DE102019112356A1

DE102019112356A1 - Empfänger und Verfahren zum Betrieb eines Empfängers

Info

Publication number: DE102019112356A1
Application number: DE102019112356.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Krebs; Alaa Mourad
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-11-12
Also published as: WO2020229311A1

Abstract

Es wird ein Verfahren (400) zum Betrieb eines Empfängers (200) in Zusammenhang mit einem Sender (220) beschrieben. Das Verfahren (400) umfasst das Empfangen (401) zumindest einer Synchronisations-Nachricht (211) von dem Sender (220), wobei die Synchronisations-Nachricht (211) einen Sender-Zeitstempel (322, 323) für einen anhand eines Taktsignal-Gebers (221) des Senders (220) approximierten Sitzungszeitpunkt umfasst. Des Weiteren umfasst das Verfahren (400) das Ermitteln (402) eines Empfänger-Zeitstempels (302, 303) für den Sitzungszeitpunkt anhand eines Taktsignal-Gebers (201) des Empfängers (200). Das Verfahren (400) umfasst ferner das Ermitteln (403), auf Basis des Empfänger-Zeitstempels (302, 303) und auf Basis des Sender-Zeitstempels (322, 323), einer Abbildungsfunktion, die eingerichtet ist, auf Basis einer durch den Taktsignal-Geber (201) des Empfängers (200) angezeigten Empfängerzeit (300) eine durch den Taktsignal-Geber (221) des Senders (220) angezeigte Senderzeit (320) zu approximieren. Des Weiteren umfasst das Verfahren (400) das Aktivieren (404) des Empfängers (200) zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender (220) in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum (338).

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger und ein Verfahren zum Betrieb eines Empfängers, insbesondere im Rahmen eines Zugangs- und/oder Aktivierungssystems eines Fahrzeugs.
Schlüssellose Zugangs- und/oder Aktivierungssysteme zu einem Kraftfahrzeug basieren häufig auf der Lokalisierung und/oder der Authentifizierung eines Telestartsenders in einem örtlich begrenzten Bereich an oder in dem Fahrzeug. Ein Nutzer trägt einen Telestartsender (z.B. einen Schlüssel oder ein Smartphone) mit sich. Der Telestartsender authentifiziert sich gegenüber einer Kontroll- bzw. Steuereinheit eines Fahrzeugs über eine Funkverbindung. Des Weiteren wird über ein geeignetes Funkprotokoll die Entfernung des Telestartsenders zu ein oder mehreren Referenzpunkten des Fahrzeugs gemessen. Basierend auf dem korrekten Authentifizierungsschlüssel und basierend auf einer definierten Entfernung zu den ein oder mehreren Referenzpunkten des Fahrzeugs kann der Zugang zu dem Fahrzeug gewährt oder verweigert werden.
Als Funkverbindung zur Lokalisierung eines Telestartsenders kann die Ultra Wide Band (UWB) Technologie verwendet werden, wodurch eine kosteneffiziente und präzise Lokalisierung ermöglicht wird. Der Betrieb eines UWB-basierten Kommunikationsmoduls, insbesondere eines UWB-basierten Empfängers, ist jedoch mit einem relativ hohen Energieverbrauch und einer relativ starken Erwärmung des Kommunikationsmoduls verbunden.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Energieverbrauch eines Kommunikationsmoduls, insbesondere eines UWB-basierten Empfängers, zu reduzieren, insbesondere in Zusammenhang mit der Bereitstellung eines Zugangs- und/oder Aktivierungssystems eines Fahrzeugs.
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird ein (Computer-implementiertes und/oder Hardwareimplementiertes) Verfahren zum Betrieb eines Empfängers in Zusammenhang mit einem Sender beschrieben. Dabei können der Sender und der Empfänger zur Positionsbestimmung und/oder zur Authentifizierung des Senders an dem Empfänger verwendet werden (z.B. durch Senden von ein oder mehreren Nutz-Nachrichten). Das Verfahren kann insbesondere darauf ausgelegt sein, den Empfänger für den Empfang von Nutz-Nachrichten von dem Sender mit dem Sender zu synchronisieren, um einen zuverlässigen und energieeffizienten Empfang von Nutz-Nachrichten zu gewährleisten. Die Nutz-Nachrichten können dabei über eine Ultra Wide Band (UWB) -Kommunikationsmethode empfangen werden, die typischerweise mit einem relativ hohen Energieverbrauch des Empfängers verbunden ist. Durch eine zeitliche Synchronisation zwischen Sender und Empfänger wird es ermöglicht, den Empfänger zumindest zeitweise zu deaktivieren, so dass der Energieverbrauch des Empfängers reduziert werden kann.
Der Sender kann z.B. Teil eines Telestartsenders (z.B. eines Smartphones oder eines Fahrzeugschlüssels) für eine Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion eines Fahrzeugs sein, und der Empfänger kann Teil eines (Kraft-) Fahrzeugs sein. Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens kann in Abhängigkeit von einer empfangenen Nutz-Nachricht ein Zugang zu dem Fahrzeug bewirkt werden (z.B. ein Entriegeln des Fahrzeugs) und/oder es kann eine Funktion des Fahrzeugs aktiviert werden (z.B. der Start des Antriebsmotors des Fahrzeugs).
Das Verfahren kann das Senden einer Anfrage-Nachricht an den Sender umfassen. Die in Reaktion auf die Anfrage-Nachricht von dem Sender an den Empfänger gesendete Nutz-Nachricht kann dann Information in Bezug auf die Laufzeit der Anfrage-Nachricht bis zu dem Sender und/oder Information in Bezug auf die Signalstärke der Anfrage-Nachricht bei Empfang durch den Sender umfassen. Es kann dann auf Basis der Nutz-Nachricht (insbesondere auf Basis der Information in Bezug auf die Laufzeit der Anfrage-Nachricht bis zu dem Sender und/oder auf Basis der Information in Bezug auf die Signalstärke der Anfrage-Nachricht) Positionsinformation in Bezug auf die Position des Senders relativ zu dem Empfänger ermittelt werden. Die Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion des Fahrzeugs kann dann in Abhängigkeit von der Positionsinformation betrieben werden. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise eine Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion bereitgestellt werden.
Im Vorfeld zu dem Senden einer Nutz-Nachricht (zur Bereitstellung einer Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion) kann die im Folgenden beschriebene zeitliche Synchronisation zwischen der Senderzeit des Senders und der Empfängerzeit des Empfängers erfolgen, um einen energieeffizienten Empfang von Nutz-Nachrichten an dem Empfänger zu ermöglichen. Bei der Senderzeit des Senders und der Empfängerzeit des Empfängers kann es sich jeweils um eine Approximation bzw. um eine Schätzung der gemeinsamen Sitzungszeit der aktuellen Kommunikationssitzung zwischen dem Sender und dem Empfänger handeln.
