DE19801543A1 - Tragbare Fernsteuereinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Betreiben der Fernsteuereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuereinheit, insbesondere für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs, und ein Verfahren zum Betreiben der Fernsteuereinheit. Mit einer sol­ chen Fernsteuereinheit kann eine Zentralverriegelungsanlage eines Kraftfahrzeugs fernbedient werden.

Eine bekannte Fernsteuereinheit (DE 43 29 697 C2) weist eine Recheneinheit auf, die bei Betätigen eines Schalters ein Steuersignal aussendet. Mit diesem Steuersignal werden Tür­ schlösser eines Kraftfahrzeugs ver- oder entriegelt. Mit ei­ ner solchen Fernsteuereinheit können jedoch nur dann ver­ schiedene Einheiten wie einzelne Türen oder sonstige Einrich­ tungen im Kraftfahrzeug ferngesteuert werden, wenn hierzu zu jedem Steuerbefehl ein eigener Schalter vorhanden ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine tragbare Fern­ steuereinheit zu schaffen, die mit möglichst wenig Aufwand aufgebaut ist und mit der mehrere verschiedene Fernsteuer­ funktionen durchzuführen sind.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Fernsteuerein­ heit mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und einem Verfah­ ren zum Betreiben der Fernsteuereinheit mit dem Merkmal von Patentanspruch 6 gelöst. Dabei weist die Fernsteuereinheit nur eine einzige Schalteinheit auf, die zum Fernsteuern eines Objekts betätigt wird. Abhängig von der Zeitdauer der Betäti­ gung werden der Steuerzustand des Objekts angezeigt und ent­ sprechende Steuersignale ausgegeben. Somit kann eine kleine Fernsteuereinheit geschaffen werden, die einfach von einem Benutzer transportiert werden kann, und die weniger störan­ fällig ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen wiedergegeben. So kann eine Anzeigeeinheit aus mehreren Leuchtdioden (LED) bestehen, die sich in Farbe und/oder Form unterscheiden können. Die Schalteinheit ist in einfacher Weise als Drucktaste ausgebildet. Die Fernsteuer­ einheit kann somit auf einer scheckkartengroßen Karte oder auf einen Griff eines mechanischen Schlüssels angeordnet wer­ den. Die Fernsteuereinheit kann auch einen Empfänger aufwei­ sen, der Rückmeldesignale von dem zu steuernden Objekt erhält und somit den tatsächlich eingestellten Steuerzustand korrekt anzeigen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Fern­ steuereinheit und

Fig. 2 bis 4 Ablaufdiagramme von verschiedenen Verfahren zum Betreiben der Fernsteuereinheit.

Eine tragbare Fernsteuereinheit wird insbesondere für ein fernbedienbare Zentralverriegelungsanlage (schlüssellose Zu­ gangskontrolle) eines Kraftfahrzeugs verwendet. Hierbei sen­ det die Fernsteuereinheit nach Aufforderung ein Codesignal zu einem Empfänger im Kraftfahrzeug. Das Codesignal wird dort auf seine Berechtigung (Authentifikation) geprüft. Bei er­ folgreicher Authentifikation werden Türschlösser entriegelt und/oder eine Wegfahrsperre gelöst. Das Verfahren der Authen­ tifikation mittels eines Frage-Antwort-Dialogs ist bereits hinreichend bekannt und in der bereits oben erwähnten Patent­ schrift DE 43 29 697 C2 näher beschrieben. Auf die Beschrei­ bung der Authentifikation wird hiermit verwiesen.

Mit der erfindungsgemäßen Fernsteuereinheit können neben der Authentifikation mit dem Codesignal noch weitere Fernsteuer­ funktionen ausgeführt werden. Hierzu weist sie eine Steuer­ einheit (Fig. 1; im folgenden auch als Mikroprozessor 1 be­ zeichnet) auf, mit der der Funktionsablauf der Fernsteuerein­ heit gesteuert werden. Der Mikroprozessor 1 ist mit einer Schalteinheit (im folgenden als Schalter 2 bezeichnet) ver­ bunden. Bei Betätigung des Schalters 2 wird abhängig von der Dauer der Betätigung der Mikroprozessor 1 aktiviert, d. h. es wird ein Programmablauf gestartet.

