DE102020126533A1

DE102020126533A1 - UWB-Moduleinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020126533A1
Application number: DE102020126533.6A
Authority: DE
Inventors: Mirko Schindler; Andreas Peschl; Andreas Gornik; Jürgen Stadler
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-04-14
Also published as: WO2022074187A4; WO2022074187A1; EP4226504A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Moduleinheit (100), insbesondere eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit, vorzugsweise in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) bei einem Fahrzeug (200), aufweisend:mindestens eine Leiterplatte (10), auf welcher folgende Elemente angeordnet sind:eine UWB-Antenne (1) zum Durchführen einer Kommunikation (K) und/oder einer Detektion (D),wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) unterschiedliche Fahrzeugfunktionen (F) aktivierbar sind,ein UWB-Sendeempfänger (3) zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne (1), die für die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) spezifisch sind,eine Verarbeitungsvorrichtung (4) zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers (3), um die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) durch die UWB-Antenne (1) durchzuführen,und eine Schnittstelle (5) zum Übermitteln mindestens eines Ergebnisses der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201),um die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) auszulösen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Moduleinheit, insbesondere eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit, vorzugsweise in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung auf ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einer solchen Moduleinheit gerichtet. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug mithilfe einer solchen Moduleinheit.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme für Fahrzeuge zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen, wie z. B Bewegungs- und/oder Gestikkontrolle, Personenerkennung usw., grundsätzlich bekannt. Solche Systeme können dazu ausgelegt sein, Fahrzeugassistenzsysteme beim Ausführen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen zu unterstützen. Es kann sich dabei um Fahrzeugassistenzsysteme für eine Außenraumüberwachung, wie z. B. Zugangskontrollsysteme, oder für eine Innenraumüberwachung, wie z. B. Sitzplatzbelegungserkennung, handeln. Bei den bekannten Systemen wird oft eine Authentifizierung eines berechtigten Nutzers überprüft, um bestimmte Aktionen durchzuführen, wie z. B. kontaktlose Betätigung von Klappen oder Türen. Für unterschiedliche Funktionen benötigen die bekannten Systeme zumeist unterschiedliche Sensoren, die aufwendig verschaltet werden müssen, die mit einem hohen Montageaufwand am Fahrzeug befestigt werden müssen und die an Steuergeräte und komplizierte Steuerelektroniken im Fahrzeug aufwändig angeschlossen werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach und kostengünstig aufgebaute, leicht montierbare und einfach (elektrisch und steuerungstechnisch sowie datentechnisch) anschließbare Moduleinheit bereitzustellen, die unterschiedliche Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug zur Verfügung stellen kann. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Moduleinheit bereitzustellen, die zuverlässig im Betrieb ist und die die Sicherheit im Betrieb der Fahrzeugassistenzsysteme erhöht. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einer solchen Moduleinheit zu Verfügung zu stellen. Auch ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug zu schaffen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Moduleinheit, insbesondere eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit, vorzugsweise in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs; durch ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einer solchen Moduleinheit mit den Merkmalen des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie durch ein Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug mithilfe einer solchen Moduleinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Moduleinheit beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Moduleinheit, insbesondere eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit, vorzugsweise in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug, aufweisend: mindestens eine Leiterplatte, auf welcher folgende Elemente angeordnet sind: eine UWB-Antenne zum Durchführen einer Kommunikation (d. h. eines Datenaustausches zwischen zwei Geräten) und/oder einer Detektion (d. h. einer Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät), wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion unterschiedliche Fahrzeugfunktionen aktivierbar sind, ein, insbesondere elektronischer, UWB-Sendeempfänger (bzw. UWB-Transceiver) zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne, die für die Kommunikation und/oder die Detektion spezifisch sind, eine, insbesondere elektronische, Verarbeitungsvorrichtung zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers, um die Kommunikation und/oder die Detektion durch die UWB-Antenne durchzuführen, und eine, insbesondere elektronische, Schnittstelle zum Übermitteln mindestens eines Ergebnisses der Kommunikation und/oder der Detektion an ein fahrzeugseitiges Steuergerät, um die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion auszulösen.
UWB steht für die Ultra-Breitband-Technologie. Der UWB-Sendeempfänger kann in Form eines UWB-Front-End-Moduls aufgebaut sein. Die Verarbeitungsvorrichtung kann eine elektronische Verarbeitungsanordnung sein, und zur Verarbeitung bspw. einen Mikrocontroller aufweisen. Die Verarbeitungsvorrichtung kann den UWB-Sendeempfänger ansteuern und die elektrischen Signale, die von dem UWB-Sendeempfänger gesendet und/oder empfangen werden, verarbeiten, um die Kommunikation und/oder die Detektion auszuwerten und ein Ergebnis bzw. eine Information anhand der Kommunikation und/oder der Detektion zur erhalten. Auch kann die Verarbeitungsvorrichtung anhand, insbesondere in Abhängigkeit von der Auswertung, der Kommunikation und/oder der Detektion einen Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion generieren, um die entsprechende Fahrzeugfunktion zu triggern.
Die Schnittstelle kann ebenfalls eine elektronische Schnittstelle sein, die die Moduleinheit elektrisch, steuerungstechnisch und datentechnisch mit dem Steuergerät des Fahrzeuges verbinden kann, um z. B. über die Schnittstelle die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion an das Steuergerät zu übermitteln und/oder über die Schnittstelle eine Aktivierung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion zu triggern.
Die elektrischen Signale, die von dem UWB-Sendeempfänger gesendet und/oder empfangen werden, können für die Kommunikation und/oder die Detektion spezifisch sein. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass anhand der elektrischen Signale ein Ergebnis der Kommunikation und/oder der Detektion durch die Verarbeitungsvorrichtung ermittelt werden kann.
Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich ein Benutzer bzw. eine Person und/oder ein Objekt in der Nähe der Moduleinheit befindet, sich bewegt und/oder sich auf eine besondere Weise bewegt.
Ein Ergebnis einer Kommunikation zwischen der Moduleinheit und einem benutzerseitigen Mobilgerät kann wenigstens eine Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, umfassen, welcher eine Aktivierungshandlung durchführt.
Über die Schnittstelle kann die Moduleinheit die Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion und/oder den, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung berechneten, Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät übertragen.
Ein Ergebnis einer Kommunikation zwischen der Moduleinheit und einem benutzerseitigen Mobilgerät kann nicht nur die Authentifizierungsinformation und/oder den Funktionscode umfassen, sondern auch Navigationsdaten, Nachrichtendaten, Musikdaten und dergleichen. Sicherheitshalber muss sich hierfür der Benutzer vorher identifizieren, damit keine fremden Daten zwischen der Moduleinheit und einem Mobilgerät ausgetauscht werden. Diese Daten können von der UWB-Sensoreinheit über die Schnittstelle an das fahrzeugseitige Steuergerät übertragen werden.
Ein Signal für die Kommunikation kann z. B. eine definierte Folge kurzer UWB-Impulse sein. Die definierte Folge kurzer UWB-Impulse, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können, kann mithilfe der Pulsphasenmodulation im Rahmen einer digitalen Funkübertragung erzeugt werden. Dabei wird ein UWB-Puls relativ zu einem konstanten Referenztakt in der zeitlichen Lage, nämlich der Phase, verschoben. Die Phasenverschiebung zwischen den UWB-Impulsen symbolisiert dabei die Information, wie z. B. eine Authentifizierungsinformation. Die Periodendauer und die Amplitude bleiben dabei gleich.
Ein UWB-Impuls kann bspw. als ein Teil einer Sinusschwingung von einer begrenzten Dauer von wenigen Nanosekunden oder sogar Pikosekunden abgebildet werden, der einer breiten Spektrallinie von mindestens 5 GHz, insbesondere von 7,5 GHz, bis über 8,8 GHz entspricht.
Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Übertragungsrate von 480 bis 1320 Mbit/s bei der Kommunikation erzielt werden, bspw. mithilfe einer digitalen Funkübertragung.
Ebenfalls aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern bei der Detektion erzielt werden, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können.
Die Abmessung der UWB-Antenne bestimmt die Mittelfrequenz und die Bandbreite des UWB-Impulses. Die gesamte Sendeleistung der UWB-Antenne von wenigen Milliwatt (bspw. von ung. 0,5 mW) wird auf einen so großen Frequenzbereich verteilt, dass für den Funkbetrieb schmalbandiger Übertragungsverfahren nahezu keine Störungen hervorgerufen werden.
Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die Moduleinheit als ein einzelner Knoten oder mit anderen Worten als ein Satellit bereitgestellt wird, der als eine einzige zusammenhängende Hardwareeinheit mit allen nötigen Sensorfunktionen (Kommunikation und Detektion), Verarbeitungs- und Ansteuerungskomponenten sowie einer Schnittstelle zum fahrzeugseitigen Steuergerät bereitgestellt wird, um mithilfe nur einer Moduleinheit unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für ein entsprechendes Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen. Dabei kann nur eine UWB-Antenne (die wiederum mehrere UWB-Antenneneinheiten umfassen kann) alle nötigen Sensorfunktionen für die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bereitstellen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine einfach und kostengünstig aufgebaute, leicht montierbare und einfach (elektrisch und steuerungstechnisch sowie datentechnisch) anschließbare Moduleinheit bereitgestellt werden, die unterschiedliche Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug auf eine vorteilhafte Weise zur Verfügung stellen kann. Zudem kann dadurch eine Moduleinheit bereitgestellt werden, die zuverlässig im Betrieb ist und die die Sicherheit beim Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen und im Betrieb von Fahrzeugassistenzsystemen erheblich erhöht.
Der Erfindungsgedanke liegt zudem darin, dass die Moduleinheit die UWB-Technologie nutzt, um eine Kommunikation, d. h. Datenaustausch zwischen zwei Geräten, und/oder eine Detektion, d. h Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät, nämlich der Moduleinheit, durchzuführen. Dabei kann die UWB-Antenne für die Kommunikation und für die Detektion eine gemeinsame UWB-Antennen-Einheit oder zwei separate UWB-Antennen-Einheiten aufweisen, sodass die Kommunikation und die Detektion simultan oder sequenziell durchgeführt werden können.
Der Erfindungsgedanke liegt außerdem darin, dass mithilfe der UWB-Sensoreinheit eine hoch aufgelöste Detektion, bspw. zwecks Abstandsmessung, mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern erzielt werden kann, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. Dabei kann die UWB-Sensoreinheit kleinste Bewegungen, wie z. B. Brustkorbbewegungen, also Atmung, Herzschlag, Kopfnicken usw. erfassen, um nicht nur eine Präsenz und/oder Position eines Objekts und/oder einer Person, wie z. B. eines Kindes im Kindersitz oder eines Fahrers am Fahrersitz, sondern auch die Vitalfunktionen der Person hoch aufgelöst (mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern) detektieren.
Eine Detektion, bspw. zwecks Positionsbestimmung, kann eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten umfassen, um die 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von einer oder mehreren UWB-Sensoreinheiten können außerdem komplizierte Bewegungen hochaufgelöst detektiert und analysiert werden.
Im Rahmen der Erfindung kann die UWB-Antenne in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes betrieben werden, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegen kann. Auf diese Weise kann eine Kommunikation und/oder Detektion mithilfe der UWB-Technologie bereitgestellt werden.
Ein Vorteil der Erfindung kann ferner darin liegen, dass die Detektion und die Kommunikation mithilfe einer UWB-Antenne eine begrenzte Reichweite, bspw. von 10 - 50 m, aufweist. Fehlerhafte Betätigungen oder Manipulationen der Moduleinheit können dadurch effektiv vermieden werden. Insbesondere sog. Mann-in-der-Mitte-Attacken können mithilfe der Erfindung nahezu unterbunden werden. Bei der Kommunikation wird die Information, wie die Authentifizierungsinformation, nur über diese begrenzte Reichweite übertragen. Stellt die Moduleinheit fest, dass sich kein Benutzer innerhalb dieser begrenzten Reichweite identifizieren kann, wird der Zugang zum Fahrzeug sicher verweigert. Unberechtigte Verlängerung der Kommunikation können dabei nahezu ausgeschlossen werden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die UWB-Antenne eine, insbesondere nur eine, vorzugsweise eine gemeinsame für die Kommunikation und/oder die Detektion, UWB-Antennen-Einheit aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Kommunikation und/oder die Detektion in Abhängigkeit von einer Ansteuerung durch die Verarbeitungsvorrichtung durchzuführen. Mithilfe nur einer UWB-Antennen-Einheit kann die Kommunikation und die Detektion sequenziell bzw. alternierend durchgeführt werden. Nur eine UWB-Antennen-Einheit kann wiederum eine einfache und kompakte Ausführung aufweisen.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die UWB-Antenne zumindest eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit aufweist, wobei die erste UWB-Antennen-Einheit dazu ausgeführt ist, die Detektion durchzuführen, und wobei die zweite UWB-Antennen-Einheit dazu ausgeführt ist, die Kommunikation durchzuführen. Mithilfe von unterschiedlichen UWB-Antennen-Einheiten können die Kommunikation und die Detektion wahlweise simultan oder sequenziell durchgeführt werden. Mithilfe von unterschiedlichen UWB-Antennen-Einheiten für die Kommunikation und die Detektion können die UWB-Antennen-Einheiten speziell für die Durchführung der Kommunikation oder Detektion ausgelegt werden. Auf diese Weise können die Kommunikation und Detektion mit erhöhter Genauigkeit durchgeführt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die UWB-Antenne mithilfe eines fotolithografischen Verfahrens auf der Leiterplatte hergestellt ist. Auf diese Weise kann die UWB-Antenne in einem gemeinsamen Herstellungsverfahren mit der Leiterplatte hergestellt werden, was die Herstellung der Moduleinheit vereinfachen kann. Auch kann dadurch eine einfach aufgebaute und kompakte Moduleinheit bereitgestellt werden.
Zudem kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die Verarbeitungsvorrichtung und/oder der UWB-Sendeempfänger einen Mikrocontroller aufweisen/aufweist. Auf diese Weise können elektronische Komponenten zum Betreiben und/oder Ansteuern der UWB-Antenne mit einem Speicher bereitgestellt werden, die programmierbar sind, sodass die Moduleinheit an die gewünschten Fahrzeugfunktionen sowie an die Begebenheiten und Witterungsverhältnisse am Einsatzort usw. angepasst werden kann.
Außerdem kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass der UWB-Sendeempfänger mindestens ein erstes UWB-Front-End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit und ein zweites UWB-Front-End-Modul für eine zweite UWB-Antennen-Einheit aufweist. Auf diese Weise können die erste UWB-Antennen-Einheit und die zweite UWB-Antennen-Einheit simultan betrieben werden, um noch Flexibilität und Kundenkomfort beim Bereitstellen von Fahrzeugfunktionen durch die Moduleinheit zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass der UWB-Sendeempfänger als ein gemeinsames UWB-Front-End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit ausgeführt sein kann. Auf diese Weise können die erste UWB-Antennen-Einheit und die zweite UWB-Antennen-Einheit alternierend betrieben werden. Somit können die Kommunikation und Detektion getrennt voneinander durchgeführt werden, um bspw. Überlagerungen zu vereiden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass der UWB-Sendeempfänger eine Schalteinheit aufweist, um eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit zum Durchführen der Kommunikation oder zum Durchführen einer Detektion anzusteuern. Somit kann auf eine einfache Art und Weise zwischen der Kommunikation und Detektion umgeschaltet werden.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Schalteinheit als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt sein kann. Auf diese Weise kann im Betrieb der Moduleinheit hochfrequent zwischen der Kommunikation und Detektion umgeschaltet werden, um schnelle, zuverlässige und komfortable Zurverfügungstellung von Fahrzeugfunktionen zu ermöglichen.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass der UWB-Sendeempfänger derart ausgeführt ist, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne beim Durchführen einer Detektion variabel einstellbar sind/ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Detektion durch die UWB-Antenne an unterschiedliche Umwelteinflüsse, vorzugsweise Feuchtigkeitsverhältnisse, flexibel angepasst werden kann.
Zudem kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass der UWB-Sendeempfänger derart ausgeführt ist, dass Messungen durch die UWB-Antenne beim Durchführen der Detektion mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne, insbesondere mithilfe von Laufzeiten der UWB-Pulse, beim Durchführen der Kommunikation kalibrierbar sind. Dabei können Laufzeiten der Signale zwischen der Moduleinheit und einem Mobilgerät gemessen werden, welches in einem bekannten Abstand zur Moduleinheit positioniert ist. Diese Laufzeiten können dazu genutzt werden, um die Genauigkeit der Detektion durch die UWB-Antenne, bspw. bei einer Abstandsmessung, zu verfeinern und die UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion zu kalibrieren. Vorteilhafterweise kann dadurch die Genauigkeit der Detektion durch die UWB-Antenne erheblich erhöht werden. Das Kalibrieren der UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion kann dabei mithilfe eines Benutzers erfolgen. Vorteilhafterweise ist es aber auch denkbar, dass das Kalibrieren der UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion unabhängig und unbemerkt von einem Benutzer durchgeführt werden kann, bspw. in typischen wiederkehrenden Situationen aufgrund von Benutzergewohnheiten, wenn der Abstand des benutzerseitigen Mobilgeräts zur Moduleinheit bekannt ist.
Außerdem kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass der UWB-Sendeempfänger derart ausgeführt ist, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne variabel einstellbar ist. Somit können Messbereiche zum Durchführen der Detektion auf eine vorteilhafte Weise eingestellt und/oder ausgerichtet werden. Folglich kann die Positionsbestimmung mithilfe der Detektion sehr genau erfolgen. Auch komplizierte Bewegungsmuster können dadurch zuverlässig erkannt werden.
Vorteilhafterweise kann die Moduleinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt sein, die UWB-Antenne zum Durchführen einer Detektion anzusteuern, um:

- eine Präsenz eines Benutzers bzw. einer Person und/oder eines Objekts,
- einen Abstand zu einem Benutzer und/oder einem Objekt,
- eine Position eines Benutzers und/oder eines Objekts,
- eine Annäherung eines Benutzers und/oder eines Objekts,
- eine Aktivierungshandlung durch einen Benutzer,

- eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers und/oder eines Insassen zu erfassen.

Auf diese Weise kann die Moduleinheit auf eine vielfältige Art und Weise eingesetzt werden, um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen bereitzustellen und/oder verschiedene Fahrzeugassistenzsysteme zu unterstützen.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, dass die Moduleinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt sein kann, die UWB-Antenne als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, anzusteuern. Als eine Detektionseinheit ist insbesondere eine der folgenden Detektionseinheiten denkbar:

- Personenerkennungssensor,
- Sitzplatzbelegungssensor,
- Fahrerwechselerkennungssensor,
- Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor,
- Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor,
- Näherungssensor,
- Bewegungssensor,
- Bewegungsmustererkennungssensor, und/oder
- Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung.

Ferner kann die Erfindung vorsehen, dass die Moduleinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt ist, die UWB-Antenne zum Durchführen der Kommunikation, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, anzusteuern, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von einem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Somit kann die Berechtigung des Benutzers verifiziert werden. Dies kann für sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen, wie z. B. Zugangssysteme beim Ver- und/ oder Entriegeln einer Zentralverriegelung, von Vorteil sein. Auch kann somit die Funktionalität von vielen Fahrzeugassistenzsystemen erweitert werden.
Bei dem Mobilgerät kann es sich um ein elektronisches Gerät handeln, welches von dem Benutzer bei sich getragen werden kann. Idealerweise handelt es sich hierbei um einen ID-Geber, der aktiv (durch Knopfdruck) oder passiv (ohne Knopfdruck) ausgestaltet sein kann, um somit ein sogenanntes Aktiv-Keyless-Entry-System oder ein Passiv-Keyless-Entry-System mit der Sicherheitsvorrichtung des Fahrzeuges zu bilden. Auch kann das Mobilgerät als ein Mobilfunktelefon, insbesondere Smartphone, oder Tablet oder Smartwatch ausgestaltet sein, um den gewünschten Datenaustausch mithilfe der Kommunikation mit der Moduleinheit erreichen zu können. Neben der Kommunikation zum Identifizierungsvorgang mit dem entsprechenden Identifizierungscode können auch weitere (auszulösende) Funktionen durch das Mobilgerät am Fahrzeug ausgelöst oder angesteuert werden. So kann z.B. die Beleuchtung innen oder außen beim Fahrzeug oder ein Warnsignal oder dergleichen durch das mobile Gerät angesteuert werden (z.B. auch das Ein- und Ausschalten der Alarmanlage oder Schließen der Fenster, Einschalten der Heizung etc.). Auch ist eine Datenübertragung mithilfe der Kommunikation, von bspw. Navigations-, Musikdaten-, Video-, und/oder Nachrichtendaten etc. zwischen Fahrzeug und dem Mobilgerät realisierbar.
Weiterhin kann die Erfindung vorsehen, dass die Moduleinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt ist, die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion an ein benutzerseitiges Mobilgerät zu übertragen. Auf diese Weise können weitere vorteilhafte Funktionen mithilfe der Moduleinheit und des benutzerseitigen Mobilgeräts bereitgestellt werden, wie. z. B. Fahrerwechselerkennung, Kind-im-Kindersitz-Erkennung usw.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die Verarbeitungsvorrichtung und/oder die Schnittstelle dazu ausgeführt sind/ist, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, und/oder einen, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung berechneten, Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät zu übertragen, und/oder dass die Verarbeitungsvorrichtung und/oder die Schnittstelle dazu ausgeführt sind/ist, die Moduleinheit an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Zugangskontrollsystem, des Fahrzeuges funktional anzuschließen. Auf diese Weise können sog. Aktiv-Keyless-Entry-Systeme oder Passiv-Keyless-Entry-Systeme mit dem Sicherheitssystem des Fahrzeuges gebildet werden.
Vorteilhafterweise kann die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgeführt sein, die Moduleinheit zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen anzusteuern, wie:

- Bewegungs- und/oder Gestikkontrolle, vorzugsweise für eine kontaktlose Betätigung von Klappen, insbesondere Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Türen, Türgriffen und/oder Spiegeln.

