DE102022109694A1 - System and method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle and a vehicle key - Google Patents

System and method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle and a vehicle key Download PDF

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Jörg Fischer
Bernd Bär
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) mit zumindest einem ersten Transceiver (11) sowie einem Steuergerät (12) und einem Fahrzeugschlüssel (2) mit zumindest einem zweiten Transceiver (21) sowie insbesondere einem Energiespeicher (22), welches zunächst ein Aufbauen einer einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein erstes Kommunikationsverfahren (3) mittels des ersten Transceivers (11) und des zweiten Transceivers (21) und anschließend eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das erste Kommunikationsverfahren (3) in einem vorbestimmten ersten Verbindungsintervall (31) umfasst. Daraufhin erfolgt ein Aufbauen einer weiteren einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein zweites Kommunikationsverfahren (4) mittels des ersten Transceivers (11) und des zweiten Transceivers (21). Danach erfolgt eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das zweite Kommunikationsverfahren (4) in einem vorbestimmten zweiten Verbindungsintervall (41), dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das erste Kommunikationsverfahren (3) und das zweite Kommunikationsverfahren (4) sequentiell/sukzedan ausgeführt wird.Ferner umfasst die Erfindung ein System (10) zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) mit zumindest einem ersten Transceiver (11) sowie einem Steuergerät (12) und einem Fahrzeugschlüssel (2) mit zumindest einem zweiten Transceiver (21) sowie einem Energiespeicher (22).The invention relates to a method for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle (1) with at least one first transceiver (11) and a control device (12) and a vehicle key (2) with at least one second transceiver (21) and in particular an energy storage device (22), which first establishes a wireless connection enabling data exchange by a first communication method (3) using the first transceiver (11) and the second transceiver (21) and then a communication between the first transceiver (11) and the second transceiver (21) by the first communication method (3) in a predetermined first connection interval (31). A further wireless connection enabling data exchange is then established using a second communication method (4) using the first transceiver (11) and the second transceiver (21). Communication then takes place between the first transceiver (11) and the second transceiver (21) by the second communication method (4) in a predetermined second connection interval (41), characterized in that the communication between the first transceiver (11) and the second Transceiver (21) is carried out sequentially/successively by the first communication method (3) and the second communication method (4).The invention further comprises a system (10) for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle (1) with at least a first Transceiver (11) and a control device (12) and a vehicle key (2) with at least a second transceiver (21) and an energy storage (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und/oder zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug mit zumindest einem ersten Transceiver sowie einem Steuergerät und einem Fahrzeugschlüssel mit zumindest einem zweiten Transceiver sowie insbesondere einem Energiespeicher.The invention relates to a system and a method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle with at least a first transceiver and a control device and a vehicle key with at least a second transceiver and in particular an energy storage device.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Systemen und Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel bekannt.A large number of systems and methods for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle and a vehicle key are known from the prior art.

In der CN 213 565 803 U ist beispielsweise eine Fahrzeugbegrüßungsvorrichtung, die Bluetooth- und UWB (Ultra Wideband)-Technologien einsetzt. Die Fahrzeugbegrüßungsvorrichtung umfasst eine Schlüsselseite und eine Fahrzeugseite, die Schlüsselseite ist mit einem ersten Bluetooth-Modul und einem ersten UWB-Modul versehen, und das erste Bluetooth-Modul ist mit dem ersten UWB-Modul verbunden. Darüber hinaus umfasst die Fahrzeugseite mit einem ECU-Modul, einem Hauptmodul und mindestens einem dritten UWB-Modul. Das dritte UWB-Modul und das Hauptmodul stehen in einer Kommunikationsverbindung, und das Hauptmodul und das ECU-Modul stehen in einer Kommunikationsverbindung. Gemäß dem digitalen Schlüsselsystem für Kraftfahrzeuge, das die Bluetooth- und UWB-Technologie verwendet, wird die Eigenschaft des geringen Stromverbrauchs von Bluetooth genutzt, das Bluetooth-Modul in einem Kraftfahrzeug führt eine Abfrage für einen längeren Zeitraum durch, und wenn eine Annäherung eines Benutzers erkannt wird, eine genaue UWB-Positionierung gestartet. Auf diese Weise soll der hohe Stromverbrauch der traditionellen Niederfrequenzabfrage reduziert werdenIn the CN 213 565 803 U is, for example, a vehicle greeting device that uses Bluetooth and UWB (Ultra Wideband) technologies. The vehicle welcoming device includes a key side and a vehicle side, the key side is provided with a first Bluetooth module and a first UWB module, and the first Bluetooth module is connected to the first UWB module. In addition, the vehicle side includes an ECU module, a main module and at least a third UWB module. The third UWB module and the main module are in a communication connection, and the main module and the ECU module are in a communication connection. According to the automobile digital key system using Bluetooth and UWB technology, taking advantage of the low power consumption characteristic of Bluetooth, the Bluetooth module in an automobile performs polling for a longer period of time, and when an approach of a user is detected is started, precise UWB positioning is started. This is intended to reduce the high power consumption of traditional low-frequency interrogation

