-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Schlüsselvorrichtung für ein elektronisches Zugangssystem sowie ein elektronisches Zugangssystem für ein Fahrzeug.
-
Zur Verriegelung oder Entriegelung von Fahrzeugen, wie zum Beispiel Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, werden neben klassischen mechanischen Schlüsseln zunehmend sogenannte elektronische Schlüssel verwendet, welche mit Hilfe einer optischen oder funkbasierten Datenübertragung ein Entriegeln oder Verriegeln des Fahrzeugs ermöglichen.
-
In diesem Zusammenhang offenbart die
DE 10 2007 040 294 A1 eine Griffvorrichtung zur Funktionsauslösung eines Schlosses zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Teils, insbesondere einer Tür oder einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Zur Auslösung dieser Funktion ist vorgesehen, dass eine Betätigungszone optisch überwacht wird. Ein Objekt muss innerhalb der Betätigungszone eine Bewegung ausführen, die mit einem vorgegebenen Bewegungsmuster übereinstimmen muss, um eine der Funktionen auszulösen. Dieses ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Griffvorrichtung verschmutzt ist und ein Benutzer diese nicht berühren möchte. Die Griffvorrichtung wird mit einem Keyless-Entry-System kombiniert, welches einen schlüssellosen Zugang zu dem Fahrzeug erlaubt, wozu ein Dialog zwischen einem mobilen Identifikationsgeber und einem Sicherheitssystem des Kraftfahrzeugs stattfindet.
-
Die
DE 10 2008 015 309 A1 betrifft ein System zum Sperren und Entsperren von Funktionsbauteilen einer beweglichen oder fest stehenden Einrichtung. Das System umfasst einen elektronischen Schlüssel zur berührungslosen Bedienung des wenigstens einen Funktionsbauteils. Der elektronische Schlüssel ist einem Fach eines an einem Körper eines Lebewesens tragbaren Gegenstandes angeordnet und für eine Notbedienung der beweglichen oder fest stehenden Einrichtung dem Gegenstand entnehmbar und an oder in der Einrichtung als Notschlüssel für wenigstens ein Funktionsbauteil verwendbar. Der am Körper tragbare Gegenstand kann als Armbanduhr oder Taschenuhr oder Armreif oder Armband oder Kette oder Ohrring ausgebildet sein.
-
Die
GB 2 496 838 betrifft ein tragbares Verriegelungssystem. Ein tragbares Schloss umfasst ein Hauptgehäuse und einen Schlaufenverschluss, welcher lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist, um eine sichere, geschlossene Schlaufe auszubilden. Die Schlaufe weist ein schlüsselloses fernbedienbares Sicherungsmittel auf.
-
Die
WO 2010/012463 A2 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schließsystems mit einem elektronischen Schloss, welches ein Sende- und/oder Empfangsmittel sowie einen Verriegelungsmechanismus aufweist, und mit einem elektronischen Schlüssel, welcher ein Sende- und/oder Empfangsmittel aufweist. Das Schloss und der Schlüssel kommunizieren zeitlich begrenzt oder permanent, vorzugsweise drahtlos, miteinander.
-
Bei Kraftfahrzeugen werden häufig Funkfernbedienungen oder sogenannte „Keyless Entry“- oder „Keyless Go“-Systeme verwendet. Bei Funkfernbedienungen führt der Benutzer einen Handsender mit sich, auf welchem verschiedene Bedienelemente zum Öffnen oder Schließen von Fahrzeugöffnungen vorgesehen sind. Durch Betätigen dieser Bedienelemente werden entsprechende Funksignale zwischen der Funkfernbedienung und dem Fahrzeug übertragen und die Fahrzeugöffnungen verriegelt, entriegelt oder sogar automatisch geöffnet. Derartige Funkfernbedienungen sind jedoch im Allgemeinen verhältnismäßig groß und wenig robust, sodass sie beispielsweise bei einer sportlichen Betätigung des Benutzers, wie zum Beispiel Schwimmen oder Laufen, einen besonderen Schutz benötigen und/oder für den Benutzer unkomfortabel zu transportieren sind. Bei Keyless Entry- oder Keyless Go-Systemen ermöglicht ein Transponderchip, welchen der Fahrzeugbenutzer mit sich führt, dass das Fahrzeug bei einer Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug automatisch entriegelt wird. Sobald sich beispielsweise eine Hand einem Türgriff eines mit Keyless Go oder Keyless Entry ausgestatten Fahrzeugs bis auf wenige Zentimeter nähert, wird das System mit Hilfe von beispielsweise kapazitiven oder optischen Näherungssensoren aus einem sogenannten „sleep mode“ geweckt und über mehrere, im Fahrzeug verteilte Antennen wird eine Datenkommunikation mit dem Chip des Benutzers, beispielsweise einem RFID-Transponderchip, durchgeführt. Ein Keyless Go- oder Keyless Entry-System benötigt daher einen verhältnismäßig hohen Aufwand im Fahrzeug für die Antennen und Annäherungssensoren.