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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors einer Sensor-Antennen-Anordnung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Sensor-Antennen-Anordnung mindestens eine in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Antenne zur Ortung eines Schlüssels des Kraftfahrzeugs aufweist, die dazu ausgelegt ist, wiederholt Antennensignale an den Schlüssel zu senden, wobei der Sensor ebenfalls im Innenraum des Kraftfahrzeugs und in einem Abstand zur Antenne angeordnet ist und ein Sensorsignal bereitstellt, welches zur Bereitstellung eines Steuersignals zum Ansteuern zumindest einer Komponente des Kraftfahrzeugs ausgewertet wird. Zur Erfindung gehören auch eine Sensor-Antennen-Anordnung sowie ein Kraftfahrzeug.
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Die vorliegende Erfindung ist auf dem Gebiet der sogenannten Keyless-Go-Systeme angesiedelt. Derartige Fahrzeugsicherungssysteme sind verschiedentlich bekannt. Bei ihnen erfolgt die Authentifizierung, d.h. die Berechtigungsprüfung, beispielsweise unter Verwendung tragbarer handhabungsfreier Authentifizierungselemente, die den Fahrzeugschlüssel bereitstellen, wobei das betreffende Authentifizierungselement für die Durchführung des Authentifizierungsvorgangs über einen drahtlosen Kommunikationskanal vom Nutzer nicht gehandhabt, sondern lediglich mitgeführt und in den Wirkbereich dieses Kommunikationskanals gebracht werden muss. Ein derartiges Fahrzeugsicherungssystem ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 062 506 A1 bekannt.
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Zur Kommunikation mit dem Fahrzeugschlüssel bzw. zur Schlüsselortung werden üblicherweise Antennen, insbesondere LF(Low Frequency)-Antennen, verwendet, die Ortungssignale, zum Beispiel mit einer Frequenz zwischen 20 kHz und 125 kHz, an den Schlüssel senden. In neueren Ausprägungen dieser Funktion werden für die Transponderfunktion, d.h. die Funktion, die auch gegeben ist, wenn die Schlüsselbatterie leer ist, ebenfalls LF-Antennen genutzt, um das Transponderfeld zu erzeugen. Hierzu ist es notwendig, die LF-Antenne so zu platzieren, dass der Schlüssel in die Nähe gelegt bzw. gehalten werden kann. Daher sollte die LF-Antenne möglichst zentralplatziert werden, zum Beispiel in der Mittelkonsole oder im Bereich der Schalttafel. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise auch aus der
EP 1 201 514 A1 bekannt.
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Damit befindet sich eine derartige Antenne in räumlicher Nähe zu diversen Fahrzeugelektroniken und Sensoren, wie beispielsweise dem Wählhebel. Der Wählhebel wird üblicherweise auch als Schalthebel, Schaltknüppel, Schaltknauf, Ganghebel, Gangwahlhebel, Handschalthebel oder Gangwahlschalter bezeichnet. Über den Wählhebel wird üblicherweise die Übersetzungsstufe des Getriebes gewählt, die Fahrtrichtung, der Leerlauf, eine Parkposition oder ähnliches. Im Zusammenhang mit einem manuellen Schaltgetriebe lassen sich über den Wählhebel üblicherweise der Leerlauf, der Rückwärtsgang, der erste Gang, der zweite Gang, usw. einstellen. Typische Schaltpositionen im Zusammenhang mit einem Automatikgetriebe stellen dabei Rückwärtsgang, Parkposition, Leerlauf und Vorwärtsfahrt mit automatischer Gangwahl dar.
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Durch die räumliche Nähe von Wählhebel und LF-Antenne kann es dazu kommen, dass das LF-Sendefeld das Sensorelement des Wählhebels stört. Das kann dazu führen, dass unberechtigterweise Fehler erkannt werden oder, noch schlimmer, Wählhebelbewegungen erkannt werden, obwohl der Fahrer den Wählhebel gar nicht bewegt hat. Dies stellt eine besonders sicherheitskritische Situation dar.
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Um dies zu verhindern, könnte ein ausreichender Abstand zwischen Antenne und Sensorelement gewählt werden oder der Sensor zusätzlich geschirmt werden. Da jedoch der Bauraum in der Mittelkonsole immer mehr schwindet und mehr Bauteile auf immer weniger Platz angeordnet werden müssen, ist dies nicht für alle Fahrzeuge realisierbar.
