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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeug-Steuer-, Warn- und Kommunikationssysteme innerhalb
von Fahrzeugen und in Bezug auf Fahrzeuge. Verdrahtete Systeme für Kraftfahrzeug,
wie sie für
Steuer- und Warnfunktionen verwendet werden, werden gelegentlich
als Kraftfahrzeugverdrahtungssysteme oder als Kraftfahrzeugelektriksysteme
bezeichnet, jedoch können
sie generell als Kraftfahrzeug-Signal- und Steuersysteme betrachtet
werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein neuartiges
integriertes Fahrzeugkommunikationssystem für solche Signal- und Steuerzwecke.
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2. Verwandte
Technik
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"Fahrzeug", wie es in dieser
Offenbarung verwendet wird, bedeutet irgendein Kraftfahrzeug oder
eine andere kraftbetriebene Vorrichtung, Maschine, Einrichtung,
mechanische Einrichtung oder irgendein Vehikel, in dem das hier
offenbarte System sinnvoll sein kann. Eine solche Verwendung umfasst private
Personen oder Geschäftsleute
befördernde Fahrzeuge
wie etwa Personenwagen, Lastwagen und Busse oder Lieferwagen und
andere Nutzfahrzeuge sowie Luft- und Wasserfahrzeuge.
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Unter "Bedienungsperson" oder "Fahrer" wird in dieser Darlegung
jede Person oder jede Mannschaft verstanden, die ein solches Fahrzeug bedient
oder die mit dem hier offenbarten System ausgerüstet sein kann oder von diesem
als autorisierter Bediener, Fahrer oder Benutzer eines solchen Fahrzeugs
erkannt wird.
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Der
Begriff "bordintern" oder "intern" bedeutet in der
vorliegenden Darlegung die Eigenschaft, an Bord eines solchen Fahrzeug
oder auf oder in einem solchen Fahrzeug mitgeführt zu werden. "Extern" oder "außen" bedeutet die Eigenschaft,
außerhalb des
Fahrzeugs und/oder fern von diesem zu sein.
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In
herkömmlichen
Anwendungen von Steuer- und Warnsystemen für Kraftfahrzeuge werden bekannter
Weise Fahrzeug-Fern-Zeichengabeeinrichtungen eingesetzt, die eine
Bedienung bereitstellt, die auf einfache Fahrzeugbedienungsperson-Fahrzeug-Befehle
wie etwa Tür-,
Motorhaube- und Kofferraum-Verriegelung und -Entriegelung, Fahrzeugbeleuchtung
und Zündkontrolle
sowie Einschalten oder Ausschalten der Diebstahlsicherung begrenzt
ist. Somit werden bekannter Weise kleinbatteriebetriebene Hochfrequenz-(HF)-Einrichtungen
begrenzten Bereichs wie etwa Steuerungen zum Öffnen von Garagentoren sowie
kleinbatteriebetriebene Infrarot-(IR)-Strahlungs-Zeichengabeeinrichtungen
für das
Torschließen
oder das Freigeben/Sperren von Fahrzeugsicherheitssystemen verwendet.
Ferner sind solche in der Hand gehaltenen Zeichengabeeinrichtungen
meistens zum Empfangen und Speichern extern übertragener Nachrichten, die
vom Fahrzeug oder von Vermittlungsstellen außerhalb des Fahrzeugs stammen,
ungeeignet.
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In
diesem Zusammenhang sei auf US-A-4 688 036 verwiesen, die ein schlüsselloses
Zugangssystem für
ein Kraftfahrzeug offenbart. Das System umfasst einen in der Tasche
tragbaren Signalsender und einen im Fahrzeug angebrachten Controller,
der angeschlossen ist, um eine oder mehrere Fahrzeugeinrichtungen
wie etwa Türschlösser oder
einen Zündschalter
zu betätigen.
Der Sender enthält,
eine kleine, langlebige Batterie, während der Controller elektrische
Energie von der Fahrzeugbatterie empfängt. Der Controller umfasst
eine Sendeantenne zum Senden eines Abfragesignals an den Sender und
eine Empfangsantenne zum Empfangen eines eindeutigen Codesignals
von dem Sender. Der Sender umfasst eine Sende-/Empfangsantenne.
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Nun
sind eingebaute, miniaturisierte Transponder bekannt, die eine Interrogator-Responder-Anordnung
mit einer EEPROM-Datenspeicherungseinrichtung und einem Kondensator
als Energiespeicher, der durch die Hochfrequenzabfrageenergie zur
Speisung des Responders aufgeladen wird, verwenden. Eine solche
Transponderanordnung ist in dem US-Patent Nr. 5.053.774 an Schuermann
u. a. des Erfinders offenbart. Das US-Patent Nr. 5.053.774 an Schuermann
u. a. ist hier durch Verweis aufgenommen. Andere Interrogator/Responder-Anordnungen
können
ebenfalls für
Steuer- und Warnsysteme für
Kraftfahrzeug verwendet werden.
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Es
ist ferner bekannt, eingebaute, miniaturisierte Transponder zu verwenden,
die an einer tragbaren Einrichtung wie etwa einem Fahrzeugschlüssel für die Kommunikation
mit einem an Bord eines Fahrzeugs angebrachten Interrogator angebracht sind.
Insbesondere offenbart EP-A-0 659 963, das den Stand der Technik
nach Artikel 54 (3) EPC beinhaltet, einen Fahrzeugschlüssel, der
einen batteriebetriebenen Transponder zum Verriegeln und Entriegeln
einer Fahrzeugtür
und zum Einschalten und Ausschalten der Diebstahlsicherung sowie
einen passiven Transponder zum Ausschalten der Diebstahlsicherung
enthält,
der durch induktive Kopplung mit einer elektronischen Einheit an
Bord des Fahrzeugs kommuniziert, wenn der Schlüssel in das Lenkschloss eingeführt ist.
FR-A-2 674 895 offenbart einen Fahrzeugschlüssel, der einen Transponder zum
Empfangen eines von einem in die Fahrzeugtür integrierten Interrogator
gesendeten Signals und zum Senden eines Antwortsignals an den Interrogator
enthält,
wobei der Transponder zum Senden Energie des empfangenen Signals
nutzt. Der Interrogator vergleicht den Code des Antwortsignals mit
einem in einem Speicher gespeicherten Code und gibt das Entriegeln
der Fahrzeugtüren
frei, wenn die beiden Codes übereinstimmen.
FR-A-2 633 966 offenbart ein elektronisches Identifizierungssystem,
das eine erste Einheit zum Steuern mehrerer Stellglieder zur Erfüllung bestimmter
Funktionen, d. h. des Verriegelns und Entriegelns einer Tür, und eine
zweite Einheit zum Senden von Signalen an die erste Einheit, die
die Ausführung
der Funktionen initialisiert. Die erste Einheit sendet ein erstes
Signal mit einer ersten Frequenz. Die zweite Einheit wird durch
das erste Signal aktiviert und sendet in Reaktion auf das erste
Signal ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz.