Das Verfahren umfasst das Empfangen zumindest einer Synchronisations-Nachricht von dem Sender (an dem Empfänger). Dabei umfasst die Synchronisations-Nachricht einen Sender-Zeitstempel für einen anhand eines Taktsignal-Gebers (z.B. eines Oszillators) des Senders approximierten Sitzungszeitpunkt (wobei der Sitzungszeitpunkt relativ zu der Sitzungszeit der Kommunikationssitzung zwischen dem Sender und dem Empfänger ist).
Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln eines Empfänger-Zeitstempels für den Sitzungszeitpunkt anhand eines Taktsignal-Gebers (z.B. eines Oszillators) des Empfängers. Der Empfänger-Zeitstempel kann einer durch den Empfänger ermittelten Approximation des Sitzungszeitpunkt entsprechen. Der Sitzungszeitpunkt kann einem definierten Ereignis (z.B. einem Ereignis auf einem physikalischen Layer der Kommunikationssitzung) an dem Empfänger und an dem Sender entsprechen.
An einem Initialisierungszeitpunkt im Vorfeld zum Empfangen der Synchronisations-Nachricht kann eine Synchronisation der Empfängerzeit des Empfängers und der Senderzeit des Senders mit der Sitzungszeit für die Kommunikationssitzung zwischen dem Sender und dem Empfänger erfolgt sein. An dem Initialisierungszeitpunkt können somit die Senderzeit und die Empfängerzeit übereinstimmen (und jeweils der (fiktiven) Sitzungszeit entsprechen). Diese Synchronisation kann z.B. mittels eines Kommunikationsprotokolls (z.B. Bluetooth Low Energie, BLE) erfolgt sein.
Im Anschluss an den Initialisierungszeitpunkt kann dann die Sitzungszeit in autarker Weise an dem Empfänger anhand des Taktsignal-Gebers des Empfängers durch die Empfängerzeit approximiert worden sein. In entsprechender Weise kann die Sitzungszeit in autarker Weise an dem Sender anhand des Taktsignal-Gebers des Senders durch die Senderzeit approximiert worden sein. Aufgrund von statischen und/oder statistischen Unterschieden des Taktsignals der Taktsignal-Geber des Empfängers und des Senders kann es jedoch zu Unterschieden zwischen der Senderzeit und der Empfängerzeit gekommen sein, wobei die Unterschiede typischerweise mit steigender Anzahl von Taktsignalen ansteigen.
Das Verfahren umfasst das Ermitteln, auf Basis des Empfänger-Zeitstempels und auf Basis des Sender-Zeitstempels, einer Abbildungsfunktion, die eingerichtet ist, auf Basis der durch den Taktsignal-Geber des Empfängers angezeigten Empfängerzeit die durch den Taktsignal-Geber des Senders angezeigte Senderzeit zu approximieren. Mit anderen Worten, es kann eine Abbildungsfunktion ermittelt werden, die es dem Empfänger ermöglicht, auf Basis der Empfängerzeit die Senderzeit zu schätzen. Die Abbildungsfunktion kann eine bijektive und/oder eine analytische Funktion sein.
Die Abbildungsfunktion kann z.B. ein Polynom k-ter Ordnung mit k+1 Polynom-Parametern umfassen bzw. sein, mit k>0. Es kann dann zumindest einer der k+1 Polynom-Parameter auf Basis des Sender-Zeitstempels und auf Basis des Empfänger-Zeitstempels ermittelt und/oder aktualisiert werden.
Insbesondere kann die Abbildungsfunktion ein Polynom erster Ordnung, d.h. k=1, umfassen bzw. sein. Die Abbildungsfunktion kann insbesondere f: T_S=α_i+β_iT_E sein, wobei α_i ein erster Polynom-Parameter und β_i ein zweite Polynom-Parameter sind, und wobei T_S die approximierte Senderzeit und T_E die Empfängerzeit sind. α_i kann z.B. mit dem Wert 0 und/oder β_i kann mit dem Wert 1 initialisiert werden. Ausgehend von den initialisierten Werten können dann mit jeder erhaltenen Synchronisations-Nachricht die Werte der Polynom-Parameter aktualisiert werden. So kann die Genauigkeit der Abbildungsfunktion nach und nach erhöht werden.
Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln eines ersten Korrekturwertes Δ_i zur Anpassung des ersten Polynom-Parameters α_i und/oder das Ermitteln eines zweiten Korrekturwertes γ_l zur Anpassung des zweiten Polynom-Parameters β_i.
Der erste Korrekturwert und/oder der zweite Korrekturwert können auf Basis des Empfänger-Zeitstempels T_E,(i) für den Sitzungszeitpunkt T_i und auf Basis des Sender-Zeitstempels T_S,(i) für den Sitzungszeitpunkt T_i ermittelt werden. Insbesondere kann der erste Korrekturwert ermittelt werden, als γ_i = (T_S,(i)-f(T_E,(i), α_i-1, β_i-1))/(f{T_E,(i), α_i-1, β_i-1) -f(T_E,(i-1), α_i-1, β_i-1)). Alternativ oder ergänzend kann der zweite Korrekturwert ermittelt werden, als Δ_i = (T_S,(i) -f(T_E,(i), α_i-1, β_i)). Dabei ist T_E,(i-1) der Empfänger-Zeitstempel für den vorhergehenden Sitzungszeitpunkt Ti-i (für den die vorhergehende Synchronisations-Nachricht empfangen wurde).
Der erste Polynom-Parameter α_i kann dann anhand des ersten Korrekturwertes Δ_i, ausgehend von einem für einen vorhergehenden Sitzungszeitpunkt T_i-1 ermittelten vorhergehenden Wert des ersten Polynom-Parameters α_i-1 aktualisiert werden, insbesondere als α_i = α_i-1 + Δ_i. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Polynom-Parameter β_i anhand des zweiten Korrekturwertes γ_i, ausgehend von einem für den vorhergehenden Sitzungszeitpunkt Ti-i ermittelten vorhergehenden Wert des zweiten Polynom-Parameters β_i-1 aktualisiert werden, insbesondere als β_i = β_i-1 (1 + γ_i) oder als β_i = β_i-1 + γ_i. So kann die Abbildungsfunktion in präziser und effizienter Weise ermittelt werden.
