DE102017214800B4 - Method and device for determining the position of transponder units - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen der Position einer Transpondereinheit (30) in Bezug auf ein Fahrzeug (10), wobei die Transpondereinheit (30) eine erste Antenne (31) und das Fahrzeug (10) wenigstens zwei zweite Antennen (20n) aufweist, und wobei das Verfahren aufweist:Aussenden wenigstens eines Signals (S20n, S31) zwischen der ersten Antenne (31) und wenigstens zwei der zweiten Antennen (20n);Bestimmen der Empfangsfeldstärke (RSSIn) des wenigstens einen ausgesendeten Signals (S20n, S31) zwischen der ersten Antenne (31) und jeder der wenigstens zwei zweiten Antennen (20n); undanhand der bestimmten Empfangsfeldstärken (RSSIn), Bestimmen, ob sich die Transpondereinheit (30) innerhalb wenigstens einer Zone (Zn) befindet, wobei die wenigstens eine Zone (Zn) durch Verknüpfung von wenigs-tens zwei Detektionsbereichen (Xn) definiert wird, jeder Detektionsbereich (Xn) von einem elektromagnetischenFeld, das von einer der zweiten Antennen (20n) erzeugtwird, und wenigstens einem Schwellwert (Fn) abhängt, wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten An-tennen (20n) eine Relativantenne (RELn) ist; wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten An-tennen (20n) eine Referenzantenne (REF1) ist; und die Empfangsfeldstärke (RSSIn) eines zwischen der ersten An-tenne (31) und der Referenzantenne (REF1) gesendeten Sig- nals (S20n, S31) einen Referenzwert für die Empfangsfeld- stärke (RSSIn) eines zwischen der ersten Antenne (31) undwenigstens einer der Relativantennen (RELn) gesendeten Signals (S20n, S31) darstellt.Method for determining the position of a transponder unit (30) in relation to a vehicle (10), wherein the transponder unit (30) has a first antenna (31) and the vehicle (10) has at least two second antennas (20n), and wherein the method comprises:transmitting at least one signal (S20n, S31) between the first antenna (31) and at least two of the second antennas (20n);determining the received field strength (RSSIn) of the at least one transmitted signal (S20n, S31) between the first antenna (31 ) and each of the at least two second antennas (20n); andon the basis of the received field strengths (RSSIn) determined, determining whether the transponder unit (30) is located within at least one zone (Zn), the at least one zone (Zn) being defined by linking at least two detection areas (Xn), each detection area (Xn) depending on an electromagnetic field generated by one of the second antennas (20n) and at least one threshold value (Fn), at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) being a relative antenna (RELn); at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) is a reference antenna (REF1); and the reception field strength (RSSIn) of a signal (S20n, S31) sent between the first antenna (31) and the reference antenna (REF1) a reference value for the reception field strength (RSSIn) of a signal between the first antenna (31) and at least one of the relative antennas (RELn) transmitted signal (S20n, S31).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Transpondereinheiten, insbesondere in einem Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for determining the position of transponder units, in particular in a vehicle.

Fahrzeuge werden heutzutage meist unter Verwendung elektronischer Schlüssel entriegelt. Dabei wird entweder eine Entriegelungstaste am Schlüssel betätigt oder das Fahrzeug wird schlüssellos, also ohne jegliche manuelle Betätigung des Fahrzeugschlüssels, entriegelt wenn sich der vom Nutzer mitgeführte Fahrzeugschlüssel innerhalb einer bestimmten Reichweite um das Fahrzeug befindet. Derartige schlüssellose Fahrzeugzugangssysteme werden auch als Keyless-Entry-Systeme bezeichnet.Vehicles today are mostly unlocked using electronic keys. Either an unlocking button on the key is pressed or the vehicle is unlocked without a key, i.e. without any manual operation of the vehicle key, if the vehicle key carried by the user is within a certain range of the vehicle. Such keyless vehicle access systems are also referred to as keyless entry systems.

Die meisten Nutzer von Fahrzeugen führen heutzutage zudem neben dem Fahrzeugschlüssel auch ein Mobiltelefon oder andere tragbare Geräte, wie beispielsweise Tablets, Laptops oder Personal Digital Assistants (PDAs) mit sich. So müssen Fahrzeugnutzer meist zwei oder sogar mehr Geräte mit sich führen. In manchen Situationen kann es jedoch wünschenswert sein, dass nicht so viele Geräte mitzuführen sind. Darum sind Systeme bekannt, bei welchen ein tragbares elektronisches Gerät (z.B. Mobiltelefon) die Funktion des Fahrzeugschlüssels übernimmt.In addition to the vehicle key, most vehicle users nowadays also carry a mobile phone or other portable devices such as tablets, laptops or personal digital assistants (PDAs) with them. Vehicle users usually have to carry two or even more devices with them. In some situations, however, it may be desirable not to have to carry so many devices. That is why systems are known in which a portable electronic device (e.g. mobile phone) assumes the function of the vehicle key.

Um die Sicherheit von schlüssellosen Fahrzeugzugangssystemen zu erhöhen wird häufig die Position der Transpondereinheit bzw. des tragbaren elektronischen Gerätes (im Folgenden allgemein als elektronischer Schlüssel bezeichnet) bestimmt. Das Erlauben und/oder Freigeben einer Funktion kann dann zusätzlich zu anderen Kriterien von der Position des elektronischen Schlüssels abhängen. Beispielsweise kann ein Startvorgang des Fahrzeugs nur dann freigegeben werden, wenn der elektronische Schlüssel als innerhalb des Fahrzeugs befindlich erkannt wird.In order to increase the security of keyless vehicle entry systems, the position of the transponder unit or the portable electronic device (hereinafter referred to generally as an electronic key) is often determined. Allowing and/or enabling a function can then depend on the position of the electronic key in addition to other criteria. For example, starting the vehicle can only be enabled if the electronic key is recognized as being inside the vehicle.

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, wie die Position eines elektronischen Fahrzeugschlüssels bestimmt werden kann. Diese sind jedoch oft störanfällig und teilweise recht ungenau und leicht durch Dritte angreifbar.Various ways are known of how the position of an electronic vehicle key can be determined. However, these are often prone to failure and sometimes quite imprecise and easily attackable by third parties.

Die Druckschrift DE 10 2016 203 290 A1 offenbart eine tragbare Vorrichtung die einen Bereich für einen möglichen Signalempfang aufweist, in dem, wenn sich die tragbare Vorrichtung einem von einer Mehrzahl von in einem Fahrzeug vorgesehenen NF-Sendern auf einen vorbestimmten ersten Abstand nähert, ein Antwortanforderungssignal nur von dem NF-Sender durch die tragbare Vorrichtung empfangbar ist, und wenn sich die tragbare Vorrichtung einem der Mehrzahl von NF-Sendern auf einen zweiten Abstand nähert, der kürzer als der erste Abstand ist, Antwortanforderungssignale von dem NF-Sender und irgendeinem der verbleibenden NF-Sender durch die tragbare Vorrichtung empfangbar sind. Wenn die tragbare Vorrichtung innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne das Antwortanforderungssignal von nur einem der NF-Sender empfangen hat und das Antwortanforderungssignal einen RSSI-Wert aufweist, der nicht kleiner als ein Schwellenwert ist, wird eine Kontrolle (Verriegeln/Entriegeln der Türen, Start des Motors und dergleichen) über das Fahrzeug verhindert.The pamphlet DE 10 2016 203 290 A1 discloses a portable device having a signal reception possible range in which, when the portable device approaches one of a plurality of on-vehicle LF transmitters within a predetermined first distance, a response request signal from only the LF transmitter through the portable device is receivable, and when the portable device approaches one of the plurality of LF transmitters to a second distance shorter than the first distance, response request signals from the LF transmitter and any of the remaining LF transmitters are receivable by the portable device are. If the portable device has received the response request signal from only one of the LF transmitters within the predetermined period of time and the response request signal has an RSSI value not smaller than a threshold value, a control (locking/unlocking of the doors, starting of the engine and the like) prevented via the vehicle.

Die Druckschrift US 2008/0106375 A1 offenbart eine schlüssellose Zugangsvorrichtung die in der Lage ist, genau zu bestimmen, ob ein tragbares Gerät innerhalb oder außerhalb einer Schnittstelle zwischen einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche eines Fahrzeugs positioniert ist, selbst wenn ein Bereich außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs existiert der von Übersprechen und/oder Sättigung betroffen ist. Wenn eine fahrzeuginterne Steuereinheit detektiert, dass ein tragbares Gerät in einem Bereich positioniert ist, der von Übersprechen betroffen ist und / oder in dem Sättigung auftritt, bestimmt die fahrzeuginterne Steuereinheit ob Intensitätsdaten von der Sendeantenne, die von dem tragbaren Gerät erfasst werden, in einer Datengruppe enthalten sind, die aus mehreren Intensitätsdaten besteht die von den Sendeantennen gesendet und dann von der tragbaren Vorrichtung empfangen werden, wenn die tragbare Vorrichtung entlang der Innenseite einer Schnittstelle zwischen einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugs in dem Bereich positioniert ist.The pamphlet U.S. 2008/0106375 A1 discloses a keyless entry device capable of accurately determining whether a portable device is positioned inside or outside an interface between an interior surface and an exterior surface of a vehicle, even if an area outside or inside the vehicle exists that of crosstalk and /or saturation is affected. When an in-vehicle control unit detects that a portable device is positioned in an area affected by crosstalk and/or in which saturation occurs, the in-vehicle control unit determines whether intensity data from the transmitting antenna detected by the portable device is in a data group is included, which is a plurality of intensity data transmitted from the transmission antennas and then received by the portable device when the portable device is positioned along the inside of an interface between an inner surface and an outer surface of the vehicle in the area.