Die Druckschrift DE 10 2017 103 201 A1 offenbart ein Verfahren für ein Sicherheitssystem eines Fahrzeuges für eine schlüssellose und/oder Passive-Keyless-Entry- und/oder Keyless-Go-Aktivierung mindestens einer Sicherheitsfunktion des schlüssellosen und/oder Passive-Keyless-Entry- und/oder Keyless-Go-Sicherheitssystems des Fahrzeuges. Dabei erfolgt insbesondere ein Überwachen einer Annäherung eines mobilen Identifikationsgebers an das Fahrzeug, ein Initiieren zumindest einer (z.B. ersten und/oder zweiten) Abstandsermittlung, insbesondere dann, wenn die Annäherung detektiert wird, ein Durchführen der Abstandsermittlung, wobei zumindest eine Abstandsinformation über einen Abstand (z.B. Entfernung) des Identifikationsgebers zum Fahrzeug dadurch bestimmt wird, dass zumindest eine Kommunikation, insbesondere Funk-Kommunikation, zwischen einer Sende-Empfangsvorrichtung des Identifikationsgebers und einer Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeuges ausgewertet wird, und ein Auswerten der Abstandsinformation durch eine Verarbeitungsvorrichtung des Fahrzeuges, wodurch eine Lokalisierung des Identifikationsgebers relativ zu mindestens einer (z.B. ersten und/oder zweiten) Sicherheitszone erfolgt. Ferner wird eine Sicherheitsinformation für das Sicherheitssystem in Abhängigkeit von der Lokalisierung bestimmt. Mit anderen Worten wird eine Abstandsermittlung und/oder die Lokalisierung genutzt, um die Sicherheit bei der Authentifizierung zu erhöhen. Insbesondere wird hierbei zumindest eine Kommunikation genutzt, wobei z.B. auch eine erste und eine zweite Kommunikation über jeweils unterschiedliche Kommunikationsarten unterstützend eingesetzt werden, und bspw. jeweils in Abhängigkeit von einer ersten und zweiten Sicherheitszone aktiviert werden. Bevorzugt erfolgt bei der Abstandsermittlung und/oder bei der Lokalisierung die Ermittlung des Abstands als eine Ermittlung einer konkreten Entfernung, z.B. durch eine Laufzeitanalyse eines Kommunikationssignals der Kommunikation und/oder auf Grundlage von Eigenschaften des Kommunikationssignals, welche sich in Abhängigkeit von der Entfernung verändern. Vorzugsweise wird die erste Kommunikation mittels eines breitbandigen Kommunikationsverfahrens, insbesondere Ultrabreitband (UWB), durchgeführt und bevorzugt wird die zweite Kommunikation mittels einer LF- und/oder Bluetooth-, insbesondere Bluetooth Low Energy, und/oder HF-Kommunikation durchgeführt.The publication DE 10 2017 103 201 A1 discloses a method for a security system of a vehicle for keyless and/or passive keyless entry and/or keyless go activation of at least one security function of the keyless and/or passive keyless entry and/or keyless go security system of the vehicle. In particular, an approach of a mobile identification transmitter to the vehicle is monitored, at least one (e.g. first and/or second) distance determination is initiated, in particular when the approach is detected, and the distance determination is carried out, with at least one distance information about a distance ( e.g. distance) of the identification transmitter to the vehicle is determined by evaluating at least one communication, in particular radio communication, between a transceiver device of the identification transmitter and a communication device of the vehicle, and evaluating the distance information by a processing device of the vehicle, thereby localization of the identification transmitter takes place relative to at least one (eg first and/or second) security zone. Furthermore, security information for the security system is determined depending on the localization. In other words, distance determination and/or localization is used to increase security during authentication. In particular, at least one communication is used here, with, for example, a first and a second communication being used to support each other via different types of communication, and, for example, each being activated depending on a first and second security zone. When determining the distance and/or during localization, the distance is preferably determined as a determination of a specific distance, for example by a transit time analysis of a communication signal of the communication and/or based on properties of the communication signal, which change depending on the distance. The first communication is preferably carried out using a broadband communication method, in particular ultra-wideband (UWB), and the second communication is preferably carried out using LF and/or Bluetooth, in particular Bluetooth Low Energy, and/or HF communication.

