DE102008023850A1

DE102008023850A1 - Anordnung und Verfahren zur Bestimmung der Position einer mobilen Sende- und Empfangseinheit bezüglich eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102008023850A1
Application number: DE200810023850
Authority: DE
Inventors: Michael Bräuer; Alexander Heinrich; Arnd Stielow
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-08-13

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Position mindestens einer mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) bezüglich eines Fahrzeuges (1) mit mindestens einer quasistationären Sende- und Empfangseinheit (2), die mindestens zwei in einem Abstand voneinander im Innenraum des Fahrzeugs (1) angeordnete Sendeantennen (3, 4) und mindestens eine Emfpangsantenne (3, 4) aufweist, wobei die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) Sendesignale (6, 7) mit bestimmten Sendepegeln über die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) sendet und auf Antwortsignale (8) der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) horcht, die mobile Sende- und Empfangseinheit (5) die Signalpegel empfangener Sendesignale (6, 7) bestimmt und diese Pegelinformation oder daraus abgeleitete Positionsinformationen in einem Antwortsignal (8) an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) sendet, und die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) die aus den empfangenen Antwortsignalen (8) die relative Position der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) in Bezug auf die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Bestimmung der Position mindestens einer mobilen Sende- und Empfangseinheit bezüglich eines Fahrzeuges.
In einer Vielzahl von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, wird bereits heute eine Vielzahl von Funktionen über von Benutzern mitgeführte mobile Sende- und Empfangseinheiten ausgelöst oder gesteuert. Üblicherweise wird dafür eine Funkstrecke in lizenzfreien Frequenzbändern für die hochfrequente Übertragung vom und zum Kraftfahrzeug genutzt. Zu den damit gesteuerten Fahrzeugfunktionen zählen unter Anderem Fahrzeugzugangskontrolle, Motorstart, Aktivieren und Deaktivieren der Wegfahrsperre sowie Komfortfunktionen.
Einige dieser Komfortfunktionen erfordern die Bestimmung der Position von mobilen Sende- und Empfangseinheiten relativ zum Fahrzeug. So soll zum Beispiel die automatische Entriegelung von Türen vorzugsweise nur auf derjenigen Fahrzeugseite stattfinden, auf der sich der die mobile Sende- und Empfangseinheit mitführende Benutzer dem Fahrzeug nähert (Fahrer- oder Beifahrerseite).
Zu diesem Zweck werden bekanntlich Sende- und Empfangsantennen in den Türen oder den Türgriffen des Fahrzeugs verbaut, um die entsprechende Richtung der Annäherung einer mobilen Sende- und Empfangseinheit an das Fahrzeug eindeutig zu bestimmen. Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass dies beispielsweise Einschränkungen beim Design für die Gestaltung der Türgriffe zur Folge hat. Weiterhin müssen entsprechende Zuleitungen zu den Sende- und Empfangsantennen in den Türen des Fahrzeugs verlegt werden und es müssen die Einwirkungen von Witterungseinflüssen berücksichtigt werden. Die relative langen Verbindungsleitungen zwischen einer im Fahrzeug ange brachten Sende- und Empfangseinheit und Sende- und Empfangsantennen in den Fahrzeugtüren führen zu erhöhten Leitungsinduktivitäten und erhöhter Anfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Störeinflüssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung und ein Verfahren zur Zugangskontrolle für ein Fahrzeug anzugeben, die eine kostengünstigere Realisierung mit verringertem Aufwand, geringerer Störanfälligkeit und verringerten Einschränkungen gegenüber der Anordnung im Türbereich ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Ansprüchen 10 und 11. