DE102004034876A1

DE102004034876A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisation von Transpondern

Info

Publication number: DE102004034876A1
Application number: DE102004034876A
Authority: DE
Inventors: Herbert Froitzheim; Dieter Wagner; Matthias Münch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2006-03-16
Also published as: FR2873248B1; US7482921B2; US20060012475A1; FR2873248A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lokalisation von Transpondern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei der durch Auswertung der unterschiedlichen empfangenen Anfragesignale und Antwortsignale sowie der darin enthaltenen physikalischen Größen wie Signalpegel, Ladezeit, Laufzeit, eine Bestimmung der Entfernung verschiedener Transponder zu der Basisstation ermöglicht wird. Durch die relative Bestimmung der unterschiedlichen Entfernungen der Transponder zu einer Basisstation ist es beispielsweise möglich, die Position von Rädern eines Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Dadurch können Reifenelektroniken eingespart werden, die eine eigene Stromversorgung benötigen und technisch aufwändiger und teurer im Einsatz als Transponder sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lokalisation von Transpondern, insbesondere in Kraftfahrzeugen.
In der Automobiltechnik werden zunehmend Vorrichtungen zur Überwachung von Zustandsgrößen der Reifen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Hierbei spielt die Ortung oder Lokalisation der genauen Lage und Position von Reifen bezogen auf das Kraftfahrzeug eine wesentliche Rolle bei der Erkennung von Reifenproblemen, beispielsweise die Erkennung eines zu geringen Luftdrucks im Reifen. Insbesondere bei Lastkraftwagen (LKW) ist nicht nur die Anzeige eines Reifenproblems, sondern auch die Anzeige des jeweiligen problematischen Reifens von besonderer Bedeutung. Wenn zum Beispiel bei einem Zwillingsreifen eines LKWs einer der beiden Reifen einen zu geringen oder auch zu hohen Luftdruck aufweist, kann der LKW-Fahrer bei Kenntnis dieser Tatsache selbst entscheiden, dass aufgrund der zur Verfügung stehenden Achsen und der damit einher gehenden Achslastverteilung immer noch eine bestimmte Dauer und Wegstrecke gefahren werden kann, beispielsweise bis zur nächsten Werkstatt. Bei einer Anzeige eines Reifenproblems ohne einen solchen Hinweis auf den problematischen Reifen müsste der LKW-Fahrer aus Sicherheitsgründen dagegen sofort stoppen und den betroffenen Reifen lokalisieren und ggf. auswechseln.
In dem Europäischen Patent EP 0 861 160 B1 ist ein Verfahren zur Zuordnung von Sendern zu Empfangsantennen bei Reifendrucküberwachungssystemen beschrieben, das eine Lokalisation von Reifen an einem Kraftfahrzeug ermöglicht. Bei diesem Verfahren werden die Intensitäten von einer Basisstation im Kraftfahrzeug registriert, mit denen das Signal desselben Senders eines bestimmten Reifens von an unterschiedlichen Positionen im Kraftfahrzeug angeordneten Antennen empfangen wird. Anhand der registrierten Intensitäten wird dann der Ort des Senders ermittelt.
Diese Anordnungen zur Lokalisation von Reifen an Kraftfahrzeugen benötigen Sende- und Empfangselektroniken und ist daher technisch aufwändig und damit kostenintensiv. Zudem benötigen die in dem jeweiligen Reifen angeordneten Sender eine eigenständige, das heißt unabhängige Energieversorgung, wie zum Beispiel ein Akku oder eine kleine Batterie.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lokalisation von Transpondern und vor allem passiven Transpondern, insbesondere in einem Kraftfahrzeug vorzuschlagen, die technisch sehr einfach und damit möglichst kostengünstig zu implementieren sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass Transponder als Sende- und Empfangseinheit innerhalb bestimmter festgelegter Bereiche, insbesondere an oder in den Rädern eines Kraftfahrzeugs, Transponder eingesetzt werden. Um Rückschlüsse auf die Position eines solchen Transponders zu ermöglichen, werden bestimmte Informationen, die in einem an den Transponder gesendeten Anfragesignal und/oder in einem von der Basisstation empfangenen Antwortsignal enthalten sind, miteinander verglichen und ausgewertet. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht also darin, bei Vorhandensein mehrerer Transponder die von diesen Transpondern auf das Anfragesignal der Basisstation hin zurück gesendeten Antwortsignale zu empfangen und auszuwerten. Durch einen Vergleich der ausgewerteten Antwortsignale wird anschließend die Entfernung der Transponder zur Basisstation bestimmt, wodurch eine Ortung sowie Lokalisierung der verschiedenen Transponder ermöglicht wird. Damit ist es möglich, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug die Position seiner Räder relativ zur Basisstation zu bestimmen.
