DE112020001893T5 - Kommunikationssystem und Kommunikationsinstrumente - Google Patents

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Masateru Furuta
Yosuke Ohashi
Tetsuya Kobayashi
Yuya Goto
Satoshi Ozawa
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

Dieses Kommunikationssystem weist eine Vielzahl von Kommunikationsinstrumenten (31) auf, die einem Kommunikationsgegenstück (1) bereitgestellt wird, das drahtlos eine erste Kommunikation und eine von der ersten Kommunikation verschiedene zweite Kommunikation mit einem Endgerät (2) ausführt, wobei die zweite Kommunikation von wenigstens einem der Vielzahl von Kommunikationsinstrumenten (31) ausgeführt wird. Die Vielzahl von Kommunikationsinstrumenten (31) beinhaltet ein erstes Kommunikationsinstrument (34) und von dem ersten Kommunikationsinstrument verschiedene zweite Kommunikationsinstrumente (36). Das erste Kommunikationsinstrument (34) ist mit einer Steuervorrichtung (8) verbunden, das die Vielzahl von Kommunikationsinstrumenten steuert. Die zweiten Kommunikationsinstrumente (36) sind mit dem ersten Kommunikationsinstrument (34) verbunden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem und eine Kommunikationsvorrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein bekanntes Kommunikationssystem, das beispielsweise in einem Fahrzeug installiert ist, verifiziert die Authentizität eines von einem Benutzer getragenen Endgeräts über eine zwischen dem Endgerät und dem Fahrzeug aufgebaute drahtlose Kommunikation, um das Fahrzeug gemäß dem Authentifizierungsergebnis zu steuern. Das in Patentschrift 1 beschriebene Kommunikationssystem führt eine ID-Verifizierung über eine drahtlose Kommunikation durch, wenn ein tragbares Endgerät automatisch auf die von einem Fahrzeug gesendeten Funkwellen reagiert.
  • Stand der Technik
  • Patentschrift: JP 2012-036582
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Probleme, die die Erfindung lösen soll
  • Eine Authentifizierung kann zusätzlich zu einer Kommunikation zur ID-Verifizierung eine Kommunikation zur Abstandsmessung erfordern. Bei einer Abstandsmesskommunikation wird der Abstand zwischen einem Endgerät und dessen Kommunikationspartner unter Verwendung von zwischen dem Endgerät und dem Kommunikationspartner gesendeten Funkwellen gemessen. Signifikante Modifikationen sind nicht wünschenswert, wenn beispielsweise eine Kommunikationsfunktionalität zur Abstandsmessung zu einem herkömmlichen Kommunikationssystem hinzugefügt wird.
  • Ein Ziel der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Kommunikationssystems und einer Kommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikation ermöglicht, die sich von der durchzuführenden herkömmlichen Kommunikation unterscheidet, ohne große Designänderungen zu erfordern.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Ein Kommunikationssystem nach einem Ausführungsbeispiel führt eine erste Kommunikation und eine von der ersten Kommunikation verschiedene zweite Kommunikation über eine drahtlose Verbindung zwischen einem Endgerät und einem Kommunikationspartner durch. Das Kommunikationssystem beinhaltet Kommunikationsvorrichtungen, die in dem Kommunikationspartner angeordnet sind. Wenigstens eine der Kommunikationsvorrichtungen führt die zweite Kommunikation durch. Die Kommunikationsvorrichtungen beinhalten eine erste Kommunikationsvorrichtung und eine von der ersten Kommunikationsvorrichtung verschiedene zweite Kommunikationsvorrichtung. Die erste Kommunikationsvorrichtung ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, die die Kommunikationsvorrichtungen steuert. Die zweite Kommunikationsvorrichtung ist mit der ersten Kommunikationsvorrichtung verbunden.
  • Eine Kommunikationsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel ist dazu eingerichtet, mit einer Steuereinrichtung verbunden zu sein, die die Kommunikationsvorrichtung steuert. Die Kommunikationsvorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung verbunden zu sein. Eine zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der Steuereinrichtung durchgeführte Kommunikation unterscheidet sich von einer zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der anderen Kommunikationsvorrichtung durchgeführten Kommunikation.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm des Kommunikationssystems.
    • 2 zeigt ein Diagramm des Layouts der Kommunikationsvorrichtung in einem Fahrzeug.
    • 3 zeigt ein Diagramm, das das Verfahren zur Abstandsmessung darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein Kommunikationssystem und eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ist nachstehend mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet ein als ein Kommunikationspartner dienendes Fahrzeug 1 ein elektronisches Schlüsselsystem 4, das die Authentizität eines Endgeräts 2 über eine drahtlose Kommunikation bestimmt, um die Genehmigung zur Betätigung einer Bordvorrichtung 3 zu steuern. Das elektronische Schlüsselsystem 4 des vorliegenden Beispiels ist ein intelligentes Verifizierungssystem, das eine ID-Verifizierung (intelligente Verifizierung) über eine drahtlose Kommunikation durchführt, wenn eine Kommunikation mit dem Fahrzeug 1 aufgebaut ist. Die von dem elektronischen Schlüsselsystem 4 zur ID-Verifizierung durchgeführte Kommunikation entspricht einer ersten Kommunikation. Vorzugsweise ist das Endgerät 2 ein elektronischer Schlüssel 5 der beispielsweise hauptsächlich eine Schlüsselfunktionalität aufweist. Beispiele der Bordvorrichtung 3 beinhalten eine Türverriegelungsvorrichtung 6, die das Verriegeln und Entriegeln von Fahrzeugtüren steuert, und einen Motor 7 des Fahrzeugs 1.
