CN117597271A - 借助移动式电子识别设备授权进入机动车的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助移动式电子识别设备(2)授权进入可以借助识别设备(2)解锁的机动车(1)的方法，该识别设备(2)可以与机动车(1)进行通信，以便经由根据UWB标准操作的第一无线通信链路(3a)以及根据BLE标准操作的第二无线通信链路(3b)来传输数据，并且第一通信链路的最大作用距离(RM1)小于第二通信链路(3b)的最大作用距离(RM2)，该方法具有以下步骤：a)在识别设备(2)远离机动车(1)的运动使得机动车(1)与识别设备(2)之间的距离(A)增大时，监测到第二通信链路(3b)的信号强度(S)减弱，b)一旦机动车(1)与识别设备(2)之间的第一通信链路(3a)被停用/中断，就将第二通信链路(3b)的瞬时信号强度(S)存储为参考值，c)在识别设备(2)再次移向机动车(1)的过程中，一旦所述第二通信链路(3b)的信号强度(S)因机动车(1)与识别设备(2)之间的距离(A)减小而超过所存储的参考值，就重新激活第一通信链路(3a)。

Description

借助移动式电子识别设备授权进入机动车的方法
技术领域
本发明涉及一种借助移动式电子识别设备授权进入机动车的方法，以及一种包括机动车和识别设备的系统/装置，该系统被设置/编程为用于实施这种方法。
背景技术
移动式电子识别设备可替代机械式车钥匙授权进入机动车。识别设备与机动车之间一般使用低频无线电系统进行通信。这样就可以通过无线方式传输身份验证数据。在此背景下，使用符合所谓的UWB标准的无线电连接是众所周知的做法。使用这种符合UWB标准的通信链路，不仅可以在识别设备与机动车之间传输数据。而且这种UWB连接还能以相对较高的精度测定识别设备与机动车之间的瞬时距离，并将该瞬时距离传输至机动车。
为此可采用“乒乓”法或所谓的“轮询”法等方法。这些方法的基础是确定在识别设备与机动车之间传输信号所需要的信号传输时间，并根据该信号传输时间计算机动车与识别设备之间的距离。
然而，这种UWB连接的缺点是电力需求相对较高，而作用距离相对较短。
在此背景下，可用移动式识别设备授权进入的传统机动车除了UWB连接外，还可通过另一种符合所谓的BLE标准(“蓝牙低能耗标准”)的无线电连接实现授权信息的无线传输。与符合UWB标准的通信链路相比，符合BLE标准的通信链路具有作用距离更大、电力需求更低的优点。然而，与UWB连接不同的是，BLE连接无法精确确定识别设备相对于机动车的位置或距离。
US2019 0263356A1中所记载的授权方法对BLE连接的这些特性加以利用。据此，当识别设备接近机动车时，用BTE通信链路激活UWB通信链路。为此，分析机动车与识别设备之间的BLE连接的信号强度，如果超过信号强度的特定阈值，则激活UWB连接。然后利用所述UWB连接来计算机动车与识别设备之间的距离，以便在低于特定的最小距离时能够在机动车中触发特定的操作。
但实践结果表明，这种方法的难题在于为BLE连接的信号强度确定合适的参考值，这是因为该信号强度可能在很大程度上取决于各种不同的环境条件。
发明内容
因此，考虑到上述问题，本发明的目的是创造一种改进了的、借助移动式电子识别设备授权进入机动车的方法。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选实施方式是从属权利要求的主题。
据此，本发明的基本思路是：在识别设备远离机动车运动期间，监测到BLE连接的信号强度减弱，并且当UWB连接超过最大作用距离，而导致UWB连接中断(即停用)时，将测量到的瞬间信号强度存储为参考值。由于作用距离更大，此时BLE连接仍处于激活状态。
当识别设备在稍后的时间点上再度接近机动车时，首先激活作用距离更大的BLE连接，从而监测到BLE连接的信号强度——由于识别设备与机动车之间的距离减小而——增大。当信号强度达到或超过先前存储的参考值时，重新激活第一通信链路，即UWB连接，以便能通过这条通信链路确定识别设备与机动车之间的瞬时距离(作为授权过程的一部分)。
