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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf den Kraftmaschinenleerlauf von Kraftfahrzeugen, während sie unbeaufsichtigt sind, und insbesondere auf ein Steuersystem und auf ein Steuerverfahren, um auf zweckmäßige und effiziente Weise in eine Leerlaufbetriebsart einzutreten, während die Fahrzeugsicherheit aufrechterhalten wird.
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Es gibt viele Umstände, unter denen ein Fahrer eines Fahrzeugs wünschen kann, das laufende Fahrzeug zu verlassen und unbeaufsichtigt zu lassen, während die Kraftmaschine weiter im Leerlauf ist. Die Gründe hierfür können in Abhängigkeit von der Art des Nutzers oder von der Klasse des Fahrzeugs variieren. Fahrzeugkäufer liegen üblicherweise in drei Kategorien, d. h. ein Einzelhandelskunde (der das Fahrzeug für die übliche persönliche Tagesverwendung verwendet), ein Nutzfahrzeug-Wagenparkkunde (der das Fahrzeug für eine geschäftliche Verwendung wie etwa zur Lieferung oder für den Kundendienst verwendet) und einen Notfall-/Ordnungskräftekunden (für Polizei-, Krankenwagen- und Brandzwecke).
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Ein Hauptgrund für die Fortsetzung des Betriebs der Fahrzeugkraftmaschine ist es, den Betrieb anderer Fahrzeugsysteme, die von der Kraftmaschine abhängen, aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann ein Einzelhandelskunde wünschen, das Fahrzeug laufen zu lassen, um die Fahrgastraumtemperatur aufrechtzuerhalten, die den Weiterbetrieb einer Heizung oder einer Klimaanlage erfordert, während er das Fahrzeug vorübergehend verlässt. Ein Servicefahrzeug in einem kommerziellen Wagenpark kann mit einer Hubplattform ausgestattet sein (z. B. ein Hubsteiger), wobei der Nutzer wünschen kann, das Fahrzeug laufen zu lassen, um die Leistung zu der Hubplattform aufrechtzuerhalten, während die Plattform angehoben wird. Der Nutzer eines Nutzfahrzeugs, das zum Liefern von Waren (z. B. Lebensmitteln) verwendet wird, das eine Klimatisierung erfordert, kann das Fahrzeug unbeaufsichtigt laufenlassen müssen, während er Lieferungen vornimmt.
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Bei dem Notfallwagenparkkunden gibt es zahllose Szenarien, in denen er seine Fahrzeuge laufenlassen möchte, während sie unbeaufsichtigt sind, um die Leistung zu ihrer Notfallzusatzausrüstung (z. B. elektronische Arbeitsstation, Beleuchtungen, Video-/Audioausrüstung, Kommunikationsausrüstung usw.) aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann der Nutzer sein Fahrzeug während eines Verkehrshalts, während der Untersuchung eines Tatorts oder während einer Verfolgung von Fußspuren unbeaufsichtigt lassen.
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Es ist eine Fernstartfunktion bekannt, bei der ein Fahrzeug unter Verwendung einer drahtlosen Fernbedienung gestartet wird, ohne einen Schlüssel in dem Zündschalter zu erfordern. Allerdings wäre es für den Nutzer unzweckmäßig und störend, einen unbeaufsichtigten Leerlauf zu erhalten, wenn er das Fahrzeug verlässt, indem er a) die Kraftmaschine abschaltet, b) den Zündschlüssel entnimmt, c) das Fahrzeug verlässt und verriegelt und daraufhin d) die Kraftmaschine mit einer Fernbedienung neu startet. Andererseits kann bei einem Fahrzeug, das mit dem Zündschlüssel in dem Zündschalter unbeaufsichtigt laufengelassen wird, ein Risiko bestehen, dass es gestohlen wird.
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Eine bekannte Lösung ist die Nutzung eines getrennten Schlüssels und einer drahtlosen Fernbedienung (d. h. FOB), die ermöglicht, dass der Nutzer die Fahrzeugtüren von außen verriegelt/entriegelt, während er den Schlüssel in der Zündung lässt, während die Kraftmaschine läuft. Allerdings könnte ein Täter in das Fahrzeug einbrechen, indem er eine nachgebaute Fernbedienungsvorrichtung verwendet oder das Fenster aufbricht und daraufhin wegfährt. Die Verwendung eines mechanischen Ersatzschlüssels unterliegt auf ähnliche Weise denselben Problemen.
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Insbesondere hinsichtlich Polizeifahrzeugen sind verschiedene Zubehörsicherheitssystem-Zusatzvorrichtungen bekannt, die ermöglichen, dass der Nutzer die Kraftmaschine laufen und die Türen unverriegelt lässt, während die unberechtigte Verwendung des Fahrzeugs verhindert wird. In einem Typ eines schlüsselbasierten Systems ist zu dem Fahrzeug ein dedizierter Knopf zur Verwendung zum Aktivieren des Systems hinzugefügt worden. Wenn das System aktiviert wird und das Fahrzeug geparkt wird, bleibt die Kraftmaschine laufend, nachdem der Schlüssel entnommen worden ist. In Ansprechen auf verschiedene Bedingungen wie etwa die, dass das Fahrzeug aus Parken geschaltet wird, schaltet die Fahrzeugkraftmaschine ab. Andernfalls nimmt das Fahrzeug den normalen Betrieb wieder auf, wenn der Schlüsselzylinder bei eingeführtem Schlüssel in die Lauf-Position geschaltet wird. Allerdings kann ein solches System vorhandene durch die Fabrik eingebaute Sicherheitsmaßnahmen wie etwa ein passives Diebstahlverhinderungssystem (PATS), das einen kurzreichweitigen Transponder in dem Schlüssel verwendet, der während des normalen Kraftmaschinenstarts von dem Fahrzeug elektronisch gelesen wird, umgehen. Da die Kraftmaschine bereits gestartet worden ist, würde das PATS den Diebstahl des laufenden Fahrzeugs durch einen Eindringling nicht verhindern.
