DE102008008089A1

DE102008008089A1 - Anordnung und Verfahren zur Detektion eines Transponders

Info

Publication number: DE102008008089A1
Application number: DE200810008089
Authority: DE
Inventors: Alexander Kramer
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2028-02-09
Also published as: WO2009098097A1; DE102008008089B4

Abstract

Anordnung und Verfahren zur Detektion eines Transponders mit einer quasistationären Einheit mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei ein Transponderanregungssignal in den jeweiligen Wirkungsbereich ausgesendet und auf ein Antwortsignal des Transponders gehorcht wird und wobei bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne bestimmter Dauer mindestens eine oder mehrere der Sende-/Empfangseinheiten bis auf mindestens eine Sende-/Empfangseinheit deaktiviert werden, wenn während dieser Zeitspanne durch keine der Sende-/Empfangseinheiten ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal empfangen wurde.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Detektion eines Transponders und im Besonderen die Detektion eines Transponders eines schlüssellosen Zugangssystems für ein Fahrzeug.
Bei Transpondern handelt es sich um Kommunikationsanordnungen, die eingehende Signale aufnehmen und automatisch beantworten. Eingehende Signale werden dabei auch als Transponderanregungssignale bezeichnet, ausgehende Signale als Transponderantwortsignale. Die Übertragung der Signale zu und von den Transpondern erfolgt dabei typischerweise drahtlos von und zu einer oder mehreren entsprechenden Sende-/Empfangseinheiten. Solche Sende-/Empfangseinheiten können dabei stationär, zum Beispiel an einem Gebäude, oder quasistationär, zum Beispiel in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug angeordnet sein.
Weiterhin unterscheidet man zwischen so genannten aktiven und passiven Transpondern. Unter passiven Transpondern versteht man Kommunikationsanordnungen, die die zur Kommunikation mit Sende-/Empfangseinheiten und zur Abarbeitung interner Prozesse benötigte Energie ausschließlich aus dem Signalfeld der Sende-/Empfangseinheiten beziehen. Aktive Transponder weisen dagegen eine eigene Energieversorgung auf, die insbesondere im Fall mobiler Transponder typischerweise eine Batterie aufweist.
In Kraftfahrzeugen wird bereits heute eine Vielzahl von Funktionen über von Benutzern mitgeführte mobile Transponder ausgelöst oder gesteuert. Üblicherweise wird dafür eine Funkstrecke in lizenzfreien Frequenzbändern für die hochfrequente Übertragung vom und zum Kraftfahrzeug genutzt. Für den Fahrzeugzugang sind dies so genannte „Remote Keyless Entry" Systeme (kurz: RKE-Systeme), wie sie zum Beispiel zur Funkzentralverriegelung verwendet werden.
Ein weiteres auf Funkkommunikation basierendes System ist das so genannte PASS-System. PASS steht dabei für PAsive Start and Entry und beschreibt eine schlüsselloses Zugangs- und Startsystem. Bei diesem schlüssellosen Fahrzeugzugangssystem muss der Fahrer lediglich einen Identifikationsgeber (Transponder) mit sich führen. Die quasistationären Sende-/Empfangseinheiten suchen durch zyklisches Aussenden von Transponderanregungssignalen nach der Präsenz von Transpondern und der Benutzer erhält Zugang zum Fahrzeug, wenn er sich im Wirkungsbereich einer oder mehrerer quasistationärer, im und/oder am Fahrzeug angeordneter Sende-/Empfangseinheiten befindet und ein durch die Sende-/Empfangseinheiten angeregtes und empfangenes Transponderantwortsignal mit einem in den Sende-/Empfangseinheiten hinterlegten Referenzsignal übereinstimmt. Der Identifikationsausweis (Transponder) des Fahrers ersetzt herkömmliche mechanische oder funkgesteuerte Schlüssel.
Alle Funktionen, die eine solche drahtlose Signalübertragung zwischen quasistationären Sende-/Empfangseinheiten und einem aktiven oder passiven Transponder ermöglichen, erfordern eine Energiequelle, welche die für den Betrieb der quasistationären Sende-/Empfangseinheiten notwendige Energie zur Verfügung stellt. Diese Energiequelle ist dabei insbesondere in abgestellten Fahrzeugen üblicherweise eine Batterie.