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Auf
diesem Gebiet ist ein Bedarf vorhanden, ein Kraftfahrzeugkommunikationssystem
an Bord eines Fahrzeugs bereitzustellen, das die Anzeige und die
Steuerung mehrerer Fahrzeug- und/oder Bedienfunktionen erfüllen kann.
Für diese
Zwecke sollten in einem Fahrzeugkommunikationssystem Transponder
verwendet werden können.
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Speziell
sollten in einem Fahrzeugkommunikationssystem Transponder des US-Patents
Nr. 5.053.774 an Schuermann u. a. für diese Zwecke verwendet werden
können.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug-Steuer- und Warnsystem,
mit dem ein Fahrzeug ausgerüstet
werden kann. Das System kann generell als bordinternes, integriertes
Signalkommunikations- und Steuerungssystem für Kraftfahrzeug bezeichnet
werden und wird hier integriertes Fahrzeugkommunikationssystem genannt.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 definiert.
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Die
Erfindung stellt ein solches System bereit, das einen speziellen
Nutzen besitzt, nämlich
ein bordinternes, integriertes Kraftfahrzeugkommunikationssystem,
das die Anzeige und Steuerung und weitere Arten von Kommunikation
für mehrere
Fahrzeug- und/oder Bedienfunktionen innerhalb des Fahrzeugs sowie
für andere
hier besprochene Zwecke bewirkt, und zwar speziell durch Einsatz
in einem Fahrzeug von einem oder mehreren eingebauten Lese/Schreib-Transponder
für verschiedene
Zwecke. Solche Funktionen und Zwecke können unter anderem die Initialisierung,
die Steuerung, die Überwachung
und eine anderweitige Kommunikation innerhalb des Fahrzeugs oder
mit diesem sowie noch Weiteres, das unten angegeben wird, umfassen.
Eine vorteilhafte Nutzung der Erfindung kann insbesondere in Verbindung
mit Fahrzeugen wie etwa privaten oder geschäftlichen Personenwagen erfolgen.
Mögliche
Kraftfahrzeuganwendungen der Erfindung können neben den privaten oder
geschäftlichen
Personenwagen Lastwagen und Busse oder Lieferwagen und andere Nutzfahrzeugen
sowie Luft- und Wasserfahrzeuge umfassen.
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Die
Erfindung sieht somit ein integriertes Mehrkanal-Kommunikationssystem
vor, das Kommunikationsverbindungen zwischen und unter (a) dem Fahrzeugbenutzer/der
Fahrzeugbedienungsperson (sei es nun innerhalb oder außerhalb
des Fahrzeugs) durch Ausstattung der Bedienungsperson mit Systemkomponenten und
mittels Anzeigen, (b) der Leitstelle eines Fahrzeugs einschließlich der
Anzeigen, der Sitzsteuerung und anderer Bedienungen und Ausrüstungen,
(c) den fahrzeuginternen Untersystemen und Komponenten und (d) den
Daten-, Informations-Autorisierungs-
oder Abfragequellen außerhalb des
Fahrzeugs herstellt.
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Das
vorgeschlagene Kraftfahrzeugkommunikationssystem verwendet in einem
Fahrzeug vorteilhaft mehrere eingebaute Lese/Schreib-Transponder, unter
anderem zum Zweck der Initialisierung, der Steuerung, der Überwachung
und einer anderweitigen Kommunikation, wobei die mehreren eingebauten
Lese/Schreib-Transponder
die Kommunikation mit einem zentralen fahrzeuginternen Lese/Schreib-Nachrichten-Interrogator,
d. h. einem Controller, und einer Anzeigeeinheit des Systems für die Initialisierung,
die Steuerung, die Überwachung und
die anderweitige Kommunikation neben anderen möglichen Aufgaben besorgen,
nämlich:
das Ausführen
einer Vielzahl von Initialisierungs- und Überwachungsfunktionen innerhalb
des Fahrzeugs und einer Kommunikation, die zu einem erhöhtem Bedienkomfort
für den
Fahrer führt;
das Ausführen
der Prüfung oder
Bestätigung
wirtschaftlicher Transaktionen und der Verbuchung beispielsweise
an Mautstellen sowie das Erlangen des Zugangs zu überwachten
Einrichtungen wie z. B. Einfahrten oder einer Durchfahrtskontrolle
zum Zugang zu Parkplätzen
oder Verkehrswegen, Zahlstationen und Mautstationen auf der Reise;
und die Ausgabe von Alarm- und Warnmeldungen oder -signalen an die
Bedienungsperson, wenn diese von Verkehrsfunk-Alarm- und -Warnsendern
an das Fahrzeug geliefert werden.
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Das
vorgeschlagene Fahrzeugkommunikationssystem kann seine bordinternen
Transponder als Mittel zum Identifizieren und Instrumentieren von Fahrzeugkomponenten
verwenden wie z. B. zur Erkennung des Vorhandenseins von Rädern oder
der Erfassung der Reifentemperatur und des Reifendrucks, die von
radmontierten Transpondern des Systems signalisiert werden können.
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Transponder
des neuartigen Fahrzeugkommunikationssystems können so konfiguriert sein, dass
sie ein vollständiges
Fahrzeug-Diebstahlsicherungs- und -Sicherheitsüberwachungssystem sowie ein
Notfall- oder Personensicherheitssys tem schaffen, bei dem der Fahrer
oder der Schlüsselbesitzer den
Autoalarm beispielsweise mittels eines Knopfs oder eines Schalters
am Schlüssel
aktivieren kann.
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Als
weiterer Vorteil der Erfindung sei vermerkt, dass solche Transponder
mit ihren eigenen Speichern mit Lese-/Schreibfähigkeiten und Identifizierungsfähigkeiten
ein dezentralisiertes Speichersystem (des Lese-/Schreibtyps) in
einem Fahrzeug schaffen und Identifizierungsfunktionen versehen können, die
bisher für
Fahrzeugkommunikations- und Steuersysteme nicht praktiziert worden
sind.
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Kurz
gesagt umfasst ein integriertes Fahrzeugkommunikationssystem für die Verwendung
an Bord eines Fahrzeugs die Merkmale aus dem Anspruch 1.
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Die
Transpondergruppe wird somit durch eine TIRIS-Leseeinrichtung als
bordinterner Controller/Interrogator überwacht (wobei der Begriff
TIRIS ein Akronym ist, das Fachleuten als Bezeichnung für bestimmte
Einrichtungstypen, die die in dem US-Patent Nr. 5.053.774 an Schuermann
u. a. offenbarte Transponderanordnung verwenden, bekannt ist), indem
aus einzelnen Transpondern gelesen und in diese geschrieben wird,
empfangene Nachrichten verarbeitet werden, Nachrichten nach Anforderung
angezeigt werden oder Alarm- und Warnmeldungen, die die sofortige
Aufmerksamkeit der Bedienungsperson des Fahrzeugs verlangen, automatisch
angezeigt werden.