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine im oder am Fahrzeug angeordnete quasistationäre Sende- und Empfangseinheit mit mindestens zwei Sendantennen zum drahtlosen Senden von Signalen vorbestimmter Signalpegel an mindestens eine mobile Sende- und Empfangseinheit und zum Empfangen von deren Antwortsignalen. Die mobile Sende- und Empfangseinheit ist dabei dazu ausgebildet, die Signalpegel empfangener Sendesignale zu bestimmen und diese Pegelinformation entweder direkt an die fahrzeugseitige Empfangsantenne und damit an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit zu übermitteln oder die zusätzlich selbst die eigene Position aus den Pegelinformationen bestimmt. Die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit ist dazu ausgebildet, anhand der empfangenen Pegel- oder Positionsinformationen der mobilen Sende- und Empfangseinheit deren Position relativ zu den quasistationären, d. h. fest am Fahrzeug angeordneten Sende- und Empfangsantennen und damit zum Fahrzeug zu bestimmen bzw. auszuwerten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu tert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
1 in einem Diagramm eine erfindungsgemäße Anordnung zur Bestimmung der Position einer mobilen Sende- und Empfangseinheit relativ zu im Innenraum eines Fahrzeugs angeordneten Sende- und Empfangsantennen;
2 in einem Blockschaltbild eine beispielhafte Ausführungsform einer quasistationären und einer mobilen Sende- und Empfangseinheit einer Anordnung gemäß 1;
3 in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von über im Innenraum eines Fahrzeugs angeordnete Sende- und Empfangsantennen ausgesandten Sendesignalen einer quasistationären Sende- und Empfangseinheit;
4 in einem Ablaufdiagramm eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zur Positionsbestimmung in der quasistationären Sende- und Empfangseinheit, und
5 in einem Ablaufdiagramm eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zur Positionsbestimmung in der mobilen Sende- und Empfangseinheit.
In 1 sind ein Fahrzeug 1, eine quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2, zwei Sendeantennen 3, 4 sowie eine mobile Sende- und Empfangseinheit 5 gezeigt. Die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 ist mit den Sendeantennen 3 und 4 verbunden, um über diese Sendesignale 6 und 7 im 100 kHz-Bereich (wie etwa 125 kHz) auszusenden. Entsprechende Antwortsignale 8 von der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 werden über eine Empfangsantenne 18 (in 1 nicht gezeigt) beispielsweise im MHz-Bereich (wie etwa 4,33 MHz) empfangen. Obwohl beim Ausführungsbeispiel getrennte Antennen für das Senden und Empfangen gezeigt sind, können auch in besonderen Fällen kombinierte Sende- und Empfangsantennen verwendet werden.
Die beiden Sendeantennen 3 und 4 sind gemäß 1 im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordnet und damit vor Witterungseinflüssen geschützt. Weiterhin kann durch diese Anordnung der Sendeantennen 3 und 4 die Länge der Verbindungsleitungen zu der im oder am Fahrzeug 1 angeordneten quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 gering gehalten werden, wodurch Leitungsinduktivitäten verringert werden und das Verhalten gegenüber elektromagnetischen Störeinflüssen verbessert wird. Um die Position der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 relativ zum Fahrzeug 1 zu bestimmen, wird durch die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 beispielsweise über die Sendeantenne 3 ein Sendesignal 6 ausgesandt. Danach (oder evtl. auch zeitgleich) wird durch die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 über die Sendeantenne 4 ein Sendesignal 7 ausgesandt. Die Sendesignale 6 und 7 haben dabei gleiche oder unterschiedliche Sendepegel. Bei unterschiedlichen Pegeln wird eine "Rechts-Links-Unterscheidung" ermöglicht, da beispielsweise das schwächere Signal relativ zum stärkeren Signal auf der ihm näheren Seite verstärkt und auf der anderen Seite geschwächt wird, so dass die Pegeldifferenz auf einer Seite größer ist als auf der anderen, was die Unterscheidung dann erlaubt. Bei gleichen Pegeln erfolgt die Unterscheidung analog.