Die Druckschrift DE 10 2016 118 849 A1 offenbart eine Zugangskomponente eines Fahrzeugs die in Kommunikation mit mehreren drahtlosen Sendeempfängern des Fahrzeugs stehen kann. Die Zugangskomponente kann Folgendes ausführen: Erkennen des Vorhandenseins einer sich nähernden persönlichen Vorrichtung entsprechend von den Sendeempfängern empfangener Signalstärkeinformationen, Gewähren eines Zugangs zu einer Fahrzeugtür ansprechend auf einen von der persönlichen Vorrichtung empfangenen ersten Zugangscode und Verstreichenlassen des ersten Zugangscodes und Ausgeben eines zweiten Zugangscodes an die persönliche Vorrichtung ansprechend auf die Gewährung. Beim Gewähren von Zugang zum Fahrzeug kann die Fahrzeugtür automatisch entriegelt werden oder kann die Fahrzeugtür automatisch geöffnet werden. Der erste Zugangscode kann Zugang zu einer Untergruppe von Türen des Fahrzeugs gewähren, und der zweite Zugangscode kann Zugang zur selben Untergruppe von Türen gewähren.The pamphlet DE 10 2016 118 849 A1 discloses an access component of a vehicle that can be in communication with multiple wireless transceivers of the vehicle. The access component may perform: detecting the presence of an approaching personal device according to signal strength information received from the transceivers, granting access to a vehicle door in response to a first access code received from the personal device and allowing the first access code to expire, and issuing a second access code to the personal Device responsive to the grant. Upon granting access to the vehicle, the vehicle door may be automatically unlocked or the vehicle door may be automatically opened. The first access code can grant access to a subset of doors of the vehicle and the second access code can grant access to the same subset of doors.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Transpondereinheiten bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved method and an improved device for determining the position of transponder units.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 8. Configurations and developments of the inventive idea are the subject of dependent claims.

Eine Transpondereinheit weist eine erste Antenne und ein Fahrzeug weist wenigstens zwei zweite Antennen auf. Ein Verfahren zum Bestimmen der Position der Transpondereinheit in Bezug auf das Fahrzeug weist das Aussenden wenigstens eines Signals zwischen der ersten Antenne und wenigstens zwei der zweiten Antennen, das Bestimmen der Empfangsfeldstärke des wenigstens einen ausgesendeten Signals zwischen der ersten Antenne und jeder der wenigstens zwei zweiten Antennen, und, anhand der bestimmten Empfangsfeldstärken, das Bestimmen ob sich die Transpondereinheit innerhalb wenigstens einer Zone befindet auf. Die wenigstens eine Zone wird durch Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen definiert, wobei jeder Detektionsbereich von einem elektromagnetischen Feld, das von einer der zweiten Antennen erzeugt wird, und wenigstens einem Schwellwert abhängt. Wenigstens eine der im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen ist eine Relativantenne und wenigstens eine der im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen ist eine Referenzantenne. Die Empfangsfeldstärke eines zwischen der ersten Antenne und der Referenzantenne gesendeten Signals stellt einen Referenzwert für die Empfangsfeldstärke eines zwischen der ersten Antenne und wenigstens einer der Relativantennen gesendeten Signals dar.A transponder unit has a first antenna and a vehicle has at least two second antennas. A method for determining the position of the transponder unit in relation to the vehicle comprises emitting at least one signal between the first antenna and at least two of the second antennas, determining the reception field strength of the at least one transmitted signal between the first antenna and each of the at least two second antennas , and, on the basis of the received field strengths determined, determining whether the transponder unit is located within at least one zone. The at least one zone is defined by linking at least two detection areas, each detection area depending on an electromagnetic field generated by one of the second antennas and at least one threshold value. At least one of the second antennas arranged in the vehicle is a relative antenna and at least one of the second antennas arranged in the vehicle is a reference antenna. The received field strength of a signal sent between the first antenna and the reference antenna represents a reference value for the received field strength of a signal sent between the first antenna and at least one of the relative antennas.

Indem eine Zone durch Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen definiert wird, können die Zonen komplexere Formen aufweisen. Es können Zonen definiert werden, welche über die Größe und Form eines einzelnen Detektionsbereiches hinausgehen. Hierdurch können definierte Zugangsbereiche definiert werden und die Genauigkeit der Positionsbestimmung kann erhöht werden. Die Wahrscheinlichkeit für Fehldetektionen bei der Positionsbestimmung kann somit verringert werden.By defining a zone by combining at least two detection areas, the zones can have more complex shapes. Zones can be defined that go beyond the size and shape of a single detection area. In this way, defined access areas can be defined and the accuracy of the position determination can be increased. The probability of erroneous detections when determining the position can thus be reduced.

Jeder Detektionsbereich kann eine Position in Bezug auf das Fahrzeug, eine bestimmte Form und eine bestimmte Größe aufweisen, wobei die Position eines Detektionsbereichs von der Position der wenigstens einen zweiten Antenne im Fahrzeug abhängt, und Größe und Form eines Detektionsbereiches von dem von der wenigstens einen zweiten Antenne erzeugten elektromagnetischen Feld und wenigstens einem Schwellwert abhängen.Each detection area may have a position with respect to the vehicle, a specific shape and a specific size, the position of a detection area depending on the position of the at least one second antenna in the vehicle, and size and shape of a detection area depending on that of the at least one second Depend antenna generated electromagnetic field and at least one threshold.

Ein Detektionsbereich wird somit direkt durch eine der im Fahrzeug angeordneten Antennen definiert.A detection area is thus defined directly by one of the antennas arranged in the vehicle.

Jede der wenigstens einen Zone weist eine Position in Bezug auf das Fahrzeug, eine bestimmte Größe und eine bestimmte Form auf. Position, Größe und Form jeder der wenigstens einen Zone hängen von der Position, Größe und Form der verknüpften Detektionsbereiche und von der Art der Verknüpfung der wenigstens zwei Detektionsbereiche ab.Each of the at least one zone has a position relative to the vehicle, a particular size, and a particular shape. The position, size and shape of each of the at least one zone depend on the position, size and shape of the linked detection areas and on the type of linking of the at least two detection areas.

Die verschiedenen Zonen hängen somit unmittelbar von den verschiedenen Detektionsbereichen und der Art der Verknüpfung ab. Die Detektionsbereiche, die Art der Verknüpfung und somit auch die Zonen können daher leicht an bestimmte Anforderungen und Fahrzeuge angepasst werden.The different zones are therefore directly dependent on the different detection areas and the type of linkage. The detection areas, the type of linking and thus also the zones can therefore be easily adapted to specific requirements and vehicles.

Die Verknüpfung zwischen den wenigstens zwei Detektionsbereichen kann eine logische Verknüpfung sein, wobei die logische Verknüpfung wenigstens eines von einer UND-Verknüpfung, einer ODER-Verknüpfung und einer XODER-Verknüpfung aufweist.The link between the at least two detection areas can be a logical link, the logical link having at least one of an AND link, an OR link and an XOR link.

Dies stellt eine einfache Möglichkeit der Verknüpfung dar.This is an easy way of linking.

Das Bestimmen ob sich die Transpondereinheit innerhalb wenigstens einer der Zonen befindet kann das Vergleichen der bestimmten Empfangsfeldstärke in Bezug auf eine der zweiten Antennen mit wenigstens einem Schwellwert aufweisen.Determining whether the transponder unit is located within at least one of the zones can include comparing the determined reception field strength in relation to one of the second antennas with at least one threshold value.

So kann anhand des Ergebnisses des Vergleichs leicht festgestellt werden, ob sich die Transpondereinheit innerhalb eines Detektionsbereiches bzw. einer Zone befindet, ohne die genaue Position der Transpondereinheit bestimmen zu müssen.The result of the comparison can be used to easily determine whether the transponder unit is within a detection area or a zone, without having to determine the exact position of the transponder unit.

Die bestimmte Empfangsfeldstärke in Bezug auf eine im Fahrzeug angeordnete Antenne hängt von der Entfernung der Transpondereinheit zu der entsprechenden Antenne ab.The specific reception field strength in relation to an antenna arranged in the vehicle depends on the distance between the transponder unit and the corresponding antenna.

Je näher sich die Transpondereinheit in Bezug auf eine Antenne befindet, umso größer ist die bestimmte Empfangsfeldstärke. Je weiter weg, umso geringer ist die bestimmte Empfangsfeldstärke. Ab einer gewissen Entfernung zwischen Antenne und Transpondereinheit, kann die Transpondereinheit das Signal gar nicht mehr empfangen.The closer the transponder unit is to an antenna, the greater the specific reception field strength. The further away, the lower the specific reception field strength. Above a certain distance between antenna and transponder unit, the transponder unit can no longer receive the signal.

Eine Vorrichtung zum Bestimmen der Position einer Transpondereinheit in Bezug auf ein Fahrzeug weist eine erste in der Transpondereinheit angeordnete Antenne, die dazu ausgebildet ist Signale zu senden und zu empfangen, und wenigstens zwei in dem Fahrzeug angeordnete zweite Antennen auf, die dazu ausgebildet sind Signale zu senden und zu empfangen. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet die Empfangsfeldstärke wenigstens eines zwischen der Transpondereinheit und wenigstens einer der im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen gesendeten Signals zu bestimmen und anhand der bestimmten Empfangsfeldstärke zu bestimmen ob sich die Transpondereinheit innerhalb wenigstens einer Zone befindet. Die wenigstens eine Zone wird durch Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen definiert und jeder Detektionsbereich hängt von einem elektromagnetischen Feld, das von einer der zweiten Antennen erzeugt wird, und wenigstens einem Schwellwert ab.A device for determining the position of a transponder unit in relation to a vehicle has a first antenna arranged in the transponder unit, which is designed to transmit and receive signals, and at least two second antennas arranged in the vehicle on that are designed to send and receive signals. The device is designed to determine the reception field strength of at least one signal transmitted between the transponder unit and at least one of the second antennas arranged in the vehicle and, based on the reception field strength determined, to determine whether the transponder unit is located within at least one zone. The at least one zone is defined by linking at least two detection areas and each detection area depends on an electromagnetic field generated by one of the second antennas and at least one threshold value.

Wenigstens ein Signal kann von jeder der im Fahrzeug angeordneten Antennen an die in der Transpondereinheit angeordnete erste Antenne gesendet werden und die Transpondereinheit kann dazu ausgebildet sein die Empfangsfeldstärke jedes der empfangenen Signale zu bestimmen. Dadurch fungieren die Antennen im Fahrzeug als Sender und die Antenne in der Transpondereinheit als Empfänger. Die Empfangsfeldstärken können in der Transpondereinheit bestimmt werden.At least one signal can be sent from each of the antennas arranged in the vehicle to the first antenna arranged in the transponder unit and the transponder unit can be designed to determine the received field strength of each of the received signals. This means that the antennas in the vehicle act as transmitters and the antenna in the transponder unit acts as a receiver. The reception field strengths can be determined in the transponder unit.

Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass wenigstens ein Signal von der in der Transpondereinheit angeordneten ersten Antenne an die im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen gesendet wird und die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit aufweist, die mit den im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen verbunden ist und die dazu ausgebildet ist die Empfangsfeldstärken der empfangenen Signale zu bestimmen. Dadurch fungiert die Antenne in der Transpondereinheit als Sender und die Antennen im Fahrzeug als Empfänger. Die Empfangsfeldstärken können dann direkt im Fahrzeug bestimmt werden.Alternatively, however, it is also possible for at least one signal to be sent from the first antenna arranged in the transponder unit to the second antennae arranged in the vehicle and for the device to also have a control unit which is connected to the second antennae arranged in the vehicle and is designed for this purpose the reception field strengths of the received signals must be determined. This means that the antenna in the transponder unit acts as a transmitter and the antennas in the vehicle act as receivers. The reception field strengths can then be determined directly in the vehicle.

Wenigstens eine der im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen ist eine Relativantenne und wenigstens eine der im Fahrzeug angeordneten zweiten Antennen ist eine Referenzantenne. Die Empfangsfeldstärke eines zwischen der ersten Antenne und der Referenzantenne gesendeten Signals stellt einen Referenzwert für die Empfangsfeldstärke eines zwischen der ersten Antenne und wenigstens einer der Relativantennen gesendeten Signals dar.At least one of the second antennas arranged in the vehicle is a relative antenna and at least one of the second antennas arranged in the vehicle is a reference antenna. The received field strength of a signal sent between the first antenna and the reference antenna represents a reference value for the received field strength of a signal sent between the first antenna and at least one of the relative antennas.

Durch das Durchführen einer Relativmessung anstatt einer Absolutmessung, kann die Genauigkeit bei der Positionsbestimmung noch weiter erhöht werden.By carrying out a relative measurement instead of an absolute measurement, the accuracy of the position determination can be increased even further.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:

  • 1 in einer skizzenhaften Darstellung das Prinzip eines schlüssellosen Fahrzeug-Zugangs- und Startsystems,
  • 2 in einer skizzenhaften Darstellung verschiedene Zonen in einem Fahrzeug und das Prinzip eines Systems zur Positionsbestimmung einer Transpondereinheit,
  • 3 , umfassend 3A und 3B, beispielhaft Detektionsbereiche und Zonen,
  • 4 in einer skizzenhaften Darstellung verschiedene Detektionsbereiche und Zonen in einem Fahrzeug,
  • 5 in einem Blockschaltbild ein System zur Positionsbestimmung einer Transpondereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 6 beispielhaft zwei Detektionsbereiche,
  • 7 beispielhaft einen weiteren Detektionsbereich,
  • 8 in einem Blockschaltbild ein System zur Positionsbestimmung einer Transpondereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
  • 9 in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren zur Positionsbestimmung einer Transpondereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawing, with identical or similar elements being provided with the same reference symbols. It shows:
  • 1 a sketch of the principle of a keyless vehicle entry and start system,
  • 2 a sketch of different zones in a vehicle and the principle of a system for determining the position of a transponder unit,
  • 3 , full 3A and 3B , example detection areas and zones,
  • 4 in a sketchy representation of different detection areas and zones in a vehicle,
  • 5 in a block diagram a system for determining the position of a transponder unit according to an embodiment of the invention,
  • 6 example two detection areas,
  • 7 for example a further detection area,
  • 8th in a block diagram a system for determining the position of a transponder unit according to an embodiment of the invention, and
  • 9 in a flow chart a method for determining the position of a transponder unit according to an embodiment of the invention.

1 zeigt in schematischer Darstellung das grundsätzliche Prinzip eines schlüssellosen Fahrzeug-Zugangs- und Startsystems. In dem Fahrzeug 10 ist eine Sendeeinheit 20 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, Signale auszusenden. Dies sind beispielsweise elektromagnetische Signale im LF (Low Frequency)- oder HF (High Frequency) -Bereich. Diese Signale werden von einer Transpondereinheit 30 empfangen, wenn diese sich in der Nähe des Fahrzeugs 10 befindet, und anschließend ausgewertet und/oder weiter verarbeitet. Im Anschluss an die Auswertung und/oder Weiterverarbeitung in der Transpondereinheit 30 können entsprechende Antwortsignale wieder an die Sendeeinheit 20 zurückgesendet werden. Die Antwortsignale werden beispielsweise im UHF-Frequenzband gesendet und können im Fahrzeug 10 von einer, in 1 nicht dargestellten, Auswerteeinheit ausgewertet werden. Die Transpondereinheit 30 kann beispielsweise in einem elektronischen Fahrzeugschlüssel angeordnet sein, welchen der Fahrer des Fahrzeugs 10 mit sich führt. Die Transpondereinheit 30 kann jedoch beispielsweise auch in jeglichem anderen geeigneten elektronischen Gerät angeordnet sein, welches die Funktion eines elektronischen Fahrzeugschlüssels übernehmen kann. Das elektronische Gerät kann beispielsweise ein Mobiltelefon oder anderes tragbares Gerät sein, wie zum Beispiel ein Tablet, Laptop oder Personal Digital Assistant (PDAs). Die zwischen dem Fahrzeug 10 und der Transpondereinheit 30 gesendeten Signale können beispielsweise auch Signale gemäß einem Bluetooth-Standard, zum Beispiel dem Bluetooth Low Energy (BLE)-Standard sein. Die drahtlose Verbindung zwischen dem Fahrzeug 10 und der Transpondereinheit 30 kann aber beispielsweise auch eine Nahfeldkommunikationsverbindung (NFC) sein. 1 shows a schematic representation of the basic principle of a keyless vehicle entry and start system. A transmission unit 20 is arranged in vehicle 10 and is designed to emit signals. These are, for example, electromagnetic signals in the LF (low frequency) or HF (high frequency) range. These signals are received by a transponder unit 30 when it is in the vicinity of vehicle 10 and then evaluated and/or processed further. Subsequent to the evaluation and/or further processing in the transponder unit 30, corresponding response signals can be sent back to the transmission unit 20 again. The response signals are sent in the UHF frequency band, for example, and can be transmitted in the vehicle 10 by a 1 not shown, evaluation unit are evaluated. The transponder unit 30 can be arranged, for example, in an electronic vehicle key which the driver of the vehicle 10 carries with him. However, the transponder unit 30 can, for example, also be arranged in any other suitable electronic device which can assume the function of an electronic vehicle key. The electronic device can be, for example, a mobile phone or other portable device, such as a tablet, laptop, or personal digital assistants (PDAs). the between The signals sent to the vehicle 10 and the transponder unit 30 can, for example, also be signals according to a Bluetooth standard, for example the Bluetooth Low Energy (BLE) standard. However, the wireless connection between the vehicle 10 and the transponder unit 30 can also be a near-field communication connection (NFC), for example.

Bluetooth ist eine international standardisierte Datenschnittstelle. Per Bluetooth können beispielsweise Daten oder Dateien zwischen zwei Geräten ausgetauscht werden oder Musik und Sprache übertragen werden. Bluetooth-Geräte senden dabei mit einer Frequenz von 2,4 GHz und ermöglichen eine Datenübertragung mit einer kurzen Reichweite von normalerweise weniger als 50m. Derzeit sind verschiedene Bluetooth Standards bekannt, beispielsweise Bluetooth 1.0 und 1.0B 1999, Bluetooth 2.0 + EDR 2004 oder Bluetooth 4.0 2009. Dabei ist es bei der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung nach welchem Standard das Fahrzeug 10 und die Transpondereinheit 30 miteinander kommunizieren. Um eine Kommunikation zu ermöglichen ist es jedoch in der Regel erforderlich, dass zwei Bluetooth-fähige Geräte zwischen welchen eine Verbindung aufgebaut werden soll nach demselben Standard kommunizieren. Einige der Standards sind jedoch auch untereinander kompatibel.Bluetooth is an internationally standardized data interface. For example, data or files can be exchanged between two devices via Bluetooth, or music and speech can be transmitted. Bluetooth devices transmit at a frequency of 2.4 GHz and enable data transmission over a short range of typically less than 50m. Various Bluetooth standards are currently known, for example Bluetooth 1.0 and 1.0B 1999, Bluetooth 2.0+EDR 2004 or Bluetooth 4.0 2009. It is not important in the present invention which standard the vehicle 10 and the transponder unit 30 use to communicate with one another. In order to enable communication, however, it is usually necessary for two Bluetooth-enabled devices between which a connection is to be established to communicate using the same standard. However, some of the standards are also compatible with each other.

Bluetooth-Geräte verbrauchen in der Regel verhältnismäßig viel Strom. Gerade in Fahrzeugen bzw. den zugehörigen Transpondereinheiten (z.B. Fahrzeugschlüssel) ist der Stromverbrauch jedoch meist kritisch. Daher finden sich immer häufiger so genannte Bluetooth Low Energy (BLE)-Geräte in Fahrzeugen und externen Geräten. Bluetooth Low Energy wird oft auch als Bluetooth-Smart bezeichnet. BLE basiert auf der klassischen Bluetooth Technologie, weist jedoch einen deutlich geringeren Stromverbrauch auf und ist in der Regel kostengünstiger. Bei Verwendung von BLE-Geräten in einer Transpondereinheit 30 wird somit die Batterie der Transpondereinheit 30 (bzw. des Fahrzeugschlüssels oder elektronischen Gerätes) weniger belastet als bei herkömmlichen Bluetooth-Geräten.Bluetooth devices usually consume a relatively large amount of power. However, power consumption is usually critical, especially in vehicles and the associated transponder units (e.g. vehicle keys). For this reason, so-called Bluetooth Low Energy (BLE) devices can be found more and more frequently in vehicles and external devices. Bluetooth Low Energy is also often referred to as Bluetooth Smart. BLE is based on the classic Bluetooth technology, but has a significantly lower power consumption and is usually cheaper. When using BLE devices in a transponder unit 30, the battery of the transponder unit 30 (or of the vehicle key or electronic device) is less loaded than with conventional Bluetooth devices.