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Die
Transpondergruppe, die unter der Steuerung der TIRIS-Leseeinrichtung
arbeitet, ermöglicht einen
Informationsfluss unter oder zwischen der Bedienungsperson des Fahrzeugs,
den Fahrzeugsystemen und -komponenten und außerhalb befindlichen Quellen
wie etwa Straßenmaut-,
Parkgebühr-
und Funkwarnstationen.
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Der
Schlüssel-Transponder
liefert eine Antwort nach außen,
bevor sich die Bedienungsperson in das Fahrzeug begibt, indem er
der TIRIS-Leseeinrichtung durch Senden des Fahrzeugidentifizierungscodes
antwortet. Die TIRIS-Leseeinrichtung kann somit den Schlüsselcode
prüfen,
die Fahrzeugtüren entriegeln
sowie Fahrzeuginitialisierungsfunktionen einschließlich, jedoch
nicht ausschließlich
der Zündung,
der Sitz- und Sicherheitsgurt-Einstellung, die Spiegeleinstellung
und das Rücksetzen
der Diebstahlsicherungseinrichtung auswählen und ausführen, wenn
sich die Bedienungsperson dem Fahrzeug nähert und auf einem Sitz in
dem Fahrzeug Platz nimmt. Der Schlüssel-Transponder kann als Medium für den Zugang
zu Parklätzen,
für das
Mautgebührguthaben,
für die
Kontenaktualisierung, für
die Abbuchung und für
die Abrechnung dienen, indem Nachrichten von geeignet ausgerüsteten Fahrzeugparkstationen
empfangen und gespeichert werden, sowie nochmals andere Funktionen
erfüllen.
Weitere Aufgaben werden weiter unten teilweise deutlich und teilweise
hervorgehoben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist ein Blockschaltbild,
das die Funktionselemente und die Datenpfade einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt, die durch Zusammenschaltung einer Matrix von
Lese/Schreib-Transpondern, Nachrichtenprozessor, Anzeige und TIRIS-Leseeinrichtung
gemäß der Erfindung
verwirklicht ist.
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2 ist eine schematische
Darstellung eines Fahrzeugs, das mit einem System der Erfindung, das
die Fähigkeit
der Interaktion mit straßenseitigen oder
auf Stationen basierenden Systemen und Funktionen besitzt, ausgerüstet ist.
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Genaue Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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In 1 ist ein integriertes Fahrzeugkommunikationssystem
nach den Lehren dieser Erfindung gezeigt. In 1 ist sowohl die Wechselbeziehung zwischen
Elementen des Systems als auch die Datenpfadbidirektionalität symbolisch
gezeigt; so sind auch bestimmte Komponenten des Systems in Blockdarstellung
oder in symbolischer Form gezeigt.
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2 zeigt ein Fahrzeug, in
das ein System nach den Lehren dieser Erfindung, wie es in 1 gezeigt ist, eingebaut
ist. Außerdem
ist in 1, lediglich
als Beispiel, der unter der Erde befindliche Abschnitt 8 eines
AVI- oder Parkplatz-Zugangssystem gezeigt, das mit dem bordinternen
System des gezeigten Fahrzeugs kommuniziert. In 2 ist die Wechselbeziehung zwischen Elementen
der verschiedenen Systeme symbolisch gezeigt.
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In
den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen
fragt eine Abfrageeinheit 10 (die einfach als Controller 10 bezeichnet
werden kann) im Multiplexbetrieb mittels eines geeigneten Multiplexers 12 des
herkömmlichen
Typs über
jeweilige bordinternen Schleifenantennen 14 Signale ab
und empfängt
diese (was bedeutet, dass sie kommuniziert), wobei eine von mehreren
möglichen
Gruppen wie etwa die Gruppe 20' von miniaturisierten, eingebauten
Lese/Schreib-Transponder (die auch als Responder bezeichnet werden
können) 201 ... 20n an
Bord des Fahrzeugs installiert sind, wobei jeder solche Transponder
Teil eines Lese/Schreib-Transpondersystems ist und wobei jeder einen
integrierten Schaltungsbaustein enthält, der als Ladungsspeicher
dient, d. h. als Energiespeichermittel, das durch die Energie eines HF-Abfrageimpulses
als einzige Energiequelle für den
Lese/Schreib-Transponderbetrieb gemäß der Offenbarung des oben
identifizierten US-Patents Nr. 5.053.774 an Schuermann u. a. aufgeladen
wird. In Lese/Schreibzyklen empfängt
der jeweilige Transponder zuerst einen Abfragesignalimpuls von den Abfragemitteln
und antwortet dann dem Abfragemittel kraft der akkumulierten HF-Energie
mit Daten, die für
den Transponder kennzeichnend sind, und/oder dem Zustand und/oder
einem vom Sensor überwachten
Parameter. Selbstverständlich
können
Transponder mit oder ohne sekundäre
Funktionen als Sensoren, die Batterien oder dergleichen als Energiequellen
haben, verwendet werden. Jedoch wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform, wie oben besprochen
worden ist, auch das speisende Signal als Abfrageimpuls zum Aktivieren
eines Transponders verwendet.
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Es
gibt einige Klein- oder Miniaturtransponder, die zum Einbau in die
vorliegende Erfindung geeignet sind. Die verschiedenartigen Transponder können auch
verschiedenartige Kommunikationstechniken einsetzen. Obwohl das
in dem US-Patent
Nr. 5.053.774 an Schuermann u. a. dargelegte und im Folgenden näher besprochene
TIRIS-System eine Halbduplex-(HDX)-Technik anwendet, können andere
mögliche
Transponder-Kommunikationstechniken eine Vollduplex- (FDX)-Technik, wie
sie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4.912.471 an Tyburski u.
a., dem US-Patent Nr. 5.211.129 an Taylor u. a., den US-Patenten
Nrn. 4.333.072, 5.214.409, 5.257.011 an Beigel und dem US-Patent
Nr. 4.918.955 an Kimura u. a., die alle durch Verweis hier aufgenommen
sind, offenbart ist, anwenden.
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Während die
Leseeinrichtung in dem bei Schuermann u. a. offenbarten HDX-System mit einer ersten
Frequenz
abfragt,
die beispielsweise etwa 134,2 kHz beträgt, und dann, nachdem der Abfrageimpuls
endet, der Transponder mit derselben Frequenz (etwa 134,2 kHz) zusammen
mit einer zweiten, etwas von
verschobenen
Frequenz (von beispielsweise nur 124,2 oder 144,2 kHz) antwortet,
um so die "0"en und die "1"en zu trennen, können andere HDX-Techniken mit
einer ersten Frequenz von beispielsweise 400 kHz abfragen und mit
einer von der Abfragefrequenz wesentlich verschobenen Frequenz (von
beispielsweise 200 kHz) antworten.
