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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Betrieb eines Zugangssystems für ein Fahrzeug, insbesondere für ein elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug.
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Im Rahmen der Entwicklung von neuen Fahrzeugen und der Einkehr der Digitalisierung in den Automobilbereich, ist es vorgesehen, herkömmliche mechanische Schlüssel vorzugsweise durch digitale Schlüssel zu ersetzen. Derartige digitale Schlüssel ermöglichen es beispielsweise, dass keine Schlüssel im herkömmlichen Sinn mehr notwendig sind, um den Zugang zu einem Fahrzeug zu ermöglichen und/oder um einen Antriebsmotor des Fahrzeugs zu starten. Vielmehr sind die digitalen Schlüssel auf mobilen End- bzw. Anwendergeräten oder auf dem Schlüsselkörper hinterlegt, sodass das mobile Endgerät oder der Schlüsselkörper als Schlüssel für das Fahrzeug fungiert. Unter dem Schlüsselkörper kann beispielsweise eine elektronische Funkfernbedienung mit Tasten verstanden werden. Allgemein kann unter dem Schlüsselkörper ein Schlüssel verstanden werden, der insbesondere keine mechanischen Teile zum Ent- oder Verriegeln des Fahrzeugs aufweist. Dies geschieht bei derartigen Schlüsseln vorzugsweise elektronisch. Wenn nachfolgend also digitale Schlüssel erwähnt werden, handelt es sich hierbei z.B. um einen auf einem mobilen End- bzw. Anwendergerät hinterlegten Schlüssel und/oder um einen Schlüssel, der vorzugsweise keine mechanischen Teile (zum mechanischen Entriegeln eines Türschlosses) aufweist. Die Berechtigung zum Öffnen und Schließen sowie zum Starten des Fahrzeugs ist dann beispielsweise in Form einer digitalen Signatur auf dem mobilen End- bzw. Anwendergerät hinterlegt, die von dem Fahrzeug erkannt wird.
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Nachteilig bei diesem Schlüsselkonzept ist jedoch, wenn das Fahrzeug nicht mehr auf dem vorstehend beschriebenen, auch als elektronischen Weg bezeichneten, Weg aufschließbar ist. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn ein elektrischer Energiespeicher des Fahrzeugs derart entladen ist, dass der Energiespeicher die für das elektronische Aufschließen des Fahrzeugs (d.h. die für den Zugangsprozess) notwendigen Komponenten nicht mehr ausreichend mit elektrischer Energie versorgen kann. Bei einem mechanischen Schlüssel wäre es in diesem Fall dennoch möglich, einen Zugang zu dem Fahrzeug zu ermöglichen.
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Die (zusätzliche) Bereitstellung eines mechanischen Schlüssels ist speziell für die zuvor erwähnten elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeuge mit einem relativ hohen logistischen und konfigurationstechnischen Aufwand verbunden. Insbesondere muss der Nutzer zusätzlich zum digitalen Schlüssel einen mechanischen Schlüssel mit sich führen. Außerdem sind zusätzliche Hardware-Maßnahmen im Fahrzeug zum Öffnen erforderlich (Schließzylinder, Bowdenzug, Schlossmechanik, etc.). Zudem beeinflusst der mechanische Teil des Schlüssels insbesondere in Bezug auf Größe und Gewicht das optische Erscheinungsbild des Schlüssels. Das in diesem Dokument beschriebene Fahrzeug weist daher bevorzugt keine Hardware-Maßnahmen für einen mechanischen Schlüssel auf.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen besonders komfortablen und zuverlässigen (Not-) Zugang zu einem Fahrzeug zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Steuerung des Zugangs zu einem Kraftfahrzeug (insbesondere zu der Insassenkabine eines Fahrzeugs) beschrieben. Für den Zugang zu dem Fahrzeug kann es erforderlich sein, einen Zugangsprozess durchzuführen, wobei im Rahmen des Zugangsprozesses Zugangsdaten (z.B. mit einem digitalen Schlüssel) von der Vorrichtung empfangen und ausgewertet werden können. Ferner kann (nach erfolgreicher Auswertung der Zugangsdaten) z.B. ein Türschloss automatisch entriegelt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu erkennen, dass zur Durchführung eines Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug elektrische Energie von einer Fahrzeug-externen Energiequelle zu beziehen ist und/oder dass im Fahrzeug nicht ausreichend elektrische Energie für die Durchführung des Zugangsprozesses zur Verfügung steht.