根据本发明的方法用于借助移动式电子识别设备来授权进入可以借助该识别设备解锁的机动车。识别设备经由根据UWB标准操作的第一无线通信链路以及根据BLE标准操作的第二无线通信链路以可传输数据的方式或以传输数据的方式与机动车连接。其中，第一无线通信链路的设计方式使其可被用来测定识别设备与机动车之间的瞬时距离。为此可采用相关领域技术人员已知的常用方法，例如所谓的“乒乓”法或所谓的轮询法。这些方法的基本思路是，通过确定从识别设备传输到机动车或相反地从机动车传输到识别设备的信号的信号传播时间，来计算识别设备与机动车之间的瞬时距离。
第一通信链路以机动车为起点所测得的最大作用距离小于第二通信链路同样以机动车为起点所测得的最大作用距离。
根据本发明的方法包括三项步骤a)、b)和c)。根据步骤a)，在识别设备远离机动车的运动使得机动车与识别设备之间的距离增大时，优选由机动车监测到第二通信链路的信号强度减弱。在实践中，当携带识别设备的人——如机动车驾驶员——在停车后离开机动车并远离机动车时，就会出现这种情况。其中，可以在机动车或识别设备中监测信号强度。根据进一步的步骤b)，一旦机动车与识别设备之间的第一通信链路被停用或中断，就将第二通信链路的瞬时信号强度存储为参考值。这种情况一般发生在机动车与识别设备之间的距离超过第一通信链路的最大作用距离之时。由于第二通信链路的最大作用距离更大，因此在停用或中断第一通信链路的时间点上，第二通信链路通常保持不变，因此在该时间点上可顺利测量到第二通信链路的信号强度。
当识别设备在稍后的时间点上再度移向机动车时——这种情况通常发生在停放的机动车的驾驶员想要将其开走之时——根据本发明，在识别设备再次移向机动车的过程中，一旦第二通信链路的信号强度因机动车与识别设备之间的距离减小而超过所存储的参考值，就重新激活被停用的第一通信链路。在此，超过参考值表明识别设备处于第一通信链路的作用距离内，因此第一通信链路可再度被用来测定机动车与识别设备之间的距离(作为机动车进入授权的一部分)。
可取的是：如果在识别设备远离机动车运动的过程中超过第一通信链路的最大作用距离，就停用第一通信链路。然而，也可以设想在更早的时间点上停用第一通信链路，例如由于识别设备需要消耗大量电能来操作第一通信链路。因此，为了防止识别设备中的电能储存器(通常是可充电电池)被完全耗尽，在达到第一通信链路的最大作用距离之前就将其停用可能是合理的。但是，即使在这种情况下也可以按照步骤b)和c)来操作。
特别优选的是，在步骤c)中重新激活第一通信链路后，在步骤c)之后的步骤d)中借助第一通信链路确定识别设备与机动车之间的瞬时距离(作为授权携带识别设备的人员进入机动车这一过程的一部分)。这样就可以根据所测定的距离在机动车中触发各种操作。
根据一种有利的进一步设计，一旦步骤d)中所测定的距离低于预设的最小值，识别设备就可经由第二通信链路将授权数据传输给机动车。
亦即，一旦步骤d)中所测定的距离低于或已经低于预定的最小值，就可特别优选地在机动车中或机动车上执行预定操作。在这种变型的进一步设计中，也可以执行两项或更多这样的操作，其中可以设想为每个单项操作分配一个单独的距离最小值。由此将产生多种设计方案。
特别优选地，预定操作可以包括或者可以是将机动车的至少一个车门解锁。如此一来，当携带识别设备的人想在车门仍闭锁的情况下进入机动车时，就能大大提高舒适度，这是因为在其到达机动车的车门之前，机动车就能自动解锁，从而提高舒适度。
可取的是：在步骤b)中，可以通过求预定时间段内的信号强度的平均值来确定参考值。其优点在于能够像低通滤波器那样补偿所测得的信号强度在时间或空间上的局部波动。
事实证明，对于该预定时间段来说，特别可取的值是1秒与5秒之间，优选约为4.5秒。