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Das
neuartige integrierte Fahrzeugkommunikationssystem bräuchte nur
einen einzigen solchen Transponder aufweisen. Jedoch werden Vorteile
der Erfindung am besten verwirklicht, wenn mehrere solche Transponder
verwendet werden, wobei die Transponder verschiedene Funktionen
der Steuerung, Erfassung und/oder Kommunikation sowie weitere Zwecke
gemäß der vorliegenden
Offenbarung erfüllen.
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Die
Transponder werden in oder auf dem Fahrzeug getragen, um eine entsprechende
Fahrzeugfunktion zu versehen, d. h. eine spezifische Verwendung,
die für
das Fahrzeug oder in dem Fahrzeug oder für seine Bedienungsperson nützlich ist, wie
beispielsweise das Überwachen
eines Parameters wie etwa der Temperatur, eines Zustands, des Vorhandenseins
oder des Fehlens eines anderen Gegenstands wie etwa eines Fahrzeugteils
oder des Vorhandenseins, Fehlens oder Prüfens bestimmter Daten, zu haben.
Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, dass solche Transponder von der Bedienungsperson
des Fahrzeugs getragen werden oder in einer Identifizierungs-("ID")-Betriebsart Anwendung
finden oder als Teil einer weiteren Kommunikationsverbindung dienen,
wie weiter unten beschrieben wird.
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Die
Transpondergruppe wie etwa jene, die mit 201 ... 20n bezeichnet ist, wird somit abgefragt
und dadurch durch den Controller 10, der vorzugsweise eine
TIRIS-Leseeinrichtung ist (und hier als solche bezeichnet werden
kann, wobei der Begriff TIRIS einigen Fachleuten als Akronym bekannt
ist, das bestimmte Vorrichtungs- und Einrichtungstypen bezeichnet,
die die Transponderanordnung und die TIRIS-Leseeinrichtung verwenden,
die in dem US-Patent Nr. 5.053.774 an Schuermann u. a. offenbart sind), überwacht.
Der Controller 10, der als solcher aus einer TIRIS-Leseeinrichtung
gebildet ist, kann die Nähe
von einzelnen Transponder erfassen, aus diesen lesen und in diese
schreiben und ferner, wie weiter unten beschrieben wird, mit verwandten
Komponenten, die weiter unten beschrieben werden, empfangene Nachrichten
verarbeiten, Nachrichten nach Anforderung anzeigen oder Alarm- und
Warnmeldungen, die die sofortige Aufmerksamkeit der Bedienungsperson
des Fahrzeugs verlangen, automatisch anzeigen, indem Mittel verwendet
werden, die auf den Controller 10 ansprechen, um verschiedene möglich bordinterne
Funktionen wie etwa jene, die in der folgenden Beschreibung repräsentativ
beschrieben werden, in Reaktion auf eine solche Abfrage durch den
Controller 10, der als Abfragemittel dient, zu versehen.
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Die
Kommunikation zwischen der TIRIS-Leseeinrichtung und Einrichtungen,
die als solche als Satelliten-Transponder angesehen werden können, wird
mittels kleiner Schleifenantennen hergestellt, die durch Schaltungsverdrahtung
wie etwa jene verbunden sind, die mit 11a, 11b, 11c bezeichnet ist
und den Controller 10 mit solchen Schleifenantennen, die
sich in der Nähe
der einzelnen Transponder befinden, verbinden. Ein Multiplexer 12 ist
zur Kommunikation mit den jeweiligen Transpondern 201 ...20n ,
die in sukzessive wiederholten Abfrage-Lesezyklen oder Abfrage-Lese/Schreibzyklen
abgefragt werden, mit mehreren Schleifenantennen 141 ...14n verbunden. Die erste solche Schleifenantenne 141 befindet sich in der Nähe eines
Transponders 201 usw.
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Solche
Transponder verwenden spezifisch eine Interrogator-Responder-Anordnung
mit einer EEPROM-Datenspeicherungseinrichtung und einem kleinen,
als Energiespeicher dienenden Kondensator, der durch Hochfrequenzabfrageener gie
aufgeladen wird, um den Transponder zu speisen, der dementsprechend
digitale Daten senden, empfangen und speichern kann. Die Transponder
sind so klein, dass sie unauffällig
an Orten in dem Fahrzeug angebracht oder geführt werden können, an
denen ein Zustand oder ein Parameter direkt zu überwachen ist, wobei sie bisher
zur Überwachung
eines solchen Zustands oder Parameters vorhandene Einrichtungen
ersetzen können.
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Die
Transponder 201 ...20n a können beispielsweise an Komponenten
des Fahrzeugs wie etwa an Rädern,
z. B. an den Reifen selbst (durch Einbetten in den Reifenlaufstreifen)
befestigt sein. Transponder können
auch an Rädern,
Bremsen und Bremskomponenten befestigt sein und nicht nur die Datenidentifizierung
der spezifischen Transponder ausführen, sondern auch Zustandsüberwachungs- und
Parameterüberwachungsmittel,
z. B. Temperaturüberwachungskomponenten
wie etwa Thermistoren eines geeigneten Typs wie etwa mit positiver
oder negativer Wärme-
oder Schaltcharakteristik, umfassen. Die Transponder können geeignete
Schalt- oder Kontaktvorrichtungen, die als Diebstahlsicherungssensoren,
Türschalter
usw. dienen, umfassen. Allgemein können Trasponder jedes von einer
Vielzahl von Positionsüberwachungs-,
Zustandsüberwachungs-
oder Parameterüberwachungsmitteln
umfassen.
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Wie
in 2 gezeigt ist, kann
ein solcher Transponder, wie er typisch als 20x gezeigt
ist, mit einer typischen Rad-Baueinheit 21x ,
etwa an einer Bremskomponente, zur Kommunikation über eine entsprechende
Antenne, wie sie durch die Antenne 14x in
der Nähe
der- Rad- und Bremsen-Baueinheit verkörpert ist, verbunden sein,
um das Überwachen eines
Bremszustands wie etwa eines Überhitzens oder
eines Verschleißes
durch das zentrale Datenverarbeitungssystem 10 zu ermöglichen.
Alternativ kann der Transponder 20x vom
Reifen getragen sein, wobei die Antenne 14x am Umfang,
etwa am Reifenlaufstreifen, getragen ist, wobei es eine zugehörige Gegenantenne 14x' gibt,
die mit der Antenne 14x gekoppelt
ist, um durch das erfasste Vorhandensein oder Fehlen des Transponders 20x nach Abfrage durch den Controller 10 anzusprechen
und das Vorhandensein der jeweiligen Reifen und Räder zu melden.