Wenn sich die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 im Wirkungsbereich der beiden Sendeantennen 3 und 4 befindet, werden die Sendesignale 6 und 7 von dieser empfangen. Die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 ist in der Lage, die Signalpegel der empfangenen Sendesignale 6 und 7 zu bestimmen und entweder diese Pegelinformation ihrerseits als Antwort darauf ein Sendesignal 8 auszusenden oder aus der Pegelinformation die eigene Position zu bestimmen und diese als Antwort zurückzu senden. Die von der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 ausgesandte Pegelinformation bzw. Positionsinformation wird über mindestens die Empfangsantenne 18 empfangen und an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 weitergeleitet. In der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 wird daraufhin je nach Ausgestaltung der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 die Differenz zwischen den von der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 empfangenen Signalpegeln oder die von mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 bereits übersandte Positionsinformation ausgewertet und es wird daraus bestimmt, welcher Position die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 relativ zum Fahrzeug hat. Bei der zweiten Option (Option 2) sind in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 Erwartungswerte für die beiden Sendepegel hinterlegt, während bei der ersten Option (Option 1) die tatsächlichen Werte zugrunde gelegt werden können (vgl. strichpunktierte Linien zwischen den Einheiten 10 und 14 einerseits und 15 andererseits in 2).
2 zeigt in einem Blockschaltbild eine beispielhafte Ausführungsform einer quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 und einer mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 der Anordnung gemäß 1. Dabei weist die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 die zwei Sendeantennen 3 und 4, zwei Signalsendeeinheiten 10, 14, eine Signalempfangseinheit 15 sowie eine Einheit 20, die zur Bestimmung der Position aus der Pegeldifferenz und bei Option 1 auch zur Pegelbestimmung selbst in der Lage ist. Die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 weist eine Empfangsantenne 9, eine Signalempfangseinheit 11, eine Einheit 12 zur Pegelbestimmung (und ggf. zusätzlich zum Pegelvergleich und zur Positionsbestimmung bei Option 2) sowie eine Signalsendeeinheit 13 auf, die mit einer Sendeantenne 19 gekoppelt ist.
Gemäß 2 sind die Sendeantennen 3 und 4 mit den Signalsendeeinheiten 10, 14 der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 verbunden und die Empfangsantenne 18 ist mit der Signalempfangseinheit 15 der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 verbunden. Entsprechend ist die Empfangsantenne 9 der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 mit der Signalempfangseinheit 11 verbunden, der die Einheit zur Pegelbestimmung 12 und dieser wiederum Signalsendeeinheit 13 nachgeschaltet ist. Die Signalsendeeinheit 13 ist ihrerseits mit der Sende- und Empfangsantenne 9 verbunden. Dabei werden über die Sendeantennen 3 und 4 durch die Signalsendeeinheiten 10, 14 Sendesignale 6 und 7 ausgesendet. Die Sendesignale 6 und 7 werden dann mittels der Empfangsantenne 9 in Verbindung mit der Signalempfangseinheit 11 in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 empfangen und nachfolgend an die Einheit zur Pegelbestimmung 12 weitergeleitet. In der Einheit zur Pegelbestimmung 12 werden dann die Signalpegel der empfangenen Sendesignale 6 und 7 bestimmt (Option 1) sowie ggf. zudem die Pegeldifferenz gebildet und daraus die Position bestimmt (Option 2). Eine dritte, nicht näher erläuterte Option sähe vor die Pegeldifferenz zu übertragen und die Position wiederum in der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 berechnet wird.
Bei Option 1 werden die erhaltenen Pegelinformationen und bei Option 2 die Positionsinformationen an die Signalsendeeinheit 13 weitergeleitet, die diese Informationen als Sendesignal 8 (Antwortsignal) über die Sende- und Empfangsantenne 9 aussendet. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird das Antwortsignal 8 von der Empfangsantenne 18 der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 empfangen und an die damit verbundene Signalempfangseinheit 15 weitergeleitet. Die Signalempfangseinheit 15 bereitet die empfangene Pegelinformation (Antwortsignal 8) auf und gibt diese an eine Einheit 20 zur Bestimmung der Position unter ggf. Bestimmung der Pegeldifferenz weiter. In der Einheit 20 wird neben der Positionsbestimmung bei beiden Optionen bei Option 1 zudem der Pegelunterschied zwischen den durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 bestimmten Empfangspegeln der Sendesignale 6 und 7 bestimmt. Bei der Option 2 liegt die Positionsinformation bereits von der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 vor und wird daher lediglich in ein entsprechendes Ausgabeformat umgesetzt.
