), führt die CPU 22 als
erstes den Schritt S10 aus.
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In
dem Schritt S10 führt die CPU 22 die NF-Sende-
und Empfangsvorgänge aus. Die Details dieser Vorgänge
sind bereits beschrieben worden.
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Wenn
die NF-Sende- und Empfangsvorgänge enden, bestätigt
die CPU 22 anschließend in dem Schritt S12, ob
die Authentifizierung gegeben ist, und zwar auf der Basis des Resultats,
dass die NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 das primäre
Antwortsignal empfängt. Wenn das Bestehen der Authentifizierung
bestätigt wird (Ja-Feststellung), führt die CPU 22 anschließend
den Schritt S14 aus.
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In
dem Schritt S14 erlaubt die CPU 22 den schlüssellosen
Motorstart. Auf diese Weise wird das Signal zum Zulassen des Motorstarts
von dem Steuermodul 20 an die Steuereinheit 60 gesendet.
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Wenn
alternativ hierzu das Bestehen der Authentifizierung in dem Schritt
S12 nicht bestätigt werden kann (Nein-Feststellung), führt
die CPU 22 anschließend den Schritt S20 aus.
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In
dem Schritt S20 verbietet die CPU 22 den schlüssellosen
Motorstart. Da somit das den Motorstart erlaubende Signal nicht
von dem Steuermodul 20 an die Steuereinheit 60 gesendet
wird, wird der Motorstart ohne Verwendung des Schlüssels 56 nicht zugelassen.
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Betriebsbeispiel 2
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Im
Folgenden wird ein exemplarischer Vorgang (Betriebsbeispiel 2) zum
Ausführen des vorstehend beschriebenen zweiten Steuerbeispiels
erläutert. Wie im Fall der 4 sei angenommen,
dass es sich bei einem Benutzer um einen die tragbare Vorrichtung 40 mit
sich führenden Fahrer handelt, der auf einem Fahrersitz
sitzt. Wenn in diesem Fall der vorstehend beschriebene Wegfahrsperren-Authentifizierungsvorgang
ausgeführt wird, wird als erstes das Anfragesignal von
der Spulenantenne 14 und der NF-Antenne 18 gesendet
(Schritt S11).
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Wenn
die tragbare Vorrichtung 40 das Anfragesignal empfängt,
wird das primäre Antwortsignal in der internen Transponderschaltung 50 generiert,
wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Bei dem Betriebsbeispiel
2 empfängt jedoch die Funkfrequenz-Empfangsschaltung 30 das
sekundäre Antwortsignal (Schritt S16), bevor die NF-Sende-/Empfangsschaltung 32 das
primäre Antwortsignal empfängt.
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Wenn
die Authentifizierung auf der Basis des sekundären Antwortsignals
in diesem Schritt (Schritt S18: Ja) gegeben ist, wird der schlüssellose
Motorstart erlaubt.
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Wenn
alternativ hierzu die Authentifizierung auf der Basis des sekundären
Antwortsignals nicht gegeben ist (Schritt S18: Nein), jedoch die
Authentifizierung bei dem zweiten Steuerbeispiel auf der Basis des
primären Antwortsignals gegeben ist (Schritt S12: Ja),
wird der Motorstart erlaubt. Die Feststellung der Authentifizierung
auf der Basis des sekundären Antwortsignals kann nicht
stattfinden, wenn die Batterie 46 der tragbaren Vorrichtung 40 verbraucht
ist, sofern nicht der ID-Code der tragbaren Vorrichtung 40 identifiziert
wird. Das heißt, wenn die Batterie 46 verbraucht
ist, kann die Sendeausgangsleistung der Funkfrequenz-Sendeschaltung 48 geringer
werden, und somit kann das sekundäre Antwortsignal die Empfangsantenne 12 möglicherweise
nicht erreichen.