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Zwar beschreiben auch die
DE 10 2004 062 506 A1 sowie die
DE 103 04 081 A1 Maßnahmen zur Reduktion von Störeinflüssen, jedoch sollen hierdurch lediglich Störeinflüsse auf die Antennensignale zur Kommunikation mit dem Fahrzeugschlüssel reduziert werden, beispielsweise indem mehrere Datenkanäle vorgesehen werden und derjenige mit den wenigsten Störungen bestimmt und ausgewählt wird. Der Einfluss von Sendesignalen der Antennen auf andere Kraftfahrzeugsensoren kann dadurch jedoch nicht reduziert oder verhindert werden.
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Die
EP 1 496 174 A2 beschreibt ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors einer Sensor-Antennen-Anordnung eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist eine berührungslose Sensorik zum Öffnen des Kraftfahrzeugs mit dem Sensor in einem Türgriff vorgesehen, welcher Sendeelemente und ein Empfangselement aufweist. Dabei handelt es sich um einen optischen Sensor. Die Integration der Sende-/Empfängereinheit im Türgriff bei gleichzeitigem Vornehmen der berührungslosen Sensorik ist problemlos möglich, da durch die vorgestellte Sensorik, die man auch als Infrarotlichtschranke bezeichnen kann, keine gegenseitige Störung mit der Sendeempfängereinheit stattfindet.
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Die US 2004 / 0 107 031 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit einer in der Mittelkonsole angebrachten Schlüssel-Verifikationseinheit, die eine Transponder-Kommunikation durchführt. In räumlicher Nähe ist dort auch ein Betriebs-Brett mit einem Gangschaltungsbetätiger angeordnet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors, eine Sensor-Antennen-Anordnung sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mittels welchen eine Reduktion gegenseitiger Störeinflüsse zwischen Antenne und Sensor ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Sensor-Antennen-Anordnung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors einer Sensor-Antennen-Anordnung eines Kraftfahrzeugs weist die Sensor-Antennen-Anordnung mindestens eine in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Antenne zur Ortung eines Schlüssels des Kraftfahrzeugs auf, die dazu ausgelegt ist, wiederholt Antennensignale an den Schlüssel zu senden, wobei der Sensor ebenfalls im Innenraum des Kraftfahrzeugs und in einem Abstand zur Antenne angeordnet ist und ein Sensorsignal bereitstellt, welches zur Bereitstellung eines Steuersignals zum Ansteuern zumindest einer Komponente des Fahrzeugs ausgewertet wird. Weiterhin wird überprüft, ob während einem ersten Zeitpunkt, ab dem der Sensor das Sensorsignal bereitstellt, die Antenne eines der Antennensignale sendet, und falls dem so ist, das Sensorsignal erst dann ausgewertet wird, wenn das Senden des Antennensignals durch die Antenne beendet ist.
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Dadurch lässt es sich vorteilhafterweise vermeiden, dass ein durch ein Antennensignal gestörtes Sensorsignal ausgewertet und gegebenenfalls falsch interpretiert wird. So lässt sich ein Handshake zwischen Antenne und Sensor realisieren, der es verhindert, dass ein Sensorsignal ausgewertet wird, wenn währenddessen die Antenne ein Antennensignal sendet. Durch eine derartige Steuerung der Auswertung des Sensorsignals können vorteilhafterweise Fehlerfassungen am Sensorelement bzw. am Sensor deutlich reduziert und sogar gänzlich verhindert werden. Zusätzlich ist es möglich, die Antenne in räumlicher Nähe zum Sensor zu platzieren ohne Fehlmessungen und Fehlerfassungen des Sensors in Kauf nehmen zu müssen. Hierdurch ist deutlich mehr Flexibilität in Bezug auf die Anordnungsmöglichkeiten zwischen Antenne und Sensor bereitgestellt und die Antenne sowie der Sensor und gegebenenfalls zusätzliche weiteren Sensoren lassen sich auf besonders kleinem Bauraum anordnen. Auch kann hierdurch auf aufwendige Abschirmmaßnahmen von Sensoren verzichtet werden.
