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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Anwendungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernsteuersystem für ein Fahrzeug, wobei die Einrichtung ein im Fahrzeug montiertes Steuergerät enthält, das eine Steuerung von einer oder mehreren gesteuerten Vorrichtungen des Fahrzeugs basierend auf einer drahtlosen Kommunikation mit einer oder mit mehreren tragbaren Vorrichtungen bewirkt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Typen von Fernsteuersystemen für ein Fahrzeug bekannt, durch die dann, wenn das Fahrzeug mit verriegelten Türen geparkt wird, ein im Fahrzeug montiertes Steuergerät des Fernsteuersystems periodisch einen Rufkode innerhalb einer vorbestimmten Zone um das Fahrzeug herum aussendet und zwar unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikationstechnologie. Im folgenden wird der Ausdruck „Radiowellen” der Einfachheit halber verwendet, um ein drahtloses Kommunikationsmedium im allgemeinen zu bezeichnen wie beispielsweise Lichtwellen oder elektromagnetische Radiofrequenzwellen, und ein Fahrzeug, welches ein im Fahrzeug montiertes Steuergerät eines Fernsteuersystems mitführt, welches beschrieben werden soll, wird im folgenden als Host-Fahrzeug bezeichnet. Wenn ein tragbares Gerät, das durch einen Verwender dieses Fahrzeugs mitgetragen wird und für eine drahtlose Kommunikation mit dem im Fahrzeug montierten Steuergerät konfiguriert ist und innerhalb eines Kommunikationsbereiches des Host-Fahrzeugs gelegen ist, dann sendet dieses tragbare Gerät vorbestimmte Antwortdaten bei Empfang des Rufkodes aus. Wenn die entsprechenden Daten durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät empfangen werden, bewirkt dieses Gerät eine Steuerung, wodurch die Verriegelung einer Tür des Fahrzeugs aufgehoben wird oder es wird dadurch die Verriegelung in einem Stand-by-Zustand eingestellt, in welchem dann eine von Hand erfolgende Entriegelung erfolgen kann. Solch ein Fernsteuersystem wird manchmal auch als ein „Smart-Zugangssystem” bezeichnet.
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Bei einem Typ solch eines Systems, der in dem
japanischen Patent Nr. 2000-104429 beschrieben ist, überwacht das System den Rufkode und die Antwortdaten, die zwischen dem im Fahrzeug montierten Steuergerät und den tragbaren Geräten ausgetauscht werden, um sicherzustellen, daß diese Daten nicht falsch verwendet werden. Spezifischer gesagt sendet das im Fahrzeug montierte Steuergerät den Rufkode in Form von modulierten Radiowellen in Form eines variablen Kodes aus, der als Rufkode bekannt ist, und verwendet dabei einen Kodierschlüssel. Wenn ein tragbares Gerät, welches diesem Fahrzeug zugeordnet ist, den Rufkode empfängt, kodiert es die Antwortdaten durch Verwenden der Rufkodeinhalte als Kodierungsschlüssel und sendet dann die resultierenden kodierten Antwortdaten aus.
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Der Typ des tragbaren Gerätes, welches in der oben beschriebenen Weise verwendet wird, wird allgemein als elektronischer Schlüssel bezeichnet und eine Vielzahl von Einzelpersonen können jeweilige elektronische Schlüssel besitzen, die dem gleichen Fahrzeug zugeordnet sind. Wenn aus diesem Grund bei dem herkömmlichen Typ des Fernsteuersystems, wie es oben beschrieben ist, eine Vielzahl von Einzelpersonen benachbart einem Fahrzeug vorhanden sind, wobei jede dieser Einzelpersonen einen elektronischen Schlüssel mit sich führt, der diesem Fahrzeug zugeordnet ist (oder eine Einzelperson, die eine Vielzahl solcher elektronischer Schlüssel dicht bei dem Fahrzeug mit sich trägt) ergibt es sich, daß dann, wenn diese elektronischen Schlüssel auf den Rufkode antworten, der von dem im Fahrzeug montierten Steuergerät des Fernsteuersystems ausgesendet wird, eine Vielzahl an Sätzen von kodierten Antwortdaten fortlaufend von den jeweiligen elektronischen Schlüsseln ausgesendet werden. Es ergibt sich somit dabei ein Problem, daß das im Fahrzeug montierte Steuergerät unfähig wird zwischen den jeweiligen Sätzen der Antwortdaten von den verschiedenen elektronischen Schlüsseln zu unterscheiden, so daß es unfähig wird die gewünschte Steueroperation durchzuführen wie beispielsweise das Entriegeln einer Tür.
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Bei dem Versuch, dieses Problem zu überwinden, kann ein Verfahren ins Auge gefaßt werden, durch welches, nachdem das im Fahrzeug montierte Steuersystem das Aussenden des Rufkodes vervollständigt hat (d. h. welches einen Rufkode enthalten kann) dieses eine Anzahl von sukzessiven Bursts von Radiowellen aussendet, wobei die Zahl der Bursts identisch ist der Gesamtzahl der elektronischen Schlüssel, die dem Fahrzeug zugeordnet sind. Jedem dieser elektronischen Schlüssel wird eine jeweilige Burst-Zahl zugeordnet und wenn ein elektronischer Schlüssel eine Zahl von aufeinanderfolgenden Bursts empfängt, welche die Zahl erreicht, die diesem Schlüssel zugeordnet ist, dann sendet dieser elektronische Schlüssel (und nur dieser elektronische Schlüssel) die Antwortdaten aus.
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Bei solch einem Fernsteuersystem kann selbst dann, wenn eine Vielzahl von elektronischen Schlüsseln fortlaufend in dichter Nähe bei dem entsprechenden Fahrzeug gelegen sind, das im Fahrzeug montierte Steuergerät lediglich auf die Antwortdaten ansprechen, die von einem einzelnen dieser elektronischen Schlüssel gesendet werden, d. h. dem elektronischen Schlüssel, welcher der erste ist, um die Antwortdaten auszusenden, nachdem das im Fahrzeug montierte Steuergerät den Rufkode ausgesendet hat. Es scheint so, daß solch ein System eine zuverlässige Kommunikation liefert und zwar selbst dann, wenn eine Vielzahl an elektrischer Schlüssel gleichzeitig dicht bei dem entsprechenden Fahrzeug vorhanden sind.
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Jedoch muß bei solch einem System die Einzelperson, die den elektronischen Schlüssel mit sich führt, welchem die höchste Burstzahl zugeordnet wurde (z. B. wenn diese Einzelperson dicht bei dem Fahrzeug steht und Zugriff zu dem Fahrzeug wünscht) immer solange warten, bis das im Fahrzeug montierte Steuergerät den Sendevorgang der maximalen Anzahl von Bursts von Radiowellen vervollständigt hat, bevor dieser elektronische Schlüssel befähigt wird, auf das Fahrzeug zuzugreifen. Abhängig von der Zahl der elektronischen Schlüssel, die zu diesem Fahrzeug zugeordnet sind, kann dies zu einer signifikanten Verzögerung zwischen der Zeit führen, zu der ein Verwender sich dem Fahrzeug nähert, und der Zeit, zu welcher Zugriff erhalten werden kann (d. h. eine Türverriegelung aufgehoben wird oder in einer entriegelten Stand-by-Zustand versetzt wird), was dann zu einer Unzufriedenheit der Anwender solch eines Systems führen kann. Dies stellt ein grundlegendes Problem solch eines Systems dar.