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Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, Ladezustandsinformation in Bezug auf den Ladezustand eines Fahrzeug-eigenen Energiespeichers (z.B. eines Lithium-Ionen basierten Speichers) zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Spannungswert der Versorgungsspannung zur Versorgung einer Fahrzeug-Komponente (z.B. zur Versorgung des elektrisch betriebenen Türschlosses) zur Durchführung des Zugangsprozesses zu ermitteln.
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Es kann dann in zuverlässiger Weise basierend auf der Ladezustandsinformation und/oder basierend auf dem Spannungswert erkannt werden, dass zur Durchführung des Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug elektrische Energie von einer Fahrzeug-externen Energiequelle zu beziehen ist.
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Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, in Reaktion darauf, dass erkannt wurde, dass zur Durchführung des Zugangsprozesses zusätzliche elektrische Energie von außerhalb des Fahrzeugs benötigt wird, zu bewirken, dass über ein Energie-Empfangsmodul des Fahrzeugs drahtlos (insbesondere induktiv) elektrische Energie von der Fahrzeug-externen Energiequelle bezogen wird. Die Fahrzeug-externe Energiequelle kann dabei ein elektrischer Energiespeicher mit einer Ladespule sein, wobei die Ladespule gegen die Ladespule des Energie-Empfangsmoduls des Fahrzeugs gehalten werden kann, um einen Energietransfer von der Fahrzeug-externen Energiequelle zu dem Fahrzeug zu ermöglichen. Die von dem Fahrzeug bezogene elektrische Energie kann in einem Zwischenspeicher (z.B. in einem Kondensator) des Fahrzeugs gespeichert werden.
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Die Vorrichtung kann ferner eingerichtet sein, zu veranlassen, dass der Zugangsprozess zu dem Fahrzeug anhand der bezogenen elektrischen Energie durchgeführt wird.
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Es wird somit eine Vorrichtung für ein Fahrzeug beschrieben, die auch bei einem entladenen Fahrzeug einen komfortablen und zuverlässigen Zugang zu dem Fahrzeug ermöglicht. Zu diesem Zweck kann ein Nutzer des Fahrzeugs ein Fahrzeug-externes Gerät (z.B. ein mobiles Anwendergerät) mit einer Fahrzeug-externen Energiequelle (z.B. mit einer Batterie) gegen das Energie-Empfangsmodul des Fahrzeugs halten, um elektrische Energie für den Zugangsprozess an das Fahrzeug zu übertragen. Die dabei übertragene Energiemenge kann auf die (allein) zur Durchführung des Zugangsprozesses erforderliche Energiemenge begrenzt sein. Alle anderen Komponenten können von der von außen bereitgestellten Energieversorgung unberührt bleiben.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, im Rahmen des Zugangsprozesses über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, insbesondere über eine Near Field Communication, kurz NFC, Kommunikationsverbindung und/oder über eine im Rahmen der Energieübertragung (insbesondere im Rahmen des Qi Standards) bereitgestellten Kommunikationsverbindung, Zugangsdaten von einem Fahrzeug-externen Gerät zu empfangen. Die Zugangsdaten können einen digitalen Schlüssel, insbesondere einen digitalen Schlüssel gemäß einer Spezifikation des Car Connectivity Consortiums, umfassen. Alternativ oder ergänzend können auch Bluetooth Low Energy (BLE) und Ultrawideband (UWB) eingesetzt werden.
