CN109996705A - 用于车辆的进入装置 - Google Patents

Abstract

用于车辆（FZ）的进入装置（ZV）具有车辆侧位置确定装置（PBE），用于确定移动识别发生器（IDG）相对于车辆的位置（POS1，POS2，POS3）。另外，所述进入装置（ZV）具有车辆侧控制装置（STE），用于向移动识别发生器（IDG）发射定位信号（LS1）以确定其位置。在这种情况下，车辆侧控制装置（STE）被配置为根据移动识别发生器相对于车辆的位置来控制定位信号的发射频率。以这种方式，车辆和识别信号发生器中的功率消耗能基于询问信号的发射的位置相关调整而得以降低，而不会不利地影响进入装置的可靠操作。

Description

用于车辆的进入装置

技术领域

本发明涉及用于车辆的进入装置和具有这种进入装置的车辆。还涉及用于操作用于车辆的进入装置的方法。

背景技术

为了防止未经授权进入车辆尤其是机动车辆，车辆中的现代进入授权系统或进入装置使用电子安全系统，其中，为了验证用户，在车辆的第一通信装置与用户的移动识别发射器例如钥匙或钥匙扣中的第二通信装置之间进行数据通信。在这种情况下，主动进入装置中的移动识别发射器将控制信号和识别码发送到车辆，例如作为移动识别发射器的用户按下适当的按钮的结果，之后，如果识别码正确，车辆被解锁或锁定。

在所谓的被动进入装置的情况下，首先，车辆的第一通信装置以预定的规则时间间隔发射具有特定场强的询问信号或定位信号，以便核实移动识别发射器是否位于车辆周围的接近范围。如果移动识别发射器正在接近车辆并且最终可以接收其询问信号，则它将响应询问信号的接收，以便启动验证过程以及能够确定移动识别发射器相对于车辆的位置。就验证而言，交换数据电报，其中移动识别发射器最终将其验证码发送给车辆。如果成功核实了验证码，那么直接位于车辆处的用户可以通过致动门把手来启动对应车门或所有车门的解锁。由于这不需要机械或电气识别发射器或由用户执行的钥匙的主动致动，因此这种类型的进入授权也称为被动进入授权核实，并且相应的进入授权系统被称为被动电子进入授权系统。

这种被动进入装置证明是不利的，为了定期核实移动识别发射器相对于车辆的位置，通常必须以短时间间隔，即以高速率发射询问信号或定位信号，以便确保被动进入装置的平稳运行。然而，这在用于发射询问信号或定位信号的车辆中以及在接收信号的处理期间和响应信号的发射期间的移动识别发射器中都产生高功率消耗。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种确保进入装置可靠操作的可能方式，同时使功耗最小化。

该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的配置是从属权利要求的主题。

在本文中，根据本发明的第一方面，提供了一种具有以下特征的用于车辆的进入装置。所述进入装置具有车辆侧位置确定装置，用于借助于定位信号确定移动识别发射器相对于车辆的位置。此外，所述进入装置具有车辆侧控制装置，用于向移动识别发射器发射定位信号以确定其位置，其中，车辆侧控制装置被配置为根据移动识别发射器相对于车辆的位置控制定位信号的发射频率。由于这个根据识别发射器相对于车辆的位置控制定位信号的发射频率，定位信号的发射不必以恒定的高速率发生，而是能够以依赖于情境的方式（依赖于位置的方式）进行操作。以这种方式，不仅在车辆中而且在识别发射器中都可以降低功耗，而不必接受关于进入装置的性能能力的任何损失。

根据本发明的一个改进方案，车辆侧控制装置可以配置成根据移动识别发射器和车辆之间的距离来控制定位信号的发射频率。特别地，车辆侧控制装置可以这样配置，识别发射器和车辆之间的距离越短，增加定位信号的发射频率，或者随着距离的增加而减小该发射频率。换句话说，在识别发射器靠近车辆的情况下，定位信号的发射频率将被增加，以便例如能够对用户或驾驶员的可能直接跟随的解锁请求作出反应，而在识别发射器远离车辆的情况下，仅需要低频率发射询问信号。

