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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ermittlung einer Distanz
zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug nach Gattung des
unabhängigen Patentanspruchs.
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Aus
der
DE 10 2005
037 582 A1 ist ein Verfahren für eine Abstandsmessung
mittels eines Backscatter-Transponders eines RFID-Systems bekannt,
wobei zur Abstandsmessung eine Laufzeitmessung von Signalen zwischen
einem RFID-Lesegerät und einem RFID-Transponder durchgeführt wird.
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer
Distanz zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug
hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Distanzmessung
anhand einer Variation einer Sendeintensität eines durch
ein RFID-Lesegerät erzeugten elektromagnetischen Feldes
erfolgt. Dieses ist vorteilhaft, da hierdurch keine Laufzeitmessung
mittels hochgenauer Zeitgeber bzw. Zeitmessgeräte erforderlich
ist, sondern allein durch eine Variation der Sendeintensität
das Erzeugen des elektromagnetischen Feldes auf die Distanz zwischen
dem ersten und dem zweiten Fahrzeug geschlossen werden kann.
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Bekannt
sind sogenannte RFID(Radio Frequency Identification)-Systeme, bei
welchen ein Lesegerät ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld erzeugt,
vorzugsweise durch Induktionsspulen. Typische Frequenzen für
ein solches Hochfrequenzfeld sind beispielsweise die Frequenz 13,56
MHz. Ein zu einem RFID- System gehörender Transponder weist wenigstens
eine Antenne auf, welche durch das elektromagnetische Hochfrequenzfeld
erregbar ist, sowie einen Mikrochip, welcher in dem Fall aktiviert
wird, dass die Antenne des Transponders durch ein elektromagnetisches
Hochfrequenzfeld von genügend hoher Leistung erregt wird.
Im Beispiel von sogenannten passiven RFID-Transpondern bezieht der Transponder über
die Antenne aus dem elektromagnetischen Feld Energie, um den Mikrochip
mit Energie zu versorgen. Ferner steuert der Mikrochip anschließend
die Antenne derart an, dass durch die Antenne eine Modulation des
elektromagnetischen Feldes vorgenommen wird. Diese Modulation kann
beispielsweise eine Amplitude-Shift-Keying-Modulation, eine Frequency-Shift-Keying-Modulation
oder eine Phase-Shift-Keying-Modulation sein. Die durch die Antenne
des Transponders vorgenommene Modulation kann in Abhängigkeit
von zu übermittelnden Daten des Transponders erfolgen.
Die Modulation des elektromagnetischen Feldes durch die Antenne
des Transponders wird wiederum durch eine Antenne des RFID-Lesegeräts
detektiert und ausgewertet. Somit erfolgt eine Zurückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät,
welche durch das Lesegerät detektiert werden kann.
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Im
Falle von aktiven RFID-Transpondern bezieht der Transponder die
Energie nicht mittels der Antenne aus dem elektromagnetischen Feld,
sondern verfügt über eine eigene autarke Energieversorgung,
beispielsweise in Form einer Batterie. Eine Aktivierung eines aktiven
RFID-Transponders erfolgt jedoch ebenfalls wie bei einem passiven
RFID-Transponder dadurch, dass die Antenne des Transponders einem
elektromagnetischen Hochfrequenzfeld ausgesetzt ist, welches durch
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes
erzeugt wurde, beispielsweise ein RFID-Lesegerät.
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Das
Prinzip einer Modulation des elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes
durch den RFID-Transponder und die Detektion einer solchen Modulation
durch das RFID-Lesergerät wird im allgemeinen Backscattering-Verfahren
genannt. Dieses ist ebenfalls aus der
DE 10 2005 037 582 A1 bekannt.
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Wie
bereits dargelegt ist es möglich, mittels einer Modulation
des elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes durch den RFID-Transponder
Daten zu übertragen, wobei unterschiedliche Codierungsverfahren
verwendet werden können, bei spielsweise eine Manchester-Codierung.
Das RFID-Lesegerät erhält somit Daten von dem
RFID-Transponder. Die Art und Information der Daten sind vorzugsweise
abhängig von Daten, welche in dem Mikrochip des RFID-Transponder
abgelegt sind.
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Gemäß des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Distanz
zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug ermittelt,
wobei das erste Fahrzeug ein RFID-Lesegerät aufweist, weiches ein
elektromagnetisches Feld erzeugt, und wobei das zweite Fahrzeug
einen RFID-Transponder aufweist, dessen Aktivierbarkeit von einer
Intensität des elektromagnetischen Feldes abhängt.
Ist die Intensität des elektromagnetischen Feldes hoch
genug, so wird der RFID-Transponder aktiviert und übermittelt
eine Information zurück in das RFID-Lesegerät.