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Die Antenne kann dabei beispielsweise als LF-Antenne ausgebildet sein, die in einem Frequenzbereich zwischen 20 kHz und 125 kHz sendet. Unter dem Schlüssel für das Kraftfahrzeug ist weiterhin im Allgemeinen ein tragbares Autoidentifikationselement zu verstehen, welches mit einer Zugangsberechtigungseinheit des Kraftfahrzeugs Daten austauschen kann. Entsprechen können die von der Antenne gesendeten Antennensignale zum einen zur Ortung des Schlüssels genutzt werden. Der Schlüssel kann seinerseits wiederum ausgebildet sein, um Daten über die Antenne an das Kraftfahrzeug zu übermitteln, wie beispielsweise Identifikationsdaten, die die Freigabe zum Starten des Kraftfahrzeugs oder anderen Kraftfahrzeugfunktionen ermöglichen. Zum anderen können die Antennensignale auch dazu genutzt werden, um Daten vom Kraftfahrzeug an den Schlüssel zu übermitteln, und beispielsweise im Schlüssel zu speichern, wie zum Beispiel ein Kilometerstand oder auch Fehlerdaten oder im Allgemeinen Kundendienstdaten.
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Weiterhin kann der Sensor Teil eines Wählhebels oder auch jeder beliebigen anderen Kraftfahrzeugeinrichtung sein. Da das Sensorelement eines Wählhebels in heutigen Konzepten induktiv bzw. mit einem Hall-Sensor arbeitet, sodass Sensorsignale eines solchen Sensors besonders anfällig für Störungen durch LF-Antennensignale sind, lassen sich durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen vor allem im Hinblick auf die Auswertung des Wählhebelsensors besonders große Vorteile erzielen. Aber auch andere Sensoren, insbesondere solche die auf Basis elektrischer, magnetischer oder elektromagnetischer Wirkprinzipien arbeiten, können sehr einfach durch Antennensignale gestört werden, sodass die Erfindung auch für derartige Sensoren oder Elemente mit solchen Sensoren besonders geeignet ist. Der Sensor kann beispielsweise entsprechend auch Teil eines Berührungsbildschirms, d.h. eines Touchscreens, oder eines Tastfelds, d.h. eines Touchpads, oder ähnliches sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, wenn das Überprüfen ergibt, dass die Antenne während dem ersten Zeitpunkt sendet, das Senden des Antennensignals abgebrochen. Durch einen aktiven Abbruch des Sendens des Antennensignals kann das Beenden dieses Sendens deutlich frühzeitiger herbeigeführt werden, sodass auch das Sensorsignal deutlich frühzeitiger ausgewertet werden kann. Dies hat den Hintergrund, dass das auszuwertende Sensorsignal, je nach Sensor, nicht immer beliebig lange erfassbar bleibt und damit zur Auswertung bereitsteht. Andererseits kann das Senden eines Antennensignals durch die Antenne mitunter vergleichsweise sehr lange dauern, insbesondere wenn durch ein derartiges Signal nicht nur der Schlüssel geortet sondern beispielsweise auch Daten an diesen übertragen werden sollen. Entsprechend liegt die Sendedauer zum Beispiel für eine herkömmliche Schlüsselortung zwischen 50 ms und 100 ms, während das Senden für die Datenübertragung auch 1 Sekunde bis 2 Sekunden in Anspruch nehmen kann. Ist der Sensor beispielsweise Teil eines Wählhebels des Kraftfahrzeugs, so ist das Sensorsignal, welches durch eine Bedienung des Wählhebel verursacht wird, nur für eine kurze Zeitspanne erfassbar, mitunter beispielsweise nur für 100 ms. Durch die obige Ausgestaltung der Erfindung lässt es sich vorteilhafterweise gewährleisten, dass das Sensorsignal, auch wenn dieses nur für eine sehr kurze Zeitspanne vorliegt, dennoch ungestört ausgelesen werden kann, und insbesondere auch noch rechtzeitig, was durch den aktiven Abbruch des Sendens des Antennensignals bewerkstelligt wird. Hierdurch lässt es sich vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass das Sensorsignal auf jeden Fall immer noch rechtzeitig ausgewertet werden kann und nicht „verpasst“ wird. Hierdurch kann eine Bedienhandlung des Benutzers immer richtig und sicher erfasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, nachdem