根据本发明的进一步改进，车辆侧控制装置被配置为根据移动识别发射器出现在特定位置或在特定位置处的时间来控制询问信号的发射频率。这意味着如果识别发射器出现在相同位置例如几秒或甚至几分钟，则可以假设例如它当前正被在阻止前进到车辆，例如，由于携带移动识别发射器的用户刚刚遇到另一个人，为了与所述人进行对话。为了避免使用不必要的大量功率来发射定位信号，移动识别发射器保持在同一位置的时间越长，车辆侧控制装置能够使定位信号发射频率减少得更多。以这种方式，在车辆侧和移动识别发射器侧都节省了功率。

根据进一步的改进，车辆侧控制装置被配置为根据移动识别发射器的位置的变化来控制定位信号的发射频率。这里可以想到的是，在实施位置的任何类型的改变时，只要检测到移动识别发射器的位置变化，车辆侧控制装置就从移动识别发射器的静止状态中的定位信号的最小发射频率切换到最大频率。还可以想到的是，车辆侧控制装置被配置为根据所确定的移动识别发射器的位置变化速度来控制定位信号的发射频率。这可能是合适的，特别是在位置变化与接近车辆相关的情况下，结果是，移动识别发射器在车辆的方向上接近的速度越高，定位信号的发射频率增加的程度更大。以这种方式，不仅可以在车辆中而且可以在识别发射器中降低功耗，而不必在进入装置本身的性能能力方面产生任何损失。

根据进入装置的进一步改进，车辆侧控制装置发射用于确定移动识别发射器的位置的定位信号，并从移动识别发射器接收响应信号，该响应信号包含一数值，该数值允许推断在移动识别发射器的位置处测量的定位信号的接收场强。这意味着利用这种确定位置的可能方式，以预定的（特别是相同的）强度发射多个定位信号，例如以预定的时间间隔，并且在移动识别发射器的位置处确定来自移动识别发射器的相应定位信号的强度值或RSSI（RSSI：接收信号强度指示）值，并且所确定的相应询问信号的强度值与响应信号一起被发送到车辆。定位信号在此可以是低频信号（例如，125kHz），并且相应的响应信号可以是高频信号（例如，433MHz）。还可以想到的是，根据蓝牙标准发射定位信号和响应信号。这种场强确定方法确保了确定移动识别发射器相对于车辆的位置的简单且可靠的可能方式。

根据进入装置的进一步改进，车辆侧控制装置基于传送时间测量来执行移动识别发射器的位置确定，例如通过测量从定位信号发射到响应信号到达的时间。特别地，车辆侧控制装置可以通过基于无线电的UWB（超宽带）传输来执行传送时间测量。这同样提供了确定位置的可靠的可行方式。

为了借助于UWB确定位置，车辆借助于相应合适的UWB天线发射UWB信号（短UWB脉冲），UWB信号由移动识别发射器接收并再次发送回车辆的UWB天线。因此，在车辆中通过车辆侧控制装置测量沿车辆或UWB天线到移动识别发射器之间的距离行进所需的传送时间，并且车辆侧位置确定装置因此可以基于其来确定车辆相对于移动识别发射器的位置或距离。

根据本发明的进一步改进，车辆侧控制装置还被配置为根据移动识别发射器相对于车辆的位置、移动识别发射器的位置变化和/或移动识别发射器出现在特定位置的时间，触发预定的车辆功能。这些车辆功能在这里可以是“欢迎照明”，其使得如果用户已经带着移动识别发射器接近车辆并且相对于车辆位于特定距离或更小的距离，则车辆的照明装置被激活。另外，可以存在所谓的“接近解锁”功能（当接近车辆时自动解锁），其中携带移动识别发射器或所述发射器之一的用户将在接近时自动解锁最近的门。最后，还可以想到这样的车辆功能包括所谓的“离开锁定”，在该“离开锁定”期间，如果用户与他的识别发射器移动离开车辆超过预定的距离，则车辆或其车门自动锁定。