Durch die Mittel 34a oder 34b, je nachdem, welches
geeignet ist, kann eine Systemwarnmeldung ausgegeben werden, oder
es kann ein bordinternes Alarmsystem aktiviert werden. Eine solche
Anordnung ist typisch so beschaffen, dass die verschiedenen Transponder
des Systems, die in dem in 2 gezeigten
Fahrzeug enthalten sind, mit dem Controller 10 für den Interrogator/Responder-Betrieb
HF-gekoppelt sind, um Funktionen zu erfüllen, die für die Fahrzeugbedienung, die
Steuerung oder die Kommunikation sinnvoll sind oder die für die Bereitstellung
von Informationen an oder für
die Bedienungsperson des Fahrzeugs sinnvoll sind.
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Vor
allem für
die Bedienungsperson des Fahrzeugs ist der Transponder 22 von
besonderer Bedeutung. Der Transponder 22 kann von der Bedienungsperson
nicht nur an Bord, wenn sie das Fahrzeug bedient, getragen werden,
sondern liefert auch eine Fernsteuerung für manche Funktionen des Fahrzeugs,
wenn er von der Bedienungsperson des Fahrzeugs, wenn sie sich dem
Fahrzeug nähert,
getragen wird. Außerdem
kann der Transponder 22 natürlich den Zugang zum Fahrzeug
ermöglichen.
Der Transponder 22, der dementsprechend als Schlüssel-Transponder
(oder einfach als Schlüssel
oder als HF- oder Funk-Schlüssel)
bezeichnet wird, kann anstelle des herkömmlichen Fahrzeugtür- und Zündschlüssels verwendet
werden, d. h. diesen ersetzen oder ergänzen. Außerdem kann der Transponder 22 Daten,
die vom Fahrzeug und von Quellen außerhalb des Fahrzeugs gesendet
werden, entgegennehmen. Die Bedienungsperson kann somit den Schlüssel 22 anstelle
eines herkömmlichen
Typs von Schlüssel tragen.
Zu diesem Zweck kommuniziert der Schlüssel 22 mit einem
Türmodul 24,
der geeignet bei 25 oder bei 25a, beispielsweise an einer
Fahrertür,
angeordnet ist. Das Modul enthält üblicherweise
eine Schleifenantenne 26, die mit dem Controller 10 kommuniziert.
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Der
Schlüssel 22 kann
somit als Fahrzeugzugangssteuerung verwendet werden, indem er als Medium
dient, das die Fahrzeugzugangssteuerdaten liefert. Die Transponderdaten
können
nicht nur dazu verwendet werden, um den Zugang zum Fahrzeug zu ermöglichen,
sondern auch für
die Berechtigung zum Zugang zu beispielsweise einem spezifischen
Parkbereich oder zu Räumlichkeiten,
in denen sich das Fahrzeug befindet, verwendet werden. Außerdem kann
der Transponder allein oder in Kombination mit den mechanischen
Aspekten des Schlüssels
natürlich
zur Zündsteuerung
verwendet werden. Das heißt,
dass das Kraftfahrzeug nicht startet oder, falls es gestartet ist,
nicht weiterläuft,
bis der korrekte Identifizierungscode an das Kraftfahrzeug-Zündsteuermodul
geliefert wird.
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Konten-
oder Dienstdaten können
durch geeignete Mittel 23, entweder einer HF- oder einer IR-Verbindung,
aus dem Schlüssel 22 ausgelesen werden
oder in diesen geschrieben werden, um den Schlüssel 22, wie es zum
Ermöglichen, Ändern oder Prüfen verschiedener
Funktion, verschiedener Bedienungsarten oder des Zugangs zu bestimmten Räumlichkeiten
erforderlich ist, zu aktualisieren und/oder abzufragen.
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Der
Schlüssel 22 kann
ebenso für
andere Funktionen nützlich
sein. Mit seiner Lese-/Schreibfunktion kann er für die direkte Kommunikation
oder die Systemkommunikation mit einer Mautstelle oder einem Kontrollpunkt
verwendet werden, um ein von der Bedienungsperson beanspruchtes
Kreditlimit auszuhandeln. Somit kann er beispielsweise eine Kommunikation
zwischen dem Fahrzeug und einer Mautstelle oder einem anderen Kontroll-
oder Zugangspunkt ermöglichen,
erleichtern oder autorisieren, indem er eine Antenne 28 zur
Kommunikation über
einen weiteren Transponder 30, der beispielsweise an der
vorderen Stoßstange
des Fahrzeugs angeordnet ist, verwendet. Ein solcher Ort ist für die Kommunikation
mit einer Mautstelle oder einem Kontrollpunkt, d. h. einem Punkt,
an dem der Zugang für ein
autorisiertes Fahrzeug oder eine autorisierte Bedienungsperson,
das bzw. die durch den Betrieb des Transponders 30 identifiziert
wird, zugelassen wird, geeignet. Der Identifizierungstransponder 30 kann
zu diesem Zweck mit einer Schleifenantenne 31 in der Erde,
die Teil eines Mautsystems oder eines automatischen Fahrzeugidentifizierungssystems
(AVI-System) 32 an der Mautstelle oder dem Kontrollpunkt
ist, kommunizieren.
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Wenn
das Fahrzeug die Mautstation oder den Kontrollpunkt passiert, kann
der Transponder 30, der dementsprechend als Identifizierungstransponder
("ID"-Transponder) 30 bezeichnet
wird, mit dem Maut/AVI-Kontrollsystem 32 zum Übermitteln
passender Zugangsprüfungs-
und Kontenautorisierungsinformationen kommunizieren. Die Antenne 28 ermöglicht das
Empfangen und Senden von Kontenabfrage- oder Identifikationsprüfungssignalen
durch den Controller 10 und kann im Fall einer Mautgebühr ein aktualisiertes
Kreditlimit übermitteln.
Die Konteninformationen können
dem Schlüssel-Transponder 22 mitgeteilt
werden oder von diesem oder an diesen gesendet werden, der somit
für die
Bedienungsperson eindeutige Daten tragen kann, wobei es eine Handshake-Transaktion
oder -Prüfung
geben kann, um der Bedienungsperson des Fahrzeug die Verwendung
einer Mautstraße
und/oder der Bezahlung der Maut für diese zu erlauben. Durch
solche Mittel kann zusammen mit einer automatischen Abbuchung bis
zu einem Kreditlimit eine aus einer Vorbeifahrt an einer Mautstelle
resultierende Verrechnung erfolgen.
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Der
ID-Transponder 30 oder der Schlüssel-Transponder 22 könnten von
einem Typ sein, der einen IR-Datenpfad anstelle einer HF-Verbindung zwischen
der Mautstation und dem Fahrzeug verwendet. Somit schließt die Konfiguration
des Systems selbstverständlich
eine Integration in das System mit einer oder mehreren IR-Verbindungen
nicht aus, wobei dies tatsächlich
zum Vorteil implementiert sein kann.