Es ist ersichtlich, dass bei einem Pegelunterschied zwischen den Sendesignalen 6 und 7 eine Unterscheidung zwischen linker und rechter Fahrzeugseite getroffen werden kann, da sich je nach Wahl des Pegelunterschieds zwischen den Sendesignalen 6 und 7 auf einer bestimmten Seite die Differenz kleiner ist als auf der anderen Seite. Aus diesem Grund sind die beiden Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 gemäß 1 entlang einer Querachse des Fahrzeugs 1 angeordnet, um eine solche Unterscheidung zwischen Fahrer- und Beifahrerseite treffen zu können. Ist die Differenz dabei unter einem bestimmten Wert, dann wird angenommen, dass sich die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 nicht im Bereich der Fahrerseite oder der Beifahrerseite des Fahrzeugs 1 befindet.
Auch würde sich die Differenz der Differenz der gesendeten Signalpegel annähern, wenn sich die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 im Bereich des Kofferraums oder zentral vor dem Fahrzeug 1 befindet. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs 1 angeordnet sind (siehe 1, Längsachse nicht gesondert bezeichnet) und die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 sich dieser Längsachse annähert. Eine Bestimmung der Position ist dann so gut wie nicht mehr möglich bei dieser Anordnung. Somit kann mit den entlang einer Querachse des Fahrzeugs angeordneten zwei Sendeantennen 3 und 4 nicht zwischen Positionen vor oder hinter dem Fahrzeug unterschieden werden. Um auch solche Positionen eindeutig zu bestimmen, kann eine entsprechende Anordnung mehr als zwei Sendeantennen 3 und 4 aufweisen, über die Sendesignale mit unterschiedlichen (oder in bestimmten Fallen gleichen) Sendepegeln ausgesandt werden. Mindestens eine dieser Sende- und Empfangsantennen sollte dann nicht entlang der gleichen Querachse angeordnet sein wie die Sendeantennen 3 und 4 gemäß 1. Eine Unterscheidung der zwei oder mehr Antennen kann durch unterschiedliche Sendefrequenzen oder bei gleichen Sendefrequenzen durch eine bestimmte Kodierung erreicht werden.
Ergibt die Auswertung in der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 beispielsweise, dass der durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 von der Sende- und Empfangsantenne 3 empfangene Pegel des Signals 6 größer ist als der von der Sende- und Empfangsantenne 4 empfangene Pegel des Signals 7, kann daraus eindeutig abgeleitet werden, dass sich die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 auf der Fahrerseite des Fahrzeugs 1 befindet. Ist umgekehrt der empfangene Signalpegel des Signals 7 größer als der des Signals 6, befindet sich die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 1. Entsprechend des Ergebnisses können zum Beispiel die Türen auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite selektiv automatisch entriegelt werden.
Zusätzlich kann durch einen zu übersteigenden Schwellenwert für die Pegeldifferenz erreicht werden, dass geringe Pegeldifferenzen zwischen den von der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 empfangenen Signalen 6 und 7 nicht berücksichtigt werden. Durch geeignete Wahl dieses Schwellenwerts kann sichergestellt werden, dass nur diejenigen Pegeldifferenzen Berücksichtigung finden, die eine bestimmte Nähe der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 voraussetzen und eine eindeutige Positionsbestimmung der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 in den Bereichen Fahrer- beziehungsweise Beifahrerseite erlauben. Die Berücksichtigung eines solchen Schwellenwerts kann dabei in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 und/oder in der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 stattfinden.
Um einen vorteilhaften symmetrischen Aufbau der Anordnung gemäß 1 zu erzielen, sind die beiden Sendeantennen 3 und 4 auf der von vorne nach hinten verlaufenden Mittelachse (Längsachse) des Fahrzeugs 1 angeordnet (siehe 1). Beispielsweise sind die Sendeantennen 3 und 4 in der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet, wodurch eine kompakte Anord nung mit geringen Leitungslängen ermöglicht wird. Weiterhin sind die Sendeantennen 3 und 4 – wie aus 1 zu ersehen ist – in einem relativ geringen Abstand zu einander entlang der Querachse des Fahrzeugs 1 angeordnet, um für beide Sendeantennen 3, 4 eine möglichst ähnliche Abstrahlcharakteristik bezogen auf einen Punkt in der Mitte zwischen den beiden Antennen sicher zu stellen.