NFC ermöglicht einen kontaktlosen Datenaustausch zwischen Geräten über eine Distanz von wenigen Zentimetern. Mittels NFC können bis zu 424 kBit/s übertragen werden. Bei der Nahfeldkommunikation erfolgt der Datenaustausch über eine induktive Kopplung zwischen zwei Induktivitäten (z.B. Antennen). Die Induktivität eines Kommunikationsgerätes fungiert dabei als sogenannter Initiator, die Induktivität des anderen Kommunikationsgerätes als sogenanntes Target. Die elektromagnetischen Felder strahlen mit einer Frequenz von 13, 56MHz vom Initiator zum Target.NFC enables contactless data exchange between devices over a distance of a few centimetres. Up to 424 kbit/s can be transmitted via NFC. In near-field communication, data is exchanged via an inductive coupling between two inductances (e.g. antennas). The inductance of one communication device acts as a so-called initiator, the inductance of the other communication device as a so-called target. The electromagnetic fields radiate from the initiator to the target at a frequency of 13.56MHz.

Zum Empfangen der von der Sendeeinheit 20 gesendeten Signale muss sich die Transpondereinheit 30 innerhalb eines bestimmten Radius um das Fahrzeug 10 befinden, da sowohl Signale im LF- und HF-Bereich als auch BLE- und NFC-Signale nur eine begrenzte Reichweite haben. Dieser Radius kann, in Abhängigkeit vom gewählten Übertragungsstandard, zum Beispiel 10cm, 2m, 5m oder 10m betragen. Dies sind jedoch lediglich Beispiele. Die Reichweite kann, abhängig von den verwendeten Signalen und Antennen, auch größer oder kleiner sein.In order to receive the signals sent by the transmitter unit 20, the transponder unit 30 must be within a certain radius of the vehicle 10 since signals in the LF and HF range as well as BLE and NFC signals only have a limited range. Depending on the selected transmission standard, this radius can be 10 cm, 2 m, 5 m or 10 m, for example. However, these are only examples. Depending on the signals and antennas used, the range can also be larger or smaller.

Die Sendeeinheit 20 kann kontinuierlich Signale aussenden oder nur auf ein bestimmtes Ereignis hin. Ein solches Ereignis kann beispielsweise das Berühren oder Betätigen eines Türgriffes oder eines Fahrzeug-Startknopfes sein. Jegliche andere geeignete Art von Ereignis ist ebenfalls möglich. Sendet die Transpondereinheit 30 auf ein von der Sendeeinheit 20 empfangenes Signal ein korrektes Antwortsignal, wird das Fahrzeug 10 entriegelt.The transmission unit 20 can transmit signals continuously or only in response to a specific event. Such an event can be, for example, touching or pressing a door handle or a vehicle start button. Any other suitable type of event is also possible. If the transponder unit 30 sends a correct response signal to a signal received from the transmitting unit 20, the vehicle 10 is unlocked.

Für einige Funktionen im Fahrzeug 10 sowie auch zur Erhöhung der Sicherheit des Systems spielt oft auch die aktuelle Position der Transpondereinheit 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 eine Rolle. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass sich die Transpondereinheit 30 innerhalb des Fahrzeugs 10 befindet, damit das Fahrzeug 10 gestartet werden kann. Oder es kann erforderlich sein, dass die Transpondereinheit 30 in unmittelbarer Nähe der Fahrertür detektiert wird, damit das Fahrzeug 10 entriegelt werden kann. Hierfür können für ein Fahrzeug 10 verschiedene Zonen A, B, C, D definiert werden. Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt. Eine erste Zone A befindet sich beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs 10. Weitere Zonen B, C, D können beispielsweise im Bereich vor der Fahrertür, der Beifahrertür oder des Kofferraums definiert werden. Die in 2 dargestellten Zonen A, B, C, D sind dabei lediglich Beispiele.The current position of the transponder unit 30 in relation to the vehicle 10 often also plays a role for some functions in the vehicle 10 and also for increasing the security of the system. For example, the transponder unit 30 may need to be within the vehicle 10 in order for the vehicle 10 to start. Or it may be necessary for the transponder unit 30 to be detected in the immediate vicinity of the driver's door so that the vehicle 10 can be unlocked. For this purpose, 10 different zones A, B, C, D can be defined for a vehicle. This is an example in 2 shown. A first zone A is located, for example, in the interior of vehicle 10. Further zones B, C, D can be defined, for example, in the area in front of the driver's door, the front passenger's door or the trunk. In the 2 Zones A, B, C, D shown are merely examples.

Im einfachsten Fall wird beispielsweise eine erste Zone im Innenraum des Fahrzeugs 10 und eine zweite Zone in einem bestimmten Radius um das Fahrzeug 10 herum definiert. Sowohl der Innenraum als auch der Außenraum des Fahrzeugs 10 können jedoch auch in mehr als eine Zone unterteilt werden. Beispielsweise kann eine Zone im Bereich des Fahrersitzes und weitere Zonen können im Bereich des Beifahrersitzes, der Rückbank und der Hutablage definiert werden. Die verschiedenen Zonen können sich dabei in Position, Form und Größe voneinander unterscheiden.In the simplest case, for example, a first zone is defined in the interior of vehicle 10 and a second zone is defined in a specific radius around vehicle 10 . However, both the interior and exterior of the vehicle 10 may be divided into more than one zone. For example, a zone can be defined in the area of the driver's seat and further zones can be defined in the area of the front passenger seat, the back seat and the parcel shelf. The different zones can differ in position, shape and size.

Position, Form und Größe einer Zone können dabei von der Position, der Form und der Größe von wenigstens zwei Detektionsbereichen abhängen. Dies ist in 3 schematisch dargestellt. 3A zeigt zwei Detektionsbereiche X1, X2, welche sich teilweise überlappen. Die Zone Z ergibt sich durch geeignete Verknüpfung der Detektionsbereiche X1, X2. Insbesondere kann die Verknüpfung der Detektionsbereiche X1, X2 eine logische Verknüpfung sein. In 3A ist beispielhaft eine UND-Verknüpfung dargestellt. Das heißt, die Zone Z wird in diesem Beispiel durch den Bereich definiert, in welchem sich die beiden Detektionsbereiche X1, X2 überschneiden (X1 UND X2). Es sind jedoch beliebige andere (logische) Verknüpfungen möglich. In dem Beispiel in 3B ist beispielsweise eine ODER-Verknüpfung dargestellt. Die Zone Z umfasst somit den gesamten ersten Detektionsbereich X1 und den gesamten zweiten Detektionsbereich X2 (X1 ODER X2). Auch eine XODER-Verknüpfung ist beispielsweise möglich (nicht dargestellt) . Bei Verwendung einer XODER-Verknüpfung würde die Zone Z der in 3B dargestellten Zone Z ähneln, mit dem Unterschied, dass bei der XODER-Verknüpfung die Zone Z den Überschneidungsbereich der Detektionsbereiche X1, X2 nicht umfassen würde (X1 XODER X2) . Jegliche andere Verknüpfungen und Kombinationen der Detektionsbereiche X1, X2 sind möglich. Beispiele für die Bestimmung der Detektionsbereiche X1, X2 werden weiter unten beschrieben.The position, shape and size of a zone can depend on the position, shape and size of at least two detection areas. this is in 3 shown schematically. 3A shows two detection areas X1, X2, which partially overlap. The zone Z results from a suitable combination of the detection areas X1, X2. In particular, the linking of the detection areas X1, X2 can be a logical link. In 3A an AND operation is shown as an example. This means that zone Z is defined in this example by the area in which the two detection areas X1, X2 overlap (X1 AND X2). However, any other (logical) operations are possible. In the example in 3B an OR link is shown, for example. The zone Z thus includes the entire first detection area X1 and the entire second detection area X2 (X1 OR X2). An XOR link is also possible, for example (not shown). When using an XOR operation, zone Z would be the in 3B Zone Z shown are similar, with the difference that with the XOR link, zone Z would not include the overlapping area of the detection areas X1, X2 (X1 XOR X2). Any other links and combinations of the detection areas X1, X2 are possible. Examples for the determination of the detection areas X1, X2 are described further below.

4 zeigt beispielhaft eine Anordnung mit drei Detektionsbereichen X1, X2, X3. Jeder der drei Detektionsbereiche X1, X2, X3 weist eine bestimmte Position, eine bestimmte Form und eine bestimmte Größe auf. Position, Form und Größe eines Detektionsbereiches X1, X2, X3 hängen dabei von der Anordnung einer Antenne 21, 22, 23 im Fahrzeug 10 und von der Feldstärke des von der entsprechenden Antenne 21, 22, 23 erzeugten elektrischen Feldes ab. Zudem hängt die Größe eines Detektionsbereiches X1, X2, X3 auch von wenigstens einer für die entsprechende Antenne 21, 22, 23 festgelegten Schwelle ab, wie weiter unten noch erläutert werden wird. Die Detektionsbereiche X1, X2, X3 werden dann sinnvoll miteinander Verknüpft um wenigstens eine Zone Z zu definieren. In dem in 4 gezeigten Beispiel weist die Zone Z solche Bereiche eines ersten Detektionsbereiches X1 auf, welche nicht gleichzeitig auch Bereiche eines zweiten und dritten Detektionsbereiches X2, X3 sind. Die Zone Z umfasst daher einen Teilbereich des ersten Detektionsbereiches X1. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Es können mehr oder weniger (jedoch mindestens zwei) Detektionsbereiche Xn miteinander verknüpft werden. Weiterhin können die Detektionsbereiche Xn auf unterschiedliche Art und Weise miteinander verknüpft werden. 4 shows an example of an arrangement with three detection areas X1, X2, X3. Each of the three detection areas X1, X2, X3 has a specific position, a specific shape and a specific size. The position, shape and size of a detection area X1, X2, X3 depend on the arrangement of an antenna 21, 22, 23 in the vehicle 10 and on the field strength of the electric field generated by the corresponding antenna 21, 22, 23. In addition, the size of a detection area X1, X2, X3 also depends on at least one threshold specified for the corresponding antenna 21, 22, 23, as will be explained further below. The detection areas X1, X2, X3 are then meaningfully linked to define at least one zone Z. in the in 4 In the example shown, zone Z has areas of a first detection area X1 which are not also areas of a second and third detection area X2, X3 at the same time. The zone Z therefore includes a sub-area of the first detection area X1. However, this is just an example. More or fewer (but at least two) detection areas Xn can be linked together. Furthermore, the detection areas Xn can be linked to one another in different ways.