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Es kann dann auf Basis der Zugangsdaten bestimmt werden, ob Zugang zu dem Fahrzeug gewährt wird oder nicht. Ferner kann (ggf. nur dann) veranlasst werden, dass der Zugangsprozess zu dem Fahrzeug durchgeführt wird und insbesondere, dass das Türschloss einer Tür des Fahrzeugs entriegelt wird, wenn bestimmt wird, dass Zugang zu dem Fahrzeug gewährt wird.
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Im Rahmen des Zugangsprozesses kann somit eine Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und einem Fahrzeug-externen Gerät (z.B. einem mobilen Anwendergerät, insbesondere einem Smartphone, einem Smart Device und/oder einem Tablet PC, des Nutzers) durchgeführt werden. In einem bevorzugten Beispiel ist die Fahrzeug-externe Energiequelle Teil des Fahrzeug-externen Geräts. So kann ein Notzugang zu dem Fahrzeug in besonders komfortabler und zuverlässiger Weise ermöglicht werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Zustandsinformation in Bezug auf den Zustand der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs an das Fahrzeug-externe Gerät zu senden, insbesondere um es dem Fahrzeug-externen Gerät zu ermöglichen, einen Hinweis in Bezug auf den Zustand der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs an den Nutzer des Fahrzeugs und/oder des Fahrzeug-externen Geräts auszugeben. So kann der Komfort des Notzugangs zu dem Fahrzeug weiter erhöht werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, im Rahmen des Zugangsprozesses anhand der bezogenen elektrischen Energie, Information in Bezug auf einen Service- oder Kundendienst zur Wartung des Fahrzeugs an das Fahrzeug-externe Gerät zu senden. Alternativ oder ergänzend kann direkt eine Nachricht an den Service- oder Kundendienst zur Wartung des Fahrzeugs gesendet werden. Die Nachricht kann z.B. Information in Bezug auf einen möglichen Fehler der Energieversorgung des Fahrzeugs umfassen. So kann es ermöglicht werden, ein technisches Problem, welches zu dem entladenen Fahrzeug geführt hat, in effizienter Weise zu lösen.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass im Fahrzeug eine ausreichend hohe elektrische Energiemenge zur Durchführung des Zugangsprozesses zur Verfügung steht. In Reaktion darauf kann bewirkt werden, dass das Beziehen von elektrischer Energie von der Fahrzeug-externen Energiequelle beendet wird. So kann der Komfort des Notzugangs weiter erhöht werden (insbesondere da ein unnötiges Entladen des mobilen Anwendergeräts vermieden werden kann).
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst. Das Fahrzeug kann eine Insassenkabine mit einer Tür umfassen. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, einem Nutzer einen Zugang zu der Insassenkabine zu ermöglichen, auch dann, wenn in dem Energiespeicher des Fahrzeugs nicht ausreichend elektrische Energie zur Durchführung des Zugangsprozesses zur Verfügung steht.
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Das Fahrzeug kann ein Energie-Empfangsmodul (z.B. mit einer Ladespule) umfassen, das ausgebildet ist, drahtlos, insbesondere induktiv, elektrische Energie von einer Fahrzeug-externen Energiequelle (z.B. von dem Energiespeicher eines mobilen Anwendergeräts) zu beziehen. Das Energie-Empfangsmodul kann an einer Außenwand (z.B. an der Tür oder an einer Scheibe) des Fahrzeugs angeordnet sein.
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Das Fahrzeug kann ein Daten-Empfangsmodul (z.B. für eine Near Field Communication (NFC) Kommunikationsverbindung) zum Empfang von Zugangsdaten für einen Zugangsprozess zu dem Fahrzeug umfassen.