Es ist offensichtlich, dass die oben genannten Funktionen der Kommunikation zwischen Transpondern und Sende-/Empfangseinheiten nicht mehr zur Verfügung stehen, wenn die Energiequelle die zum ordnungsgemäßen Betrieb der quasistationären Sende-/Empfangseinheit notwendige Energie nicht mehr zur Verfügung stellen kann, zum Beispiel aufgrund von Entladung der Fahrzeugbatterie durch den Betrieb der Sende-/Empfangseinheiten über einen längeren Zeitraum. Bei einem schlüssel losen Zugangssystem eines Fahrzeugs wäre dann eventuell sogar der Zutritt zum Kraftfahrzeug selbst nicht mehr möglich.
Aus diesem Grund werden vorzugsweise Anordnungen und Verfahren eingesetzt, die eine Energieeinsparung beim Betrieb solcher quasistationärer Sende-/Empfangseinheiten ermöglichen. Diese Maßnahmen sehen beispielsweise das Erhöhen des Zeitabstandes zwischen dem zyklischen Aussenden des Transponderanregungssignals durch die Sende-/Empfangseinheiten sowie das Absenken der Sendeleistung der Sende-/Empfangseinheiten nach einer bestimmten Zeitdauer vor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Anordnungen und Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, deren Energieverbrauch weiter reduziert ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 beziehungsweise ein Verfahren gemäß Anspruch. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird im Einzelnen gelöst durch eine quasistationäre Einheit mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei die Sende-/Empfangseinheiten jeweils dazu ausgebildet sind, ein Transponderanregungssignal in den jeweiligen Wirkungsbereich auszusenden und auf ein Antwortsignal des Transponders zu horchen. Die quasistationäre Einheit ist dabei dazu ausgebildet, bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer mindestens eine der Sende-/Empfangseinheiten bis auf mindestens eine zu deaktivieren, wenn während dieser Zeitspanne durch keine der Sende-/Empfangseinheiten ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal empfangen wurde.
Das Verfahren zur Detektion eines Transponders, bei dem eine quasistationäre Einheit mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten drahtlose Signalen sendet und empfängt, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, sieht folgende Schritte vor: Aussenden eines Transponderanregungssignals durch die jeweiligen aktiven Sende-/Empfangseinheit in deren jeweiligen Wirkungsbereich; Horchen auf ein Antwortsignal eines Transponders durch die Sende-/Empfangseinheiten; und Deaktivieren mindestens einer der Sende-/Empfangseinheiten bis auf mindestens eine durch die quasistationäre Einheit bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer, wenn während dieser Zeitspanne durch keine der Sende-/Empfangseinheiten ein Transponderantwortsignal empfangen wurde.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit quasistationären Sende-/Empfangseinheiten, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind;
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit quasistationären Sende-/Empfangseinheiten, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei eine der Sende-/Empfangseinheiten deaktiviert ist;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit quasistationären Sende-/Empfangseinheiten, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei nur noch eine der Sende-/Empfangseinheiten aktiv ist;
4 in einem Zeitdiagramm die zeitliche Abfolge von Zeitspannen vorgegebener Dauer, in denen Sende-/Empfangseinheiten auf ein Transponderantwortsignal horchen und danach deaktiviert werden, wenn während dieser Zeitspannen kein einschlägiges Transponderantwortsignal empfangen wurde;
5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit quasistationären Sende-/Empfangseinheiten, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei ein räumlicher Bereich durch mehrere Sende-/Empfangseinheiten ausgebildet wird, deren Wirkungsbereiche sich überlappen;
6 in einem Diagramm den zeitlichen Ablauf beim Aussenden von Transponderanregungssignalen in gleichen Zeitabständen;
7 in einem Diagramm den zeitlichen Ablauf beim Aussenden von Transponderanregungssignalen schrittweise in bis zu einem maximalen Zeitabstand größer werdenden Zeitabständen;
8 in einem Diagramm den zeitlichen Ablauf beim Aussenden von Transponderanregungssignalen schrittweise mit bis zu einem minimalen Pegel kleiner werdenden Sendepegeln; und
9 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit quasistationären Sende-/Empfangseinheiten, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen wirksam sind, wobei die Transponderanregungssignale auf einen geringeren Sendepegel abgesenkt werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Detektion eines Transponders 2 als Teil eines Zugangssystems für ein Fahrzeug 11. Die Anordnung umfasst unter anderem eine quasistationäre Einheit 1 zum Steuern des Zugangssystems mit zugehörigen deaktivierbaren Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c zum Senden drahtloser Transponderanregungssignale 4 und zum Empfangen drahtloser Transponderantwortsignale 5 zu und von dem Transponder 2. Weiterhin zeigt 1 räumliche Bereiche 3a, 3b und 3c, in die die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c wirken.