Ferner betrifft die DE102020114403A1 ein Verfahren für eine Aktivierung mindestens einer Sicherheitsfunktion eines Sicherheitssystems eines Fahrzeuges und offenbart ein Zugangskontrollsystem mit einem zwischen einem Schließzustand und einem Offenzustand verstellbarem Zugangselement, wie beispielsweise eine Tür. Das Zugangskontrollsystem weist eine Erfassungsvorrichtung auf, welche ausgebildet ist, wenigstens eine Position eines tragbaren Schlüsselelements relativ zu der Erfassungsvorrichtung mittels Funk zu erfassen. Zudem weist das Zugangskontrollsystem eine Verstellvorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, das Zugangselement zwischen seinen jeweiligen Zuständen in Abhängigkeit von der erfassten Position des Schlüsselelements zu verstellen. Die Erfassungsvorrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die Position des Schlüsselelements auf Basis einer Kombination eines Bluetooth-Funksignals und eines UWB-Funksignals zu erfassen.Furthermore, this concerns DE102020114403A1 a method for activating at least one security function of a security system of a vehicle and discloses an access control system with an access element, such as a door, that can be adjusted between a closed state and an open state. The access control system has a detection device which is designed to detect at least one position of a portable key element relative to the detection device by radio. In addition, the access control system has an adjustment device which is designed to adjust the access element between its respective states depending on the detected position of the key element. The detection device is further designed to detect the position of the key element based on a combination of a Bluetooth radio signal and a UWB radio signal.

Darüber hinaus ist in der Druckschrift CN 212 890 239 U ein fahrzeugmontiertes schlüsselloses Zugangs- und Startsystem, das auf Bluetooth 5.0 und UWB basiert, offenbart. Das System umfasst ein tragbares Gerät mit Bluetooth- und UWB-Funktionen, ein Basisstationsmodul mit UWB-Funktionen und ein Hauptbasisstationsmodul mit Bluetooth- und UWB-Funktionen. Gemäß der Druckschrift werden dabei die UWB-Positionierung und die Identitätsauthentifizierung auf dem tragbaren Gerät über das HauptBasisstationsmodul und das Basisstationsmodul durchgeführt, so dass schlüssellose Zugangs- und Fahrzeugstartfunktionen realisiert werden können, bei welchen die Positionierungspräzision hoch und der Gesamtstromverbrauch des Systems niedrig ist.In addition, it is in print CN 212 890 239 U a vehicle-mounted keyless entry and start system based on Bluetooth 5.0 and UWB. The system includes a portable device with Bluetooth and UWB functions, a base station module with UWB functions and a main base station module with Bluetooth and UWB features. According to the document, the UWB positioning and identity authentication on the portable device are carried out via the main base station module and the base station module, so that keyless entry and vehicle starting functions can be realized in which the positioning precision is high and the overall power consumption of the system is low.

Nachteilig am vorstehenden Stand der Technik ist jedoch das Auftreten von Energiespitzen und aufgrund des daraus resultierenden Gesamtstromverbrauchs treten Spannungseinbrüche auf, so dass der BLE-Schlüssel nicht mehr funktionieren kann. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch bei einer BLE- und einer UWB-Kommunikation im allgemeinen höher als bei klassischen Kommunikationsformen, wie beispielsweise einer LF- oder einer HF-Kommunikation.However, the disadvantage of the above prior art is the occurrence of energy peaks and, due to the resulting total power consumption, voltage drops occur, so that the BLE key can no longer function. In addition, the power consumption for BLE and UWB communication is generally higher than for classic forms of communication such as LF or HF communication.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel bereitzustellen, bei welchem Energieverbrauchsspitzen reduziert sind oder vermieden werden. It is therefore the object of the present invention to provide a system and a method for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle and a vehicle key, in which energy consumption peaks are reduced or avoided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This task is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und/oder zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug mit zumindest einem ersten Transceiver sowie einem Steuergerät und einem Fahrzeugschlüssel mit zumindest einem zweiten Transceiver sowie einem Energiespeicher vorgeschlagen, welches zunächst ein Aufbauen einer einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein erstes Kommunikationsverfahren mittels des ersten Transceivers und des zweiten Transceivers und anschließend eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver und dem zweiten Transceiver durch das erste Kommunikationsverfahren in einem vorbestimmten ersten Verbindungsintervall umfasst. Daraufhin erfolgt ein Aufbauen einer weiteren einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein zweites Kommunikationsverfahren mittels des ersten Transceivers und des zweiten Transceivers. Danach erfolgt eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver und dem zweiten Transceiver durch das zweite Kommunikationsverfahren in einem vorbestimmten zweiten Verbindungsintervall. Ferner wird die Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver und dem zweiten Transceiver durch das erste Kommunikationsverfahren und das zweite Kommunikationsverfahren sequentiell/sukzedan ausgeführt wird.According to the invention, a method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle with at least a first transceiver and a control device and a vehicle key with at least a second transceiver and an energy storage device is proposed, which first involves setting up a wireless connection enabling data exchange by a first Communication method by means of the first transceiver and the second transceiver and then communication between the first transceiver and the second transceiver by the first communication method in a predetermined first connection interval. A further wireless connection enabling data exchange is then established using a second communication method using the first transceiver and the second transceiver. Communication then takes place between the first transceiver and the second transceiver using the second communication method in a predetermined second connection interval. Further, the communication between the first transceiver and the second transceiver is carried out sequentially/successively by the first communication method and the second communication method.