erfasst wurde, dass das Senden des Antennensignals abgebrochen worden ist, das Auswerten des Sensorsignals initiiert. Hierdurch kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass die Antenne tatsächlich kein Antennensignal mehr sendet, während das Sensorsignal ausgewertet wird. Dies lässt sich beispielsweise derart realisieren, indem, wenn ein Sensorsignal erfasst wird, eine entsprechende Information an die Antenne bzw. deren Steuergerät gesendet wird, um zu überprüfen ob diese im gleichen Moment sendet. Ist dies der Fall, so kann dieses Senden sofort abgebrochen werden und nach Abbruch ein geeignetes Signal von der Antenne bzw. deren Steuergerät zurück an den Sensor gesendet werden oder zu einer Steuereinrichtung zum Auswerten des Sensorsignals, um zu signalisieren, dass nun sicher mit der Auswertung des Sensorsignals begonnen werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für den Fall, dass das Senden des Antennensignals abgebrochen wurde, das Senden des Antennensignals erneut durchgeführt, sobald erfasst wurde, dass das Auswerten des Sensorsignals beendet ist. Hierdurch lässt sich das Senden des Antennensignals auf besonders einfache und vorteilhafte Weise nachholen, sodass keinerlei Informationsverlust in Kauf zu nehmen ist. Sollten also beispielsweise durch das abgebrochene Antennensignal Daten an den Schlüssel übertragen werden und von diesem gespeichert werden, so kann diese Datenübertragung auf einfache Weise nachgeholt werden, sobald festgestellt wird, dass das Auswerten des Sensorsignals beendet ist. Diese zeitliche Verzögerung hat dabei keinerlei negative Auswirkungen. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn die Auswertung des Sensorsignals gegenüber dem Senden des Antennensignals priorisiert wird. Würde dagegen das Auswerten des Antennensignals verzögert werden, solange die Antenne Antennensignale sendet, so kann nicht sichergestellt sein, dass zu diesem späteren Zeitpunkt das Sensorsignal immer noch erfassbar und damit in geeigneter Weise auswertbar ist, sodass dann unter Umständen die Erfassung einer Bedienhandlung des Benutzers verloren geht. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung jedoch können so mitunter schwerwiegende Folgen vermieden werden, indem dem Auswerten des Sensors eine höhere Priorität zugewiesen wird als dem Senden des Antennensignals.
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Die LF-Antenne kann während der Fahrt zum Beispiel relativ selten und kurzzeitig angesteuert werden, so dass diese auch relativ selten die Antennensignale sendet. Das wiederholte Senden von Antennensignalen muss dabei nicht notwendigerweise regelmäßig erfolgen. Vielmehr kann das Senden der Antennensignale auch ereignisgesteuert erfolgen. Wurde beispielsweise der Schlüssel innerhalb des Fahrzeuginnenraums geortet und seit diesem Orten weder eine Tür noch ein Fenster geöffnet, so kann davon ausgegangen werden, dass sich der Schlüssel immer noch im Kraftfahrzeug befindet. Ein erneutes Orten kann entsprechend dann erst stattfinden, oder häufiger stattfinden, wenn ein Fenster oder eine Tür des Kraftfahrzeugs zwischenzeitlich geöffnet wurde.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, falls das Überprüfen ergibt, dass die Antenne während dem ersten Zeitpunkt, ab dem der Sensor das Sensorsignal bereitstellt, kein Antennensignal sendet, das Sensorsignal ausgewertet und ein Beginn eines Sendens eines Antennensignals durch die Antenne zumindest für die Dauer des Auswertens unterbunden bzw. gesperrt. Selbst wenn also festgestellt wird, dass während dem Zeitpunkt ab dem der Sensor das Sensorsignal bereitstellt, kein Senden eines Antennensignals durch die Antenne stattfindet, kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung auch gewährleistet werden, dass ein solches Senden eines Antennensignals nicht während einer solchen Auswertung plötzlich einsetzt und dadurch das Sensorsignal stört, was wiederum zu einer fehlerhaften Auswertung dieses Signals führen könnte.