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Weiteren relevanten Stand der Technik zeigt
EP 0 965 710 A2 . Diese Druckschrift offenbart ein Fahrzeugsteuersystem, das in der Lage ist, einen sich näherenden Benutzer genau zu erfassen, wobei übermäßige Detektionsvorgänge zur Schonung der Batteriekapazität vermieden werden. Die Steuerung wird dabei zu einem optimalen Zeitpunkt, wie durch den Benutzer gewünscht, durchgeführt. Das Fahrzeug besitzt dazu einen Controller, der einen großen Bereich unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung mit niedriger Leistung ausbildet. Innerhalb dieses großen Bereichs kann ein Großbereichs-ID-Anfragesignal empfangen werden. Wenn ein tragbarer Transceiver in den Großbereich gelangt und eine Antwort-ID als Antwort auf das Großbereichs-ID-Anfragesignal an den Controller des Fahrzeugs zurückgibt, bildet der Controller anschließend eine Vielzahl von Kleinbereichen aus, in welchen ein Kleinbereichs-ID-Anfragesignal für eine detaillierte Detektion empfangen werden kann. Wenn bestätigt wird, dass der tragbare Receiver in einen der Kleinbereiche eingedrungen ist, entriegelt der Controller die Fahrzeugtür, die mit diesem kleinen Bereich assoziiert ist, wodurch es dem Benutzer möglich wird, in das Fahrzeug zu gelangen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erläuterten Probleme zu überwinden, und zwar durch Schaffung eines Fernsteuersystems, bei dem eine gesteuerte Vorrichtung eines Fahrzeugs durch ein im Fahrzeug montiertes Steuergerät gesteuert werden kann und zwar basierend auf Antwortdaten, die von einem tragbaren Gerät her ausgesendet werden, wobei selbst dann, wenn ein Rufkode, der durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät ausgesendet wird, durch eine Vielzahl der tragbaren Geräte empfangen wird, die dicht bei dem Fahrzeug gelegen sind, die gesteuerte Vorrichtung zuverlässig ohne eine Verzögerung in Ansprechen gesteuert werden kann.
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Um die zuvor angesprochenen Ziele zu erreichen, schafft die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Fernsteuersystem, bei dem dann, wenn ein im Fahrzeug montiertes Steuergerät ein tragbares Gerät ruft, eine Rufeinrichtung des im Fahrzeug montierten Steuergerätes einen Rufkode des tragbaren Gerätes zuführt und auch entsprechende ID(Identifizierungs)-Kodes für die jeweils einen der Vielzahl der tragbaren Geräte zu einer Sendeeinrichtung, um sukzessive durch die Sendeeinrichtung ausgesendet zu werden.
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Wenn ein tragbares Gerät solche gesendeten Daten von dem im Fahrzeug montierten Steuergerät empfängt und beurteilt, daß ein Punkt beim Senden der sukzessiven ID-Kodes erreicht wurde, bei dem der spezifische ID-Kode, der diesem tragbaren Gerät zugeordnet ist, gesendet wurde, dann sendet dieses spezifische tragbare Gerät vorbestimmte Antwortdaten aus, die durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät empfangen werden. Wenn somit eine Vielzahl der tragbaren Geräte solch einem Fahrzeug zugeordnet werden, die gleichzeitig innerhalb eines Kommunikationsbereiches dieses Fahrzeugs gelegen sind, gibt es keine Möglichkeit, daß eine Vielzahl dieser tragbaren Geräte gleichzeitig Antwortdaten im Ansprechen auf den Rufkode aussenden, welcher von dem im Fahrzeug montierten Steuergerät ausgesendet wird, d. h. die Antwortdaten werden durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät von lediglich einem der tragbaren Geräte empfangen.
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Dies führt natürlich zu dem gleichen Vorteil wie bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren, bei dem einfach aufeinanderfolgende Bursts von Radiowellen ausgesendet werden und zwar mit jeweiligen Burstnummern, die verschiedenen elektronischen Schlüsseln zugeordnet sind. Bei der vorliegenden Erfindung ist das im Fahrzeug montierte Steuergerät jedoch in solcher Weise konfiguriert, daß variierende Grade der Priorität der Reihenfolge zugeordnet werden, in welcher die ID-Kodes der jeweiligen tragbaren Geräte ausgesendet werden. Spezifischer gesagt, wenn das im Fahrzeug montierte Steuergerät den Rufkode aussendet, wird das tragbare Gerät, welches auf dieses Auftreten eines Sendevorgangs des Rufkodes antwortet (d. h. wenn eine Vielzahl an tragbaren Geräten innerhalb des Kommunikationsbereiches bzw. der Kommunikationszone des Fahrzeugs vorhanden sind und das erste derselben eine Antwort sendet) mit der höchsten Priorität für das nächste Auftreten eines Sendevorgangs des Rufkodes belegt. Mit anderen Worten wird, nachdem der Rufkode der nächste ist, der durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät ausgesendet wird, der ID-Kode des tragbaren Gerätes, welches gerade erst auf den Rufkode geantwortet hat, als erster der Aufeinanderfolge der ID-Kodes ausgesendet.
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Wenn somit eine Einzelperson ein tragbares Gerät verwendet, um auf das Fahrzeug mit solch einem System zuzugreifen, wird sichergestellt, daß dann, wenn diese gleiche Einzelperson die nächste Person ist und zwar um aufeinanderfolgend auf das Fahrzeug zuzugreifen, der ID-Kode des tragbaren Gerätes dieser Einzelperson zuerst in der Sequenz gesendet wird, so daß ein Minimum an Verzögerung beim Steueransprechen auftritt. Auf diese Weise wird die Wirksamkeit des Betriebes mit einer verbesserten Ansprechgeschwindigkeit erreicht, da im allgemeinen eine hohe Wahrscheinlich dafür besteht, daß die Einzelperson, die auf das Fahrzeug unter Verwendung des Fernsteuersystems zugreift und zwar aufgrund irgendeiner speziellen Gelegenheit, die selbe Einzelperson ist, die kürzlich auf das Fahrzeug zugegriffen hat.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist wie folgt. Wenn beim Stand der Technik das im Fahrzeug montierte Steuergerät den Rufkode aussendet (z. B. in festen periodischen Intervallen) gibt es keinen Weg, mit welchem das im Fahrzeug montierte Steuergerät zuverlässig zwischen den Antwortdaten unterscheiden kann, die ihren Ursprung von einer geeigneten Quelle haben (d. h. einem elektronischen Schlüssel, der einem gültigen Verwender des Host-Fahrzeugs zugeordnet ist, und den Daten, die von irgendeiner anderen Quelle gesendet werden, was beispielsweise dann auftreten kann, wenn die Antwortdaten gestohlen werden und dann durch eine unautorisierte Einzelperson verwendet werden in dem Versuch, Zugriff zu dem Host-Fahrzeug zu erlangen. Aus diesem Grund enthält gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der Rufkode, der durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät ausgesendet wird, einen variablen Kode, der für die Verwendung als Kodierungsschlüssel eingesetzt wird. Wenn ein tragbares Gerät diesen Rufkode empfängt, werden, bevor die Antwortdaten gesendet werden, die Antwortdaten unter Verwendung des variablen Kodes kodiert, die in dem Rufkode enthalten sind. Das im Fahrzeug montierte Steuergerät enthält eine Einrichtung zum Dekodieren der resultierenden empfangenen und kodierten Antwortdaten, wenn diese durch die Signalempfangseinrichtung des im Fahrzeug montierten Steuergerätes empfangen werden, und zwar unter Verwendung des gleichen variablen Kodes, um diese Dekodierung durchzuführen. Das im Fahrzeug montierte Steuergerät beurteilt dann, ob die Antwortdaten von einem geeigneten tragbaren Gerät empfangen worden sind oder nicht und zwar basierend darauf, ob die Ergebnisse der Dekodierung der Antwortdaten korrekt sind oder nicht (d. h. in Einklang mit vorbestimmten Bedingungen). Da der Kodierungsschlüssel aus einem variablen Kode besteht (z. B. einem Kode, der jedesmal geändert werden kann, wenn der Rufkode ausgesendet wird), können gestohlene Antwortdaten nicht dazu verwendet werden, um einen unautorisierten Zugang zu dem Host-Fahrzeug zu erlangen.
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Auf diese Weise kann das Fernsteuersystem Informationen für die Verwendung bei der Verhinderung eines unrichtigen Zugriffs oder Verwendung dieses Fahrzeugs erlangen und es wird dadurch die Fahrzeugsicherheit erhöht.
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Mit solch einem System kann der Rufkode im allgemeinen periodisch ausgesendet werden und zwar mit einer festgelegten Periode zum Beispiel in solcher Weise, daß solche Aussendungen automatisch beginnen, wenn die Fahrzeugmaschine ausgeschaltet wird, und lediglich dann beendet werden, wenn eine spezifische Operation wie ein Wiederstarten der Maschine nachfolgend durchgeführt wird. Wenn dies jedoch so ausgeführt wird und das Fahrzeug für eine lange Zeitdauer geparkt wird, während solch periodische Aussendungen des Rufkodes auftreten, kann dies zu einem übermäßigen Verbrauch der Kapazität der Fahrzeugbatterie führen, die dadurch entladen werden kann. In diesem Fall wird die gesamte elektrische Ausrüstung des Fahrzeugs nicht betriebsfähig. Um dieses Problem zu überwinden, enthält gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung das im Fahrzeug montierte Steuergerät einen Betätigungsschalter, der durch einen Verwender des Fahrzeugs von Hand betätigt werden muß, um das periodische Aussenden des Rufkodes zu starten. Auf diese Weise kann der Verwender, in dem er die Rufkode-Sendefunktion in einem deaktiviertem Status läßt, wenn ihm bekannt ist, daß das Fahrzeug für eine lange Zeitdauer geparkt werden wird, die Möglichkeit vermeiden, daß die Fahrzeugbatterie entladen wird.
