WO2022012787A1 - Drahtlose mobile motorstartvorrichtung - Google Patents

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WO2022012787A1
WO2022012787A1 PCT/EP2021/056177 EP2021056177W WO2022012787A1 WO 2022012787 A1 WO2022012787 A1 WO 2022012787A1 EP 2021056177 W EP2021056177 W EP 2021056177W WO 2022012787 A1 WO2022012787 A1 WO 2022012787A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
engine starting
starting device
engine
wireless mobile
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/056177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Becher
Fabian Furtwängler
Ahmed Hafsi
Original Assignee
Marquardt Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Marquardt Gmbh filed Critical Marquardt Gmbh
Publication of WO2022012787A1 publication Critical patent/WO2022012787A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/40—Features of the power supply for the anti-theft system, e.g. anti-theft batteries, back-up power supply or means to save battery power
    • B60R25/406—Power supply in the remote key

Definitions

  • the present invention relates to a wireless mobile engine starting device of a vehicle and a method for starting a vehicle engine using such a mobile engine starting device.
  • immobilizers systems for securing a vehicle against an unauthorized engine start are known in particular from the prior art.
  • immobilizer systems immobilisers
  • Such devices have an immobilizer device, which has both an immobilizer control unit and an associated immobilizer code reader.
  • an ignition key is inserted into an ignition switch and engine start is requested by turning the key, a code set in the key is checked.
  • This code can be stored in a passive transponder in the ignition key, for example.
  • the code is usually generated by a coil in the ignition lock sending data to the transponder in the ignition key, which converts this into a code in arithmetic operations and this code back, via the coil to the
  • Immobilizer control device is supplied. After successfully checking the code, the vehicle can be started because the immobilizer control unit sends a corresponding release to the vehicle control.
  • An alternative design of such an immobilizer system is known from EP 0926 022 A1.
  • DE 10 2011 117 978 A1 discloses a locking system for access and/or driving authorization in a motor vehicle in the form of a keyless entry/go functionality.
  • the locking system comprises a first device that has at least two states and is designed as a control device, such as a control device for unlocking and/or locking the car doors, the ignition lock, the steering wheel lock, for releasing and/or locking the immobilizer, the engine control unit or the like. and an associated second device in the form of an electronic key, an ID transmitter, a chip card or the like.
  • the two For their intended operation, devices have transmitters and/or receivers for electromagnetic signals in particular. In particular, at least one of the signals transmitted between the second device and the first device is a coded operating signal for authentication.
  • DE 102007027095 A1 relates to a very similar solution in which two transmitter/receiver devices are provided. However, the energy supply, the required installation space and the functionality are inadequately solved in the two aforementioned devices.
  • a control system for a motor vehicle is known from DE 10 2004 007 721 A9.
  • the control system includes a first device for performing at least one control function in the motor vehicle and at least one control unit for performing a further function in the motor vehicle.
  • the first device and the control device are arranged together for the transmission of signals in a vehicle electrical system.
  • DE 102005 017 458 A1 discloses a method for operating a locking system, in particular for access and/or driving authorization in a motor vehicle in the manner of a keyless entry/go functionality.
  • the locking system comprises a first device that has at least two states and is designed as a control device, such as a control device for unlocking and/or locking the car doors, the ignition lock, the steering wheel lock, for releasing and/or locking the immobilizer, the engine control unit or the like, and an associated second device in the form of an electronic key, an ID transmitter, a chip card or the like.
  • Signals are transmitted between the two devices for their intended operation.
  • At least one of the transmitted signals can be a coded operating signal for authentication of the second device, so that after a positive evaluation of the transmitted operating signal with an authorized second device direction a change in the state of the first device is effected.
  • the radio key in the form of a wireless electronic key enables the doors to be opened, while in the so-called keyless-go equipment variant this also simultaneously releases the authorization to start the engine, so that the engine of the means of transport can be started without a key.
  • the radio key can also be designed as a credit card, so that the door can be opened immediately when the door handles are touched.
  • DE 34 36 761 A discloses a locking system for a motor vehicle which consists of an operating key, an operating key holder and connecting lines to an associated operating unit. In closing time! are an operating signal transmitter with an operating signal encoder and an operating signal receiver in the operating key holder
  • Operating signal decoder arranged. Is the closing time! introduced into the operating key receptacle, a coded operating signal can be transmitted from the operating signal transmitter to the operating signal receiver. If this operating signal is successfully decoded in the operating signal decoder, the operating unit is started up.
  • Such systems require a contact or an interface connection in the operating key holder and require a specific geometric shape adapted to the operating key holder or vice versa.
  • Such systems known from the prior art are also large in terms of installation space and are therefore unwieldy for a user.
  • the invention deals with the problem of providing a space-optimized, universally usable mobile starter device which does not have the said disadvantages known from the prior art.
  • the invention solves this problem with a mobile engine starting device having the features of claim 1.