Vorteilhaft daran ist, dass unterschiedliche energierverbrauchende Kommunikationsverfahren nicht mehr parallel ausgeführt werden, sondern sequentiell/sukzedan. Auf diese Weise wird der Stromspitzenbedarf deutlich gesenkt.The advantage of this is that different energy-consuming communication methods are no longer carried out in parallel, but sequentially/successively. In this way, peak electricity demand is significantly reduced.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind der erste und der zweite Transceiver jeweils ein BLE-Transceiver und ein UWB-Transceiver. Dabei wird beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren eine BLE-Verbindung aufgebaut und eine BLE-Kommunikation ausgeführt. Außerdem wird beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das zweite Kommunikationsverfahren eine UWB-Verbindung aufgebaut und eine UWB-Kommunikation ausgeführt wird. Diese Kommunikationsverfahren sind besonders für einen drahtlosen Verbindungsaufbau und eine drahtlose Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel geeignet.In an advantageous embodiment variant, the first and second transceivers are each a BLE transceiver and a UWB transceiver. When establishing the connection and communicating through the first communication method, a BLE connection is established and BLE communication is carried out. In addition, when establishing the connection and communicating through the second communication method, a UWB connection is established and UWB communication is carried out. These communication methods are particularly suitable for establishing a wireless connection and wireless communication between a vehicle and a vehicle key.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verschiebt beim Ausführen der BLE-Kommunikation das Fahrzeug mittels des Steuergeräts einen Ankerpunkt der BLE-Kommunikation. Dabei wird das vorbestimmte erste Verbindungsintervall vergrößert. Dabei ist günstig, dass das Verbindungsintervall der BLE-Kommunikation derart aufgeweitet wird, dass eine Verbindung eines anderen Kommunikationsverfahrens zeitlich innerhalb des ersten Verbindungsintervalls durchführbar ist.In a preferred embodiment of the invention, when executing BLE communication, the vehicle moves an anchor point of the BLE communication using the control device. The predetermined first connection interval is increased. It is advantageous that the connection interval of the BLE communication is expanded in such a way that a connection of another communication method can be carried out within the first connection interval.

Ferner ist eine Ausführung günstig, bei der das erste Verbindungsintervall derart vergrößert wird, dass genau eine UWB-Kommunikation durchführbar ist. Dadurch ist das Verfahren hinsichtlich des jeweiligen Verbindungsintervalls zeitlich optimiert.Furthermore, an embodiment is favorable in which the first connection interval is increased in such a way that exactly one UWB communication can be carried out. As a result, the method is optimized in terms of time with regard to the respective connection interval.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuergerät bei der UWB-Kommunikation ein Senden von UWB-Botschaften mittels des zweiten Transceivers und ein Empfangen von UWB-Botschaften mittels des ersten Transceivers regelt. Auf diese Weise wird ein Stromverbrauch des Fahrzeugschlüssels optimiert.In one embodiment of the invention, it is provided that during UWB communication the control device regulates the sending of UWB messages using the second transceiver and the receiving of UWB messages using the first transceiver. In this way, power consumption of the vehicle key is optimized.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist in dem Steuergerät ein Grenzwert für die BLE-Kommunikation hinterlegt und bei einem Überschreiten des Grenzwerts wird die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt. Weiter vorteilhaft ist es, wenn bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren und durch das zweite Kommunikationsverfahren eine Lokalisierung/ein Ranging durchgeführt wird. Bei dem erfindungsgemäße Verfahren ist in einer Ausführungsvariante der Grenzwert für die BLE-Kommunikation eine vorbestimmte Entfernung des Fahrzeugschlüssels von dem Fahrzeug und ein Ergebnis der Lokalisierung/des Rangings durch das erste Kommunikationsverfahren wird mit dem Grenzwert verglichen und bei einem Überschreiten des Grenzwerts wird die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt. Dadurch wird ein Stromverbrauch des Fahrzeugschlüssels weiter optimiert, da eine UWB-Kommunikation ausschließlich stattfindet, sofern der Fahrzeugschlüssel sich in der Nähe des Fahrzeugs, welche durch den vorbestimmten Grenzwert definiert ist, befindet.In a further advantageous variant, a limit value for BLE communication is stored in the control device and if the limit value is exceeded, UWB communication is established and executed. It is further advantageous if localization/ranging is carried out during communication using the first communication method and the second communication method. In the method according to the invention, in one embodiment variant, the limit value for BLE communication is a predetermined distance of the vehicle key from the vehicle and a The result of the localization/ranging by the first communication method is compared with the limit value and if the limit value is exceeded, UWB communication is established and executed. This further optimizes power consumption of the vehicle key, since UWB communication only takes place when the vehicle key is in the vicinity of the vehicle, which is defined by the predetermined limit value.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren und durch das zweite Kommunikationsverfahren das Fahrzeug entriegelt und/oder verriegelt wird.In a further advantageous variant, it is provided according to the invention that the vehicle is unlocked and/or locked during communication by the first communication method and by the second communication method.