Die Abbildungsfunktion für eine Kommunikation zwischen einem bestimmten Sender und dem Empfänger kann ggf. (z.B. in einer Speichereinheit des Empfängers) gespeichert werden, und für eine nachfolgende Kommunikationssitzung mit dem bestimmten Sender verwendet werden. Beispielsweise kann die Abbildungsfunktion in einer ersten Kommunikationssitzung ermittelt und gespeichert werden. Die gespeicherte Abbildungsfunktion kann dann (z.B. als Initialisierung) für eine nachfolgende zweite Kommunikationssitzung verwendet werden (z.B. für ein nachfolgendes Öffnen des Fahrzeugs). Durch die Speicherung der Abbildungsfunktion für einen bestimmten Sender kann die Effizienz einer Kommunikationssitzung zwischen dem Empfänger und dem bestimmten Sender weiter erhöht werden.
Das Verfahren kann umfassen, das Empfangen einer Folge von Synchronisations-Nachrichten für eine Folge von Sitzungszeitpunkten T_i, i=0, ..., N, mit N>1. Es kann dann iterativ die Abbildungsfunktion für die Folge von Sitzungszeitpunkten T_i auf Basis des in der jeweiligen Synchronisations-Nachricht angezeigten Sender-Zeitstempels (und des entsprechenden Empfänger-Zeitstempels) aktualisiert werden. Durch eine iterative Anpassung der Abbildungsfunktion kann die Genauigkeit der Abbildungsfunktion weiter erhöht werden.
Das Verfahren kann ferner umfassen, das Aktivieren des Empfängers zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum. Die Nutz-Nachricht kann z.B. an definierten (ggf. periodischen) Sende-Zeitpunkten (relativ zu der Senderzeit) von dem Sender gesendet werden. Der Empfänger kann auf Basis der Empfängerzeit und auf Basis der Abbildungsfunktion entsprechende Empfangs-Zeitpunkte ermitteln (relativ zu der Empfängerzeit). An diesen Empfangs-Zeitpunkten kann dann der Empfänger (jeweils für die Empfangszeitdauer) selektiv aktiviert werden, um für den Empfang einer Nutz-Nachricht bereit zu sein.
Das Verfahren kann somit das periodische Aktivieren des Empfängers zum Empfang einer Nutz-Nachricht für jeweils einen Empfangszeitraum umfassen. Dabei können zwei direkt aufeinanderfolgenden Aktivierungen des Empfängers um eine Periodendauer voneinander beabstandet sein (wobei die Periodendauer dem zeitlichen Abstand zwischen zwei möglichen Sende-Zeitpunkten (bzw. den entsprechenden Empfangs-Zeitpunkten) von Nutz-Nachrichten entspricht). Der Empfangszeitraum kann eine Dauer von 50% oder weniger, oder von 20% oder weniger, oder von 10% oder weniger der Periodendauer aufweisen. Des Weiteren kann der Empfänger in dem Zeitraum zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Empfangszeiträumen jeweils, insbesondere in Bezug auf den Empfang einer Nutz-Nachricht von dem (bestimmten) Sender, deaktiviert sein. Es kann somit ein zuverlässiger und energieeffizienter Empfang von Nutz-Nachrichten bewirkt werden.
Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln einer Mehrzahl von Abbildungsfunktionen zur Approximation der Senderzeiten einer entsprechenden Mehrzahl von Sendern. Der Empfänger kann dann zum Empfang von Nutz-Nachrichten von der Mehrzahl von Sendern an einer entsprechenden Mehrzahl von Empfangszeiträumen selektiv aktiviert werden. Dabei hängt die Mehrzahl von Empfangszeiträumen von der entsprechenden Mehrzahl von Abbildungsfunktionen ab (in jeweils einer Eins-zu-Eins-Beziehung). Ein Empfänger kann somit befähigt werden, mit mehreren unterschiedlichen Sendern jeweils spezifische Kommunikationssitzungen durchzuführen (z.B. wenn sich mehrere Nutzer eines Fahrzeugs dem Fahrzeug nähern). Für jede Kommunikationssitzung kann eine Sender-spezifische Abbildungsfunktion ermittelt (und ggf. zur Wiederverwendung für nachfolgende Kommunikationssitzungen mit dem gleichen Sender gespeichert) werden. So kann der Komfort einer Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet sein, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Empfänger zum Betrieb in Zusammenhang mit einem Sender beschrieben. Der Empfänger kann z.B. Teil einer Empfangseinheit eines Fahrzeugs (z.B. zur Bereitstellung einer Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion des Fahrzeugs) sein.
Der Empfänger ist eingerichtet, zumindest eine Synchronisations-Nachricht von dem Sender zu empfangen, wobei die Synchronisations-Nachricht einen Sender-Zeitstempel für einen anhand des Taktsignal-Gebers des Senders approximierten Sitzungszeitpunkt umfasst. Des Weiteren ist der Empfänger eingerichtet, anhand des Taktsignal-Gebers des Empfängers einen Empfänger-Zeitstempel für den Sitzungszeitpunkt zu ermitteln. Der Empfänger ist ferner eingerichtet, auf Basis des Empfänger-Zeitstempels und auf Basis des Sender-Zeitstempels eine Abbildungsfunktion zu ermitteln, die eingerichtet ist, auf Basis der durch den Taktsignal-Geber des Empfängers angezeigten Empfängerzeit die durch den Taktsignal-Geber des Senders angezeigte Senderzeit zu approximieren. Außerdem kann der Empfänger eingerichtet sein, den Empfänger zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender selektiv in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum zu aktivieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das den in diesem Dokument beschriebenen Empfänger umfasst. Des Weiteren kann das Fahrzeug mehrere Sendeeinheiten umfassen, die eingerichtet sind, jeweils eine Anfrage-Nachricht an einen Sender (z.B. an einen Telestartsender) zu senden. Der Empfänger des Fahrzeugs kann eingerichtet sein, Nutz-Nachrichten in Bezug auf die Anfrage-Nachrichten von dem Sender zu empfangen. Des Weiteren kann eine Steuereinheit des Fahrzeugs eingerichtet sein, auf Basis der Nutz-Nachrichten Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Senders relativ zu dem Fahrzeug zu ermitteln. Eine Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion des Fahrzeugs kann dann in Abhängigkeit von den ermittelten Positionsdaten betrieben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Zugangs- und/oder Aktivierungssystem für ein Fahrzeug beschrieben, das den in diesem Dokument beschriebenen Empfänger und den in diesem Dokument beschriebenen Sender umfasst.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1a ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion;
1b einen beispielhaften Telestartsender;
2 einen beispielhaften Sender und Empfänger;
3 beispielhafte Sender- und Empfänger-Zeitstempel; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Synchronisation der Empfängerzeit eines Empfängers mit der Senderzeit eines Senders.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer energieeffizienten Kommunikation zwischen einem Sender und einem Empfänger, insbesondere in Zusammenhang mit einem Zugangs- und/oder Aktivierungssystem für ein Fahrzeug. 1a zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug 100 und 1b zeigt einen beispielhaften Telestartsender 120, die eine schlüssellose Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion bereitstellen bzw. die zusammen ein Zugangs- und/oder Aktivierungssystem bilden. Eine schlüssellose Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion erlaubt es einem Fahrer eines Fahrzeugs 100, ohne Benutzung des Schlüssel-Schloss-Prinzips, eine Fahrzeugtür 110 zu öffnen und/oder den Motor des Fahrzeugs 100 zu starten. Zum Öffnen der Tür 110 greift der Fahrer zum Türgriff 111. Ein Annäherungssensor 112 am oder in der Nähe des Türgriffs 111 erfasst diese Bewegung. Daraufhin wird ein spezifisches Funksignal (z.B. im LF, Low Frequency, Bereich oder mit einem Bluetooth Low Energie, BLE, oder einem Ultra Wideband (UWB) Funkprotokoll) über ein oder mehrere Sendeeinheiten 101 des Fahrzeugs 100 versandt. Dieses Funksignal kann auch als Anfragesignal bzw. Anfrage-Nachricht bezeichnet werden. Mit anderen Worten, die ein oder mehreren Sendeeinheiten 101 können eingerichtet sein, ein elektromagnetisches Signal, d.h. das Anfragesignal bzw. die Anfrage-Nachricht, auszusenden. Beispielhafte Sendefrequenzen der ein oder mehreren Sendeeinheiten 101 liegen im Frequenzbereich von 20-140kHz (z.B. 20 kHz, 124kHz, 125kHz, 127 kHz, 133kHz oder 135kHz). Alternativ können Frequenzen im Bereich von 2.4 GHz (z.B. bei Verwendung von BLE (Bluetooth Low Energy) oder von UWB (Ultra Wide Band)) verwendet werden (um höhere Reichweiten und/oder eine höhere Genauigkeit der Lokalisierung zu ermöglichen). Des Weiteren können BLE und/oder UWB in vorteilhafter Weise in Zusammenhang mit Smartphones als Telestartsender 120 verwendet werden.