Ein geeigneter Abstand zwischen den beiden Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 kann dabei im Bereich von größer 0,5 cm insbesondere größer 1 cm gewählt werden. Nach oben hin ist die Distanz durch die Fahrzeugbreite begrenzt, da die Antennen vorzugsweise innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein sollen. In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt dieser Abstand etwa 10 cm, so dass beide Sendeantennen 3 und 4 und wahlweise auch die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 vorteilhaft zusammen in einer kompakten Baugruppe integriert werden können. Damit können Vorteile hinsichtlich der vereinfachten Verschaltung der Komponenten untereinander, der weniger aufwändigen Verkabelung, verringerter Störanfälligkeit und eine kostengünstigere Herstellung erzielt werden.
Um die oben beschriebene Auswertung der Signalpegel der Sendesignale 6 und 7 eindeutig durchzuführen, sollten die Sendesignale 6 und 7 eindeutige Unterscheidungsmerkmale aufweisen und den entsprechenden Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 eindeutig zuordenbar sein. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des zeitlichen Verlaufs der Sendesignale 6 und 7. Dabei zeigt 3 im oberen Diagramm den zeitlichen Verlauf des Sendesignals 6 und im unteren Diagramm den zeitlichen Verlauf des Sendesignals 7. Die Sendesignale 6 und 7 sind aus einem für die zwei Sendeantennen 3 und 4 gleichen ersten Signalanteil 16 festgelegter Dauer und einem unterschiedlichen, den zwei Sendeantennen 3 und 4 individuell fest zugeordneten zweiten Signalanteil 17 festgelegter Dauer ausgebildet. Die ersten und zweiten Signalanteile 16, 17 sind in 3 getrennt durch eine senkrechte gestrichelte Linie dargestellt.
Der zeitlich zuerst über die Sendeantennen 3 und 4 ausgesandte erste Signalanteil 16 ist für beide Sendesignale 6 und 7 identisch. Dieser erste Signalanteil 16 kann dabei mehrere Aufgaben erfüllen. Einerseits kann durch diesen ersten Signalanteil eine Synchronisierung der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 auf die nachfolgenden zweiten Signalanteile der Sendesignale 6 und 7 durchgeführt werden. Andererseits können zumindest Teile des ersten Signalanteils 16 auch dazu dienen, eine kodierte und/oder verschlüsselte Kommunikation zwischen der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 und der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 aufzubauen.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass es sich bei der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 um eine Einheit handelt, die dem Zugangssystem für das Fahrzeug 1 gültig zugeordnet ist. Eine solche Sende- und Empfangseinheit 5 kann beispielsweise dazu berechtigt sein, die Entriegelung von Türen des Fahrzeugs auszulösen (Zugangskontrollsystem). Dazu können zum Beispiel in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 ein oder mehrere entsprechende Referenzsignale hinterlegt sein und die mobile Einheit liefert nur dann Informationen über die Pegel der Sendesignale 6 und 7 an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 zurück, wenn der erste Signalanteil 16 ein mit einem Referenzsignal übereinstimmenden Anteil aufweist. Auch die Informationsübertragung (siehe Sendesignal 8 in 1) durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 kann ein entsprechendes Signal zur eindeutigen Identifizierung und/oder Verschlüsselung aufweisen.