Dieses erfolgt vorzugsweise durch das Backscattering-Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass das RFID-Lesegerät eine Sendeintensität zur
Erzeugung des elektromagnetischen Feldes derart ändert,
dass zu einem ersten Zeitpunkt die Sendeintensität einen
Wert aufweist, bei welchem der RFID-Transponder durch das Feld aktiviert
wird und eine Information zurück übermittelt, und
dass zu einem zweiten Zeitpunkt die Sendeintensität einen
von dem ersten Wert verschiedenen zweiten Wert aufweist, bei welchem
der RFID-Transponder nicht durch das Feld aktiviert wird und keine
Information zurück übermittelt. Erfindungsgemäß wird
anhand des ersten Wertes und/oder des zweiten Wertes auf die Distanz
zwischen den beiden Fahrzeugen geschlossen. Es wird somit durch
das RFID-Lesegerät die Sendeintensität des elektromagnetischen
Feldes in einer solchen Weise variiert, dass ein erster oder ein
zweiter Wert als eine Approximation eines solchen Wertes ermittelt
wird, bei welchem gerade noch eine Aktivierung des Transponders
durch das elektromagnetische Feld des Lesegeräts erfolgt.
Es kann dann anhand eines solchen Wertes auf die Distanz zwischen
den beiden Fahrzeugen geschlossen werden, wenn eine Beziehung zwischen
einer Sendeintensität eines Feldes bei einer gerade noch vorliegenden
Aktivierung eines Transponders und einer entsprechenden Distanz
zwischen dem Lesegerät und dem Transponder bzw. zwischen
dem ersten und dem zweiten Fahrzeug bekannt ist.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens
möglich.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung weist in einem ersten
Verfahrensschritt ein Regelungswert der Sendeintensität
einen Startwert auf, so dass im Falle einer Rückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät von
dem ersten Verfahrensschritt in einen zweiten Verfahrensschritt übergegangen
wird. In dem zweiten Verfahrensschritt wird der Regelungswert schrittweise
solange bis zu einem Endwert reduziert, bei welchem gerade keine
Rückübermittlung einer Information von dem Transponder
an das Lesegerät mehr erfolgt. Der Endwert kann somit als
der zweite Wert herangezogen werden. Ferner kann vorzugsweise der
vor dem Endwert zuletzt verwendete Regelungswert der Sendeintensität
als der erste Wert herangezogen werden. Diese Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil,
dass durch die schrittweise Reduzierung der Sendeintensität
gezielt der Endwert bestimmt werden kann, bei welchem gerade keine
Rückübermittlung einer Information an das Lesegerät
erfolgt. Durch Festlegung einer Schrittweite kann hierbei vorzugsweise
derart auf das Verfahren Einfluss genommen werden, dass zwischen
einer schnellen Bestimmung des Endwertes auf der einen Seite und
einer genauen Bestimmung des Endwertes auf der anderen Seite abgewogen
werden kann. Wird die Schrittweite relativ groß gewählt,
so wird der Endwert schneller erreicht, als bei einer Wahl einer
kleinen Schrittweite. Jedoch kann durch Wahl einer kleinen Schrittweite
der Endwert hierbei genauer zu jenem Wert bestimmt werden, bei welchem
gerade keine Rückübermittlung einer Information
mehr erfolgt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht ein Regelungswert
der Sendeintensität einem Startwert, so dass in dem Fall,
dass eine Rückübermittlung einer Information von
dem Transponder an das Lesegerät erfolgt, wird ausgehend
von dem Startwert der Regelungswert bis zu einem Endwert verändert,
wobei die Änderung des Regelungswertes gemäß eines Änderungsintervalls
erfolgt, welches schrittweise verkleinert wird. Die Veränderung
des Regelungswertes wird jeweils solange vorgenommen, bis das Änderungsintervall
einen vorgegebenen Wert erreicht oder unterschreitet. In dem Fall,
dass bei einer Regelung des Regelungswertes auf den Endwert eine
Rückübermitt lung einer Information erfolgt, wird
der Endwert als der zweite Wert herangezogen. In dem Fall jedoch,
dass bei Regelung des Regelungswertes auf den Endwert keine Information
zurück übermittelt wird, wird der Endwert als
der erste Wert herangezogen. Diese Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens hat den Vorteil,
dass die Änderung des Regelungswertes gemäß eines
nicht festen, sondern variablen Änderungsintervalls erfolgt.
Durch die schrittweise Verkleinerung des Änderungsintervalls
wird ein Kompromiss aus schneller Erlangung des Endwertes und einer
relativ genauen Bestimmung des Endwertes erlangt.
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Im
Zuge des Verfahrens, bei welchem eine Änderung des Regelungswertes
gemäß eines Änderungsintervalls erfolgt,
welches schrittweise verkleinert wird, erfolgt diese Änderung
des Regelungswertes vorzugsweise mittels eines ersten und eines zweiten
Verfahrenszustandes, zwischen welchen alterniert wird. In dem ersten
Verfahrenszustand wird der Regelungswert solange um das Änderungsintervall
reduziert, bis gerade keine Rückübermittlung einer
Information mehr erfolgt. Ist dies der Fall, so wird zu dem zweiten
Verfahrensschritt gewechselt, in welchem der Regelungswert solange
um das Änderungsintervall erhöht wird, bis gerade
eine Rückübermittlung einer Information erfolgt.