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektronisches Zugangssystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches einen ähnlich hohen Komfort wie eine Funkfernbedienung oder ein Keyless Go- oder Keyless Entry-System aufweist, jedoch kostengünstig realisiert werden kann und einen robusten elektronischen Schlüssel verwendet, welcher beispielsweise auf einfache Art und Weise wasserdicht ausgeführt werden kann und hinreichend kompakt ist, um beispielsweise bei sportlichen Betätigungen des Fahrzeugbenutzers mitführbar zu sein.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine elektronische Schlüsselvorrichtung für ein elektronisches Zugangssystem nach Anspruch 1 und ein Zugangssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schlüsselvorrichtung für ein elektronisches Zugangssystem bereitgestellt. Die elektronische Schlüsselvorrichtung umfasst ein Gehäuse, ein Befestigungsmittel zum Anbringen des Gehäuses an einem Armband und eine optische Sendevorrichtung, welche an dem Gehäuse angeordnet ist und zum Senden einer Identifizierungsinformation an das Zugangssystem ausgestaltet ist. Das Gehäuse kann beispielsweise mit Hilfe des Befestigungsmittels fest an dem Armband angebracht sein, wie beispielsweise eine Uhr fest an einem Uhrenarmband angebracht ist. Alternativ kann das Gehäuse mit Hilfe des Befestigungsmittels lösbar an dem Armband anbringbar sein. Beispielsweise kann das Gehäuse eine scheibenförmige Form aufweisen und das Befestigungsmittel eine umlaufende Nut sein, welche in dem Gehäuse entlang einem Außenumfang des Gehäuses eingearbeitet ist. Die umlaufende Nut kann mit beispielsweise einem elastischen Ring, welcher Teil des Armbands ist, in Eingriff gebracht werden. Dadurch kann die elektronische Schlüsselvorrichtung auf einfache Art und Weise mit dem Armband zuverlässig gekoppelt werden und ist bei Bedarf aus dem Armband entnehmbar. Die optische Sendevorrichtung kann eine Identifizierungsinformation als optische Signale aussenden. Die optischen Signale können insbesondere Infrarotsignale umfassen. Insbesondere kann die optische Sendevorrichtung sehr kurze Infrarotsignale oder Infrarotpulse mit einer Dauer von nur wenigen Mikrosekunden, beispielsweise 1–10 Mikrosekunden, aussenden, um das elektronische Zugangssystem in beispielsweise einem Kraftfahrzeug aufzuwecken, um dann eine Autorisierungsinformation zu dem Zugangssystem zu übertragen. Pausen zwischen den Infrarotpulsen können einige Sekunden lang sein, beispielsweise im Bereich von 2–4 Sekunden. Da das Aussenden der kurzen Infrarotpulse nur verhältnismäßig wenig elektrische Energie erfordert, ist ein Energieverbrauch der elektronischen Schlüsselvorrichtung sehr gering, sodass die elektronische Schlüsselvorrichtung mit einem leichten und kompakten Energiespeicher ausgestattet werden kann, wodurch die elektronische Schlüsselvorrichtung kompakt ausgestaltet werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse der elektronischen Schlüsselvorrichtung eine scheibenförmige Form auf und die optische Sendevorrichtung ist an einem Umfangsrand des scheibenförmigen Gehäuses angeordnet. Die scheibenförmige Form kann beispielsweise im Wesentlichen rund oder oval sein. Ein derartiges scheibenförmiges Gehäuse weist daher beispielsweise eine runde oder ovale Oberseite, eine runde bzw. ovale Unterseite und eine Mantelfläche, welche die Oberseite mit der Unterseite verbindet, auf. Eine Lichtauslassöffnung der optischen Sendevorrichtung kann beispielsweise in der Mantelfläche vorgesehen sein oder in einem Randbereich der oberen Fläche. Eine optische Ausstrahlungsrichtung kann beispielsweise im Wesentlichen in einer radialen Richtung der Scheibenform erfolgen, sodass, wenn die elektronische Schlüsselvorrichtung mit Hilfe des Armbands am Arm getragen wird, die optische Ausstrahlungsrichtung in Längsrichtung des Arms gerichtet ist. Insbesondere kann die elektronische Schlüsselvorrichtung an dem Armband derart angebracht sein, dass, wenn das Armband an einem Arm des Benutzers angelegt ist, die optische Ausstrahlungsrichtung über eine Handfläche oder einen Handrücken des Benutzers gerichtet ist. Dadurch kann eine intuitive Nutzung der elektronischen Schlüsselvorrichtung gewährleistet werden. Wenn der Benutzer den Arm auf das zu verriegelnde oder zu öffnende Fahrzeug richtet, wird automatisch die optische Ausstrahlungsrichtung der optischen Sendevorrichtung auf das Fahrzeug gerichtet. Bei gestreckter Hand wird die optische Ausstrahlung nicht behindert. Darüber hinaus wird so die optische Ausstrahlung auch nicht durch beispielsweise einen langärmeligen Pullover oder eine Jacke beeinträchtigt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die elektronische Schlüsselvorrichtung ferner einen Transponder, welcher mit der optischen Sendevorrichtung zur optischen Übertragung von Informationen des Transponders gekoppelt ist. Transponder werden in der Fahrzeugtechnik im Allgemeinen verwendet, um eine Autorisierungsinformation bereitzustellen, welche zum Verriegeln, Entriegeln