Erfindungsgemäß wird ferner ein System zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug mit zumindest einem ersten Transceiver sowie einem Steuergerät und einem Fahrzeugschlüssel mit zumindest einem zweiten Transceiver sowie insbesondere einem Energiespeicher vorgeschlagen, insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorstehenden Offenbarung. Dabei sind der erste Transceiver und der zweite Transceiver ausgebildet, als Verbindungspartner eine einen Datenaustausch ermöglichende drahtlose Verbindung durch ein erstes und ein zweites Kommunikationsverfahren miteinander aufzubauen sowie eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver und dem zweiten Transceiver durch das erste und das Kommunikationsverfahren in einem vorbestimmten ersten und zweiten Verbindungsintervall durchzuführen. Ferner sind das erste und das zweite Kommunikationsverfahren sequentiell/sukzedan ausführbar, insbesondere lediglich sequentiell/sukzedan ausführbar. According to the invention, a system for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle with at least a first transceiver and a control device and a vehicle key with at least a second transceiver and in particular an energy storage device is also proposed, in particular for carrying out a method according to the above disclosure. The first transceiver and the second transceiver are designed, as connection partners, to establish a wireless connection that enables data exchange with one another using a first and a second communication method, and to establish communication between the first transceiver and the second transceiver using the first and the communication method in a predetermined first and to carry out the second connection interval. Furthermore, the first and second communication methods can be carried out sequentially/successively, in particular only sequentially/successively.

Auf diese Weise werden unterschiedliche energierverbrauchende Kommunikationsverfahren nicht mehr parallel ausgeführt werden, sondern sequentiell/sukzedan, wodurch der Stromspitzenbedarf deutlich gesenkt wird.In this way, different energy-consuming communication methods will no longer be carried out in parallel, but sequentially/successively, which significantly reduces the peak power requirement.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined in any way, as long as this is technically possible and they do not contradict each other.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel;
  • 2 und 3 einen schematischen Vergleich einer BLE- und UWB-Kommunikation mit und ohne einer Optimierung der BLE-Verbindungsparameter.
Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a system for wireless connection establishment and wireless communication between a vehicle and a vehicle key;
  • 2 and 3 a schematic comparison of BLE and UWB communication with and without optimization of the BLE connection parameters.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are exemplary schematic. The same reference numbers in the figures indicate the same functional and/or structural features.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 10 zum drahtlosen Verbindungsaufbau und/oder zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 1 und einem Fahrzeugschlüssel 2 dargestellt. Dabei umfasst das Fahrzeug 1 einen ersten Transceiver 11 sowie ein Steuergerät 12 und der Fahrzeugschlüssel 2 einen zweiten Transceiver 21 sowie einen Energiespeicher 22. Der erste Transceiver 11 und der zweite Transceiver 21 sind ausgebildet, als Verbindungspartner eine einen Datenaustausch ermöglichende drahtlose Verbindung durch ein erstes und ein zweites Kommunikationsverfahren 3, 4 miteinander aufzubauen sowie eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver 11 und dem zweiten Transceiver 21 durch das erste und das Kommunikationsverfahren 3, 4 in einem vorbestimmten ersten und zweiten Verbindungsintervall 31, 41 durchzuführen. Ferner sind das erste und das zweite Kommunikationsverfahren 3, 4 sequentiell/sukzedan ausführbar sind.In 1 is a schematic representation of a system 10 for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle 1 and a vehicle key 2. The vehicle 1 includes a first transceiver 11 and a control device 12 and the vehicle key 2 includes a second transceiver 21 and an energy storage device 22. The first transceiver 11 and the second transceiver 21 are designed as connection partners to provide a wireless connection that enables data exchange through a first and to establish a second communication method 3, 4 with each other and to carry out communication between the first transceiver 11 and the second transceiver 21 through the first and the communication methods 3, 4 in a predetermined first and second connection interval 31, 41. Furthermore, the first and second communication methods 3, 4 can be carried out sequentially/successively.