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Das Energie-Empfangsmodul und das Daten-Empfangsmodul sind bevorzugt derart nah zueinander an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet, dass von einem Fahrzeug-externen Gerät (insbesondere von einem Smartphone oder von einer Smartwatch, etwa von einem Gerät mit einer Kantenlänge von jeweils höchstens 15cm), das gegen die Außenwand des Fahrzeugs gehalten wird, gleichzeitig drahtlos (insbesondere induktiv) elektrische Energie an das Energie-Empfangsmodul und Daten an das Daten-Empfangsmodul übertragen werden können. Beispielsweise kann die Antenne des Daten-Empfangsmoduls innerhalb der Ladespule des Energie-Empfangsmoduls angeordnet sein. So kann es dem Nutzer des Fahrzeugs in besonders komfortabler Weise ermöglicht werden, den Zugangsprozess durchzuführen (und dabei die erforderliche elektrische Energie von dem Anwendergerät an das Fahrzeug zu übertragen).
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Das Fahrzeug kann ein Bluetooth- und/oder Ultrawideband-Empfangsmodul umfassen, das ausgebildet ist, Daten für einen Zugangsprozess von einem Fahrzeug-externen Gerät (z.B. von einem mobilen Anwendergerät) zu empfangen, das beabstandet von dem Fahrzeug angeordnet ist (z.B. mit einer Reichweite von 5 Metern oder mehr). Dies ermöglicht es dem Nutzer, den Zugangsprozess aus der Ferne zu initiieren. Bei fehlender elektrischer Energie in dem Fahrzeug wird ein derartiger fern-initiierter Zugangsprozess jedoch nicht möglich sein.
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Das Fahrzeug kann daher ferner ein Near Field Communication (NFC)-Empfangsmodul umfassen, das an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet ist, und das ausgebildet ist, Daten für einen Zugangsprozess von dem Fahrzeug-externen Gerät zu empfangen, das gegen die Außenwand des Fahrzeugs gehalten wird. Ggf. kann alternativ das Bluetooth- und/oder Ultrawideband-Empfangsmodul verwendet werden (für eine Nahfeldkommunikation). So kann eine besonders sichere Nahfeldkommunikation ermöglicht werden.
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Ferner kann in diesem Fall elektrische Energie von dem Fahrzeug-externen Gerät über das (kolokalisierte) Energie-Empfangsmodul des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Die Energieübertragung kann dabei gemäß dem Qi-Standard und/oder gemäß dem NFC-Standard (insbesondere dem NFC WLC (Wireless Charging) Standard) erfolgen. Es kann somit einem Nutzer ermöglicht werden (wenn ein fern-initiierter Zugangsprozess durch das Anwendergerät des Nutzers nicht möglich ist), sein Anwendergerät gegen die Außenwand des Fahrzeugs zu halten, um drahtlos (insbesondere induktiv) elektrische Energie für den Zugangsprozess bereitzustellen und um Daten zur Durchführung des Zugangsprozesses mit dem Fahrzeug auszutauschen. So kann ein besonders komfortabler und zuverlässiger Zugangsprozess ermöglicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung des Zugangs zu einem Kraftfahrzeug beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erkennen, dass zur Durchführung des Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug elektrische Energie von einer Fahrzeug-externen Energiequelle zu beziehen ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren in Reaktion darauf, das Bewirken, dass über ein Energie-Empfangsmodul des Fahrzeugs drahtlos (insbesondere induktiv, etwa gemäß dem Qi Standard) elektrische Energie von der Fahrzeug-externen Energiequelle bezogen wird. Außerdem umfasst das Verfahren das Durchführen des Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug anhand der bezogenen elektrischen Energie.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem digitalen Zugangssystem;
- 2 beispielhafte Komponenten eines digitalen Zugangssystems; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bereitstellung einer Schlüsselfunktion für ein Fahrzeug.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer komfortablen und zuverlässigen digitalen Schlüsselfunktion für ein Fahrzeug, insbesondere um den Zugang zu dem Fahrzeug und/oder um ein Starten des Fahrzeugs zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem elektrischen Energiespeicher 104, der ausgebildet ist, elektrische Verbraucher des Fahrzeugs 100 mit Strom zu versorgen. Das Fahrzeug 100 kann einen elektrischen Antriebsmotor (nicht dargestellt) umfassen, der mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher 104 und/oder aus einem weiteren Energiespeicher (z.B. einem Hochvolt-Energiespeicher) betrieben werden kann, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. Das Fahrzeug 100 kann somit mehrere unterschiedliche Energiespeicher 104, ggf. mit unterschiedlichen Nennspannungen (etwa im Niedervoltbereich und/oder im Hochvoltbereich) aufweisen. Der Energiespeicher 104 zur Versorgung der Komponenten für einen Zugang zu dem Fahrzeug 100 kann z.B. eine Nennspannung von 12V aufweisen.