Der Mikroprozessor 1 ist außerdem mit einer optischen Anzei­ geeinheit 3 verbunden, durch die ein Steuerzustand (oder auch als Schaltzustand bezeichnet) eines zu steuernden Objektes dargestellt wird. Das oder die Objekte werden durch Steuersi­ gnale gesteuert, die von dem Mikroprozessor 1 erzeugt und über eine Sendeeinheit 4 und über eine Antenne 5 ausgesendet werden. Alle Einheiten der Fernsteuereinheit werden von einer Spannungsquelle 6 mit Strom und Spannung versorgt.

Die Steuersignale sind binär codierte Signale, die zusammen mit dem Codesignal zu dem Objekt übertragen werden. Durch die Überprüfung des Codesignals auf seine Berechtigung wird si­ chergestellt, daß nur ein berechtigter Benutzer eine Funktion in einem Objekt fernsteuern kann.

Anhand der Ablaufdiagramme nach den Fig. 2 bis 4 wird ein Verfahren zum Betreiben der Fernsteuereinheit näher erläu­ tert.

Sobald der Schalter 2 gemäß Fig. 2 betätigt wird, wird die Anzeigeeinheit 3 aktiviert. Somit kann der Benutzer sehen, welchen Zustand das zu steuernde Objekt eingenommen hat, d. h. welche Steuerbefehle zuletzt an das Objekt ausgesendet wurden oder welcher Steuerzustand von dem Objekt zurückgemeldet wur­ de.

Wenn der Schalter 2 nicht mehr betätigt ist, so erlischt die Anzeigeeinheit 3 sofort oder nach einer vorgegebenen Zeitdau­ er, um Energie einzusparen.

Wenn der Schalter 2 während der Anzeigedauer kurzzeitig betä­ tigt (kürzer als ein Schwellwert oder eine vorgegebene Zeit­ dauer) wird, so wird die Anzeige der Anzeigeeinheit 3 geän­ dert. Jede unterschiedliche Anzeige der Anzeigeeinheit 3 ent­ spricht einem Steuerzustand des zu steuernden Objektes. Durch nochmaliges, kurzzeitiges Betätigen des Schalters 2 kann der Benutzer einen gewünschten Steuerzustand durch die Anzeige­ einheit 3 anzeigen lassen.

Jedem Steuerzustand ist auch ein Steuersignal zugeordnet, das allerdings erst bei Bedarf ausgesendet wird. Wird nun der Schalter 2 während der Anzeige eines Steuerzustandes für eine längere Zeitdauer (länger als der Schwellwert oder die vorge­ gebene Zeitdauer) betätigt, so wird in dem Mikroprozessor 1 das diesem Steuerzustand zugeordnete Steuersignal erzeugt und über die Sendeeinheit 4 und die Antenne 5 ausgesendet. Dar­ aufhin wird in dem Objekt eine dem Steuersignal entsprechende Fernsteuerfunktion ausgeführt, nachdem die Berechtigung an­ hand des Codesignals überprüft und der Inhalt des Steuersi­ gnals erkannt ist.

Die Anzeigeeinheit 3 kann beispielsweise aus zwei LEDs beste­ hen, die in den Farben rot bzw. grün leuchten. Wenn als Ob­ jekt beispielsweise Türverriegelungen des Kraftfahrzeugs fernzusteuern sind, so können die folgende Steuerzustände durch die beiden LEDs angezeigt werden. Wenn nur die grüne LED leuchtet, so sind "alle Türschlösser entriegelt". Leuch­ tet dagegen nur die rote LED, so sind "alle Türschlösser ver­ riegelt". Leuchten beide LEDs gleichzeitig, so ist nur die "Fahrertür entriegelt". Wenn keine LED leuchtet, so ist die Anzeigeeinheit nicht aktiviert. Die Anzeigedauer entspricht der Dauer des Leuchtens einer der LEDs.

Es können auch noch weitere LEDs vorhanden sein, die weitere Steuerzustände anzeigen. So kann beispielsweise dargestellt werden, ob der Kofferraum ver- oder entriegelt ist oder ob die Fenster geöffnet oder geschlossen sind.