Position, Form und Größe eines Detektionsbereichs Xn werden durch die Position einer entsprechenden Antenne 21, 22, 23 im Fahrzeug 10 und die Feldstärke des von der Antenne 21, 22, 23 erzeugten Feldes definiert. Form und Größe eines Detektionsbereichs Xn hängen beispielsweise auch von wenigstens einer festgelegten Schwelle ab. In den 2 und 4 sind beispielhaft 3 Antennen 21, 22, 23 im Fahrzeug 10 dargestellt. Im Fahrzeug 10 können jedoch mehr oder weniger Antennen 21, 22, 23, jedoch wenigstens zwei, an beliebigen geeigneten Positionen angeordnet sein. Die Antennen 21, 22, 23 können mit einem Steuergerät 40 verbunden sein. Das Steuergerät 40 kann dazu ausgebildet sein, Signale über eine oder mehrere der Antennen 21, 22, 23 auszusenden. Von den Antennen 21, 22, 23 empfangene Signale können wiederum an das Steuergerät 40 zur weiteren Auswertung gesendet werden. Beispielsweise können von den im Fahrzeug 10 angeordneten Antennen 21, 22, 23 Signale, z.B. BLE-Signale ausgesendet werden. Diese Signale werden von der Transpondereinheit 30 empfangen. Die Transpondereinheit 30 kann die Empfangsfeldstärke (RSSI) jedes der empfangenen Signale messen. Die Empfangsfeldstärke RSSI eines Signals nimmt mit zunehmendem Abstand von der Sende-Antenne ab. Da die Position der Antennen im Fahrzeug 10 bekannt ist, kann anhand der zu einem Zeitpunkt empfangenen Empfangsfeldstärken von einem oder mehr Signalen die Entfernung zu den jeweiligen Antennen 21, 22, 23 und somit die Position der Transpondereinheit 30 relativ zu dem Fahrzeug 10 bestimmt werden.The position, shape and size of a detection area Xn are defined by the position of a corresponding antenna 21, 22, 23 in vehicle 10 and the field strength of the field generated by antenna 21, 22, 23. The shape and size of a detection area Xn also depend, for example, on at least one specified threshold. In the 2 and 4 3 antennas 21, 22, 23 in the vehicle 10 are shown as an example. However, more or fewer antennas 21, 22, 23, but at least two, can be arranged at any suitable positions in the vehicle 10. The antennas 21, 22, 23 can be connected to a control unit 40. The control unit 40 can be designed to emit signals via one or more of the antennas 21, 22, 23. Signals received by the antennas 21, 22, 23 can in turn be sent to the control device 40 for further evaluation. For example, the antennas 21, 22, 23 arranged in the vehicle 10 can transmit signals, for example BLE signals. These signals are received by the transponder unit 30. The transponder unit 30 can measure the received field strength (RSSI) of each of the received signals. The received field strength RSSI of a signal decreases with increasing distance from the transmitting antenna. Since the position of the antennas in the vehicle 10 is known, the distance to the respective antennas 21, 22, 23 and thus the position of the transponder unit 30 relative to the vehicle 10 can be determined on the basis of the received field strengths of one or more signals received at a time.

Grundsätzlich ist es dabei auch möglich, dass die Transpondereinheit 30 Signale aussendet und jede der Antennen 21, 22, 23 im Fahrzeug 10 die Empfangsfeldstärken dieser Signale bestimmt. Die Transpondereinheit 30 dient in diesem Fall somit als Sender und die Antennen 21, 22, 23 im Fahrzeug 10 als Empfänger. Je weiter die jeweilige Antenne 21, 22, 23 von der Transpondereinheit 30 entfernt ist, umso geringer ist die gemessene Empfangsfeldstärke RSSI der Signale. Aus den gemessenen Empfangsfeldstärken kann dann wiederum die Entfernung der Transpondereinheit 30 zu jeder der Antennen 21, 22, 23 bestimmt werden. Wenn die Entfernung zu jeder einzelnen der Antennen 21, 22, 23 bekannt ist, kann grundsätzlich auf die Position der Transpondereinheit 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 geschlossen werden.Basically it is also possible that the transponder unit 30 emits signals and each of the antennas 21, 22, 23 in the vehicle 10 determines the received field strengths of these signals. In this case, the transponder unit 30 thus serves as a transmitter and the antennas 21, 22, 23 in the vehicle 10 as receivers. The further away the respective antenna 21, 22, 23 is from the transponder unit 30, the lower the measured reception field strength RSSI of the signals. The distance from the transponder unit 30 to each of the antennas 21, 22, 23 can then in turn be determined from the received field strengths measured. If the distance to each individual antenna 21, 22, 23 is known, the position of the transponder unit 30 in relation to the vehicle 10 can in principle be inferred.

Es ist in der Regel nicht zwangsläufig erforderlich, dass die genaue Position der Transpondereinheit 30 bekannt ist. Es ist grundsätzlich ausreichend zu detektieren ob sich die Transpondereinheit 30 innerhalb oder außerhalb der Zone Z befindet. Werden in und um das Fahrzeug 10 mehr als eine Zone Z definiert, so kann bestimmt werden, in welcher der Zonen Zn sich die Transpondereinheit 30 befindet.As a rule, it is not absolutely necessary for the exact position of the transponder unit 30 to be known. In principle, it is sufficient to detect whether the transponder unit 30 is inside or outside zone Z. If more than one zone Z is defined in and around the vehicle 10, it can be determined in which of the zones Zn the transponder unit 30 is located.

In den dargestellten Beispielen werden die Detektionsbereiche Xn und Zonen Z beispielhaft zweidimensional dargestellt. Die Detektionsbereiche Xn sind hierbei beispielsweise kreisförmig oder oval. Elektromagnetische Felder breiten sich jedoch grundsätzlich in allen Raumrichtungen aus, so dass sich in der Regel dreidimensionale Detektionsbereiche Xn und Zonen Z ergeben. Derartige dreidimensionale Detektionsbereiche Xn sind beispielsweise kugelförmig, ovoid oder ellipsoid und werden daher oft auch als „Bubbles“ (Blasen) bezeichnet. Durch die Kombination und Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen Xn können die Zonen Zn unregelmäßige Formen aufweisen. Die anhand der Figuren im Zweidimensionalen erläuterten Prinzipien lassen sich ohne weiteres auf drei Dimensionen übertragen. In 4 ist beispielhaft lediglich eine Zone Z dargestellt. Es ist jedoch möglich eine beliebige Anzahl n von Zonen Zn durch unterschiedliche geeignete Verknüpfung der vorhandenen Detektionsbereiche Xn zu definieren. Dabei müssen nicht alle vorhandenen Detektionsbereiche Xn miteinander verknüpft werden, um eine Zone Z zu definieren.In the examples shown, the detection areas Xn and zones Z are shown two-dimensionally by way of example. The detection areas Xn here are, for example, circular or oval. However, electromagnetic fields generally propagate in all spatial directions, so that three-dimensional detection areas Xn and zones Z generally result. Such three-dimensional detection areas Xn are, for example, spherical, ovoid or ellipsoid and are therefore often also referred to as “bubbles”. By combining and linking at least two detection areas Xn, the zones Zn can have irregular shapes. The principles explained in two dimensions with reference to the figures can easily be transferred to three dimensions. In 4 only one zone Z is shown as an example. However, it is possible to define any number n of zones Zn by different suitable linking of the existing detection areas Xn. In this case, not all of the existing detection areas Xn have to be linked to one another in order to define a zone Z.

5 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines Systems zur Positionsbestimmung einer Transpondereinheit 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Über mehrere Antennen 201, 202, 203 im Fahrzeug 10 wird jeweils ein elektromagnetisches Signal S201, S202, S203 ausgesendet. Die Signale S201, S202, S203 können beispielsweise BLE-Signale sein. Beispielsweise kann die Reichweite solcher BLE-Signale weniger als 50m oder weniger als 10m betragen. Die Verwendung von BLE-Signalen ist jedoch lediglich ein Beispiel. Es kann jegliche andere Art von Signalen mit einer geeigneten Reichweite verwendet werden. 5 FIG. 1 schematically shows another example of a system for determining the position of a transponder unit 30 according to an embodiment of the invention. An electromagnetic signal S201, S202, S203 is emitted in each case via a plurality of antennas 201, 202, 203 in the vehicle 10. The signals S201, S202, S203 can be BLE signals, for example. For example, the range of such BLE signals can be less than 50m or less than 10m. However, using BLE signals is just an example. Any other type of signals with a suitable range can be used.

In 5 sind beispielhaft drei Antennen 201, 202, 203 dargestellt. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Grundsätzlich kann eine Anzahl von n Antennen verwendet werden, mit n ≥ 2. Je größer die Anzahl der Antennen 20n, umso größer ist in der Regel auch die Genauigkeit bei der Positionsbestimmung.In 5 three antennas 201, 202, 203 are shown as an example. However, this is just an example. In principle, a number of n antennas can be used, with n≧2. The greater the number of antennas 20n, the greater the accuracy when determining the position.

Die Transpondereinheit 30 weist eine weitere Antenne 31 auf. Über diese weitere Antenne 31 können die elektromagnetischen Signale S20n empfangen werden. In der Transpondereinheit 30 können dann die Empfangsfeldstärken RSSIn der einzelnen Signale S20n bestimmt werden. Grundsätzlich gilt, dass die Transpondereinheit 30 eine größere Empfangsfeldstärke RSSIn eines Signals S20n detektiert, je näher sie sich an der entsprechenden Antenne 20n befindet. Der ermittelte Wert der Empfangsfeldstärke RSSIn ist somit abhängig vom Abstand zwischen der entsprechenden Antenne 20n und der Transpondereinheit 30. Bei Verwendung einer einzigen Antenne 20n auf Fahrzeugseite kann die Position der Transpondereinheit 30 nur sehr ungenau bestimmt werden. Alle Positionen in einem bestimmten Radius um die Antenne 20n herum weisen in der Regel im Wesentlichen dieselbe Empfangsfeldstärke RSSIn auf. Somit ist bei Verwendung einer Antenne lediglich bekannt, dass sich die Transpondereinheit 30 irgendwo auf einem Kreisbogen mit einem bestimmten Radius um die entsprechende Antenne 2n befindet. Bei Verwendung von zwei Antennen 2n kann die Anzahl möglicher Positionen bereits auf zwei eingeschränkt werden, nämlich die Schnittpunkte der zwei ermittelten Kreisbögen. Bei Verwendung von drei oder mehr Antennen 20n wird die Positionsbestimmung immer genauer. Die Position der Transpondereinheit 30 kann dann eindeutig bestimmt werden.The transponder unit 30 has a further antenna 31 . The electromagnetic signals S20n can be received via this additional antenna 31 . The reception field strengths RSSIn of the individual signals S20n can then be determined in the transponder unit 30 . In principle, the transponder unit 30 detects a greater reception field strength RSSIn of a signal S20n the closer it is to the corresponding antenna 20n. The determined value of the received field strength RSSIn is therefore dependent on the distance between the corresponding antenna 20n and the transponder unit 30. When using a single antenna 20n on the vehicle side, the position of the transponder unit 30 can only be determined very imprecisely. All positions within a certain radius around the antenna 20n generally have essentially the same received field strength RSSIn. Thus, when using an antenna, it is only known that the transponder unit 30 is located somewhere on an arc of a circle with a certain radius around the corresponding antenna 2n. If two antennas 2n are used, the number of possible positions can already be restricted to two, namely the intersection points of the two circular arcs determined. When using three or more antennas 20n, the position determination becomes more and more accurate. The position of the transponder unit 30 can then be determined unambiguously.