Die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c sind jeweils mit der quasistationäre Einheit 1 verbunden (in 1 nicht dargestellt) und kommunizieren mit dieser bidirektional. Die in 1 in der Draufsicht gezeigten, durch die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c aufgespannten Wirkungsbereiche 3a, 3b und 3c sind dabei als dreidimensionale Wirkungsbereiche zu verstehen, die sich jeweils näherungsweise in Form eines Ellipsoids entlang des Fahrzeugs 11 erstrecken. Die räumlichen Wirkungsbereiche 3a, 3b und 3c können sich dabei teilweise überlappen, wie dies in 1 durch gestrichelte Bereiche dargestellt ist. Sowohl die quasistationäre Einheit 1, wie auch die damit verbundenen Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c sind in oder am Fahrzeug 11 angebracht.
Gemäß 1 sei nun der Transponder 2 als im räumlichen Wirkungsbereich der Sende-/Empfangseinheit 8b befindlich angenommen. Sendet die Sende-/Empfangseinheit 8b ein Transponderanregungssignal 4 aus, wird dieses in diesem Fall durch den Transponder 2 empfangen und sofort nach dem Empfang mit dem Transponderantwortsignal 5 beantwortet. Das Transponderantwortsignal 5 wird durch die Sende-/Empfangseinheit 8b empfangen und an die quasistationäre Einheit 1 weitergeleitet. Die quasistationäre Einheit 1 stellt aufgrund dessen die Präsenz des Transponders 2 im räumlichen Wirkungsbereich der Sende-/Empfangseinheit 8b fest.
Handelt es sich bei der Anordnung gemäß 1 zum Beispiel um ein schlüsselloses Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug und ist der Transponder 2 ein berechtigter Schlüssel (Identifika tionsgeber), der als Antwort auf ein entsprechende Transponderanregungssignal ein bekanntes, im Fahrzeug (zum Beispiel in der quasistationären Einheit 1) hinterlegtes kodiertes Signal (Transponderantwortsignal) aussendet, kann durch die quasistationäre Einheit 1 oder durch nachgeschaltete Einheiten zum Beispiel die automatische Türentriegelung für das Fahrzeug 11 ausgelöst werden (zum Beispiel PASS-System).
Gleiches gilt für die Feststellung der Präsenz des Transponders 2 in den Wirkungsbereichen weiterer Sende-/Empfangseinheiten, wie zum Beispiel den Sende-/Empfangseinheiten 8a und 8c gemäß 1. Zum Zwecke des Auffindens weiterer Transponder werden durch die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c wiederholt in vorgegebenen Zeitabständen entsprechende Transponderanregungssignale 4 ausgesandt und die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c horchen auf entsprechende Transponderantwortsignale 5.
Dabei können sowohl die Transponderanregungssignale 4 wie auch die Transponderantwortsignale 5 so kodiert sein, dass ein Transponder 2 nur dann ein Transponderantwortsignal 5 aussendet, wenn er ein mit einem im Transponder 2 hinterlegten Referenzsignal übereinstimmendes Transponderanregungssignal 4 empfängt. Auf gleiche Weise erkennt die quasistationäre Einheit 1 nur dann die Präsenz eines berechtigten Transponders 2 in einem der Wirkungsbereiche 3a, 3b und 3c der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c, wenn durch die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c ein Transponderantwortsignal 5 empfangen wird, das mit einem im Fahrzeug 11 hinterlegten Referenzsignal übereinstimmt. Auf diese Weise kann zumindest ein Transponder 2, der von einem Benutzer des Fahrzeugs 11 mitgeführt wird, etwa zur Identifikation bei einem schlüssellosen Zugangssystem (zum Beispiel PASS-System) angewendet werden.
Da die Feststellung der Präsenz beziehungsweise die Detektion eines Transponders in Fallen wie dem in 1 gezeigten fortlaufend erfolgen muss, werden durch die Sende-/Empfangs einheiten 8a, 8b und 8c wiederholt Transponderanregungssignale 4 ausgesendet und die beteiligten Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c horchen auf eingehende Transponderantwortsignale 5. Wie bereits weiter oben dargelegt wird zur Energieversorgung der quasistationären Einheit 1 und der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c häufig eine Batterie, in diesem Fall die Batterie des Fahrzeugs 11 verwendet. Insbesondere bei diesen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, Energie einzusparen.