Entsprechend der schematische Darstellung in 1 ist das System zur Ausführung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens geeignet, welches zunächst ein Aufbauen einer einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein erstes Kommunikationsverfahren 3 mittels des ersten Transceivers 11 und des zweiten Transceivers 21 und anschließend eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver 11 und dem zweiten Transceiver 21 durch das erste Kommunikationsverfahren 3 in einem vorbestimmten ersten Verbindungsintervall 31 umfasst. Daraufhin erfolgt ein Aufbauen einer weiteren einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein zweites Kommunikationsverfahren 4 mittels des ersten Transceivers 11 und des zweiten Transceivers 21. Danach erfolgt eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver 11 und dem zweiten Transceiver 21 durch das zweite Kommunikationsverfahren 4 in einem vorbestimmten zweiten Verbindungsintervall 41. Ferner wird die Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver 11 und dem zweiten Transceiver 21 durch das erste Kommunikationsverfahren 3 und das zweite Kommunikationsverfahren 4 sequentiell/sukzedan ausgeführt.According to the schematic representation in 1 the system is suitable for carrying out the method described below, which initially involves establishing a wireless connection enabling data exchange through a first communication method 3 by means of the first transceiver 11 and the second transceiver 21 and then communication between the first transceiver 11 and the second transceiver 21 by the first communication method 3 in a predetermined first connection interval 31. A further wireless connection enabling data exchange is then established by a second communication method 4 by means of the first transceiver 11 and the second transceiver 21. Communication then takes place between the first transceiver 11 and the second transceiver 21 by the second communication method 4 in a predetermined second Connection interval 41. Furthermore, the communication between the first transceiver 11 and the second transceiver 21 is carried out sequentially/successively by the first communication method 3 and the second communication method 4.

Der erste und der zweite Transceiver 11, 21 sind jeweils ein BLE-Transceiver und ein UWB-Transceiver und beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren 3 wird eine BLE-Verbindung aufgebaut und eine BLE-Kommunikation ausgeführt. Ferner wird beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das zweite Kommunikationsverfahren 4 eine UWB-Verbindung aufgebaut und eine UWB-Kommunikation ausgeführt wird.The first and second transceivers 11, 21 are respectively a BLE transceiver and a UWB transceiver and when establishing the connection and when communicating through the first communication method 3, a BLE connection is established and BLE communication is carried out. Furthermore, when establishing the connection and during communication by the second communication method 4, a UWB connection is established and UWB communication is carried out.

Ferner verschiebt beim Ausführen der BLE-Kommunikation das Fahrzeug 1 mittels des Steuergeräts 12 einen Ankerpunkt der BLE-Kommunikation und das vorbestimmte erste Verbindungsintervall wird vergrößert. Dabei wird das erste Verbindungsintervall derart vergrößert, dass genau eine UWB-Kommunikation durchführbar ist. Außerdem regelt das Steuergerät 12 bei der UWB-Kommunikation ein Senden von UWB-Botschaften mittels des zweiten Transceivers 21 und ein Empfangen von UWB-Botschaften mittels des ersten Transceivers 11.Further, when executing the BLE communication, the vehicle 1 moves an anchor point of the BLE communication by means of the controller 12, and the predetermined first connection interval is increased. The first connection interval is increased in such a way that exactly one UWB communication can be carried out. In addition, during UWB communication, the control device 12 regulates the sending of UWB messages using the second transceiver 21 and the receiving of UWB messages using the first transceiver 11.

In dem Steuergerät 12 ist ein Grenzwert 5 für die BLE-Kommunikation hinterlegt und bei einem Überschreiten des Grenzwerts 5 wird die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt.A limit value 5 for BLE communication is stored in the control device 12 and if the limit value 5 is exceeded, UWB communication is established and executed.