Zwischen diesen beiden Verfahrenszuständen wird solange
alterniert, bis das Änderungsintervall, welches schrittweise
verkleinert wird, einen vorgegebenen Wert erreicht oder unterschreitet.
Diese Ausführungsform des Verfahrens geht derart vor, dass
eine Approximation des Regelungswertes an den Endwert durch eine
Reduktion des Regelungswertes solange erfolgt, bis keine Rückübermittlung
einer Information mehr vorliegt, und dass der Regelungswert solange
erhöht wird, bis gerade wieder eine Rückübermittlung
einer Information vorliegt. Hierdurch wird eine besonders gute Konvergenz
des Verfahrens zur Änderung des Regelungswertes an den
Endwert erreicht, bei welcher der Endwert deutlich schneller erreicht
wird, als bei Verfahren mit fester Schrittweite. Ferner ist die
Genauigkeit bei der Bestimmung des Endwertes durch die Vorgabe des
vorgegebenen Wertes, welchen das Änderungsintervall erreichen
oder unterschreiten muss, besonders vorteilhaft steuerbar.
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Vorzugsweise
wird anhand einer Kennlinie, welche eine Abhängigkeit der
Distanz von der Sendeintensität beschreibt, auf die Distanz
zwischen den Fahrzeu gen geschlossen. Ist also ein Wert einer Sendeintensität
ermittelt worden, so kann anhand der Kennlinie auf eine entsprechende
Distanz geschlossen werden. Dieses ist vorteilhaft, da Kennlinien
anhand weniger Parameter abspeicherbar sind und eine Beziehung zwischen
zwei Größen, beispielsweise einer Sendeintensität
und einer Distanz, für sehr große Wertebereiche
beschreiben können.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung wird anhand von
Distanzwerten, welchen Werten von Sendeintensitäten zugeordnet
sind, auf die Distanz geschlossen. Dies ist vorteilhaft, da durch eine
Abspeicherung von Tabellen, welche Sendeintensität mit
dazugehörigen Distanzwerte enthalten, bei Vorliegen eines
Wertes einer Sendeintensität durch einfaches Auslesen eines
Distanzwertes auf die Distanz geschlossen werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird durch eine erste Ermittlung eine erste Distanz ermittelt
und durch eine zweite Ermittlung eine zweite Distanz ermittelt.
Anhand der beiden Distanzen wird vorzugsweise auf eine Relativbewegung
zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug geschlossen. Dieses
ist vorteilhaft, da durch aus verschiedenen Messungen bzw. Ermittlungen
gewonnene Distanzen nicht nur auf die Distanz, sondern auch auf
eine Relativbewegung geschlossen werden kann. Hierdurch kann erkannt
werden, ob sich zwei Fahrzeug einander annähern oder voneinander
entfernen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung übermittelt
der Transponder an das Lesegerät als Information fahrzeugspezifische
Daten des zweiten Fahrzeugs. Dieses ist vorteilhaft, da das erste
Fahrzeug, welches das Lesegerät aufweist, somit fahrzeugspezifische
Daten des zweiten Fahrzeugs übermittelt bekommt, anhand
derer in dem ersten Fahrzeug bereits darauf geschlossen werden kann, mit
welcher Art von Fahrzeug beispielsweise ein Zusammenstoß bevorsteht.
Hierbei können die fahrzeugspezifischen Daten beispielsweise
Größe, Abmaße oder Gewicht des zweiten
Fahrzeugs beinhalten, so dass derartige Daten zur Einleitung einer
Aktivierung von Sicherheitsvorrichtungen in dem ersten Fahrzeug
eine optimale Verwendung solcher Sicherheitsvorrichtungen ermöglicht.
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Das
erfindungsgemäße RFID-Lesegerät zur Ermittlung
einer Distanz zwischen einem ersten und einem zweiten Fahrzeug weist
eine Recheneinheit, eine Signalerzeugungseinheit, eine erste Schnittstelle
zu einer Sendeeinheit und eine zweite Schnittstelle zu einer Empfangseinheit
auf. Hierbei gibt die Signalerzeugungseinheit ein Sendesignal mit
einem Wert einer Sendeintensität über die erste
Schnittstelle an die Sendeeinheit aus. Die Empfangseinheit übermittelt
von einem RFID-Transponder empfangene Informationen über
die zweite Schnittstelle an die Recheneinheit. Die Signalerzeugungseinheit ändert den
Wert der Sendeintensität in Abhängigkeit eines Ansteuerungssignals,
welches von der Recheneinheit an die Signalerzeugungseinheit übermittelt
wird. Das erfindungsgemäße RFID-Lesegerät
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit die Signalerzeugungseinheit
derart ansteuert, dass zu einem ersten Zeitpunkt die Sendeintensität
beim ersten Wert aufweist, bei welchem die Empfangseinheit eine
von dem Transponder empfangene Information an die Recheneinheit übermittelt,
und dass zu einem zweiten Zeitpunkt die Sendeintensität
einen zweiten Wert aufweist, bei welchem die Empfangseinheit keine
von dem RFID-Transponder empfangenen Information an die Recheneinheit übermittelt.