  • Das Fahrzeug 1 beinhaltet eine Verifizierungs-ECU 8, die eine ID-Verifizierung durchführt, eine Karosserie-ECU 9, die die Stromversorgung von elektrischen Komponenten an Bord steuert, und eine Motor-ECU 10, die den Motor 7 steuert. Die Verifizierungs-ECU 8 entspricht einer Steuereinrichtung, die eine Kommunikation in dem Fahrzeug 1 steuert. Die ECUs 8 bis 10 sind durch interne Kommunikationsleitungen 11 verbunden. Beispiele der Kommunikationsleitungen 11 beinhalten einen CAN-Bus (engl.: „controller area network“) und einen LIN-Bus (engl.: „local interconnect network“). Die Verifizierungs-ECU 8 beinhaltet einen Speicher 12, der eine auf das Fahrzeug 1 registrierte Schlüssel-ID des Endgeräts 2 und einen eindeutigen Schlüsselcode zum Authentifizieren des Endgeräts 2 speichert. Die Karosserie-ECU 9 steuert eine Türverriegelungsvorrichtung 6, die eine Fahrzeugtür verriegelt und entriegelt.
  • Das Fahrzeug 1 beinhaltet einen NF-Sender 13, der Funkwellen im Niederfrequenzband (NF-Band) sendet, und einen UHF-Empfänger 14, der Funkwellen im Ultrahochfrequenzband (UHF-Band) empfängt, zum Durchführen einer Kommunikation zur ID-Verifizierung mit dem Endgerät 2. Vorzugsweise führt der NF-Sender 13 z. B. eine Außenübertragung zum Senden von Funkwellen an das außerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 1 befindliche Endgerät 2 und eine Innenübertragung zum Senden von Funkwellen an das innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 1 befindliche Endgerät 2 durch.
  • Das Endgerät 2 beinhaltet eine Endgerätsteuereinrichtung 20, die das Endgerät 2 steuert. Das Endgerät 2 beinhaltet ferner einen NF-Empfänger 21, der NF-Funkwellen empfängt, und einen UHF-Sender 22, der UHF-Funkwellen sendet, zum Durchführen der Kommunikation zur ID-Verifizierung mit dem Fahrzeug 1. Die Endgerätsteuereinrichtung 20 beinhaltet einen Speicher 23, der die eindeutige Schlüssel-ID und den eindeutigen Schlüsselcode speichert, die für die ID-Verifizierung verwendet werden.
  • Der NF-Sender 13 des Fahrzeugs 1 sendet in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen ein Wecksignal in NF aus. Wenn das Endgerät 2 das Wecksignal in einem Standby-Zustand empfängt, wird das Endgerät 2 aktiviert, um in UHF ein Bestätigungssignal zu senden. Wenn die Verifizierungs-ECU 8 das Bestätigungssignal von dem Endgerät 2 als Reaktion auf das Wecksignal empfängt, startet die Verifizierungs-ECU 8 die intelligente Verifizierung. Wenn das vom Endgerät 2 empfangene Wecksignal des NF-Senders 13 für die Außenübertragung ist, führt die Verifizierungs-ECU 8 eine intelligente Außenverifizierung mit dem Endgerät 2 durch, das sich außerhalb des Fahrgastraums befindet. Wenn das vom Endgerät 2 empfangene Wecksignal des NF-Senders 13 für die Innenübertragung ist, führt die Verifizierungs-ECU 8 eine intelligente Innenverifizierung mit dem Endgerät 2 durch, das sich innerhalb des Fahrgastraums befindet. Die intelligente Verifizierung beinhaltet z. B. eine Schlüssel-ID-Verifizierung, die die auf das Endgerät 2 registrierte Schlüssel-ID überprüft, eine Aufforderung-Antwort-Authentifizierung unter Verwendung des eindeutigen Schlüsselcodes, und Ähnliches. Bei der Aufforderung-Antwort-Authentifizierung berechnen sowohl das Fahrzeug 1 als auch das Endgerät 2 einen Antwortcode in Reaktion auf einen Aufforderungscode, der eine Zufallszahl ist, und prüfen, ob die Antwortcodes übereinstimmen. Die Verifizierungs-ECU 8 bestimmt, dass die intelligente Verifizierung abgeschlossen ist, wenn sowohl die Schlüssel-ID-Verifizierung als auch die Aufforderung-Antwort-Authentifizierung abgeschlossen sind.