Eine solche Energieeinsparung wird bei einer Anordnung nach 1 erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die quasistationäre Einheit 1 bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer mindestens eine der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c bis auf mindestens eine (8a, 8b oder 8c) deaktiviert, wenn während dieser Zeitspanne keine der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c ein zulässiges Transponderantwortsignal 5 empfangen hat. Dabei wird die Zeitspanne beispielsweise deutlich größer gewählt, als die Zeitabstände, in denen die Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c Transponderanregungssignale aussenden. Größenordnungen für die Zeitabstände beim Aussenden von Transponderanregungssignalen betragen beispielsweise mehrere 100 ms, die Größenordnungen für die genannten Zeitspannen betragen zum Beispiel mehrere Tage.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 sind wiederum die quasistationäre Einheit 1 und die zugehörigen deaktivierbaren Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c mit entsprechenden Wirkungsbereichen 3a, 3b, 3c wie in 1 vorgesehen. Allerdings wird hier die Sende-/Empfangseinheit 8c, die im Bereich des Kofferraums des Fahrzeugs 11 wirken soll, deaktiviert bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer, in der durch keine der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c die Präsenz eines zulässigen Transponders 2 festgestellt wurde. Dies führt zu einer Energieeinsparung gegenüber dem Betriebszustand gemäß 1, bei dem alle Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c aktiv sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 sind wiederum die quasistationäre Einheit 1 und die zugehörigen aktivierbaren und deaktivierbaren Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c mit entsprechenden Wirkungsbereichen 3a, 3b, 3c wie in 1 vorgesehen. Allerdings werden gemäß 3 sowohl die Sende-/Empfangseinheit 8b als auch die Sende-/Empfangseinheit 8c deaktiviert, weil im Verlauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer in keinem der Wirkungsbereiche 3a, 3b und 3c der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c ein Transponder 2, d. h. kein zugehöriges Transponderantwortsignal 5 detektiert wurde. Dadurch wird gegenüber 2 eine größere Energieeinsparung erzielt.
Bei den gezeigten Beispielen wurde als die mindestens eine aktiv verbleibende Sende-/Empfangseinheit die auf der Fahrerseite befindliche Sende-/Empfangseinheit 8a gewählt, da sich ein Fahrzeugnutzer mit der relativ höchsten Wahrscheinlichkeit von der Fahrerseite dem Fahrzeugs 11 nähert und damit den Transponder 2 in den Wirkungsbereich 3a bringt. In besonderen Anwendungsfällen, die eine größere Anzahl von Sende-/Empfangseinheiten und entsprechenden Wirkungsbereichen zur Detektion der Präsenz eines Transponders erfordern, kann auch mehr als eine Sende-/Empfangseinheit immer aktiv verbleiben.
Die Ausführungsbeispiele der 2 und 3 können dabei jeweils für sich und unabhängig voneinander angewendet werden oder aber zeitlich gestaffelt, d. h. zunächst nach einer ersten Zeitspanne wie in 2 gezeigt und nach Ablauf einer weiteren Zeitspanne wie in 3 gezeigt betrieben werden. Dabei kann die Auswahl, welche der Sende-/Empfangseinheiten 8a, 8b und 8c bis auf mindestens eine aktiv verbleibende nach Ablauf einer Zeitspanne vorgegebener Dauer deaktiviert werden sollen und in welcher Reihenfolge, durch den Nutzer wählbar oder fest voreingestellt sein.
4 zeigt in einem Zeitdiagramm beispielhaft für die zeitliche Abfolge von Zeitspannen 10a, 10b, 10c vorgegebener Dauer, in denen eine Vielzahl von Sende-/Empfangseinheiten jeweils nach Abgabe eines Transponderanregungssignals auf ein Transponderantwortsignal horchen, wobei bei oder nach Ablauf jeweils einer Zeitspanne 10a, 10b, 10c mindestens eine Sende-/Empfangseinheit bis auf mindestens eine deaktiviert wird, wenn während dieser Zeitspannen 10a, 10b, 10c durch keine der Sende-/Empfangseinheiten ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal empfangen wurde, das heißt kein Transponder in dem jeweils aktiven räumlichen Wirkungsbereichen der Sende-/Empfangseinheiten detektiert wurde.
