DE69532935T2

DE69532935T2 - Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem

Info

Publication number: DE69532935T2
Application number: DE69532935T
Authority: DE
Inventors: Joseph H. Schürmann
Original assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Current assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: EP0667597A3; DE69532935D1; JPH08126063A; EP0667597B1; KR950033520A; EP0667597A2; US5552789A

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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.
2. Verwandte Technik
"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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Speziell sollten in einem Fahrzeugkommunikationssystem Transponder des US-Patents Nr. 5.053.774 an Schuermann u. a. für diese Zwecke verwendet werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 definiert.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kurz gesagt umfasst ein integriertes Fahrzeugkommunikationssystem für die Verwendung an Bord eines Fahrzeugs die Merkmale aus dem Anspruch 1.
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.
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.
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.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
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.
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.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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.
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.
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 ... 20_n 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.
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.
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.
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.
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.
Die Transpondergruppe wie etwa jene, die mit 20₁ ... 20_n 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.
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 ...20_n , die in sukzessive wiederholten Abfrage-Lesezyklen oder Abfrage-Lese/Schreibzyklen abgefragt werden, mit mehreren Schleifenantennen 14₁ ...14_n verbunden. Die erste solche Schleifenantenne 14₁ befindet sich in der Nähe eines Transponders 20₁ usw.
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.
Die Transponder 20₁ ...20_n 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.
Wie in 2 gezeigt ist, kann ein solcher Transponder, wie er typisch als 20_x gezeigt ist, mit einer typischen Rad-Baueinheit 21_x , etwa an einer Bremskomponente, zur Kommunikation über eine entsprechende Antenne, wie sie durch die Antenne 14_x 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 20_x vom Reifen getragen sein, wobei die Antenne 14x am Umfang, etwa am Reifenlaufstreifen, getragen ist, wobei es eine zugehörige Gegenantenne 14_x' gibt, die mit der Antenne 14_x gekoppelt ist, um durch das erfasste Vorhandensein oder Fehlen des Transponders 20_x 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 ...20_n 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.
Ungeachtet der Anzahl von solchen Transpondern legitimieren die in jedem Transponder codierten oder gespeicherten Daten lediglich den jeweiligen Transponder gegenüber dem Controller 10.
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.
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 20_n , 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.
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.
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.
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.
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 20_n 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.
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.
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.
Der oben angegebene Abfrageimpuls-/Lesezyklusablauf ist exemplarisch, jedoch kann aus Energiespargründen die Abfrage der verschiedenen Transponder 20₁ ...20_n , 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Aus der obigen Erläuterung geht hervor, dass die mehreren Aufgaben der Erfindung gelöst und weitere Vorteile erzielt worden sind.

Claims

Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem zur bordinternen Verwendung in einem Fahrzeug, wobei das System umfasst: miniaturisierte, eingebaute Transpondermittel (20₁ ,..., 20_n , 30) an Bord des Fahrzeugs, die Hochfrequenzabfrageenergie für den jeweiligen Transponderbetrieb nutzen und einer Fahrzeugfunktion zugeordnet sind; Abfragemittel (10) an Bord des Fahrzeugs, die Signale von den Transpondermitteln (20₁ ,..., 20_n , 30) abfragen und empfangen; Mittel (12, 14₁ ,..., 14_n , 26, 28), die in Reaktion auf eine Abfrageoperation der Abfragemittel (10) eine HF-Kommunikation zwischen den Abfragemitteln (10) und den Transpondermitteln (20₁ ,..., 20_n , 30) herstellen; und Mittel (34a, 34b), die auf die Abfragemittel (10) ansprechen, um in Reaktion auf eine solche Abfrage bordinterne Funktionen auszuführen.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem der Transponder (20₁ ,..., 20_n , 30) ferner Mittel enthält, die die Hochfrequenzenergie als eine Energiequelle akkumulieren.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner mit einem Schlüssel-Transponder (22), der von einer Fahrzeugbedienungsperson verwendet wird und einen herkömmlichen Fahrzeugschlüssel für die Fahrzeugzugangssteuerung ersetzt oder ergänzt, wobei die Mittel (26) für die Schaffung einer HF-Kommunikation eine Kommunikation zwischen den Abfragemitteln (10) und dem Schlüssel-Transponder (22) herstellen, um den Schlüssel-Transponder (22) abzufragen, wenn die Fahrzeugbedienungsperson sich mit dem Schlüssel-Transponder (22) dem Fahrzeug annähert, und wobei die Mittel (34b), die auf die Abfrageeinheit ansprechen, den Fahrzeugzugang nur erlauben, wenn der Schlüssel-Transponder (22) einen solchen Zugang autorisiert.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 3, bei dem der Schlüssel-Transponder (22) auch als Medium dient, das für einen Zugang zu Räumlichkeiten, der von einem Zugang zu Fahrzeugen verschieden ist, verwendet wird.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem die Mittel (34b), die auf die Abfragemittel (10) ansprechen, zusätzlich zum Gestatten des Fahrzeugzugangs, falls der Schlüssel-Transponder (22) einen solchen Zugang autorisiert, Fahrzeuginitialisierungsfunktionen wie etwa die Zündung und die Sitz- und Sicherheitsgurt-Einstellung auswählen und ausführen, falls der Schlüssel-Transponder (22) einen solchen Zugang autorisiert.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Schlüssel-Transponder (22) wirtschaftliche Transaktionen mit einer Anlage außerhalb des Fahrzeugs ermöglicht.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Schlüssel-Transponder (22) Sicherheitswarnfunktionen an das Fahrzeug senden kann.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Transpondermittel (20₁ ,..., 20_n , 30) und die Mittel (14₁ , ..., 14_n , 26, 28), die eine HF-Kommunikation herstellen, so beschaffen sind, dass sie Transaktionen mit einer Anlage außerhalb des Fahrzeugs ermöglichen.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem die Transaktionen mit einer Anlage außerhalb des Fahrzeugs einer Maut-Autorisierung dienen.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem die Transaktionen mit einer Anlage außerhalb des Fahrzeugs einer Zugangsberechtigung zu Räumlichkeiten dienen.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem die Transpondermittel (20₁ ,..., 20_n , 30) von einer externen Datenquelle lesen können.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Transpondermittel eine Kommunikation mit den Abfragemitteln (10) herstellen, die angibt, dass ein Teil oder eine Komponente des Fahrzeugs vorhanden ist.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Transpondermittel von einer bordinternen Datenquelle, die den Fahrzeugzustand repräsentiert, lesen können.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 13, bei dem der Zustand die Temperatur ist.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Transponder (20₁ ,..., 20_n , 30) von den Abfragemitteln (10) gelesen und beschrieben werden kann.
Integriertes Fahrzeugkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Transponder (20₁ ,..., 20_n ) in einer Nur-Schreib-Betriebsart betrieben wird, so dass die Abfragemittel (10) aus den Transpondermitteln (20₁ ,.., 20_n ) lesen, jedoch nicht in sie schreiben.