Der zeitlich nachfolgend auf den ersten Signalanteil 16 über die Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 ausgesandte zweite Signalanteil 17 ist für beide Sendesignale 6 und 7 in seinem zeitlichen Verlauf in eindeutiger Weise unterschiedlich ausgeführt, wobei jedoch die Sendepegel der zweiten Signalanteile jeweils ihre definierten Pegel aufweisen. Auf diese Weise kann die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 die empfangenen Pegel der Sendesignale 6 und 7 anhand des unterschiedlichen zeitlichen Verlaufs im zweiten Signalanteil eindeutig der jeweiligen Sendeantenne 3 beziehungsweise 4 zuordnen, die das entsprechende Sendesignal aussendet. Diese Information ist Voraussetzung dafür, dass die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 nachfolgend anhand dieser Informationen die erwünschte Positionsbestimmung der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 in Bezug auf die Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 und damit auf das Fahrzeug 1 ausführen kann.
Vorzugsweise wird der zweite Signalanteil 17 der Sendesignale 6 und 7 dabei so ausgeführt, dass der zweite Signalanteil des Sendesignals 6 mindestens für einen Teil der festgelegten Dauer des zweiten Teilbereichs ein dauerhaftes Signal bestimmten Pegels aufweist und der Pegel des zweiten Signalanteils des Sendesignals 7 für diesen Teil der bestimmten Dauer des zweiten Teilbereichs den Pegelwert Null aufweist.
Der zweite Signalanteil 17 der Sendesignale 6 und 7 wird dabei weiterhin so ausgeführt, dass auch der zweite Signalanteil des Sendesignals 7 mindestens für einen Teil der bestimmten Dauer des zweiten Teilbereichs ein dauerhaftes Signal bestimmten Pegels aufweist während dessen der Pegel des zweiten Signalanteils des Sendesignals 6 für diesen Teil der bestimmten Dauer des zweiten Teilbereichs den Pegelwert Null annimmt. Die bestimmten Sendepegel sind dabei für beide Sende- und Empfangsantennen 3 und 4 unterschiedlich, können aber unter bestimmten Bedingungen aber auch identisch sein.
Die beiden Signale 6 und 7 können nacheinander (oder unter bestimmten Bedingungen wie zum Beispiel im Falle unterschiedlicher Sendefrequenzen auch zeitgleich ausgesendet werden). Die mobile Sende- und Empfangseinheit 5 empfängt auf diese Weise zu einem Zeitpunkt ausschließlich das Sendesignal 6 der Sende- und Empfangsantenne 3 und zu einem anderen Zeitpunkt ausschließlich das Sendesignal 7 der Sende- und Empfangsantenne 4. Dies ermöglicht es der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5, die empfangenen Pegel der Sendesignale 6 und 7 zu verlässig, insbesondere ohne Interferenzen zu bestimmen. 3 zeigt einfache Beispiele für die Sendesignale 6 und 7.
Gemäß 3 ist der zweite Signalanteil 17 der Sendesignale 6 und 7 symmetrisch in zwei Unterteilbereiche gleicher Dauer unterteilt. Während das Sendesignal 6 (siehe 3 oben) während des zeitlich ersten Unterteilbereichs ein dauerhaftes Signal festgelegten Pegels aufweist, weist das Sendesignal 7 einen Pegel von Null auf (es wird kein Signal über die Sende- und Empfangsantenne 4 gesendet). Während des zeitlich zweiten Unterteilbereichs weist das Sendesignal 7 einen festgelegten Pegel auf (siehe 3 unten) und das Sendesignal 6 weist einen Pegel von Null auf (über die Sende- und Empfangsantenne 3 wird kein Signal gesendet). Weitere Ausführungsformen mit mehrfach abwechselnden Sendepegeln festgelegten Pegels und Sendepegeln des Werts Null, auch mit unterschiedlichen Dauern, sind ebenfalls realisierbar.
In einer optionalen Ausführungsform kann – wie gesagt – auch bereits in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 bestimmt werden, von welcher der beiden Sende- und Empfangsantennen 3 beziehungsweise 4 der größere der empfangenen Signalpegel herrührt und damit welche Position die mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 einnimmt. Dies kann durch eine einfache Differenzbildung zwischen den empfangenen Pegeln der Sendesignal 6 und 7 erfolgen. Anschließend wird dann nur noch die Information darüber an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 übertragen, welche der beiden Sendeantennen 3 beziehungsweise 4 mit dem größeren Pegel empfangen wurde. Dies kann jedoch zu einer Erhöhung der Komplexität der Verarbeitung und zu erhöhtem Energiebedarf in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 führen, so dass die entsprechende Auswertung in der quasistationären Sende- und Empfangseinheit 2 zu bevorzugen ist.