Außerdem wird bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren 3 und durch das zweite Kommunikationsverfahren 4 eine Lokalisierung/ein Ranging durchgeführt wird.In addition, localization/ranging is carried out during communication by the first communication method 3 and by the second communication method 4.

Der Grenzwert 5 für die BLE-Kommunikation ist eine vorbestimmte Entfernung des Fahrzeugschlüssels 2 von dem Fahrzeug 1 und ein Ergebnis der Lokalisierung/des Rangings durch das erste Kommunikationsverfahren 3 wird mit dem Grenzwert 5 verglichen und bei einem Überschreiten des Grenzwerts 5 wird die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt.The limit value 5 for the BLE communication is a predetermined distance of the vehicle key 2 from the vehicle 1 and a result of the localization/ranging by the first communication method 3 is compared with the limit value 5 and if the limit value 5 is exceeded, the UWB communication constructed and executed.

Des Weiteren wird bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren 3 und durch das zweite Kommunikationsverfahren 4 wird das Fahrzeug entriegelt und/oder verriegelt.Furthermore, during communication by the first communication method 3 and by the second communication method 4, the vehicle is unlocked and/or locked.

Die 2 und 3 zeigen einen schematischen Vergleich einer BLE- und UWB-Kommunikation mit und ohne einer Optimierung der BLE-Verbindungsparameter. In 2 ist zu erkennen, dass bei einer BLE- und UWB-Kommunikation ohne einer Optimierung der BLE-Verbindungsparameter P3+4 Energiespitzen auftreten und eine durch den Energiespeicher des Fahrzeugschlüssels bereitgestellte Leistung für die BLE-Kommunikation deutlich höher ist, als bei einer BLE- und UWB-Kommunikation mit einer Optimierung der BLE-Verbindungsparameter P3,P4, bei welcher die Energieverbrauchsspitzen reduziert sind, entsprechend 3.The 2 and 3 show a schematic comparison of BLE and UWB communication with and without optimization of the BLE connection parameters. In 2 It can be seen that with BLE and UWB communication without optimization of the BLE connection parameters P 3+4 energy peaks occur and the power provided by the energy storage of the vehicle key for BLE communication is significantly higher than with BLE and UWB communication with an optimization of the BLE connection parameters P 3 , P 4 , in which the energy consumption peaks are reduced, accordingly 3 .

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The implementation of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the solution presented even in fundamentally different designs.

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Claims (10)