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Als eine weitere Maßnahme, um den Pegel des Batterieenergieverbrauchs durch das Fernsteuersystem zu reduzieren, besteht darin, daß gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung das im Fahrzeug montierte Steuergerät so konfiguriert wird, um ein Aktivierungssignal vor dem Aussenden des Rufkodes auszusenden. Spezifischer ausgedrückt wird der Rufkode lediglich dann ausgesendet, wenn ein Bestätigungssignal von einem tragbaren Gerät im Ansprechen auf das Aktivierungssignal empfangen wird. Das heißt mit anderen Worten jedes tragbare Gerät ist so konfiguriert, daß es auf dem Empfang des Aktivierungssignals anspricht, indem es ein Bestätigungssignal aussendet, welches in bevorzugter Weise für alle tragbaren Geräte gemeinsam ausgebildet ist, die dem Fahrzeug zugeordnet sind. Wenn das im Fahrzeug montierte Steuergerät das Bestätigungssignal empfängt (d. h. von einem oder von mehreren tragbaren Geräten, die innerhalb des Kommunikationsbereiches dieses Fahrzeugs vorhanden sind, dann sendet es den Rufkode in der oben beschriebenen Weise aus.
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Es wird auf diese Weise sichergestellt, daß dann, wenn kein tragbares Gerät innerhalb des Kommunikationsbereiches des im Fahrzeug montierten Steuergerätes vorhanden ist, lediglich das Aktivierungssignal periodisch durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät ausgesendet wird. Da der Rufkode (z. B. ein Kode, der einen Aufforderungskode und eine Sequenz von ID-Kodes der jeweiligen tragbaren Geräte enthält, die dem Fahrzeug zugeordnet sind) in solch einem Fall nicht periodisch ausgesendet wird, wird ein Verbrauch der Fahrzeugbatterie aufgrund des Betriebes des Fernsteuersystems in signifikanter Weise reduziert.
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Wenn darüber hinaus solch ein Verfahren der Verwendung eines Aktivierungssignals in Verbindung mit der zuvor erläuterten Maßnahme gemäß Vorsehen eines Betätigungsschalters, der durch den Verwender betätigt wird, angewendet wird, d. h. es kann dadurch das periodische Aussenden des Aktivierungssignals angehalten werden, wenn das Fahrzeug für eine längere Zeitdauer geparkt werden soll, kann der Wert des Batterieenergieverbrauchs weiter reduziert werden.
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Wenn ferner gemäß diesem vierten Aspekt der Erfindung eine oder mehrere der tragbaren Geräte das Aktivierungssignal empfängt und das Bestätigungssignal aussendet, wird das gleiche Bestätigungssignal durch alle dieser tragbaren Geräte ausgesendet. Der Vorteil dabei ist wie folgt. Wenn jeweils unterschiedliche Bestätigungssignale durch vielfältige tragbare Geräte ausgesendet werden, die fortlaufend oder gleichzeitig das Aktivierungssignal empfangen, wäre das im Fahrzeug montierte Steuergerät unfähig zwischen diesen verschiedenen Bestätigungssignalen zu unterscheiden. Wenn jedoch alle diese tragbaren Geräte das gleiche Bestätigungssignal gemeinsam aussenden, wird das im Fahrzeug montierte Steuergerät befähigt, in zuverlässiger Weise das Bestätigungssignal zu empfangen und mit dem Betrieb des Aussendens des Rufkodes fortzufahren, auf dem die Aufeinanderfolge der ID-Kodes der jeweiligen tragbaren Geräte folgt.
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Bei der praktischen Implementierung eines Fernsteuersystems, welches gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung konfiguriert ist, ist es zu bevorzugen, daß das Aktivierungssignal, welches durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät gesendet wird, einen Fahrzeug-ID-Kode enthält, der für das Host-Fahrzeug spezifisch ist, und daß jedes der tragbaren Geräte, die diesem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, diesen Fahrzeug-ID-Kode aufweisen, der im Voraus in diesen aufgezeichnet wurde, wobei jedes der tragbaren Geräte so konfiguriert wird, um das Bestätigungssignal lediglich im Ansprechen auf ein Aktivierungssignal zu senden, welches den Fahrzeug-ID-Kode des Host-Fahrzeugs enthält und zwar entsprechend diesem tragbaren Gerät.
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Zusätzlich besteht das Bestätigungssignal in bevorzugter Weise aus einem vorbestimmten festgelegten Kode, der spezifisch für alle tragbaren Geräte vorgesehen ist und gemeinsam von allen tragbaren Geräten verwendet wird, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind und zwar anstelle eines einfachen Burst (oder Serien von Bursts) von unmodulierten Radiowellen. Das heißt entsprechen der Tatsache, daß dann, wenn das Bestätigungssignal lediglich aus den Bursts der Radiowellen bzw. Hochfrequenzwellen besteht, kann das im Fahrzeug montierte Steuergerät fehlerhafte Signale detektieren, die von anderen Typen von tragbaren Geräten gesendet werden, oder aufgrund von elektrischen Störsignalen, die in der Nachbarschaft des Fahrzeugs erzeugt werden und zwar als Bestätigungssignal, und das Steuergerät könnte somit in fehlerhafter Weise den Rufkode aussenden und auch die Folge der ID-Kodes der tragbaren Geräte. Wenn jedoch ein feststehender Kode als Bestätigungssignal verwendet wird, kann das im Fahrzeug montierte Steuergerät in zuverlässiger Weise ein Bestätigungssignal detektieren, welches von einem tragbaren Gerät ausgesendet wurde, welches dem Host-Fahrzeug zugeordnet ist, so daß unnötige Sendungen des Rufkodes und der Sequenz der ID-Kodes der tragbaren Geräte verhindert werden können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Systemblockschaltbild, welches die Gesamtkonfiguration einer Ausführungsform eines Smart-Zugangssystems zeigt;
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2 ist eine konzeptmäßige Draufsicht eines Fahrzeugs zur Veranschaulichung der Verteilung der Kommunikationszonen in dem Fahrzeug und um das Fahrzeug herum;
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3 zeigt ein Flußdiagramm zum Beschreiben der elektronischen Schlüssel-Detektionsverarbeitung, die durch eine Smart-Zugang-Steuer-ECU der Ausführungsform ausgeführt wird;
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4 ist ein Flußdiagramm zum Beschreiben der Antwort-Verarbeitung, die durch einen elektronischen Schlüssel der Ausführungsform ausgeführt wird;
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5A ist ein konzeptmäßiges Zeitsteuerdiagramm zur Veranschaulichung der Kommunikation zwischen einem im Fahrzeug montierten Steuergerät der Ausführungsform und den elektronischen Schlüsseln, und
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5B ist ein entsprechendes Diagramm für einen Fall gemäß einer alternativen Konfiguration der Ausführungsform;
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6 zeigt ein Flußdiagramm zum Beschreiben der Detektionsverarbeitung des elektronischen Schlüssels, die durch eine Smart-Zugang-Steuer-ECU der alternativen Konfiguration der Ausführungsform ausgeführt wird; und
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7 ist ein Flußdiagramm zum Beschreiben der Antwort-Verarbeitung, die durch einen elektronischen Schlüssel der alternativen Konfiguration der Ausführungsform durchgeführt wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist ein System-Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Smart-Zugangssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System besteht aus einem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2, welches an dem Host-Fahrzeug montiert ist, und aus einer Vielzahl von tragbaren Geräten, die durch jeweilige elektronische Schlüssel 4 gebildet sind, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind und von dem Verwender des Host-Fahrzeugs mitgetragen werden (wobei in der Zeichnung lediglich ein einzelner elektronischer Schlüssel 4 gezeigt ist).