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Ein anderer Typ eines Systems erfordert, dass der Zündschlüssel in dem Zündschalter in der Lauf-Position gelassen wird, verhindert aber, dass der Getriebeschalthebel aus Parken bewegt wird, es sei denn, dass der Fahrer einen verborgenen Schalter aktiviert, um den Gangschaltungsverriegelungsmechanismus zu entriegeln. Diese zwei Ereignisse müssen innerhalb eines bestimmten Zeitfensters geschehen, andernfalls wird der Verriegelungsmechanismus erneut aktiviert. Da jeder, der weiß, wo der Schalter ist und wie er funktioniert, vollständigen Zugang zu dem Fahrzeug, seinem Inhalt und seinen Operationen hat, da der Schlüssel vorhanden ist, ist der durch dieses System gebotene Grad des Schutzes niedrig.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum Integrieren eines Zündungssicherheitssystems in das elektrische und elektronische System eines Fahrzeugs, das ein unbeaufsichtigtes Fahrzeug sichert, während die Kraftmaschine im Leerlauf ist, bereit, ferner stellt es verbesserte Sicherheit und Leichtigkeit der Verwendung bereit.
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In einem Aspekt der Erfindung wird ein System für den Kraftmaschinenleerlauf bei unbeaufsichtigtem Fahrzeug bereitgestellt. Ein Antriebsstrang enthält eine Kraftmaschine und ein Getriebe, das eine Antriebsbetriebsart und eine Nicht-Antriebs-Betriebsart bei laufender Kraftmaschine und eine Kraftmaschine-aus-Betriebsart aufweist. Mit der Kraftmaschine und mit dem Getriebe (z. B. mit dem Schalthebel) ist eine Steuerschaltung gekoppelt. Mit der Steuerschaltung ist ein Zündschalter gekoppelt und dafür konfiguriert, durch einen Nutzer mit einem entnehmbaren Zündschlüssel betätigbar zu sein, um ihn in eine Aus-, eine Zubehör-, eine Lauf- und eine Start-Position zu bewegen. Die Steuerschaltung stellt mehrere Zustände bereit. In einen PREARMED-Zustand wird eingetreten, wenn der Antriebsstrang in der Antriebsbetriebsart ist und wenn der Nutzer ein Signal für die manuelle Aktivierung erzeugt. Aus dem PREARMED-Zustand wird in einen ARMED-Zustand eingetreten, wenn das Getriebe in einer Parken-Position ist. Der ARMED-Zustand hält ein Zündschalterstatussignal auf RUN. Aus dem ARMED-Zustand wird in einen ACTIVE-Zustand eingetreten, wenn der Zündschalter in die Zubehör- oder in die Aus-Position bewegt wird oder wenn der Schlüssel aus dem Zündschalter entnommen wird. Der ACTIVE-Zustand schaltet den Antriebsstrang in die Nicht-Antriebs-Betriebsart und hält das Zündschalterstatussignal auf RUN. In Ansprechen auf ein Signal für die manuelle Deaktivierung unabhängig von dem Zündschalter wird von dem ACTIVE-Zustand in einen DISARMED-Zustand eingetreten. Nach auf diese Weise in den DISARMED-Zustand eingetreten worden ist, entspricht das Zündschalterstatussignal der Position des Zündschalters, wodurch der Antriebsstrang in die Kraftmaschine-aus-Betriebsart versetzt wird.
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In dem ACTIVE-Zustand wird vorzugsweise verhindert, dass der Getriebeschalthebel aus der Parken-Position bewegt wird. Außerdem kann der Zustand des Getriebes überwacht werden, sodass die Kraftmaschine ausgeschaltet werden kann, falls eine andere Position als Parken detektiert wird.
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1 ist ein schematischer Blockschaltplan, der an verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung beteiligte Fahrzeugsysteme und Fahrzeugelemente zeigt.
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2 ist ein Blockschaltplan, der eine bevorzugte Ausführungsform für eine elektronische Implementierung der Erfindung zeigt.
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3 ist eine schematische Darstellung, die Teile eines an verschiedenen Ausführungsformen beteiligten Fahrzeugs zeigt.
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4 ist ein Blockschaltplan, der eine bevorzugte Ausführungsform detaillierter zeigt.
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5 und 6 sind ein Ablaufplan, der ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung zeigt.
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7 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Verwenden eines Zündschalters zum Erzeugen eines Signals für die manuelle Aktivierung für die Erfindung zeigt.
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8 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Betätigen eines Alarms, wenn ein unbeaufsichtigter Leerlauf im Gang ist, zeigt.
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Die Erfindung ist in Verbindung mit einer Ausführungsform dargestellt, die besonders an die Verwendung in Ordnungskräftefahrzeugen, hier bevorzugt als Polizeileerlauf bezeichnet, angepasst ist. Dieses Beispiel veranschaulicht die Integration mit einer üblichen Fahrzeugarchitektur, die ein Karosseriesteuermodul (BCM) enthält, das Systemeingaben und Systemausgaben verarbeitet, den Systemstatus managt und verschiedene Aktionen ausführt. Eine Haupteingabe, die die Polizeileerlauffunktion aktiviert/deaktiviert, kann durch einen dedizierten Kurzzeitdruckschalter (Polizeileerlaufschalter) oder unter Verwendung der Startposition des Zündschalters, wie im Folgenden beschrieben ist, bereitgestellt werden. Andere Standardfahrzeugkomponenten, die mit der Polizeileerlauffunktion integriert sein können, enthalten die Bremsen-Getriebe-Schaltsperre (BTSI), die verhindert, dass der Gangwahlhebel aus Parken schaltet, den Kofferraumauslöseschalter im Fahrzeuginnenraum, der ermöglicht, dass der Nutzer den Kofferraum ohne einen Schlüssel oder eine FOB öffnet, das Fensterheberrelais und das Fahrzeugmultiplexnetz (z. B. CAN) zum Steuern von verschiedenem anderen Zubehör und zum Senden und Empfangen von Systemnachrichten. Ferner kann die Erfindung ein Instrumentenbrettcluster (IPC), das einen Parken-Detektionsschalter überwacht und den Systemstatus auf einem Meldedisplay anzeigt, ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM), das mit einem Wegfahrsicherheits-Verbesserungsmerkmal (DASE-Merkmal) freigegeben wird, das dafür konfiguriert ist, den Antriebsstrang in eine Antriebsbetriebsart (Normalbetriebsart) oder in eine Nicht-Antriebs-Betriebsart (z. B. Fernstartbetriebsart) zu versetzen, und einen Smart-Data-Link-Verbinder (SDLC), der als ein Netz-Gateway zwischen Modulen, Diagnosehilfsmitteln und der Ausrüstung dient, integrieren.