Die Recheneinheit schließt anhand des ersten und/oder zweiten
Wertes auf die Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug.
Das erfindungsgemäße RFID-Lesegerät hat
den Vorteil, dass zur Ermittlung einer Distanz zwischen zwei Fahrzeugen
keine Laufzeitmessung des Zeitraums zwischen Aussendung des elektromagnetischen
Feldes des Lesegeräts und Rücksendung einer Information
des Transponders notwendig ist, wofür genaue Zeitgeber
in dem Lesegerät notwendig wären. Stattdessen
kann durch eine Variation der Sendeintensität des elektromagnetischen
Feldes, welches von dem Lesegerät erzeugt wird, auf eine
Distanz zwischen den beiden Fahrzeugen geschlossen werden kann.
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Vorzugsweise
schließt die Recheneinheit aus dem Ansteuerungssignal auf
den ersten und/oder zweiten Wert. Dieses ist vorteilhaft, da in dem
Fall, dass der Recheneinheit eine genaue Beziehung zwischen dem
von ihm ausgesandten Ansteuerungssignal und der durch die Signalerzeugungseinheit
erzeugten Sendeintensität des Feldes bekannt ist, die Recheneinheit
keinen Wert einer Signalintensität bzw. Sendeintensität übermittelt
bekommen muss, um auf die Distanz zwischen zwei Fahrzeugen schließen
zu können.
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Vorzugsweise übermittelt
die Signalerzeugungseinheit den ersten und/oder den zweiten Wert an
die Recheneinheit. Dieses ist vorteilhaft, da in dem Fall, dass
der Recheneinheit keine Beziehung zwischen dem Ansteuerungssignal
und der Sendeintensität bekannt ist, die Recheneinheit
anhand des Wertes der Sendeintensität, welcher ihr von
der Signalerzeugungseinheit mitgeteilt wird, auf die Distanz zwischen
den beiden Fahrzeugen schließen kann.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindungen sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
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Die 1a und 1b zeigen
das Prinzip einer Informationsübermittlung zwischen einem RFID-Transponder
und einem RFID-Lesegerät.
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Die 2a und 2b zeigen
ein erstes und ein zweiten Fahrzeug, welche hintereinander fahren,
und die jeweiligen Komponenten eines RFID-Systems aufweisen.
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3 zeigt
ein erstes und ein zweites Fahrzeug in einer Seitenaufprallsituation,
wobei die Fahrzeuge die jeweiligen Komponenten eines RFID-Systems
aufweisen.
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4 zeigt
eine Kennlinie zur Beschreibung einer Beziehung zwischen Sendeintensitäten
und Distanzen.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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6 zeigt
einen zeitlichen Verlauf eines Regelungswertes einer Sendeintensität,
wobei ein Änderungsintervall konstant gehalten wird.
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7 zeigt
einen zeitlichen Verlauf eines Regelungswertes einer Sendeintensität
zusammen mit einem zeitlichen Verlauf einer zurückübermittelten
Information, wobei das Änderungsintervall schrittweise
verkleinert wird.
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8 zeigt
ein Ablaufdiagramm mit einem ersten und einem zweiten Verfahrensschritt,
zwischen welchen alterniert wird.
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9 zeigt
eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
RFID-Lesegeräts.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1 zeigt ein RFID-Lesegerät 1 sowie einen
RFID-Transponder 2. Das RFID-Lesegerät 1 erzeugt
ein elektromagnetisches Feld 3, welches von dem RFID-Lesegerät 1 ausgesendet
wird. Eine Aktivierbarkeit des RFID-Transponders 2 ist
abhängig von der Feldstärke des elektromagnetischen
Feldes 3 am Ort des RFID-Transponders 2. Gemäß 1b liegt
ein von dem RFID-Lesegerät 1 erzeugtes elektromagnetisches
Feld 4 vor, welches durch den RFID-Transponder 2 beeinflusst
wird. Diese Beeinflussung erfolgt vorzugsweise in Form einer Modulation
des elektromagnetischen Feldes. Die Beeinflussung des elektromagnetischen
Feldes 4 durch den RFID-Transponder 3 wird durch
das RFID-Lesegerät 1 detektiert. Somit können
durch eine entsprechende Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes 4 durch
den Transponder Informationen von dem Transponder an das Lesegerät übermittelt
werden. Die Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes 4 ist
hierbei von einer Wahl eines Modulationsverfahrens als auch einer
Wahl eines Kodierungsverfahrens zur Übermittlung von Informationen
durch den Transponder abhängig.
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Die 2a zeigt
ein erstes Fahrzeug 11, welches in einem Frontbereich ein
RFID-Lesegerät 1 aufweist, sowie ein zweites Fahrzeug 12,
welches in einem Heckbereich einen RFID-Transponder 2 aufweist.