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Als
weitere Alternative kann der ID-Transponder 30 von jenem
Typ sein, der eine unabhängige Energiequelle
wie beispielsweise einen so genannten Flatpack-Typ enthält, oder der Transponder kann die
Fahrzeugenergiequelle verwenden. Wenn die Fahrzeugenergiequelle
verwendet wird, besitzt der Transponder eine höhere Betriebsgeschwindigkeit und
einen größeren Betriebsbereich.
Dies erhöht
die Datenrate, indem dem Transponder ermöglicht wird, nach einer Abfrage
schneller zu senden, als es bei einer Transponderübertragung,
die nur einer Ladungsakkumulation folgt, der Fall wäre.
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Das
System von 1 umfasst
ferner einen Lese/Schreib-Nachrichtenprozessor 33, der
eine Zentraleinheit (CPU) mit einem oder mehreren Mikroprozessoren
zur Kommunikation mit der TIRIS-Leseeinrichtung, d. h. mit dem Controller 10,
enthalten kann, um Informationen (a) an eine bordinterne Anzeigeeinheit 34a,
die in Reaktion auf eine Interrogator/Responder-Operation Systeminformationen
in Form einer geeigneten alphanumerischen oder graphischen Anzeige
an die Bedienungsperson zu liefern, wobei eine solche Anzeige somit
beispielsweise an der Armaturentafel des Fahrzeugs erfolgt, und/oder
(b) an Mittel 34b zu liefern, die spezifische bordinterne
Fahrzeugfunktionen wie etwa die automatische Einstellung oder Steuerung
der Fahrersitzorientierung, die Einstellung der Position des Fahrerspiegels
und möglicherweise
weiterer Funktionen versehen. Solche Aktionen und/oder Operationen können in
Reaktion auf die Peilung des Schlüssels 22 außerhalb
des Fahrzeugs erfolgen, wobei solche Ausrichtungen oder Einstellungen
derart sein können,
dass sie lediglich dem autorisierten Besitzer des Schlüssels 22 zugeordnet
sind. Der Prozessor 33 kann somit Befehle an Fahrzeugkomponenten
oder Fahrzeuguntersysteme, für
die die durch den Schlüssel 22 festgelegten
Grenzwerte oder Parameter bestimmt sind, über die Mittel 34b oder
in Reaktion auf Signale von den Transpondern 201 ...20n und/oder dem ID-Transponder 30 ausgeben.
Als weiteres Beispiel kann die Leistung oder die Höchstgeschwindigkeit
des Fahrzeugs je nach Fähigkeiten
des Besitzers des Schlüssels 22 oder
in Reaktion auf die Erfassung eines unsicheren Zustands oder des
Vorhandenseins eines Bereichs mit Geschwindigkeitsbegrenzung durch
den Transponder 30 und/oder die Antenne 28 begrenzt
oder freigegeben werden. Es wäre
auch möglich,
Geschwindigkeitsbegrenzungen in Abhängigkeit von den Komponenten
oder der Ausstattung des Kraftfahrzeugs oder den Sicherheitsbedingungen
(z. B. dem Zustand der Reifen) aufzuerlegen.
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Ungeachtet
der Anzahl von solchen Transpondern legitimieren die in jedem Transponder
codierten oder gespeicherten Daten lediglich den jeweiligen Transponder
gegenüber
dem Controller 10.
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In
dem in 2 gezeigten Fahrzeug
kann ein System, wie es in 1 gezeigt
ist, in verschiedener neuartiger An und Weise implementiert sein. So
kann mit Bezug auf 2 die
TIRIS-Leseeinrichtung, die den Controller 10 (der in Verbindung
mit dem Prozessor 33 arbeitet) bildet, mit einer Antenne 36 zusammenarbeiten,
für die
eine HF-Beziehung zu einem Transponder 38 bestehen kann,
der das Vorhandensein eines sich nähernden Schlüssels 22 erfasst
oder der stattdessen ein Transponder zum Überwachen oder Steuern eines
weiteren Zustands wie etwa des Zugangs zum Kofferraum oder einem rückwärtigen Stauraum
des Fahrzeugs sein kann. Natürlich
kann ein solcher Zugang zum Kofferraum oder einem rückwärtigen Stauraum
mit oder ohne Aktivierung der Wagenzugangs- oder Zündsysteme
erfolgen.
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Im
Betrieb kommuniziert die Gruppe oder kommunizieren die Gruppen von
Transpondern wie etwa jenem, der mit 20' bezeichnet ist, bidirektional mit
dem Controller 10, der hier die so genannte TIRIS-Leseeinrichtung
ist. Das Kommunikationsverfahren entspricht einer HF-Übertragung
zu und von einer Schleifenantenne wie etwa der Antenne 14.
Diese An von Kommunikation wird nach herkömmlichen Prozeduren durch einen
Multiplexer 12 unter Steuerung durch die TIRIS-Leseeinrichtung
mittels Übertragung über die
jeweilige Antenne, die jedem Transponder zugeordnet ist, gemultiplext.
Die Transponder 201 bis 20n , 22 und 30 werden
regelmäßig in gleichen
Zeitintervallen durch den Controller 10 über Antennen
wie etwa die Schleifenantennen 14 und 26 abgefragt.
Der Lese/Schreib-Nachrichtenprozessor 33 kommuniziert
mit der TIRIS-Leseeinrichtung, liefert Informationen an die bordinterne
Anzeigeeinheit 34a und gibt in Reaktion auf Signale vom
Schlüssel-Transponder 22 Befehle
an die Fahrzeuguntersysteme aus.
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In
einem beispielhaften Ablauf von Fahrzeugzugangsoperationen bestimmt
die TIRIS-Leseeinrichtung 10 das Vorhandensein eines von
einer Bedienungsperson getragenen, sich nähernden Schlüssel-Transponders 22 durch
HF-Sendungen einer Dauer von einigen Millisekunden in Intervallen
von z. B. einer Sekunde. Eine solche Sendung führt HF-Energie zum Schlüssel-Transponder 22,
der dann nach dem Akkumulieren ausreichender Ladung Fahrzeugzugangscodes
an die Leseeinrichtung 10 sendet. Nach dem Empfang und
der Prüfung
bewirkt die Leseeinrichtung 10 über den Prozessor 33 und
Steuermittel 34b das Entriegeln einer Tür oder der Türen durch
Speisung eines herkömmlichen
zentralen Türverriegelungs/Türentriegelungssystems.
Gleichzeitig werden Fahrzeuguntersysteme wie etwa Sitz, Sicherheitsgurte,
Spiegel und Zündung
unter Verwendung im Voraus gespeicherter und durch den Benutzer
voreingestellter Anforderungen über
den Lese/Schreib-Nachrichtenprozessor 12 und die Fahrzeuguntersystem-Steuermittel 34b initialisiert.