Der Telestartsender 120 kann eingerichtet sein, Anfragesignale bzw. Anfrage-Nachrichten im LF (Low Frequency)- und/oder im UWB-Frequenzbereich zu empfangen. Eine kombinierte Empfangsfähigkeit von LF- und UWB-Anfragesignalen kann insbesondere bei einem Funkschlüssel als Telestartsender 120 vorteilhaft sein.
Alternativ oder ergänzend zu der Lokalisierung des Telestartsenders 120 in Reaktion auf das Berühren eines Türgriffs 111 kann bereits die Annäherung eines Nutzers an ein Fahrzeug 100 eine Lokalisierung des Telestartsenders 120 (insbesondere das Bestimmen der Positions-Koordinate der Position des Telestartsenders 120 relativ zu dem Fahrzeug 100) auslösen. In Reaktion auf die Lokalisierung des Telestartsenders 120 können dann ein oder mehrere Funktionen ausgelöst und/oder ermöglicht werden.
Das von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 101 ausgesendete Anfragesignal kann mehrere Teile umfassen. Ein erster Teil des Anfragesignals kann darauf ausgelegt sein, eine Empfangseinheit 123 in einem Telestartsender 120 aufzuwecken bzw. in einen Betriebsmodus zu versetzten, d.h. für den Empfang weiterer Informationen vorzubereiten. Ein weiterer Teil des Anfragesignals kann Informationen zur Identifikation des Fahrzeugs 100 und/oder zur eindeutigen Identifikation des Anfragesignals umfassen. Die verschiedenen Teile des von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 101 jeweils ausgesendeten Anfragesignals können zeitversetzt gesendet werden.
Die Empfangseinheit 123 im Telestartsender 120 ist eingerichtet, die von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 101 gesendeten Signale oder Signalteile zu empfangen und die Signalstärke oder Feldstärke und/oder die Laufzeit der Signale oder Signalteile zu ermitteln. Eine Sendeeinheit 121 des Telestartsenders 120 antwortet auf das empfangene Anfragesignal mit einem Antwortsignal (bzw. mit einer Nutz-Nachricht). Das Antwortsignal kann in einem anderen Frequenzbereich übertragen werden als die ein oder mehreren Anfragesignale. Beispielsweise kann das Antwortsignal mit einer Antwortfrequenz von 433MHz (d.h. im HF (High Frequency) Bereich) übertragen werden. Alternativ können Frequenzen im Bereich von 2.4 GHz (z.B. bei Verwendung von BLE) und/oder im Bereich von UWB verwendet werden.
Das Antwortsignal (bzw. die Nutz-Nachricht) kann aus mehreren Teilen bestehen. Ein erster Teil des Antwortsignals kann der Identifikation des Telestartsenders 120 dienen (z.B. kann ein Authentifizierungsschlüssel übertragen werden) und ein weiterer Teil des Antwortsignals kann Signalstärke- und/oder Laufzeit-Information in Bezug auf die gemessene Signalstärke und/oder Laufzeit des Anfragesignals umfassen. Ein oder mehrere Empfangseinheiten 104 des Fahrzeugs 100 können das Antwortsignal und/oder die Antwortsignal-Teile empfangen und an eine Steuereinheit 102 des Fahrzeugs 100 weiterleiten.
Die Steuereinheit 102 kann eingerichtet sein, zu überprüfen, ob der Telestartsender 120 zum Fahrzeug 100 passt. Insbesondere kann eine Authentifizierung des Telestartsenders 120 erfolgen. Des Weiteren kann über Triangulation bzw. Trilateration bzw. über eine Look-Up-Tabelle die Position des Telestartsenders 120 relativ zum Fahrzeug 100 berechnet werden (auf Basis der gemessenen Signalstärken und/oder Laufzeiten einer Vielzahl von Anfragesignalen und/oder des Antwortsignals an unterschiedlichen Empfangseinheiten 104). Passt die abgeschätzte Position des Telestartsenders 120 mit der Position des Annäherungssensors 112 (z.B. der Umgebung der berührten Tür 110 und/oder des berührten Türgriffs 111) überein, so werden die Tür 110 und/oder das gesamte Fahrzeug 100 geöffnet.
