DE102022109694A1 - System and method for establishing a wireless connection and/or for wireless communication between a vehicle and a vehicle key - Google Patents
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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
Die Druckschrift
Ferner betrifft die
Darüber hinaus ist in der Druckschrift
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
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:
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1 eine schematische Darstellung eines Systems zum drahtlosen Verbindungsaufbau und zur drahtlosen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Fahrzeugschlüssel; -
2 und3 einen schematischen Vergleich einer BLE- und UWB-Kommunikation mit und ohne einer Optimierung der BLE-Verbindungsparameter.
-
1 a schematic representation of a system for wireless connection establishment and wireless communication between a vehicle and a vehicle key; -
2 and3 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
Entsprechend der schematische Darstellung in
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
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
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
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
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
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
Die
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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