Bei kurzandauernder Betätigung des Schalters 2 (Betätigung dauert beispielsweise weniger als ein Schwellwert von 0,5s) wird die Anzeigeeinheit 3 gemäß Fig. 3 eingeschaltet, wenn sie zuvor nicht aktiviert war. Es leuchten die LEDs für eine vorgegebene Zeit auf (Anzeigedauer beispielsweise 2s lang). Wird während der Leuchtdauer der LEDs der Schalter 2 ein wei­ teres Mal kurzzeitig betätigt (kürzer als ein Schwellwert von 0,5s), so wird der nächste Steuerzustand angezeigt. Die An­ zeigeeinheit 3 ist für eine vorgegebene Zeitdauer (Anzeige­ dauer zumindest etwa 2s) aktiviert.

Wird während der Leuchtdauer/Anzeigedauer der LEDs der Schal­ ter 2 lange gedrückt (länger als ein Schwellwert von etwa 1s), so wird in dem Mikroprozessor 1 ein dem momentan ange­ zeigten Steuerzustand zugeordnetes Steuersignal erzeugt und ausgesendet. Daraufhin können die LEDs erlöschen.

Sobald der Schalter 2 gemäß Fig. 4 kürzer als eine erste Zeitdauer x betätigt wird, wird die Anzeigeeinheit 3 akti­ viert, um den bisherigen Schaltzustand oder Steuerzustand an­ zuzeigen. Somit kann der Benutzer sehen, welchen Zustand das zu steuernde Objekt eingenommen hat, d. h. welche Steuerbefeh­ le zuletzt an das Objekt ausgesendet wurden oder welcher Steuerzustand von dem Objekt zurückgemeldet wurde.

Wenn der Schalter 2 länger als die Zeitdauer x betätigt wird, so wird danach abgefragt, ob der Schalter 2 länger als eine zweite, vorgegebene Zeitdauer y betätigt wird. Wird der Schalter 2 zwar länger als die Zeitdauer x, aber kürzer als die Zeitdauer y betätigt, so wird in der Anzeigeeinheit 3 der nächste Schaltzustand oder Steuerzustand angezeigt.

Wird der Schalter 2 sowohl länger als die Zeitdauer x als auch länger als die Zeitdauer y betätigt, so wird in dem Mi­ kroprozessor 1 das diesem letzten Steuerzustand zugeordnete Steuersignal erzeugt und über die Sendeeinheit 4 und die An­ tenne 5 ausgesendet. Daraufhin wird in dem Objekt eine dem Steuersignal entsprechende Fernsteuerfunktion ausgeführt, nachdem die Berechtigung anhand des Codesignals überprüft und der Inhalt des Steuersignals erkannt ist.

Bei langandauerndem Betätigen der Taste kann entweder ein Steuersignal ausgegeben werden, das dem gerade angezeigten Steuerzustand (also dem letzten angezeigten Schaltzustand) oder auch dem nächsten, darauffolgenden Steuerzustand ent­ spricht. Wenn beispielsweise der Steuerzustand "Kraftfahrzeug verriegelt" angezeigt ist, so kann als Steuersignal "Kraftfahrzeug verriegeln" ausgegeben werden. Es kann aber auch der nächste Steuerzustand ausgegeben werden, so daß das Steuersignal "Kraftfahrzeug entriegeln" ausgesendet wird, wenn gerade "Kraftfahrzeug verriegelt" angezeigt wird. Bezüg­ lich der Zentralverriegelungsanlage können folgende Steuerzu­ stände eingenommen werden: "Kraftfahrzeug verriegelt", "Fahrertür entriegelt", "alle Türen entriegelt", "Kofferraum entriegelt" und "alle Türen verriegelt".

Mit der erfindungsgemäßen Fernsteuereinheit lassen sich ein­ zelne Steuerzustände auswählen und diesen Steuerzuständen zu­ geordnete Steuersignale aussenden. Durch die Anzeigeeinheit 3 erhält der Benutzer eine Rückmeldung, in welchem Steuerzu­ stand sich ein Objekt, wie die Zentralverriegelungsanlage des Kraftfahrzeugs befindet, d. h. welcher Steuerzustand als letz­ tes von der Fernsteuereinheit ausgegeben wurde.