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Jeder elektronische Schlüssel 4 ist dafür konfiguriert, um Daten auszusenden und zu empfangen, in dem Radiowellen moduliert werden, um eine Kommunikation mit dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 zu ermöglichen, und dieser Schlüssel besteht aus einem Empfangsabschnitt 32, der gesendete Radiowellen von dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 über eine Empfangsantenne des elektronischen Schlüssels 4 empfängt und der die empfangenen Daten demoduliert, einer Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30, die Daten zur Bildung einer Antwort zu dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 erzeugt und zwar basierend auf den Daten, die durch den Empfangsabschnitt 32 demoduliert werden, und mit einem Sendeabschnitt 34, der die von der Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 erzeugten Daten dazu verwendet, um eine Trägerwelle innerhalb eines vorbestimmten Radiofrequenzbandes zu modulieren (z. B. mehrere 100 MHz), um dadurch ein Sendesignal zu erzeugen, welches zu dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 von einer Sendeantenne des elektronischen Schlüssels 4 aus gesendet wird.
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Die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 basiert auf einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. eines Mikrocomputers.
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Das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 besteht aus einer Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10, die (ähnlich wie die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30) auf einer CPU, einem ROM, einem RAM, usw. eines Mikrocomputers basiert, besteht ferner aus einem Fahrzeug-Außensender 12 zum Senden der Daten zu irgendeinem elektronischen Schlüssel 4, der innerhalb einer Kommunikationszone im Umkreis des Host-Fahrzeugs gelegen sein kann, einem Fahrzeuginnen-Sender 14 zum Senden von Daten zu irgendeinem elektronischen Schlüssel 4, der innerhalb einer Kommunikationszone im Inneren (d. h. im Passagierraum) des Host-Fahrzeugs gelegen ist (obwohl in der Praxis die Sender 12 und 14 in Form von jeweiligen vielen Sendern implementiert werden können, wie im folgenden noch beschrieben wird), und besteht aus einem Empfänger (einer Vielzahl von Empfängern) 16 zum Empfangen von Daten, die von einem elektronischen Schlüssel 4 aus gesendet werden. Der Fahrzeug-Außensender bzw. die Fahrzeug-Außensender 12, der Fahrzeug-Innensender bzw. die Fahrzeug-Innensender 14 und der Empfänger bzw. die Empfänger 16 bilden einen Kommunikationsabschnitt des im Fahrzeug montierten Steuergerätes 2.
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2 zeigt eine konzeptmäßige Draufsicht eines Host-Fahrzeugs, welches mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, um die räumlichen Beziehungen zwischen einem Satz von Fahrzeug-Außensendern 12, einem Paar von Fahrzeug-Innensendern 14 und einem Paar von Empfängern 16 und Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs 3 zu veranschaulichen. Wie in 2 gezeigt ist, sind die Fahrzeug-Außensender 12 an der Fahrerseitentür, der Frontpassagier-Seitentür, der linksseitigen Passagier-Hecktür und der rechtseitigen Passagier-Hecktür und auch an dem Kofferraumdeckel des Host-Fahrzeugs 3 vorgesehen. Ein Satz von Kommunikationszonen, die an den jeweiligen der Fahrzeug-Außensender 12 zentriert sind, werden dadurch im Umkreis des Fahrzeugs 3 gebildet, wobei diese kollektiv im folgenden als Fahrzeug-Außenkommunikationszone 17 bezeichnet werden. Die Fahrzeug-Innensender 14 sind nahezu zentral innerhalb des Passagierraumes des Host-Fahrzeugs 3 angeordnet, um dadurch eine Kommunikationszone 18 im Inneren des Fahrzeugs zu bilden. Die Empfänger 16 sind bei diesem Beispiel an dem Rückspiegel vor dem Fahrer vorgesehen, um von irgendeinem elektronischen Schlüssel 4 Signale zu empfangen, der sich innerhalb des Passagierraumes befindet und der sich an dem Kofferraumdeckel des Host-Fahrzeugs 3 befindet, um Signale von irgendeinem elektronischen Schlüssel 4 zu empfangen, der sich innerhalb der Kommunikationszone 17 außerhalb von dem Fahrzeug befindet.
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Die Sender 12 und 14 senden je ein Signal, welches anhand der Ausgangsdaten aus der Smart-Zugangs-Operationssteuer-ECU 10 gebildet werden, um eine Trägerwelle zu modulieren mit einer Frequenz im Bereich von mehreren 100 MHz, um ein Beispiel zu nennen. Jeder Empfänger 16 demoduliert irgendein Signal, welches an seiner Antenne empfangen wird und schickt die resultierenden demodulierten Daten zu der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10.
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Wenn sich das Host-Fahrzeug in einem geparkten Zustand befindet, wobei alle Türen verriegelt sind und wenn die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 Daten von dem Empfänger 16 empfängt (im Ansprechen oder als Antwort auf Signale, die von den Fahrzeug-Innenraumsendern 12 ausgesendet werden), die anzeigen, daß ein elektronischer Schlüssel 4 nahe dem Umkreis des Host-Fahrzeugs gelegen ist, legt die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 ein Steuersignal an bzw. erzeugt dieses, wodurch die Tür-ECU 20 und die Kofferraum-ECU 22 jeweils in den entriegelten Stand-by-Zustand versetzt werden. Wenn eine Türverriegelung freigegeben wurde und das Host-Fahrzeug mit angehaltener Maschine geparkt wird, und wenn dann die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 detektiert, daß ein elektronischer Schlüssel 4 im Innenraum des Fahrzeugs vorhanden ist (basierend auf den Daten, die durch den Empfänger 16 empfangen werden und sich aus den Signalen ergeben, die durch die im Fahrzeug befindlichen Sender 14 gesendet werden), führt die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 eine Steuerung durch, wodurch die Maschinen-ECU 24 den Maschinenstart-Stand-by-Zustand aufbaut. Wenn die Tür-ECU 20 und die Kofferraum-ECU 22 in den entriegelten Stand-by-Zustand versetzt worden sind, kann ein Fahrzeugverwender die Fahrerseitentür und/oder den Kofferraumdeckel öffnen, indem er eine geeignete Öffnungsoperation durchführt. Wenn dies stattfindet, wird dieser Vorgang durch einen Öffnungs-Detektionsschalter (in den Zeichnungen nicht gezeigt) detektiert und dieser wird geschlossen, woraufhin ein Entriegelungssteuersignal angelegt wird, wodurch die Fahrerseitentür und/oder der Kofferraumdeckel automatisch freigegeben werden.
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Wenn die Maschinen-ECU 24 in den Maschinen-Stand-by-Zustand durch die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 versetzt wird, führt dann, wenn ein Fahrzeugverwender (d. h. in diesem Fall der Fahrer) einen spezifischen Schalter betätigt (in den Zeichnungen nicht dargestellt) die Maschinen-ECU 24 eine Maschine-Ankurbelsteuerung durch, um die Fahrzeugmaschine automatisch zu starten.
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Wenn somit bei dieser Ausführungsform des Smart-Zugangssystems das Host-Fahrzeug in einem geparkten Zustand ist und ein Fahrzeugverwender wünscht Zugang zu dem Fahrzeug zu erhalten oder Gepäck in den Fahrzeugkofferraum plazieren will, ist es nicht erforderlich, daß der Fahrzeugverwender irgendwelche spezifischen Operationen durchführt (z. B. einen mechanischen Schlüssel einführt und dreht gemäß einem herkömmlichen Typ einer Verriegelung).
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Wenn ferner der Fahrzeugverwender wünscht die Host-Fahrzeugmaschine zu starten, ist es für den Fahrzeugverwender nicht mehr erforderlich, einen Zündschlüssel einzuführen und diesen umzudrehen. Statt dessen braucht der Fahrzeugverwender lediglich eine einfache Schalterbetätigung vorzunehmen.
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3 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine veranschaulicht, die periodisch durch die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 ausgeführt wird (spezifischer gesagt durch eine CPU innerhalb der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10), wenn das Host-Fahrzeug in einem geparkten Zustand ist und wenn detektiert wird, daß ein elektronischer Schlüssel 4 sich im Inneren des Fahrzeugs befindet oder dicht am Äußeren des Fahrzeugs vorhanden ist. 4 zeigt ein Flußdiagramm der Antwortverarbeitung, die durch die CPU eines elektronischen Schlüssels 4 als Antwort auf die Detektionsverarbeitung durchgeführt wird, die in 3 gezeigt ist.