4 zeigt in einem Ablaufdiagramm eine beispielhafte Ausführungsform der Verfahrensschritte zur Bestimmung der Position einer mobilen Sende- und Empfangseinheit relativ zu im Innenraum eines Fahrzeugs angeordneten Sende- und Empfangsantennen. Das in 4 gezeigte Verfahren bezieht sich dabei auf die in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen und die Ausführungsform der Sendesignale gemäß 3.
Gemäß 4 umfasst ein erster Verfahrensschritt das Aussenden von Sendesignalen 6 und 7 mit jeweils bestimmten Sendepegeln über die mindestens zwei Sendeantennen 3 und 4 durch die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2.
Ein zweiter Verfahrensschritt umfasst das Empfangen der Sendesignale 6 und 7 und das Bestimmen der jeweiligen Signalpegel (Pegelinformation) der empfangenen Sendesignale 6 und 7 durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5.
Ein dritter Verfahrensschritt umfasst das Senden der Pegelinformation als Antwortsignal 8 an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2 durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5.
Ein vierter Verfahrensschritt umfasst das Empfangen der im Antwortsignal 8 enthaltenen Pegelinformation durch die mobile Sende- und Empfangseinheit 5.
Ein fünfter Verfahrensschritt umfasst das Bestimmen der relativen Position der das Antwortsignal 8 sendenden mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 in Bezug auf die Sendeantennen 3 und 4 aus der im Antwortsignal 8 enthaltenen Pegelinformation (Pegeldifferenz) durch die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit 2. Entsprechend des Ergebnisses können, wie weiter oben detaillierter ausgeführt, zum Beispiel die Türen auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite selektiv automatisch entriegelt werden.
Der in 5 dargestellte Ablauf unterscheidet sich von dem in 4 gezeigten Verfahren lediglich darin, dass die Positonsbestimmung nicht in der quasistionären Sende- und Emp fangseinheit 2, sondern in der mobilen Sende- und Empfangseinheit 5 erfolgt.

1: Fahrzeug
2: quasistationäre Sende- und Empfangseinheit
3: Sendeantenne
4: Sendeantenne
5: mobile Sende- und Empfangseinheit
6: Sendesignal
7: Sendesignal
8: Sendesignal
9: Empfangsantenne
10: Signalsendeeinheit
11: Signalempfangseinheit
12: Einheit zur Pegel- und ggf. Positionsbestimmung
13: Signalsendeeinheit
14: Signalsendeeinheit
15: Signalempfangseinheit
16: Erster Signalanteil
17: Zweiter Signalanteil
18: Empfangsantenne
19: Sendeantenne
20: Einheit zur Positions- und ggf. Pegeldifferenzbestimmung

Claims

Anordnung zur Bestimmung der Position mindestens einer zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen (6, 7, 8) ausgebildeten mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) bezüglich eines Fahrzeuges (1) mit mindestens einer quasistationären im oder am Fahrzeug (1) angeordneten Sende- und Empfangseinheit (2), die mindestens zwei in einem vorgegebenen Abstand zueinander im Innenraum des Fahrzeugs (1) angeordnete Sendeantennen (3, 4) zum drahtlosen Senden und mindestens einer Empfangsantenne (3, 4) zum Empfangen von Signalen (6, 7, 8) aufweist, wobei die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) dazu ausgebildet ist, Sendesignale (6, 7) mit vorbestimmten Sendepegeln über die mindestens zwei Sende- und Empfangsantennen (3, 4) zu senden und auf Antwortsignale (8) der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) zu horchen, die mobile Sende- und Empfangseinheit (5) dazu ausgebildet ist, die Signalpegel empfangener Sendesignale (6, 7) zu bestimmen und diese Pegelinformationen selbst oder aus den Pegelinformationen abgeleitete Positionsinformationen in einem Antwortsignal (8) an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) zu senden, und die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) eine Einrichtung aufweist, die aus den in den empfangenen Antwortsignalen enthaltenen Pegelinformationen oder Positionsinformationen die relative Position der das Antwortsignal sendenden mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) in Bezug auf die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) zu bestimmen.