Mit dieser Fernsteuereinheit können nicht nur Türschlösser des Kraftfahrzeugs gesteuert werden, sondern auch andere elektrisch fernsteuerbare Objekte, wie Fensterheber, Schiebe­ dach, Verdeck, Sitze, Spiegel, Klimaanlage oder Heizung im Kraftfahrzeug. Zusätzlich können auch Objekte außerhalb des Kraftfahrzeugs, wie Garagentor oder Beleuchtung von Gebäuden ferngesteuert werden. Jedem Objekt und der dazugehörigen Fernsteuerfunktion (wie Verriegeln oder Entriegeln) ist je­ weils ein anderes Steuersignal zugeordnet, damit auch ein Ob­ jekt wie gewünscht einwandfrei ferngesteuert wird.

Der Schalter 2 kann als Tastschalter ausgebildet sein, bei dem die Betätigungsdauer der Zeit entspricht, solange eine Taste niedergedrückt ist. Der Schalter 2 kann auch als kapa­ zitiver Schalter 2 ausgebildet sein, bei dem die Zeitdauer des Betätigens der Dauer des Berührens des Schalters 2 ent­ spricht. Es kann auch ein Schiebeschalter als Schalter 2 ver­ wendet werden. Die Ausgestaltung des Schalters 2 ist für die Erfindung unwesentlich. Wesentlich hingegen ist, daß abhängig von der Betätigungsdauer unterschiedliche Anzeigen oder Steu­ ersignale durch den Mikroprozessor 1 ausgelöst werden.

Die Fernsteuereinheit kann auch eine Empfangseinheit aufwei­ sen, die zusammen mit der Sendeeinheit 4 eine gemeinsame Sen­ de- und Empfangseinheit bildet. Die Empfangseinheit kann eine eigene, von der Antenne 5 unabhängige Antenne aufweisen. Ebenso kann die Antenne 5 der Sendeeinheit 4 als Empfangsan­ tenne ausgenutzt werden.

Die Empfangseinheit kann ein Rückmeldesignal von dem zu steu­ ernden Objekt empfangen. Das Objekt kann somit seinen tat­ sächlich eingenommenen Steuerzustand an die Fernsteuereinheit zurückmelden. Dieser Steuerzustand kann dann durch die Anzei­ geeinheit 3 angezeigt werden. Somit kann der Benutzer kon­ trollieren, ob der von ihm gewünschte und eingestellte Steu­ erzustand auch tatsächlich von dem fernzusteuernden Objekt eingenommen wird.

Die Übertragung von Signalen zwischen der Fernsteuereinheit und dem zu steuernden Objekt erfolgt drahtlos, d. h. per Funk, optisch oder akustisch. Wenn die Signale per Funk übertragen werden, so können sie hochfrequent oder niederfrequent (z. B. induktiv) übertragen werden. Bei induktiver Übertragung ist die Antenne 5 als Spule ausgebildet, die dann sowohl als Sen­ de- als auch als Empfangsantenne dient. Bei optischer Über­ tragung ist eine IR-Leuchtdiode als Sendeantenne und eine IR- Photodiode als Empfangsantenne ausgebildet. Bei akustischer Übertragung ist ein Ultraschallsender als Sendeantenne und Ultraschallempfänger als Empfangsantenne ausgebildet.

Die Fernsteuereinheit ist vorzugsweise auf einer scheckkar­ tengroßen Karte (Chipkarte oder sogenannte Smart Card) ausge­ bildet. Die Fernsteuereinheit kann aber auch auf einem Schlüsselgriff eines herkömmlichen mechanischen Tür- oder Zündschlüssels oder einem funktionell gleichwertigen Vorrich­ tung ausgebildet sein.

Da nur eine einzige Taste zum Steuern der verschiedenen Funk­ tionen eines Objekts verwendet werden kann und ansonsten we­ nige Bauteile auf der Fernsteuereinheit angeordnet sind, sind Abmessungen der Fernsteuereinheit sehr klein. Zudem kann der Schalter 2 als mikromechanischer Schalter 2 sehr klein ausge­ bildet werden. Auch die Anzeigeeinheit 3 hat nur einen klei­ nen Platzbedarf. Statt des Mikroprozessors 1 kann auch eine sonstige, funktionell gleichwertige, auf einem Halbleiterchip integrierte Logikschaltung verwendet werden.

Die Spannungsquelle 6 kann als Batterie oder als wiederauf­ ladbarer Akkumulator ausgebildet sein. Ebenso ist ein Konden­ sator als Spannungsquelle 6 möglich, der durch empfangene Energiesignale aufgeladen wird. Somit braucht die Spannungs­ quelle 6 nicht ausgetauscht zu werden, falls der Energievor­ rat zur Neige geht.