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Das Fahrzeug 100 kann eine Kommunikationseinheit 108 umfassen, die eingerichtet ist, mit einer Schlüsseleinheit 120 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 109 (z.B. über eine Near Field Communication (NFC), über eine Bluetooth Low Energie (BLE) und/oder über eine Ultrawideband (UWB) Kommunikationsverbindung) zu kommunizieren. Die Schlüsseleinheit 120 kann einen digitalen Schlüssel umfassen, der z.B. den Zugang zu dem Fahrzeug 100 und/oder den Start des Motors des Fahrzeugs 100 ermöglicht. Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel können über die Kommunikationsverbindung 109 von der Schlüsseleinheit 120 an das Fahrzeug 100 gesendet werden.
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Die Schlüsseleinheit 120 kann einen elektrischen Energiespeicher 124 umfassen, der eingerichtet ist, die Schlüsseleinheit 120 mit elektrischer Energie zu versorgen, z.B. um einen Datenaustausch bzgl. des digitalen Schlüssels mit dem Fahrzeug 100 zu ermöglichen. In einem bevorzugten Beispiel ist die Schlüsseleinheit 120 ein mobiles Anwendergerät, wie z.B. ein Smartphone oder ein Tablet PC.
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Das Fahrzeug 100 umfasst eine (Steuer-) Vorrichtung 101, die eingerichtet ist, die Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel von der Schlüsseleinheit 120 zu empfangen und auszuwerten. Insbesondere kann auf Basis der Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel eine Authentifizierung und/oder eine Autorisierung der Schlüsseleinheit 120 durchgeführt werden. Wenn eine erfolgreiche Authentifizierung und/oder Autorisierung durchgeführt wurde, kann z.B. der Zugang zu dem Fahrzeug 100 gewährt werden. Zu diesem Zweck kann ein elektrisch betriebenes Türschloss 107 einer Tür des Fahrzeugs 100 automatisch entriegelt werden.
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Die elektrische Energie für den Betrieb der (Steuer-) Vorrichtung 101 und/oder des Türschlosses 107 wird typischerweise von dem elektrischen Energiespeicher 104 des Fahrzeugs 100 bereitgestellt. Der Zugang zu dem Fahrzeug 100 kann beeinträchtigt sein, wenn die in dem Energiespeicher 104 gespeicherte Energie nicht für den Betrieb der Vorrichtung 101 und/oder des Türschlosses 107 ausreicht.
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Der Energiespeicher 124 der Schlüsseleinheit 120 kann dazu genutzt werden, elektrische Energie für den Zugangs- und/oder Startprozess des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann, wie in 2 dargestellt, das Zugangssystem 200 eines Fahrzeugs 100 ein Energie-Empfangsmodul 202 aufweisen, das ausgebildet ist, drahtlos elektrische Energie von einem Energie-Sendemodul (nicht dargestellt) einer Fahrzeug-externen Energiequelle 124, insbesondere der Schlüsseleinheit 120, zu empfangen. Das Energie-Empfangsmodul 202 und/oder das Energie-Sendemodul können jeweils eine Ladespule für eine induktive Energieübertragung umfassen. Ggf. können der Energiespeicher 124 und die Schlüsseleinheit separate Geräte sein.