Dabei folgen die Zeitspannen 10a, 10b, 10c beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 jeweils direkt aufeinander, das heißt der Beginn einer neuen Zeitspanne fällt auf das Ende einer vorhergehenden Zeitspanne. Die Zeitspannen 10a, 10b, 10c können in ihrer jeweiligen Dauer beliebig voreingestellt oder durch einen Benutzer eingestellt werden, wobei die Zeitspannen vorgegebener Dauer größer sind müssen als die zum Aussenden eines Transponderanregungssignals und zum Empfangen eines Transponderantwortsignals benötigte Zeit. Um die Detektionssicherheit zu erhöhen, können aber die Zeitspannen so groß gewählt werden, dass zwei oder mehr Transponderanregungssignale ausgesendet worden sein müssen ohne ein Transponderantwortsignal erhalten zu haben, bevor eine Deaktivierung erfolgt. Weiterhin können die Zeitspannen 10a, 10b, 10c gleiche oder unterschiedliche Dauern aufweisen. Im Falle von unterschiedlichen Dauern der Zeitspannen 10a, 10b, 10c können diese Dauern beispielsweise in der Dauer kontinuierlich zunehmend oder kontinuierlich abnehmend oder beliebig anders verteilt eingestellt werden.
Zum Beispiel ist eine kontinuierliche Abnahme der Dauern der Zeitspannen wie bei den Zeitspannen 10a, 10b und 10c in 4 dargestellt, günstig, da je länger keine Präsenz eines Transponders in den Wirkungsbereichen der jeweils noch aktiven Sende-/Empfangseinheiten festgestellt wird, desto unwahrscheinlicher ist eine baldige Präsenz und desto schneller können dann Sende-/Empfangseinheiten deaktiviert werden. Da bei kann auch hier sowohl die Reihenfolge wie auch die Anzahl der in jedem Schritt nach Ablauf einer der Zeitspannen 10a, 10b, 10c zu deaktivierenden Sende-/Empfangseinheiten beliebig voreingestellt oder durch eine Benutzer einstellbar sein.
4 zeigt weiterhin den Fall, in dem zu einem bestimmten Zeitpunkt die Präsenz eines Transponders durch eine der zu diesem Zeitpunkt aktiven Sende-/Empfangseinheiten der Anordnung festgestellt wird. Dieser Zeitpunkt ist in 4 beispielhaft durch ein Transponderantwortsignal 5 dargestellt, das in diesem Beispiel während der Zeitspanne 10c durch eine der zu diesem Zeitpunkt aktiven Sende-/Empfangseinheiten empfangen wird und als ein mit einem aus der Reihe von Referenzsignalen übereinstimmenden Signal identifiziert wird. In einem solchen Fall werden alle bisher deaktivierten Sende-/Empfangseinheiten sofort aktiviert, so dass für das Beispiel des schlüssellosen Zugangssystems für ein Fahrzeug der Betriebszustand gemäß 1 wiederhergestellt wird.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Detektion eines Transponders, die die quasistationäre Einheit 1 und zwei zugehörige aktivierbare und deaktivierbare Sende-/Empfangseinheiten 8b₁ und 8b₂ mit entsprechenden zugehörigen räumlichen Wirkungsbereichen 3b₁ und 3b₂ umfasst. Dabei sind die räumlichen Wirkungsbereiche 3b₁ und 3b₂ der Sende-/Empfangseinheiten 8b₁ und 8b₂ so ausgeführt, dass sie sich teilweise überlappen, wie in 5 durch den schraffierten Bereich dargestellt ist. Die Wirkungsbereiche der Sende-/Empfangseinheiten 8b₁ und 8b₂ entsprechen dabei in etwa dem Wirkungsbereich 3b gemäß der 1 und 2, der die Beifahrerseite des Fahrzeugs 11 abdeckt.
Vorteilhaft wird dabei jede der beiden Sende-/Empfangseinheiten 8b₁ und 8b₂ mit einer im Vergleich zu einer einzigen Sende-/Empfangseinheit deutlich niedrigeren Leistungsaufnahme betrieben. Ein gewünschter Wirkungsbereich, wie zum Beispiel der hier dargestellte Wirkungsbereich im Bereich der Beifahrerseite des Fahrzeugs 11 kann durch die örtlich variablere Verbauung einzelner Sende-/Empfangseinheiten (beziehungsweise deren Sende- und/oder Empfangsantennen) besser der Gestalt eines gewünschten Wirkungsbereichs angepasst werden. Gleiches gilt auch für andere räumliche Gestaltungen der Detektionsbereiche und bei mehr als zwei Sende-/Empfangseinheiten je Wirkungsbereich.