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der zwei Sende- und Empfangsantennen (3, 4) in einem vorgegeben Abstand zueinander angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) entlang einer Querachse des Fahrzeugs (1) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) in einem Abstand von größer 1 cm zueinander angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Sendesignale (6, 7) einen für beide Sendesignale (6, 7) gleichen ersten Signalanteil bestimmter Dauer und einen für beide Sendesignale (6, 7) unterschiedlichen, den zwei Sende- und Empfangsantennen (3, 4) individuell fest zugeordneten zweiten Signalanteil bestimmter Dauer aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 5, bei der jeweils ein Sendesignal (6, 7) mindesten für einen Teilbereich der Dauer einen von Null verschiedenen Pegel aufweist während das andere Sendesignal (6, 7) hier den Pegel Null aufweist.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, bei der der zweite Signalanteil der zwei Sendesignale (6, 7) für jeweils die Hälfte der Dauer des zweiten Signalanteils einen Anteil mit Signalpegel Null und einen Anteil mit hohem Signalpegel oder für jeweils die Hälfte der Dauer einen Anteil mit hohem Signalpegel und einen Anteil mit Signalpegel Null aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6 und 7, bei der die mobile Sende- und Empfangseinheit (5) nur dann eine Pegelinformation und/oder ein Antwortsignal (8) sendet, wenn der erste Signalanteil einem aus einer Reihe von in der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) hinterlegten Referenzsignalen entspricht.
Anordnung nach Anspruch 6 bis 8, bei der die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) dazu ausgebildet ist, aus der Pegelinformation der zweiten Signalanteile der durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5) empfangenen Sendesigna le (6, 7) zu bestimmen, ob sich die mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite des Fahrzeugs (1) befindet.
Verfahren zur Bestimmung der Position einer zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen (6, 7, 8) ausgebildeten mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) bezüglich eines Fahrzeuges (1), bei dem mindestens eine im oder am Fahrzeug (1) angeordnete quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) mit mindestens zwei in vorgegebenen Abständen zueinander im Innenraum des Fahrzeugs (1) angeordnete Sende- und Empfangsantennen (3, 4) drahtlos Signale (6, 7 , 8) sendet und empfängt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Aussenden von Signalen (6, 7) mit vorbestimmten Sendepegeln durch die mindestens eine quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) über die mindestens zwei Sendeantennen (3, 4), Empfangen der Signale (6, 7) durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), Bestimmen der Signalpegel durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), Senden der Pegelinformation der empfangenen Signale (6, 7) an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), und Bestimmen einer relativen Position der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) in Bezug auf die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) aus der Pegelinformation.
Verfahren zur Bestimmung der Position einer zum drahtlosen Senden und Empfangen von Signalen (6, 7, 8) ausgebildeten mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) bezüglich eines Fahrzeuges (1), bei dem mindestens eine im oder am Fahrzeug (1) angeordnete quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) mit mindestens zwei in vorgegebenen Abständen zueinander im Innenraum des Fahrzeugs (1) angeordnete Sende- und Empfangsantennen (3, 4) drahtlos Signale (6, 7 , 8) sendet und empfängt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Aussenden von Signalen (6, 7) mit vorbestimmten Sendepegeln durch die mindestens eine quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) über die mindestens zwei Sendeantennen (3, 4), Empfangen der Signale (6, 7) durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), Bestimmen der Signalpegel durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), Berechnen seiner Position durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5); Senden von Positionsinformationen an die quasistationäre Sende- und Empfangseinheit (2) durch die mobile Sende- und Empfangseinheit (5), und Auswerten der relativen Position der mobilen Sende- und Empfangseinheit (5) in Bezug auf die Sende- und Empfangsantennen (3, 4) aus den Positionsinformationen.