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Die von dem Energie-Empfangsmodul 202 empfangene elektrische Energie kann durch ein Verarbeitungsmodul 212 verarbeitet, z.B. gleichgerichtet, werden, und kann zur Energieversorgung der (Steuer-) Vorrichtung 101 und/oder einer Zugangskomponente 207 (z.B. dem Türschloss 107 und/oder dem Antriebsmotor) verwendet werden. Das Fahrzeug 100 kann z.B. einen lokalen Energiespeicher und/oder Zwischenspeicher 205 (z.B. einen Kondensator) umfassen (der z.B. über einen Widerstand 204 angebunden ist), in dem von dem Energie-Empfangsmodul 202 empfangene elektrische Energie zwischengespeichert werden kann, um einen zuverlässigen Betrieb der (Steuer-) Vorrichtung 101 zu gewährleisten.
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Das Energie-Empfangsmodul 202 kann in unmittelbarer Nähe zu einem Daten-Empfangsmoduls 208 (z.B. zu einem NFC Leser) angeordnet sein, über das die Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel empfangen werden. Beispielsweise kann das Daten-Empfangsmodul 208 (z.B. eine Daten-Empfangsspule) von dem Energie-Empfangsmodul 202 umgeben sein. Das Energie-Empfangsmodul 202 und das Daten-Empfangsmodul 208 können insbesondere derart nah zueinander angeordnet sein, dass ein Nutzer die Schlüsseleinheit 120 an eine einzige Stelle des Fahrzeugs 100 halten kann, um sowohl die Energieübertragung als auch die Datenübertragung zu ermöglichen.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner ein optionales BLE und/oder UWB Empfangsmodul 209 umfassen. Die von der Kommunikationseinheit 108 empfangenen Daten können über einen Datenbus 203 an die (Steuer-) Vorrichtung 101 übertragen werden. Ferner kann die (Steuer-) Vorrichtung 101 ein Sicherheitsmodul 211 umfassen, das ausgebildet ist, die Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel auszuwerten (z.B. um eine Authentifizierung und/oder Autorisierung durchzuführen).
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Die (Steuer-) Vorrichtung 101, insbesondere ein Steuermodul 201 der Vorrichtung 101, kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob ausreichend elektrische Energie in dem lokalen Energiespeicher 205 gespeichert wurde, um den Zugangsprozess auszuführen. Insbesondere kann überprüft werden, ob einem Spannungsregler 210 des Fahrzeugs 100 ausreichend elektrische Energie zur Verfügung steht, um eine ausreichend hohe Daten-Betriebsspannung für die Daten-Kommunikationseinheit 108 (zum Empfang der Daten in Bezug auf den digitalen Schlüssel) und/oder um eine ausreichend hohe Komponenten-Betriebsspannung für die ein oder mehreren Zugangs-Komponenten 207 des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. Die elektrische Energie kann dabei von dem lokalen Energiespeicher 205 und/oder von dem (Haupt-) Energiespeicher 104 des Fahrzeugs 100 (ggf. in Kombination) bereitgestellt werden.
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Wenn erkannt wird, dass ausreichend elektrische Energie für den Zugangsprozess zur Verfügung steht, so kann der Ladeprozess aus dem Fahrzeug-externen Energiespeicher 124 beendet werden. Ferner kann der Zugangsprozess durchgeführt werden. Die Vorrichtung 101 kann somit eingerichtet sein, die Aufnahme von elektrischer Energie von der Fahrzeug-externen Energiequelle 124 zu beenden, wenn erkannt wurde, dass ausreichend elektrische Energie für den Zugangsprozess zur Verfügung steht.
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Das Fahrzeug 100 kann somit ausgebildet sein, eine Einspeisung von elektrischer Energie mittels induktiver Energieübertragung zu ermöglichen. Dabei kann im Fahrzeug 100 ein Qi-Standard kompatibler Halbleiter 212 mit der Funktion, induktiv drahtlos Energie zu empfangen, verwendet werden. Ferner kann eine Spule 202 im Fahrzeug 100 integriert werden, die die externe Energieeinspeisung ermöglicht. Wird nun über diese Schnittstelle Energie eingespeist, kann Fahrzeug-Elektronik 101, 207 für eine Zugangsfunktion mit Energie versorgt werden. Ggf. kann eine Ladeklappe oder eine andere Klappe des Fahrzeugs 100 (z.B. für einen Kofferraum und/oder für einen Motorraum) mit Energie versorgt werden, um ein Laden des (Haupt-) Energiespeichers 104 des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen.