Es ist jedoch meist nicht erforderlich die genaue Position der Transpondereinheit 30 zu bestimmen. Durch festlegen verschiedener Schwellwerte können beispielsweise zunächst verschiedene Detektionsbereiche Xn definiert werden, welche anschließend (logisch) miteinander verknüpft werden um die Zonen Zn zu definieren. Beispielsweise kann für jede Antenne 20n ein Schwellwert Fn festgelegt werden. Alle Positionen an welchen eine Empfangsfeldstärke RSSIn empfangen werden kann die größer oder gleich dem Schwellwert ist befinden sich beispielsweise innerhalb eines entsprechenden Detektionsbereichs Xn. Dies ist beispielhaft in 6 für zwei verschiedene Antennen 201, 202 und Detektionsbereiche X1, X2 dargestellt. Alle Positionen innerhalb eines bestimmten Radius r1, r2 um die jeweilige Antenne 201, 202 befinden sich innerhalb des entsprechenden Detektionsbereiches X1, X2. Der Radius r1, r2 hängt von dem Schwellwert Fn ab. Für die innerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSI1 gilt dann RSSI1 ≥ F1, für die außerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSI1 gilt RSSI1 < F1. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass für die innerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSI1 gilt RSSI1 ≤ F1, und für die außerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSI1 > F1 (nicht dargestellt). Auf die selbe Weise kann ein zweiter Radius r2 des zweiten Detektionsbereiches X2 durch einen zweiten Schwellwert F2 bestimmt werden. Die Schwellwerte Fn verschiedener Antennen 20n bzw. verschiedener Detektionsbereiche Xn können dabei identisch sein oder sich voneinander unterscheiden (F1 = F2 oder F1 ≠ F2) .However, it is usually not necessary to determine the exact position of the transponder unit 30 . By setting different threshold values, for example, different detection areas Xn can first be defined, which are then (logically) linked to one another in order to define the zones Zn. For example, a threshold value Fn can be defined for each antenna 20n. All positions at which a received field strength RSSIn can be received that is greater than or equal to the threshold value are located, for example, within a corresponding detection range Xn. This is an example in 6 shown for two different antennas 201, 202 and detection areas X1, X2. All positions within a specific radius r1, r2 around the respective antenna 201, 202 are within the corresponding detection area X1, X2. The radius r1, r2 depends on the threshold Fn. RSSI1≧F1 then applies to the received field strengths RSSI1 measured within the first detection area X1, and RSSI1<F1 applies to the received field strengths RSSI1 measured outside the first detection area X1. In principle, however, it is also possible for the received field strengths RSSI1 measured within the first detection area X1 to be RSSI1≦F1, and for the received field strengths RSSI1>F1 measured outside the first detection area X1 (not shown). In the same way, a second radius r2 of the second detection area X2 can be determined by a second threshold value F2. The threshold values Fn of different antennas 20n or different detection areas Xn can be identical or differ from one another (F1=F2 or F1≠F2).

Eine weitere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, für jede Antenne 201, 202 zwei verschiedene Schwellwerte festzulegen. Dies können ein unterer Schwellwert Fnmin und ein oberer Schwellwert Fnmax sein. Es kann dann bestimmt werden, ob die jeweils ermittelte Empfangsfeldstärke RSSIn größer oder kleiner als die jeweiligen Schwellwerte Fnmin, Fnmax ist. Dies ist für einen Detektionsbereich X1 beispielhaft in 7 dargestellt. Für die innerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSI1 gilt in diesem Beispiel F1max ≥ RSSI1 ≥ F1min, für die außerhalb des ersten Detektionsbereiches X1 gemessenen Empfangsfeldstärken RSSIn gilt RSSI1 < F1min und RSSI1 > F1max. Der Detektionsbereich X1 bildet somit einen Ring um die Antenne 201.Another possibility is, for example, to set two different threshold values for each antenna 201, 202. This can be a lower threshold value Fnmin and an upper threshold value Fnmax. It can then be determined whether the reception field strength RSSIn determined in each case is greater or less than the respective threshold values Fnmin, Fnmax. This is an example for a detection area X1 in 7 shown. In this example, F1max≧RSSI1≧F1min applies to the received field strengths RSSI1 measured within the first detection area X1, and RSSI1<F1min and RSSI1>F1max applies to the received field strengths RSSIn measured outside the first detection area X1. The detection area X1 thus forms a ring around the antenna 201.

Durch geeignete Kombination von wenigstens zwei Detektionsbereichen Xn können, wie oben beschrieben, beispielsweise mittels logischer Verknüpfung verschiedene Zonen Zn definiert werden.By means of a suitable combination of at least two detection areas Xn, different zones Zn can be defined, as described above, for example by means of logical linking.

Nachdem in der Transpondereinheit 30 die Empfangsfeldstärken RSSIn der verschiedenen Antennen 201, 202, 203 bestimmt wurden, kann diese über die weitere Antenne 31 ein Antwortsignal S31 aussenden. Das Antwortsignal S31 ist ebenfalls ein elektromagnetisches Signal. Das Signal S31 enthält dabei eine Information über die gemessenen Empfangsfeldstärken RSSIn. Dabei kann ein einziges Signal S31 ausgesendet werden, welches eine Information über alle gemessenen Empfangsfeldstärken RSSIn aufweist. Es kann jedoch auch jeweils ein eigenes Antwortsignal S31 auf jedes der empfangenen Signale S20n hin ausgesendet werden, welche jeweils von den entsprechenden Antennen 20n empfangen werden. Jedes dieser Antwortsignale S31 kann dann eine Information über die gemessene Empfangsfeldstärke RSSIn des Signals S20n der entsprechenden Antenne 20n aufweisen. Die Antennen 20n im Fahrzeug 10 sind mit einem Steuergerät 40 verbunden. Über die Antennen 20n empfangene Antwortsignale S31 können zur weiteren Verarbeitung an das Steuergerät 40 gesendet werden. Das Steuergerät 40 erhält somit die Informationen über die gemessenen Empfangsfeldstärken RSSIn und kann daraus bestimmen in welcher Zone Zn sich die Transpondereinheit 30 befindet. Es ist jedoch auch möglich, dass eine Positionsbestimmung bereits in der Transpondereinheit 30 erfolgt und die Transpondereinheit 30 in dem Antwortsignal S31 eine Information über die bestimmte Position oder die bestimmte Zone Zn aussendet.After the reception field strengths RSSIn of the various antennas 201, 202, 203 have been determined in the transponder unit 30, it can emit a response signal S31 via the additional antenna 31. The response signal S31 is also an electromagnetic signal. The signal S31 contains information about the measured received field strengths RSSIn. In this case, a single signal S31 can be sent out, which has information about all measured reception field strengths RSSIn. However, a separate response signal S31 can also be sent out in response to each of the received signals S20n, which are each received by the corresponding antennas 20n. Each of these response signals S31 can then have information about the measured received field strength RSSIn of the signal S20n of the corresponding antenna 20n. The antennas 20n in the vehicle 10 are connected to a control device 40 . Response signals S31 received via the antennas 20n can be sent to the control device 40 for further processing. The control device 40 thus receives the information about the measured reception field strengths RSSIn and can use this to determine in which zone Zn the transponder unit 30 is located. However, it is also possible for the position to be determined in the transponder unit 30 and for the transponder unit 30 to transmit information about the specific position or the specific zone Zn in the response signal S31.

In obigem Beispiel dienen die Antennen 20n im Fahrzeug 10 als Sendeantennen und die Antenne 31 in der Transpondereinheit 30 dient als Empfangsantenne. Die Bestimmung der Empfangsfeldstärken RSSIn erfolgt in der Transpondereinheit 30. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die Bestimmung der Empfangsfeldstärken RSSIn nicht in der Transpondereinheit 30 durchgeführt wird. Anstatt Signale S20n von jeder der Antennen 20n im Fahrzeug 10 auszusenden, kann die Transpondereinheit 30 ein oder mehrere Signale S31 aussenden, welche/s von den Antennen 20n empfangen wird/werden. In einem solchen Fall dient somit die Antenne 31 in der Transpondereinheit 30 als Sendeantenne und die Antennen 20n im Fahrzeug 10 dienen als Empfangsantennen. In dem Steuergerät 40 kann dann die Empfangsfeldstärke RSSIn jedes der empfangenen Signale S31 bestimmt werden. Anhand der bestimmten Empfangsfeldstärken RSSIn kann dann wiederum bestimmt werden in welcher Zone Zn sich die Transpondereinheit 30 befindet.In the above example, the antennas 20n in the vehicle 10 serve as transmission antennas, and the antenna 31 in the transponder unit 30 serves as a reception antenna. The reception field strengths RSSIn are determined in the transponder unit 30. Alternatively, however, it is also possible for the reception field strengths RSSIn not to be determined in the transponder unit 30. Instead of emitting signals S20n from each of the antennas 20n in the vehicle 10, the transponder unit 30 may emit one or more signals S31 which is/are received by the antennas 20n. In such a case, the antenna 31 in the transponder unit 30 is used as a transmitting antenna and the antennas 20n in the vehicle 10 are used as receiving antennas. The reception field strength RSSIn of each of the received signals S31 can then be determined in the control device 40 . The zone Zn in which the transponder unit 30 is located can then in turn be determined on the basis of the received field strengths RSSIn determined.