Die Fernsteuereinheit kann auch mehrere Schalter 2 aufweisen, wobei einer der Schalter 2 als Menüschalter und der andere als Funktionsschalter ausgebildet ist. Mit dem Menüschalter wird dann das zu steuernde Objekt ausgesucht und mit dem Funktionsschalter die entsprechende Fernsteuerfunktion, zu der dann ein entsprechendes Steuersignal ausgesendet werden soll.

Durch kurzandauerndes Betätigen des Menüschalters und des Funktionsschalters wird das Objekt und die Fernsteuerfunktion ausgewählt. Durch langandauerndes Betätigen des Funktions­ schalters während der Anzeigedauer wird ein dem ausgewählten Steuersignal zugeordnetes Steuersignal erzeugt und ausgesen­ det.

Als Anzeigeeinheit 3 dient in diesem Fall vorteilhafterweise ein LCD-Display. In diesem Display kann das Objekt und die Fernsteuerfunktion mittels Text angezeigt werden. Somit muß der Benutzer nicht die Bedeutung von leuchtenden LEDs kennen, sondern kann die gerade eingestellte Fernsteuerfunktion di­ rekt ablesen.

Die Fernsteuereinheit kann auch als Mittel zur Authentifika­ tion zum Lösen einer Wegfahrsperre verwendet werden. Aller­ dings verhält sich die Fernsteuereinheit dann passiv (wie ein Transponder). Beim Betätigen des Zündschalters wird ein An­ forderungssignal (Challenge) zu der Fernsteuereinheit gesen­ det, die daraufhin mit einem Antwortsignal (Response) antwor­ tet. Eine Anzeige auf der Fernsteuereinheit bezüglich des Steuerzustands der Wegfahrsperre (ob die Wegfahrsperre gelöst ist oder nicht), ist nicht notwendig. Ebensowenig braucht der Schalter 2 betätigt zu werden, da der Zündschalter zum Star­ ten des Kraftfahrzeugs betätigt wird.

Claims (6)

1. Tragbare Fernsteuereinheit, insbesondere für ein Dieb­ stahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs, mit

• - einer Steuereinheit (1),
• - einer optischen Anzeigeeinheit (3), die von der Steuerein­ heit gesteuert einen Steuerzustand eines fernzusteuernden Objekts anzeigt,
• - einer manuellen Schalteinheit (2), durch die der Steuerzu­ stand bei einer kürzer als eine erste Zeitdauer dauernden Betätigung mittels der Steuereinheit geändert sowie durch die Anzeigeeinheit (3) angezeigt wird, und durch die ein Steuersignal, das dem angezeigten Steuerzustand zugeordnet ist, mittels der Steuereinheit (1) bei einer länger als ei­ ne zweite Zeitdauer dauernden Betätigung erzeugt wird, und mit
• - einer Sendeeinheit (1), die das Steuersignal drahtlos aus­ sendet.

2. Fernsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeigeeinheit (3) mehrere Leuchtdioden auf­ weist, die sich in Form und/oder Farbe unterscheiden, wobei der Steuerzustand den Verriegelungszustand des Kraftfahrzeugs wiedergibt.

3. Fernsteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit (2) ein Tast­ schalter ist.

4. Fernsteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuereinheit auf einer scheckkartengroßen Karte oder auf einem Griff eines mechani­ schen Schlüssels angeordnet ist.

5. Fernsteuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Empfangseinheit auf­ weist, die ein von dem Objekt zurückgesendetes Rückmeldesi­ gnal empfängt und an die Steuereinheit (1) zum Zwecke der An­ zeige weiterleitet.

6. Verfahren zum Betreiben der Fernsteuereinheit gemäß An­ spruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - bei einer kürzer als eine erste Zeitdauer dauernden Betäti­ gung der Schalteinheit (2) wird der Steuerzustand geändert und durch die Anzeigeeinheit (3) angezeigt, und
• - bei einer länger als eine erste Zeitdauer dauernden Betäti­ gung der Schalteinheit (2) wird ein dem Steuerzustand zuge­ ordnetes Steuersignal erzeugt, wenn die Anzeigeeinheit (3) zum Zeitpunkt des Betätigens aktiviert ist, und über die Sendeeinheit (4) wird das Steuersignal ausgesendet.