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In 1 enthält eine Fahrzeugvorrichtung 10 einen Antriebsstrang 11, der eine Brennkraftmaschine 12 und ein Getriebe 13 aufweist. Wie im Gebiet bekannt ist, koordiniert ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM) 14 den Betrieb der Kraftmaschine 12 und des Getriebes 13. Ein Karosseriesteuermodul (BCM) 15 ist mit einem Zündzylinderschalter 16 verbunden, um ein Signal zu empfangen, das eine physische Position des Zündschalters 16 identifiziert, die eine Aus-, eine Zubehör-, eine Lauf- oder eine Start-Postion enthält. Das BCM 15 stellt für das PCM 14 ein Zündstatussignal zur Verwendung beim Steuern der Kraftmaschine 12 bereit. Wie im Folgenden erläutert wird, kann das BCM 15 verwendet werden, um eine tatsächliche Position des Zündschalters 16 zu maskieren, indem ein anderes Zündstatussignal (z. B. Halten des Zündstatussignals auf Lauf, wenn der Schalter 16 tatsächlich in der Zubehör- oder in der Aus-Position ist) an das PCM 14 berichtet wird.
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Ein Zündschlüssel 17 ist dafür konfiguriert, den Zündschalter 16 mechanisch zu betätigen. Wie im Gebiet bekannt ist, kann in den Schlüssel 17 zur erhöhten Sicherheit ein Transponder 18 eingebettet sein, um mit einem Kraftmaschinenwegfahrsperren-Transceiver 19 zusammenzuwirken. Falls ein im Transponder 18 gespeicherter elektronischer Code zu einem im Modul 19 gespeicherten Code passt, kann ein Berechtigungssignal für das PCM 14 bereitgestellt werden (das ansonsten nicht zulassen würde, dass die Kraftmaschine läuft).
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Wie im Gebiet bekannt ist, kann zum fernen Starten der Kraftmaschine 12, ohne dass ein Schlüssel 17 eingeführt wird, ein Fernstartmodul 20 vorgesehen sein. Wenn ein validierter Befehl von einem drahtlosen Sender oder von einer FOB (nicht gezeigt) empfangen wird, sendet das Modul 20 an das PCM 14 ein Aktivierungssignal, um die Kraftmaschine 12 zu starten. Mit dem bekannten Fernstartmodul wird ein unbeaufsichtigter Leerlauf der Kraftmaschine erzielt, während das Fahrzeug sicher bleibt. Allerdings kann die herkömmliche Fernstartfunktion nicht durch einen Fahrer initiiert werden, während er in dem Fahrzeug ist oder während er das Fahrzeug verlässt, ohne zu erfordern, dass zunächst die Kraftmaschine abgeschaltet wird und die Türen verriegelt werden.
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Für einige Ausführungsformen der Polizeileerlauffunktion der vorliegenden Erfindung kann ein unbeaufsichtigter Kraftmaschinenleerlaufzustand unter Verwendung eines dedizierten Drucktastenschalters 21 initiiert werden, der mit dem BCM 15 verbunden ist, um Signale für die manuelle Aktivierung und/oder Deaktivierung zu erzeugen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Zündschalter 16 verwendet werden, um das Signal für die manuelle Aktivierung zu erzeugen, indem er in die Start-Position bewegt wird, während die Kraftmaschine bereits läuft. Insbesondere für einen Ordnungsbeamten kann dies ein Verfahren bereitstellen, um die Polizeileerlauffunktion einzustellen, das sehr schnell ist, intuitiv ist und ohne von der Umgebung abzulenken erfolgt.
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Wie in 2 gezeigt ist, fungiert das BCM 15 als eine Steuerschaltung, die einen Polizeileerlaufsystem-Managementblock 23 enthält. Die Steuerschaltung kann z. B. einen Mikrocontroller mit geeigneter Firmware und/oder Software enthalten. Ein Instrumentenbrettcluster (IPC) 24 umfasst ein getrenntes Modul, das zur Überwachung eines Parkpositionsdetektionsschalters 25 und zum Anzeigen von Systemstatusnachrichten auf einem Meldedisplay, das einen Teil einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bildet, mit dem BCM 15 gekoppelt ist.
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Mit dem BCM 15 ist eine Bremsen-Getriebe-Schaltsperreneinheit (BTSI-Einheit) 26 gekoppelt, die auf bekannte Weise fungiert (d. h. der Gangschaltungswahlhebel ist durch ein Solenoid in der Parkposition verriegelt, es sein dann, dass der Zündschalter in der Lauf-Position ist und das Bremspedal niedergedrückt ist).