oder Starten des Fahrzeugs verwendet wird. Üblicherweise erfolgt die Kommunikation mit dem Transponder über Funkantennen, welche an verschiedenen Stellen in dem Fahrzeug angeordnet sind. Indem der Transponder mit der optischen Sendevorrichtung gekoppelt wird und die optische Sendevorrichtung somit Informationen des Transponders optisch übertragen kann, können Funkantennen an dem Fahrzeug für die Kommunikation mit dem Transponder eingespart werden. Dadurch kann ein elektronisches Zugangssystem für das Fahrzeug kostengünstiger ausgelegt werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die elektronische Schlüsselvorrichtung ferner eine optische Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Informationen von dem elektronischen Zugangssystem. Dadurch kann eine bidirektionale Kommunikation zum Austausch von Autorisierungsinformationen zwischen der elektronischen Schlüsselvorrichtung und dem Zugangssystem bereitgestellt werden. Ferner umfasst die elektronische Schlüsselvorrichtung einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen der elektronischen Schlüsselvorrichtung mit elektrischer Energie. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise einen Kondensator oder einen kleinen Akkumulator, also eine wiederaufladbare elektrochemische Zelle, umfassen. Die optische Empfangsvorrichtung ist mit dem elektrischen Energiespeicher gekoppelt und in der Lage, einfallendes Licht in elektrische Energie umzuwandeln, welche zum Laden des elektrischen Energiespeichers verwendet werden kann. Als optische Empfangsvorrichtung kann beispielsweise eine Photozelle oder Photodiode verwendet werden, welche einfallendes Licht in elektrische Energie zum Laden des elektrischen Energiespeichers umwandelt. Ferner kann die Photozelle oder Photodiode ein elektrisches Signal für eine Verarbeitungsvorrichtung der elektronischen Schlüsselvorrichtung bereitstellen, wobei das elektrische Signal beispielsweise einen Strom oder eine Spannung darstellt, welche proportional zu der einfallenden Lichtmenge ist. In dem einfallenden Licht können beispielsweise digitale Informationen kodiert sein, welche von dem elektronischen Zugangssystem zu der elektronischen Schlüsselvorrichtung übertragen werden, um eine Autorisierungsinformation in der elektronischen Schlüsselvorrichtung zu erzeugen, welche dann über die optische Sendevorrichtung zu dem Zugangssystem des Fahrzeugs optisch übertragen wird. Somit ermöglicht die optische Empfangsvorrichtung gleichzeitig, eine Datenübertragung zwischen dem elektronischen Zugangssystem und der elektronischen Schlüsselvorrichtung bereitzustellen und den elektrischen Energiespeicher der elektronischen Schlüsselvorrichtung aufzuladen. Alternativ oder zusätzlich kann die elektronische Schlüsselvorrichtung zusätzlich beispielsweise Solarzellen aufweisen, welche zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers dienen. Darüber hinaus kann die elektronische Schlüsselvorrichtung eine nicht wiederaufladbare elektrische Energiequelle, beispielsweise eine Trockenbatterie, insbesondere eine Lithiumbatterie, umfassen, um einen Betrieb der elektronischen Schlüsselvorrichtung bei längerem Betrieb in Dunkelheit sicher zu stellen.
-
Die elektronische Schlüsselvorrichtung kann die Identifizierungsinformation automatisch periodisch senden. Beispielsweise kann die elektronische Schlüsselvorrichtung die Identifizierungsinformation, beispielsweise ein Aufwecksignal zum Aufwecken des elektronischen Zugangssystems des Fahrzeugs, in Abständen von wenigen Sekunden, insbesondere im Abstand von 1–4 Sekunden, senden. Alternativ oder zusätzlich kann die elektronische Schlüsselvorrichtung ein Bewegungserfassungsmittel aufweisen, welches ausgestaltet ist, eine Bewegung der elektronischen Schlüsselvorrichtung zu erfassen. Das Bewegungserfassungsmittel kann beispielsweise Beschleunigungssensoren umfassen. Die Identifizierungsinformation wird in Abhängigkeit von der mit dem Bewegungserfassungsmittel erfassten Bewegung automatisch gesendet. Insbesondere wird die Identifizierungsinformation immer dann ausgesendet, wenn eine Bewegung der elektronischen Schlüsselvorrichtung erkannt wurde. Umgekehrt wird das Senden der Identifizierungsinformation eingestellt, wenn für längere Zeit keine Bewegung der elektronischen Schlüsselvorrichtung erfasst wurde. Dadurch kann der Energieverbrauch der elektronischen Schlüsselvorrichtung verringert werden und trotzdem ein zuverlässiger Betrieb sicher gestellt werden, da die elektronische Schlüsselvorrichtung die Identifizierungsinformation aussendet, sobald ein Benutzer die elektronische Schlüsselvorrichtung beispielsweise in Richtung des Fahrzeugs bewegt.