  • Das Fahrzeug 1 beinhaltet ein Abstandsmesssystem 30, das die zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 gesendeten und empfangenen Funkwellen zum Messen des Abstands zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 verwendet. Eine von dem Abstandsmesssystem 30 durchgeführte Kommunikation zur Abstandsmessung entspricht einer zweiten Kommunikation. Das Abstandsmesssystem 30 des vorliegenden Beispiels beinhaltet eine Erfassungsfunktionalität unautorisierter Kommunikation, die einen Messwert Dx erhält, der dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 entspricht, und bestimmt durch Überprüfen der Gültigkeit des Messwerts Dx, ob eine Authentifizierung (intelligente Verifizierung in dem vorliegenden Beispiel) abgeschlossen ist. Das Abstandsmesssystem 30 ist in dem Fahrzeug 1 installiert, um betrügerischen Handlungen entgegenzuwirken, indem beispielsweise ein Relais oder Ähnliches verwendet wird, um das vom Fahrzeug 1 entfernte Endgerät 2 mit dem Fahrzeug 1 derart zu verbinden, dass eine Kommunikation möglich ist, um die intelligente Verifizierung auf unautorisierte Weise durchzuführen.
  • Das Abstandsmesssystem 30 beinhaltet in dem Fahrzeug 1 angeordnete Kommunikationsvorrichtungen 31. Die Kommunikationsvorrichtungen 31 des vorliegenden Beispiels senden und empfangen Funkwellen im Ultrabreitband (engl.: „ultra-wide band“, UWB). Das Abstandsmesssystem 30 beinhaltet z. B. eine Messeinheit 32 und einen UWB-Sender-Empfänger 33, die in dem Endgerät 2 zum Durchführen der Kommunikation zur Abstandsmessung angeordnet sind. Wenn die Messeinheit 32 des vorliegenden Beispiels eine von den Kommunikationsvorrichtungen 31 gesendete UWB-Funkwelle Sa empfängt, sendet die Messeinheit 32 als Reaktion eine UWB-Funkwelle Sa von dem UWB-Sender-Empfänger 33.
  • Jede Kommunikationsvorrichtung 31 misst z. B. eine Laufzeit, die erforderlich ist, um die UWB-Funkwelle Sa an das Endgerät 2 zu senden und eine Antwort vom Endgerät 2 zu empfangen, um aus der Laufzeit den Messwert Dx zu berechnen, der dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 (Kommunikationsvorrichtung 31) und dem Endgerät 2 entspricht. Der Messwert Dx ist ein Abstandsmesswert, der dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 entspricht. Des Weiteren bestimmt die Kommunikationsvorrichtung 31, ob der Messwert Dx gültig ist. Der Messwert Dx wird z. B. dann als gültig bestimmt, wenn der Messwert Dx kleiner als ein voreingestellter Wert Dk ist.
  • Die Kommunikationsvorrichtungen 31 beinhalten eine Master-Kommunikationsvorrichtung 34, die als eine erste Kommunikationsvorrichtung dient, und Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36, die als zweite Kommunikationsvorrichtungen dienen. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 ist mit der Verifizierungs-ECU 8 verbunden. Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 sind mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 verbunden. Das vorliegende Beispiel verwendet nur eine Master-Kommunikationsvorrichtung 34. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 ist durch eine Kommunikationsleitung 35 mit der Verifizierungs-ECU 8 verbunden. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 ist durch Kommunikationsleitungen 37 mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 verbunden. Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 sind nur mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 verbunden. Beispiele der Kommunikationsleitung 35 und der Kommunikationsleitungen 37 beinhalten einen CAN-Bus oder einen LIN-Bus. Die Kommunikationsleitung 35 kann eine Kommunikationsschnittstelle wie z. B. einen universellen asynchronen Empfänger-Sender (engl.: „universal asynchronous receiver transmitter“, UART) aufweisen.
  • Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 beinhaltet eine Kommunikationssteuereinrichtung 38, die eine Betätigung der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 steuert. Die Kommunikationssteuereinrichtung 38 startet die Kommunikation zur Abstandsmessung, wenn z. B. eine Anweisung zur Abstandsmessung von der Verifizierungs-ECU 8 empfangen wird. Beim Ausführen der Steuerung zum Senden der UWB-Funkwelle Sa von den Kommunikationsvorrichtungen 31, stellt die Kommunikationssteuereinrichtung 38 z.B. die Betätigungsreihenfolge der Kommunikationsvorrichtungen 31 ein oder betätigt selektiv eine oder mehrere der Kommunikationsvorrichtungen 31.
  • Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 beinhaltet eine Schnittstelle 39, die dazu eingerichtet ist, mit der Verifizierungs-ECU 8 zu kommunizieren. Wenn beispielsweise die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 eine Anweisung zum Durchführen einer Abstandsmessung von der Verifizierungs-ECU 8 empfängt, sendet die Schnittstelle 39 die Anweisung an die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36, um die Abstandsmessung mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 durchzuführen. Die Schnittstelle 39 empfängt ein Bestimmungsergebnis des Messwerts Dx von den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 und sendet das Ergebnis an die Verifizierungs-ECU 8.