Verfahren zum drahtlosen Verbindungsaufbau und/oder zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) mit zumindest einem ersten Transceiver (11) sowie einem Steuergerät (12) und einem Fahrzeugschlüssel (2) mit zumindest einem zweiten Transceiver (21) sowie insbesondere einem Energiespeicher (22), welches die Schritte umfasst: a. Aufbauen einer einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein erstes Kommunikationsverfahren (3) mittels des ersten Transceivers (11) und des zweiten Transceivers (21), b. Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das erste Kommunikationsverfahren (3) in einem vorbestimmten ersten Verbindungsintervall (31), c. Aufbauen einer weiteren einen Datenaustausch ermöglichenden drahtlosen Verbindung durch ein zweites Kommunikationsverfahren (4) mittels des ersten Transceivers (11) und des zweiten Transceivers (21), d. Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das zweite Kommunikationsverfahren (4) in einem vorbestimmten zweiten Verbindungsintervall (41), dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das erste Kommunikationsverfahren (3) und das zweite Kommunikationsverfahren (4) sequentiell/sukzedan ausgeführt wird.Method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle (1) with at least one first transceiver (11) and a control device (12) and a vehicle key (2) with at least one second transceiver (21) and in particular an energy storage device (22 ), which includes the steps: a. Establishing a wireless connection enabling data exchange by a first communication method (3) using the first transceiver (11) and the second transceiver (21), b. Communication between the first transceiver (11) and the second transceiver (21) by the first communication method (3) in a predetermined first connection interval (31), c. Establishing a further wireless connection enabling data exchange by a second communication method (4) using the first transceiver (11) and the second transceiver (21), i.e. Communication between the first transceiver (11) and the second transceiver (21) by the second communication method (4) in a predetermined second connection interval (41), characterized in that the communication between the first transceiver (11) and the second transceiver (21 ) is carried out sequentially/successively by the first communication method (3) and the second communication method (4). Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Transceiver (11, 21)jeweils ein BLE-Transceiver und ein UWB-Transceiver sind, wobei beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren (3) eine BLE-Verbindung aufgebaut und eine BLE-Kommunikation ausgeführt wird und wobei beim Aufbauen der Verbindung und bei der Kommunikation durch das zweite Kommunikationsverfahren (4) eine UWB-Verbindung aufgebaut und eine UWB-Kommunikation ausgeführt wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the first and second transceivers (11, 21) are each a BLE transceiver and a UWB transceiver, wherein when establishing the connection and during communication by the first communication method (3), a BLE connection is established and a BLE Communication is carried out and a UWB connection is established and UWB communication is carried out when the connection is established and during communication by the second communication method (4). Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei beim Ausführen der BLE-Kommunikation das Fahrzeug (1) mittels des Steuergeräts (12) einen Ankerpunkt der BLE-Kommunikation verschiebt, wobei das vorbestimmte erste Verbindungsintervall vergrößert wird.Procedure according to Claim 2 , wherein when executing the BLE communication, the vehicle (1) moves an anchor point of the BLE communication by means of the control device (12), the predetermined first connection interval being increased. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das erste Verbindungsintervall derart vergrößert wird, dass genau eine UWB-Kommunikation durchführbar ist.Procedure according to Claim 3 , whereby the first connection interval is increased such that exactly one UWB communication can be carried out. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Steuergerät (12) bei der UWB-Kommunikation ein Senden von UWB-Botschaften mittels des zweiten Transceivers (21) und ein Empfangen von UWB-Botschaften mittels des ersten Transceivers (11) regelt.Procedure according to one of the Claims 2 until 4 , wherein the control device (12) regulates the sending of UWB messages by means of the second transceiver (21) and the reception of UWB messages by means of the first transceiver (11) during UWB communication. Verfahren gemäß den Ansprüchen 3 und 5, wobei in dem Steuergerät (12) ein Grenzwert (5) für die BLE-Kommunikation hinterlegt ist, wobei bei einem Überschreiten des Grenzwerts (5) die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt wird.Procedure in accordance with Claims 3 and 5 , wherein a limit value (5) for BLE communication is stored in the control device (12), with UWB communication being established and executed when the limit value (5) is exceeded. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren (3) und durch das zweite Kommunikationsverfahren (4) eine Lokalisierung/ein Ranging durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 6 , whereby localization/ranging is carried out during communication by the first communication method (3) and by the second communication method (4). Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 7, der Grenzwert (5) für die BLE-Kommunikation eine vorbestimmte Entfernung des Fahrzeugschlüssels (2) von dem Fahrzeug (1) ist, wobei ein Ergebnis der Lokalisierung/des Rangings durch das erste Kommunikationsverfahren (3) mit dem Grenzwert (5) verglichen wird und bei einem Überschreiten des Grenzwerts (5) die UWB-Kommunikation aufgebaut und ausgeführt wird.Procedure in accordance with Claims 6 and 7 , the limit value (5) for the BLE communication is a predetermined distance of the vehicle key (2) from the vehicle (1), a result of the localization/ranging by the first communication method (3) being compared with the limit value (5). and if the limit value (5) is exceeded, the UWB communication is established and executed. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Kommunikation durch das erste Kommunikationsverfahren (3) und durch das zweite Kommunikationsverfahren (4) das Fahrzeug entriegelt und/oder verriegelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle is unlocked and/or locked during communication by the first communication method (3) and by the second communication method (4). System (10) zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) mit zumindest einem ersten Transceiver (11) sowie einem Steuergerät (12) und einem Fahrzeugschlüssel (2) mit zumindest einem zweiten Transceiver (21) sowie insbesondere einem Energiespeicher (22), insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Transceiver (11) und der zweite Transceiver (21) ausgebildet sind, als Verbindungspartner eine einen Datenaustausch ermöglichende drahtlose Verbindung durch ein erstes und ein zweites Kommunikationsverfahren (3, 4) miteinander aufzubauen sowie eine Kommunikation zwischen dem ersten Transceiver (11) und dem zweiten Transceiver (21) durch das erste und das Kommunikationsverfahren (3, 4) in einem vorbestimmten ersten und zweiten Verbindungsintervall (31, 41) durchzuführen, wobei das erste und das zweite Kommunikationsverfahren (3, 4) sequentiell/sukzedan ausführbar sind.System (10) for establishing a wireless connection and for wireless communication between a vehicle (1) with at least one first transceiver (11) and a control device (12) and a vehicle key (2) with at least one second transceiver (21) and in particular an energy storage device ( 22), in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, wherein the first transceiver (11) and the second transceiver (21) are designed as connection partners, a wireless connection enabling data exchange through a first and a second communication method (3, 4 ) with each other and to carry out communication between the first transceiver (11) and the second transceiver (21) by the first and the communication methods (3, 4) in a predetermined first and second connection interval (31, 41), the first and that second communication methods (3, 4) can be carried out sequentially/successively.
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