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Es sei zunächst angenommen, daß eine Vielzahl an elektronischen Schlüsseln 4 dem Host-Fahrzeug zugeordneten wurden und daß eine entsprechende Vielzahl von jeweiligen unterschiedlichen Schlüssel-ID-Kodes (jeder durch eine festgelegte Vielzahl an Bits, z. B. 4 Bits gebildet), die jeweils Schlüssel-IDs der Vielzahl der elektronischen Schlüssel 4 zum Ausdruck bringen, im Voraus in dem RAM der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 gespeichert wurden. Jede dieser Schlüssel-IDs wird mit einer entsprechenden Registrierungsnummer n verkettet, deren Wert die Priorität anzeigt, mit der der Schlüssel-ID-Kode gesendet wird, wenn alle die Schlüssel-ID-Kodes als nächstes aufeinanderfolgend gesendet werden. Spezifischer gesagt, wenn die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 als nächstes eine Detektions-Verarbeitungsoperation durchführt, werden die Schlüssel-ID-Kodes sequentiell aus dem RAM der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 in der Reihenfolge der jeweiligen Registrierungsnummern n der Schlüssel-IDs ausgelesen und werden durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 in dieser Folge ausgesendet.
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Die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 führt die elektronische Schlüssel-Detektionsverarbeitung von 3 periodisch durch und zwar mit einer festgelegten Periode. Zuerst werden bei dem Schritt 100 ein Aktivierungssignal zum Aktivieren von irgendwelchen elektronischen Schlüsseln 4 in der Nachbarschaft des Host-Fahrzeugs oder im Inneren des Host-Fahrzeugs, und ein Anforderungskode sukzessive zu jedem der Fahrzeug-Außenseitensender 12 und den Fahrzeug-Innenseitensendern 14 zugeführt, um durch diese ausgesendet zu werden. Der Anforderungskode besteht aus einem variablen Kode, der als ein Kodierungsschlüssel verwendet wird und besteht aus einer Vielzahl von Bits (z. B. 32 Bits), deren Zahl größer ist als die Zahl der Bits, die einen Schlüssel-ID-Kode bilden. Gemäß der vorliegenden Erfindung bildet der Anforderungskode einen Rufkode, der von dem Host-Fahrzeug aus gesendet wird. Jede Kombination des Aktivierungssignals und des Rufkodes bzw. Anforderungskodes wird in Form eines Burst von binär-modulierten Radiowellen bzw. Hochfrequenzwellen ausgesendet und dient dazu irgendeinen elektronischen Schlüssel 4, der sich in der Nachbarschaft des Host-Fahrzeugs oder im Inneren des Host-Fahrzeugs befindet, darüber zu unterrichten, die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 von diesem elektronischen Schlüssel 4 zu aktivieren und mit der Kommunikation mit dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 des Host-Fahrzeugs zu beginnen.
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Als nächstes wird bei dem Schritt 110 die Registrierungsnummer n, welche die Schlüssel-ID spezifiziert, deren Kode zu diesem Zeitpunkt zu senden ist, auf 1 gesetzt, und bei dem Schritt 120 wird der Schlüssel-ID-Kode, der diesem Wert der Registrierungsnummer entspricht, ausgelesen und wird jedem der Fahrzeugaußenseitensender 12 und der Fahrzeuginnenseitensender 14 zugeführt, um dadurch ausgesendet zu werden. Wenn ein elektronischer Schlüssel 4 innerhalb einer Kommunikationszone des Host-Fahrzeug auftritt, welchem der gesendete Schlüssel-ID-Kode zugeordnet ist, wird eine Antwortverarbeitung durch die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 dieses Schlüssels durchgeführt (wie noch im folgenden beschrieben wird), wodurch dieser elektronische Schlüssel 4 den Kodierungsschlüssel verwendet, der in dem Anforderungskode enthalten ist und zwar in Verbindung mit den Daten, die für diesen elektronischen Schlüssel 4 spezifisch sind, um dann kodierte Daten zu dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 zu senden.
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Als nächstes wird bei dem Schritt 130 eine Entscheidung getroffen, ob ein Empfänger 16 die kodierten Daten empfangen hat, die von einem elektronischen Schlüssel 4 gesendet wurden. Wenn keine kodierten Daten empfangen worden sind, dann schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S104 voran, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, ob alle Schlüssel-ID-Kodes, die in dem RAM der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 gespeichert sind, gesendet worden sind oder nicht. Wenn diese nicht alle gesendet worden sind, verläuft die Verarbeitung zu dem Schritt 150, bei dem der Wert der Registrierungsnummer n (zum Spezifizieren des nächsten Schlüssel-ID-Kodes, der auszusenden ist) um 1 inkrementiert wird, worauf dann die Verarbeitung zu dem Schritt 120 zurückkehrt.
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Wenn jedoch bei dem Schritt 130 herausgefunden wird, daß kodierte Daten empfangen worden sind, dann verläuft die Verarbeitung zu dem Schritt 160, bei dem die empfangenen kodierten Daten dekodiert werden und zwar unter Verwendung der Inhalte des Anforderungskodes als Dekodierschlüssel, der bei dem Schritt 100 gesendet worden war. Als nächstes werden bei dem Schritt 170 die Inhalte der dekodierten Daten, die bei dem Schritt 160 erhalten wurden, beurteilt, um zu bestimmen, ob diese Daten von einem elektronischen Schlüssel 4 stammen oder nicht, der in richtiger Weise dem Host-Fahrzeug zugeordnet ist. Somit dient die Beurteilung auch dazu zu bestimmen, ob die empfangenen Daten in korrekter Weise dekodiert worden sind oder nicht.
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Wenn herausgefunden wird, daß die dekodierten Daten nicht von einem elektronischen Schlüssel 4 stammen, der in richtiger Weise dem Host-Fahrzeug zugeordnet ist (oder diese Daten nicht korrekt dekodiert worden sind), dann verläuft die Verarbeitung zu dem zuvor erläuterten Schritt 140, während sie im anderen Fall zu dem Schritt 180 hin verläuft. Bei dem Schritt 180 werden sowohl die Tür-ECU 20 als auch die Kofferraum-ECU 22 gesteuert, um den entriegelten Stand-by-Zustand herzustellen, oder es wird die Maschinen-ECU 24 in den Maschinenstart-Stand-by-Zustand versetzt (d. h. wenn das Fahrzeug geparkt ist, mit einer entriegelten Tür, wie dies oben beschrieben wurde).
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Die Verarbeitung verläuft dann zu dem Schritt 190 hin, bei dem der Schlüssel-ID-Kode des elektronischen Schlüssels 4, der mit Hilfe der kodierten Antwortdaten gesendet wurde, als Schlüssel-ID-Kode eingestellt wird, der zuerst gesendet wird und zwar zum nächsten Mal, wenn diese Detektion-Verarbeitungsroutine für den elektronischen Schlüssel ausgeführt wird. Dies wird dadurch realisiert, indem die jeweiligen Werte der Registrierungsnummer n auf den neuesten Stand gebracht werden, die den verschiedenen Schlüssel-IDs zugeordnet sind und zwar in solcher Weise, daß ein Wert von 1 für die Registrierungsnummer des Schlüssel-ID-Kodes des elektronischen Schlüssels 4 gesetzt wird, der mit Hilfe der kodierten Antwortdaten gesendet wurde, der bei dieser Ausführung der Detektion-Verarbeitungsroutine des elektronischen Schlüssels dekodiert wurde.
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4 zeigt ein Flußdiagramm der Antwort-Verarbeitungsroutine, die durch einen elektronischen Schlüssel 4 ausgeführt wird, wenn dieser auf die Signale antwortet, die von dem Host-Fahrzeug bei der Ausführung der Detektion-Verarbeitungsroutine des elektronischen Schlüssels, die oben beschrieben wurde, gesendet werden. Wenn der Empfangsabschnitt 32 eines elektronischen Schlüssels 4 das zuvor erwähnte Aktivierungssignal empfängt, wird die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 dieses elektronischen Schlüssels 4 aktiviert und es wird dann die folgende Antwort-Verarbeitungsroutine ausgeführt und zwar durch diese Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30.