Es ist daher zur Steigerung der Energieeinsparung möglich, zunächst einzelne Sende-/Empfangseinheiten eines Wirkungsbereiches und damit nur Teile dieses Bereichs zu deaktivieren, wodurch sich der entsprechende Wirkungsbereich zwar in seiner räumlichen Ausdehnung verringert, jedoch nicht sofort vollständig deaktiviert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird, wenn im Verlauf eines Deaktivierungszyklus abgesehen von der einen mindestens verbleibenden (zum Beispiel fahrerseitigen) Sende-/Empfangseinheit keine weitere zu deaktivierende mehr übrig ist, nach einer vorgegebenen oder durch den Benutzer definierbaren Anzahl von Transponderanregungssignalen mindestens eine weitere Sende-/Empfangseinheit (zum Beispiel auf der Beifahrerseite) erneut aktiviert und in die Suche nach einem Transponder mit einbezogen werden. Diese erneute Aktivierung kann dabei auf eine bestimmte Zeitdauer unabhängig von den anderen Sende-/Empfangseinheiten begrenzt sein oder in den entsprechenden Deaktivierungsprozess miteinbezogen werden, was einer Statusverschiebung gleichkommt, d. h. der Deaktivierungsprozess wird auf einen früheren Stand zurückgesetzt. Ein solches wiederholtes zeitweises Aktivieren einer Sende-/Empfangseinheit erhöht die Wahrscheinlichkeit, auch einen sich von einer anderen Seite annähernden Transponder zu detektieren und stellt einen Kompromiss zwischen erwünschter Energieeinsparung und Komfort dar.
6 zeigt ein Beispiel für den zeitlichen Ablauf von Transponderanregungssignalen, die wiederholt durch Sende-/Empfangseinheiten ausgesendet werden, um eine entsprechende Transponderantwortsignal auszulösen, wenn sich ein Transpon der im räumlichen Wirkungsbereich einer aktiven Sende-/Empfangseinheit befindet. Gemäß 6 werden durch Sende-/Empfangseinheiten 8 (siehe zum Beispiel 1) Transponderanregungssignale 4 mit einem Sendepegel 6 in Zeitabständen 7 gleicher Dauer wiederholt und kontinuierlich ausgesendet. Bei typischen Anwendungsfällen haben die Zeitabstände 7 eine Dauer von beispielsweise 250 ms, das heißt durch eine Sende-/Empfangseinheit wird viermal je Sekunde ein Transponderanregungssignal ausgesandt und kontinuierlich auf ein entsprechendes Transponderantwortsignal gehorcht, um die Präsenz eines Transponders 2 im räumlichen Wirkungsbereich 3 einer Sende-/Empfangseinheit zu überprüfen.
Dabei ist dieser Zeitabstand 7 für unterschiedliche Sende-/Empfangseinheiten einer Anordnung mit mehreren Sende-/Empfangseinheiten auch unterschiedlich festlegbar und kann dabei auch durch einen Benutzer vorgegeben werden. Im Fall der beispielhaften Anordnung nach 1 kann der Zeitabstand 7 zwischen dem Aussenden von Transponderanregungssignalen 4 zum Beispiel für die räumlichen Bereiche 3b und 3c beziehungsweise die zugehörigen Sende-/Empfangseinheiten 8b und 8c größer gewählt werden als für den räumlichen Bereich 3a beziehungsweise die Sende-/Empfangseinheit 8a, wodurch sich vorteilhaft eine Energieeinsparung beim Betrieb der gesamten Anordnung ergibt.
Dabei kann der Zeitabstand 7 zwischen dem Aussenden von Transponderanregungssignalen 4 für den räumlichen Bereich 3c des Kofferraums auch nochmals größer gewählt werden als für den räumlichen Bereich 3b der Beifahrerseite des Fahrzeugs 11, wobei eine angenommene Wahrscheinlichkeit der Annäherung eines einen Transponder 2 mitführenden Benutzers an das Fahrzeug 11 in der Reihenfolge Fahrerseite (Bereich 3a), Beifahrerseite (Bereich 3b) und Kofferraum (Bereich 3c) berücksichtigt wird und vorteilhaft zur erwünschten Energieeinsparung genutzt wird.
Die oben geschilderten Verfahren zur Energieeinsparung durch Deaktivierung von Sende-/Empfangseinheiten bleiben davon unberührt, das heißt ein vergrößerter Zeitabstand 7 beim Aussenden von Transponderanregungssignalen 4 in einzelnen Sende-/Empfangseinheiten (zum Beispiel 8b und 8c) leistet einen zusätzlichen Beitrag zur erwünschten Energieeinsparung. Der vergrößerte Zeitabstand 7 wird dabei so gewählt, dass je nach Anwendungsfall auch bei diesem vergrößerten Zeitabstand der Transponderanregungssignale 4 eine sinnvolle und zuverlässige Detektion von Transpondern ermöglicht wird.