  • Das Abstandsmesssystem 30 beinhaltet einen Prozessor 40, der eine Authentifizierungskommunikation (intelligente Kommunikation im vorliegenden Beispiel) gemäß dem Bestimmungsergebnis, ob der Messwert Dx gültig ist, steuert. Der Prozessor 40 des vorliegenden Beispiels ist in der Verifizierungs-ECU 8 angeordnet. Wenn der Prozessor 40 aus dem Bestimmungsergebnis der Kommunikationsvorrichtungen 31 bestimmt, dass die Kommunikation (Messwert Dx) gültig ist, validiert der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis der intelligenten Verifizierung. Wenn der Prozessor 40 bestimmt, dass die Kommunikation (Messwert Dx) ungültig ist, annulliert der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis der intelligenten Verifizierung. Wenn die intelligente Verifizierung abgeschlossen ist und der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis validiert, betätigt die Verifizierungs-ECU 8 die Bordvorrichtung 3 oder ermöglicht dessen Betätigung.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind die Kommunikationsvorrichtungen 31 bei dem vorliegenden Beispiel an fünf Positionen im Fahrzeug 1 angeordnet. Unter den Kommunikationsvorrichtungen 31 ist die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 1 zum Senden einer UWB-Funkwelle Sa innerhalb des Fahrgastraums angeordnet. Die ersten bis vierten Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d sind Beispiele der in 1 gezeigten Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36. Die erste Slave-Kommunikationsvorrichtung 36a ist an der Ecke des Fahrzeugs 1 vor dem Fahrersitz angeordnet, um die UWB-Funkwelle Sa vom Fahrzeug 1 nach vorne und in Richtung des Fahrersitzes zu senden. Die zweite Slave-Kommunikationsvorrichtung 36b ist an der Ecke des Fahrzeugs 1 vor dem Beifahrersitz angeordnet, um die UWB-Funkwelle Sa vom Fahrzeug 1 nach vorne und in Richtung des Beifahrersitzes zu senden. Die dritte Slave-Kommunikationsvorrichtung 36c ist an einer Ecke des Fahrzeugs 1 angeordnet, die sich in Richtung der Rückseite des Fahrersitzes befindet, um die UWB-Funkwelle Sa vom Fahrzeug 1 aus nach hinten und in Richtung des Fahrersitzes zu senden. Die vierte Slave-Kommunikationsvorrichtung 36d ist an der Ecke des Fahrzeugs 1 angeordnet, die sich in Richtung der Rückseite des Beifahrersitzes befindet, um die UWB-Funkwelle Sa von dem Fahrzeug 1 nach hinten und in Richtung des Beifahrersitzes zu senden.
  • Der Betrieb und die Vorteile des Kommunikationssystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • Wie in 3 bei Schritt S101 gezeigt ist, sendet die Verifizierungs-ECU 8 eine Abstandsmessanfrage an die Master-Kommunikationsvorrichtung 34. Die Abstandsmessanfrage wird gesendet, wenn z. B. die intelligente Außenverifizierung oder intelligente Innenverifizierung abgeschlossen ist.
  • Bei Schritt S102 empfängt die Schnittstelle 39 der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Abstandsmessanfrage und benachrichtigt die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d über die Abstandsmessanfrage. Die Benachrichtigung über die Abstandsmessanfrage dient ferner als ein Befehl zum Senden einer UWB-Funkwelle Sa von z. B. den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d. Beispielsweise stellt die Kommunikationssteuereinrichtung 38 der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Betätigungsreihenfolge der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d derart ein, dass die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d die UWB-Funkwelle Sa in der Betätigungsreihenfolge senden. Die Kommunikationssteuereinrichtung 38 steuert, wann die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d betätigt werden, indem beispielsweise die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d zu unterschiedlichen Zeitpunkten über die Abstandsmessanfrage benachrichtigt werden. Wenn die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 betätigt wird, sendet die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die UWB-Funkwelle Sa, ohne die Abstandsmessanfrage auszugeben.
  • Bei Schritt S103 senden die Kommunikationsvorrichtungen 31 (Kommunikationsvorrichtungen 34, 36a bis 36d) jeweils die UWB-Funkwelle Sa an das Endgerät 2, wenn sie betätigt werden. Die Messeinheit 32 des Endgeräts 2 empfängt die UWB-Funkwellen Sa von den Kommunikationsvorrichtungen 31 und sendet als Reaktion eine UWB-Funkwelle Sa. Die Kommunikationsvorrichtungen 31 messen die Zeit zwischen dem Senden der UWB-Funkwelle Sa und dem Empfangen der UWB-Funkwelle Sa als Reaktion. Jede Kommunikationsvorrichtung 31 berechnet aus der gemessenen Zeit den Messwert Dx, der dem Abstand zwischen der Kommunikationsvorrichtung 31 und dem Endgerät 2 entspricht.
  • Bei Schritt S104 bestimmt jede Kommunikationsvorrichtung 31 (Kommunikationsvorrichtungen 34, 36a bis 36d) die Gültigkeit des Messwerts Dx. Wenn der Messwert Dx weniger als ein voreingestellter Wert Dk ist, bestimmt die Kommunikationsvorrichtung 31, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 gültig ist. Wenn der Messwert Dx größer als oder gleich dem voreingestellten Messwert Dk ist, bestimmt die Kommunikationsvorrichtung 31, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 ungültig ist. Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d geben jeweils das Bestimmungsergebnis an die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 aus.