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Zugangssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Zugangssystem umfasst die zuvor beschriebene Schlüsselvorrichtung und einen optischen Empfänger, welcher an dem Fahrzeug angeordnet ist. Der optische Empfänger ist in der Lage, die Identifizierungsinformation von der elektronischen Schlüsselvorrichtung zu empfangen. Ferner umfasst das Zugangssystem eine Verarbeitungsvorrichtung, welche in dem Fahrzeug angeordnet ist und welche mit einem Verriegelungssystem, beispielsweise einer sogenannten Zentralverriegelung des Fahrzeugs, gekoppelt ist. Das Verriegelungssystem ist in der Lage, Öffnungen des Fahrzeugs, beispielsweise Türen und/oder eine Heckklappe oder einen Kofferraumdeckel, zu verriegeln oder entriegeln oder diese Öffnungen sogar automatisch zu öffnen oder zu schließen. Die Verarbeitungsvorrichtung ist in der Lage, eine Entfernung zwischen der elektronischen Schlüsselvorrichtung und dem optischen Empfänger zu bestimmen und das Verriegelungssystem des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten Entfernung anzusteuern. Darüber hinaus können der optische Empfänger und die Verarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie auch eine Richtung bestimmen können, in welcher sich die elektronische Schlüsselvorrichtung befindet. Dies ermöglicht, einzelne oder alle Öffnungen des Fahrzeugs zu verriegeln oder zu entriegeln, wenn sich der Benutzer mit der elektronischen Schlüsselvorrichtung von dem Fahrzeug entfernt oder sich dem Fahrzeug annähert. Beispielsweise kann das Fahrzeug verriegelt werden, wenn die elektronische Schlüsselvorrichtung verhältnismäßig dicht an den optischen Empfänger herangeführt wird, beispielsweise in einen Abstand von wenigen Zentimetern, beispielsweise in einen Abstand von maximal 10 oder 20 Zentimetern. Das Fahrzeug kann somit berührungslos mit einer einfachen Aktion bzw. Geste des Benutzers verriegelt werden. Zusätzlich Bedienelemente, wie zum Beispiel Tasten, sind an der elektronischen Schlüsselvorrichtung dazu nicht erforderlich. Ein Entriegeln des Fahrzeugs kann beispielsweise automatisch dann durchgeführt werden, wenn die elektronische Schlüsselvorrichtung in einem Abstand von wenigen Metern, 1–2 Metern, erfasst wird und/oder sich dieser Abstand verringert. Wenn zusätzlich die Richtung erfasst wird, aus welcher sich die elektronische Schlüsselvorrichtung an das Fahrzeug annähert, kann beispielsweise nur eine in der entsprechenden Richtung angeordnete Öffnung des Fahrzeugs entriegelt werden. Zusätzlich können bestimmte Bewegungsmuster, sogenannten Gesten, welche von dem Benutzer mit der elektronischen Schlüsselvorrichtung vollführt werden, erkannt werden, um zusätzlich beispielsweise eine Öffnung des Fahrzeugs nicht nur zu entriegeln, sondern auch automatisch zu öffnen. Beispielsweise kann eine Heckklappe oder eine Tür des Fahrzeugs aufgrund einer entsprechenden Geste automatisch geöffnet werden. Da optische Empfänger richtungsselektiv ausgebildet werden können, kann der optische Empfänger an einem Ort in dem Fahrzeug angeordnet werden und trotzdem unterschiedliche Überwachungsbereiche aufweisen, um eine Annäherung der elektronischen Schlüsselvorrichtung aus unterschiedlichen Richtungen unterscheiden zu können. Aufwendige Antennenanlagen, wie bei funkbasierten Transpondersystemen, können dadurch vermieden werden.
-
Verriegelungssysteme von Fahrzeugen sind üblicherweise mit Funksignalen von einem Funkschlüssel ansteuerbar. Dieser Funkschlüssel kann beispielsweise mehrere Tasten umfassen, um unterschiedliche Funktionen, wie zum Beispiel Verriegeln, Entriegeln oder Öffnen von Fenstern oder Türen, anzusteuern. Wenn die elektronische Schlüsselvorrichtung in Kombination mit einem Verriegelungssystem mit Funkschlüssel betrieben wird, kann zusätzlich folgende Ausführungsform realisiert werden. Wenn das Fahrzeug mittels der elektronischen Schlüsselvorrichtung verriegelt wurde, wie es beispielsweise zuvor beschrieben wurde, kann die Verarbeitungsvorrichtung das Verriegelungssystem anweisen, Funksignale von dem Funkschlüssel zu ignorieren. Ein Fahrzeugbenutzer, welcher beispielsweise im normalen Alltagsgebrauch des Fahrzeugs den Funkschlüssel verwendet, kann beispielsweise bei einer sportlichen Betätigung, wie zum Beispiel Schwimmen oder Laufen, den Funkschlüssel im Fahrzeug zurücklassen und das Fahrzeug mit der elektronischen Schlüsselvorrichtung verriegeln, welche er bei der sportlichen Betätigung mit sich führt. Da der Funkschlüssel nun quasi deaktiviert ist, besteht keine Gefahr, dass der Funkschlüssel von einer nicht autorisierten Person verwendet wird, um das Fahrzeug in Betrieb zu nehmen. Der autorisierte Fahrzeugbenutzer hingegen führt lediglich die elektronische Schlüsselvorrichtung mit sich, welche besonders nützliche Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel eine kompakte Bauweise und ein robustes und wasserdichtes Gehäuse.