Wie in 1a dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 typischerweise eine Vielzahl von Sendeeinheiten 101. Die Sendeeinheiten 101 können an unterschiedlichen Stellen (d.h. an unterschiedlichen Referenzpunkten) im Fahrzeug 100 angeordnet sein. Jede Sendeeinheit 101 der Vielzahl von Sendeinheiten 101 kann ein Anfragesignal bzw. eine Anfrage-Nachricht (z.B. einen Signalpuls) versenden. Die Anfragesignale können zeitlich zueinander versetzt sein, und ggf. eine vordefinierte Reihenfolge aufweisen. Alternativ oder ergänzend können die Anfragesignale eine eindeutige Kennung bzw. einen eindeutigen Identifikator aufweisen. Der Telestartsender 120 und/oder die Empfangseinheit 104 des Fahrzeugs 100 können mittels der Kennung bzw. des Identifikators und/oder mittels der Reihenfolge die Anfragesignale eindeutig jeweils einer Sendeeinheit 101 der Vielzahl von Sendeeinheiten 101 zuordnen. Somit können die jeweilige Signalstärke und/oder Laufzeit der einzelnen Anfragesignale und damit auch der jeweilige Abstand zwischen Sendeeinheit 101 (d.h. Referenzpunkt) und Telestartsender 120 ermittelt werden. Da sich die Sendeeinheiten 101 an unterschiedlichen Stellen (d.h. an unterschiedlichen Referenzpunkten) im Fahrzeug 100 befinden, ergibt sich eine Vielzahl von Abständen für die entsprechende Vielzahl von Sendeeinheiten 101. Anhand von Triangulations- bzw. Trilaterationsverfahren kann so die Relativposition zwischen Fahrzeug 100 und Telestartsender 120 bestimmt werden.
Die oben genannte Prozedur zum Identitätsabgleich und/oder zum Positionsabgleich zwischen einem Fahrzeug 100 und einem Telestartsender 120 nimmt typischerweise einen Zeitraum von ca. 100ms in Anspruch. D.h. die o.g. Prozedur bleibt aufgrund des geringen Zeitraums für den Fahrer typischerweise unbemerkt, so dass der Fahrer mit dem Griff zum Türgriff 111 direkt die Tür 110 öffnen kann. Eine analoge Prozedur zum Identitätsabgleich / Positionsabgleich erfolgt typischerweise auch beim Motorstart des Fahrzeugs 100.
Die o.g. Prozedur zum Identitätsabgleich und/oder Positionsabgleich ist typischerweise mit einem relativ hohen Energieverbrauch verbunden. Um ein (Anfrage- oder Antwort-) Signal (bzw. eine Anfrage-Nachricht oder eine Nutz-Nachricht) empfangen zu können, wird eine Empfangseinheit 104, 123 aktiviert und „scannt“ bzw. „hört“ nach einem Signal von einer Sendeeinheit 101, 121.
Eine Möglichkeit den Energieverbrauch einer Empfangseinheit 104, 123 zu reduzieren, ist die Reduzierung der relativen Einschaltdauer der Empfangseinheit 104, 123. Die Empfangseinheit 104, 123 kann z.B. periodisch zeitweise aktiviert und zeitweise deaktiviert werden, so dass die Empfangseinheit 104, 123 mit einer relativen Einschaltdauer von weniger als 100% betrieben wird. Das zeitweise Deaktivieren der Empfangseinheit 104, 123 hat jedoch den Nachteil, dass ein (Anfrage- oder Antwort-) Signal, das von einer Sendeeinheit 121, 101 gesendet wird, während die Empfangseinheit 104, 123 deaktiviert ist, nicht empfangen werden kann. Dies könnte zu einer signifikanten Verlängerung der Zeitdauer eines Identitätsabgleichs und/oder Positionsabgleichs führen.
Aus diesem Grund kann eine Reduzierung der relativen Einschaltdauer typischerweise nur dann verwendet werden, wenn Signale gesendet werden, die kontinuierlich sind oder die eine Zeitdauer aufweisen, die länger als die Periodendauer des Einschalt-/Ausschalt-Zyklus der Empfangseinheit 104, 123 ist.
Im Folgenden wird eine Situation betrachtet, bei dem die Sendeeinheit 121 des Telestartsenders 120 ein (Antwort-) Signal bzw. eine Nutz-Nachricht an die Empfangseinheit 104 des Fahrzeugs 100 sendet. Die besprochenen Aspekte können in entsprechender Weise auf die umgekehrte Übertragungsrichtung angewendet werden. Der Telestartsender 120 wird im Folgenden als Sender 220 und das Fahrzeug 100 wird im Folgenden als Empfänger 200 bezeichnet (siehe 2).
Nachdem von dem Empfänger 200 erkannt wird, dass sich ein Sender 220 im Empfangsbereich des Empfängers 200 befindet, kann über ein erstes Protokoll (z.B. mittels BLE) eine gemeinsame Zeitbasis ausgehandelt werden, so dass an einem Initialisierungszeitpunkt eine bestimmte Zeit T_S,i des Senders 220 einer bestimmten Zeit T_E,i des Empfängers 200 entspricht (insbesondere T_S,i = T_E,i). Die im Rahmen einer Initialisierung vereinbarte Zeit kann dann separat von jeweiligen Taktsignal-Gebern 221, 201 in dem Sender 220 und in dem Empfänger 200 weiterverfolgt werden, so dass sich an dem Sender 220 die Senderzeit T_S= T_S,i+n*t_s, und an dem Empfänger 200 die Empfängerzeit T_E= T_E,i+n*t_e ergibt (siehe 2). Dabei ist t_s die Zeitdauer eines Taktsignals des Taktsignal-Gebers 221 des Senders 220, t_e die Zeitdauer eines Taktsignals des Taktsignal-Gebers 201 des Empfängers 200, und n die Anzahl von Taktsignalen seit dem Initialisierungszeitpunkt. Durch die Taktsignal-Geber 221, 201 des Senders 220 und des Empfängers 200 können der Sender 220 und der Empfänger 200 unabhängig voneinander die gemeinsame Sitzungszeit T₀ für die Kommunikationssitzung zwischen dem Sender 220 und dem Empfänger 200 approximieren.
2 zeigt den Taktsignal-Geber 221 des Senders 220 und den Taktsignal-Geber 201 des Empfängers 200. Die Taktsignal-Geber 221, 201 können z.B. jeweils mittels eines Quarzoszillators implementiert werden. Die Taktsignal-Geber 221, 201 können dabei aufgrund von Fertigungstoleranzen und/oder aufgrund von Temperaturunterschieden des Senders 220 und des Empfängers 200 unterschiedliche Taktdauern t_s, t_e aufweisen. Als Folge daraus kann es zu einer Abweichung zwischen der Senderzeit T_S und der Empfängerzeit T_E kommen, wobei die Abweichung mit steigender Anzahl n von Taktsignalen ausgehend von dem Initialisierungszeitpunkt ansteigt. Insbesondere können die Senderzeit T_S und/oder die Empfängerzeit T_E von der (fiktiven) gemeinsamen Sitzungszeit T₀ abweichen.
Der Empfänger 200 kann eingerichtet sein, mit mehreren Sendern 220 in entsprechenden Kommunikationssitzung zu kommunizieren. Dabei kann für jede Kommunikationssitzung eine eigene Empfängerzeit T_E als Approximation der Sitzungszeit T₀ für die jeweilige Kommunikationssituation ermittelt werden.