  • a basic idea of the invention is that already by saving an internal energy storage such.
  • B. an integrated battery a space optimization of about 20% - 30% can be realized compared to a conventional solution with integrated energy storage.
  • the solution is overlaid with the concept of a specific data communication, so that the vehicle key is only energetically activated when the vehicle key is in a predefined location, i.e. in the immediate reception area, preferably in the reception area for the near-field transmission of electromagnetic energy in the vehicle and it is only then that data communication between the components involved is made possible or set up.
  • a wireless mobile engine starting device for activating the engine of a vehicle, with a component carrier in or on which a transceiver unit is provided for sending and receiving data from and to a transceiver unit in the vehicle, the latter transceiver Unit is connected to an in-vehicle motor starter device, wherein the component carrier further comprises a receiving device for receiving wireless or contactless transmitted electromagnetic energy or electromagnetic waves for generating electrical energy by means of a power generation unit.
  • a receiving device for receiving wireless or contactless transmitted electromagnetic energy or electromagnetic waves for generating electrical energy by means of a power generation unit.
  • Such a unit is equipped with means for coupling in electromagnetic waves and converting them into electrical energy or voltage. The energy generated in this way can then be supplied to an authentication device which is also configured in the engine starting device.
  • the authentication device is in turn configured with means to communicate with an on-board authorization module via a communication channel, the power supply of the authentication device being powered exclusively by the internal power generation unit, at least during the period of time; when the wireless mobile engine starting device is located in an area with a predetermined field strength generated by an on-board electromagnetic wave transmitter.
  • the transmitter for generating electromagnetic waves is arranged at a specific place in the vehicle, so that a specific field with a desired electrical and magnetic field strength is generated.
  • the transmitter (transmitter) for transmitting electromagnetic waves can be located in the vehicle's steering wheel and/or in a gear knob of the vehicle. It is particularly advantageous if the mobile engine starting device (ie the vehicle starting key) is on the hand of a vehicle user, preferably in a ring on a finger or a piece of jewelery on the hand.
  • the receiver for receiving the energy from the mobile engine starting device is in the electromagnetic field with sufficient field strength (if the transmitter is designed accordingly) and electrical energy is then generated. Once the vehicle has been started, further authentication is no longer necessary and it no longer matters where the mobile engine starting device is located while the vehicle is being steered and driven.
  • the transponder picks up a signal received from the vehicle or the authentication device and automatically answers and/or forwards it.
  • an authorization code is transmitted from the transceiver to the authorization module and this is designed to activate and/or enable the engine start function by means of an actuator, a button, a start button, a switch or a means for starting the engine that a vehicle user can only start the engine after activation and/or activation.
  • a further preferred measure provides that the communication channel for data transmission also represents the channel for transmission of the electromagnetic waves to the receiving device at the same time.
  • a communication interface is provided on both sides (ie on the vehicle side and on the side of the engine starting device).
  • a superimposed signal would also be conceivable.
  • another aspect of the present invention relates to a system architecture comprising such a wireless mobile engine starting device and a communication and control device that is internal to the vehicle or intended for vehicle integration, the communication and control device having a transmitter (e.g.
  • a transmitter comprising an oscillator) for transmitting electromagnetic waves, a transceiver for wireless data communication of data with the mobile engine starting device and an authorization module which evaluates an authorization code received from the engine starting device in order to activate or enable or block an engine start function depending on the authorization check .
  • an authorization module which evaluates an authorization code received from the engine starting device in order to activate or enable or block an engine start function depending on the authorization check .
  • a vehicle user has e.g. If, for example, the engine starter is integrated into a ring on the hand or a bracelet, after entering the vehicle, after electromagnetic activation and supply of the engine starter with electrically coupled energy, communication is established automatically and authorization is carried out when the appropriate authorization code is received and thereafter the vehicle user can simply drive the vehicle by pressing e.g. B. the start-stop button.
  • the electromagnetic field is only activated after the start request has been displayed using the start/stop button.
  • the authorization module for the authorization check of a received Authorization code automatically connects to the wireless mobile engine starter as soon as the engine starter is within a defined reception range and/or distance from the transmitter for transmitting electromagnetic waves. This can be the case, for example, when gripping the steering wheel, as described above, if a transmitter of electromagnetic waves is integrated in the steering wheel.
  • a further aspect of the present invention relates to a method for starting an engine of a correspondingly equipped vehicle using a system architecture with the following steps: a. Arranging or bringing the mobile engine starting device in the defined reception area and/or distance from the transmitter
  • Vehicle used for energy transmission b. Generating electrical energy for the authentication device using the electromagnetic waves received from the transmitter with the energy generation unit in the motor starter device, whereby the authentication device is brought into an active state in which it activates communication with the transceiver integrated in the mobile motor starter device and data sends to the vehicle-integrated communication and control unit; c. Transmission of an authorization code from the authentication device to the authorization module, which carries out an authorization check and, depending on this, activates or unlocks an engine start function, so that a user can start the engine.