In der Transpondereinheit 30 und/oder in dem Steuergerät 40 sind Position, Größe und Form der Detektionsbereiche Xn und Zonen Zn bekannt. Anhand der bestimmten Empfangsfeldstärken RSSIn kann somit bestimmt werden, in welcher Zone Zn sich die Transpondereinheit 30 befindet. Je nachdem in welcher Zone Zn sich die Transpondereinheit 30 befindet, kann dann eine entsprechende Funktion im Fahrzeug 10 erlaubt oder unterbunden werden.The position, size and shape of the detection areas Xn and zones Zn are known in the transponder unit 30 and/or in the control unit 40 . The zone Zn in which the transponder unit 30 is located can thus be determined on the basis of the received field strengths RSSIn determined. Depending on the zone Zn in which the transponder unit 30 is located, a corresponding function in the vehicle 10 can then be permitted or prevented.

Im Einfachsten Fall kann die Position der Transpondereinheit 30 wie oben beschrieben durch eine Absolutmessung der Empfangsfeldstärken RSSIn bestimmt werden.In the simplest case, the position of the transponder unit 30 can be determined, as described above, by an absolute measurement of the received field strengths RSSIn.

Eine derartige Positionsbestimmung auf Basis von Absolutmessungen kann jedoch fehleranfällig sein. Durch andere Geräte im Fahrzeug 10 können beispielsweise die von den Antennen 201, 202, 203 oder der Transpondereinheit 30 ausgesendeten Signale S201, S202, S203, S31 gestört werden. Dabei kann es sich sowohl um gleichförmige Störer, z.B. Mobilfunkgeräte oder Rundfunkgeräte, welche die Signale der Antennen 21, 22, 23 dauerhaft überlagern, oder so genannte Peak-Störer handeln, z. B. Zündimpulse, welche die Signale der Antennen 21, 22, 23 kurzzeitig überlagern. Dadurch kann die Positionsbestimmung fehlerhaft sein und die Transpondereinheit 30 möglicherweise in einer falschen oder in gar keiner Zone Zn erkannt werden.However, such a position determination based on absolute measurements can be error-prone. The signals S201, S202, S203, S31 transmitted by the antennas 201, 202, 203 or the transponder unit 30, for example, can be disturbed by other devices in the vehicle 10. This can be either uniform interference, e.g. mobile radios or radios, which permanently superimpose the signals from antennas 21, 22, 23, or so-called peak interference, e.g. B. ignition pulses, which superimpose the signals of the antennas 21, 22, 23 for a short time. As a result, the position determination may be incorrect and the transponder unit 30 may be detected in an incorrect zone Zn or in no zone at all.

Um die Positionsbestimmung noch genauer und weniger anfällig für Störungen zu machen, kann anstatt der oben beschriebenen Absolutmessung eine Relativmessung durchgeführt werden um die Position der Transpondereinheit 30 zu bestimmen. Die Relativmessung ist, wie im Folgenden erläutert wird, jedoch aufwändiger und erfordert oft zusätzliche Komponenten. Daher ist dieser Ansatz meist kostenintensiver. Obwohl die Genauigkeit meist eine große Rolle spielt, kann in manchen Fällen jedoch aus Kostengründen die Absolutmessung vorgezogen werden, auch wenn Einbußen im Hinblick auf die Genauigkeit in Kauf genommen werden müssen.In order to make the position determination even more precise and less susceptible to interference, a relative measurement can be carried out to determine the position of the transponder unit 30 instead of the absolute measurement described above. However, as will be explained below, the relative measurement is more complex and often requires additional components. Therefore, this approach is usually more expensive. Although the accuracy usually plays a major role, in some cases the absolute measurement can be preferred for cost reasons, even if losses in terms of accuracy have to be accepted.

Bezugnehmend auf 8 kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beispielsweise mindestens eine der Antennen im Fahrzeug 10 als Referenzantenne bestimmt werden. In dem Beispiel in 8 ist diese Referenzantenne mit REF1 bezeichnet. Die weiteren Antennen werden als Relativantennen REL2, REL3, REL4, REL5 bezeichnet. Dabei können im Fahrzeug 10 grundsätzlich auch mehr oder weniger als die in 8 dargestellten vier Relativantennen REL2, REL3, REL4, REL5, jedoch wenigstens eine, angeordnet sein. Die wenigstens eine Referenzantenne REF1 kann beliebig aus den im Fahrzeug 10 angeordneten Antennen ausgewählt werden und dient als Bezugspunkt für die Relativantennen RELn. Die Empfangsfeldstärken RSSIn von Signalen zwischen der Transpondereinheit 30 und den Relativantennen RELn werden mit der gemessenen Empfangsfeldstärke RSSI1 eines Signals zwischen der Transpondereinheit 30 und der Referenzantenne REF1 verglichen. Dabei spielt es keine Rolle ob jede der Antennen REF1, RELn ein Signal aussendet und die Empfangsfeldstärken RSSIn in der Transpondereinheit 30 gemessen werden (Antennen REF1, RELn im Fahrzeug 10 als Sender, Transpondereinheit 30 als Empfänger), oder ob die Transpondereinheit 30 eines oder mehrere Signale aussendet und an jeder der Antennen REF1, RELn die jeweilige Empfangsfeldstärke RSSIn bestimmt wird (Transpondereinheit 30 als Sender, Antennen REF1, RELn im Fahrzeug 10 als Empfänger).Referring to 8th According to one embodiment of the invention, for example, at least one of the antennas in the vehicle 10 can be determined as a reference antenna. In the example in 8th this reference antenna is denoted by REF1 net. The other antennas are referred to as relative antennas REL2, REL3, REL4, REL5. In principle, more or fewer than the in 8th four relative antennas REL2, REL3, REL4, REL5 shown, but at least one, can be arranged. The at least one reference antenna REF1 can be selected arbitrarily from the antennas arranged in the vehicle 10 and serves as a reference point for the relative antennas RELn. The reception field strengths RSSIn of signals between the transponder unit 30 and the relative antennas RELn are compared with the measured reception field strength RSSI1 of a signal between the transponder unit 30 and the reference antenna REF1. It does not matter whether each of the antennas REF1, RELn emits a signal and the received field strengths RSSIn are measured in the transponder unit 30 (antennas REF1, RELn in the vehicle 10 as a transmitter, transponder unit 30 as a receiver), or whether the transponder unit 30 has one or more Emits signals and the respective reception field strength RSSIn is determined at each of the antennas REF1, RELn (transponder unit 30 as a transmitter, antennas REF1, RELn in the vehicle 10 as a receiver).

Die an der wenigstens einen Referenzantenne REF1 gemessene Empfangsfeldstärke RSSI1 kann somit als Referenzwert bzw. Bezugspunkt CTref dienen und stellt eine Schwelle dar mit welcher die anderen gemessenen Empfangsfeldstärken RSSIn verglichen werden. Es ist auch möglich, dass der Quotient aus der in Bezug auf eine Relativantenne RELn gemessenen Empfangsfeldstärke RSSIn und dem Referenzwert CTref mit einem vorgegebenen Schwellwert Fref verglichen wird. Ein Detektionsbereich Xn kann beispielsweise definiert werden durch RSSIn/CTref > Fref. Messunsicherheiten treten dabei grundsätzlich sowohl im Zähler als auch im Nenner auf und werden daher kompensiert.The received field strength RSSI1 measured at the at least one reference antenna REF1 can thus serve as a reference value or reference point CTref and represents a threshold with which the other measured received field strengths RSSIn are compared. It is also possible for the quotient of the received field strength RSSIn measured in relation to a relative antenna RELn and the reference value CTref to be compared with a predefined threshold value Fref. A detection range Xn can be defined by RSSIn/CTref > Fref, for example. Measurement uncertainties always occur in both the numerator and the denominator and are therefore compensated.

Dabei ist es auch hier möglich mehrere Schwellwerte (Minimalwert und Maximalwert) vorzusehen, so dass beispielsweise gilt Frefmax > RSSIn/CTref > Frefmin.It is also possible here to provide several threshold values (minimum value and maximum value), so that, for example, Frefmax>RSSIn/CTref>Frefmin applies.

9 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren zum Bestimmen der Position einer Transpondereinheit in Bezug auf ein Fahrzeug. Die Transpondereinheit weist eine erste Antenne und das Fahrzeug weist wenigstens zwei zweite Antennen auf. Ein Verfahren zum Bestimmen der Position der Transpondereinheit in Bezug auf das Fahrzeug weist das Aussenden wenigstens eines Signals zwischen der ersten Antenne und wenigstens zwei der zweiten Antennen auf (Schritt 901). Das Verfahren weist weiterhin das Bestimmen der Empfangsfeldstärke des wenigstens einen ausgesendeten Signals zwischen der ersten Antenne und jeder der wenigstens zwei zweiten Antennen auf (Schritt 902). Anhand der bestimmten Empfangsfeldstärken kann dann bestimmt werden, ob sich die Transpondereinheit innerhalb wenigstens einer Zone befindet (Schritt 903) . Die wenigstens eine Zone wird dabei durch Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen definiert, wobei jeder Detektionsbereich von einem elektromagnetischen Feld, das von einer der zweiten Antennen erzeugt wird, und wenigstens einem Schwellwert abhängt. 9 shows in a flow chart a method for determining the position of a transponder unit in relation to a vehicle. The transponder unit has a first antenna and the vehicle has at least two second antennas. A method for determining the position of the transponder unit with respect to the vehicle comprises transmitting at least one signal between the first antenna and at least two of the second antennas (step 901). The method further includes determining the reception field strength of the at least one transmitted signal between the first antenna and each of the at least two second antennas (step 902). Based on the received field strengths determined, it can then be determined whether the transponder unit is located within at least one zone (step 903). The at least one zone is defined by linking at least two detection areas, each detection area depending on an electromagnetic field generated by one of the second antennas and at least one threshold value.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Fahrzeugvehicle
2020
Sendeeinheittransmitter unit
2n, 20n2n, 20n
zweite Antennensecond antennas
S20nS20n
elektromagnetische Signaleelectromagnetic signals
3030
Transpondereinheittransponder unit
3131
erste Antennefirst antenna
S31S31
elektromagnetisches Signalelectromagnetic signal
4040
Steuergerätcontrol unit
REFnREFn
Referenzantennereference antenna
RELnRELn
Relativantennenrelative antennas
XnXn
Detektionsbereichedetection areas
A, B, C, DA,B,C,D
Zonenzones
ZnZn
Zonenzones