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Der Verbau der Spule 202 kann beispielsweise hinter der Glasscheibe (Frontscheibe) des Fahrzeugs 100 erfolgen und/oder im Bereich des Türgriffs des Fahrzeugs 100. Bevorzugt wird die Spule 202 an der Position platziert, an der die NFC Antenne 208 für die Datenübertragung verbaut ist. Die NFC Antenne 208 kann im Außenraum des Fahrzeugs 100 angeordnet sein, um mit einem mobilen Anwendergerät 120, das den digitalen Schlüssel aufweist, zu kommunizieren. Wenn die Spule 202 in unmittelbarer Nähe zu der NFC Antenne 208 angeordnet ist, kann in komfortabler Weise, Energie ins Fahrzeug 100 eingespeist werden, und basierend darauf die NFC Elektronik 108 mit Energie versorgt werden, um sofort die bidirektionale Kommunikation zwischen Fahrzeug 100 und Anwendergerät 120 aufgebaut werden, die für den Fahrzeugzugang erforderlich ist.
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Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, zu überprüfen, ob das Fahrzeug 100 selbst ausreichend elektrische Energie (in dem Energiespeicher 104) aufweist, um den Zugangsprozess durchzuführen. In diesem Fall kann das Reverse Wireless Charging von dem Fahrzeug-externen Energiespeicher 124 unterbunden werden, sodass keine elektrische Energie über das Energie-Empfangsmodul 212 (z.B. über den Qi-Halbleiter) bezogen wird.
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Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, über die NFC, BLE und/oder UWB Kommunikationseinheit 108, 209 mit dem Anwendergerät 120 zu kommunizieren. Insbesondere kann dem Anwendergerät 120 „State-of-Health“ Information in Bezug auf das Fahrzeug 100 mitgeteilt werden. Insbesondere kann die Vorrichtung 101 im Fahrzeug 100 erkennen, dass das Fahrzeug über die „Notversorgung“ aus dem Fahrzeug-externen Energiespeicher 124 bestromt wird, und es können Daten in Bezug auf das Power-Management des Fahrzeugs 100 an das Anwendergerät 120 gesendet werden. Das Anwendergerät 120 kann ausgebildet sein, eine Benachrichtigung zum Fahrzeugzustand an den Nutzer des Anwendergeräts 120 zu generieren. Ferner können textuelle und/oder grafische und/oder akustische Hinweise über das weitere Vorgehen für den Notzugang ausgegeben werden.
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Dem Nutzer kann z.B. mitgeteilt werden, wie das Fahrzeug 100 über das Energie-Empfangsmodul 202 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Ggf. kann diese Information (zusätzlich) proaktiv bereitgestellt werden (z.B., wenn erkannt wird, dass im Fahrzeug 100 (in naher Zukunft) nicht ausreichend elektrische Energie zur Verfügung steht oder stehen wird, um den Zugangsprozess durchzuführen. So kann der Komfort für den Nutzer weiter erhöht werden.
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Alternativ oder ergänzend kann dem Nutzer eine Kontaktmöglichkeit zu einem Wartungsdienst mitgeteilt werden. Ggf. kann der Wartungsdienst direkt kontaktiert werden. Dabei können unmittelbar relevante Fahrzeugdaten an den Wartungsdienst übermittelt werden (um den Wartungsdienst zu befähigen, das Problem bzgl. des Fahrzeug-Energiespeichers 104 zu beheben). Es kann dabei ein Wartungsdienst in der aktuellen Region des Fahrzeugs 100 ermittelt werden.
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Das in diesem Dokument beschriebene System zur Entriegelung eines Türschlosses 107 kann ausgebildet sein, in entsprechender Weise ein Verriegeln des Türschlosses 107 zu ermöglichen.