根据进一步的改进，车辆侧控制装置可以被配置为验证移动识别发射器，并且在这方面，所述控制装置用于向移动识别发射器发射询问信号并从识别发射器接收识别码。如果由移动识别发射器发射的识别码对应于存储在车辆中或车辆侧控制装置中的识别码，则识别出移动识别发射器是正确的。这里可以想到的是，这种正确的识别被用于确保仅在先前已经检测到正确的移动识别发射器时才发生上述定位信号的发射或定位信号发射频率的调整。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据上述进入装置或其配置的车辆。

最后，根据第三方面，提供了一种用于操作用于车辆的进入装置的方法，具有以下步骤。由车辆发射定位信号以确定移动识别发射器的位置。进一步地，基于移动识别发射器对定位信号的响应来确定移动识别发射器的位置。最后，根据移动识别发射器相对于车辆的位置来调整定位信号的发射频率。这提供了一种减少进入装置的功耗的可能方式，而没有关于可靠功能的缺点。

根据该方法的一个改进方案，根据识别发射器存在于特定位置的时间来控制或调整定位信号的发射频率。

根据进一步的改进，根据移动识别发射器的位置的变化来控制或调整定位信号的发射频率。在这种情况下，定位信号的发射频率可以根据移动识别发射器改变其位置的速度来实现。

在适用于车辆和方法的情况下，进入装置的有利改进也被视为车辆和方法的有利配置，反之亦然。

附图说明

在下面的部分中，现在将参考附图更详细地解释本发明的示例性实施例。

其中：

图1示出了包括根据本发明一个实施例的进入装置的车辆的示意图;

图2示出了说明根据位置控制询问信号的发射的图;

图3示出了说明根据出现在一个位置处的时间控制询问信号的发射的图;

图4示出了说明根据位置变化的速度控制询问信号的发射的图。

具体实施方式

首先参考图1，其示出了根据本发明实施例的具有进入装置ZV的车辆FZ。这里的车辆FZ具有车门FZT，其可以通过中央锁定系统ZSS解锁或锁定。此外，车辆FZ包括进入装置ZV的车辆侧部件。首先，这是车辆侧控制装置STE，其被配置为将无线电信号发送到移动识别发射器IDG并从其接收响应信号。为此目的，车辆侧控制装置STE连接到车辆侧天线ANF，车辆侧天线ANF也可以具有多个部分天线。在这种情况下，控制装置STE可以经由天线ANF，向识别发射器IDG发射例如低频询问信号ANO，识别发射器IDG用响应信号AWO响应该询问信号ANO，该响应信号AWO包含识别发射器IDG的识别码CO。

除了刚刚提到的用于验证过程的信号之外，可以在车辆FZ和识别发射器IDG之间交换用于确定识别发射器IDG相对于车辆FZ的位置的其他信号。在这种情况下，控制装置STE可以经由天线ANF发射一个或多个低频定位信号LS1，在识别发射器的位置处测量该低频定位信号LS1的场强，并且该低频定位信号LS1以场强值RS1的形式与相应的响应信号AW1从识别发射器被传送回到车辆。以接收的定位信号的场强随着距离增加而减小的事实作为起点，与响应信号AW1一起发送的场强值RS1可以表示识别发射器IDG与车辆之间的距离的测量 。

虽然单个天线ANF与识别发射器IDG的通信使得可以确定识别发射器IDG与该天线之间的距离，但是也可以想到允许更精确地确定识别发射器IDG相对于车辆FZ的位置，原因在于，除了天线ANF之外，还使用另一个车辆侧天线来发射定位信号。然后可以通过相应的三角测量方法更精确地确定识别发射器的位置。可以想到用于改进位置确定的一个天线或甚至多个附加天线，但是为了清楚起见未在图1中示出。

车辆侧控制装置STE也连接到中央锁定系统ZSS，结果是控制装置STE可以经由中央锁定系统ZSS解锁或锁定车门FZT。解锁的前提条件是由识别发射器IDG发送到车辆的识别码CO对应于存储在车辆侧控制装置STE中的代码。在这种情况下，识别发射器IDG将被认为是正确的识别发射器，结果是在他的人身上携带该识别发射器的用户可以利用正确的识别发射器进入车辆内部或乘客舱。用于解锁车门FZT的另一（附加）前提条件是识别发射器IDG也位于相对于车辆的正确位置处或在车辆周围的特定距离内。换句话说，可以想到的是，车门FZT可以由控制装置STE解锁，例如，仅当识别发射器IDG位于车辆周围的预定距离内或相对于车门的预定距离内时。