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Das Polizeileerlauf-Managementsystem 23 enthält einen Schaltereingabe-Managementblock 30, der auf den Zündschalter 16 und/oder auf den dedizierten Schalter 21 anspricht, um die Signale für manuelle Aktivierung und Deaktivierung zu erzeugen. Ein Zündstatushalteblock 31 wird verwendet, um das wie oben beschriebene Zündstatussignal zu ändern. Ein Fensterbetätigungs-Sperrblock 32 kann das Absenken der Fahrzeugfenster verhindern, während die Polizeileerlauffunktion aktiv ist, und ein BTSI-Halteblock 33 kann sicherstellen, dass das Gangschaltungsverriegelungssolenoid den Gangschaltungshebel ständig in der Parkposition verriegelt, während die Polizeileerlauffunktion aktiv ist. Es ist ein Kofferraumauslösungs-Sperrblock 34 vorgesehen, um sicherzustellen, dass ein in dem Fahrzeuginnenraum enthaltener manueller Kofferraumauslöseschalter nicht genutzt werden kann, während die Polizeileerlauffunktion aktiv ist. Ferner enthält das Polizeileerlauf-Managementsystem 23 einen Wegfahrsperrenblock 35, der während einer versuchten Wiederherstellung des Fahrzeugs in den normalen Betrieb bei Rückkehr des Nutzers eine Abfrage eines Schlüsseltransponders initiiert.
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Um zu ermöglichen, dass der Fahrzeughersteller oder ein Kundendiensttechniker die Konfiguration des BCM 15 durch selektives Freigeben oder Sperren der Polizeileerlauffunktion ändert, ist ein Diagnosekonfigurationsblock 36 vorgesehen.
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3 zeigt eine Anordnung der verschiedenen zusammenwirkenden Komponenten innerhalb des Fahrzeugs 10, während sie durch die vorliegende Erfindung genutzt werden. Somit weist das Fahrzeug 10 eine Fahrertür 40 auf, die eine geöffnete und eine geschlossene Position aufweist, die durch einen Türpositionssensor 41 erfasst werden. An der Tür 40 können Fensterhebersteuerknöpfe 42 vorgesehen sein, um das Anheben oder Absenken der Fahrzeugfenster manuell zu steuern.
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Ein Instrumentenbrett (d. h. Armaturenbrett) 43 weist verschiedene Steuereinrichtungen, auf die der Nutzer zugreifen kann, einschließlich eines dedizierten Schalters 21 auf. Eine Gangwählhebeleinheit 45 enthält einen Schalthebel 46 mit einem Verriegeln/Entriegeln-Knopf 47 zum Auswählen einer Getriebeeinstellung einschließlich einer Parken-Position und herkömmlicher Nicht-Parken-Positionen. Ein Bremspedal 48 weist einen zugeordneten Bremssensor (nicht gezeigt) auf, der mit dem Zündschalter 16 und mit dem Gangwählhebel 45 zusammenwirkt, um die herkömmliche BTSI-Funktion bereitzustellen.
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Das Instrumentenbrett 43 enthält einen Kofferraumauslöseknopf 50 zum Öffnen eines Kofferraumdeckels 51 über eine elektronisch gesteuerte Verriegelung 52. Ferner stellt das Instrumentenbrett 43 einen Clusterbereich 53 zum Bereitstellen eines Meldedisplays 54 bereit. Innerhalb des Fahrzeugs (z. B. auf dem Instrumentenbrett 43) können andere Mehrzweckschalter zum Zusammenwirken mit der vorliegenden Erfindung einschließlich eines Mehrzweckwählschalters 56 an dem Lenkrad 55 oder verschiedener Druckknöpfe an einem Multimedia-/Klimabedienfeld 57 eingesetzt sein. Nutzerbefehle, die über diese Druckknöpfe oder über andere Schalter (z. B. über einen Bremspedalschalter) eingegeben werden, können an den Polizeileerlauf-Systemmanager weitergeleitet werden, um gewünschte Funktionen wie etwa das wie im Folgenden beschriebene Abschalten der Kraftmaschine ohne Verwendung des Zündschalters zu erhalten.
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Der Polizeileerlauf-Systemmanager kann in irgendeinem oder in irgendwelchen der verschiedenen Steuermodule, die in irgendeinem bestimmten Fahrzeugmodell vorhanden sein können, die ein Karosseriesteuermodul enthalten oder nicht enthalten können, implementiert sein. Solche Module und verschiedene Sensoren und Aktuatoren können üblicherweise über einen Multiplexbus 60 kommunizieren und dadurch ermöglichen, dass der Polizeileerlauf-Systemmanager mit einem weiten Bereich von Fahrzeugsystemen zusammenwirkt. Zum Beispiel kann die Polizeileerlaufsteuerschaltung über den Bus 60 mit einem Fahrzeugsicherheitssystem zusammenwirken, das einen Alarmgenerator 61 (z. B. einer Fahrzeughupe und/oder Außenlichter, die ausgelöst werden können, um einen hörbaren und sichtbaren Alarm zu erzeugen) enthält. Anderes Zusatzzubehör, das während der Polizeileerlaufaktivierung verriegelt oder gesperrt werden sollte, kann entweder direkt oder wie etwa eine fernbediente Waffenhalterung 62 über den Multiplexbus 60 verbunden sein. Während der Polizeileerlaufaktivierung bei unbeaufsichtigtem Fahrzeug würde eine an die Waffenhalterung 62 gesendete Statusnachricht die automatische Verriegelung verursachen, sodass z. B. auf eine gelagerte Schusswaffe nicht zugegriffen werden könnte, während sich ein Polizeibeamter von dem Fahrzeug entfernt hätte.
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4 zeigt verschiedene Signale, die während des Betriebs der Erfindung übermittelt werden können. Ein von dem BCM 15 für das PCM 14 bereitgestelltes Ignition_Status-Signal identifiziert normalerweise die physische Position des Zündschalters 16 (zusammen mit einer Identifizierung, ob der Zündschlüssel vorhanden ist, die von einem Schlüsseldetektorsensor (IKD-Sensor) 65 erhalten wird). Außerdem wird ein Steuersignal für das PCM 14 bereitgestellt, um anzugeben, ob die Polizeileerlauffunktion aktiv ist, sodass ein Wegfahrsicherheits-Erhöhungsmerkmal (DASE-Merkmal) 64 des PCM 14 geeignet aktiviert werden kann, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug nicht gefahren werden kann, solange der Polizeileerlauf aktiv bleibt (indem z. B. die Kraftmaschine abgetrennt wird, falls das Getriebe die Parken-Position verlässt). Das PCM 14 stellt für das BCM 15 ein Kraftmaschinenstatussignal bereit, das angibt, ob die Kraftmaschine läuft oder stehengeblieben ist.