Insgesamt bedeutet dies die Einsparung von aufwändigen Reifenelektronikeinrichtungen zur Positionsbestimmung der Reifen eingespart werden, die eine eigene Stromversorgung benötigen und technisch aufwändiger und teurer im Einsatz als Transponder sind. Insbesondere in Kraftfahrzeugen und vor allem in Lastkraftfahrzeugen kann so eine technisch weniger aufwändige Lokalisierung der Räder erzielt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Auswerteeinrichtung eine Sortiereinrichtung auf, die eine Reihenfolge der Abstände der Transponder zur Basisstation bestimmt.
Vorzugsweise weist ein Transponder zumindest eine erste Messeinrichtung zur Durchführung einer Pegelmessung des Anfragesignals und eine Sendeeinrichtung, welche den gemessenen Pegel als Antwortsignal oder als Teil eines Antwortsignals an die Basisstation zurücksendet, auf. Vorzugsweise ist dabei in jedem Transponder zumindest eine erste Messeinrichtung vorgesehen. Bei der Signalpegelmessung wird die empfangene Signalfeldstärke, beispielsweise anhand deren Amplitude oder deren Betrag, ermittelt. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass auch die Basisstation zumin dest eine zweite Messeinrichtung zur Durchführung einer Pegelmessung des Antwortsignals eines Transponders aufweist, so dass damit eine Pegelmessung des Antwortsignals möglich ist, die den Einsatz von Pegelmesseinrichtungen auf dem Transponder vermeidet und damit eine technisch weniger aufwändige Ausgestaltung des Transponders ermöglicht. Auf diese Weise ist eine Lokalisation der Transponder durch Signalpegelmessung möglich.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sortiereinrichtung derart ausgelegt, um anhand der Pegelmesswerte eine Reihenfolge der Abstände der Transponder zur Basisstation zu bestimmen, indem die Pegelmesswerte ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Abstandsreihenfolge der Transponder bezogen auf die Basisstation entspricht. Bei der Lokalisierung von Zwillingsreifen ist es nun möglich, beispielsweise den äußeren Zwillingsreifen aufgrund seiner größeren Entfernung zur Basisstation, welche zum Beispiel mittig im Kraftfahrzeug angebracht ist, von dem inneren Zwillingsreifen, der sich in einer kürzeren Entfernung zur Basisstation befindet, zu unterscheiden. Bei herkömmlichen Lokalisationsmethoden, die beispielsweise mit einer Richtantenne ausschließlich Winkelinformationen zur Lokalisation der Position der Reifen verwenden, wäre eine genaue Ortung oder Lokalisation, bei der Zwillingsreifen voneinander unterschieden werden sollen, nicht möglich.
Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein Transponder und insbesondere ein passiver Transponder zumindest eine dritte Messeinrichtung zum Messen einer Zeitspanne vom Beginn der Energieversorgung des Transponders durch die Basisstation bis zum Erreichen einer vorgegebenen Ladegrenze und eine Sendeeinrichtung, welche den Wert der gemessenen Zeitspanne als Antwortsignal oder als Teil des Antwortsignals an die Basisstation zurücksendet, aufweist.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist in jedem Transponder zumindest diese dritte Messeinrichtung vorgesehen.