Ferner ist eine Fahrtrichtung 20 in Form eines Pfeiles
angedeutet, aus welcher darauf zu schließen ist, dass das
zweite Fahrzeug vor dem ersten Fahrzeug herfährt. Eine
Distanzermittlung zwischen dem ersten Fahrzeug 11 und dem
zweiten Fahrzeug 12 ist für Anwendungszwecke wie
z. B. ein System zur Automatic-Cruise-Control (AC) oder einer Auslösung von
Sicherheitssystemen in einer Crashsituation von Vorteil. Gemäß 2a wird
durch das Lesegerät 1 ein elektromagnetische Feld 4 mit
einer Sendeintensität eines ersten Wertes erzeugt, bei
welcher es zu einer Aktivierung des Transponders 2 kommt,
so dass der Transponder 2 eine Änderung des elektro magnetischen
Feldes 4 vornimmt und hierdurch eine Information zurück
an das Lesegerät 1 übermittelt.
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Gemäß 2b sind
wiederum das erste Fahrzeug 11 als auch das zweite Fahrzeug 12 dargestellt.
Das Lesergerät 1 des ersten Fahrzeugs 11 erzeugt
ein elektromagnetisches Feld 5 mit einer Sendeintensität
eines zweiten Wertes, bei welchem es zu keiner Aktivierung des Transponders 2 des zweiten
Fahrzeugs 12 kommt. Somit erfolgt auch auch keine Rückinformation
durch eine Änderung oder eine Modulation des elektromagnetischen
Feldes 5 durch den Transponder 2. Gemäß des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand des ersten und/oder
des zweiten Wertes der Sendeintensitäten auf die Distanz
zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug geschlossen. Ist eine
Beziehung oder eine Relation zwischen einem Wert einer Sendeintensität
eines elektromagnetischen Feldes eines Lesegeräts, bei
welcher gerade noch eine Aktivierung des Transponders erfolgt, und
einer Distanz zwischen dem Lesegerät und dem Transponder,
also auch einer Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug,
bekannt so kann, aus einem Wert einer Sendeintensität auf
die Distanz zwischen den beiden Fahrzeugen geschlossen werden.
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3 zeigt
eine weitere Verkehrssituation, bei welcher sich aus seitlicher
Richtung ein zweites Fahrzeug 12 einem ersten Fahrzeug 11 nähert.
Das erste Fahrzeug 11 weist in einem Seitenbereich ein Lesegerät 1 auf,
das zweite Fahrzeug 12 weist in einem Frontbereich einen
Transponder 2 auf. Gemäß des Ausführungsbeispiels
erzeugt das Lesegerät 1 ein elektromagnetisches
Feld 3, durch welches bei einem hinreichend hohen Wert
einer Sendeintensität des Feldes eine Aktivierung des Transponders 2 erfolgt,
so dass dieser eine Rückinformation an das Lesegerät 1 durch Änderung
des elektromagnetischen Feldes 3 übermitteln kann.
Eine derartige Abstandsmessung ist für einen Fall eines
Seitenaufpralls zweckmäßig.
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Um
von einem ersten Wert einer Sendeintensität des elektromagnetischen
Feldes, bei welchem gerade noch eine Rückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät
erfolgt, auf eine Distanz schließen zu können,
ist eine Kenntnis einer Relation zwischen Werten von Sendeintensitäten
und Distanzen notwendig. Hierzu zeigt 4 ein Kennlinienfeld 30.
Entlang einer Ordi nate 31 sind Werte von Sendeintensitäten
aufgetragen. Entlang der Abszisse 32 werden Distanzwerte
aufgetragen, welche den jeweiligen Werten von Sendeintensitäten zugeordnet
sind. Derartige Werte werden zuvor aus Messungen gewonnen und dann
in Form einer Kennlinie 33 in das Kennlinienfeld 30 eingetragen.
Vorzugsweise ist die Kennlinie 33 eine Gerade. Weitere Formen
von Kennlinien, welche nichtlinear verlaufen, sind ebenfalls möglich.
Gemäß des Ausführungsbeispieles ist der
gemäß in der 2a beschriebene erste
Wert einer Sendeintensität 21 anhand eines Kreuzes
auf der Ordinate 31 markiert. Ferner ist der gemäß in
der 2b beschriebene zweite Wert 22 einer
Sendeintensität, welcher kleiner als der erste Wert 21 ist,
ebenfalls mit einem Kreuz auf der Ordinate 31 markiert.
Ferner ist der Mittelwert 23 aus dem ersten Wert 21 und
dem zweiten Wert 22 mit einem Kreuz auf der Ordinate 31 gekennzeichnet.
Anhand des ersten Wertes 21 lässt sich nun mittels
der Kennlinie 33 auf einen ersten Distanzwert 41 schließen. Anhand
des zweiten Wertes 22 lässt sich ferner auf einen
zweiten Distanzwert 42 schließen. Es ist ferner möglich,
vorzugsweise anhand des Mittelwertes 23 auf einen dritten
Distanzwert 43 zu schließen. Die jeweiligen Distanzwerte 41, 42, 43 stellen
Schätzungen einer ermittelten Distanz zwischen dem ersten und
dem zweiten Fahrzeug dar. Es sei für einen Fachmann offen
gelassen, ob anhand des ersten und/oder des zweiten Wertes auf die
Distanz zwischen den beiden Fahrzeugen geschlossen wird.