-
Schließlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches das zuvor beschriebene Zugangssystem umfasst. Mit Hilfe des Zugangssystems kann ein hoher Bedienkomfort in Bezug auf das Verriegeln und Entriegeln des Fahrzeugs erreicht werden. Dazu muss der Benutzer lediglich die kompakte und robuste elektronische Schlüsselvorrichtung mit sich führen. Da das Zugangssystem mit einer optischen Datenübertragung arbeitet, können aufwendige Antennenstrukturen und Annäherungssensoren in dem Fahrzeug vermieden werden, wodurch ein Bauraum in dem Fahrzeug eingespart werden kann und das Fahrzeug kostengünstiger realisiert werden kann.
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im Detail beschrieben werden.
-
1 zeigt schematisch eine elektronische Schlüsselvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
2 zeigt eine optische Ausstrahlungsrichtung einer optischen Sendevorrichtung der elektronischen Schlüsselvorrichtung der 1.
-
3 zeigt schematisch die optische Ausstrahlungsrichtung der elektronischen Schlüsselvorrichtung der 1 in Verbindung mit einem Armband.
-
4 zeigt schematisch Komponenten einer elektronischen Schlüsselvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
5 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Zugangssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Herkömmliche, funkbasierte Keyless Entry-Systeme, sogenannte Kessy-Systeme, können beispielsweise ein 125 KHz Antennensystem zur Erkennung der Schlüsselposition im Nahbereich und im Innenbereich des Fahrzeugs für die Zugangs- und Startfunktion aufweisen. Um eine Abdeckung im Außenbereich des Fahrzeugs zu erreichen, können beispielsweise kapazitive Sensoren in den Türgriffen verbaut werden, um bei einer Annäherung oder Berührung des Türgriffs eine funkbasierte Kommunikation über einen sogenannten „Scan ID Geber“ zu starten. Es wird daher ein Auslösesignal, ein sogenannter „Trigger“, verwendet, um die stromintensive Scan ID Geberfunktion zu starten. Die kapazitiven Sensoren in den Türgriffen des Fahrzeugs sind jedoch verhältnismäßig teuer. Außerdem benötigt das System eine Vielzahl von Funkantennen, welche Bauraum benötigen und weitere Kosten hervorrufen. Ein funkbasierter Kessy-Schlüssel besitzt darüber hinaus üblicherweise eine Empfangseinheit mit beispielsweise drei Spulen, wodurch die Größe und der Preis des Kessy-Schlüssels nachteilig beeinflusst werden können. Ferner kann der Kessy-Schlüssel Tasten zum Öffnen und Schließen von beispielsweise einem Kofferraumdeckel oder einer Heckklappe des Fahrzeugs umfassen, wodurch der Kessy-Schlüssel weiter vergrößert wird. Daher wird ein derartiger Kessy-Schlüssel insbesondere von freizeitorientierten Fahrzeugbenutzern als unpraktisch angesehen, da der Kessy-Schlüssel verhältnismäßig groß und wenig robust, insbesondere nicht wasserdicht, ist.
-
1 zeigt eine alternative elektronische Schlüsselvorrichtung 10 für ein elektronisches Zugangssystem eines Fahrzeugs. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 umfasst ein scheibenförmiges Gehäuse 11, welches an einem Armband 20 anbringbar ist. Zum Anbringen der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 an dem Armband 20 kann das Gehäuse 11 beispielsweise eine umlaufende Nut 12 aufweisen, welche in Eingriff mit einem ringförmigen Teil 23 des Armbands 20 gebracht werden kann. Das Armband 20 umfasst weiterhin ein Band 22 sowie einen Verschluss 21 zum Anbringen des Armbands an einem Arm oder Handgelenk eines Benutzers. Durch Einsetzen des Gehäuses 11 in eine Öffnung des ringförmigen Teils 23 des Armbands 20 in Richtung des Pfeils 29 kann die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 sicher und zuverlässig an einem Arm oder Handgelenk eines Benutzers angebracht werden, ohne dem Benutzer bei einer sportlichen Betätigung die Bewegungsfreiheit einzuschränken. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 umfasst weiterhin eine optische Sendevorrichtung 13, welche im Bereich des Umfangsrandes des scheibenförmigen Gehäuses 11 angeordnet ist und zum Aussenden einer Identifizierungsinformation an das Zugangssystem des Fahrzeugs ausgestaltet ist. Wie in 1 gezeigt ist, kann die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 weiterhin beispielsweise eine Solarzelle 14 aufweisen, um einen in 1 nicht gezeigten Energiespeicher der elektronischen Schlüsselvorrichtung aufzuladen.