  • Fig. 1 is a schematic view of a system architecture according to the invention comprising a mobile engine starting device and
  • FIG. 2 shows a schematic view of an alternative embodiment of a system architecture according to the invention comprising a mobile engine starting device.
  • FIGS. 1 and 2 each show a wireless mobile engine starting device 1 for activating the engine of a vehicle 9, which is only shown schematically.
  • the respective engine starting device 1 has a component carrier.
  • the component carrier can be a housing, a chip card, a ring, a piece of jewelery or the like.
  • This component carrier contains the transceiver unit 5, which is designed to send and receive data from and to a transceiver unit 10, which is mounted in the vehicle 9. This is connected to an in-vehicle engine starting device M so that it can be activated.
  • the component carrier B also includes a receiving device 4 for receiving wirelessly transmitted electromagnetic energy 7 z. B. electromagnetic waves for generating electrical energy in the engine starting device M.
  • the engine starting device M has an integrated energy generation unit 7a.
  • This can be a receiving coil into which the electromagnetic wave is coupled and a voltage pulse is induced.
  • an authentication device 8 is provided in the engine starting device M.
  • FIG. This can communicate with an authorization module 8 in the vehicle, specifically via a wireless communication channel Ka provided specifically for this purpose.
  • the authentication device 8 is supplied with energy exclusively from the internal energy generation unit 7s.
  • the wireless mobile engine starting device 1 must be in an area with a predetermined field strength generated by the transmitter 11 integrated in the vehicle. It is particularly advantageous if the change in field strength changes according to a predetermined pattern, which can also be encoded.
  • the system architecture can be designed in such a way that the vehicle-side components for data communication are at least partially or completely combined in a communication and control unit, with the communication and control unit using transmitter 11 for this purpose Transmission of electromagnetic waves, the T ransceiver 10 for wireless data communication of data with the mobile engine starting device 1 and the authorization module 14, which evaluates an authorization code received from the engine starting device 1 in order to activate or unlock an engine start function depending on this.
  • the arrows between the respective transceivers and the receiving units and the authorization module 14 on the one hand and that of the authentication device 8 on the other hand represent communication paths which can be implemented using conventional data transmission means.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) zum Aktivieren des Motors eines Fahrzeugs (9) mit einem Bauteilträger (B) in der eine Transceiver-Einheit (5) zum Senden- und Empfangen von Daten von und zu einer Transceiver-Einheit (10) im Fahrzeug (9), die mit einer fahrzeuginternen Motorstartvorrichtung (M) verbunden ist, angeordnet ist, wobei der Bauteilträger ferner eine Empfangseinrichtung (4) zum Empfang drahtlos übertragener elektromagnetischer Energie (7) oder elektromagnetischer Wellen (7) zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels einer Energieerzeugungseinheit (7a) aufweist, sowie eine Authentifizierungseinrichtung (8), die ausgebildet ist, mit einem fahrzeugintegrierten Autorisierungsmodul (8) über einen Kommunikationskanal (Ka) zu kommunizieren, wobei die Energieversorgung der Authentifizierungseinrichtung (8) ausschließlich von der internen Energieerzeugungseinheit (7a) mit Energie versorgt wird, zumindest dann, wenn sich die drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) in einem Bereich mit einer vorbestimmten Feldstärke, erzeugt von einem fahrzeugintegrierten Sender (11) elektromagnetscher Wellen befindet.

Description

Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine drahtlose mobile Motorstartvorrichtung eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Starten eines Fahrzeugmotors mittels einer solchen mobilen Motorstartvorrichtung.
Im Stand der Technik sind insbesondere Systems zur Sicherung eines Fahrzeuges gegen einen unautorisierten Motorstart bekannt. In der Fahrzeug technik sind sogenannte Immobilizer-Systeme (Wegfahrsperren) bekannt, die einen Schutz von Fahrzeugen gegen einen unerlaubten Motorstart gewähren sollen. Beispielsweise offenbart das Dokument EP 2045 151 B1 ein entspre- chendes System. Derartige Geräte weisen eine Immobilizer-Einrichtung auf, die sowohl ein Immobilizer-Steuergerät sowie einen zugeordneten Immobilizer-Codeleser aufweist. Wenn ein Zündschlüssel in ein Zünd- schlosseingeführt wird und durch Schlüsseldrehung der Motorstart angefor- dert wird, erfolgt eine Prüfung eines in dem Schlüssel eingebrachten Codes. Dieser Code kann beispielsweise in einem passiven Transponder im Zündschlüssel gespeichert sein. Der Code wird üblicherweise generiert, indem durch ein eim Zündschloss eingebrachte Spule Daten an den Transponder im Zündschlüssel gesendet werden, die dieser in Rechenoperationen in ei- nen Code verwandelt und dieser Code zurück, über die Spule an die
Immobilizer-Steuereinrichtung geliefert wird. Nach erfolgreicher Überprüfung des Codes kann das Fahrzeug gestartet werden, da das Immobilizer- Steuergerät eine entsprechende Freigabe an die Fahrzeugsteuerung sendet. Eine alternative Gestaltung eines derartigen Immobilizer-Systems ist aus der EP 0926 022 A1 bekannt.