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Anstelle
einer Verwendung einer Kennlinie zur Herstellung einer Relation
zwischen Werten von Sendeintensitäten und Distanzen ist
es ebenfalls möglich, mittels Distanzwerten, welche Werten
von Sendeintensitäten zugeordnet sind auf die Distanz zwischen
den beiden Fahrzeugen zu schließen. Eine Zuordnung von
Distanzwerten und Werten von Sendeintensitäten kann beispielsweise
in Form von Tabellen abgespeichert sein.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm 50 des erfindungsgemäßen
Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform.
in einem ersten Verfahrensschritt 51 weist ein Regelungswert
einer Sendeintensität einen Startwert auf. Auf den ersten
Verfahrensschritt 51 folgt ein Überprüfungsschritt 52,
in welchem überprüft wird, ob eine Rückübermittlung
einer Information von einem Transponder an das Lesegerät
erfolgt. Ist dies nicht der Fall, so wird über eine Rückverzweigung 53 von
dem Überprüfungsschritt 52 hin zu dem ersten
Verfahrensschritt 51 zurückverzweigt. Ist dies der
Fall, so wird über eine Weiterverzweigung 54 an einen
zweiten Verfahrensschritt 55 weiter verzweigt. In diesem
zweiten Verfahrensschritt 55 wird der Regelungswert der
Sendeintensität schrittweise solange bis zu einem Endwert
reduziert, bis bei dem Endwert gerade keine Rückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät
mehr erfolgt. Anschließend wird von dem zweiten Verfahrensschritt 55 zu
einem Auswertungsschritt 56 weiterverzweigt, in welchem
entweder der Endwert als der zweite Wert herangezogen wird oder
der von dem Endwert zuletzt verwendete Regelungswert als der erste
Wert herangezogen wird.
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Eine
schrittweise Reduktion des Regelungswertes der Sendeintensität
bis zu einem Endwert ausgehend von einem Startwert ist im Detail
in 6 dargestellt. 6 zeigt
einen Verlauf 60 eines Regelungswertes über der
Zeit. Dargestellt ist eine Zeitachse in Form einer Ordinate 61 sowie
eine Abszisse 62, entlang derer ein jeweiliger Wert einer
Sendeintensität aufgetragen ist. Über den zietlichen
Verlauf ist der Regelungswert 63 der Sendeintensität
des Lesegerätes dargestellt. Zunächst weist der
Regelungswert 63 einen Startwert 65 auf. Zu einem
ersten Zeitpunkt 71 wird der Regelungswert 63 um
ein Änderungsintervall 64 auf einen zweiten Regelungswert 66 reduziert.
Das Änderungsintervall 64 ist gemäß dem
Ausführungsbeispiel hierbei vorzugsweise konstant. Zu einem
zweiten Zeitpunkt 72 wird der Regelungswert 63 von
dem zweiten Regelungswert auf einen dritten Regelungswert 67 reduziert.
Gemäß des Ausführungsbeispieles liegt
während einer Regelung des Regelungswertes 63 auf
den dritten Regelungswert 67 immer noch eine Rückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät. Wird
nun zu einem dritten Zeitpunkt 73 der Regelungswert 63 um
das Änderungsintervall 64 auf den vierten Regelungswert 68 reduziert,
so sei gemäß des Ausführungsbeispiels
angenommen, dass es sich bei dem vierten Regelungswert 68 um
den Endwert handelt, bei welchem gerade keine Rückübermittlung
einer Information von dem Transponder an das Lesegerät
mehr erfolgt.
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Gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispieles wird das Änderungsintervall
nicht konstant gehalten, sondern schrittweise verkleinert. Hierbei
erfolgt die Änderung des Regelungswertes derart, dass der Regelungswert
entweder um das Änderungsintervall reduziert oder um das Änderungsintervall
erhöht wird. Die Ent scheidung, ob eine Erhöhung
oder eine Reduktion des Regelungswertes erfolgt, ist abhängig davon,
ob eine Rückübermittlung einer Information von
dem Transponder an das Lesegerät vorliegt. Erfolgt eine
Rückübermittlung einer Information, so wird der
Regelungswert um das Änderungsintervall reduziert. Erfolgt
keine Rückübermittlung einer Information, so wird
der Regelungswert um das Änderungsintervall erhöht.
Das Änderungsintervall wird hierbei schrittweise verkleinert.
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Hierzu
ist in 7 der Verlauf 80 eines Regelungswertes 83 über
der Zeit dargestellt, gemeinsam mit einem zeitlichen Verlauf einer
binären Zustandsinformation 121 als Information
darüber, ob eine Rückübermittlung einer
Information von dem Transponder an das Lesegerät erfolgt.