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Eine
weitere Sicherheits-Ausführungsform kann
verwirklicht werden, indem der passive Schlüssel 22 zur Signalisierung
eines Notfalls oder einer ausgewählten
Funktion an dem Kraftfahrzeug verwendet wird. Dies kann durch Drücken eines
am Schlüssel
befindlichen Schalters geschehen, so dass dann, wenn die Leseeinrichtung
die Gegenwart eines Schlüssels
feststellt, der Schlüssel
ein Signal zurückgibt,
das den Wagenalarm aktiviert.
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Der
Sendebereich für
Fahrzeugzugang durch den Schlüssel-Transponder 22 sollte
in ähnlicher
Weise mittels einer Kleinbatterie wie, lediglich beispielsweise,
des so genannten Flatpack-Typs erweitert werden, die gemeinsam mit
dem Schlüssel-Transponder 22 auf
einer (nicht gezeigten) Schaltkarte getragen wird. Wie oben erwähnt worden ist,
kann der Transponder in Reaktion auf einen geeigneten (nicht gezeigten)
Druckschalter freigegeben werden, wobei der Controller 10 in
diesem Fall ständig
oder lediglich während
bestimmter Intervalle im Empfangsmodus arbeiten muss.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ist die Konfiguration des Systems von 1 für
eine vorteilhafte Verwendung solcher Transponder zur Erfüllung von
Sicherheits-, Diebstahlssicherungs- und Manipulationserkennungsfunktionen.
Die Gruppe solcher in 1 gezeigten
Fahrzeugkomponenten-Transponder 201 bis 20n können
beispielsweise an oder in Fahrzeugkomponenten wie etwa Rädern angebracht
sein und regelmäßig in gleichen
Zeitintervallen durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit 10 über die
geeigneten Antennen wie etwa die Schleifenantenne 14 abgefragt
werden. Ein Nichterfassen der Gegenwart eines oder mehrerer Fahrzeugkomponenten-Transponder
bewirkt, dass die Steuerung 10 Diebstahlsicherungs- und/oder
Alarmsysteme aktiviert.
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Eine
weitere vorteilhafte Verwendung von Fahrzeugkomponenten-Transpondern
des vorliegenden Typs ist deren Verwendung als Instrumentierungseinrichtungen.
Im Fall von Rädern
können
die mit geeigneten Messwandlern integrierten Transponder die Temperatur
und den Luftdruck von Reifen zur optionalen oder vorrangigen Anzeige
für den
Fahrzeugbenutzer an die TIRIS-Leseeinrichtung übermitteln.
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Als
weitere Veranschaulichung einer Verwendung kann das Vorhandensein
eines jeden Reifens des Fahrzeugs durch einen Transponder wie etwa
jenen des Typs 201 an jedem Reifen,
wie es allgemein in 2 gezeigt
ist, überwacht
werden. Wenn ein Rad gestohlen wird, kann der Controller 10 eine
Alarmsignalisierung auslösen
und dadurch eine Diebstahlsicherungsfunktion versehen.
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Der
oben angegebene Abfrageimpuls-/Lesezyklusablauf ist exemplarisch,
jedoch kann aus Energiespargründen
die Abfrage der verschiedenen Transponder 201 ...20n , des Schlüssel-Transponders 22 und
irgendwelcher anderer Transponder des Systems wie etwa des Transponders 30 periodisch
mit einer den Umständen
entsprechenden Rate wie etwa einem Arbeitszyklus von beispielsweise
einigen ms oder weniger während
jedes Intervalls von etwa 1 ms bis 5 s erfolgen. Vorzugsweise werden
die Transponder lediglich entsprechend der praktischen Häufigkeit oder
in einem zulässigen
Zeitintervall des Bedarfs an Informationen abgefragt. Am stärksten bevorzugt veranlasst
der Abfragecontroller 10 das Abfragen der Transponder in
Intervallen in der Größenordnung
von Sekunden bei einer Impulsdauer in der Größenordnung von einigen Millisekunden.
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Eine
weitere vorteilhafte Konfiguration oder Ausführungsform der Erfindung resultiert
aus der Nutzung der Lese-/Schreibfähigkeit des Fahrzeug-Schlüssel-Transponders 22,
der so als Medium dient, um Mautkreditlimits und Gebührenabbuchungs-
und Verrechnungsinformationen von einer Mautstation zu empfangen
und zu speichern und diese Informationen zur Anzeige durch die Anzeigemittel 34a in
die TIRIS-Leseeinrichtung, also den Controller 10, und
für den
Parkplatzzugang in den Fahrzeug-ID-Transponder 20 zu schreiben. Ähnlich kann die
Lese/Schreibfähigkeit
des Fahrzeug-Schlüssel-Transponders 22 den
Zugriff auf eine Kraftstoffpumpe verschaffen. Im Fall des Fahrzeugparkens kann
der Fahrzeug-Schlüssel-Transponder 22 auch verwendet
werden, um ein Kreditlimit und Limitaktualisierungsnachrichten von
einer stationären Parkmautdienststelle 28 zu
emp fangen. Der Schlüssel-Transponder 22 sendet
diese Informationen über den
Fahrzeug-ID-Transponder 30, der sie an die TIRIS-Leseeinrichtung,
also den Controller 10, weiterleitet, zur Speicherung und
Anzeige nach Bedarf an das Fahrzeug zurück. Wenn das Fahrzeug den Parkbereich
verlässt,
liefern die Signale des Fahrzeugidentifizierungstransponders eine
Identifikation an die Mautstation über die Antenne 28a in
der Erde und ermöglichen
so eine automatische Benutzer-Gebührenabbuchung und/oder -Verrechnung.
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Im
Fall von Fahrzeugbedienungsperson-Fahrzeug-Funktionen erfasst die
TIRIS-Leseeinrichtung in einem typischen Operationsablauf die Nähe des Fahrzeug-Schlüssel-Transponders 22,
indem sie ein Signal an den Schlüssel-Transponder sendet,
der durch Senden des Fahrzeugidentifizierungscodes antwortet. Die
TIRIS-Leseeinrichtung 10 kann somit den Schlüsselcode
prüfen,
die Fahrzeugtüren
entriegeln sowie Fahrzeuginitialisierungsfunktionen einschließlich, jedoch
nicht ausschließlich
der Zündung,
der Sitz- und Sicherheitsgurteinstellung, der Spiegeleinstellung
und der Rücksetzung
der Diebstahlsicherungseinrichtung so auswählen und ausführen, wie
es am geeignetsten ist, um der voraussichtlichen künftigen
Bedienungsperson genau vor ihrem Betreten des Fahrzeugs eine künftige Bedienung
des Fahrzeug zu ermöglichen.
Somit nähert sich
die Bedienungsperson des Fahrzeugs dem Fahrzeug, wobei sie den Schlüssel-Transponder
in der Hand oder an ihrem Körper
trägt.