特别优选地，电子识别设备可以是智能手机的一部分。由于现代智能手机通常已被设计为同时使用BLE标准和UWB标准来传输数据，因此可以使用市售智能手机来实施根据本发明的方法，而无需扩展其硬件。
本发明还涉及一种包括机动车和移动式电子识别设备的系统，所述识别设备通过或可通过符合UWB标准的第一无线通信链路和符合BLE标准的第二无线通信链路与机动车进行通信。
其中，第一无线通信链路的设计方式使其可被用来测定识别设备与机动车之间的瞬时距离。为此可以使用常规方法，例如所谓的轮询法。这种方法的基本思路是，通过确定从识别设备发送到机动车或相反地从机动车发送到识别设备的信号的信号传播时间，来计算识别设备与机动车之间的瞬时距离。该系统还包括存在于机动车中的控制/调节装置，该控制/调节装置被设置/编程为用于实施本发明如上所述的方法。因此，根据本发明的方法如上所述的优点也适用于根据本发明的系统。
根据所述系统的一种优选实施方式，电子识别设备是智能手机的一部分或由这样的智能手机构成。由于现代智能手机通常被设计为同时使用BLE标准和UWB标准传输数据，因此可以使用市售智能手机来实施根据本发明的方法，而无需扩展其硬件。
本发明的其他重要特征和优点来自从属权利要求、附图和基于附图的相关附图描述。
应当理解的是，上述特征和下文将要解释的特征不仅可用于各自指定的组合，而且可用于其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选实施例图示于附图中，在接下来的说明中将对其进行详细解释，其中相同的附图标记指的是相同或相似或功能相同的构件。唯一的图1以平面图的形式示出根据本发明的系统20的一个示例。
具体实施方式
系统20包括具有车门4的机动车1，通过车门可以进入机动车1的车辆内部。机动车1包括控制/调节装置10，该控制/调节装置被设置/编程为用于实施根据本发明的方法。控制/调节装置10可以是连接在机动车1中的现场总线(例如LIN总线或CAN总线)上的控制设备。此外，系统20还包括移动式电子识别设备2。电子识别设备2可以是智能手机11的一部分，或者可由智能手机11构成。在识别设备2接近机动车1的过程中，识别设备2能够自动授权进入机动车1。
移动式识别设备2可以通过符合UWB标准的第一无线通信链路3a和符合BLE标准的第二无线通信链路3b与机动车1的控制/调节装置10通信。为此，可以在机动车1中设置相应的第一发送和接收装置6a，该第一发送和接收装置以传输数据的方式与控制/调节装置10连接，并且可经由第一通信链路3a与识别设备2中相应的第一发送和接收装置7a进行数据传输通信。相应地，可以在机动车1中设置第二发送和接收装置6b，该第二发送和接收装置以传输数据的方式与控制/调节装置连接，并且可经由第二通信链路3b与识别设备2中相应的第二发送和接收装置7b进行数据传输通信。从机动车1到识别设备2的第一通信链路3a以机动车1为起点所测得的第一最大作用距离RM1小于从机动车1出发的第二通信链路3b同样以机动车1为起点所测得的第二最大作用距离RM2。图1中以虚线表示第一最大作用距离RM1和第二最大作用距离RM2。图中所示的作用距离RM1和RM2未按比例绘制。
下面将参照图1对根据本发明的方法进行举例说明。
该方法包括三项步骤a)、b)和c)。
根据步骤a)，在识别设备2远离机动车1的运动使得机动车1与识别设备2之间的距离A增大时，监测到第二通信链路3b的信号强度减弱。在步骤b)中，一旦在识别设备2远离机动车1运动的过程中超过第一通信链路3a的最大作用距离RM1，就将第二通信链路3b的瞬时信号强度存储为参考值。在此情况下，停用机动车1与识别设备2之间的第一通信链路3a，而第二通信链路3b则保持不变。可以通过求预定时间段内信号强度的平均值来确定参考值。该预定时间段例如可在1秒与5秒之间，特别是约为4.5秒。根据步骤c)，在识别设备2再次移向机动车的过程中，一旦第二通信链路的信号强度因机动车与识别设备之间的距离减小而超过所存储的参考值，就重新激活被停用的第一通信链路3a。