Solche Systeme beschäftigen sich aber im Wesentlichen mit dem unbefugten Motorstart und nicht mit der grundsätzlichen Frage, wie man einen Motor kontaktlos, eben ohne Einführen einer Startvorrichtung in eine Schlüssel- buchse am Fahrzeug starten kann.
Aus der DE 10 2011 117 978 A1 ist ein Schließsystem für die Zugangsund/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer KeylessEntry/Go-Funktionalität offenbart. Das Schließsystem umfasst eine wenigstens zwei Zustände besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung, wie eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses, der Lenkradverriegelung, zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre, des Motorsteuergeräts o. dgl. , und eine zugehörige, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID- Gebers, einer Chipkarte o. dgl. ausgebildete zweite Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Sender und/oder Empfänger für insbesondere elektromagnetische Signale. Insbesondere handelt es sich bei wenigstens einem der zwischen der zweiten Einrichtung und der ersten Einrichtung übertragenen Signale um ein codiertes Betriebssignal zur Authentifikation. Die DE 102007027095 A1 betrifft ein ganz ähnliche Lösung bei der zwei Sende/Empfängereinrichtungen vorgesehen sind. Die Energieversorgung, der benötigte Bauraum und die Funktionalität sind bei den beiden vorgenannten Einrichtungen aber unzureichend gelöst.
Aus der DE 10 2004 007 721 A9 ist ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Das Steuerungssystem umfasst eine erste Einrichtung zur Ausübung wenigstens einer Steuerfunktion im Kraftfahrzeug sowie wenigstens ein Steuergerät zur Ausübung einer weiteren Funktion im Kraftfahrzeug. Die erste Einrichtung sowie das Steuergerät sind miteinander zur Übertragung von Signalen in einem Bordnetz angeordnet. Aus der DE 102005 017 458 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Schließsystems, insbesondere für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug in der Art einer Keyless-Entry/Go-Funktionalität bekannt. Das Schließsystem um- fasst eine wenigstens zwei Zustände besitzende, als Steuereinrichtung ausgebildete erste Einrichtung, wie eine Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses, der Lenkradverriegelung, zur Freigabe und/oder Sperrung der Wegfahrsperre, des Motorsteuergeräts oder dergleichen, und eine zugehörige, in der Art eines elektronischen Schlüssels, eines ID-Gebers, einer Chipkarte oder dergleichen ausgebildete zweite Einrichtung. Zwischen den beiden Einrichtungen werden zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Signale übertragen. Bei wenigstens einem der übertragenen Signale kann es sich um ein codiertes Betriebssignal zur Authentifikation der zweiten Einrichtung handeln, so dass nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals bei berechtigter zweiter Ein- richtung eine Änderung des Zustandes der ersten Einrichtung bewirkt wird. Weiter wird in der zweiten Einrichtung die Feldstärke für wenigstens zwei orthogonal aufeinander stehende Komponenten eines von der ersten Einrichtung übertragenen Bereichsabgrenzungssignais gemessen. In der zweiten Einrichtung wird anhand der gemessenen Feldstärken der Standort der zweiten Einrichtung in Bezug auf die erste Einrichtung in der Art eines Bereichs ermittelt. In einer ersten Version ermöglicht der Funkschlüssel in Form eines drahtlosen elektronischen Schlüssels das Öffnen der Türen, während dieser bei der sogenannten Keyless-Go-Ausstattungsvariante auch gleichzeitig die Startberechtigung für den Motorstart freigibt, so dass der Motor des Verkehrsmittels ohne Schlüssel gestartet werden kann. Bei dieser Keyless-Go- Ausstattungsvariante kann der Funkschlüssel auch als Scheckkarte ausgeführt werden, sodass sich bei Berühren der Türgriffe die Tür sofort öffnen lässt.
Solche im Stand der Technik bekannten Einrichtungen sind aber vom Bauraum vergleichsweise groß, weil diese insbesondere über einen integrierten Energiespeicher verfügen. Ähnliche Einrichtungen sind als Fahrzeug-Schließsysteme bekannt. Aus der DE 34 36 761 A ist ein Schließsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, das aus einem Betriebsschlüssel, einer Betriebsschlüsselaufnahme und Verbindungsleitungen zu einem zugehörigen Betriebsaggregat besteht. Im Betriebsschlüsse! sind ein Betriebssignalsender mit Betriebssignalcodierer und in der Betriebsschlüsselaufnahme ein Betriebssignalempfänger mit
Betriebssignaldecodierer angeordnet. Ist der Betriebsschlüsse! in die Betriebsschlüsselaufnahme eingeführt, so ist ein codiertes Betriebssignal vom Betriebssignalsender auf den Betriebssignalempfänger übertragbar. Bei erfolgreicher Decodierung dieses Betriebssignals im Betriebssignaldecodierer wird die Inbetriebnahme des Betriebsaggregats vorgenommen. Solche Systeme benötigen einen Kontakt bzw. eine Schnittstellenanbindung in der Betriebsschlüsselaufnahme und verlangen dazu eine bestimmte geometrische Form angepasst auf Betriebsschlüsselaufnahme bzw. umgekehrt. Solche aus dem Stand der Technik bekannten Systeme sind ebenfalls vom Bauraum groß und daher für einen Benutzer unhandlich.