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Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung lässt sich beispielsweise wiederum dadurch realisieren, dass, wenn erfasst wird, dass der Sensor das Sensorsignal bereitstellt ein entsprechendes Informationssignal an die Antenne bzw. deren Steuereinrichtung gesendet wird, und überprüft wird, ob die Antenne zu diesem Zeitpunkt ebenfalls gerade ein Antennensignal sendet. Selbst wenn dem nicht so ist, so führt dieses Informationssignal, welches an die Antenne gesendet wurde, zudem dazu, dass das Senden von Antennensignalen durch die Antenne gesperrt wird, zum Beispiel für eine vorbestimmte Zeitdauer oder bis, zum Beispiel nachdem das Sensorsignal ausgewertet wurde, ein weiteres Signal zur Freigabe an das Steuergerät der Antenne gesendet wird, um das Senden von Antennensignalen wieder freizugeben.
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Auch hierbei ist es wiederum besonders vorteilhaft, falls für die Dauer des Auswertens das Senden zumindest eines der Antennensignale durch das Unterbinden verhindert wurde, dass zumindest eine Antennensignal zu senden, wenn das Auswerten beendet ist. Auch hier kann also das Senden von Antennensignalen nachgeholt werden, sobald das Auswerten des Sensorsignals beendet ist. So lässt sich wiederum vorteilhafterweise ein Informationsverlust vermeiden. Wird zum Beispiel für die Dauer des Auswertens ein Sperrsignal, zum Beispiel am Antennensteuergerät, angelegt, welches verhindert, dass für die Dauer des Auswertens eines der Antennensingale gesendet wird, so kann es weiterhin vorgesehen sein, dass für den Fall, dass das Sperrsignal länger als eine vorbestimmte Zeitdauer anliegt, die vorzugsweise einen Wert zwischen 60 Sekunden und 240 Sekunden darstellt, das Senden der Antennensignale bei Überschreiten der vorbestimmten Zeitdauer wieder freigegeben wird. So kann vorteilhafterweise verhindert werden, dass in einem Fehlerfall, in welchem das Sperrsignal fälschlicherweise dauerhaft anliegt, obwohl das Auswerten des Sensorsignals bereits beendet ist, das Senden der Antennensignale dauerhaft gesperrt bleibt. Dies macht das Verfahren auch im Fehlerfall sehr robust.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Sensor-Antennen-Anordnung für ein Kraftfahrzeug zur Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors der Sensor-Antennen-Anordnung, wobei die Sensor-Antennen-Anordnung mindestens eine in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs anordenbare Antenne zur Ortung eines Schlüssels des Kraftfahrzeugs aufweist, die dazu ausgelegt ist, wiederholt Antennensignale an den Schlüssel zu senden. Weiterhin ist der Sensor ebenfalls im Innenraum des Kraftfahrzeugs und in einem Abstand zur Antenne anordenbar und dazu ausgelegt, ein Sensorsignal bereitzustellen. Weiterhin weist die Sensor-Antennen-Anordnung eine Steuereinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, das Sensorsignal zur Bereitstellung eines Steuersignals zum Ansteuern zumindest einer Komponente des Kraftfahrzeugs auszuwerten. Zudem ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, zu überprüfen, ob während einem ersten Zeitpunkt, ab dem der Sensor das Sensorsignal bereitstellt, die Antenne eines der Antennensignale sendet, und falls dem so ist, das Sensorsignal erst dann auszuwerten, wenn das Senden des Antennensignals durch die Antenne beendet ist.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren und seinen Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für die Sensor-Antennen-Anordnung. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen genannten Verfahrensschritte die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sensor-Antennen-Anordnung durch weitere gegenständliche Merkmale.