-
In den 2 und 3 wird eine optische Ausstrahlungsrichtung 15 der optischen Sendevorrichtung 13 im Detail gezeigt. Die optische Ausstrahlungsrichtung 15 erstreckt sich im Wesentlichen in der Ebene der scheibenförmigen Form der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10, d.h., Licht von der optischen Sendevorrichtung 13 wird im Wesentlichen in radialer Richtung bezogen auf die scheibenförmige Form des Gehäuses 11 ausgesendet. Wenn die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 an dem Armband 20 angebracht ist, erstreckt sich die optische Ausstrahlungsrichtung 15 somit in einer axialen Richtung bezogen auf eine von dem Armband 20 gebildete ringförmige Struktur. Wenn das Armband 20 an einem Arm im Bereich des Handgelenks eines Benutzers angeordnet ist, verläuft die optische Ausstrahlungsrichtung 15 daher in Längsrichtung des Arms, d.h., beispielsweise über einen Handrücken eines Benutzers hinweg. Dadurch wird ermöglicht, dass optische Signale von der optischen Sendevorrichtung 13 ungehindert ausgesendet werden können, auch wenn der Benutzer einen langärmeligen Pullover, ein langärmeliges Hemd oder eine Jacke trägt. Ferner ist die Hauptausstrahlungsrichtung 15 dadurch automatisch in eine Zeigerichtung gerichtet, wenn der Benutzer beispielsweise mit seinem Arm oder Zeigefinger auf das Fahrzeug deutet. Vorzugsweise sind an der elektronischen Schlüsselvorrichtung keine Tasten vorgesehen, sodass das Gehäuse 11 auf einfache Art und Weise als ein wasserdichtes Gehäuse ausgebildet werden kann. Dadurch kann die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 an dem Armband 20 auch problemlos im Regen oder beim Schwimmen getragen werden.
-
4 zeigt schematisch Komponenten der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10. Die zuvor bereits erwähnte Sendevorrichtung 13 kann zusätzlich eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen optischer Signale aufweisen. Die Sende- und Empfangsvorrichtung 13 wird von einer Steuerung 18 angesteuert. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 umfasst weiterhin ein Bewegungserfassungsmittel 19, beispielsweise einen Beschleunigungssensor oder Schrittzähler. Zur Versorgung der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 mit elektrischer Energie weist die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 beispielsweise einen Kondensator 16 oder einer aufladbare Lithiumzelle auf. Dieser wiederaufladbare Energiespeicher 16 kann beispielsweise mit Energie von den Solarzellen 14 oder mit Energie eines Phototransistors, einer Photodiode oder einer Photozelle der Empfangsvorrichtung 13 aufgeladen werden. Für den Fall, dass sich die elektronische Schlüsselvorrichtung längere Zeit im Dunkeln befindet, kann eine Batterie 17 vorgesehen sein, welche die Komponenten der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 entweder direkt mit elektrischer Energie versorgt oder den Energiespeicher 16 auflädt. Eine Ladesteuerung 31, welche in 4 symbolisch mittels Schaltern und Dioden dargestellt ist, steuert den Energiefluss in der elektronischen Schlüsselvorrichtung mittels der Steuerung 18. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 umfasst weiterhin einen Transponder 30, welcher insbesondere als eine sogenannte Transponderpille ausgebildet sein kann. Der Transponder 30 kann für eine Nahbereichsfunkkommunikation mit einer entsprechenden Funksende- und Empfangsvorrichtung des Fahrzeugs ausgestaltet sein. Darüber hinaus ist der Transponder 30 mit der Steuerung 18 gekoppelt, um schlüsselrelevante Autorisierungsinformationen bereitzustellen, welche mittels der Steuerung 18 als optische Signale über die Sende- und Empfangsvorrichtung 13 übertragen werden können.
-
5 zeigt ein Fahrzeug 50 mit einem Verriegelungssystem 51 und einem Zugangssystem 60. Das Verriegelungssystem 51 umfasst beispielsweise eine sogenannte Zentralverriegelung, welche aufgrund einer Ansteuerung Schlösser in den Türen und/oder der Heckklappe des Fahzeugs 50 verriegelt oder entriegelt. Ferner kann das Verriegelungssystem 51 ausgestaltet sein, einzelne Fahrzeugöffnungen, beispielsweise die Heckklappe, mit Hilfe eines geeigneten Aktuators zu öffnen oder zu schließen. Das Verriegelungssystem 51 kann beispielsweise über eine Funkverbindung mit einem Handsender, einem sogenannten „Funkschlüssel“, kommunizieren, um das Verriegeln, Entriegeln oder Öffnen der Fahrzeugöffnungen auszulösen. Das Zugangssystem 60 umfasst einen optischen Empfänger 61, welcher beispielsweise im Bereich einer A-Säule oder B-Säule des Fahrzeugs 50 angeordnet ist. Das Zugangssystem 60 umfasst weiterhin eine Verarbeitungsvorrichtung 62, welche mit dem optischen Empfänger 61 und dem Verriegelungssystem 51 gekoppelt ist. Der optische Empfänger 61 kann ferner einen optischen Sender umfassen. Zu dem Zugangssystem 60 gehört ferner die zuvor beschriebene elektronische Schlüsselvorrichtung 10. Der optische Empfänger 61 ist zum Empfangen der Identifizierungsinformation von der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 ausgestaltet. Der optische Empfänger 61 kann beispielsweise in der Lage sein, optische Signale aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen und die jeweilige Empfangsrichtung zu unterscheiden. Beispielsweise kann der optische Empfänger in der Lage sein, die in 5 gezeigten optischen Empfangsbereiche 64–68 zu unterscheiden.
