EP4669197A1 - Vorrichtung für ein kraftfahrzeug zum wechselweisen betrieb eines funkmoduls in verschiedenen betriebsmodi - Google Patents

Vorrichtung für ein kraftfahrzeug zum wechselweisen betrieb eines funkmoduls in verschiedenen betriebsmodi

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EP4669197A1
EP4669197A1 EP24718805.5A EP24718805A EP4669197A1 EP 4669197 A1 EP4669197 A1 EP 4669197A1 EP 24718805 A EP24718805 A EP 24718805A EP 4669197 A1 EP4669197 A1 EP 4669197A1
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EP
European Patent Office
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radar
radio module
ranging
time
weighting factor
Prior art date
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Pending
Application number
EP24718805.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Becher
Bernd BÄR
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Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing

Definitions

  • the invention relates to a device for a motor vehicle for the alternate operation of a radio module in different operating modes, which is in particular an ultra-wideband radio module which is to be operated alternately in a radar operating mode and in a ranging operating mode.
  • a UWB radio module in a ranging mode in which a distance from mobile units, which are in particular key units, to the UWB radio module or to the vehicle is determined.
  • a distance for example, comfort functions such as a automatic unlocking of the vehicle can be triggered or relay attacks on the vehicle can be prevented.
  • a UWB radio module in which radar signals are sent to and received from the vehicle to detect people. People can be identified in particular by detecting breathing movements using movement patterns determined using the radar signals. Such radar signals sent to and received from the interior of the vehicle, i.e. the passenger compartment, can be used to implement safety functions such as child presence detection (CPD), which can prevent a child from being forgotten in a vehicle.
  • CPD child presence detection
  • one radio module is provided for each function, so that a first UWB radio module is operated in ranging mode and a second UWB radio module is operated in radar mode.
  • the two UWB radio modules can cause interference, as the signals sent and received can overlap or interfere with the other UWB radio module.
  • a device for a motor vehicle for alternately operating a radio module in different operating modes has a first radio module and a control device for controlling the first radio module, the first radio module being in particular a UWB radio module.
  • the control device is designed to control the first radio module in a first operating mode, which can be referred to as radar operating mode, in such a way that signals, i.e. radio signals for detecting people, are sent and/or received in particular by the first radio module and/or at least one antenna connected to it.
  • the signals sent and/or received in the radar operating mode can also be referred to as radar signals or radar pulses, whereby distances or changes in distance to objects can be detected by these, movement patterns of the objects can be determined from this and these can be recognized as breathing movements, whereby objects exhibiting breathing movements can be identified as a person and in particular as a child.
  • the radar signals are emitted in particular into the passenger compartment or into the interior of the vehicle and are received from there, for which the first radio module or the associated antennas can be arranged accordingly.
  • the control device is designed to operate the first radio module or the UWB radio module in a second operating mode, which is known as Ranging operating mode, in such a way that signals, ie radio signals for determining location information from mobile units, are sent and/or received, in particular by the first radio module and/or at least one antenna connected to it.
  • Location information is understood to mean a position relative to the first radio module or the vehicle and in particular a distance to the first radio module or the vehicle.
  • the mobile units are in particular mobile key units, such as smart keys, smart fobs, cell phones and the like, which can communicate with the vehicle or the device via a second radio module mentioned below and are used in particular to authenticate the respective carrier of the mobile unit to the device or the vehicle.
  • location information is not determined for all mobile units, but only for the mobile units which communicate with the second radio module, ie are connected to it via radio.
  • the control device is designed to control the first radio module in such a way that the first radio module is alternately operated in the radar operating mode for a first time window, which can be referred to as a radar time window, and in the ranging operating mode for a second time window, which can be referred to as a ranging time window.
  • the control device is further designed to control the first radio module by a radar time period of the radar time window, a ranging time period of the ranging time window, a first time interval between two consecutive radar time windows, which can be referred to as a radar interval, and a second time interval between two consecutive ranging time windows, which can be referred to as a ranging time window.
  • Interval can be designated as a function of weighting factors when the weighting factors change and/or at predetermined intervals.
  • the respective time windows and the intervals between the respective time windows are determined depending on weighting factors, which makes it possible to use the first radio module for both functions, whereby the use of the radio module is made dependent on the requirements of the operating modes using the weighting factors.