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Die Steuereinrichtung kann dabei als ein einzelnes Steuergerät realisiert sein oder auch mehrere unterschiedliche Steuergeräte umfassen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung zum einen ein Steuergerät, welches mit dem Sensor assoziiert ist, aufweisen, sowie zum anderen ein Steuergerät, welches mit der Antenne assoziiert ist. Ist der Sensor also beispielsweise Teil eines Wählhebels für das Kraftfahrzeug, so kann die Steuereinrichtung zum einen das Wählhebel-Steuergerät aufweisen, welches über eine kommunikative Leitung, zum Beispiel den Fahrzeugbus, mit einem Steuergerät zum Ansteuern der Antenne verbunden ist. Das Steuergerät zur Ansteuerung der Antenne kann beispielsweise ein sogenanntes Kessy-Steuergerät sein, welches die Steuerung des Keyless-Go-Systems übernimmt, oder auch ein Bordnetzsteuergerät, wie beispielsweise das sogenannte BCM (Body Control Modul)-Steuergerät. Sollte zum Beispiel die Kommunikation zwischen diesen Steuergeräten über Bussignale die zeitlichen Anforderungen nicht erfüllen, so können auch Hardwaresignale für diese Kommunikation zwischen den jeweiligen Steuergeräten genutzt werden, zum Beispiel über zusätzliche Leitungen zwischen beiden Steuergeräten.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Sensor-Antennen-Anordnung weist die Sensor-Antennen-Anordnung einen Wählhebel auf, der den Sensor umfasst. Unter einem Wählhebel ist im allgemeinen ein Gangwahlhebel des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Da diese üblicherweise ebenfalls im Bereich der Mittelkonsole angeordnet sind und damit in äußerst geringem Abstand zur Antenne, können durch die Erfindung besonders große Vorteile in Bezug auf die Vermeidung gegenseitiger Störeinflüsse sowie auf mehr Flexibilität bei den Anordnungsmöglichkeiten zwischen Wählhebel und Antenne bereitgestellt werden.
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Unabhängig davon ist es bevorzugt, dass der Sensor im Allgemeinen einen elektrischen, magnetischen oder elektro-magnetischen Sensor darstellt. Gerade bei solchen Sensoren ist die Gefahr einer störenden Beeinflussung durch das Senden von Antennensignal besonders groß, so dass sich gerade im Hinblick auf solche Sensoren besonders große Vorteile erzielen lassen.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Sensor-Antennen-Anordnung oder eines ihrer Ausgestaltungen. Die mit Bezug auf die Sensor-Antennen-Anordnung und ihren Ausführungsformen genannten Vorteile gelten damit auch in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Sensor-Antennen-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Auswertung eines Sensorsignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Sensor-Antennen-Anordnung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Sensor-Antennen-Anordnung 12 weist dabei eine Antenne 20 sowie einen Sensor 30 auf, die beide in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere im Bereich der Mittelkonsole angeordnet sind. Die Antenne 20 ist dabei gleichzeitig auch Teil eines Keyless-Go-Systems 14 des Kraftfahrzeugs 10, welches weiterhin eine Berechtigungseinheit 16 mit einer Steuereinheit 18 umfasst. Die Steuereinheit 18 kann dabei die Antenne 20 ansteuern, um Antennensignale 22 auszusenden, um hierdurch eine kommunikative Verbindung zu einem Schlüssel 24 des Kraftfahrzeugs, der als tragbare Authentifikationseinheit ausgebildet sein kann, herzustellen. Insbesondere kann der Schlüssel 24 über die Antennensignale 22 im Kraftfahrzeug 10 geortet werden und eine Berechtigung des Schlüssels 24 abgefragt werden. Hierzu kann der Schlüssel 24 wiederum seinerseits Identifikationsdaten aussenden, die über die Antenne 20 empfangen und entsprechend an die Berechtigungseinheit 16 weitergeleitet werden. Diese kann auf Basis der empfangenen Identifikationsdaten überprüfen, ob der Schlüssel 24 einen für das Kraftfahrzeug 10 berechtigten Schlüssel darstellt. Falls dieser als solcher von der Berechtigungseinheit 16 identifiziert wird, kann die Berechtigungseinheit wiederum bestimmte Fahrzeugfunktionen freischalten, wie beispielsweise das Starten des Kraftfahrzeugs freigeben, die Wegfahrsperre aufheben, oder ähnliches. Diese beschriebenen Steuerfunktionen können dabei ebenfalls optional von der Steuereinheit 18 übernommen werden.