  • Bei Schritt S105 benachrichtigt die Schnittstelle 39 der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Verifizierungs-ECU 8 über das Bestimmungsergebnis von den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36a bis 36d. Ferner benachrichtigt die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Verifizierungs-ECU 8 über ihr Bestimmungsergebnis. Der Prozessor 40 der Verifizierungs-ECU 8 bestimmt die Gültigkeit der intelligenten Verifizierung. Der Prozessor 40 validiert das Verifizierungsergebnis der intelligenten Verifizierung, wenn z. B. eine der Kommunikationsvorrichtungen 31 bestimmt, dass der Messwert Dx gültig ist. Der Prozessor 40 annulliert das Verifizierungsergebnis der intelligenten Verifizierung, wenn alle Kommunikationsvorrichtungen 31 bestimmen, dass der Messwert Dx ungültig ist.
  • Wenn die intelligente Verifizierung (intelligente Außenverifizierung) des sich außerhalb des Fahrgastraums befindlichen Endgeräts 2 abgeschlossen ist und der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis validiert, veranlasst die Verifizierungs-ECU 8 die Karosserie-ECU 9, die Türverriegelungsvorrichtung 6 zu verriegeln oder zu entriegeln, oder erlaubt der Karosserie-ECU 9, die Türverriegelungsvorrichtung 6 zu verriegeln oder zu entriegeln. Somit wird, wenn die Tür verriegelt ist, die Fahrzeugtür entriegelt, wenn ein äußerer Türgriff berührt wird, und wenn die Fahrzeugtür entriegelt ist, wird die Fahrzeugtür verriegelt, wenn eine Verriegelungstaste des äußeren Türgriffs gedrückt wird. Wenn die intelligente Verifizierung (intelligente Innenverifizierung) des sich im Fahrgastraum befindlichen Endgeräts 2 abgeschlossen ist und der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis validiert, ermöglicht die Verifizierungs-ECU 8 das Umschalten des Zustands einer Fahrzeugstromversorgung, wenn ein im Fahrgastraum angeordneter Motorschalter (SW) 41 betätigt wird. Somit kann der Motor 7 z. B. durch Betätigen des Motorschalters 41 bei gedrücktem Bremspedal gestartet werden.
  • Wenn der Prozessor 40 das Verifizierungsergebnis der intelligenten Verifizierung annulliert, verhindert die Verifizierungs-ECU 8 die Betätigung der Bordvorrichtung 3 unabhängig davon, ob die intelligente Kommunikation aufgebaut ist. Somit wird die Bordvorrichtung 3 nicht über eine unautorisierte Kommunikation, die z. B. mit einem Relais oder ähnlichen durchgeführt wird, betätigt.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel beinhalten die Kommunikationsvorrichtungen 31 die mit der Verifizierungs-ECU 8 verbundene Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und die mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 verbundenen Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36. Mit dieser Konfiguration muss die Verifizierungs-ECU 8 nur mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 verbunden sein. Somit sind die Änderungen im Design geringer, als wenn die Verifizierungs-ECU 8 mit allen Kommunikationsvorrichtungen 31 verbunden ist. Folglich sind keine größeren Designänderungen erforderlich, um die Kommunikation zur Abstandsmessung durchzuführen. Wenn die Spezifikationen der Verifizierungs-ECU 8 geändert werden, wird die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 entsprechend geändert, aber die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 müssen für die Verbindung nicht geändert werden. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung der Kommunikationsvorrichtungen 31 an die Verifizierungs-ECU 8. Wenn die Anzahl der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 geändert wird, wird nur die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 geändert. Somit sind die Änderungen am Design der Verifizierungs-ECU 8 minimal.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 nur mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird nur die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 geändert, wenn die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 geändert werden.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel beinhaltet die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die mit der Verifizierungs-ECU 8 kommunizierende Schnittstelle 39, und die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 kommunizieren über die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 mit der Verifizierungs-ECU 8. Mit dieser Funktionalität beinhaltet die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Funktionalität einer mit der Verifizierungs-ECU 8 verbundenen Schnittstelle. Dies ermöglicht der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Kommunikation zwischen den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 und der Verifizierungs-ECU 8 zu verwalten.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel beinhaltet die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die eine Betätigung der Kommunikationsvorrichtungen 31 (Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36) steuernde Kommunikationssteuereinrichtung 38. Mit dieser Struktur muss die Verifizierungs-ECU 8 die Kommunikationsvorrichtungen 31 nicht steuern. Dadurch erfährt die Verifizierungs-ECU 8 weniger Modifikationen.