  • the first radio module is therefore not only operated alternately in radar or ranging mode for fixed time windows, since the length of the time windows and the intervals between the time windows vary as required.
  • the first radio module In order to avoid collisions, according to which the first radio module would have to be operated in both the ranging operating mode and the radar operating mode, various approaches can be chosen. For example, it can be specified that the time windows cannot be interrupted, so that an operating mode must first be processed according to the respective time window before the time window in the other operating mode can start. Additionally or alternatively, an operating mode, in particular the radar operating mode, can be prioritized so that it has priority in the event of a collision. Other rules are also possible. For example, it could be specified that the first radio module must be in a certain time must operate at least once in the radar operating mode and at least once in the ranging operating mode.
  • both the time windows and the intervals are determined in the event of a change in the weighting factors at the beginning of a time window or at the end of a time window, whereby the weighting factor also includes how long the first radio module was operated in each of the operating modes in a past fixed time unit of, for example, one second, and whereby the weighting factor for the respective operating mode is higher the shorter the first radio unit was operated in the operating mode.
  • a distribution of the shares of operation in the two operating modes is divided between the two operating modes within a fixed time, for example based on the time slots, depending on the weighting factors. If, for example, a multiple of the time slots is available as a fixed time, the ratio of a total weight for the radar operating mode to a total weight for the ranging operating mode can be used to determine which share the radar operating mode and which share the ranging operating mode have in the available time slots.
  • the previous determination of a time interval between any two operating modes can be neglected, since the first radio module always switches directly between the operating modes, or there is a fixed time window without operating modes between the operating modes, or after the time windows of the operating modes there is a time window without operating modes until the end of the specified time.
  • the radar time duration is a multiple of a fixed time determined by a first multiplier.
  • slot and the ranging time duration are a multiple of the fixed time slot determined by a second multiplier.
  • the radar interval is a multiple of the fixed time slot determined by a third multiplier and the ranging interval is a multiple of the fixed time slot determined by a fourth multiplier.
  • the control device is designed to determine the first multiplier, the second multiplier, the third multiplier and/or the fourth multiplier depending on weighting factors when the weighting factors change and/or at predetermined time intervals.
  • the device also has a second radio module, which is in particular a Bluetooth Low Energy (BLE) radio module.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • This second radio module is also connected to the control device in terms of signal technology.
  • the second radio module is designed to establish a connection via radio with mobile units, i.e. with the mobile key units, and to communicate with them, in particular for the authentication of the respective carrier of the mobile unit to the vehicle, for which purpose encrypted signals and authenticators are exchanged in particular.
  • the first radio module determines in particular the location information, i.e. the distance of the mobile units to which the second radio module is connected.
  • the control device is designed to record a number of mobile units connected to the second radio module as a first weighting factor. In particular, the number of mobile units currently connected is recorded. Additionally or alternatively, the control device can be designed to record a time duration of a respective connection between the second radio module and the mobile units connected to it as a second weighting factor.
  • control device can be designed to assign to the connected mobile units a respective associated To assign location information and to record at least one distance, determined by the respective location information, of at least one mobile unit to the first radio module as a third weighting factor. For example, the distance of the closest mobile unit or several distances of the mobile units that are closest or within a predetermined distance can be taken into account.
  • control device can be designed to detect a number of persons detected with the first radio module as a fourth weighting factor and additionally or alternatively to detect a period of time elapsed since the last detection of a person as a fifth weighting factor.
  • a priority factor that can be set by the user to prioritize the radar operating mode over the ranging operating mode can be stored in the control device as a sixth weighting factor.
  • the priority factor can also be activated or changed automatically when the user leaves the vehicle.
  • control device is designed to select the radar time duration to be longer and/or the ranging time duration to be shorter and/or the radar interval to be shorter and/or the ranging interval to be longer, the greater the distance of at least one mobile unit to the first radio module as the third weighting factor and/or the higher the time period that has passed since the last detection of a person as the fifth weighting factor and/or the higher the priority factor for prioritizing the radar operating mode as the sixth weighting factor.
  • control device can be designed to select the radar time duration to be shorter and/or the ranging time duration to be longer and/or the radar interval to be longer and/or the ranging interval to be smaller, the higher the number of mobile units connected to the radio module as the first weighting factor and/or the higher the number of persons detected with the first radio module as the fourth weighting factor.