In Korrespondenz hierzu findet sich in 8 ein Ablaufdiagramm 200 mit
einem ersten Verfahrenszustand 201 und einem zweiten Verfahrenszustand 202,
zwischen welchen alterniert wird. Anhand dieses Ablaufdiagramms 200 sowie
des zeitlichen Verlaufes 80 des Regelungswertes 83 und
der binären Zustandsinformation 121 wird die Ausführungsform
des Verfahrens nun detailliert erläutert.
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In 7 findet
sich eine Ordinate 81 als Zeitachse, sowie eine Abszisse 82,
entlang derer Werte von Sendeintensität aufgetragen werden.
Hierbei ist ein zeitlicher Verlauf eines Regelungswertes 83 dargestellt.
Ferner findet sich in 7 wiederum eine Ordinate 81 als
Zeitachse, sowie eine Abszisse 102, entlang derer ein Wert
einer binären Zustandsinformation 121 aufgetragen
ist. Die binäre Zustandsinformation 121 nimmt
entweder einen Wert Null an, welcher durch einen ersten Zustandsinformationswert 112 entlang
der Abszisse gekennzeichnet ist, oder einen Wert Eins, welcher als
ein zweiter Zustandsinformationswert 111 entlang der Abszisse
gekennzeichnet ist.
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Der
Regelungswert 83 nimmt zunächst einen Startwert 94 an.
Zu diesem Zeitpunkt erfolgt gemäß des Ausführungsbeispiels
eine Rückübermittlung einer Information, welches
dadurch dargestellt ist, dass die binäre Zustandsinformation 121 den
zweiten Zustandsinformationswert 111 annimmt. Bei Beginn
des Verfahrens befindet sich das Verfahren gemäß 8 in
dem ersten Verfahrenszustand 201, in welchem in einem ersten
Verkleinerungsschritt 211 das Änderungsintervall
verkleinert wird. Gemäß des Ausführungsbeispieles
wird das Änderungs intervall hierbei auf die Hälfte
des Startwertes gesetzt. Nun wird zu einem ersten Zeitpunkt 91 der
Regelungswert 83 in dem ersten Änderungsschritt 211 um
das erste Änderungsintervall 84, welches dem halben
Startwert entspricht, reduziert. Der Regelungswert 83 nimmt
somit einen zweiten Regelungswert 95 an, welcher dem halben
Startwert entspricht. Gemäß 8 wird
zu einem Überprüfungsschritt 212 weiter
verzweigt, in welchem überprüft wird, ob eine
Information zurück übermittelt wird. Ist dies
der Fall, so wird zu dem ersten Änderungsschritt 211 zurückverzweigt.
Ist dies nicht der Fall, so wird über einem ersten Übergang 231 von
dem ersten Verfahrenszustand 201 zu dem zweiten Verfahrenszustand 202 übergegangen.
Gemäß des Ausführungsbeispieles ist in 7 zu
erkennen, dass nach der Änderung des Regelungswertes zum
ersten Zeitpunkt 91 anschließend weiterhin eine
Information zurückübermittelt wird, da die binäre Zustandsinformation 121 auch
weiterhin den zweiten Zustandsinformationswert 111 annimmt.
Daher wird in dem Ablaufdiagramm in 8 von dem Überprüfungsschritt 212 zurückverzweigt
zu dem ersten Änderungsschritt 211, in welchem
das Änderungsintervall wiederum schrittweise verkleinert
wird. Nun wird in dem ersten Änderungsschritt 211 der
Regelungswert 83 um ein zweites Änderungsintervall 85,
welches ¼ des Startwertes entspricht, auf einen dritten Regelungswert 96 reduziert.
Der dritte Regelungswert 96 entspricht hierbei gemäß dem
Ausführungsbeispiel ¼ des Startwertes. Anschließend
wird in dem Überprüfungsschritt 212 wiederum überprüft,
ob eine Information zurückübermittelt wird. Da
gemäß 7 nach dem zweiten Zeitpunkt 92 die
binären Zustandsinformation 21 den ersten Zustandsinformationswert 112 annimmt,
erfolgt also keine Übermittlung einer Information. Daher
wird in dem Ablaufdiagramm 200 in 8 in dem
ersten Überprüfungsschritt 212 hin zu
dem ersten Übergang 231 verzweigt, sodass das
Verfahren nunmehr zu dem zweiten Verfahrenszustand 202 gelangt.