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Eine Kommunikation mit dem Schlüssel 24 soll dabei ebenfalls gewährleistet sein, auch wenn die Schlüsselbatterie leer ist oder überhaupt keine Schlüsselbatterie vorhanden ist. Zu diesem Zweck erzeugt die Antenne 20 das hierfür nötige Transponderfeld. Um in einem solchen Fall einen zuverlässigen Datenaustausch zu gewährleisten, muss der Schlüssel 24 in die Nähe der Antenne 20 gehalten oder gelegt werden können. Insbesondere sollte der Schlüssel hierzu nicht weiter als zum Beispiel 10 cm von der Antenne 20 entfernt sein. Um dies zu ermöglichen wird die Antenne 20, die vorzugsweise eine LF-Antenne darstellt und mit einer Frequenz zwischen 20 kHz und 125 kHz, bevorzugt bei 20 kHz oder 100 kHz, sendet, in der Mittelkonsole angeordnet.
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Damit befindet sich die Antenne 20 jedoch auch in räumlicher Nähe zu diversen Fahrzeugelektroniken und Sensoren, wie in diesem Beispiel dem Wählhebel 26 des Kraftfahrzeugs 10. Der Wählhebel umfasst dabei ein Bedienelement 28, über welcher ein Benutzer den Wählhebel 26 betätigen kann, um zum Beispiel einen Gang einzustellen, in die Parkposition zu wechseln, oder ähnliches. Um eine derartige Bedienhandlung von einem Benutzer zu registrieren umfasst der Wählhebel 26 den Sensor 30, der zum Beispiel als induktiver Sensor bzw. Hall-Sensor ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst der Wählhebel 26 auch ein Wählhebel-Steuergerät 32, welches das vom Sensor 30 bei Betätigung des Bedienelements 28 bereitgestellte Sensorsignal auswertet und in Abhängigkeit davon ein Steuersignal bereitstellt, zum Beispiel um den über das Bedienelement 28 gewählten Gang einzulegen.
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Das Wählhebel-Steuergerät 32 sowie die Steuereinheit 18 zum Ansteuern der Antenne können eine Steuereinrichtung 34 der Sensor-Antennen-Anordnung 12 bilden oder von dieser umfasst sein.
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Bedingt durch die räumliche Nähe des Wählhebels 26 zur Antenne 20 könnte es ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen vorkommen, dass bedingt durch Störungen durch die Ansteuerung der Antenne 20 vom Wählhebel-Steuergerät 30 ein falsches Sensorsignal erfasst wird. Insbesondere können dabei durch Bedienhandlung des Benutzers bedingte und bereitgestellte Sensorsignale gestört und damit fehlinterpretiert werden und zum anderen können auch Sensorsignale erfasst werden, ohne dass jedoch ein Benutzer eine Bedienhandlung über das Bedienelement 28 getätigt hat. Dies kann zu sehr sicherheitskritischen Situationen führen. Durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen, lässt sich dies jedoch vorteilhafterweise vermeiden.
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Bewerkstelligt wird dies durch eine geeignete Ansteuerung zum Auswerten des Sensorsignals, über welche sich vorteilhafterweise ein Handshake zwischen dem Wählhebel 26 und der Antenne 20 bewerkstelligen lässt. Der Master dieses Handshake kann beispielsweise das Wählhebel-Steuergerät 32 sein. Erkennt das Wählhebel-Steuergerät 32 eine Bewegung des Wählhebels bzw. des Bedienelements 28, durch den Benutzer, zum Beispiel entweder anhand des Sensorsignals oder anhand der Entsperrtaste am Wählhebel, so sendet es ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 18 zur Ansteuerung der Antenne 20. Dieses Signal kann beispielsweise als ein Bussignale über den Fahrzeugbus, der hier exemplarisch mit 36 bezeichnet ist, an die Steuereinheit 18 gesendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann dieses Signal auch als Hardwaresignal über eine eigens dafür vorgesehene bzw. zusätzlich vorgesehene Leitung zwischen dem Wählhebel-Steuergerät 32 und der Steuereinheit 18 für die Antenne 20 gesendet werden. Das vom Wählhebel-Steuergerät 32 an die Steuereinheit 18 gesendete Signal signalisiert, dass eine bestehende LF-Ansteuerung sofort abgebrochen werden muss bzw. erst gar nicht gestartet wird. Die Steuereinheit 18 ihrerseits signalisiert über ein entsprechendes Bussignal wiederum den Status der LF-Ansteuerung. Das Wählhebel-Steuergerät 32 wertet das Sensorsignals des Sensors 30 des Wählhebels 26 nur dann aus, wenn die Steuereinheit 18 signalisiert hat, dass keine Ansteuerung der LF-Antenne 20 vorliegt. Die Steuereinheit 18 kann wiederum abgebrochene bzw. unterbundene LF-Ansteuerungen der Antenne 20 wiederholen oder nachholen, sobald keine Sperre durch das Wählhebel-Steuergerät 32 mehr vorliegt.