7 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf beim Versenden von Transponderanregungssignalen, wobei durch die Sende-/Empfangseinheiten 8 (wie in 1) wiederholt Transponderanregungssignale 4 mit einem Sendepegel 6 in schrittweise bis zu einem maximalen Zeitabstand größer werdenden Zeitabständen 7a, 7b...7x ausgesendet werden und wobei der Zeitabstand 7a dem minimalen, zu Beginn auftretenden Zeitabstand entspricht. Die verbleibenden Zeitabstände 7b...7x können dem gegenüber gleich bleiben oder ansteigen. Der maximale Zeitabstand, zum Beispiel der Zeitabstand 7x bei ansteigenden Abständen, wird so gewählt, dass eine sinnvolle und zuverlässige Detektion von Transpondern möglich ist. Der maximale Zeitabstand kann dabei für jede beteiligte Sende-/Empfangseinheit unterschiedlich sein. Bei schrittweiser Erhöhung des Zeitabstands ergibt sich eine zunehmende Energieeinsparung je länger von der Anordnung keine Präsenz eines Transponders festgestellt wird, wodurch zum Beispiel einer frühzeitigen Erschöpfung einer batteriegestützten Energieversorgung entgegengewirkt wird.
8 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf beim Versenden von Transponderanregungssignalen, wobei diese wiederholt mit bis zu einem minimalen Pegel 6x kleiner werdenden Sendepegeln 6a, 6b...6x ausgesendet werden. Der minimale Sendepegel 6x der Transponderanregungssignale 4 wird dabei so gewählt, dass eine im jeweiligen Wirkungsbereich zwar einge schränkte (vgl. auch 9), aber dennoch zuverlässige Detektion ermöglicht wird. Durch die Absenkung des Sendepegels der Transponderanregungssignale wird wiederum eine zunehmende Energieeinsparung erzielt je länger von der Anordnung keine Präsenz eines Transponders festgestellt wird.
9 zeigt beispielhaft die Auswirkung einer Absenkung des Sendepegels einer Sende-/Empfangseinheit auf deren räumlichen Wirkungsbereich. Durch die Absenkung des Sendepegels der Transponderanregungssignale 4 wird der nutzbare räumliche Wirkungsbereich, in diesem Fall vom Wirkungsbereich 3b auf den Wirkungsbereich 3b reduziert.
Die beschriebenen beispielhaften Anordnungen und Verfahren sind nicht auf schlüssellose Zugangssysteme für Fahrzeuge beschränkt, sondern können in einer Vielzahl anderer Anwendungsfälle zur Energieeinsparung beim Betrieb von Anordnungen zur Detektion von Transpondern angewendet werden. Dabei sind die beschriebenen Anordnungen und Verfahren auch in beliebiger Kombination miteinander anwendbar, um eine noch weiter greifende Energieeinsparung zu erzielen.

1: Quasistationäre Einheit
2: Transponder
3b₁: räumlicher Wirkungsbereich
3b₂: räumlicher Wirkungsbereich
3c: räumlicher Wirkungsbereich
4: Transponderanregungssignal
5: Transponderantwortsignal
6: Sendeleistung
6a: Sendeleistung
6b: Sendeleistung
6x: Sendeleistung
7: Zeitabstand
7a: Zeitabstand
7b: Zeitabstand
7x: Zeitabstand
8a: Sende-/Empfangseinheit
8b: Sende-/Empfangseinheit
8b₁: Sende-/Empfangseinheit
8b₂: Sende-/Empfangseinheit
8c: Sende-/Empfangseinheit
10a: Zeitspanne bestimmter Dauer
10b: Zeitspanne bestimmter Dauer
10c: Zeitspanne bestimmter Dauer
11: Fahrzeug

Claims

Anordnung zur Detektion eines Transponders (2) mit einer quasistationären Einheit (1) mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen (4, 5), die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen (3b₁ , 3b₂ , 3c) wirksam sind, wobei die Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) jeweils dazu ausgebildet sind, ein Transponderanregungssignal (4) in den jeweiligen Wirkungsbereich (3b₁ , 3b₂ , 3c) auszusenden und auf ein Antwortsignal (5) des Transponders (2) zu horchen, und die quasistationäre Einheit (1) dazu ausgebildet ist, bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne bestimmter Dauer (10a, 10b, 10c) mindestens eine oder mehrere der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) bis auf mindestens eine Sende-/Empfangseinheit (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) zu deaktivieren, wenn während dieser Zeitspanne (10a, 10b, 10c) durch keine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal (5) empfangen wurde.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) das Transponderanregungssignal (4) wiederholt in gleichbleibenden Zeitabständen (7) aussenden.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) das Transponderanregungssignal (4) wiederholt in sich ändernden Zeitabständen (7a, 7b, 7x) aussenden.