Der Sender 220 kann eingerichtet sein, an definierten Zeitpunkten T_i der Sitzungszeit T₀ Synchronisations-Ereignisse bzw. Synchronisations-Nachrichten 211 an den Empfänger 200 zu senden. Dabei kann in einer Synchronisations-Nachricht 211 ein Zeitstempel t_sp_timestamp⁽ⁱ⁾ (bzw. T_S,(i)) enthalten sein, der die Senderzeit T_S anzeigt, die dem Zeitpunkt T_i der Sitzungszeit T₀ entspricht. Der Empfänger 200 kann für den definierten Zeitpunkten T_i der Sitzungszeit T₀ die Empfängerzeit T_E ermitteln (welche im Folgenden als t_fbd_timestamp⁽ⁱ⁾ bzw. als T_E,(i) bezeichnet wird).
3 veranschaulicht eine Folge von Sender-Zeitpunkten 321, 322, 323, 324, 325, 326 (bzw. entsprechende Sender-Zeitstempel) entlang der Zeitachse der Senderzeit T_S 320. Des Weiteren veranschaulicht 3 eine entsprechende Folge von Empfänger-Zeitpunkten 301, 302, 303, 304, 305, 306 (bzw. entsprechende Empfänger-Zeitstempel) entlang der Zeitachse der Empfängerzeit T_E 300. An dem Initialisierungszeitpunkt stimmt der Sender-Zeitstempel 321 mit dem Empfänger-Zeitstempel 301 überein. Aufgrund der unterschiedlichen Taktsignale der Taktsignal-Geber 221, 201 des Senders 220 und des Empfängers 104 ergibt sich jedoch ein Offset zwischen den Sender-Zeitstempeln 232, 233, 234, 235, 236 und den Empfänger-Zeitstempeln 302, 303, 304, 305, 306, der mit steigender Anzahl n von Taktsignalen seit dem Initialisierungszeitpunkt ansteigt.
Um den Energieverbrauch des Empfängers 200 zu reduzieren, kann die Empfangseinheit 104 nur zeitweise in einem Empfangszeitfenster bzw. für eine Empfangszeitdauer 308 aktiviert werden. Das Empfangszeitfenster 308 kann dabei periodisch an die Empfänger-Zeitstempeln 301, 302, 303, 304, 305, 306 gelegt werden. Aufgrund des o.g. Offsets driften jedoch mit steigender Anzahl n von Taktsignalen die Sender-Zeitstempel 231, 232, 233, 234, 235, 236 aus dem jeweiligen Empfangszeitfenster 308 heraus, so dass Nutz-Nachrichten von dem Sender 220 nicht mehr von dem Empfänger 200 empfangen werden können.
Wie bereits oben dargelegt, kann der Sender 220 in einer Initialisierungsphase und/oder wiederholt ein oder mehrere Synchronisations-Nachrichten 211 an den Empfänger 200 senden, wobei eine Synchronisations-Nachricht 211 den Sender-Zeitstempel 232, 233, 234, 235, 236 t_sp_timestamp⁽ⁱ⁾ für eine bestimmte Situationszeit T_i anzeigt, der von dem Empfänger 200 (insbesondere von einem Steuermodul 202 des Empfängers 200) mit dem entsprechenden Empfänger-Zeitstempeln 302, 303, 304, 305, 306 t_fbd_timestamp⁽ⁱ⁾ verglichen werden kann, um eine Abbildungsfunktion ƒ zu ermitteln, die es dem Empfänger 200 ermöglicht, auf Basis der Empfängerzeit 300 die entsprechende Senderzeit 320 zu berechnen, bzw. auf Basis eines Empfänger-Zeitstempels 302, 303, 304, 305, 306 t_fbd_timestamp⁽ⁱ⁾ einen approximierten Sender-Zeitstempel 332, 333, 334, 335, 336 zu berechnen. Die Empfangszeiträume 338 können dann um bzw. an die approximierten Sender-Zeitstempel 332, 333, 334, 335, 336 gelegt werden, so dass ein zuverlässiger Empfang von Nutz-Nachrichten bzw. Signalen des Senders 220 ermöglicht wird (wie in 3 veranschaulicht).
Die Abbildungsfunktionf kann ausgebildet sein, die Empfängerzeit T_E 300 (bzw. t_Anchor oder t_fbd in den folgenden Gleichungen) in die Senderzeit T_S 320 (bzw. t_SP in den folgenden Gleichungen) abzubilden: $f : t_{Anchor} \to t_{SP}$
Dabei kann die Abbildungsfunktion durch ein Polynom k-ter Ordnung approximiert werden $t_{SP} \approx \sum_{k = 0}^{n} a_{k} t_{Anchor}^{k}$
und insbesondere durch ein Polynom erster Ordnung $t_{SP} (i) \approx f (t_{Anchor}, α_{i}, β_{i}) = α_{i} + β_{i} t_{Anchor}$
Die Parameter α_i und β_i können initialisiert werden als $\begin{array}{l} α_{D} = 0 \\ β_{0} = 1 \end{array}$
Für die inverse Abbildungsfunktion ergibt sich dann $g = f^{- 1} : t_{SP} \to t_{Anchor}$
mit $t_{Anchor} \approx g (t_{SP}, α_{i}, β_{i}) = (t_{SP} - α_{i}) / β_{i}$
Die Parameter α_i und β_i der Abbildungsfunktion ƒ können iterativ auf Basis der Zeitstempel 322 aus aufeinanderfolgenden Synchronisations-Nachrichten 211 ermittelt und/oder aktualisiert werden. Insbesondere kann aus einer Synchronisations-Nachricht 211 für den Sitzungszeitpunkt T_i (mit i=1) der Korrekturwert Δ_i zwischen dem Sender-Zeitstempel 322 und dem Empfänger-Zeitstempel 302 ermittelt werden, als $Δ_{i} = {t_sp_timestamp}^{(i)} - f ({t_fbd_timestamp}^{(i)}, α_{i}, β_{i})$
Anhand des Korrekturwertes Δ_i kann der Parameter α_i aktualisiert werden als $α_{i} = α_{i - 1} + Δ_{i}$
Für nachfolgende Sitzungszeitpunkte T_i (mit i>1) kann zunächst der erste Korrekturwert γ_i berechnet werden, als $γ_{i} = \frac{{t_sp_timestamp}^{(i)} - f ({t_fbd_timestamp}^{(i)}, α_{i}, β_{i})}{f ({t_fbd_timestamp}^{(i)}, α_{i}, β_{i}) - f ({t_fbd_timestamp}^{(i - 1)}, α_{i}, β_{i})}$
oder $γ_{i} = (T_{S, (i)} - f (T_{E, (i)}, α_{i-1}, β_{i-1})) / (f (T_{E, (i),} α_{i-1}, β_{i-1}) - f (T_{E, (i-1)}, α_{i-1}, β_{i-1}))$
und anschließend der zweite Korrekturwert Δ_i als $Δ_{i} = {t_sp_timestamp}^{(i)} - f ({t_fbd_timestamp}^{(i)}, α_{i}, β_{i} + γ_{i})$
oder $Δ_{i} = (T_{S, (i)} - f (T_{E, (i)}, α_{i-1}, β_{i}))$
Die Aktualisierung der Parameter kann dann wie folgt erfolgen $\begin{array}{l} α_{i} : = α_{i - 1} + Δ_{i} \\ β_{i} = β_{i - 1} (1 + γ_{i}) \end{array}$
(oder β_i = β_i-1 + γ_i).