Zusätzlich oder alternativ weist die Basisstation zumindest eine vierte Messeinrichtung zum Messen der Zeitspanne zwischen dem Absenden des Anfragesignals an die Transponder und dem Empfang der entsprechenden Antwortsignale der Transponder auf. Auf diese Weise ist eine Lokalisation der Transponder durch Laufzeitmessung möglich. Vorteilhaft ist hierbei die Möglichkeit, über die Signallaufzeitmessung absolute Entfernungswerte berechnen zu können.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Sortiereinrichtung derart ausgelegt, um anhand der gemessenen Zeitspannen eine Reihenfolge der Abstände der Transponder zur Basisstation zu bestimmen, indem die gemessenen Zeitspannen ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Abstandsreihenfolge der Transponder zur Basisstation entspricht.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung versehen die Transponder das entsprechende Antwortsignal mit einer für den jeweiligen Transponder charakteristischen, kennzeichnenden Kennung. Eine für jeden Transponder charakteristische Kennung würde es beispielsweise ermöglichen, Räder auch in einer veränderten Position, wie zum Beispiel nach einem Radwechsel, eindeutig zu erkennen und zu identifizieren.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Verfahrensschritt (a) ein adressiertes Anfragesignal verwendet. Nach dem Verfahrensschritt (b) und vor dem Verfahrensschritt (c) kann nun ein weiteres adressiertes Anfragesignal durch eine Basisstation (10) ausgesendet wird, wobei das weitere adressierte Anfragesignal eine gegenüber dem adressierten Anfragesignal im Verfahrensschritt (a) andere Adressierung aufweist. Der besondere Vorteil dieser Adressierung und insbesondere der Verwendung unterschiedlicher Adressierungen für unterschiedliche Transponder bzw. Transpondereinbauorte besteht darin, dass immer genau der adressierte Transponder angesprochen wird und ein Antwortsignal zurück sendet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Basisstation und mehreren in verschiedenen Entfernungen zur Basisstation positionierten Transpondern;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entfernungsbestimmung von Transpondern mit zwei in Zwillingsreifen angebrachten Transpondern.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Signale – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In 1 ist eine Basisstation 10 und drei in unterschiedlichen Entfernungen zur Basisstation positionierte Transponder 12, 14, 16 in einem Objekt 18 dargestellt, was durch unterschiedliche Abstände zur Basisstation 10 angedeutet wurde. Die Transponder 12, 14, 16 seien nachfolgend als passive Transponder ausgebildet. Das Objekt 18 sei in diesem Fall ein Kraftfahrzeug.
Eine Basisstation 10 beinhaltet eine Sende- und Empfangseinrichtung 10.1 zum Senden eines Anfragesignals an die passiven Transponder 12, 14, 16 und zum Empfangen der entsprechenden Antwortsignale von den passiven Transpondern 12, 14, 16 an die Basisstation 10. In gleicher Weise weist auch jeder Transponder 12, 14, 16 eine Sende- und Empfangseinrichtung 12.1, 14.1, 16.1 auf. In 1 sind die von der Basisstation 10 zu den Transpondern 12, 14, 16 gesendeten Anfragesignale jeweils mit den Bezugszeichen 13.1, 15.1, 17.1 und die von den Transpondern 12, 14, 16 zur Basisstation 10 zurück gesendeten Antwortsignale mit den Bezugszeichen 13.2, 15.2, 17.2 versehen worden. Die Basisstation 10 enthält ferner eine Auswerteeinrichtung 10.2 zum Auswerten der empfangenen Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 und zum Vergleich der in den verschiedenen Antwortsignalen 13.2, 15.2, 17.2 enthaltenen Informationen. Ferner ist eine Sortiereinrichtung 10.3 beispielsweise in der Basisstation 10 bzw. vorzugsweise innerhalb der Auswerteeinrichtung 10.2 angeordnet. Die Basisstation 10 enthält ferner eine vorzugsweise externe Schnittstelle 11, welche der Datenkommunikation und insbesondere der Weiterleitung der im Rahmen der Lokalisation gewonnenen Erkenntnisse dient. Die Basisstation 10 kann über die Schnittstelle 11 kann beispielsweise mit einer in den Figuren nicht dargestellten Steuereinrichtung, zum Beispiel einem Motorsteuergerät verbunden sein. Die Basisstation 10 weist schließlich eine Messeinrichtung 10.4 auf. Zusätzlich weisen auch die Transpondern 12, 14, 16 jeweils eine Messeinrichtung 12.2, 14.2, 16.2 auf. Die Messeinrichtungen 10.4, 12.2, 14.2, 16.2 dienen der Messung verschiedener Messwerte, wie nachfolgend noch anhand von fünf Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben wird.