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Wenn
jedoch die Distanz zwischen der tragbaren Vorrichtung 40 und
der Spulenantenne 14 groß ist (zum Beispiel 0,1
m oder mehr), kann das primäre Antwortsignal die Spulenantenne 14 wie
bei dem Betriebsbeispiel 1 nicht erreichen. Die Feststellung der Authentifizierung
auf der Basis des primären Antwortsignals kann jedoch zum
Beispiel durch den Benutzer bestätigt werden, der die tragbare
Vorrichtung 40 näher zu der Spulenantenne 14 hinbringt
(beispielsweise in einer Distanz von mehreren cm) (Schritt S12:
Ja). Selbst wenn die Batterie 46 verbraucht ist, kann auf
diese Weise der schlüssellose Motorstart erlaubt werden.
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Selbst
wenn bei dem vorstehend beschriebenen Motorstartsystem gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel die für die passive
schlüssellose Zugangsvorrichtung erforderlichen Einheiten
(mehrere NF-Sendeantennen) nicht in dem Fahrzeug 10 vorgesehen
sind, kann der schlüssellose Motorstart wie bei dem passiven
Typ realisiert werden. Auf diese Weise kann die Konfiguration des
Motorstartsystems vereinfacht werden, und somit lassen sich die
Kosten vermindern.
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Das
Motorstartsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
kann dadurch realisiert werden, dass zum Beispiel die Transponderschaltung 50 zusätzlich
bei der tragbaren Vorrichtung 40 vorgesehen wird, die als
bestehende aktive schlüssellose Zugangsvorrichtung verwendet
wird, dass die Demodulationsschaltung 52 nach Bedarf hinzugefügt
wird oder ein Steuerprogramm umgeschrieben wird. Somit lässt
sich das Motorstartsystem mit nur geringen zusätzlichen
Kosten bereitstellen.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Im
Folgenden wird ein Motorstartsystem gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. 6 zeigt
ein Blockdiagramm zur schematischen Erläuterung der Steuerkonfiguration
des Motorstartsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Bei
dem Motorstartsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist die von der Spulenantenne 14 abzweigende NF-Antenne 18 ebenfalls
in dem Fahrzeug angebracht. Jedoch ist der Verstärker 16 des
ersten Ausführungsbeispiels nicht vorhanden. Selbst bei
einer solchen Konfiguration kann das Anfragesignal von einer Mehrzahl
von Orten gesendet werden, indem die NF-Antenne 18 an einer
von der Spulenantenne 14 verschiedenen Stelle in dem Fahrzeug
angebracht wird. Die übrige Konfiguration ist die gleiche
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Entsprechende Bestandteile
sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Wiederholung
der Beschreibung von diesen verzichtet wird.
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Verwendungsbeispiel
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7 zeigt
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung
bei einem geeigneten Verwendungsbeispiel des zweiten Ausführungsbeispiels.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die NF-Antenne 18 zum
Beispiel in einer Mittelkonsole 70a installiert sein, die
mit dem Armaturenbrett 70 integriert ausge bildet ist. Ein
eingebauter Schlüsselkasten 78 (Konsolenkasten)
ist in die Mittelkonsole 70a eingebaut.
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Da
der Schlüsselkasten 78 an der vorderen Oberfläche
der Mittelkonsole 70a offen ist, weist der Schlüsselkasten 78 eine
Tiefe in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs auf. Der Schüsselkasten 78 besitzt
eine Größe zum Aufnehmen des Schlüssels 56 sowie
der tragbaren Vorrichtung 40 und ist ausreichend groß,
damit der Benutzer den Schlüssel 56 und die tragbare
Vorrichtung 40 entnehmen kann.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Verstärker
nicht vorhanden, jedoch kann die NF-Antenne 18 an einer
Stelle (zum Beispiel direkt unter, direkt über oder an
beiden Seiten) des Schlüsselkastens 78 installiert
werden. In dem Zustand, in dem die tragbare Vorrichtung 40 in
dem Schlüsselkasten 78 untergebracht ist, kann
somit das von der NF-Antenne 18 gesendete Anfragesignal
die tragbare Vorrichtung 40 (die Spulenantenne 50a)
in zuverlässiger Weise erreichen.