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Das BCEM 15 enthält einen konfigurierbaren Speicherplatz 66, der durch den Hersteller oder durch einen Kundendiensttechniker eingestellt wird, um die Polizeileerlauffunktion z. B. in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug tatsächlich von einer Ordnungskräfteorganisation verwendet wird, entweder freizugegeben oder zu sperren. Zur Einstellung des Inhalts des Speichers 66 kann über einen Smart-Data-Link-Verbinder (SDLC) 73 ein Diagnosehilfsmittel verbunden werden, um eine Programmiersequenz auszuführen, die das Schreiben von Polizeisicherheitsleerlauf-Konfigurationsdaten (PoliceIdle_Enable_Cfg) enthält. Für das Diagnosehilfsmittel kann über den SDLC 73 ein Diagnoseantwortsignal bereitgestellt werden, um eine Programmieraktion zu bestätigen.
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Wie in 4 gezeigt ist, kann das BCM 15 über den SDLC 73 mit dem IPC 54 kommunizieren. Daten/Text, die auf einem Meldedisplay 72 angezeigt werden sollen, werden durch ein Polizeileerlaufbetriebsart-Statussignal (PoliceIdleMode_D_Stat) von dem BCM 15 an das IPC 54 gesendet oder durch dieses identifiziert. Wie in 4 gezeigt ist, kann auf dem Meldedisplay 72 eine Nachricht angezeigt werden, die erläutert, welche Aktion während einer Polizeileerlaufaktivierung notwendig ist, um die Polizeileerlauffunktion abzubrechen (d. h. den Kraftmaschinenleerlauf abzuschalten). Durch das BCM 15 wird ein Delay_Acc-Signal gesteuert, um den Betrieb der elektronischen Fensterheber zu sperren, wenn der Polizeileerlauf aktiv ist.
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Wie ebenfalls in 4 gezeigt ist, kann ein Kundenzubehör 62 (wie etwa eine Waffenhalterung) anstatt über eine Multiplexnachricht direkt mit einer Zusatzsteuerausgabe 67 verbunden sein.
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Außerdem zeigt 4 ein herkömmliches Zubehörverzögerungsrelais 70 für die Leistungsversorgung mehrerer Fensterschalter und Fenstermotoren 71. Ein Befehlsblock 68 für das globale Schließen/Öffnen der elektronischen Fensterheber im BCM 15 ist dafür konfiguriert, irgendwelche Befehle zu sperren, während die Polizeileerlauffunktion aktiv ist, um die Sicherheit von irgendwelchem Fahrzeuginhalt zu verbessern, während das Fahrzeug unbeaufsichtigt ist.
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In Verbindung mit dem Ablaufplan aus 5 und 6 wird ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung beschrieben. Das Verfahren beginnt in Schritt 75, wenn das Fahrzeug gestartet wird. In Schritt 76 wird ein Konfigurationsbit in dem BCM geprüft. Dieses Konfigurationsbit kann z. B. in der Fabrik durch einen Kundenbestellcode freigegeben werden. Um die Konfiguration auf Wunsch zu sperren (z. B. Stilllegung eines Polizeifahrzeugs für den Wiederverkauf) kann ein Kundendiensthilfsmittel verwendet werden. Falls es nicht für den Polizeileerlaufbetrieb konfiguriert ist, geht das Verfahren nicht über den Schritt 76 hinaus. Falls die Konfiguration freigegeben ist, wird in Schritt 77 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Fahrzeugbetreiber den Zündschalter auf RUN gestellt hat, und in Schritt 79, ob die Kraftmaschine in der Antriebsbetriebsart läuft (wobei Antriebsbetriebsart bedeutet, dass ein Drehmoment für den Betrieb des Fahrzeugs verfügbar ist, während eine Nicht-Antriebs-Betriebsart bedeutet, dass die Kraftmaschine läuft, aber kein Drehmoment für den Betrieb des Fahrzeugs verfügbar ist). Falls eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, bleibt die Polizeileerlauffunktion in einem DISARMED-Zustand 78.
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Wenn bestätigt wird, dass das Fahrzeug in der Antriebsbetriebsart läuft, wird in Schritt 80 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Signal für die manuelle Polizeileerlaufaktivierung erzeugt wird. Somit wartet die Polizeileerlaufsteuerschaltung im DISARMED-Zustand 78, bis der Fahrzeugbetreiber einen "Knopfdruck" initiiert, der die Steuerschaltung in einen PREARMED-Zustand 81 versetzt. Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Erfindung zwei alternative Verfahren verwenden, damit der Nutzer einen "Knopfdruck" initiiert. Das erste Verfahren verwendet einen dedizierten Kurzzeitdruckknopf und das zweite Verfahren verwendet den Zündschalter (d. h. den Schlüsselzylinder). Der Zündschalter weist vier eindeutige Positionen (Aus, Zubehör (ACC), Lauf oder Start) auf. Um das Fahrzeug zu starten, führt der Nutzer den Schlüssel in den Zündschalter ein und dreht ihn von Aus auf Start auf Lauf. Nachdem das Fahrzeug läuft, wird die Startposition des Zündschalters zum Aktivieren des Polizeileerlaufsystems verwendet. Somit kann der Fahrzeugbetreiber die Polizeileerlauffunktion durch Drehen des Schlüssels von Lauf auf Start vor scharfgeschaltet (PREARM). Der integrierte Zündschalter ist eine einfache Lösung, die die Kosten und den Platz vermeidet, die zum Unterbringen eines dedizierten Schalters erforderlich sind. Außerdem ermöglicht sie, dass ein Ordnungsbeamter die Polizeileerlauffunktion schnell aktiviert und den Schlüssel mit einer einhändigen Operation entnimmt, was während einer Notfallsituation wichtig sein kann.