Claims (9)

Verfahren zum Bestimmen der Position einer Transpondereinheit (30) in Bezug auf ein Fahrzeug (10), wobei die Transpondereinheit (30) eine erste Antenne (31) und das Fahrzeug (10) wenigstens zwei zweite Antennen (20n) aufweist, und wobei das Verfahren aufweist: Aussenden wenigstens eines Signals (S20n, S31) zwischen der ersten Antenne (31) und wenigstens zwei der zweiten Antennen (20n); Bestimmen der Empfangsfeldstärke (RSSIn) des wenigstens einen ausgesendeten Signals (S20n, S31) zwischen der ersten Antenne (31) und jeder der wenigstens zwei zweiten Antennen (20n); und anhand der bestimmten Empfangsfeldstärken (RSSIn), Bestimmen, ob sich die Transpondereinheit (30) innerhalb wenigstens einer Zone (Zn) befindet, wobei die wenigstens eine Zone (Zn) durch Verknüpfung von wenigs- tens zwei Detektionsbereichen (Xn) definiert wird, jeder Detektionsbereich (Xn) von einem elektromagnetischen Feld, das von einer der zweiten Antennen (20n) erzeugt wird, und wenigstens einem Schwellwert (Fn) abhängt, wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten An- tennen (20n) eine Relativantenne (RELn) ist; wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten An- tennen (20n) eine Referenzantenne (REF1) ist; und die Empfangsfeldstärke (RSSIn) eines zwischen der ersten An- tenne (31) und der Referenzantenne (REF1) gesendeten Sig- nals (S20n, S31) einen Referenzwert für die Empfangsfeld- stärke (RSSIn) eines zwischen der ersten Antenne (31) und wenigstens einer der Relativantennen (RELn) gesendeten Signals (S20n, S31) darstellt. Method for determining the position of a transponder unit (30) in relation to a vehicle (10), wherein the transponder unit (30) has a first antenna (31) and the vehicle (10) has at least two second antennas (20n), and wherein the method comprises: sending out at least one signal (S20n, S31) between the first antenna (31) and at least two of the second antennas (20n); Determining the reception field strength (RSSIn) of the at least one transmitted signal (S20n, S31) between the first antenna (31) and each of the at least two second antennas (20n); and based on the determined received field strengths (RSSIn), determining whether the transponder unit (30) is within at least one zone (Zn), wherein the at least one zone (Zn) is defined by linking at least two detection areas (Xn), each Detection range (Xn) depends on an electromagnetic field that is generated by one of the second antennas (20n) and at least one threshold value (Fn), at least one of the second devices arranged in the vehicle (10) antenna (20n) is a relative antenna (RELn); at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) is a reference antenna (REF1); and the reception field strength (RSSIn) of a signal (S20n, S31) sent between the first antenna (31) and the reference antenna (REF1) a reference value for the reception field strength (RSSIn) of a signal between the first antenna (31) and at least one of the relative antennas (RELn) represents the transmitted signal (S20n, S31). Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Detektionsbereich (Xn) eine Position in Bezug auf das Fahrzeug (10), eine bestimmte Form und eine bestimmte Größe aufweist, wobei die Position eines Detektionsbereichs (Xn) von der Position der wenigstens einen zweiten Antenne (20n) im Fahrzeug (10) abhängt; und Größe und Form eines Detektionsbereiches (Xn) von dem von der wenigstens einen zweiten Antenne (20n) erzeugten elektromagnetischen Feld und wenigstens einem Schwellwert (Fn) abhängen.procedure after claim 1 , wherein each detection area (Xn) has a position in relation to the vehicle (10), a specific shape and a specific size, the position of a detection area (Xn) differing from the position of the at least one second antenna (20n) in the vehicle (10 ) depends; and the size and shape of a detection area (Xn) depend on the electromagnetic field generated by the at least one second antenna (20n) and at least one threshold value (Fn). Verfahren nach Anspruch 2, wobei jede der wenigstens einen Zone (Zn) eine Position in Bezug auf das Fahrzeug (10), eine bestimmte Größe und eine bestimmte Form aufweist; und Position, Größe und Form jeder der wenigstens einen Zone (Zn) von Position, Größe und Form der verknüpften Detektionsbereiche (Xn) und von der Art der Verknüpfung der wenigstens zwei Detektionsbereiche (Xn) abhängen.procedure after claim 2 wherein each of the at least one zone (Zn) has a position with respect to the vehicle (10), a given size and a given shape; and the position, size and shape of each of the at least one zone (Zn) depend on the position, size and shape of the linked detection areas (Xn) and on the type of linking of the at least two detection areas (Xn). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verknüpfung zwischen den wenigstens zwei Detektionsbereichen (Xn) eine logische Verknüpfung ist.Procedure according to one of Claims 1 until 3 , wherein the link between the at least two detection areas (Xn) is a logical link. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die logische Verknüpfung wenigstens eines von einer UND-Verknüpfung, einer ODER-Verknüpfung und einer XODER-Verknüpfung aufweist.procedure after claim 4 , wherein the logical operation comprises at least one of an AND operation, an OR operation and an XOR operation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen ob sich die Transpondereinheit (30) innerhalb wenigstens einer der Zonen (Zn) befindet aufweist: Vergleichen der bestimmten Empfangsfeldstärke (RSSIn) in Bezug auf eine der zweiten Antennen (20n) mit wenigstens einem Schwellwert.A method according to any one of the preceding claims, wherein determining whether the transponder unit (30) is within at least one of the zones (Zn) comprises: Comparing the determined reception field strength (RSSIn) in relation to one of the second antennas (20n) with at least one threshold value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die bestimmte Empfangsfeldstärke (RSSIn) in Bezug auf eine im Fahrzeug (10) angeordnete Antenne (20n) von der Entfernung der Transpondereinheit (30) zu der entsprechenden Antenne (20n) abhängt.Method according to one of the preceding claims, wherein the specific received field strength (RSSIn) in relation to an antenna (20n) arranged in the vehicle (10) depends on the distance of the transponder unit (30) from the corresponding antenna (20n). Vorrichtung zum Bestimmen der Position einer Transpondereinheit (30) in Bezug auf ein Fahrzeug (10), wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste in der Transpondereinheit (30) angeordnete Antenne (31), die dazu ausgebildet ist, Signale zu senden und zu empfangen; und wenigstens zwei in dem Fahrzeug (10) angeordnete zweite Antennen (20n), die dazu ausgebildet sind, Signale zu senden und zu empfangen, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die Empfangsfeldstärke (RSSIn) wenigstens eines zwischen der Transpondereinheit (30) und wenigstens einer der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten Antennen (20n) gesendeten Signals (S20n, S31) zu bestimmen; und anhand der bestimmten Empfangsfeldstärke (RSSIn) zu bestimmen, ob sich die Transpondereinheit (30) innerhalb wenigstens einer Zone (Zn) befindet, wobei die wenigstens eine Zone (Zn) durch Verknüpfung von wenigstens zwei Detektionsbereichen (Xn) definiert wird, jeder Detektionsbereich (Xn) von einem elektromagnetischen Feld, das von einer der zweiten Antennen (20n) erzeugt wird, und wenigstens einem Schwellwert (Fn) abhängt, wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten Antennen (20n) eine Relativantenne (RELn) ist, wenigstens eine der im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten Antennen (20n) eine Referenzantenne (REF1) ist, und die Empfangsfeldstärke (RSSIn) eines zwischen der ersten Antenne (31) und der Referenzantenne (REF1) gesendeten Signals (S20n, S31) einen Referenzwert für die Empfangsfeldstärke (RSSIn) eines zwischen der ersten Antenne (31) und wenigstens einer der Relativantennen (RELn) gesendeten Signals (S20n, S31) darstellt.Device for determining the position of a transponder unit (30) in relation to a vehicle (10), the device comprising: a first antenna (31) arranged in the transponder unit (30) and adapted to transmit and receive signals; and at least two second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) and designed to transmit and receive signals, the device being designed to do this, to determine the reception field strength (RSSIn) of at least one signal (S20n, S31) transmitted between the transponder unit (30) and at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10); and to determine based on the specific reception field strength (RSSIn) whether the transponder unit (30) is within at least one zone (Zn), wherein the at least one zone (Zn) is defined by linking at least two detection areas (Xn), each detection area (Xn) depends on an electromagnetic field generated by one of the second antennas (20n) and at least one threshold value (Fn), at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) is a relative antenna (RELn), at least one of the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) is a reference antenna (REF1), and the reception field strength (RSSIn) of a signal (S20n, S31) sent between the first antenna (31) and the reference antenna (REF1) a reference value for the reception field strength (RSSIn) of a signal between the first antenna (31) and at least one of the relative antennas (RELn) represents the transmitted signal (S20n, S31). Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei wenigstens ein Signal (S20n) von jeder der im Fahrzeug (10) angeordneten Antennen (20n) an die in der Transpondereinheit (30) angeordnete erste Antenne (31) gesendet wird und die Transpondereinheit (30) dazu ausgebildet ist, die Empfangsfeldstärke (RSSIn) jedes der empfangenen Signale (S20n) zu bestimmen, oder wenigstens ein Signal (S31) von der in der Transpondereinheit (30) angeordneten ersten Antenne (31) an die im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten Antennen (2n) gesendet wird und die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit (40) aufweist, die mit den im Fahrzeug (10) angeordneten zweiten Antennen (20n) verbunden ist und die dazu ausgebildet ist die Empfangsfeldstärken (RSSIn) der empfangenen Signale (S31) zu bestimmen.device after claim 8 , wherein at least one signal (S20n) is sent from each of the antennas (20n) arranged in the vehicle (10) to the first antenna (31) arranged in the transponder unit (30) and the transponder unit (30) is designed to measure the received field strength ( RSSIn) to determine each of the received signals (S20n), or at least one signal (S31) is sent from the first antenna (31) arranged in the transponder unit (30) to the second antennas (2n) arranged in the vehicle (10) and the The device also has a control unit (40) which is connected to the second antennas (20n) arranged in the vehicle (10) and which is designed to determine the received field strengths (RSSIn) of the received signals (S31).
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