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Wenn die Ausführung dieser Antwort-Verarbeitungsroutine gestartet wird, wird zuerst nach einem Schritt (in der Zeichnung nicht gezeigt) gemäß einer Initialisierung der Betriebsweise eines Zeitgebers, der die Dauer eines ersten Warteintervalls festlegt, der Schritt 200 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der richtige Anfragekode empfangen worden ist oder nicht. Wenn dieser nicht empfangen worden ist, verläuft die Operation zu dem Schritt 210, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, ob der erste Warteintervall verstrichen ist oder nicht, d. h. ein Intervall, bei dem das System darauf wartet, den Anfrage- oder Abfragekode zu empfangen. Wenn der erste Warteintervall noch nicht verstrichen ist, kehrt die Operation zu dem Schritt 200 zurück. Wenn jedoch bei dem Schritt 210 herausgefunden wird, daß der erste Warteintervall verstrichen ist, wird dies dazu verwendet, anzuzeigen, daß der korrekte Anfrage- oder Abfragekode von dem Host-Fahrzeug empfangen worden ist, d. h. daß die Aktivierung der Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 durch einen Faktor verursacht worden ist, wie beispielsweise elektrische Störsignale oder einen defekten Betrieb des elektronischen Schlüssels 4 und es wird dann die Verarbeitung beendet.
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Wenn bei dem Schritt 200 herausgefunden wird, daß der Anfrage- oder Abfragekode empfangen worden ist, verläuft die Operation zu dem Schritt 220, bei dem der empfangene Anfrage- oder Abfragekode in dem RAM der Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 gespeichert wird und wobei dann nach einem Schritt (in der Zeichnung nicht dargestellt) der Initialisierung des Betriebes eines Zeitgebers, der die Dauer eines zweiten Warteintervalls festlegt, der Schritt 230 ausgeführt wird, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, ob ein Schlüssel-ID-Kode empfangen worden ist oder nicht und zwar nachfolgend dem Anfrage- oder Abfragekode. Wenn kein Schlüssel-ID-Kode empfangen worden ist, verläuft die Operation zu dem Schritt 240, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, ob der zweite Warteintervall verstrichen ist oder nicht. Wenn der zweite Warteintervall noch nicht verstrichen ist, kehrt die Operation zu dem Schritt 230 zurück. Auf diese Weise wird ein Wartevorgang solange durchgeführt, bis ein Schlüssel-ID-Kode empfangen wird. Wenn jedoch bei dem Schritt 240 festgestellt wird, daß der zweite Warteintervall verstrichen ist, wird dies als Anlaß dafür genommen, anzuzeigen, daß Daten nicht in korrekter Weise von dem im Fahrzeug montierten Steuergerät 2 empfangen worden sind oder daß die betreffende Person, die diesen elektronischen Schlüssel 4 mit sich trägt, sich außerhalb eines Kommunikationsbereiches des Host-Fahrzeugs bewegt hat. In diesem Fall wird die Verarbeitung beendet.
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Wenn jedoch bei dem Schritt 230 herausgefunden wird, daß der Aufforderungskode empfangen worden ist, verläuft die Operation zu dem Schritt 250. Bei dem Schritt 250 wird eine Entscheidung getroffen, ob der Schlüssel-ID-Kode, der empfangen worden ist, derjenige ist, welcher diesem elektronischen Schlüssel 4 zugeordnet worden ist. Wenn der empfangene Schlüssel-ID-Kode nicht der eine ist, der diesem elektronischen Schlüssel 4 zugeordnet worden ist, dann wird der Schritt 260 ausgeführt, um den zuvor angesprochenen Zeitgeber für den zweiten Warteintervall zurückzusetzen und um dadurch den zweiten Warteintervall erneut zu starten. Die Verarbeitung kehrt dann zu dem Schritt 230 zurück.
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Wenn bei dem Schritt 250 herausgefunden wird, daß gerade kürzlich der Schlüssel-ID-Kode empfangen wurde, und aus demjenigen besteht, welcher diesem elektronischen Schlüssel 4 zugeordnet worden war, wird dann, da dies anzeigt, daß das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 eine Anfrage erstellt, daß diese Antwortdaten von diesem elektronischen Schlüssel 4 gesendet werden sollen, der Schritt 270 ausgeführt. Bei dem Schritt 270 wird der Aufforderungskode, der bei dem Schritt 220 gespeichert worden war, aus dem RAM der Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 zusammen mit vorbestimmten Antwortdaten ausgelesen und es werden dann die Antwortdaten kodiert und zwar unter Verwendung der Inhalte des Aufforderungskodes als Kodierungsschlüssel.
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Die Antwortdaten sind in bevorzugter Weise für jeden der jeweiligen elektronischen Schlüssel 4 spezifisch. Beispielsweise können die Antwortdaten aus dem Schlüssel-ID-Kode dieses Schlüssels bestehen, kombiniert mit einem oder mehreren Status-Bits, deren jeweiliger Status eine Anzeige des Operationsstatus des elektronischen Schlüssels 4 liefert.
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Als nächstes wird der Schritt 280 ausgeführt, bei dem die kodierten Antwortdaten als ein binäres Signal durch den Senderabschnitt 34 gesendet werden. Dies vervollständigt dann die Verarbeitungsroutine.
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Wenn somit bei dieser Ausführungsform das Host-Fahrzeug in einem geparkten Zustand ist, führt die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 des im Fahrzeug montierten Steuergeräts 2 des Host-Fahrzeugs periodisch die Schlüsseldetektion-Verarbeitungsroutine durch, die oben unter Hinweis auf 3 beschrieben wurde, wodurch dann der Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes der jeweiligen elektronischen Schlüssel 4, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, aufeinanderfolgend in den Kommunikationszonen um den Außenbereich und im Inneren des Host-Fahrzeugs (d. h. im Passagierraum) ausgesendet. Wenn resultierende kodierte Antwortdaten von einem elektronischen Schlüssel 4 empfangen werden, dekodiert das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 die empfangenen Daten und führt eine Beurteilung durch, ob die Antwortdaten in korrekter Weise von einem elektronischen Schlüssel 4 empfangen wurden, der dem Host-Fahrzeug zugeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, steuert das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 die Tür-ECU 20 und die Kofferraum-ECU 22, damit jede derselben einen Türentriegelungs-Standby-Zustand aufbaut, und steuert die Maschinen-ECU 24, um einen Maschinenstart-Standby-Zustand aufzubauen.
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Wenn somit bei dieser Ausführungsform eines Smart-Zugangs-Systems eine Vielzahl von elektronischen Schlüsseln 4 vorhanden sind, die gleichzeitig innerhalb der Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs gelegen sind, gibt es keine Möglichkeit, daß die kodierten Antwortdaten von einer Vielzahl der elektronischen Schlüssel 4 gleichzeitig gesendet werden. Das heißt es wird dabei sichergestellt, daß jedes Mal, wenn das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 eine Schlüssel-Detektions-Verarbeitungsroutine ausführt, die in 3 gezeigt ist, kodierte Antwortdaten von lediglich einem einzelnen elektronischen Schlüssel 4 empfangen werden, so daß dabei sichergestellt wird, daß die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 in zuverlässiger Weise die empfangenen Antwortdaten dekodieren kann.
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Somit kann bei dieser Ausführungsform ein Zustand vermieden werden, bei dem solche kodierten Antwortdaten gleichzeitig von einer Vielzahl von elektronischen Schlüsseln 4 ausgesendet werden, so daß es unmöglich wird, daß die gesteuerten Vorrichtungen wie beispielsweise Türverriegelungen und ein Maschinenanlasser in einen Standby-Status versetzt werden.
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Ferner werden bei dieser Ausführungsform die Schlüssel-ID-Kodes für die elektronischen Schlüssel 4, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, in den RAM der Smart-Zugang-Operation-Steuer-ECU 10 in Entsprechung mit den jeweiligen Werten der Registrierungsnummer n gespeichert, wobei diese Werte die Reihenfolge bestimmen, in welcher die Schlüssel-ID-Kodes sequentiell gesendet werden (d. h. in aufeinanderfolgenden Wiederholungen des Schrittes 120 des Flußdiagramms von 3) und zwar nachfolgend dem Aufforderungskode (challenge code), wie weiter oben beschrieben ist. Jedesmal, wenn Antwortdaten von einem elektronischen Schlüssel 4 empfangen werden, wird der Schlüssel-ID-Kode dieses Schlüssels in dem RAM gespeichert (d. h. bei dem Schritt 190 des Flußdiagramms von 3) und zwar in Entsprechung zu einem Registrierungsnummernwert, der spezifiziert, daß dieser Schlüssel-ID-Kode als erster auszusenden ist, wenn die Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine beim nächsten Mal ausgeführt wird.