还可以想到的是，首先仅当识别码CO已被登记为正确的时，才发生车门FZT的自动解锁，此外，移动方向在车辆FZ的方向上行进。

为了确定位置，车辆侧控制装置STE连接到车辆侧位置确定装置PBE，该车辆侧位置确定装置PBE从车辆侧控制装置STE接收经由一个或多个车辆天线ANF接收的识别发射器IDG的场强值RS1，并且可以通过了解车辆上的一个或多个天线的安装位置来由此推断出移动识别发射器IDG的位置。

为了与车辆FZ的移动识别发射器IDG通信，识别发射器具有识别发射器侧收发器装置SEI，其具有场强感测装置FEE，该场强感测装置通过识别发射器侧天线ANI接收相应的定位信号LS1（以及询问信号 ANO），其中，场强感测装置FEE确定定位信号LS1的场强值RSSI，并将所述场强值RSSI传递给识别发射器侧控制装置STI。后者由此产生响应信号AW1，其包含对应于所感测的场强的值或从其导出的值RS1。如上所述，该响应信号AW1然后经由识别发射器侧天线ANI被发送回车辆，特别是作为高频信号。

如上所述，识别发射器IDG接收用于相对于车辆的验证的询问信号ANO，响应于此，识别发射器侧控制装置STI从存储器SPE检索识别码CO，然后将其传送回车辆FZ，特别是作为响应信号AWO中的高频信号。

现在参考图2，其中示出了说明车辆侧控制装置对定位信号的发射的控制的图。类似于图1中的右手部分，移动识别发射器IDG可以采用的三个示例性位置POS1、POS2和POS3现在也在图2中示出。在这种情况下，所有三个位置都位于车辆FZ周围的接近范围内。这意味着在该接近范围内，识别发射器IDG可以接收询问信号ANO和定位信号LS1，结果是在车辆FZ和识别发射器IDG之间可以发生询问/响应对话。

这里假设位置POS3表示在接近范围内最远离的车辆FZ的位置，而位置POS1用于表示识别发射器IDG相对于车辆的最近可能位置。

如果车辆FZ处于关闭或停放状态，它将以规则的间隔或在特定时间发射具有特定场强的询问信号ANO。移动识别发射器例如识别发射器IDG当位于接近范围ANB内时，可以正确地检测这些信号。

现在假设移动识别发射器IDG已经与用户一起朝向车辆快速移动（例如图中从右到左）并且现在位于位置POS2，也就是说在接近范围ANB内。现在，车辆FZ或车辆侧控制装置STE经由天线ANF发射（另一）询问信号ANO。该询问信号ANO可以由移动识别发射器IDG接收，并且随后将通过识别发射器侧控制装置STI产生相应的响应信号并通过识别发射器侧收发器装置SEI将其传送回。响应信号AWO此时包含识别码CO。由移动识别发射器IDG发射的响应信号AWO最终由天线ANF接收并被传递给控制装置STE。然后，基于所传送的识别码CO，核实移动识别发射器IDG与车辆FZ的关联，并且在成功核实的情况下，它将激活照明装置BLE（例如车辆的前照灯或闪烁指示装置）使得后者输出光信号LS作为对他的人身上携带移动识别发射器IDG的用户的欢迎照明。欢迎照明的实现仅是可选的且也可以省略。

如果识别码CO是正确的，则车辆侧控制装置STE可以开始以特定时间间隔以预定场强IO发射定位信号LS1。以预定场强发射定位信号LS1的目的是，位于接近范围ANB中的移动识别发射器IDG测量在其当前位置处定位信号的场强或强度，并将例如数字化的强度值或RSSI（接收信号强度指示）值以值RSI的形式与相应的响应信号传送回车辆。经由天线ANF和车辆侧控制装置STE接收的值RS1最终被馈送到位置确定装置PBE，使得后者在评估装置的作用下基于发射定位信号的已知的场强IO并且基于在识别发射器IDG的当前位置由识别发射器IDG测量的识别信号的场强值RS1确定距离并因此（特别是当存在多个车辆侧天线时）还确定识别发射器IDG距离车辆FZ的距离。