Vor diesem technischen Hintergrund befasst sich die Erfindung mit dem Problem, eine bauraumoptimierte, universell verwendbare mobile Startein- richtung bereit zu stellen, welche die besagten aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist.
Die Erfindung löst dieses Problem mit einer mobilen Motorstartvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Bevor die Erfindung näher beschrieben wird, werden zum besseren Verständnis der Erfindung einige Begriffe und die verwendete Terminologie erläutert. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass bereits durch die Einsparung eines internen Energiespeichers, wie z. B. einer integrierten Batterie, eine Bauraumoptimierung von ca. 20% - 30% gegenüber einer herkömmlichen Lösung mit integriertem Energiespeicher realisiert werden kann. Ergänzend wird die Lösung mit dem Konzept einer spezifischen Datenkommu- nikation überlagert, so dass eine energetische Aktivierung des Fahrzeugschlüssels erst dann stattfindet, wenn sich der Fahrzeugschlüssel an einem vordefinierten Ort, d. h. im unmittelbaren Empfangsbereich, vorzugsweise im Empfangsbereich zur Nahfeldübertragung von elektromagnetischer Energie im Fahrzeug befindet und auch erst dann eine Datenkommunikation zwi- sehen den beteiligten Komponenten ermöglicht bzw. aufgebaut wird. Eine solche Architektur gewährleistet eine zusätzliche Sicherheit bei der Autorisie- rung, da dann der Fahrzeugschlüssel eine Art „intelligente“ mobile Motorstartvorrichtung zum Aktivieren des Motors darstellt. Erfindungsgemäß ist daher eine drahtlose mobile Motorstartvorrichtung zum Aktivieren des Motors eines Fahrzeugs vorgesehen, mit einem Bauteilträger, in oder an dem eine Transceiver-Einheit zum Senden- und Empfangen von Daten von und zu einer Transceiver-Einheit im Fahrzeug vorgesehen ist, wobei letztgenannte Transceiver-Einheit mit einer fahrzeuginternen Motorstart- einrichtung verbunden ist, wobei der Bauteilträger ferner eine Empfangseinrichtung zum Empfang drahtlos bzw. kontaktlos übertragener elektromagnetischer Energie oder elektromagnetischer Wellen zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels einer Energieerzeugungseinheit aufweist. Eine solche Einheit ist mit Mitteln ausgestattet, um elektromagnetische Wellen einzukoppeln und diese in elektrische Energie bzw. Spannung zu verwandeln. Die so erzeugte Energie kann dann einer ebenfalls in der Motorstartvorrichtung ausgebildeten Authentifizierungseinrichtung zugeführt werden.
Die Authentifizierungseinrichtung ist wiederum mit Mitteln ausgebiidet, um mit einem fahrzeugintegrierten Autorisierungsmodul über einen Kommunikationskanal zu kommunizieren, wobei die Energieversorgung der Authentifizierungseinrichtung ausschließlich von der internen Energieerzeugungseinheit mit Energie versorgt wird, zumindest während der Zeitspanne; wenn sich die drahtlose mobile Motorstartvorrichtung in einem Bereich mit einer vorbe- stimmten Feldstärke, erzeugt von einem fahrzeugintegrierten Sender elektromagnetscher Wellen befindet.
Füerzu ist der Sender zur Erzeugung elektromagnetscher Wellen an einem spezifischen Platz im Fahrzeug angeordnet, so dass in dessen unmittelbarer Umgebung ein spezifisches Feld mit einer gewünschten elektrischen und magnetischen Feldstärke erzeugt wird. So kann sich der Sender (Transmitter) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen im Lenkrad des Fahrzeugs und/oder in einem Schaltknauf des Fahrzeugs befindet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die mobile Motorstartvorrichtung (sprich der Fahrzeugstart- schlüssel) dabei an der Hand eines Fahrzeugnutzers befindet, vorzugsweise in einem Ring an einem Finger oder einem Schmuckstück an der Hand.