Zur Approximation der Senderzeit 320 kann dann (zwischen zwei Synchronisations-Nachrichten i und i+1) die folgende Abbildungsfunktion verwendet werden $t_{SP} \approx t_{Session}^{(i)} = f (t_{Anchor}, α_{i}, β_{i})$
wobei t_Session die Sitzungszeit ist. Mit anderen Worten, es kann angenommen werden, dass die Senderzeit 320 (zumindest annähern) der Sitzungszeit entspricht.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Betrieb eines Empfängers 200 in Zusammenhang mit einem Sender 220. Der Empfänger 200 kann dabei Teil eines Fahrzeugs 100 und/oder der Sender 220 kann Teil eines Telestartsenders 120 sein. Alternativ oder ergänzend können der Empfänger 200 und der Sender 220 dazu verwendet werden, eine Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion bereitzustellen. Das Verfahren 400 kann durch ein Steuermodul 202 des Empfängers 200 ausgeführt werden.
Das Verfahren 400 umfasst das Empfangen 401 zumindest einer Synchronisations-Nachricht 211 von dem Sender 220 (z.B. über eine Funkverbindung und/oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, etwa UWB). Dabei kann die Synchronisations-Nachricht 211 einen Sender-Zeitstempel 322, 323 für einen anhand eines Taktsignal-Gebers 221 des Senders 220 approximierten Sitzungszeitpunkt umfassen. Der Sitzungszeitpunkt kann ein Zeitpunkt relativ zu einer Sitzungszeit für die Kommunikationssitzung zwischen dem Sender und dem Empfänger sein.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 400 das Ermitteln 402 eines Empfänger-Zeitstempels 302, 303 für den Sitzungszeitpunkt anhand eines Taktsignal-Gebers 201 des Empfängers 200. Der Sender 220 und der Empfänger 200 können somit unterschiedliche Taktsignal-Geber 221, 201 aufweisen, mit denen jeweils autark und/oder unabhängig die Sitzungszeit approximiert werden kann. Aufgrund von statischen und/oder zufälligen Streuungen der Taktsignal-Geber 221, 201 (z.B. der Oszillatoren) kann es dabei zu unterschiedlichen Approximationen kommen. Insbesondere können sich die Approximation der Sitzungszeit des Senders (d.h. die Senderzeit) und die Approximation der Sitzungszeit des Empfängers (d.h. die Empfängerzeit) voneinander unterscheiden.
Das Verfahren 400 umfasst ferner das Ermitteln 403, auf Basis des Empfänger-Zeitstempels 302, 303 und auf Basis des Sender-Zeitstempels 322, 323, einer Abbildungsfunktion, die eingerichtet ist, auf Basis der durch den Taktsignal-Geber 201 des Empfängers 200 angezeigten Empfängerzeit 300 die durch den Taktsignal-Geber 221 des Senders 220 angezeigte Senderzeit 320 zu approximieren. Der Empfänger 200 kann somit durch die Abbildungsfunktion befähigt werden, die Senderzeit 320 zu schätzen. Die Abbildungsfunktion kann ein Polynom erster Ordnung umfassen bzw. sein.
Außerdem kann das Verfahren 400 umfassen, das (selektive) Aktivieren 404 des Empfängers 200 zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender 220 in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum 338. Die Nutz-Nachricht kann über eine Funkprotokoll (insbesondere über ein UWB-basiertes Funkprotokoll) empfangen werden. Insbesondere kann der Empfangszeitraum 338 anhand der Abbildungsfunktion zeitlich derart gelegt werden, dass ein Sendezeitpunkt des Senders 220 für eine Nutz-Nachricht zeitlich in den Empfangszeitraum 338 des Empfängers 200 fällt. So kann auch bei einer zeitlich begrenzten Aktivierung des Empfängers 200 ein zuverlässiger Empfang von Nutz-Nachrichten bewirkt werden. Es wird somit ein zuverlässiger und energieeffizienter Betrieb eines Empfängers 200 ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Verfahren (400) zum Betrieb eines Empfängers (200) in Zusammenhang mit einem Sender (220); wobei das Verfahren (400) umfasst, - Empfangen (401) zumindest einer Synchronisations-Nachricht (211) von dem Sender (220); wobei die Synchronisations-Nachricht (211) einen Sender-Zeitstempel (322, 323) für einen anhand eines Taktsignal-Gebers (221) des Senders (220) approximierten Sitzungszeitpunkt umfasst; - Ermitteln (402) eines Empfänger-Zeitstempels (302, 303) für den Sitzungszeitpunkt anhand eines Taktsignal-Gebers (201) des Empfängers (200); - Ermitteln (403), auf Basis des Empfänger-Zeitstempels (302, 303) und auf Basis des Sender-Zeitstempels (322, 323), einer Abbildungsfunktion, die eingerichtet ist, auf Basis einer durch den Taktsignal-Geber (201) des Empfängers (200) angezeigten Empfängerzeit (300) eine durch den Taktsignal-Geber (221) des Senders (220) angezeigte Senderzeit (320) zu approximieren; und - Aktivieren (404) des Empfängers (200) zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender (220) in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum (338).
Verfahren (400) gemäß Anspruch 1, wobei - die Abbildungsfunktion ein Polynom k-ter Ordnung mit k+1 Polynom-Parametern umfasst, mit k>0; und - zumindest einer der k+1 Polynom-Parameter auf Basis des Sender-Zeitstempels (322, 323) und auf Basis des Empfänger-Zeitstempels (302, 303) ermittelt wird.
Verfahren (400) gemäß Anspruch 2, wobei - k=1; - die Abbildungsfunktion ƒ: T_S=α_i+β_iT_E ist; - α_i ein erster Polynom-Parameter und β_i ein zweite Polynom-Parameter ist, und - T_S die approximierte Senderzeit (320) und T_E die Empfängerzeit (300) ist.