Auf diese Weise kann eine komfortable, kontaktlose Betätigung von Klappen ermöglicht werden, die den Benutzer entlasten kann. Der Benutzer braucht dabei vorteilhafterweise keine Betätigungselemente berühren und aktiv betätigen.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, dass die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgeführt sein kann, die Moduleinheit zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen anzusteuern, wie:

- Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Innenraumüberwachung, wie insbesondere:
- - Müdigkeitskontrolle,
- - Insassenerkennung,
- - Sitzplatzbelegungserkennung,
- - Fahrerwechselerkennung,
- - Kind-im-Kindersitz-Erkennung,
- - Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder
- - Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgeführt sein kann, die Moduleinheit zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen anzusteuern, wie:

- Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Außenraumüberwachung, wie insbesondere:
- - Zugangskontrolle,
- - Sicherheitssystem,
- - Einparkhilfe,
- - Rempelassistenz, und/oder
- - Car2Car-Kommunikation, um vorzugsweise eine Sensorfusion durchzuführen.

Somit kann die Moduleinheit auf eine vorteilhafte Weise flexibel im Fahrzeug eingesetzt werden, um verschiedene Fahrzeugfunktionen für eine Innenraumüberwachung und eine Außenraumüberwachung bereitstellen zu können.
Noch weiter kann es vorteilhaft sein, dass die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgeführt sein kann, die Moduleinheit zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen anzusteuern, wie:

- Distanzsteuerung von benutzerseitigen Einrichtungen, insbesondere:
- Garagentore,
- Schließsysteme,
- Geräte,
- vernetzter Geräte, und/oder
- intelligenter Smart-Home-Systeme.

Somit kann die Moduleinheit auf eine vorteilhafte Weise innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs eingesetzt werden, um noch mehr Fahrzeugfunktionen bereitstellen zu können und den Kundenkomfort zu erhöhen.
Ferner kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die Schnittstelle einen Stecker aufweist, um die Moduleinheit elektrisch, elektronisch und/oder datentechnisch an das fahrzeugseitige Steuergerät anzuschließen, wobei insbesondere der Stecker dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit als eine einzeln handhabbare Einheit am oder im Fahrzeug zu befestigen. Auf diese Weise kann die Moduleinheit einfach und bequem am oder im Fahrzeug angeschlossen und vorzugsweise zugleich befestigt werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die Schnittstelle, insbesondere der Stecker, mindestens ein Rastelement aufweist, um die Moduleinheit form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug zu befestigen. Somit kann die Moduleinheit nicht nur einfach und bequem sondern auch reversibel, bspw. zwecks Austausches oder Reparatur, am oder im Fahrzeug befestigt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass die Schnittstelle, insbesondere der Stecker, mindestens ein Führungselement aufweist, um die Moduleinheit bei der Befestigung am oder im Fahrzeug in einer vordefinierten Richtung zu führen. Auf diese Weise kann die Montage der Moduleinheit am oder im Fahrzeug erleichtert werden. Das Führungselement kann zudem dafür sorgen, dass die Moduleinheit in der richtigen Position am oder im Fahrzeug befestigt wird.
Zudem kann die Erfindung bei einer Moduleinheit vorsehen, dass ein Gehäuseelement vorgesehen ist, um die Moduleinheit zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die Moduleinheit von den Umwelteinflüssen geschützt werden. Das Gehäuseelement kann dabei vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt sein, um die UWB-Pulse durchzulassen.
Außerdem ist es denkbar, dass das Gehäuseelement in Form einer Gehäuseschale ausgeführt sein kann, die vorzugsweise nach der Befestigung der Moduleinheit am oder im Fahrzeug über der Moduleinheit befestigt wird, um die Moduleinheit abzudecken und/oder abzudichten. Somit kann eine elegante Lösung bereitgestellt werden, um die Moduleinheit zuerst zu befestigen und danach abzudecken und/oder abzudichten.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Gehäuseelement eine erste Gehäuseschale und eine zweite Gehäuseschale aufweisen kann, um die Moduleinheit vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die Moduleinheit bereits vor der Montage am oder im Fahrzeug als eine vollständig abgeschlossene und/oder abgedichtete Baueinheit bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuseelement mindestens ein Rastelement aufweist, um das Gehäuseelement form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug oder an der Moduleinheit zu befestigen, und/oder dass das Gehäuseelement mindestens ein Führungselement aufweist, um das Gehäuseelement bei der Befestigung am oder im Fahrzeug oder an der Moduleinheit in einer vordefinierten Richtung zu führen. Auf diese Weise kann die Befestigung des Gehäuseelementes zusammen mit der Moduleinheit am oder im Fahrzeug oder des Gehäuseelementes ohne die Moduleinheit an der Moduleinheit, die bereits am Fahrzeug befestigt ist, einfach und bequem sowie reversibel erfolgen.
Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Fahrzeug mit mindestens einer Moduleinheit gelöst, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuges werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit der Moduleinheit beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug gelöst, umfassend folgende Schritte:

- Bereitstellen einer Moduleinheit, insbesondere einer kombinierten, einzeln handhabbaren und/oder zusammenhängenden Moduleinheit, vorzugsweise in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann,
- Betreiben der Moduleinheit in einem ersten Modus als eine Detektionseinheit, insbesondre um:
- - eine Präsenz eines Benutzers und/oder eines Objekts,
- - einen Abstand zu einem Benutzer und/oder einem Objekt,
- - eine Position eines Benutzers und/oder eines Objekts,
- - eine Annäherung eines Benutzers und/oder eines Objekts,
- - eine Aktivierungshandlung durch einen Benutzer,
insbesondere umfassend einen bestimmten Bewegungsablauf durch eine Hand oder einen Fuß eines Benutzers, und/oder
- eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers und/oder eines Insassen zu erfassen,
- Betreiben der Moduleinheit in einem zweiten Modus als eine Kommunikationseinheit, insbesondere um eine Information, vorzugsweise eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, abzufragen.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit der Moduleinheit beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die Moduleinheit simultan in dem ersten Modus und in dem zweiten Modus betrieben wird, oder dass die Moduleinheit alternierend in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus betrieben wird. Je nach gewünschten Spezifikationen der Moduleinheit kann die eine oder die andere Art die Moduleinheit zu betreiben vorteilhaft sein. Bei einem alternierenden Betrieb der Moduleinheit kann sichergestellt werden, dass sich die Kommunikation und Detektion nicht überlagern. Bei einem synchronen Betrieb der Moduleinheit können die Kommunikation und die Detektion parallel erfolgen und die Fahrzeugfunktionen schnell bereitgestellt werden.
Bei einem Verfahren im Rahmen der Erfindung kann die Moduleinheit in dem zweiten Modus dazu benutzt werden, eine Kommunikation, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, durchzuführen, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von einem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Auf diese Weise kann die Berechtigung des Benutzers überprüft werden, die für manche sicherheitsrelevanten Fahrzeugfunktionen erforderliche sein kann.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die Moduleinheit in dem zweiten Modus dazu genutzt wird, um die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion an das benutzerseitige Mobilgerät zu senden. Somit können die Fahrzeugfunktionen auf variable Fahrzeug-to-Client-Systeme erweitert werden, die die Moduleinheit bereitstellen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit einer UWB-Antennen-Einheit,
2 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit mehreren UWB-Antennen-Einheiten,
3 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit mehreren UWB-Antennen-Einheiten,
4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit mehreren Moduleinheiten im Sinne der Erfindung,
5 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit einem Stecker,
6 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit einem Gehäuseelement,
7 eine schematische Darstellung einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung mit zwei Gehäuseschalen,
8 eine beispielhafte Darstellung einer möglichen Fahrzeugfunktion, die mithilfe einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung bereitgestellt werden kann, und
9 eine beispielhafte Darstellung einer weiteren möglichen Fahrzeugfunktion, die mithilfe einer Moduleinheit im Sinne der Erfindung bereitgestellt werden kann.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
Die 1 bis 9 zeigen eine Moduleinheit 100 im Sinne der Erfindung. Wie es aus den Figuren ersichtlich ist, kann die Moduleinheit 100 bautechnisch gesehen als eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit 100 ausgeführt sein. In fiktionaler Hinsicht kann die Moduleinheit 100 in Form einer Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer einzelnen Hardwareeinheit aufgeführt sein. Die Moduleinheit 100 im Sinne der Erfindung ist zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F bei einem Fahrzeug 200 ausgebildet, wobei das Fahrzeug 200 schematisch in der 4 gezeigt ist, und wobei beispielhafte Fahrzeugfunktionen F, die mithilfe der Moduleinheit 100 im Sinne der Erfindung bereitgestellt werden können, wie in den 8 und 9 gezeigt sind.
Die Moduleinheit 100 gemäß den 1 bis 9 weist mindestens eine Leiterplatte 10 auf, auf welcher eine UWB-Antenne 1 angeordnet ist, die zum Durchführen einer Kommunikation K, d. h. eines Datenaustausches zwischen zwei Geräten 100, 300 (vgl. den Doppelpfeil in der 4 sowie in den 8 und 9) und/oder einer Detektion D, d. h. einer Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät, nämlich der Moduleinheit 100 (vgl. den einfachen Pfeil in der 4 und in den 8 und 9), ausgelegt ist. Die Erfindung sieht vor, dass in Abhängigkeit von der Kommunikation K und/oder der Detektion D unterschiedliche Fahrzeugfunktionen F aktiviert werden können.
Ferner ist auf der Leiterplatte 10 der Moduleinheit 100 ein, vorzugsweise elektronischer, UWB-Sendeempfänger 3 angeordnet, der zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne 1 ausgelegt ist, die für die Kommunikation K und/oder die Detektion D spezifisch sind. Der UWB-Sendeempfänger 3 kann in Form eines UWB-Front-End-Moduls aufgebaut sein, welcher für die Erfordernisse der UWB-Kommunikation oder Detektion ausgelegt ist und bspw. auf der Receiver-Seite mindestens einen rauscharmen Verstärker und/oder einen Mischer aufweist.
Zudem ist auf der Leiterplatte 10 der Moduleinheit 100 eine, vorzugsweise elektronische, Verarbeitungsvorrichtung 4 zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers 3 angeordnet, um die Kommunikation K und/oder die Detektion D durch die UWB-Antenne 1 durchzuführen. Die Verarbeitungsvorrichtung 4 kann zur Verarbeitung bspw. einen Mikrocontroller aufweisen.
Außerdem ist auf der Leiterplatte 10 der Moduleinheit 100 eine, vorzugsweise elektronische, Schnittstelle 5 zum Übermitteln mindestens eines Ergebnisses der Kommunikation K und/oder der Detektion D an ein fahrzeugseitiges Steuergerät 201 ausgelegt ist, um die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F in Abhängigkeit von der Kommunikation K und/oder der Detektion D auszulösen. Die Schnittstelle 5 kann eine elektronische Schnittstelle sein, die die Moduleinheit 100 elektrisch, steuerungstechnisch und datentechnisch mit einem Steuergerät 201 des Fahrzeuges 200 verbindet, um z. B. über die Schnittstelle 5 die Ergebnisse der Kommunikation K und/oder der Detektion D an das Steuergerät 201 zu übermitteln und/oder über die Schnittstelle 5 eine Aktivierung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F in Abhängigkeit von der Kommunikation K und/oder der Detektion D zu triggern. Die Schnittstelle 5 wird außerdem in Verbindung mit der 5 beschrieben.
Die elektrischen Signale, die von dem UWB-Sendeempfänger 3 gesendet und/oder empfangen werden und die für die Kommunikation K und/oder die Detektion D spezifisch sind, können durch den UWB-Sendeempfänger 3 und/oder die Verarbeitungsvorrichtung 4 analysiert werden, um eine Information bzw. ein Ergebnis zu erhalten.
Ein Signal kann wenigstens eine Information umfassen, welche über die Detektion D übertragen wird. Eine Information bei der Detektion D kann bspw. sein, ob sich ein Benutzer B und/oder ein Objekt in der Nähe der Moduleinheit 100 befindet, sich bewegt oder sich auf eine besondere Weise bewegt, bspw. einen bestimmten Bewegungsablauf durch eine Hand oder einen Fuß B1 ausführt. In dem Beispiel der 8 wird mithilfe der Moduleinheit 100 bei der Detektion D eine Kickbewegung mit einem Fuß B1 eines Benutzers B erfasst. In dem Beispiel der 9 werden mithilfe der Moduleinheit 100 bei der Detektion D Vitalfunktionen, insbesondere Brustkorbbewegungen, d. h. Atmung, eines Kindes im Kindersitz überwacht. Bei der Detektion D wird der Abstand zum Brustkorb des Kindes mithilfe der Laufzeit der UWB-Impulse erfasst. Bei der Atmung hebt und senkt sich der Brustkorb, wobei die Moduleinheit 100 mit einer hohen Auflösung die Veränderungen des Abstandes zum und somit die Bewegungen des Brustkorbes hochaufgelöst erfassen kann.
Auch kann ein Signal wenigstens eine Information umfassen, welche über die Kommunikation K übertragen wird. Eine Information bei der Kommunikation K kann z. B. eine Authentifizierungsinformation ID über den Benutzer B sein, welcher eine Aktivierungshandlung durchführt, um bspw. eine Heckklappe des Fahrzeuges 200 zu öffnen, wie dies in der 8 angedeutet ist. In dem Beispiel der 9 wird die Authentifizierungsinformation ID einer Mutter/eines Vaters überprüft, die über die Vitalfunktionen des Kindes informiert werden kann.
Zudem kann eine Information bei der Kommunikation K nicht nur die Authentifizierungsinformation ID umfassen, sondern auch Navigationsdaten, Nachrichtendaten, Musikdaten aber auch Betätigungsdaten für eine fahrzeugseitige Vorrichtung, wie. z. B. Heizung, Klimaanlage und dergleichen. Solche Daten können vorzugsweise erst dann übertragen werden, wenn sich der Benutzer B vorher bei der Moduleinheit 100 identifiziert.
Das Signal für die Kommunikation K kann eine definierte Folge kurzer UWB-Impulse umfassen. Die definierte Folge kurzer UWB-Impulse kann mithilfe der Pulsphasenmodulation im Rahmen einer digitalen Funkübertragung erzeugt werden. Die Phasenverschiebung zwischen den UWB-Impulsen symbolisiert die Information, wie z. B. die Authentifizierungsinformation ID.
Wie es die 4 zeigt, kann die Moduleinheit 100 als ein einzelner Knoten bzw. ein Satellit, der als eine einzige zusammenhängende Hardwareeinheit mit allen nötigen Sensorfunktionen, Verarbeitungs- und Ansteuerungskomponenten sowie der Schnittstelle 5 zum fahrzeugseitigen Steuergerät 201 ausgeführt ist, einfach und bequem an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug 200 befestigt werden, um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen F (vgl. die 8 und 9) für ein verschiedene Fahrzeugassistenzsysteme bereitzustellen.
Vorteilhafterweise nutzt die Moduleinheit 100 die UWB-Technologie für die Kommunikation K, d. h. Datenaustausch zwischen zwei Geräten 100, 300, und/oder für die Detektion D, d. h Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät 100. Wie es die 1 bis 3 zeigen, kann die UWB-Antenne 1 für die Kommunikation K und für die Detektion D eine gemeinsame UWB-Antennen-Einheit (vgl. die 1) oder zwei separate UWB-Antennen-Einheiten 1a, 1b (vgl. die 2 und 3) aufweisen. Dabei ist es denkbar, sodass die Kommunikation K und die Detektion D simultan (vgl. die 2) oder sequenziell (vgl. die 1 und 3) durchgeführt werden kann.
Die UWB-Antenne 1 kann in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz bis mehreren MHz betrieben werden, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegen kann. Die UWB-Antenne 1 kann bspw. mithilfe eines fotolithografischen Verfahrens auf der Leiterplatte 10 aufgetragen werden.
Wie es die 2 zeigt, kann der UWB-Sendeempfänger 3 mindestens ein erstes UWB-Front-End-Modul 3a für eine erste UWB-Antennen-Einheit 1a und ein zweites UWB-Front-End-Modul 3b für eine zweite UWB-Antennen-Einheit 1b aufweisen. Somit können die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1b simultan betrieben werden.
Wie es die 3 zeigt, kann der UWB-Sendeempfänger 3 als ein gemeinsames UWB-Front-End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit 1a und eine zweite UWB-Antennen-Einheit 1b ausgeführt sein. Somit können die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1b alternierend betrieben werden. Dabei kann der UWB-Sendeempfänger 3 eine Schalteinheit 2 aufweisen, um die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1b zum Durchführen der Kommunikation K oder zum Durchführen der Detektion D anzusteuern. Die Schalteinheit 2 kann bspw. als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt sein.
Zudem kann bei einer Moduleinheit 100 im Sinne der Erfindung vorteilhaft sein, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne 1 beim Durchführen einer Detektion variabel einstellbar sein können/kann. Vorteilhafterweise ist es zudem denkbar, dass zwischen unterschiedlichen Mittelfrequenzen der UWB-Antenne 1 umgeschaltet werden kann, bspw. mithilfe des UWB-Sendeempfängers 3. Somit kann die Detektion D durch die UWB-Antenne 1 an unterschiedliche Umwelteinflüsse, vorzugsweise Feuchtigkeitsverhältnisse, flexibel angepasst werden.
Außerdem kann bei einer Moduleinheit 100 im Sinne der Erfindung vorteilhaft sein, dass Messungen durch die UWB-Antenne 1 beim Durchführen der Detektion D mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne 1, insbesondere mithilfe von Laufzeiten der UWB-Pulse, beim Durchführen der Kommunikation K kalibriert werden können. Hierzu können bei der Kommunikation K die Laufzeiten der UWB-Impulse zwischen der Moduleinheit 100 und einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 gemessen werden, welches in einem bekannten Abstand zur Moduleinheit 100 positioniert ist. Diese Laufzeiten können dazu genutzt werden, die Genauigkeit der Detektion D durch die UWB-Antenne 1, bspw. bei einer Abstandsmessung, zu verfeinern und die UWB-Antenne 1 zum Durchführen der Detektion D zu kalibrieren.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne 1 variabel eingestellt werden kann, um bspw. die Messbereiche zum Durchführen der Detektion D einzustellen und/oder auszurichten.
Neben den gezeigten Beispielen in den 8 und 9 kann mithilfe der Moduleinheit 100 eine Detektion D durchgeführt werden, um zu detektieren:

- eine Präsenz eines Benutzers B und/oder eines Objekts,
- einen Abstand zu einem Benutzer B und/oder einem Objekt,
- eine Position eines Benutzers B oder und/oder Objekts,
- eine Annäherung eines Benutzers B und/oder eines Objekts,
- eine Aktivierungshandlung durch einen Benutzer B,

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- eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers B und/oder eines Insassen, bspw. eines Kindes im Kindersitz zu erfassen (vgl. die 9).

Auf diese Weise kann die Moduleinheit 100 als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, dienen, wie z. B.:

- Personenerkennungssensor,
- Sitzplatzbelegungssensor,
- Fahrerwechselerkennungssensor,
- Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor (vgl. die 9),
- Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor,
- Näherungssensor (vgl. die 8),
- Bewegungssensor (vgl. die 8 oder 9),
- Bewegungsmustererkennungssensor (vgl. die 8 oder 9), und/oder
- Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung (vgl. die 9).

Wie es in den 8 und 9 angedeutet ist, kann der UWB-Sendeempfänger 3 dazu ausgeführt sein, die UWB-Antenne 1 zum Durchführen der Kommunikation K, bspw. mithilfe einer digitalen Funkübertragung, z. B. mithilfe einer Pulsphasenmodulation, anzusteuern, um eine Information, wie z. B. eine Authentifizierungsinformation ID eines Benutzers B, von einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren.
Weiterhin zeigt die 9, dass der UWB-Sendeempfänger 3 dazu ausgeführt sein kann, die Ergebnisse der Kommunikation K und/oder der Detektion D an ein benutzerseitiges Mobilgerät 300 zu übertragen.
Die Verarbeitungsvorrichtung 4 und/oder die Schnittstelle 5 können wiederum dazu ausgeführt sein, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation ID des Benutzers B, und/oder einen, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung 4 berechneten, Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät 201 zu übertragen (vgl. die 1 bis 3). Vorteilhafterweise können dabei die Verarbeitungsvorrichtung 4 und/oder die Schnittstelle 5 dazu ausgeführt sein, die Moduleinheit 100 an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Zugangskontrollsystem, des Fahrzeuges 200 funktional anzuschließen, um bspw. ein sog. Aktiv-Keyless-Entry-System oder ein Passiv-Keyless-Entry-System mit dem Sicherheitssystem des Fahrzeuges 200 zu bilden.
Wie es die 8 beispielhaft zeigt, kann die Moduleinheit 100 zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen F dienen, wie:

Im Allgemeinen ist es denkbar, dass die Moduleinheit 100 für eine Innenraumüberwachung verwendet werden kann, bspw. für mindestens eines der folgenden Fahrzeugassistenzsysteme:

- Müdigkeitskontrolle,
- Insassenerkennung,
- Sitzplatzbelegungserkennung,
- Fahrerwechselerkennung,
- Kind-im-Kindersitz-Erkennung,
- Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder
- Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.