Die Basisstation 10 sendet ein Anfragesignal 13.1, 15.1, 17.1 aus, das von allen Transpondern 12, 14, 16 empfangen wird. Vorzugsweise wird das Anfragesignal in alle Richtun gen, das heißt zu allen Transpondern 12, 14, 16, mit derselben Leistungsstärke ausgestrahlt. Die Transponder 12, 14, 16 empfangen das Anfragesignal 13.1, 15.1, 17.1 der Basisstation 10 und senden jeweils ein Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 zur Basisstation 10 zurück. Die Basisstation 10 kann nun anhand der empfangenen Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 der Transponder 10, 12, 16 und der in dem jeweiligen Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 enthaltenen Informationen die relative Entfernung des jeweiligen Transponders 12, 14, 16 zur Basisstation 10 bestimmen.
Im Fall der Anordnung in 1 würde die Basisstation 10 den Transponder 12 als näher zur Basisstation 10 positioniert lokalisieren als den Transponder 14, der wiederum näher zur Basisstation 10 positioniert lokalisiert wird als Transponder 16. Sind die Transponder 12, 14, 16 an bekannten Positionen im Objekt 18 fest angebracht und durch unterschiedliche Entfernungen zur Basisstation 10 eindeutig definiert, kann nicht nur die Entfernung der Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10, sondern auch der Anbringungsort der Transponder 12, 14, 16 innerhalb des Objektes 18 eindeutig bestimmt werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel messen die Transponder 12, 14, 16 den Feldstärkepegel des empfangenen Anfragesignals 13.1, 15.1, 17.1, zum Beispiel mittels RSSI (Received Signal Strength Indicator), und senden ein Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 als Maß für den gemessenen Signalpegel an die Basisstation 10 zurück. Der gemessene Signalpegel ist hier ein Maß für die Entfernung der jeweiligen Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10. Der Transponder 12, der am nächsten zur Basisstation 10 angebracht ist, empfängt also ein Anfragesignal 13.1 mit einem höherem Signalfeldstärkepegel und damit einer höheren Leistungsstärke als bei den beiden anderen, weiter entfernt angebrachten Transponder 14 und 16. Die Basisstation 10 empfängt die entsprechenden Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 der Transponder 12, 14, 16, vergleicht die unterschiedlichen gemessenen Leistungsstärken der Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 der jeweiligen Transponder 12, 14, 16 miteinander und ermittelt daraus eine Reihenfolge bezogen auf den Abstand der Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel sendet die Basisstation 10 ein Anfragesignal 13.1, 15.1, 17.1 an die Transponder 12, 14, 16, die wiederum ein Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 an die Basisstation 10 zurücksenden. Die Basisstation 10 empfängt die jeweiligen Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 und misst deren Feldstärkepegel zum Beispiel mittels RSSI (RSSI = Received Signal Strength Indicator). Die Basisstation 10 wird nun für den Transponder 12 einen höheren Pegel des Antwortsignals 13.2 messen als für die Transponder 14, 16, da der Transponder 12 am nächsten zur Basisstation 10 positioniert ist. Analog dazu wird die Basisstation 10 für den Transponder 14 einen höheren Signalfeldstärkepegel des Antwortsignals 15.2 messen als für Transponder 16, da der Transponder 14 näher zur Basisstation 10 positioniert ist als der Transponder 16. Damit kann die Basisstation 10 den Transpondern 12, 14, 16 eine Reihenfolge bezogen auf deren Abstände zueinander zuweisen, die der Reihenfolge der gemessenen Feldstärkepegel der Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 entspricht.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird zunächst davon ausgegangen, dass alle Transponder 12, 14, 16 identisch oder zumindest gleich aufgebaut sind, so dass deren Ladekondensator (in 1 nicht dargestellt), der beispielsweise für die Energieversorgung des jeweiligen passiven Transponders 12, 14, 16 benötigt wird, gleich dimensioniert sind. Gemäß diesem Verfahren messen die Transponder 12, 14, 16 die Zeit spanne vom Beginn der Energieversorgung des Transponders 12, 14, 16 durch die Basisstation 10 bis zum Erreichen einer vorgegebenen Ladegrenze des Ladekondensators und senden die Information über die gemessene Zeitspanne als Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 oder als Teil des Antwortsignals 13.2, 15.2, 17.2 an die Basisstation 10 zurück. Die Ladezeit ist hier ein Maß für die Entfernung der jeweiligen Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10. Der Transponder 12 wird die Ladegrenze typischerweise als erster erreichen, da er näher zur Basisstation 18 angebracht ist als die beiden anderen Transponder 14, 16 und somit die kürzeste Zeit zum Aufladen des Ladekondensators benötigt. Transponder 14 wird als nächster die Ladegrenze erreichen. Dessen Ladezeit wird größer sein als die des Transponders 12. Der Transponder 16 ist am Weitesten von der Basisstation 10 entfernt und benötigt daher die längste Ladezeit verglichen mit beiden anderen Transpondern 12, 14. Auch hier bestimmt die Basisstation 10 eine Reihenfolge anhand der gemessenen Ladezeiten, die einer Abstandsreihenfolge entspricht.