Greift der Fahrzeugnutzer dann an das Lenkrad oder den Schaltknauf eines Schalthebels, so befindet sich der Empfänger zum Empfang der Energie der mobilen Motorstartvorrichtung im elektromagnetischen Feld mit ausreichender Feldstärke (bei entsprechender Auslegung des Senders) und wird elektrische Energie dann erzeugt. Wurde das Fahrzeug einmal gestartet, so ist eine weitere Authentifizierung nicht mehr notwendig und kommt es während dem Lenken und Fahren mit dem Fahrzeug dann nicht mehr darauf an, wo sich die mobile Motorstartvorrichtung befindet.
Weiter vorteilhaft ist es daher, wenn der Transponder ein vom Fahrzeug oder der Authentifizierungseinrichtung empfangenes Signal aufnimmt und automatisch beantwortet und/oder weiterleitet.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn ein Berechtigungscode vom Transceiver an das Autorisierungsmodul übertragen wird und dieses ausgebildet ist, die Motorstartfunktion mittels eines Aktuator, eines Taster, eines Startknopf, eines Schalter oder eines Mittels zum Starten des Motors zu aktivieren und/oder freizuschalten, so dass ein Fahrzeugnutzer erst nach dem Aktivieren und/oder Freischalten den Motor starten kann.
Eine weitere bevorzugte Maßnahme sieht vor, dass der Kommunikationskanal zur Datenübertragung auch gleichzeitig den Kanal zur Übertragung der elektromagnetischen Wellen zur Empfangseinrichtung darstellt. Hierzu kann beidseitig (d.h. fahrzeugseitig und auf der Seite der Motorstartvorrichtung) je eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist. Denkbar wäre auch ein überlagertes Signal. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neben der mobilen Motorstartvorrichtung eine Systemarchitektur umfassend eine solche drahtlose mobile Motorstartvorrichtung sowie ein fahrzeuginternes oder für die Fahrzeugintegration bestimmtes Kommunikations- und Steuergerät, wobei das Kommunikations- und Steuergerät einen Sender (z. B. einen Sender um- fassend einen Oszillator) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen, einen Transceiver zur drahtlosen Datenkommunikation von Daten mit der mobilen Motorstartvorrichtung und ein Autorisierungsmodul aufweist, welches einen von der Motorstartvorrichtung empfangenen Berechtigungscode auswertet, um abhängig von der Berechtigungsprüfung eine Motorstartfunktion zu akti- vieren oder freizuschalten bzw. zu blocken. Somit kann automatisiert die Aktivierung eines Start/Stop-Tasters im Fahrzeug gewährleistet werden.
Hat ein Fahrzeugnutzer z. B. die Motorstartvorrichtung in einem Ring an der Hand oder einem Armband integriert, so wird nach dem Betreten des Fahr- zeugs automatisch nach elektromagnetischer Aktivierung und Versorgung der Motorstartvorrichtung mit elektrisch eingekoppelter Energie eine Kommunikation aufgebaut und die Autorisierung vorgenommen, wenn der passende Berechtigungscode empfangen wird und danach kann der Fahrzeugnutzer einfach das Fahrzeug durch Betätigen z. B. des Start-Stop-Buttons starten. Um fahrzeugseitig Energie zu sparen, wird das elektromagnetische Feld erst nach dem Anzeigen des Startwunsches mittels Start/Stopp Taster aktiviert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass das Autorisierungsmodul zur Berechtigungsprüfung eines empfangenen Be- rechtigungscodes automatisch mit der drahtlosen mobilen Motorstartvorrichtung verbindet, sobald sich die Motorstartvorrichtung in einem definierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem Sender zum Übertragen elektromagnetscher Wellen befindet. Das kann zum Beispiel beim Greifen des Lenkrades, wie zuvor beschrieben, der Fall sein, wenn ein Sender elektromagnetischer Wellen im Lenkrad integriert ist. Auch hier kann vorgesehen sein, um fahrzeugseitig Energie zu sparen, dass das elektromagnetische Feld erst nach dem Anzeigen des Startwunsches mittels Start/Stopp Taster aktiviert wird.
Weiter bevorzugt ist eine Systemarchitektur bei der die Authentifizierungsein- richtung nur dann mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn sich die Motorstartvorrichtung in einem definierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem Sender zum Übertragen elektromagnetscher Wellen befindet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Motors eines entsprechend ausgestatteten Fahrzeugs mittels einer Systemarchitektur mit den folgenden Schritten: a. Anordnen oder Verbringen der mobilen Motorstartvorrichtung im de- finierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem Sender im
Fahrzeug, der der Energieübertragung dient; b. Erzeugen einer elektrischen Energie für die Authentifizierungseinrich- tung mittels der empfangenen elektromagnetischen Wellen vom Sender mit der Energieerzeugungseinheit in der Motorstartvorrich- tung, wodurch die Authentifizierungseinrichtung in einen aktiven Zustand gebracht wird in dem diese eine Kommunikation mit dem in der mobilen Motorstartvorrichtung integrierten Transceiver aktiviert und Daten an das fahrzeugintegriere Kommunikations- und Steuergerät sendet; c. Übertragen eines Berechtigungscodes von der Authentifizierungsein- richtung an das Autorisierungsmodul, welches eine Berechtigungsprüfung durchführt und abhängig davon eine Motorstartfunktion aktiviert oder freischaltet, so dass ein Benutzer den Motor starten kann.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigten:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Systemarchitektur umfassend eine mobile Motorstartvorrichtung und
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführung einer erfindungsgemäßen Systemarchitektur umfassend eine mobile Motorstartvorrichtung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figur 1 und 2 näher beschrieben.