Zudem ist es denkbar, dass die Moduleinheit 100 für eine Außenraumüberwachung verwendet werden kann, bspw. für mindestens eines der folgenden Fahrzeugassistenzsysteme:

- Zugangskontrolle,
- Sicherheitssystem,
- Einparkhilfe,
- Rempelassistenz, und/oder
- Car2Car-Kommunikation, um vorzugsweise eine Sensorfusion durchzuführen.

Weitere denkbare Verwendungsmöglichkeiten der Moduleinheit 100 können bspw. für mindestens eines der folgenden Fahrzeugassistenzsysteme sein:

Wie es die 5 sowie die 6 und 7 zeigen, kann die (insbesondere elektronische) Schnittstelle 5 einen (insbesondere mechanischen) Stecker 5a aufweisen, um die Moduleinheit 100 an das fahrzeugseitige Steuergerät 201 mechanisch, elektrisch und datentechnisch anzuschließen.
Wie es die 5 bis 7 andeuten, kann der Stecker 5a dazu ausgeführt sein, die Moduleinheit 100 als eine einzeln handhabbare Einheit am oder im Fahrzeug 200 zu befestigen. Hierzu kann der Stecker 5a ein Rastelement 101 aufweisen, um die Moduleinheit 100 form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug 200 zu befestigen. Zudem kann der Stecker 5a mindestens ein Führungselement 102 aufweisen, um die Moduleinheit 100 bei der Befestigung am oder im Fahrzeug 200 in einer vordefinierten Richtung zu führen und die Befestigung der Moduleinheit 100 zu erleichtern.
Wie es die 6 und 7 andeuten, kann bei einer Moduleinheit 100 ein Gehäuseelement 20 vorgesehen sein, um die Moduleinheit 100 zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten.
Wie es die 6 andeutet, kann das Gehäuseelement 20 in Form einer Gehäuseschale ausgeführt sein, die vorzugsweise nach der Befestigung der Moduleinheit 100 am oder im Fahrzeug 20 über der Moduleinheit 100 befestigt werden kann, um die Moduleinheit 100 abzudecken und/oder abzudichten.
Wie es die 7 andeutet, kann das Gehäuseelement 20 eine erste Gehäuseschale 21 und eine zweite Gehäuseschale 22 aufweisen, um die Moduleinheit 100 vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die Moduleinheit 100 bereits vor der Montage am oder im Fahrzeug 200 als eine vollständig abgeschlossene und/oder abgedichtete Baueinheit bereitgestellt werden.
Ebenfalls ist es möglich, dass das Gehäuseelement 20 als ein einteiliges, bspw. hüllenartiges und/oder becherartiges, Gehäuseelement, z. B. mit einem Deckel ausgeführt sein kann, um die Moduleinheit 100 vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten.
Weiterhin ist es dabei denkbar, dass die Moduleinheit 100 innerhalb des Gehäuseelementes 20 mit einer Vergussmasse umspritzt werden kann.
Wie es die 6 und 7 zudem zeigen, kann am Gehäuseelement 20 mindestens ein Rastelement 23 vorgesehen sein, um das Gehäuseelement 20 form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug 200 (vgl. die 7) oder an der Moduleinheit 100 (vgl. die 6) zu befestigen. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Gehäuseelement 20 mindestens ein Führungselement 24 aufweisen kann, um das Gehäuseelement 20 bei der Befestigung am oder im Fahrzeug 200 oder an der Moduleinheit 100 in einer vordefinierten Richtung zu führen.
Im Beispiel der 6 kann das Gehäuseelement 20 mithilfe des Führungselementes 24 einfach an einer korrespondierenden Führung der Moduleinheit 100 aufgeschoben werden. Im Beispiel der 7 kann das Gehäuseelement 20 mit der darin aufgenommenen Moduleinheit 100 mithilfe des Führungselementes 24 an einer korrespondierenden Führung am oder im Fahrzeug 200 aufgeschoben werden.
Ein Fahrzeug 200 mit mindestens einer Moduleinheit 100, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar, wie es die 4, 8 und 9 verdeutlichen.
Auch ein Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F bei einem Fahrzeug 200 stellt einen Aspekt der Erfindung dar, umfassend folgende Schritte:

- Bereitstellen einer Moduleinheit 100, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann,
- Betreiben der Moduleinheit 100 in einem ersten Modus I als eine Detektionseinheit,
- Betreiben der Moduleinheit 100 in einem zweiten Modus II als eine Kommunikationseinheit.

Wie oben bereits beschrieben, kann die Moduleinheit 100 simultan in dem ersten Modus I und in dem zweiten Modus II betrieben werden (vgl. die 2). Alternativ ist es denkbar, dass die Moduleinheit 100 alternierend in dem ersten Modus I oder in dem zweiten Modus II betrieben werden kann (vgl. die 1 und 3).
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

100: Moduleinheit
101: Rastelement
102: Führungselement
10: Leiterplatte
1: UWB-Antenne
1a: erste UWB-Antennen-Einheit
1b: zweite UWB-Antennen-Einheit
2: Schalteinheit
3: UWB-Sendeempfänger
3a: erstes UWB-Front-End-Modul
3b: zweites UWB-Front-End-Modul
4: Verarbeitungsvorrichtung
5: Schnittstelle
5a: Stecker
20: Gehäuseelement
21: erste Gehäuseschale
22: zweite Gehäuseschale
23: Rastelement
24: Führungselement
200: Fahrzeug
201: Steuergerät
300: Mobilgerät
B: Benutzer
B1: Fuß
D: Detektion
F: Fahrzeugfunktion
K: Kommunikation
ID: Authentifizierungsinformation
I: erster Modus
II: zweiter Modus