在步骤c)中重新激活第一通信链路3a后，可在步骤c)之后的步骤d)中借助第一通信链路3a确定识别设备2与机动车1之间的当前距离A。一旦步骤d)中所测定的距离A低于预设的最小值AMIN，识别设备3就可经由第二通信链路3b将授权数据优选以加密方式传输给机动车1。同样，一旦步骤d)中所测定的距离A低于预设的最小值AMIN(见图1)，就可在机动车1中执行预定的操作。举例而言，该预定操作可以是解锁机动车1的其中一个车门4。

Claims (10)

1.一种借助移动式电子的识别设备(2)授权进入能借助识别设备(2)解锁的机动车(1)的方法，其中识别设备(2)能与机动车(1)进行通信，以便经由根据UWB标准操作的无线的第一通信链路(3a)以及根据BLE标准操作的无线的第二通信链路(3b)来传输数据，并且第一通信链路(3a)的最大作用距离(RM1)小于第二通信链路(3b)的最大作用距离(RM2)，
其中，所述方法具有以下步骤：
a)在识别设备(2)远离机动车(1)的运动使得机动车(1)与识别设备(2)之间的距离(A)增大时，监测到第二通信链路(3b)的信号强度(S)减弱，
b)一旦机动车(1)与识别设备(2)之间的第一通信链路(3a)被停用/中断，就将第二通信链路(3b)的瞬时信号强度(S)存储为参考值，
c)在识别设备(2)再次移向机动车(1)的过程中，一旦第二通信链路(3b)的信号强度(S)因机动车(1)与识别设备(2)之间的距离(A)减小而超过所存储的参考值，就重新激活第一通信链路(3a)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
如果在识别设备(2)远离机动车(1)运动的过程中超过第一通信链路(3a)的最大作用距离(RM1)，就停用第一通信链路。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在步骤c)中重新激活第一通信链路(3a)后，在步骤c)之后的步骤d)中借助第一通信链路(3a)确定识别设备(2)与所述机动车(1)之间的瞬时距离(A)。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，
一旦步骤d)中所测定的距离(A)低于预设的最小值(AMIN)，识别设备(3)就经由第二通信链路(3b)将授权数据传输给机动车(11)。
5.根据权利要求3或4所述的方法，
其特征在于，
一旦步骤d)中所测定的距离(A)低于预设的最小值(AMIN)，就由机动车(1)执行至少一项预定操作，其中，所述至少一项预定操作优选包括或者就是将机动车(1)的至少一个车门(4)解锁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在步骤b)中，通过求预定时间段内信号强度(S)的平均值来确定所述参考值。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
所述预定时间段在1秒与5秒之间，优选约为4.5秒。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
电子的识别设备(2)是智能手机(11)的一部分。
9.一种系统(20)，其包括：
-机动车(1)，
-移动式电子的识别设备(2)，识别设备通过或能通过符合UWB标准的无线的第一通信链路(3a)和符合BLE标准的无线的第二通信链路(3b)与机动车进行通信，
-存在于机动车(1)中的控制/调节装置(10)，控制/调节装置被设置/编程为用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的系统，
其特征在于，
电子的识别设备(2)是智能手机(11)的一部分或由智能手机(11)构成。
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