Wenn der Schlüssel 22 durch
den Controller 10 abgefragt wird und dann mit dem eindeutigen
Code, der den Schlüssel
als jenen einer autorisierten Bedienungsperson (d. h. als autorisierten
Schlüssel 22)
identifiziert, antwortet, entriegeln die Steuermittel 34b des
Untersystems die Fahrzeugtür
(und initiieren außerdem
weitere Funktionen, wie sie oben angegeben worden sind) und gewähren den
Zugang zum Fahrzeug.
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Der
Fahrzeug-Schlüssel-Transponder 22 kann
außerdem
als Medium dienen, das eine Verwendung und/oder einen Zugang, der
vom Zugang zum Fahrzeug verschieden ist, ermöglicht. Eine solche Verwendung
und/oder ein solcher Zugang umfassen den Parkplatz- oder Gebäudezugang,
das Mautgebührenkonto,
die Kontenaktualisierung, die Gebührenabbuchung und die Verrechnung
durch Emp fangen und Speichern von Nachrichten von geeignet ausgerüsteten Fahrzeugparkstationen.
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Somit
besteht als Beispiel ein vorteilhaftes Verfahren der Nutzung des
Schlüssel-Transponder-22-Merkmals
im Empfang der Zugangsbestätigung
und der Parkplatzzuweisung von der Mautstation durch eine Prüfprozedur.
Bei einer solchen Nutzung arbeitet die TIRIS-Leseeinrichtung, also
der Controller 10, um den Zugang zu speziellen Bereichen
oder Sicherheitsbereichen, z. B. zu einem Bereich eingeschränkten Parkens
oder durch ein Sicherheitstor, zuzulassen, indem sie zuerst feststellt, ob
der Schlüssel-Transponder 22 zum
Zugang zu einem verbotenen Bereich berechtigt, weil er einen speziellen
Zugangscode besitzt oder diesen liefert. In diesem Fall wird der
Fahrzeug-ID-Transponder 30 dazu gebracht, den speziellen
Zugangscode entsprechend einer eingebetteten Antenne wie etwa jener bei
31 oder anderen Empfangmittels zur Gewährung des Zugangs zu dem verbotenen
Bereich zurückzusenden.
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Eine
weitere Ausführungsform
oder Verwirklichung der Erfindung umfasst das Vorsehen einer straßenseitigen
Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und mehreren Autobahnfunk-
und Signalisierungssystemen zum Zweck der Straßenmautgebiühr, der Gebühreneintreibung und der Verrechnung sowie
des Empfangs von Funk-Alarm- und -Warnmeldungen.
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Zum
Zweck der straßenseitigen
Fahrzeugkommunikation kann der Fahrzeug-ID-Transponder 30 an der Unterseite
des Fahrzeugs, anstatt wie gezeigt, angeordnet sein, um aktiviert
zu werden, wenn das Fahrzeug über
Schleifenantennen in der Erde, wie etwa jene, die mit 31 bezeichnet
ist, fährt.
Im Fall der Straßenmautstation-Kommunikation
wird in einem exemplarischen Operationsablauf über eine Antenne 31 in
der Erde ein Abfragesignal an den Fahrzeugidentifizierungscontroller
geschickt, das durch den TIRIS-Leseeinrichtungssystem-Controller 10 erfasst
und mit einer Fahrzeugidentifizierungssendung beantwortet wird.
Nach dem Empfang und der Bestätigung
der Fahrzeugidentifikation kann die Mautstation die geeignete Mautgebühr- und
Kontenverrechnung durchführen
und dann die Mautangaben an den Fahrzeug-ID-Transponder 30 zurücksenden,
der die Informatio nen an den Controller 10 zur Speicherung und
optionalen Anzeige durch Anzeigemittel 34a weiterleitet.
Die Kommunikation mit straßenseitigen Alarm-
und Warnstellen wird in ähnlicher
Weise durch Übermittlung über die
Antenne in der Erde wie etwa jene, die mit 31 bezeichnet ist, abgewickelt.
Empfangene Nachrichten können
entweder fahrzeugspezifisch sein und lediglich nach der Bestätigung der Fahrzeugidentifikation
verarbeitet werden oder von allgemeiner Funk- oder Warnmeldungsart sein. Die TIRIS-Leseeinrichtung,
also der Controller 10, verarbeitet diese Informationen,
wobei sie über
die Anzeigemittel 34a oder eine andere geeignete Warneinrichtung
die Bedienungsperson des Fahrzeugs im Fall von notwendigen Alarm-
oder Warnmeldungen sofort informieren kann.
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Durch
Systemintegration von Lese/Schreib-Transpondern und zugehörigen Schleifenantennen
mit der TIRIS-Leseeinrichtung und einer durch die Letztere ermöglichte
Benutzeranzeige in dem Fahrzeug ist somit ein neuartiges integriertes System
mit der Fähigkeit,
einen umfassenden und zweckmäßigen Bereich
von fahrzeugbezogenen Steuerungen und Funktionen zu schaffen, bereitgestellt,
wie es bisher praktisch nicht erreichbar war. Auf Grund der Lese-/Schreibfähigkeit
des Fahrzeug-Transponders werden durch das Vorsehen einer Kommunikation
zwischen Fahrzeug und Umgebung, die der Bedienungsperson des Fahrzeugs
den Zugriff auf straßenseitige
Alarm- und Warnmeldungen, den Parkplatzzugang sowie die Mautkreditierung
und -abrechung ermöglicht,
weitere Vorteile erzielt.
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Das
vorliegende System schafft somit ein Mehrkanal-Kommunikationssystem
zwischen dem Fahrzeugbenutzer, den fahrzeuginternen Untersystemen
und Komponenten und Datenquellen außerhalb des Fahrzeugs einschließlich, jedoch
nicht ausschließlich
den Reise-Alarm- und -Warn-Funksystemen sowie den Fahrzeugparkzugangs-,
Mauteintreibungs- und automatischen Straßenmautprüfungs- und eintreibungsstationen.
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Somit
umfasst die Erfindung ein integriertes Fahrzeugkommunikationssystem
für die
Verwendung an Bord eines Fahrzeugs, wobei das System miniaturisierte,
eingebaute Lese/Schreib-Transpondermittel, die Energie aus der Hochfrequenzabfrage als
Energiequelle für
den jeweiligen Lese/Schreib-Transponderbetrieb ac kumulieren können und
dadurch eine Fahrzeugfunktion versehen; eine Abfrageeinheit an Bord
des Fahrzeugs, die Signale von den Transpondermitteln abfragen und
empfangen; Mittel, die in Reaktion auf eine Abfrageoperation der
Abfrageeinheit eine HF-Kommunikation zwischen der Abfrageeinheit
und den Transpondermitteln für
den Lese/Schreib-Responderoperation durch die Transpondermittel
herstellen; und Mittel, die auf die Abfrageeinheit ansprechen, um
in Reaktion auf eine solche Abfrage bordinterne Funktionen auszuführen, enthält.
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Aus
der obigen Erläuterung
geht hervor, dass die mehreren Aufgaben der Erfindung gelöst und weitere
Vorteile erzielt worden sind.