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Kommunikationsvorrichtungen 31 innerhalb und außerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 1 angeordnet und die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 ist innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 1 angeordnet. Mit dieser Konfiguration gewährleistet die innerhalb des Fahrgastraums angeordnete Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Sicherheit der Master-Kommunikationsvorrichtung 34. Wenn die Kommunikationsvorrichtungen 31 beispielsweise die Kommunikation zur Abstandsmessung innerhalb und außerhalb des Fahrgastraums durchführen, können sie sowohl den Innen- als auch den Außenbereich des Fahrgastraums abdecken.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel führt das elektronische Schlüsselsystem 4 die Kommunikation zur ID-Verifizierung durch und das Abstandsmesssystem 30 führt die Kommunikation zur Abstandsmessung durch. Die Verifizierungs-ECU 8 steuert die Betätigung des Fahrzeugs 1 gemäß dem Ergebnis der ID-Verifizierung und dem Ergebnis der Abstandsmessung. Mit dieser Konfiguration ist beim Steuern der Betätigung des Fahrzeugs 1 zusätzlich zur ID-Verifizierung die Abstandsmessung erforderlich, um das Endgerät 2 zur authentifizieren. Dadurch wird die Sicherheit des Kommunikationssystems verbessert.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel ist die mit der Verifizierungs-ECU 8 verbundener Master-Kommunikationsvorrichtung 34 auch mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 verbunden. Die Verifizierungs-ECU 8 steuert die Kommunikation in der Verbindung zwischen der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und der Verifizierungs-ECU 8 und die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 steuert die Kommunikation in der Verbindung zwischen der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36. Somit ist die zwischen der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und der Verifizierungs-ECU 8 durchgeführte Kommunikation von der zwischen der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 und den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 durchgeführten Kommunikation verschieden. Mit dieser Konfiguration muss nur die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 gemäß den Kommunikationsspezifikationen der Verifizierungs-ECU 8 geändert werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und die nachstehenden Modifikationen können kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch miteinander übereinstimmen.
  • Die Kommunikation zur Abstandsmessung, die als die zweite Kommunikation dient, kann vor, während oder nach der intelligenten Kommunikation, die als die erste Kommunikation dient, durchgeführt werden.
  • Der NF-Sender 13 kann derart angeordnet sein, dass ein NF-Funkwellenbereich (Wecksignal) um das Fahrzeug 1 herum gebildet wird. Zum Beispiel kann der NF-Sender 13 den NF-Funkwellenbereich um die Tür neben dem Fahrersitz, die Tür neben dem Beifahrersitz, eine Hintertür oder im Fahrgastraum bilden.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung 38 kann die Betätigung der Kommunikationsvorrichtungen 31 gemäß dem von NF-Sender 13 gebildeten NF-Funkwellenbereich steuern. Zum Beispiel kann die Kommunikationssteuereinrichtung 38 nur die erste Slave-Kommunikationsvorrichtung 36a und die dritte Slave-Kommunikationsvorrichtung 36c betätigen und muss die übrigen Kommunikationsvorrichtungen nicht betätigen, wenn das Endgerät 2 in den NF-Funkwellenbereich eintritt, der um die Tür neben dem Fahrersitz gebildet wird, und die intelligente Außenverifizierung abgeschlossen ist.
  • Die Kommunikation zur Abstandsmessung muss nicht durchgeführt werden, wenn die intelligente Außenverifizierung durchgeführt wird, so dass die Kommunikation zur Abstandsmessung nur durchgeführt wird, wenn die intelligente Innenverifizierung durchgeführt wird. Insbesondere müssen die Kommunikationsvorrichtungen 31 nicht betätigt werden, wenn der NF-Funkwellenbereich außerhalb des Fahrzeugs 1 gebildet ist und die Kommunikationsvorrichtungen 31 können betätigt werden, wenn der NF-Funkwellenbereich innerhalb des Fahrgastraums gebildet ist.
  • Der Prozessor 40 kann in der Master-Kommunikationsvorrichtung 34, der Verifizierungs-ECU 8, den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 oder dem Endgerät 2 angeordnet sein.
  • Die Bestimmungsergebnisse der Kommunikationsvorrichtungen 31 können gemeinsam von der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 an die Verifizierungs-ECU 8 gesendet werden.
  • Die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 kann die Verifizierungs-ECU 8 über die Bestimmungsergebnisse der Kommunikationsvorrichtungen 31 und die Messwerte Dx der Kommunikationsvorrichtungen 31, und darüber, ob die intelligente Verifizierung abgeschlossen ist und eine UWB-Funkwelle Sa gesendet oder empfangen wird, benachrichtigen. Zum Beispiel kann die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 die Verifizierungs-ECU 8 benachrichtigen, ob die intelligente Verifizierung abgeschlossen ist, wenn der Prozessor 40 in der Master-Kommunikationsvorrichtung 34 angeordnet ist.
  • Wenn die Kommunikation zur Abstandsmessung vor oder während der intelligenten Verifizierung durchgeführt wird und die intelligente Verifizierung nicht zulässig ist, kann die intelligente Kommunikation zwangsweise beendet werden. Mit anderen Worten, wenn die intelligente Verifizierung nicht zulässig ist, kann der Prozessor 40 einen Prozess durchführen, der die intelligente Verifizierung (intelligente Kommunikation) nicht erlaubt.
  • Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 müssen nicht die gesamte Kommunikation mit der Verifizierungs-ECU 8 durch die Master-Kommunikationsvorrichtung 34 durchführen. Stattdessen können die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 36 Teile der Kommunikation direkt mit der Verifizierungs-ECU 8 durchführen.
  • Der Messwert Dx kann von den Kommunikationsvorrichtungen 31, dem Endgerät 2, der Master-Kommunikationsvorrichtung 34, der Verifizierungs-ECU 8 oder einer Kombination daraus berechnet werden.
  • Die Gültigkeit des Messwerts Dx kann von den Kommunikationsvorrichtungen 31, dem Endgerät 2, der Master-Kommunikationsvorrichtung 34, der Verifizierungs-ECU 8 oder einer Kombination daraus bestimmt werden.
  • Die Kommunikation zur Abstandsmessung muss den Abstand nicht aus der Laufzeit erhalten. Zum Beispiel kann ein Empfangssignalstärkeindikator (engl.: „received signal strength indicator“, RSSI) von Funkwellen oder der RSSI-Wert verwendet werden, um den dem Abstand entsprechenden Messwert zu erhalten.
  • Während der Kommunikation zur Abstandsmessung kann das Endgerät 2 eine UWB-Funkwelle Sa in einer Konfiguration senden, in der das Endgerät 2 den Messwert Dx berechnet.
  • Die Kommunikationsvorrichtungen 31 des Fahrzeugs 1 können dazu eingerichtet sein, nur Signale zu empfangen, und das Endgerät 2 kann dazu eingerichtet sein, nur eine UWB-Funkwelle Sa in einer Konfiguration zu empfangen, in der die Abstandsmessung mit dem RSSI durchgeführt wird.
  • Das Endgerät 2 muss die Messeinheit 32 oder den UWB-Empfänger-Sender 33 in einer Konfiguration nicht beinhalten, in der das Endgerät 2 eine Antenne beinhaltet und den Messwert Dx aus den von der Antenne reflektierten Funkwellen erhält.
  • Die Abstandsmessung (zum Erhalten des Messwerts Dx) kann beispielsweise durch Senden von Funkwellen in mehreren Kanälen und Berechnen der Messwerte Dx aus den Funkwellen jedes Kanals durchgeführt werden.
  • Die Abstandsmessung muss nicht UWB-Funkwellen Sa verwenden. Stattdessen können Funkwellen in anderen Frequenzen verwendet werden.
  • Für die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 können verschiedene Arten von Funkwellenfrequenzen und Kommunikationsprotokollen verwendet werden.
  • Beim intelligenten Verifizierungssystem kann das Endgerät 2 ein Wecksignal senden.
  • Die Authentizität des Endgeräts 2 muss nicht über die Schlüssel-ID-Verifizierung oder die Aufforderung-Antwort-Authentifizierung verifiziert werden, solange die Koppelung des Endgeräts 2 und des Fahrzeugs 1 durch die Kommunikation überprüft werden kann.
  • Das elektronische Schlüsselsystem 4 ist nicht auf das intelligente Verifizierungssystem beschränkt. Das elektronische Schlüsselsystem 4 muss nur die Authentizität des Endgeräts 2 verifizieren.
  • Das Abstandsmesssystem 30 muss die Erfassungsfunktionalität unautorisierter Kommunikation nicht beinhalten, die bestimmt, ob eine Authentifizierung abgeschlossen ist. Stattdessen muss das Abstandsmesssystem 30 nur den Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 messen.
  • Die erste Kommunikation ist nicht auf die Kommunikation zum Verifizieren der Authentizität des Endgeräts 2 beschränkt.
  • Die zweite Kommunikation ist nicht auf die Kommunikation zur Abstandsmessung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Endgerät 2 beschränkt.
  • Die Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung und der ersten Kommunikationsvorrichtung und die Kommunikation zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung und den zweiten Kommunikationsvorrichtungen können drahtgebunden oder drahtlos durchgeführt werden.
  • Der Kommunikationspartner muss nicht das Fahrzeug 1 sein und kann ein Haus oder ein Gebäude sein.