In einem vierten Ausführungsbeispiel misst die Basisstation 10 die Zeit, die vom Aussenden des Anfragesignals 13.1, 15.1, 17.1 an die Transponder 12, 14, 16 bis zum Empfang der Antwortsignale 13.2, 15.2, 17.2 der Transponder 12, 14, 16 vergeht. Die Laufzeit ist hier ein Maß für die Entfernung der jeweiligen Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10. Die Signallaufzeit von Transponder 12 ist am kürzesten, da er näher an der Basisstation 10 positioniert ist als die Transponder 14, 16. Der Transponder 14 weist eine längere Signallaufzeit auf als der Transponder 12, aber eine kürzere als der Transponder 16. Auch hier kann die Basisstation 10 eine Abstandsreihenfolge ermitteln, die der Reihenfolge der gemessenen Signallaufzeiten entspricht.
Zusätzlich kann die Basisstation 10 anhand der gemessenen Signallaufzeiten und der bekannten Signalfrequenz auch die absoluten Entfernungen der einzelnen Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10 berechnen.
In einem fünften Ausführungsbeispiel wird zunächst davon ausgegangen, dass alle Transponder 12, 14, 16 einen Ladekondensator aufweisen, der für die Funktion der Transponder 12, 14, 16 überdimensioniert ist und der typischerweise von dem elektrischen Feld der von der Basisstation 10 gesendeten Signale nicht vollständig aufgeladen werden kann. Gemäß diesem Verfahren messen die Transponder 12, 14, 16 den maximalen oder absoluten Ladepegel des Ladekondensators und senden die Information über den gemessene Ladepegel als Antwortsignal 13.2, 15.2, 17.2 an die Basisstation 10 zurück. Der absolute Wert des Ladepegels ist hier ein Maß für die Entfernung der jeweiligen Transponder 12, 14, 16 zur Basisstation 10. Der Transponder 12, der am nächsten zur Basisstation 10 angeordnet ist, weist dann typischerweise den höchsten absoluten Ladepegel, der am weitesten entfernte Transformator 16 den niedrigsten absoluten Ladepegel auf. Auch hier bestimmt die Basisstation 10 eine Reihenfolge anhand der gemessenen Ladepegel der verschiedenen Transformatoren 12, 14, 16, die einer Abstandsreihenfolge entspricht.
Bei allen vorher vorgestellten Methoden ist nicht nur eine Entfernungsbestimmung, sondern auch eine Lokalisation der Transponder möglich, wenn die Transponder 12, 14, 16 an einer bestimmten Position in dem Objekt 18 fest angebracht sind und durch unterschiedliche Entfernungen zur Basisstation 10 eindeutig definiert sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die verschiedenen vorstehend genannten Verfahren oder zumindest einige davon zur Bestimmung des Einbauortes eines jeweiligen Transponder 12, 14, 16 und damit zu dessen Lokalisation miteinander kombiniert werden.
2 zeigte ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung in 2 weist eine Basisstation 10 und zwei Transponder 22, 24 auf. Jeweils ein Transponder 22, 24 ist einem Zwillingsreifen 40, 42 zugeordnet, so dass die beiden Transponder 22, 24 dazu ausgelegt sind, die Lage von Zwillingsreifen 40, 42 zu bestimmen. Die Transponder 22, 24 sind zum Beispiel fest an den Zwillingsreifen 40, 42 angebracht, so dass deren Position durch unterschiedliche Entfernungen zur Basisstation 10 – wie oben zu 1 ausführlich beschrieben wurde – eindeutig definiert ist.