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In dem PREARMED-Zustand 81 leuchtet auf dem IPC vorzugsweise ein Kontrolllicht (z. B. eine gelbe Indikatorlampe) auf dem Meldedisplay, um den Fahrzeugbetreiber zu warnen, dass das System PREARMED ist. Wenn in Schritt 85 eine Gangschaltungsposition von Parken detektiert wird, geht die Polizeileerlaufsteuerschaltung in einen ARMED-Zustand 86 über, es sei denn, dass zunächst irgendwelche der in den Schritten 82–84 überwachten Bedingungen detektiert werden. Somit wird in Schritt 82 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Nutzer die Kraftmaschine durch Bewegen des Zündschlüssels aus der Lauf-Position sperrt, bevor er den Gangwählhebel in die Parken-Position versetzt. Außerdem wird in Schritt 83 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Kraftmaschine nicht stehengeblieben ist. Falls die Kraftmaschine in einem Fall nicht läuft, kehrt die Steuerschaltung in den DISARMED-Zustand 78 zurück. Darüber hinaus wird in Schritt 84 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Nutzer eine weitere manuelle Auslösung des Polizeileerlaufknopfs ausgeführt hat, was als ein Deaktivierungssignal (d. h. durch Rückkehr in den DISARMED-Zustand 78) interpretiert wird.
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Wenn in Schritt 85 die Parken-Position detektiert wird, geht das Verfahren in 6 über den Punkt A in den ARMED-Zustand 86 über. In dem ARMED-Zustand 86 leuchtet das Kontrolllicht auf dem IPC (z. B. eine gelbe Indikatorlampe) dauernd und hält die BCM-Steuerschaltung das Ignition_Status-Signal auf einem Wert, der die Lauf-Position angibt. Wie bereits erwähnt wurde, besteht das Ignition_Status-Signal aus einer Nachricht, die über den CAN-Bus gesendet wird, die normalerweise die physische Position des Zündschalters repräsentiert. Durch Ändern der Nachricht in der Weise, dass sie einen Wert "Lauf" hat, um das Signal zu maskieren, bleibt die Kraftmaschine laufend und bleiben andere Fahrzeugteilsysteme in Betrieb, wenn der Nutzer den Zündschalter auf Aus schaltet (sodass die Klimaregelung und elektronisches Zubehör außer dem der Antriebsbetriebsart des Fahrzeugs zugeordneten normal weiterarbeiten kann).
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Wenn die BCM-Steuerschaltung in dem ARMED-Zustand 86 ist, geht sie entweder in einen ACTIVE-Zustand 90 über oder über den Punkt B in den DISARMED-Zustand 78 zurück über. Der Übergang zurück in den DISARMED-Zustand 78 findet statt, falls der Nutzer in Schritt 87 einen weiteren "Knopfdruck" initiiert (d. h. das System abbricht) oder falls in Schritt 88 ein Fahrzeugstehenbleiben detektiert wird. Andernfalls wird das System aktiviert (d. h. geht es in den ACTIVE-Zustand 90), wenn der Nutzer den Zündschalter in Schritt 89 auf Aus oder Zubehör schaltet. Im Ergebnis des Eintritts in den ACTIVE-Zustand 90 ändert das Kontrolllicht auf dem IPC die Farben (z. B. grün), um anzugeben, dass das System aktiv ist und dass das System Sicherheitsmaßnahmen aktiviert, um zu ermöglichen, dass der Fahrzeugbetreiber das Fahrzeug unbeaufsichtigt, aber dennoch sicher lässt. Vorzugsweise enthalten solche Aktionen:
Halten des BTSI in dem verriegelten Zustand, um zu verhindern, dass der Fahrzeuggangwahlhebel aus PARKEN schaltet.
Sperren der elektronischen Fensterheber vom Betrieb.
Versetzen des PCM in eine Nicht-Antriebs-Betriebsart (DASE-Betriebsart). Dies ist eine hinzugefügte Sicherheitsschicht, falls die BTSI-Verriegelung bezwungen wurde. In der Nicht-Antriebs-Betriebsart schaltet das PCM die Kraftmaschine ab, falls der Gangwahlhebel aus PARKEN geschaltet wird oder falls eine Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert wird.
Sperren des Kofferraumauslöseknopfs im Fahrgastraum des Fahrzeugs, um den unberechtigten Zugang zu irgendwelchem in dem Kofferraum gelagerten Inhalt (z. B. Waffen, Beweismittel, Uniformen usw. ...) zu verhindern. Der Schlüsselzylinder und die FOB hätten weiterhin Zugang zu dem Kofferraum.
Senden einer CAN-Nachricht zur Verwendung durch eine kundenangepasste Zusatzsicherheitsausrüstung (z. B. Verriegelung für eine Waffenhalterung). Falls dies durch den Nutzer freigegeben wurde, Ertönenlassen eines Alarms, falls jemand das Fahrzeug ohne den Schlüssel betritt (im Folgenden ausführlicher in Verbindung mit 8 beschrieben).