  • Eine oder mehrere der im Kommunikationssystem beinhalteten Vorrichtungen (wie z. B. die Verifizierungs-ECU 8 und/oder die Kommunikationsvorrichtungen 34, 36) können dazu eingerichtet sein, ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren und einem nichtflüchtigen Speicher, der vom Prozessor ausführbare Anweisungen speichert, um einen Kommunikationsprozess gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel oder der vorstehenden Modifikation zu implementieren, zu sein. Alternativ können eine oder mehrere der zum Kommunikationssystem gehörenden Vorrichtungen mit spezieller Hardware, wie einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (engl.: „application-specific integrated circuit“, ASIC), eingerichtet sein.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet die nachstehenden Ausführungsbeispiele.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Ein Kommunikationssystem mit:
    • einer Steuereinrichtung, die in einem Kommunikationspartner angeordnet ist, der mit einem Endgerät über eine drahtlose Verbindung kommuniziert, wobei die Steuereinrichtung eine zwischen dem Kommunikationspartner und dem Endgerät durchgeführte erste Kommunikation steuert,
    • einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und
    • einer zweiten Kommunikationsvorrichtung, die mit der ersten Kommunikationsvorrichtung verbunden ist, wobei
    • die Steuereinrichtung eine zwischen dem Endgerät und wenigstens der ersten Kommunikationsvorrichtung oder der zweiten Kommunikationsvorrichtung durchgeführte zweite Kommunikation steuert.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Das Kommunikationssystem nach Ausführungsbeispiel 1, wobei
    die Steuereinrichtung eine intelligente Kommunikation, die Identifizierungsinformationen (ID) und einen eindeutigen Schlüsselcode des Endgeräts zum Durchführen einer ID-Verifizierung und einer Authentifizierung des Endgeräts, als die erste Kommunikation durchführt, und
    die Steuereinrichtung durch die zwischen dem Endgerät und wenigstens der ersten Kommunikationsvorrichtung oder der zweiten Kommunikationsvorrichtung durchgeführten zweiten Kommunikation bestimmt, ob die intelligente Kommunikation gültig ist.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Das Kommunikationssystem nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei
    • die erste Kommunikationsvorrichtung direkt mit der Steuereinrichtung verbunden ist,
    • die zweite Kommunikationsvorrichtung durch die erste Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und
    • wenigstens die erste Kommunikationsvorrichtung oder die zweite Kommunikationsvorrichtung die zweite Kommunikation mit dem Endgerät startet, wenn die erste Kommunikationsvorrichtung eine Anfrage von der Steuereinrichtung zum Starten der zweiten Kommunikation empfängt.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Das Kommunikationssystem nach Ausführungsbeispiel 3, wobei die erste Kommunikationsvorrichtung und die zweite Kommunikationsvorrichtung die zweite Kommunikation mit dem Endgerät in dieser Reihenfolge starten, wenn die erste Kommunikationsvorrichtung die Anfrage von der Steuereinrichtung zum Starten der zweiten Kommunikation empfängt.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • Das Kommunikationssystem nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4, wobei die zweite Kommunikation eine Abstandsmesskommunikation zum Erhalten eines einem Abstand zwischen dem Endgerät und dem Kommunikationspartner entsprechenden Messwerts ist.
  • Ausführungsbeispiel 6
  • Eine Kommunikationsvorrichtung, die in dem Kommunikationssystem nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 angeordnet ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012036582 [0003]

Claims (7)

  1. Kommunikationssystem, das eine erste Kommunikation und eine von der ersten Kommunikation verschiedene zweite Kommunikation über eine drahtlose Verbindung zwischen einem Endgerät und einem Kommunikationspartner durchführt, das Kommunikationssystem umfasst: Kommunikationsvorrichtungen, die in dem Kommunikationspartner angeordnet sind, wobei wenigstens eine der Kommunikationsvorrichtungen die zweite Kommunikation durchführt, die Kommunikationsvorrichtungen eine erste Kommunikationsvorrichtung und eine von der ersten Kommunikationsvorrichtung verschiedene zweite Kommunikationsvorrichtung beinhalten, die erste Kommunikationsvorrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die die Kommunikationsvorrichtungen steuert, und die zweite Kommunikationsvorrichtung mit der ersten Kommunikationsvorrichtung verbunden ist.
  2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung nur mit der ersten Kommunikationsvorrichtung verbunden ist.
  3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kommunikationsvorrichtung eine Schnittstelle beinhaltet, die dazu eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung zu kommunizieren, und die zweite Kommunikationsvorrichtung, die die Schnittstelle nicht beinhaltet, mit der Steuereinrichtung über die erste Kommunikationsvorrichtung kommuniziert.
  4. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikationssteuereinrichtung beinhaltet, die eine Betätigung der zweiten Kommunikationsvorrichtung steuert.
  5. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kommunikationsvorrichtungen innerhalb und außerhalb eines Raums des Kommunikationspartners angeordnet sind, und die erste Kommunikationsvorrichtung innerhalb des Raums des Kommunikationspartners angeordnet ist.
  6. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Kommunikation zum Verifizieren einer Authentizität des Endgeräts über eine Kommunikation zwischen dem Endgerät und dem Kommunikationspartner durchgeführt wird, die zweite Kommunikation zum Messen eines Abstands zwischen dem Endgerät und dem Kommunikationspartner unter Verwendung von Funkwellen, die zwischen dem Endgerät und der Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen werden, durchgeführt wird, und die Steuereinrichtung eine Betätigung des Kommunikationspartners gemäß einem Ergebnis der ersten Kommunikation und einem Ergebnis der zweiten Kommunikation steuert.
  7. Kommunikationsvorrichtung, wobei die Kommunikationsvorrichtung dazu eingerichtet ist, mit einer Steuereinrichtung verbunden zu sein, die die Kommunikationsvorrichtung steuert, und ferner mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung verbunden zu werden, wobei sich eine zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der Steuereinrichtung durchgeführte Kommunikation von einer zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der anderen Kommunikationsvorrichtung durchgeführten Kommunikation unterscheidet.
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