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Dies ist in 5A veranschaulicht, die ein Beispiel von zwei aufeinanderfolgenden Auftritten von Signalsendungen durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 veranschaulicht und zwar während zweier aufeinanderfolgender Ausführungen der Verarbeitungsroutine von 3. Bei dem ersten Auftritt werden die Schlüssel-ID-Kodes für die elektronischen Schlüssel, die als Schlüssel 1, Schlüssel 2 und Schlüssel 3 bezeichnet sind, aufeinanderfolgend nachfolgend dem Aufforderungskode sendet, und in diesem Fall sendet der Schlüssel 2 kodierte Antwortdaten, wenn der ID-Kode für diesen Schlüssel gesendet worden ist. Als ein Ergebnis werden beim nächsten Auftreten der Signalaussendungen durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 die Schlüssel-ID-Kodes in der Reihenfolge der Kodes für den Schlüssel 2, den Schlüssel 1 und den Schlüssel 3 ausgesendet.
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Da der Verwender des Schlüssels 2 somit eine Steuerung des Host-Fahrzeugs bewirkt hat, besteht in diesem Fall eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß der gleiche Benutzer die nächste Person ist, um die Steuerung des Fahrzeugs zu bewirken. Es gibt somit bei der vorliegenden Erfindung aufgrund der Erneuerung der Registrierungszahlen entsprechend den jeweiligen Schlüssel-ID-Kodes, die bei dem Schritt 190 von 3 durchgeführt wird, eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein elektronischer Schlüssel 4, der sich innerhalb einer Kommunikationszone des Host-Fahrzeugs befindet und durch eine Einzelperson mitgeführt wird, die wünscht, das Fahrzeug zu steuern, schnell detektiert wird und die Steuerungen des Fahrzeugs schnell zu einem Standby-Zustand gewechselt werden. Es kann somit eine erhöhte Geschwindigkeit des Steueransprechverhaltens erreicht werden.
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Wenn ferner bei dieser Ausführungsform das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 ein Rufen der elektronischen Schlüssel 4 durchführt, wird der Aufforderungskode zuerst gesendet, der dem Kodierungsschlüssel zuführt. Wenn somit ein elektronischer Schlüssel 4 Antwortdaten senden soll, können diese Daten gesendet werden nachdem sie unter Verwendung des Kodierungsschlüssels kodiert worden sind, der durch den Aufforderungskode übermittelt wird, d. h. es wird ein Kodierungsschlüssel verwendet, der periodisch durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät des Host-Fahrzeugs geändert wird oder variiert, um auf diese Weise inhärent spezifisch für das Host-Fahrzeug zu sein. Darüber hinaus sind die Antwortdaten, die durch einen elektronischen Schlüssel 4 kodiert werden, für diesen speziellen Schlüssel spezifisch.
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Wenn somit das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 die kodierten Antwortdaten empfängt und unter Verwendung des gleichen Kodierungsschlüssels eine Dekodierung vornimmt, wie dieser Schlüssel durch den Aufforderungskode übermittelt wird, kann das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 unmittelbar basierend auf den Ergebnissen der Dekodierung bestimmen, ob die Antwortdaten von einem geeigneten bzw. richtigen elektronischen Schlüssel 4 gesendet worden sind oder nicht, d. h. von einem Schlüssel 4, der einem gültigen Verwender des Host-Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei keine Möglichkeit besteht, daß die empfangenen kodierten Antwortdaten aus Daten bestehen, die im voraus gestohlen worden sind und zwar zum Zwecke eines nicht autorisierten Zugriffs auf das Host-Fahrzeug.
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Mit anderen Worten, selbst wenn bei solch einem System der Kode, der durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 übertragen wird, gestohlen wird oder wenn die kodierten Antwortdaten, die von einem elektronischen Schlüssel 4 aus gesendet werden, gestohlen werden, wird sichergestellt, daß solche gestohlenen Informationen nicht für eine unautorisierte Verwendung des Host-Fahrzeugs angewendet werden können. Somit wird eine erhöhte Sicherheit für das Host-Fahrzeug erreicht.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die oben erläuterte Ausführungsform beschränkt ist. Wenn beispielsweise bei der oben erläuterten Ausführungsform das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 irgendeinen elektronischen Schlüssel 4 ruft, der sich innerhalb von dessen Kommunikationszonen befindet, sendet es das Aktivierungssignal aus und zwar gefolgt von dem Aufforderungskode und sendet danach sukzessive die Schlüssel-ID-Kodes der jeweiligen elektronischen Schlüssel 4, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind. Wenn jedoch keine elektronischen Schlüssel 4 innerhalb der Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs vorhanden sind, stellt es eine Vergeudung der Fahrzeug-Batterieenergie dar, all die oben erläuterten Daten und Kodes auszusenden. Aus diesem Grund kann eine alternative Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform dafür verwendet werden, um solch einen Energieverbrauch zu reduzieren, welche Ausführungsform so arbeitet, wie dies konzeptmäßig in 5B veranschaulicht ist. In diesem Fall sendet das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 periodisch das Aktivierungssignal, gefolgt durch einen ID-Kode aus, der für das Host-Fahrzeug spezifisch ist. Es werden der Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 lediglich dann ausgesendet, wenn von einem oder von mehreren elektronischen Schlüsseln 4 eine Antwort erhalten wird und zwar auf ein Aussenden des Aktivierungssignals und des Fahrzeug-ID-Kodes.
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Diese Betriebsweise kann dadurch implementiert werden, in dem die Detektionsverarbeitung modifiziert wird, die durch die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 des im Fahrzeug montierten Steuergerätes 2 ausgeführt wird, so daß diese Betriebsweise so erfolgt, wie in dem Flußdiagramm von 6 gezeigt ist, und in dem die Antwortverarbeitung modifiziert wird, die durch die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 von jedem elektronischen Schlüssel 4 ausgeführt wird und so gestaltet wird, wie in dem Flußdiagramm von 7 gezeigt ist. Im Falle des Flußdiagramms von 6 gibt die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 zuerst das Aktivierungssignal gefolgt von dem ID-Kode des Host-Fahrzeugs aus, die durch die Fahrzeug-Außensender 12 und die Fahrzeug-Innensender 14 zu den Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs zu senden sind. Der Fahrzeug-ID-Kode kann beispielsweise aus angenähert 12 Bits bestehen. Als nächstes wird bei dem Schritt 310 eine Entscheidung getroffen, ob ein Bestätigungssignal von irgendeinem der elektronischen Schlüssel 4 empfangen worden ist oder nicht und zwar im Ansprechen auf das gesendet Aktivierungssignal und dem Fahrzeug-ID-Kode. Wenn kein Bestätigungssignal durch den Empfänger 16 empfangen wird, wird die Verarbeitung beendet. Wenn ein Bestätigungssignal empfangen wird, werden bei dem Schritt 100 der Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes sukzessive durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 gesendet. Die nachfolgenden Schritte von dem Schritt 110 an aufwärts sind jeweils identisch mit den entsprechenden Schritten in dem Flußdiagramm von 3 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Bei dieser modifizierten Ausführungsform enthält jeder der elektronischen Schlüssel 4, die einem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, den Fahrzeug-ID-Kode des Host-Fahrzeugs im voraus abgespeichert, zum Beispiel in dem RAM der Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30. Um nun auf 7 einzugehen, so wird, wenn die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 des elektronischen Schlüssels 4 das Aktivierungssignal empfängt, welches von dem im Fahrzeug montierten Steuergeräts 2 ausgesendet wird, die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 dadurch aktiviert und startet die Antwortverarbeitungsroutine. Zuerst wird bei dem Schritt 400 der empfangene Fahrzeug-ID-Kode mit dem gespeicherten Fahrzeug-ID-Kode verglichen, um zu beurteilen, ob das Aktivierungssignal von dem richtigen Fahrzeug empfangen wurde oder nicht. Wenn der gespeicherte Fahrzeug-ID-Kode nicht dem empfangenen Fahrzeug-ID-Kode entspricht, endet die Verarbeitung. Wenn der gespeicherte Fahrzeug-ID-Kode dem empfangenen Fahrzeug-ID-Kode entspricht, wird ein festgelegter Kode (der durch eine kleine Anzahl von Bits, beispielsweise 4 Bits gebildet ist), welcher allen elektronischen Schlüsseln 4 gemeinsam ist, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, und der spezifisch für diesen Satz an elektronischen Schlüsseln 4 ist, durch die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 an den Sendeabschnitt 34 ausgegeben und wird als Bestätigungssignal ausgesendet. Die nachfolgende Verarbeitung von Standbildern 200 aufwärts ist identisch mit derjenigen der entsprechenden Schritte in der Verarbeitungsroutine von 4 der ersten Ausführungsform.