In den Figuren 1 und 2 sind jeweils eine drahtlose mobile Motorstartvorrichtung 1 zum Aktivieren des Motors eines lediglich rein schematisch dargestell- ten Fahrzeugs 9 gezeigt.
Die jeweilige Motorstartvorrichtung 1 besitzt einen Bauteilträger. Der Bauteilträger kann ein Gehäuse, eine Chipkarte, ein Ring, ein Schmuckstück oder dergleichen sein. In diesem Bauteilträger befindet sich die Transceiver-Einheit 5, die ausgebildet ist zum Senden- und Empfangen von Daten von und zu einer Transceiver-Einheit 10, die im Fahrzeug 9 angebracht ist. Diese ist mit einer fahrzeuginternen Motorstartvorrichtung M verbunden, so dass diese aktiviert werden kann. Der Bauteilträger B umfasst ferner eine Empfangseinrichtung 4 zum Empfang drahtlos übertragener elektromagnetischer Energie 7 z. B. elektromagnetischer Wellen zur Erzeugung von elektrischer Energie in der Motorstartvorrichtung M.
Hierzu besitzt die Motorstartvorrichtung M eine integrierte Energieerzeugungseinheit 7a. Dies kann eine Empfangsspule sein, in die die elektromagnetische Welle eingekoppelt wird und ein Spannungsimpuls induziert wird. Ferner ist eine Authentifizierungseinrichtung 8 in der Motorstartvorrichtung M vorgesehen. Diese kann mit einem Autorisierungsmodul 8 im Fahrzeug kommunizieren und zwar über einen eigens dafür vorgesehenen drahtlosen Kommunikationskanal Ka. Die Energieversorgung der Authentifizierungseinrichtung 8 erfolgt ausschließlich von der internen Energieerzeugungseinheit 7s. Hierzu muss sich die drahtlose mobile Motorstartvorrichtung 1 in einem Bereich mit einer vorbestimmten Feldstärke, erzeugt von dem fahrzeugintegrierten Sender 11 befinden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Feldstärkeänderung nach einem vorgegeben Muster verändert, welches ebenfalls kodiert sein kann.
Die Systemarchitektur kann dabei so ausgelegt sein, dass die fahrzeugseitigen Komponenten zur Datenkommunikation zumindest teilweise oder vollständig in einem Kommunikations- und Steuergerät zusammengefasst sind, wobei das Kommunikations- und Steuergerät hierzu den Sender 11 zum Übertragen elektromagnetscher Wellen, den T ransceiver 10 zur drahtlosen Datenkommunikation von Daten mit der mobilen Motorstartvorrichtung 1 und das Autorisierungsmodul 14 aufweist, welches einen von der Motorstartvor- richtung 1 empfangenen Berechtigungscode auswertet, um abhängig davon eine Motorstartfunktion zu aktivieren oder freizuschalten.
Die Pfeile zwischen den jeweiligen Transceivern und den Empfangseinheiten sowie dem Autorisierungsmodul 14 einerseits bzw. der der Authentifizie- rungseinrichtung 8 andererseits stellen Kommunikationswege dar, welche mit herkömmlichen Datenübertragungsmitteln realisiert werden können.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Bezugszeichenliste
I Fahrzeugschlüssel
Ka Elektromagnetisches Feld 4 Empfangseinheit für drahtlose Energieübertragung
5 Sende- und Empfangseinheit (für drahtlose Kommunikation im Fahrzeugschlüssel)
6 Kommunikation zwischen Authentifizierungseinheit und Sende- und Empfangseinheit 7 Energieübertragung von Empfangseinheit für drahtlose Energieübertragung und Authentifizierungseinheit
8 Authentifizierungseinheit
9 Fahrzeug
10 Sende- und Empfangseinheit für drahtlose Kommunikation im Fahr- zeug
I I Sendeeinheit für drahtlose Energieübertragung
12 Kommunikation zwischen Autorisierungseinheit und Sende- und Empfangseinheit
13 Energieübertragung von Autorisierungseinheit und Sende- und Emp- fangseinheit
14 Autorisierungseinheit

Claims

Ansprüche
1. Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) zum Aktivieren des Motors eines Fahrzeugs (9) mit einem Bauteilträger (B) in der eine Transcei- ver-Einheit (5) zum Senden- und Empfangen von Daten von und zu einer Transceiver-Einheit (10) im Fahrzeug (9), die mit einer fahrzeuginternen Motorstartvorrichtung (M) verbunden ist, angeordnet ist, wobei der Bauteilträger ferner eine Empfangseinrichtung (4) zum Empfang drahtlos übertragener elektromagnetischer Energie (7) oder elektromagnetischer Wellen (7) zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels einer Energieerzeugungseinheit (7a) aufweist, sowie eine Authentifizierungseinrichtung (8), die ausgebildet ist, mit einem fahrzeugintegrierten Autorisierungsmodul (8) über einen Kommunikationskanal (Ka) zu kommunizieren, wobei die Energieversorgung der Au- thentifizierungseinrichtung (8) ausschließlich von der internen Energieerzeugungseinheit (7a) mit Energie versorgt wird, zumindest dann, wenn sich die drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) in einem Bereich mit einer vorbestimmten Feldstärke, erzeugt von einem fahrzeugintegrierten Sender (11) elektromagnetscher Wellen befindet.
2. Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Mittel oder einen Transponder aufweist, der ausgebildet ist, Authentifizierungsdaten mittels der Transceiver-Einheit (5) über den Kommunikationskanal (Ka) mit dem fahr- zeugintegrierten Autorisierungsmodul (8) automatisch auszutauschen, sobald sich die drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) im Sende/Empfangsbereich zu dem fahrzeuginternen Autorisierungsmodul (8) befindet.
3. Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder ein vom Fahrzeug (9) oder der Authentifizierungseinrichtung (8) empfangenes Signal aufnimmt und automatisch beantwortet und/oder weiterleitet.
4. Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berechtigungscode vom
Transceiver (5) an die Authentifizierungseinrichtung (8) übertragen wird und dieses ausgebildet ist, die Motorstartfunktion mittels eines Aktuator, eines Taster, eines Startknopf, eines Schalter oder eines Mittels zum Starten des Motors zu aktivieren und/oder freizuschalten, so dass ein Fahrzeugnutzer erst nach dem Aktivieren und/oder Freischalten den Motor starten kann.
5. Drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikati- onskanal (Ka) auch gleichzeitig der Kanal zur Übertragung der elektromagnetischen Wellen zur Empfangseinrichtung (4) darstellt.
6. Systemarchitektur umfassend eine drahtlose mobile Motorstartvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie ein fahr- zeuginternes oder für die Fahrzeugintegration bestimmtes Kommuni- kations- und Steuergerät, wobei Kommunikations- und Steuergerät (9a), einen Sender (11) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen, einen Transceiver (10) zur drahtlosen Datenkommunikation von Daten mit der mobilen Motorstartvorrichtung (1) und ein Autorisierungsmodul (14) aufweist, welches einen von der Motorstartvorrichtung (1) empfangenen Berechtigungscode auswertet, um abhängig davon eine Moto rstartfunktion zu aktivieren oder freizuschalten.
7. Systemarchitektur gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Authentifizierungseinrichtung (8) zur Berechtigungsprüfung eines empfangenen Berechtigungscodes automatisch mit der drahtlosen mobilen Motorstartvorrichtung (1) verbindet, sobald sich die Motorstartvorrichtung (1) in einem definierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem Sender (11) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen befindet.
8. Systemarchitektur gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kommunikations- und Steuergerät in einem Fahrzeug (9) befindet und mit einer über ein Aktivierungsmittel verbundene Motor-Start/Stop-Einrichtung verfügt.
9. Systemarchitektur gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sender (11) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen im Lenkrad des Fahrzeugs oder in einem Schaltknauf des Fahrzeugs befindet.
10. Systemarchitektur gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierungseinrichtung (8) nur dann mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn sich die Motorstartvorrichtung (1) in einem definierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem
Sender (11) zum Übertragen elektromagnetscher Wellen befindet.
11. Verfahren zum Starten eines Motors eines Fahrzeugs mittels einer Systemarchitektur gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10 mit den fol- genden Schritten: a. Anordnen der mobilen Motorstartvorrichtung (1) im definierten Empfangsbereich und/oder Abstand zu dem Sender (11) im Fahrzeug (9); b. Erzeugen einer elektrischen Energie für die Authentifizierungs- einrichtung (8) mittels der empfangenen elektromagnetischen Wellen vom Sender (11) mit der Energieerzeugungseinheit (7a), wodurch die Authentifizierungseinrichtung (8) in einen aktiven Zustand gebracht wird in dem diese eine Kommunikation mit dem in der mobilen Motorstartvorrichtung (1) integrierten Transceiver (5) aktiviert und Daten an das fahrzeugintegriere
Kommunikations- und Steuergerät sendet; c. Übertragen eines Berechtigungscodes von der Authentifizierungseinrichtung (8) an das Autorisierungsmodul (14), welches eine Berechtigungsprüfung durchführt und abhängig davon eine Motorstartfunktion aktiviert oder freischaltet, so dass ein Benutzer den Motor starten kann.
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