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Im
Folgenden wird eine exemplarische Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels
beschrieben. Da die Spulenantenne 14 von der tragbaren
Vorrichtung 40 weit entfernt ist, empfängt die tragbare
Vorrichtung 40 das Anfragesignal normalerweise von der
in der Nähe angebrachten NF-Antenne 18. Wenn die
Transponderschaltung 50 dann das primäre Antwortsignal
generiert, wandelt die tragbare Vorrichtung 40 das primäre
Antwortsignal in das Funkfrequenz-Signal um und sendet das sekundäre Antwortsignal.
Wenn die Empfangsantenne 12 des Fahrzeugs 10 das
sekundäre Antwortsignal empfängt, kann die CPU 22 des
Steuermoduls 20 die Feststellung der Authentifizierung
bestätigen.
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Wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel führt dann,
wenn der Benutzer die Motorstarttaste 76 drückt,
die Steuereinheit 60 den Steuervorgang zum Betätigen
des Motorstarters 64 unter zwei Bedingungen aus, und zwar
der Bedingung (1), dass der Zünd schalter 62 eingeschaltet
wird und der Bedingung (2), dass das Signal zum Erlauben des Motorstarts
empfangen wird. Selbst wenn die tragbare Vorrichtung 40 und
der Schlüssel 56 in dem Schlüsselkasten 78 aufgenommen
sind, kann somit der Motor (nicht gezeigt) gestartet werden.
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Da
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der
Verstärker nicht vorgesehen werden braucht, kann die gesamte
Konfiguration weiter vereinfacht werden. Wenn dabei der Benutzer
die tragbare Vorrichtung 40 und den Schlüssel 76 aus
seiner Tasche herausnimmt, kann der schlüssellose Motorstart
bewerkstelligt werden. Ein Vorteil kann jedoch dadurch erzielt werden,
dass der Benutzer den Ort, an dem die tragbare Vorrichtung 40 und
der Schlüssel 56 platziert werden, klar vorgeben
kann und der Motor gestartet werden kann, wenn der Benutzer diese
Elemente lediglich in den Schlüsselkasten 78 legt.
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Die
NF-Antenne 18 kann in dem Schüsselkasten 78 (in
dem Aufnahmeraum) installiert werden. Der Schlüsselkasten 78 kann
auch an einer anderen Stelle als der Mittelkonsole 70a angeordnet
werden. Zum Beispiel kann der Schlüsselkasten 78 in
der Nähe der Motorstarttaste 76 angeordnet werden,
und die NF-Antenne 18 kann in der Nähe des Schlüsselkastens 78 installiert
werden.
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Bei
den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist die NF-Antenne 18 in dem Fahrzeug 10 installiert.
Jedoch muss die NF-Antenne 18 nicht vorgesehen sein. Wenn
die NF-Antenne 18 zusammen mit dem Verstärker 16 vorgesehen
ist, wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist,
kann das Anfragesignal die tragbare Vorrichtung 40 auch
dann zuverlässig erreichen, wenn diese Antenne und der
Verstärker wie bei dem passiven Typ in einer Distanz voneinander
vorgesehen sind. Somit kann der Vorteil einer Verbesserung der Antworteigenschaft
insgesamt erzielt werden.
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Bei
den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist die Spulenantenne 14 in der Nähe des Schlüsselzylinders 74 angebracht.
Jedoch kann die Spulenantenne 14 zum Beispiel auch in der
Nähe der Motorstarttaste 76 installiert werden. Die
innere Konfiguration der tragbaren Vorrichtung 40 kann
in dem Griffbereich des Schlüssels 56 enthalten
sein, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
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Für
die Fachleute versteht es sich, dass verschiedene Modifikationen,
Kombinationen, Unterkombinationen und Veränderungen in
Abhängigkeit von Ausbildungserfordernissen und anderen
Faktoren vorgenommen werden können, sofern diese im Umfang
der beigefügten Ansprüche der vorliegenden Erfindung
liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2009-101592 [0001]
- - JP 2008-196228 [0007]