Die Basisstation 10 sendet ein Anfragesignal 26, 32 an die Transponder 22, 24 aus. Die beiden Anfragesignale 26, 32 sind in diesem Fall identisch und werden vorzugsweise zum selben Zeitpunkt ausgesendet. Der Transponder 22, der am inneren Zwillingsreifen 40 angebracht ist, sendet ein Antwortsignal 28 zurück an die Basisstation 10. Der Transponder 24, der am äußeren Zwillingsreifen 42 angebracht ist, sendet ein anderes Antwortsignal 34 an die Basisstation 10 zurück. Je nach Ausführung wird eine physikalische Größe wie Leistungsstärke oder Feldstärkepegel des Anfragesignals, Leistungsstärke des Antwortsignals, Ladezeit, Ladepegel oder Signallaufzeit von der Basisstation 10 als Maß für die Entfernung der Transponder 22, 24 zur Basisstation 10 ausgewertet. Die Auswertung in der Basisstation 10 ergibt, dass der Transponder 22 näher zur Basisstation 10 positioniert ist als der Transponder 24. Somit muss der Transponder 22 am inneren Zwillingsreifen 40 angebracht sein. Die Reifen-ID und/oder die Reifenzustandsdaten, die beispielsweise zusätzlich im Antwortsignal 28 des Transponders 22 enthalten sind, können damit eindeutig dem inneren Zwillingsreifen 40 zugeordnet werden. Die Reifen-ID und/oder die Reifenzustandsdaten, die im Antwortsignal 34 des Transponders 24 enthalten sind, können damit eindeutig dem äußeren Zwillingsreifen 42 zugeordnet werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Insbesondere sei die Erfindung nicht auf die Verwendung zur Lokalisation von Kraftfahrzeugreifen oder darin enthaltenen Transponder beschränkt, sondern lässt sich auch beliebig anderweitig verwenden, wenngleich die Erfindung bei der Lokalisation von Transpondern in Kraftfahrzeugreifen besonders vorteilhaft ist.
Auch ist die Erfindung nicht auf passive Transponder beschränkt, sondern lässt sich auch bei aktiven oder semiaktiven Transpondern vorteilhaft einsetzen.
Die Erfindung sei auch nicht auf den speziellen Aufbau einer Vorrichtung zur Lokalisation, wie er in den 1 und 2 dargestellt ist, beschränkt. Vielmehr ist dieser Aufbau nur beispielhaft zu verstehen. Insbesondere können selbstverständlich auch mehr oder weniger viele Transponder vorgesehen sein. Ferner wäre auch denkbar, dass die Basisstation oder Teile der darin enthaltenen Funktionseinrichtungen, wie zum Beispiel die Sortiereinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung, an einer beliebig anderen Stelle in dem Objekt bzw. dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, beispielsweise in einem anderen Steuergerät wie der Motorsteuerung oder in einer Sicherheitseinrichtung.

Claims

Vorrichtung zur Lokalisation von Transpondern (12, 14, 16), insbesondere in einem Kraftfahrzeug (18), mit einem ersten Transponder (12), der an einer ersten Position in einem Objekt (18) angeordnet ist und der ein erstes Antwortsignals (13.2) bereitstellt, mit mindestens einem zweiten Transponder (14, 16), der an einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Position im Objekt (18) angeordnet ist und der mindestens ein zweites Antwortsignal (15.2) bereitstellt, mit einer Basisstation (10), die eine Sende-/Empfangseinrichtung (10.1) aufweist, um ein Anfragesignal (13.1, 15.1, 17.1) an die mindestens zwei Transponder (12, 14, 16) zu senden und um das erste und mindestens eine zweite Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) als Reaktion auf das Anfragesignal (13.1, 15.1, 17.1) zu empfangen, und die eine Auswerteeinrichtung (10.2) aufweist, die das erste und das mindestens eine zweite empfangene Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) auswertet und die durch einen Vergleich der ausgewerteten Antwortsignale (13.2, 15.2, 17.2) die Entfernung der Basisstation (10) zu den Transpondern (12, 14, 16) bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10.2) eine Sortiereinrichtung (10.3) aufweist, die eine Reihenfolge der Abstände der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) bestimmt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transponder (12, 14, 16) zumindest eine erste Messeinrichtung (12.2, 14.2, 16.2) zur Durchführung einer Pegelmessung des Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1) und eine Sendeeinrichtung (12.1, 14.1, 16.1), welche den gemessenen Pegel als Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) oder als Teil eines Antwortsignals (13.2, 15.2, 17.2) an die Basisstation (10) zurücksendet, aufweist und/oder dass die Basisstation (10) zumindest eine zweite Messeinrichtung (10.4) zur Durchführung einer Pegelmessung des Antwortsignals (13.2, 15.2, 17.2) eines Transponders (12, 14, 16) aufweist.