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Bei Rückkehr zu dem Fahrzeug, während die Polizeileerlaufsteuerschaltung im ACTIVE-Zustand 90 ist, benötigt der Nutzer den Schlüssel, um den normalen Fahrzeugbetrieb wieder aufzunehmen. Falls entweder der Schlüssel oder der Nutzer nicht verfügbar ist (z. B. ein verlorengegangener Schlüssel oder ein verletzter Beamter), kann ein alternatives Verfahren notwendig sein, um das Fahrzeug abzuschalten. In Schritt 91 werden spezifische Abschaltaktionen detektiert. Zum Beispiel erzeugt ein Knopfdruck ein Signal für die manuelle Deaktivierung, das in Schritt 91 detektiert wird und veranlasst, dass die Steuerschaltung über den Punkt B in den DISARMED-Zustand 78 zurückkehrt, sodass die Kraftmaschine abschaltet, falls das Fahrzeug mit einem dedizierten Polizeileerlaufschalter ausgestattet ist. Alternativ kann das Meldedisplay Anweisungen zum Abschalten des Fahrzeugs unter Verwendung anderer Mittel wie etwa von Multifunktionsschaltern an dem Lenkrad oder Instrumentenbrett oder eines Bremspedalschalters anzeigen. Beispielhafte Anweisungen enthalten:
"DRÜCKEN SIE DAS BREMSPEDAL UND HALTEN SIE ES GEDRÜCKT, UM DAS FAHRZEUG ABZUSCHALTEN"
"TIPPEN SIE ZWEIMAL AUF DAS BREMSPEDAL, UM DAS FAHRZEUG ABZUSCHALTEN"
"ZIEHEN SIE DEN GANGSCHALTHEBEL UND HALTEN SIE IHN GEZOGEN, UM DAS FAHRZEUG ABZUSCHALTEN"
"DRÜCKEN SIE OK UND HALTEN SIE ES GEDRÜCKT, UM DAS FAHRZEUG ABZUSCHALTEN"
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Es wird angemerkt, dass Folgen wie etwa die Schritte "Drücken und Gedrückthalten" und "zweimal Tippen" das versehentliche Abschalten während des Eintritts oder Austritts durch einen Nutzer mildern. Zusätzlich zu den alternativen Abschaltoptionen prüft das Verfahren in Schritt 92 weiter auf ein Kraftmaschinenstehenbleiben und kehrt es im Fall eines Stehenbleibens in den DISARMED-Zustand 78 zurück.
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Unter der Annahme, dass der Schlüssel verfügbar ist, kann der Fahrer daraufhin in Schritt 93 den normalen Fahrzeugbetrieb unter Verwendung des Schlüssels wieder aufnehmen, um die Zündung in die Lauf- oder Start-Position zurückzuschalten. Daraufhin geht die BCM-Steuereinheit in einen POST-ARMED-Zustand 94 über. Der Zweck des POST-ARMED-Zustands 94 ist, dass der Wegfahrsperrenauthentifizierungsprozess den Schlüssel initiiert und validiert, bevor die Polizeileerlauffunktion unscharf geschaltet wird, falls das Fahrzeug mit einem Kraftmaschinenwegfahrsperrensystem (d. h. mit einem passiven Diebstahlschutzsystem) ausgestattet ist. Somit wird in Schritt 96 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug ein freigegebenes Wegfahrsperrensystem aufweist. Wenn das nicht der Fall ist, erfolgt ein Übergang über den Punkt B in den DISARMED-Zustand 78 und arbeitet das Fahrzeug in Ansprechen darauf, dass der Schlüssel den Zündschalter betätigt, normal. Falls die Wegfahrsperre freigegeben ist, wird in Schritt 97 ein Schlüssellesen initiiert und wird in Schritt 98 die Authentifizierung des Schlüssels geprüft. Falls er gültig ist, erfolgt ein Übergang über den Punkt B in den DISARMED-Zustand 78 und arbeitet das Fahrzeug normal. Wenn er nicht gültig ist, wird in Schritt 95 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Zündung in die Aus- oder Zubehör-Position zurückkehrt. Wenn das der Fall ist, erfolgt eine Rückkehr in die Hauptschleife für den ACTIVE-Zustand 90. Andernfalls prüft die Wegfahrsperre weiter auf einen gültigen Schlüssel.
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7 offenbart ein Verfahren, um ein durch den Zündschalter in Ansprechen auf die Startposition des Zündschalters erzeugtes Signal in der Weise zu filtern, dass eine manuelle Aktivierung der Polizeileerlauffunktion zuverlässig detektiert werden kann. In Schritt 100 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Fabrikkonfiguration zum Ausführen der Polizeileerlauffunktion freigegeben worden ist. Wenn das der Fall ist, wird daraufhin in Schritt 101 ein Kraftmaschinenstatus geprüft, um zu bestimmen, ob der Antriebsstrang in der Antriebsbetriebsart ist. Wenn das nicht der Fall ist, erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 100. Andernfalls wird in Schritt 102 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob ein Übergang der Zündschalterposition von der Lauf- in die Start-Position erfolgt ist. Wenn das nicht der Fall ist, wird ein Wert für ein durch die Steuerschaltung unterhaltenes Knopfsignal in Schritt 103 auf "NOT_PRESSED" eingestellt. Wenn in Schritt 102 die Zündschalterbewegung von Lauf auf Start detektiert wird, wird in Schritt 104 ein PRESSED_Timer gestartet.
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Nachfolgend wird in Schritt 105 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob ein kontinuierlich inkrementierter Wert von PRESSED_Timer eine vorgegebene Zeitdauer von x Millisekunden (z. B. etwa 500 ms) erreicht hat. Wenn das nicht der Fall ist, wird in Schritt 106 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Zündschalterposition in der Start-Position geblieben ist. Somit wirken die Schritte 105 und 106 zusammen, um sicherzustellen, dass die Zündschalterposition beim Start für die vorgegebene Zeitdauer ständig detektiert wird, sodass irgendeine kürzere, versehentliche Bewegung ignoriert wird. Falls die Start-Position in Schritt 106 nicht detektiert wird, wird somit daraufhin der PRESSED_Timer in Schritt 107 zurückgesetzt.
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Wenn der Schritt 105 detektiert, dass die Schlüsselposition für die vorgegebene Zeitdauer bei der Start-Position geblieben ist, wird in Schritt 108 der PRESSED_Timer zurückgesetzt und wird in Schritt 109 der Wert des Knopfsignals auf "PRESSED" eingestellt. Nachfolgend wird in Schritt 110 eine vorgegebene Dauer zum Aufrechterhalten des "PRESSED"-Werts für das Knopfsignal durch Start eines NOT_PRESSED_Timer synthetisiert und in Schritt 111 gewartet, bis der NOT_PRESSED_Timer eine vorgegebene Zeitdauer (z. B. x Millisekunden) erreicht hat, bevor in Schritt 112 der NOT_PRESSED_Timer zurückgesetzt wird und in Schritt 103 der Wert des Knopf-Signals auf "NOT_PRESSED" aktualisiert wird. Vorzugsweise kann außerdem eine Prüfung ausgeführt werden, um zu bestätigen, dass der Zündschalter nicht mehr in der Start-Position ist, bevor zu Schritt 103 übergegangen wird.