-
Die Arbeitsweise des Zugangssystems 60 in Verbindung mit dem Verriegelungssystem 51 wird nachfolgend beispielhaft anhand einer typischen Benutzung beschrieben werden. Ein Benutzer des Fahrzeugs 50 hat mit seinem Fahrzeug 50 einen Ort angesteuert, an dem er einer Freizeitbeschäftigung, beispielsweise Laufen, Wandern oder Schwimmen, nachgehen möchte. Der Benutzer verwendet üblicherweise einen Funkschlüssel, welcher jedoch bei der Freizeitaktivität hinderlich sein kann und nicht die notwendige Robustheit aufweist. Daher legt der Benutzer das Armband 20 mit der darin eingesetzten elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 an. Den Funkschlüssel lässt er im Innenraum des Fahrzeugs 50 zurück. Nach dem Verlassen des Fahrzeugs richtet der Benutzer seinen Arm in Richtung des optischen Empfängers 61 und führt die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 auf einen geringen Abstand an den optischen Empfänger 61 heran. Der geringe Abstand kann beispielsweise ein Abstand von weniger als 10 oder 20 Zentimeter sein. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 erkennt mit Hilfe des Bewegungserfassungsmittels 19 die Bewegung und sendet kurze, optische Signale mit Hilfe der Sendevorrichtung 13 aus. Diese werden von dem optischen Empfänger 61 empfangen und von der Verarbeitungsvorrichtung 62 verarbeitet. Eine Autorisierungsinformation, welche anzeigt, dass die elektronische Schlüsselvorrichtung zu dem Fahrzeug 50 gehört, kann verschlüsselt wahlweise optisch oder per Funk zwischen der Verarbeitungsvorrichtung 62 und der Steuerung 18 in der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 ausgetauscht werden. Die Funkkommunikation kann über den Transponder 30 direkt erfolgen, wohingegen die optische Kommunikation über die Steuerung 18 und durch Auslesen von Informationen des Transponders 30 erfolgt. Nach erfolgreicher Autorisierung steuert die Verarbeitungsvorrichtung 62 das Verriegelungssystem 51 an, um das Fahrzeug 50 zu verriegeln. Eine Diebstahlwarnanlage des Fahrzeugs 50 kann zusätzlich aktiviert werden. Da das Fahrzeug über die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 verriegelt wurde, wird zusätzlich das Verriegelungssystem 51 angewiesen, Signale von dem in dem Fahrzeug 50 zurückgelassenen Funkschlüssel zu ignorieren. Dadurch kann ein unrechtmäßiger Gebrauch des Fahrzeugs 50 mit Hilfe des Funkschlüssels verhindert werden.
-
Während der Freizeitaktivität oder anderer Aktivitäten hat der Benutzer nun lediglich die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 mit sich zu führen, welche insbesondere in Verbindung mit dem Armband 20 auf einfach Art und Weise mitgeführt werden kann. Wenn der Benutzer zu dem Fahrzeug 50 zurückkehrt, richtet er die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 auf den optischen Empfänger 61. Die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 sendet entweder periodisch in beispielsweise Abständen von 2–4 Sekunden kurze, optische Signale aus, oder beginnt mit dem Aussenden optischer Signale aufgrund einer Erfassung einer Bewegung mit Hilfe des Bewegungserfassungsmittels 19. In beiden Fällen werden beim Ausrichten der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 auf den optischen Empfänger 61 des Fahrzeugs 50 optische Signale zu dem optischen Empfänger 61 gesendet, woraufhin dieser wahlweise eine optische Kommunikation oder eine Funkkommunikation zu der elektronischen Schlüsselvorrichtung aufbaut, um nach einer erfolgreichen Autorisierung das Fahrzeug zu entriegeln. Zusätzlich können bestimmte Bewegungsmuster, welche der Benutzer mit der elektronischen Schlüsselvorrichtung ausführt, erfasst werden, woraufhin beispielsweise eine Heckklappe des Fahrzeugs 50 automatisch geöffnet wird. Zusätzlich wird die Benutzung des in dem Fahrzeug 50 zurückgelassenen Funkschlüssels wieder freigegeben. Der Benutzer des Fahrzeugs kann beispielsweise den Funkschlüssel verwenden, um das Fahrzeug zu starten und eine Fahrt zu beginnen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 als eine Art Startknopf in einer Startknopfhaltevorrichtung in dem Fahrzeug 50 verwendet werden kann. In diesem Fall entnimmt der Benutzer die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 aus dem Armband 10 und setzt sie in die Startknopfhaltevorrichtung des Fahrzeugs 50 ein. Dort kann beispielsweise mittels einer Funkkommunikation zwischen dem Fahrzeug 50 und dem Transponder 30 der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 eine Autorisierung der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 überprüft werden und ein Starten des Fahrzeugs 50 freigegeben werden. Nach gestartetem Fahrzeug kann die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 in der Haltevorrichtung mechanisch verriegelt werden. Alternativ kann auch eine optische Kommunikation zwischen der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 und der Haltevorrichtung oder einer anderen optischen Empfangsvorrichtung in dem Fahrzeug 10 verwendet werden, um die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 zu autorisieren.