Claims

Moduleinheit (100), insbesondere eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende Moduleinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) bei einem Fahrzeug (200), aufweisend: mindestens eine Leiterplatte (10), auf welcher folgende Elemente angeordnet sind: eine UWB-Antenne (1) zum Durchführen einer Kommunikation (K) und/oder einer Detektion (D), wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) unterschiedliche Fahrzeugfunktionen (F) aktivierbar sind, ein UWB-Sendeempfänger (3) zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne (1), die für die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) spezifisch sind, eine Verarbeitungsvorrichtung (4) zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers (3), um die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) durch die UWB-Antenne (1) durchzuführen, und eine Schnittstelle (5) zum Übermitteln mindestens eines Ergebnisses der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201), um die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) auszulösen.
Moduleinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes betreibbar ist, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegt.
Moduleinheit (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) eine, insbesondere nur eine, vorzugsweise eine gemeinsame für die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D), UWB-Antennen- Einheit aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) in Abhängigkeit von einer Ansteuerung durch die Verarbeitungsvorrichtung (4) durchzuführen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) zumindest eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) aufweist, wobei die erste UWB-Antennen-Einheit (1a) dazu ausgeführt ist, die Detektion (D) durchzuführen, und wobei die zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) dazu ausgeführt ist, die Kommunikation (K) durchzuführen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) mithilfe eines fotolithografischen Verfahrens auf der Leiterplatte (10) hergestellt ist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) und/oder der UWB-Sendeempfänger (3) einen Mikrocontroller aufweisen/aufweist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) mindestens ein erstes UWB-Front-End-Modul (3a) für eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und ein zweites UWB-Front-End-Modul (3b) für eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) aufweist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) als ein gemeinsames UWB-Front-End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) ausgeführt ist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) eine Schalteinheit (2) aufweist, um eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) zum Durchführen einer Kommunikation (K) oder zum Durchführen einer Detektion (D) anzusteuern, wobei insbesondere die Schalteinheit (2) als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt ist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) derart ausgeführt ist, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne beim Durchführen einer Detektion (D) variabel einstellbar sind/ist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) derart ausgeführt ist, dass Messungen durch die UWB-Antenne (1) beim Durchführen der Detektion (D) mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne (1), insbesondere von Laufzeiten der UWB-Pulse, beim Durchführen der Kommunikation (K) kalibrierbar sind.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) derart ausgeführt ist, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne (1) variabel einstellbar ist.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), dazu ausgeführt ist, die UWB-Antenne (1) zum Durchführen einer Detektion (D) anzusteuern, um: - eine Präsenz eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - einen Abstand zu einem Benutzer (B) und/oder einem Objekt, - eine Position eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - eine Annäherung eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - eine Aktivierungshandlung durch einen Benutzer (B), insbesondere umfassend einen bestimmten Bewegungsablauf durch eine Hand oder einen Fuß (B1) eines Benutzers (B), und/oder - eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers (B) und/oder eines Insassen zu erfassen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), dazu ausgeführt ist, die UWB-Antenne (1) als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, anzusteuern, insbesondere als eine der folgenden Detektionseinheiten: - Personenerkennungssensor, - Sitzplatzbelegungssensor, - Fahrerwechselerkennungssensor, - Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor, - Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor, - Näherungssensor, - Bewegungssensor, - Bewegungsmustererkennungssensor, und/oder - Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der UWB-Sendeempfänger (3) dazu ausgeführt ist, die UWB-Antenne (1) zum Durchführen einer Kommunikation (K), insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, anzusteuern, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers (B), von einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren, und/oder dass der UWB-Sendeempfänger (3) dazu ausgeführt ist, die Ergebnisse der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) an ein benutzerseitiges Mobilgerät (300) zu übertragen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) und/oder die Schnittstelle (5) dazu ausgeführt sind/ist, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers (B), und/oder einen, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung (4) berechneten, Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät (201) zu übertragen, und/oder dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) und/oder die Schnittstelle (5) dazu ausgeführt sind/ist, die Moduleinheit (100) an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Zugangskontrollsystem, des Fahrzeuges (200) funktional anzuschließen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit (100) zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen (F) anzusteuern, wie: - Bewegungs- und/oder Gestikkontrolle, vorzugsweise für eine kontaktlose Betätigung von Klappen, insbesondere Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Türen, Türgriffen und/oder Spiegeln.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit (100) zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen (F) anzusteuern, wie: - Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Innenraumüberwachung, wie insbesondere: - Müdigkeitskontrolle, - Insassenerkennung, - Sitzplatzbelegungserkennung, - Fahrerwechselerkennung, - Kind-im-Kindersitz-Erkennung, - Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder - Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit (100) zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen (F) anzusteuern, wie: - Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Außenraumüberwachung, wie insbesondere: - Zugangskontrolle, - Sicherheitssystem, - Einparkhilfe, - Rempelassistenz, und/oder - Car2Car-Kommunikation, um vorzugsweise eine Sensorfusion durchzuführen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit (100) zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen (F) anzusteuern, wie: - Distanzsteuerung von benutzerseitigen Einrichtungen, insbesondere: - Garagentore, - Schließsysteme, - Geräte, - vernetzter Geräte, und/oder - intelligenter Smart-Home-Systeme.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (5) einen Stecker (5a) aufweist, um die Moduleinheit (100) elektrisch, steuerungstechnisch und/oder datentechnisch an das fahrzeugseitige Steuergerät (201) anzuschließen, wobei insbesondere der Stecker dazu ausgeführt ist, die Moduleinheit (100) als eine einzeln handhabbare Einheit am oder im Fahrzeug (200) zu befestigen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (5), insbesondere der Stecker (5a), mindestens ein Rastelement (101) aufweist, um die Moduleinheit (100) form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug (200) zu befestigen, und/oder dass die Schnittstelle (5), insbesondere der Stecker (5a), mindestens ein Führungselement (102) aufweist, um die Moduleinheit (100) bei der Befestigung am oder im Fahrzeug (200) in einer vordefinierten Richtung zu führen.
Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseelement (20) vorgesehen ist, um die Moduleinheit (100) zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten, wobei insbesondere das Gehäuseelement (20) in Form einer Gehäuseschale ausgeführt ist, die vorzugsweise nach der Befestigung der Moduleinheit (100) am oder im Fahrzeug (200) über der Moduleinheit (100) befestigt wird, um die Moduleinheit (100) abzudecken und/oder abzudichten, oder wobei das Gehäuseelement (20) eine erste Gehäuseschale (21) und eine zweite Gehäuseschale (22) aufweist, um die Moduleinheit (100) vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten.
Moduleinheit (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (20) mindestens ein Rastelement (23) aufweist, um das Gehäuseelement (20) form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug (200) oder an der Moduleinheit (100) zu befestigen, und/oder dass das Gehäuseelement (20) mindestens ein Führungselement (24) aufweist, um das Gehäuseelement (20) bei der Befestigung am oder im Fahrzeug (200) oder an der Moduleinheit (100) in einer vordefinierten Richtung zu führen.
Fahrzeug (200) mit mindestens einer Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) bei einem Fahrzeug (200), umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen einer Moduleinheit (100), insbesondere einer kombinierten, einzeln handhabbaren und/oder zusammenhängenden Moduleinheit, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - Betreiben der Moduleinheit (100) in einem ersten Modus (I) als eine Detektionseinheit, - Betreiben der Moduleinheit (100) in einem zweiten Modus (II) als eine Kommunikationseinheit.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheit (100) simultan in dem ersten Modus (I) und in dem zweiten Modus (II) betrieben wird, oder dass die Moduleinheit (100) alternierend in dem ersten Modus (I) oder in dem zweiten Modus (II) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheit (100) in dem ersten Modus (I) dazu benutzt wird, die Detektion (D), insbesondere mithilfe einer Laufzeitmessung von UWB-Impulsen, durchzuführen, um: - eine Präsenz eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - einen Abstand zu einem Benutzer (B) und/oder einem Objekt, - eine Position eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - eine Annäherung eines Benutzers (B) und/oder eines Objekts, - eine Aktivierungshandlung durch einen Benutzer (B), insbesondere umfassend einen bestimmten Bewegungsablauf durch eine Hand oder einen Fuß (B1) eines Benutzers (B), und/oder - eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers (B) und/oder eines Insassen zu erfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheit (100) in dem zweiten Modus (II) dazu benutzt wird, eine Kommunikation (K), insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, durchzuführen, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers (B), von einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren, und/oder dass die Moduleinheit (100) in dem zweiten Modus (II) dazu genutzt wird, um die Ergebnisse der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) an ein benutzerseitiges Mobilgerät (300) zu senden.