在此，图2示出了车辆侧控制装置STE相对于定位信号LS1的发射频率的致动的特定特征。这里假设仍然远离车辆的识别发射器或携带所述发射器的用户仍然不能立即触发任何车辆功能。因此，车辆侧控制装置STE发出定位信号LS1的频率被设定为最小值RMIN，例如，对于位于位置POS3的识别发射器IDG，即，位于接近范围ANB的最远的、最外边缘。然而，如果识别发射器IDG继续在车辆的方向上移动，即在位置POS2或POS1的方向上移动，则从图2中的频率曲线HK1可以看出，随着与车辆的距离变小，定位信号LS1的发射频率增加直到最大值RMAX。此时后者设置在最靠近车辆的位置，即当移动识别发射器IDG和其用户直接位于车辆前方或车辆门前时。在该位置POS1中，期望直接触发诸如车门解锁的特定车辆功能，结果是，将检测到识别发射器的位置的可以说是非常好的“时间分辨率”，以确保进入装置ZV的可靠和正确操作。

虽然频率曲线HKA的线性廓线在图2中示出，但是也可以想到定义另一廓线，例如对数廓线。这里应注意，频率等同于速率，即每预定时间单位发射的定位信号的数量。

通过定位信号的发射频率的这种控制或调整，如果识别发射器不直接位于车辆上而是稍微远一些，则可以实现在车辆部分上以及在识别发射器处的电流节省，因为这里与最大速率RMAX相比减小了定位信号的发射频率，其结果是，一方面车辆和识别发射器的功耗降低，并且车辆中相应的发射/接收电子设备和识别发射器也可以减轻负载，因为它们的受热较少。

虽然对于在位置POS1处的详细位置确定，可以定义每250ms一个定位信号的最大速率，这个速率对于位置POS3可以变低，例如减少四分之一，结果是，例如，每秒发射一个定位信号。

除了根据识别发射器IDG的位置或距离定义定位信号的发射速率的频率之外，还可以想到根据识别发射器IDG出现在某个位置的时间来调整定位信号LS1的发射频率。在这方面，例如参考图3。后者示出了识别发射器IDG出现的时间与车辆侧控制装置STE发射的定位信号频率之间的相关性的图形。然而，在识别发射器IDG短暂出现在（相同）位置处的情况下，即直到时间段T1，定位信号的发射频率处于速率的最大值RMAX（例如每250ms一个定位信号），如果识别发射器IDG出现的时间至少持续一个时间间隔T3的时间，则根据频率曲线HK2，定位信号的发射频率可以下降直到最小频率值RMIN。以这种方式，在车辆中和在识别发射器处都可以再次节省电流。

除了定位信号LS1的发射频率根据识别发射器IDG出现于某个位置的时间进行调整的事实之外，还可以想到根据识别发射器出现于车辆周围的特定范围内的时间来调整定位信号LS1的发射频率。例如，车辆周围的接近范围可以在这里用作范围。因此，由于检测到的接近，因此还可以以更一般的方式使频率取决于在车辆附近出现的时间。

调整定位信号的发射频率的另一个方面是基于这样的想法，尽管可以想到增加了移动的识别发射器仍然远离车辆的位置或与车辆相距一定距离，但是结果是，在这里基本上需要低频率的发射，当存在对车辆的快速接近时，将不再发生与位置相关的车辆功能触发。因此，根据图4中的图示，允许这样的事实：这里还包括速度分量作为另一种可能性，也作为用于与发射频率的位置相关的调整的附加参数。关于图4，定位信号的最小发射频率值RMIN也将被定义，例如在位置变化速度低至值V1（特别是关于识别发射器接近车辆）。如果移动识别发射器的速度进一步增加，直到值V3，则定位信号的最大发射频率RMAX被设置为开始于识别发射器位置变化的这个值，因为期望识别发射器或携带它的用户将很快到达车辆，其中可能随后发生特定车辆功能的触发，例如上述“欢迎照明”或接近解锁。