-
Der herkömmliche Funkschlüssel kann ebenfalls in einer entsprechenden Aufnahme des Fahrzeugs 50 verrastbar sein und im verrasteten Zustand zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden. Folgende Kombinationen bei der Verwendung der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 und des herkömmlichen Funkschlüssels können unterschieden und realisiert werden. Wenn der Zugang zu dem Fahrzeug 50 mittels der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 erfolgt, kann eine in dem Fahrzeug liegende Funkfernbedienung für den Motorstart freigegeben werden. Nach dem Verlassen des Fahrzeugs kann der Schließvorgang mit Hilfe der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 ausgelöst werden und dann die in dem Fahrzeug liegende verrastete Funkfernbedienung gesperrt werden. Dies resultiert in einer funktionslosen Funkfernbedienung im Fahrzeug 50. Wird die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 zum Entriegeln des Fahrzeugs 50 verwendet, wird die verriegelte Funkfernbedienung wieder entriegelt und kann entnommen werden. Die herkömmliche Funkfernbedienung kann dann wieder für ein Starten des Fahrzeugs und ein Verriegeln des Fahrzeugs verwendet werden. Ein Starten mit der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 kann in diesem Fall zusätzlich gesperrt werden. Alternativ kann das Fahrzeug auch über einen fest eingebauten Start-Stop-Knopf verfügen. Um das Fahrzeug zu starten, ist zuvor eine Autorisierung durchzuführen, indem die elektronische Schlüsselvorrichtung in den Erfassungsbereich einer Lesevorrichtung im Innern des Fahrzeugs herangeführt wird. Eine Übertragung der Autorisierungsinformationen kann wahlweise optisch über die Sende- und Empfangsvorrichtung 13 erfolgen oder per Funk direkt zwischen der Lesevorrichtung und dem Transponder 30.
-
Zur Übertragung der optischen Signale kann insbesondere infrarotes Licht verwendet werden. Der optische Empfänger 61 in dem Fahrzeug 50 kann sowohl zur Bestimmung der Richtung, als auch der Stärke des von der elektronischen Schlüsselvorrichtung ausgesandten Lichts ausgestaltet sein. In Abhängigkeit von der Richtung können unterschiedliche Fahrzeugöffnungen verriegelt oder entriegelt oder geöffnet oder geschlossen werden. In Abhängigkeit von der Entfernung kann ein Verriegeln oder ein Entriegeln angestoßen werden. Ferner kann die optische Übertragung eine Datenverschlüsselung umfassen, um eine Abhörsicherheit zu erhöhen.
-
Das Gehäuse 11 der elektronischen Schlüsselvorrichtung 10 kann vollständig geschlossen, also vollständig versiegelt sein. Durch die in Verbindung mit 4 beschriebenen Lademechanismen kann hinreichend Energie bereitgestellt werden, sodass die Batterie 17 während einer üblichen Lebensdauer der Schlüsselvorrichtung 10 von einigen Jahren nicht ausgetauscht werden muss. Alternativ kann die Batterie 17 sogar weggelassen werden, sodass die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 ausschließlich mit Energie des elektrischen Energiespeichers 16 versorgt wird. Auch die Solarzellen 14 können weggelassen werden, sodass der elektrische Energiespeicher 16 ausschließlich mittels Energie von der Empfangsvorrichtung 13 aufgeladen wird. Für den Fall, dass der elektrische Energiespeicher 16 vollständig leer ist, kann er durch kurzes Anhalten der Sende- und Empfangsvorrichtung 13 an den optischen Sender 61 des Fahrzeugs 50 geladen werden.
-
Um ein unnötiges Aufwecken des Zugangssystems 60 in dem Fahrzeug 50 zu vermeiden, kann die elektronische Schlüsselvorrichtung 10 eine dem Fahrzeug 50 zugeordnete verschlüsselte Identifizierungsinformation über die optische Sendevorrichtung 13 aussenden. Die Empfangsvorrichtung 13 kann beispielsweise eine Phototransistor und insbesondere eine Photodiode umfassen, um sowohl Daten optisch zu empfangen, als auch einen elektrischen Strom zum Laden des elektrischen Energiespeichers 16 mit Hilfe von einfallendem Licht zu erzeugen.
-
Das Armband 20 kann aus Kunststoff oder Metall gefertigt werden. Insbesondere können das ringförmige Teil 23 und der Verschluss 21 aus Metall gefertigt sein, wohingegen das Band 22 aus Kunststoff gefertigt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- elektronische Schlüsselvorrichtung
- 11
- Gehäuse
- 12
- Befestigungsmittel
- 13
- Sende- und Empfangsvorrichtung
- 14
- Solarzellen
- 15
- Ausstrahlungsrichtung
- 16
- elektrischer Energiespeicher
- 17
- Batterie
- 18
- Steuerung
- 19
- Bewegungserfassungsmittel
- 20
- Armband
- 21
- Verschluss
- 22
- Band
- 23
- ringförmiges Teil
- 29
- Pfeil
- 30
- Transponder
- 31
- Ladesteuerung
- 50
- Fahrzeug
- 51
- Verriegelungssystem
- 60
- Zugangssystem
- 61
- optischer Empfänger
- 62
- Verarbeitungsvorrichtung
- 64–68
- Empfangsbereiche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007040294 A1 [0003]
- DE 102008015309 A1 [0004]
- GB 2496838 [0005]
- WO 2010/012463 A2 [0006]