Anordnung nach Anspruch 3, bei der die Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) das Transponderanre gungssignal (4) wiederholt in größer werdenden Zeitabständen (7a, 7b, 7x) aussenden.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Dauern der Zeitspannen (10a, 10b, 10c) in vorgegebenen Schritten erniedrigt werden.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der genau eine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) aktiv verbleibt.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der bei oder nach jeder Zeitspanne (10a, 10b, 10c) jeweils genau eine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) deaktiviert wird.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Sendeleistung (6, 6a, 6b, 6x) der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) von Zeitspanne (10a, 10b, 10c) zu Zeitspanne (10a, 10b, 10c) bis zu einem minimalen Pegel herab reduziert wird.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die räumlichen Bereiche (3b₁ , 3b₂ , 3c) sich teilweise überlappen und/oder ein räumlicher Bereich (3b₁ , 3b₂ , 3c) durch mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) aufgespannt wird, deren Wirkungsbereiche (3b₁ , 3b₂ , 3c) sich teilweise überlappen.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Transponder (2) und die quasistationäre Einheit (1) Bestandteil eines schlüssellosen Zugangssystems für ein Fahrzeug (11) sind.
Anordnung nach Anspruch 10, bei der die räumlichen Bereiche die Außenbereiche des Fahrzeugs (11) auf der Fahrerseite, Beifahrerseite und/oder um den Kofferraum sind.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der nur dann die Anwesenheit eines Transponders (2) erkannt wird, wenn ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal (5) empfangen wurde.
Verfahren zur Detektion eines Transponders (2), bei dem eine quasistationäre Einheit (1) mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) Signale (4, 5) drahtlos sendet und empfängt, die in unterschiedlichen räumlichen Bereichen (3b₁ , 3b₂ , 3c) wirksam sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aussenden eines Transponderanregungssignals (4) durch die jeweiligen aktiven Sende-/Empfangseinheit (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) in deren jeweiligen Wirkungsbereich (3b₁ , 3b₂ , 3c); Horchen auf ein Antwortsignal (5) eines Transponders (2) durch die Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c); und Deaktivieren mindestens einer der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) bis auf mindestens eine durch die quasistationäre Einheit (1) bei oder nach Ablauf einer Zeitspanne (10a, 10b, 10c) bestimmter Dauer, wenn während dieser Zeitspanne (10a, 10b, 10c) durch keine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) ein Transponderantwortsignal (5) empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 13 mit dem zusätzlichen Schritt des wiederholten Aussendens des Transponderanregungssignals (4) in gleichbleibenden Zeitabständen (7).
Verfahren nach Anspruch 13 mit dem zusätzlichen Schritt des wiederholten Aussendens des Transponderanregungssignals (4) in größer werdenden Zeitabständen (7a, 7b, 7x).
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Dauern der Zeitspannen (10a, 10b, 10c) in vorgegebenen Schritten erniedrigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der genau eine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) aktiv verbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei der bei oder nach jeder Zeitspanne (10a, 10b, 10c) jeweils genau eine der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) deaktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei der die Sendeleistung (6, 6a, 6b, 6x) der Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) von Zeitspanne (10a, 10b, 10c) zu Zeitspanne (10a, 10b, 10c) bis zu einem minimalen Pegel herab reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei der die räumlichen Bereiche (3b₁ , 3b₂ , 3c) sich teilweise überlappen und/oder ein räumlicher Bereich (3b₁ , 3b₂ , 3c) durch mindestens zwei Sende-/Empfangseinheiten (8a, 8b, 8b₁ , 8b₂ , 8c) ausgespannt wird, deren Wirkungsbereiche (3b₁ , 3b₂ , 3c) sich teilweise überlappen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem nur dann die Anwesenheit eines Transponders (2) erkannt wird, wenn ein mit einem aus einer Reihe von Referenzsignalen übereinstimmendes Transponderantwortsignal (5) empfangen wurde.