Vorrichtung nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinrichtung (10.3) derart ausgelegt ist, um anhand der Pegelmesswerte eine Reihenfolge der Abstände der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) zu bestimmen, indem die Pegelmesswerte ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Abstandsreihenfolge der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) entspricht.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Transponder (12, 14, 16) zumindest eine dritte Messeinrichtung (12.2, 14.2, 16.2) zum Messen einer Zeitspanne vom Beginn der Energieversorgung des Transponders (12, 14, 16) durch die Basisstation (10) bis zum Erreichen einer vorgegebenen Ladegrenze und eine Sendeeinrichtung, welche den Wert der gemessenen Zeitspanne als Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) oder als Teil des Antwortsignals an die Basisstation (10) zurücksendet, aufweist und/oder dass die Basisstation (10) zumindest eine vierte Messeinrichtung (10.4) zum Messen der Zeitspanne zwischen dem Absenden des Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1) an die Transponder (12, 14, 16) und dem Empfang der entsprechenden Antwortsignale (13.2, 15.2, 17.2) der Transponder (12, 14, 16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinrichtung (10.3) derart ausgelegt ist, um anhand der gemessenen Zeitspannen eine Reihenfolge der Abstände der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) zu bestimmen, indem die gemessenen Zeitspannen ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Abstandsreihenfolge der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) entspricht.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder (12, 14, 16) das entsprechende Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) mit einer für den jeweiligen Transponder (12, 14, 16) kennzeichnenden Kennung versehen.
Verfahren zur Lokalisation von Transpondern (12, 14, 16), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Schritten: (a) Aussenden eines Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1) durch eine Basisstation (10); (b) Bereitstellen mindestens eines ersten Antwortsignals (13.2) durch mindestens einen ersten Transponder (12) als Reaktion auf das empfangene Anfragesignal (13.1); (c) Bereitstellen mindestens eines zweiten Antwortsignals (15.2, 17.2) durch mindestens einen zweiten, sich an einer unterschiedlichen Position befindlichen Transponder (14, 16) als Reaktion auf das empfangene Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1); (d) Auswerten und Vergleichen der mindestens zwei, von der Basisstation (10) empfangenen Antwortsignale (13.2, 15.2, 17.2); (e) Bestimmen der Entfernung (30, 36) der mindestens zwei Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (a) ein adressiertes Anfragesignal verwendet wird und dass nach dem Verfahrensschritt (b) und vor dem Verfahrensschritt (c) ein weiteres adressiertes Anfragesignal (13.1, 15.1, 17.1) durch eine Basisstation (10) ausgesendet wird, wobei das weitere adressierte Anfragesignal (13.1, 15.1, 17.1) eine gegenüber dem adressierten Anfragesignal (13.1, 15.1, 17.1) im Verfahrensschritt (a) andere Adressierung aufweist.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Transponder (12, 14, 16) die Pegel des Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1) misst und den gemessenen Pegel als Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) an die Basisstation (10) zurücksendet und/oder dass die Basisstation (10) die Pegel jedes empfangenen Antwortsignals (13.2, 15.2, 17.2) der Transponder (12, 14, 16) misst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (10) anhand der gemessenen Pegel eine Reihenfolge der Entfernung (30, 36) der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) bestimmt, indem die Pegelmesswerte ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Entfernungsreihenfolge der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) entspricht.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Transponder (12, 14, 16) mit Beginn der Energieversorgung durch die Basisstation (10) eine Zeitspanne misst, bis zu der eine vorgegebene Ladegrenze eines Ladekondensators in dem jeweiligen Transponder (12, 14, 16) erreicht ist, und die gemessene Zeitspanne als Antwortsignal (13.2, 15.2, 17.2) an die Basisstation (10) sendet und/oder dass die Basisstation (10) eine Zeitspanne zwischen dem Absenden eines Anfragesignals (13.1, 15.1, 17.1) an die Transponder (12, 14, 16) und dem Empfang der entsprechenden Antwortsignale (13.2, 15.2, 17.2) der Transponder (12, 14, 16) misst.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (10) anhand der gemessenen Zeitspannen eine Reihenfolge der Entfernung (30, 36) der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) bestimmt, indem die gemessenen Zeitspannen ihrer Größe nach derart sortiert werden, dass die Sortierung der Entfernungsreihenfolge der Transponder (12, 14, 16) zur Basisstation (10) entspricht.