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Eine derartige Sperre kann durch das Wählhebel-Steuergerät 32 der Steuereinheit 18 wiederum entsprechend signalisiert werden. Insbesondere kann das Wählhebel-Steuergerät 32 ein entsprechendes Freigabesignal an die Steuereinheit 18 senden, sobald das Sensorsignal des Sensors 30 ausgewertet wurde. Für den Fall, dass das Sperrsignal des Wählhebels 22 fehlerhaft für eine längere Zeit bzw. dauerhaft gesetzt ist, kann die Steuereinheit 18 nach einer definierten Zeit bzw. vorbestimmten Zeitdauer, zum Beispiel nach ca. 30 Sekunden bis 60 Sekunden, trotzdem wieder das Senden von LF-Signalen, das heißt den Antennensignalen 22, freigeben.
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Auf diese Weise lässt sich ein Handshake zwischen Sensor 30 und LF-Antennenansteuerung realisieren, indem keine Auswertung der Sensorposition erfolgt, wenn die LF-Antenne 20 sendet, und zudem, wenn eine Betätigung des Wählhebel 26 erkannt wurde, keine Ansteuerung der LF-Antenne 20 erfolgt, und gegebenenfalls verlorene LF-Ansteuerungen später nachgeholt werden, und bei Erkennung einer gleichzeitigen Ansteuerung, d.h. des Sensors 30 sowie der Antenne 20, die LF-Ansteuerung sofort abgebrochen und später nachgeholt wird und erst nach Abbruch des LF-Signals eine Auswertung des Wählhebelsensors 30 erfolgt.
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Somit kann es vorteilhafterweise bewerkstelligt werden, dass die LF-Antenne 20 in räumlicher Nähe zum Wählhebel 26 platziert werden kann, ohne das Risiko von Fehlmessungen am Sensorelement in Kauf nehmen zu müssen. Eine derartige Vorgehensweise ist jedoch nicht auf einen Sensor als Teil eines Wählhebels beschränkt, sondern kann auch auf andere Sensoren, gegebenenfalls mit entsprechenden Steuergeräten, in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs 10 angewandt werden.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Auswertung eines Sensorsignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei wird in Schritt S10 ein Sensorsignal des Sensors 30 erfasst. Daraufhin wird in Schritt S12 überprüft, ob währenddessen die LF-Antenne 20 ein Antennensignal 22 sendet. Ist dies der Fall, wird in Schritt S14 das Senden des Antennensignals 22 sofort abgebrochen und erst nach erfolgreichem Abbruch dieses Sendens in Schritt S16 das Sensorsignal des Sensors 30 ausgewertet. Daraufhin wird in Schritt S18 das Senden von Antennensignalen 22 für die Antenne 20 wieder freigegeben. Eventuell zwischenzeitlich nicht gesendete Antennensignale 22 oder abgebrochene Sendevorgänge können in Schritt S20 nachgeholt werden.
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Wird dagegen in Schritt S12 festgestellt, dass als das Sensorsignal erfasst wurde während die Antenne 20 nicht gesendet hat, so wird in Schritt S22 das Senden von Antennensignalen 22 durch die Antenne 20 gesperrt. Anschließend wird wieder in Schritt S16 das Sensorsignal ausgewertet und nach erfolgreicher Auswertung dieses Sensorsignals in Schritt S18 das Senden für die Antenne 20 wieder freigegeben. Eventuell zwischendurch nicht gesendete oder unterbundene Sendevorgänge können wiederum in Schritt S20 nachgeholt werden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung gegenseitige Störeinflüsse zwischen der Antenne und einem Sensor im Kraftfahrzeug vorteilhafterweise auch bei extremer räumlicher Nähe von Antenne und Sensor ohne Informationsverlust vermieden werden können.