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Der Zugangsprozess kann gemäß dem Car Connectivity Consortium (CCC) Standard erfolgen. Ggf. weist das Fahrzeug 100 keine mechanische Rückfallebene (d.h. keinen mechanischen Schlüssel) auf, um das Fahrzeug 100 bei einem entladenen Energiespeicher 104 mechanisch zu öffnen. Wenn sich ein Nutzer dem Fahrzeug 100 nähert, erkennt der Nutzer, dass das Türschloss 107 des Fahrzeugs 100 nicht automatisch entriegelt wird (durch einen fern-initiierten Zugangsprozess). Der Nutzer wird daraufhin das Anwendergerät 120 an den NFC Außenleser 208 des Fahrzeugs 100 halten, um das Fahrzeug 100 über NFC zu entriegeln. In diesem Bereich des Fahrzeugs 100 ist bevorzugt auch das Energie-Empfangsmodul 202 angeordnet, so dass zeitgleich eine Energieübertragung von dem Anwendergerät 120 an das Fahrzeug 100 durchgeführt werden kann, um die Entriegelung des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahren 300 zur Steuerung des Zugangs zu einem Kraftfahrzeug 100. Das Verfahren 300 kann durch eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden. Das Verfahren 300 umfasst das Erkennen 301, dass zur Durchführung eines Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug 100 elektrische Energie von einer Fahrzeug-externen Energiequelle 124 zu beziehen ist. Beispielsweise kann erkannt werden, dass die elektrische Energie in dem Fahrzeug-eigenen Energiespeicher 104 nicht zur Durchführung des Zugangsprozesses ausreicht. Dies kann z.B. an einer zu niedrigen Versorgungsspannung zur Versorgung der ein oder mehreren Fahrzeug-Komponenten 209, 108, 107, 207 für den Zugangsprozess erkannt werden. Der Zugangsprozess kann z.B. den Empfang und die Auswertung von Zugangsdaten (wie z.B. einen digitalen Schlüssel) und/oder das Ansteuern eines Türschlosses 107 des Fahrzeugs 100 umfassen.
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Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bewirken 302, dass über ein Energie-Empfangsmodul 202 des Fahrzeugs 100 drahtlos (insbesondere induktiv) elektrische Energie von der Fahrzeug-externen Energiequelle 124 bezogen wird. Die Fahrzeug-externe Energiequelle 124 kann dabei der Energiespeicher eines Anwendergeräts 120 sein, das gegen das Energie-Empfangsmodul 202 (insbesondere gegen die Ladespule) des Fahrzeugs 100 gehalten wird. Es kann somit einem Nutzer des Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, sein Anwendergerät 120, insbesondere sein Smartphone, gegen die Ladespule an der Außenwand des Fahrzeugs 100 zu halten, um elektrische Energie zur Durchführung des Zugangsprozesses bereitzustellen. Die von der Fahrzeug-externen Energiequelle 124 bereitgestellte elektrische Energie kann in einem elektrischen Zwischenspeicher und/oder einem lokalen Energiespeicher des Fahrzeugs 100 (z.B. an einer Zugangs-Komponente 107, 207 des Fahrzeugs 100) gespeichert werden.
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Das Verfahren 300 umfasst ferner das Durchführen 303 des Zugangsprozesses zu dem Fahrzeug 100 anhand der bezogenen elektrischen Energie. Insbesondere können der Empfang und die Auswertung der Zugangsdaten anhand der bezogenen elektrischen Energie durchgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Öffnen des Türschlosses 107 und/oder das Starten des Motors des Fahrzeugs 100 anhand der bezogenen elektrischen Energie durchgeführt werden.
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Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen einem Nutzer auch bei einem entladenen Fahrzeug einen komfortablen und zuverlässigen Zugang zu dem Fahrzeug (durch Nutzung des mobilen Anwendergeräts des Nutzers als Energiequelle).
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