In diesem zweiten Verfahrenszustand 202 wiederum führt
das Verfahren in einem zweiten Änderungsschritt 221 fort,
in welchem das Änderungsintervall von dem zweiten Änderungsintervall 85 auf
das dritte Änderungsintervall 86 wiederum schrittweise
verkleinert wird. Das dritte Änderungsintervall 86 entspricht
gemäß des Ausführungsbeispieles 1/8 des
Startwertes. Zu einem dritten Zeitpunkt 93 wird nun also
in dem zweiten Verfahrenszustand 202 der Regelungswert 83 um
das dritte Änderungsintervall 86 auf den vierten
Regelungswert 97 erhöht. Der vierte Regelungswert 97 entspricht
hierbei 3/8 des Startwertes. Von dem zweiten Änderungsschritt 221 wird
wiederum zu einem zweiten Überprüfungsschritt 222 weitenverzweigt,
in welchem überprüft wird, ob eine Rückübermittlung
einer Information erfolgt. Da gemäß der 7 nach
dem dritten Zeitpunkt 93 die binäre Zustandsinformation 121 den
zweiten Zustandsinformationswert 111 annimmt wird darauf
beschlossen, dass eine Rückübermittlung einer
Information vorliegt. Daher wird nicht von dem zweiten Überprüfungsschritt 222 zu
dem zweiten Änderungsschritt 221 zurückverzweigt,
sondern es wird über einen zweiten Übergangsschritt 232 von
dem zweiten Verfahrenszustand 202 zu dem ersten Verfahrenszustand 201 übergegangen.
Gemäß des Ausführungsbeispieles weist
zu diesem Zeitpunkt das Änderungsintervall als drittes Änderungsintervall 86 den
Wert von 1/8 des Startwertes auf. Da gemäß dieser
Ausführungsform des Verfahrens die Veränderung
des Regelungswertes solange vorgenommen wird, bis das Änderungsintervall
einen vorgegebenen Wert erreicht oder unterschreitet, ist im Falle
dieses Ausführungsbeispieles das Verfahren somit beendet,
da der vorgegebene Wert 1/8 des Startwertes entspricht. Gemäß des
Ausführungsbeispieles wird hier erst dann abgebrochen,
wenn der vorgegebene Wert unterschritten wird. Da in dem ersten Änderungsschritt 211 des
ersten Verfahrenszustand 201 wiederum das Änderungsintervall
verkleinert werden wird, wird im Zuge dieser Verkleinerung der vorgegebene
Wert unterschritten und das Verfahren wird somit beendet. Vorzugsweise
wird nun der Endwert, welcher dem vierten Regelungswert 97 entspricht,
als der erste Wert herangezogen, da bei Regelung des Regelungswertes
auf den Endwert eine Rückübermittlung einer Information
erfolgt ist. In dem Fall, dass bei Regelung des Regelungwertes auf
den Endwert keine Übermittlung einer Information erfolgt,
wird der Endwert als der zweite Wert zur Ermittlung in der Distanz herangezogen.
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9 zeigt
eine Ausführungsform das erfindungsgemäßen
RFID-Lesegerätes zur Ermittlung einer Distanz in einem
ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug. Das Lesegerät 400 weist
eine Recheneinheit 401, eine Signalerzeugungseinheit 402 eine
erste Schnittstelle 411 zu einer Sendeeinheit 421 und
zweite Schnittstelle 412 zu einer Empfangseinheit 422 auf.
Die Signalerzeugungeinheit 402 gibt ein Sendesignal mit
einem Wert einer Sendeintensität über die erste
Schnittstelle 411 an die Sendeeinheit 421 aus.
Die Empfangseinheit 422 übermittelt eine von einem
Transponder empfange Information über die zweite Schnittstelle 412 an
die Rechenheinheit 401 des Lesegerätes 400.
Bei der Sendeeinheit 421 handelt es sich vorzugsweise um
eine Sendeantenne und/oder einen Sen deverstärker. Bei der
Empfangseinheit 422 handelt es sich vorzugsweise um eine
Empfangsantenne und/oder einen Empfangsverstärker. Über
derartige Antennenverstärker können hochfrequente
Signale ausgesendet und empfangen werden. Die Signalerzeugungseinheit 402 ändert
den Wert der Sendeintensität in Abhängigkeit eines
Ansteuerungssignals 431, welches von der Recheneinheit 401 an
die Signalerzeugungseinheit 402 übermittelt wird.
Das erfindungsgemäße Lesegerät 400 ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit 401 die
Signalerzeugungseinheit 402 derart ansteuert, das die Sendeintensität
zu einem ersten Zeitpunkt einen ersten Wert aufweist, bei welchem die
Empfangseinheit 422 eine von dem Transponder empfange Information 434 an
die Recheneinheit 401 übermittelt, und dass zu
einem zweiten Zeitpunkt die Sendeintensität einen zweiten
Wert aufweist, bei welchem die Empfangseinheit 422 keine
von dem Transponder empfangene Information 434 an die Recheneinheit 401 übermittelt.
Die Rechenheinheit 401 schließt anhand des ersten
Wertes und/oder des zweiten Wertes auf die Distanz zwischen dem
ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Dieses erfolgt vorzugsweise
anhand von Kennlinien oder abgespeicherten Daten, beispielsweise
Tabellen, welche in einer Speichereinheit 403 abgespeichert
sind, welche das Lesegerät 400 vorzugsweise aufweist.
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Vorzugsweise
schließt die Recheneinheit 401 aus dem Ansteuerungssignal 431 auf
den ersten und/oder zweiten Wert. Ferner übermittelt vorzugsweise
die Signal 402 den ersten und/oder zweiten Wert an der
Sendeintensität 432 an die Recheneinheit 401.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005037582
A1 [0002, 0006]