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8 veranschaulicht ein bevorzugtes Verfahren zum Erzeugen eines Alarmsignals, falls ein Eindringling während der Polizeileerlauffunktion das Fahrzeug betritt, ohne den Zündschlüssel zu verwenden, um die Polizeileerlauffunktion abzubrechen. Somit wird in Schritt 120 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Nutzer die Alarmfunktion freigegeben hat. Wenn das nicht der Fall ist, endet das Verfahren in Schritt 132. Falls sie freigegeben ist, wird in Schritt 121 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob in den ACTIVE-Zustand des Polizeileerlaufs eingetreten worden ist. In dem ACTIVE-Zustand wird in Schritt 122 ein Entgegenkommen-Zeitgeber zurückgesetzt, um dem Nutzer nach Schließen der Tür eine vorgegebene Zeit zum erneuten Betreten des Fahrzeugs zu ermöglichen, falls sich die Situation ändert und er die Alarmfunktion nicht ausführen möchte. Somit wird in Schritt 123 eine Prüfung ausgeführt, um das Schließen der Tür zu detektieren, und wird in Schritt 124 in Ansprechen auf das Schließen der Tür der Entgegenkommen-Zeitgeber gestartet. In Schritt 125 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Entgegenkommen-Zeitgeber abgelaufen ist. Wenn das nicht der Fall ist, wird in Schritt 126 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Fahrertür erneut geöffnet worden ist. Wenn das nicht der Fall ist, wird in Schritt 125 eine weitere Prüfung auf Ablauf des Zeitgebers vorgenommen. Falls in Schritt 126 detektiert wird, dass die Tür offen ist, erfolgt in Schritt 121 eine Rückkehr, da angenommen wird, dass der Nutzer seine Meinung, das Fahrzeug unbeaufsichtigt zu lassen, gerade geändert hat.
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Bei Ablauf des Entgegenkommen-Zeitgebers in Schritt 125 wird angenommen, dass der Fahrer den Bereich verlassen hat. Somit wartet das Verfahren, bis in Schritt 127 ein Öffnen der Fahrertür detektiert wird. Wenn sich die Fahrertür öffnet, wird ein Alarmzeitgeber gestartet und zeigt das Meldedisplay eine Warnnachricht an, die den Nutzer anweist, den Zündschlüssel innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Sekunden wieder einzuführen, um den Alarm abzubrechen. In Schritt 129 wird eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Alarmzeitgeber abgelaufen ist. Wenn das der Fall ist, wird in Schritt 130 der Alarm ertönen gelassen. Wenn er noch nicht abgelaufen ist, wird in Schritt 131 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Nutzer den Schlüssel wieder eingeführt hat, und der Alarm abgebrochen. Wenn das der Fall ist, endet die Prozedur in Schritt 132. Andernfalls erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 129, um erneut auf einen Ablauf des Alarmzeitgebers zu prüfen. Wenn der Alarm in Schritt 130 ertönt, fährt der Controller mit dem Prüfen auf Wiedereinführung des Schlüssels fort, sodass der Alarm abgebrochen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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Fig. 5
- 75
- Fahrzeugstart
- 76
- Fabrikkonfiguration freigegeben?
- 77, 82
- Ignition_Status = RUN?
- 78
- Unscharf geschaltet
- 79, 83
- Läuft die Kraftmaschine in der Antriebsbetriebsart?
- 80, 84
- PIDLE-Knopf → gedrückt?
- 81
- Vor scharfgeschaltet?
- 85
- Getriebeposition = PARKEN?
Fig. 6 - 88, 92
- Läuft Kraftmaschine?
- 87
- PIDLE-Knopf → gedrückt?
- 86
- Scharfgeschaltet
- 89
- Schlüsselzylinderposition = OFF und Schlüssel draußen?
- 90
- Aktiv
- 91
- Alternative Abschaltoptionen?
- 93
- Schlüsselzylinderposition = RUN oder START?
- 94
- Nach scharfgeschaltet
- 95
- Schlüsselzylinderposition = OFF oder Zubehör?
- 96
- CEI freigegeben?
- 97
- Den Schlüssel zu lesen beginnen
- 98
- Authentifizierungsstatus = OK?
Fig. 7 -
- START
- 100
- Fabrikkonfiguration freigegeben?
- 101
- Kraftmaschinenstatus = Drehmoment verfügbar (mit Antrieb)?
- 102
- Key_Cylinder RUN → START?
- 103
- BUTTON= NOT_PRESSED
- 104
- Den PRESSED_Timer starten
- 105
- PRESSED_Timer = x msec?
- 106
- Key_Cylinder = START?
- 107, 108
- Den PRESSED_Timer zurücksetzen
- 109
- Knopf = gedrückt
- 110
- Den NOT_PRESSED_TIMER starten
- 111
- NOT_PRESSED_TIMER = x msec?
- 112
- Den NOT_PRESSED_Timer zurücksetzen
Fig. 8 -
- START
- 120
- Gibt Nutzer Alarm frei?
- 121
- Aktiv?
- 122
- Den Courtesy_Timer zurücksetzen
- 123
- Fahrertür → geschlossen?
- 124
- Den Courtesy_Timer starten
- 125
- Courtesy_Timer abgelaufen?
- 126, 127
- Fahrertür → offen?
- 128
- Alarm_Timer starten und Folgendes anzeigen: "Polizeileerlaufalarm in xxx Sekunden – Den Schlüssel wieder einführen, um abzubrechen"
- 130
- Den Alarm ertönen lassen
- 129
- Alarm_Timer abgelaufen?
- 131
- Abgebrochen?
- 132
- Ende