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Indem man somit in diesem Fall die Detektions-Verarbeitung modifiziert, die durch die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 des im Fahrzeug montierten Steuergerätes 2 ausgeführt wird und indem die Antwortverarbeitung durch die Sender/Empfänger-Steuer-ECU 30 von jedem elektronischen Schlüssel 4 ausgeführt wird, ist es lediglich erforderlich das Aktivierungssignal und den Fahrzeug-ID-Kode zu senden, um die Kommunikation mit irgendeinem elektronischen Schlüssel 4 aufzubauen, der innerhalb der Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs gelegen sein kann. Somit werden, während sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in welchem kein elektronischer Schlüssel 4 benachbart dem Fahrzeug vorhanden ist, der Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes nicht sukzessive durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 ausgesendet. Damit kann das Ausmaß einer Last, die der Batterie des Host-Fahrzeugs aufgebürdet wird, in signifikanter Weise reduziert werden.
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Bei der obigen Beschreibung ist angenommen, daß dann, wenn ein elektronischer Schlüssel 4 das Aktivierungssignal und den Fahrzeug-ID-Kode empfängt und dann das Bestätigungssignal sendet, ein Kode, der allen elektronischen Schlüsseln 4 gemeinsam ist, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, durch alle die elektronischen Schlüssel 4 verwendet wird, um das Bestätigungssignal zu bilden. Dies ist deshalb der Fall, um sicherzustellen, daß das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 nicht beginnt, den Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes als Ergebnis von empfangenen elektrischen Störsignalen zu senden, und um auch sicherzustellen, daß dann, wenn Bestätigungssignale von einer Vielzahl von elektronischen Schlüsseln 4 gleichzeitig empfangen werden, diese Bestätigungssignale zuverlässig durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 empfangen werden können. Wenn ferner der Kode, der als das Bestätigungssignal verwendet wird, spezifisch für die elektronischen Schlüssel 4 gemacht wird, die dem Host-Fahrzeug zugeordnet sind, wird sichergestellt, daß der Aufforderungskode und die Schlüssel-ID-Kodes nicht in fehlerhafter Weise durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 gesendet werden und zwar aufgrund des Empfangs von Signalen, die von anderen elektronischen Schlüsseln usw. ausgesendet werden.
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Bei der vorangegangenen Beschreibung ist angenommen, daß die Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine zum Rufen der elektronischen Schlüssel durch das im Fahrzeug montierte Steuergerät 2 in festgelegten periodischen Intervallen ausgeführt wird. Wenn sich jedoch keine elektronischen Schlüssel 4 innerhalb der Kommunikationszonen des Host-Fahrzeugs befinden, wird die elektrische Energie, die dazu verwendet wird, um während jeder dieser Ausführungen der Rufroutine Signale zu senden, vergeudet. Als eine Maßnahme, um den Wert des Energieabzugs von der Fahrzeugbatterie zu reduzieren, wenn das Host-Fahrzeug geparkt wird und zwar für eine lange Zeitdauer, kann eine alternative Konfiguration der oben erläuterten Ausführungsform verwendet werden, die einen Betätigungsschalter enthält, der durch einen Anwender oder Verwender des Fahrzeugs betätigt werden kann und zwar in solcher Weise, daß die Ausführungen der Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine lediglich gestartet werden, nachdem der Betätigungsschlüssel betätigt wurde. Spezifischer ausgedrückt kann der Betätigungsschalter so konfiguriert sein, daß ein Signal, welches einen Startbefehl darstellt, der Smart-Steuer-Operation-ECU 10 zugeführt wird, wenn der Schalter betätigt wird, wodurch dann das im Fahrzeug montierte Gerät beginnt, die Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine auszuführen und den Rufkode in periodischen Intervallen auszusenden. Auf diese Weise kann ein Verwender des Fahrzeugs das Betätigen des Betätigungsschalters weglassen (nachdem die Fahrzeugmaschine angehalten wurde), wenn das Fahrzeug geparkt wird und zwar für eine lange Zeitdauer. Bei solch einem System kann es natürlich so eingerichtet werden, daß die Ausführungen der Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine und der Sendungen des Rufkodes unmittelbar angehalten werden, wenn das Starten der Maschine durchgeführt wird.
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Alternativ kann das System auch in solcher Weise konfiguriert werden, daß die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 des im Fahrzeug montierten Steuergerätes 2 eine Ausführung (oder eine feststehende Anzahl von aufeinanderfolgenden Ausführungen) der Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine lediglich dann durchführt, wenn ein Versuch unternommen wird, eine Tür des Host-Fahrzeugs zu öffnen, oder wenn ein Versuch unternommen wird, den Maschinenstartschalter zu betätigen. Alternativ ist es auch möglich das System so zu konfigurieren, daß die Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine lediglich dann ausgeführt wird, wenn ein Teil (zum Beispiel der Türhandgriff) einer Tür des Host-Fahrzeugs berührt wird oder wenn der Maschinenstartschalter berührt wird.
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Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß das Aussenden der Signale für die Detektion des elektronischen Schlüssels lediglich dann ausgeführt wird, wenn eine bestimmte Person versucht, eine Tür des Host-Fahrzeugs zu öffnen oder versucht die Fahrzeugmaschine anzulassen. Somit kann der Wert der Energie, der von der Fahrzeugbatterie als Ergebnis der Operationen des Rufens der elektronischen Schlüssel 4 verbraucht wird, wesentlich reduziert werden. Es besteht somit ein reduziertes Risiko dafür, daß die Batterie entladen wird, wenn das Fahrzeug für eine längere Zeitdauer geparkt wird.
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Wenn in ähnlicher Weise die Anordnung so getroffen wird, daß die Detektion-Verarbeitung, die in 6 gezeigt ist, lediglich dann ausgeführt wird, wenn eine Person einen Versuch unternommen hat, einen Türhandgriff zu betätigen oder den Maschinenstartschalter zu betätigen (oder wenn eine Person eine von diesen Vorrichtungen berührt hat), kann der Wert des Batterieenergieverbrauchs weiter reduziert werden.
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Solch ein Typ einer Funktion kann dadurch implementiert werden, indem man Betätigung-Detektionsschalter an einem oder mehreren der Türgriffe des Host-Fahrzeugs vorsieht und auch an dem Kofferraumdeckel bzw. Kofferraumdeckel-Griff vorsieht, d. h. an einem Betätigungsabschnitt von jeder gesteuerten Vorrichtung, wobei jeder dieser Schalter dafür geeignet ist, um ein Detektionssignal zu erzeugen, wenn eine Person versucht, eine Öffnungsoperation durchzuführen. Diese Detektionssignale können direkt der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 des im Fahrzeug montierten Steuergerätes 2 zugeführt werden oder können auch indirekt über die Tür-ECU 20 und die Kofferraum-ECU 22 der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 zugeführt werden. Zusätzlich kann der Maschinenstartschalter so konfiguriert sein, um ein Detektionssignal zu erzeugen, wenn dieser von Hand betätigt wird, wobei dieses Detektionssignal direkt der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 zugeführt wird oder auch indirekt über die Maschinen-ECU 24 der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 über Versuche unterrichtet werden, eine gesteuerte Vorrichtung des Fahrzeugs zu betätigen und kann dadurch darauf antworten, indem sie die Schlüssel-Detektion-Verarbeitungsroutine von 3 oder von 6 ausführt.
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Alternativ können berührungsempfindliche Schalterelemente (Berührungssensoren) dazu verwendet werden, um solche Detektionssignale zu erzeugen, wenn eine Tür einen Türhandgriff oder einen Kofferraumdeckelgriff oder den Maschinenstartschalter berührt. In diesem Fall werden die Berührungssensoren an äußeren Flächen der Betätigungsabschnitte von jeder gesteuerten Vorrichtung montiert (d. h. an den Oberflächen der Türhandgriffe, und an dem Zündschalter-Hebel oder Taste). Die von solchen Berührungssensoren erzeugten Detektionssignale können direkt der Smart-Zugang-Operationssteuer-ECU 10 zugeführt werden und zwar als Anzeigen über Versuche, die gesteuerten Vorrichtungen des Fahrzeugs von Hand zu betätigen.
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Zusätzlich zu den obigen Ausführungen sei darauf hingewiesen, daß zahlreiche andere Abwandlungen bei den beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, wie er durch die anhängenden Ansprüche festgelegt ist.