虽然参照图4已经详细描述了定位信号的发射频率可以根据移动识别发射器朝向车辆的移动速度而增加，但是也可以想到相反的情况，其中根据移动识别发射器远离车辆的移动速度调整定位信号的发射频率。因此，当检测到远离车辆的位置变化时，可以降低定位信号的发射频率。特别地，频率可以根据远离车辆的速度相应地降低。

在实践中，在进入装置的情况下也可能发生的情况是，不仅一个与车辆或进入装置相关联的识别发射器位于车辆周围的接近范围内（而是多个识别发射器是位于那里），因此可以接收定位信号。在这种情况下，车辆侧控制装置可以基于每个单独的识别发射器，根据上面指定的一个或多个参数单独地计算定位信号的发射频率。根据一个变型，然后可以将最大计算频率用于最终要使用的定位信号的发射频率，或者根据另一变型，使用所计算频率的平均值。

图2-4中所示的关于定位信号发射频率的所有调整可能性，无论是单独的还是彼此组合，用于降低功耗和进入装置ZV不会不利地影响令人满意的功能模式的舒适度。

Claims (15)

1.一种用于车辆（FZ）的进入装置（ZV），具有以下特征：

- 车辆侧位置确定装置（PBE），用于通过发射定位信号和移动识别发射器（IDG）对该定位信号的响应来确定所述移动识别发射器相对于所述车辆（FZ）的位置（POS1，POS2，POS3）；

-车辆侧控制装置（STE），用于将定位信号（LS1）发射到所述移动识别发射器（IDG）以确定其位置，其中，所述车辆侧控制装置被配置为根据所述移动识别发射器（IDG）相对于所述车辆（FZ）的位置（POS1，POS2，POS3）控制所述定位信号（LS1）的发射频率。

2.根据权利要求1所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置被配置为根据所述移动识别发射器与所述车辆之间的距离来控制所述定位信号的发射频率。

3.根据权利要求2所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置被配置为随着所述移动识别发射器与所述车辆之间的距离增加而增加所述定位信号的发射频率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置（STE）被配置为根据所述移动识别发射器（IDG）出现在一个位置的时间（T1，T2，T3）来控制所述定位信号的发射频率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置（STE）被配置为根据所述移动识别发射器（IDG）的位置的变化来控制所述定位信号（LS1）的发射频率。

6.根据权利要求5所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置被配置为根据所述移动识别发射器（IDG）的位置的变化的速度（V1，V2，V3）来控制所述定位信号的发射频率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的进入装置，其中，为了确定位置，所述车辆侧控制装置发射相应的定位信号（LS1）并从所述移动识别发射器（IDG）接收相应的响应信号（AW1），该响应信号包含允许推断在所述移动识别发射器（IDG）的位置处测量的接收场强的值（RS1）。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的访问装置，其中，所述车辆侧位置确定装置（PBE）基于传送时间测量来执行位置确定。

9.根据权利要求8所述的进入装置，其中，所述车辆侧位置确定装置（PBE）通过基于无线电的UWB传输来执行所述传送时间测量。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置（STE）还被配置为根据所述移动识别发射器（IDG）相对于所述车辆的位置、所述移动识别发射器相对于所述车辆的位置的变化和/或所述移动识别发射器出现在一个位置处的时间来触发预定的车辆功能。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的进入装置，其中，所述车辆侧控制装置（STE）被配置为发射询问信号（ANO），用于验证所述移动识别发射器（IDG），并接收具有识别码（CO）的所述移动识别发射器（IDG）的响应信号。

12.一种车辆（FZ），具有如权利要求1至11中任一项所述的进入装置（ZV）。

13.一种用于操作车辆（FZ）的进入装置（ZV）的方法，具有以下步骤：

- 发射定位信号（LS1），用于确定移动识别发射器（IDG）的位置；

- 基于所述移动识别发射器对相应定位信号的响应来确定所述移动识别发射器（IDG）的位置；

- 根据所述移动识别发射器（IDG）相对于所述车辆（FZ）的位置来调整所述定位信号的发射频率。

14.如权利要求13所述的方法，其中，根据所述识别发射器出现在一个位置的时间来调整所述定位信号的发射频率。

15.如权利要求13或14所述的方法，其中，根据所述移动识别发射器（IDG）的位置变化来调整所述定位信号（LS1）的发射频率。