Verfahren (400) gemäß Anspruch 3, wobei das Verfahren (400) umfasst, - Ermitteln eines ersten Korrekturwertes Δ_i zur Anpassung des ersten Polynom-Parameters α_i und eines zweiten Korrekturwertes γ_i zur Anpassung des zweiten Polynom-Parameters β_i, auf Basis des Empfänger-Zeitstempels T_E,(i) für den Sitzungszeitpunkt T_i und auf Basis des Sender-Zeitstempels T_S,(i) für den Sitzungszeitpunkt T_i; und - Aktualisieren des ersten Polynom-Parameters α_i anhand des ersten Korrekturwertes Δ_i, ausgehend von einem für einen vorhergehenden Sitzungszeitpunkt Ti-i ermittelten vorhergehenden Wert des ersten Polynom-Parameters α_i-1; und - Aktualisieren des zweiten Polynom-Parameters β_i anhand des zweiten Korrekturwertes γ_i, ausgehend von einem für den vorhergehenden Sitzungszeitpunkt T_i-1 ermittelten vorhergehenden Wert des zweiten Polynom-Parameters β_i-1.
Verfahren (400) gemäß Anspruch 4, wobei - α_i = α_i-1 + Δ_i; und/oder - β_i = β_i-1 (1 + γ_i).
Verfahren (400) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei - γ_i = (T_S,(i) -ƒ(T_E,(i), α_i-1, β_i-1))/(ƒ(T_E,(i), α_i-1, β_i-1) -ƒ(T_E,(i-1), α_i-1, β_i-1)); und/oder - Δ_i = (T_S,(i) -ƒ(T_E,(i), α_i-1, β_i)); und - T_E,(i-1) der Empfänger-Zeitstempel (302, 303) für den vorhergehenden Sitzungszeitpunkt T_i-1 ist.
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (400) umfasst, - Empfangen einer Folge von Synchronisations-Nachrichten (211) für eine Folge von Sitzungszeitpunkten T_i, i=0, ..., N, mit N>1; und - Aktualisieren der Abbildungsfunktion für die Folge von Sitzungszeitpunkten T_i auf Basis des in der jeweiligen Synchronisations-Nachricht (211) angezeigten Sender-Zeitstempels (322, 323).
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (400) umfasst, - an einem Initialisierungszeitpunkt im Vorfeld zum Empfangen (401) der Synchronisations-Nachricht (211), Synchronisieren der Empfängerzeit (300) und der Senderzeit (320) mit einer Sitzungszeit für eine Kommunikationssitzung zwischen dem Sender (220) und dem Empfänger (200); und - im Anschluss an den Initialisierungszeitpunkt, Approximieren der Sitzungszeit in autarker Weise an dem Empfänger (200) anhand des Taktsignal-Gebers (201) des Empfängers (200).
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Verfahren (400) das periodische Aktivieren (404) des Empfängers (200) zum Empfang einer Nutz-Nachricht für jeweils einen Empfangszeitraum (338) umfasst; - zwei direkt aufeinanderfolgenden Aktivierungen des Empfängers (200) um eine Periodendauer voneinander beabstandet sind; - der Empfangszeitraum (338) eine Dauer von 20% oder weniger, oder von 10% oder weniger der Periodendauer aufweist; und - der Empfänger (200) in einem Zeitraum zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Empfangszeiträumen (338) in Bezug auf den Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender (220) deaktiviert ist.
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Verfahren (400) umfasst, Senden einer Anfrage-Nachricht an den Sender (220); - die Nutz-Nachricht Information in Bezug auf eine Laufzeit der Anfrage-Nachricht bis zum Sender (220) und/oder Information in Bezug auf eine Signalstärke der Anfrage-Nachricht bei Empfang durch den Sender (220) umfasst; und - das Verfahren (400) umfasst, Ermitteln von Positionsinformation in Bezug auf eine Position des Senders (220) relativ zu dem Empfänger (200) auf Basis der Nutz-Nachricht.
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Sender (220) Teil eines Telestartsenders (120) für eine Zugangs- und/oder Aktivierungsfunktion eines Fahrzeugs (100) ist; - der Empfänger (200) Teil eines Fahrzeugs (100) ist; und - das Verfahren (400) umfasst, Bewirken eines Zugangs zu dem Fahrzeug (100) und/oder Aktivieren einer Funktion des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Nutz-Nachricht.
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nutz-Nachricht über eine Ultra Wide Band-Kommunikationsmethode empfangen wird.
Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (400) umfasst, - Ermitteln einer Mehrzahl von Abbildungsfunktionen zur Approximation der Senderzeiten (300) einer entsprechenden Mehrzahl von Sendern (220); und - Aktivieren des Empfängers (200) zum Empfang von Nutz-Nachrichten von der Mehrzahl von Sendern (220) an einer entsprechenden Mehrzahl von Empfangszeiträumen (338); wobei die Mehrzahl von Empfangszeiträumen (338) von der entsprechenden Mehrzahl von Abbildungsfunktionen abhängt.
Empfänger (200) zum Betrieb in Zusammenhang mit einem Sender (220); wobei der Empfänger (200) eingerichtet ist, - zumindest eine Synchronisations-Nachricht (211) von dem Sender (220) zu empfangen; wobei die Synchronisations-Nachricht (211) einen Sender-Zeitstempel (322, 323) für einen anhand eines Taktsignal-Gebers (221) des Senders (220) approximierten Sitzungszeitpunkt umfasst; - anhand eines Taktsignal-Gebers (201) des Empfängers (200) einen Empfänger-Zeitstempel (302, 303) für den Sitzungszeitpunkt zu ermitteln, - auf Basis des Empfänger-Zeitstempels (302, 303) und auf Basis des Sender-Zeitstempels (322, 323) eine Abbildungsfunktion zu ermitteln, die eingerichtet ist, auf Basis einer durch den Taktsignal-Geber (201) des Empfängers (200) angezeigten Empfängerzeit (300) eine durch den Taktsignal-Geber (221) des Senders (220) angezeigte Senderzeit (320) zu approximieren; und - den Empfänger (200) zum Empfang einer Nutz-Nachricht von dem Sender (220) selektiv in einem von der Abbildungsfunktion abhängigen Empfangszeitraum (338) zu aktivieren.
Fahrzeug (100), das umfasst, - mehrere Sendeeinheiten (101), die eingerichtet sind, jeweils eine Anfrage-Nachricht an einen Sender (220) zu senden; - einen Empfänger (200) gemäß Anspruch 14, der eingerichtet ist, Nutz-Nachrichten in Bezug auf die Anfrage-Nachrichten von dem Sender (220) zu empfangen; und - eine Steuereinheit (102), die eingerichtet ist, auf Basis der Nutz-Nachrichten Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Senders (220) relativ zu dem Fahrzeug (100) zu ermitteln.