  • the control device is designed to set a respective predetermined base value for the radar time period and/or the ranging time period and/or the radar interval and/or the ranging interval, in particular initially, i.e. when the control of the first radio module is started.
  • This base value can then be increased or decreased in response to corresponding triggers and conditions determined by the weighting factors.
  • control device can be designed to extend the radar time period by a predetermined value and/or to shorten the ranging time period by a predetermined value and/or to shorten the radar interval by a predetermined value and/or to extend the ranging interval by a predetermined value if the distance of at least one mobile unit to the first radio module is between two predetermined distance values as a third weighting factor and/or if the elapsed time period since the last detection of a person is between two predetermined time values as a fifth weighting factor and/or if the priority factor for prioritizing the radar operating mode is equal to a predetermined value as a sixth weighting factor.
  • control device can be designed to shorten the radar time period by a predetermined value and/or to extend the ranging time period by a predetermined value and/or to extend the radar interval by a predetermined value and/or to shorten the ranging interval by a predetermined value if the number of mobile units connected to the second radio module as a first weighting factor lies between two predetermined values and/or the number of mobile units connected to the The fourth weighting factor for the number of persons detected by the first radio module is between two predetermined values.
  • Such adjustments i.e. the extension or shortening of the time periods and/or intervals, can also be carried out several times or one after the other and depending on several predetermined values or predetermined value ranges, whereby the values or the value ranges determined by them are stored in particular in the control device or can be retrieved by it.
  • the radar time duration can be extended by 50 ms and/or the radar interval can be shortened by 50 ms if the radar operating mode has been prioritized and the sixth weighting factor is, for example, 1 instead of 0.
  • the number and distance of the mobile units i.e. the first weighting factor and the third weighting factor, can be taken into account, whereby the shortening or lengthening can again be carried out several times or in loops based on several predetermined values or predetermined value ranges.
  • the radar time period for each mobile unit (number) that satisfies this condition is extended by, for example, 50 ms.
  • the control device can be designed to determine the first multiplier and/or the fourth multiplier by adding the third weighting factor and/or the fifth weighting factor and/or the sixth weighting factor and/or subtracting the first weighting factor and/or the fourth weighting factor from a respective base value. Additionally or alternatively, the control device can be designed to determine the second multiplier and/or the third multiplier by subtracting the third weighting factor and/or the fifth weighting factor and/or the sixth weighting factor and/or adding the first weighting factor and/or the fourth weighting factor from a respective base value. In addition, a fixed correction factor can be taken into account.
  • M1 GW1 +G3+G5+G6-G1 -G4
  • M2 GW2-G3-G5-G6+G1 +G4
  • the first radio module can be designed and/or arranged to detect persons in the vehicle in the radar operating mode and/or to determine location information from mobile units outside the vehicle in the ranging operating mode.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle with a device according to the invention. Furthermore, an aspect of the invention also relates to a system comprising a variable number of mobile units or mobile key units and a device according to the invention and/or a motor vehicle with a device according to the invention. In addition, one aspect of the invention relates to a method for sending and receiving radio signals via a radio module in different operating modes with variable time windows and time intervals assigned to the operating modes. In such a method, it is provided that the control device controls a first or the first radio module in a first operating mode, which can be referred to as radar operating mode, to send and/or receive signals for detecting people.
  • a first operating mode which can be referred to as radar operating mode
  • the control device controls the first radio module in a second operating mode, which can be referred to as ranging operating mode, to send and/or receive signals for determining location information from mobile units.
  • the first radio module is operated alternately for a first time window, which can be referred to as a radar time window, in the radar operating mode and for a second time window, which can be referred to as a ranging time window, in the ranging operating mode, wherein the control device for controlling the first radio module determines a radar time duration of the radar time window, a ranging time duration of the ranging time window, a first time interval between two consecutive radar time windows, which can be referred to as a radar interval, and a second time interval between two consecutive ranging time windows, which can be referred to as a ranging interval, depending on weighting factors when the weighting factors change and/or at predetermined time intervals, and controls the first radio module based thereon.
  • Fig. 1 is a schematic structure of a device for alternately operating a radio module in different operating modes
  • Fig. 3 shows a first time sequence of the operation of the first radio module in the two operating modes
  • Fig. 4 shows a second time sequence of the operation of the first radio module in the two operating modes
  • Fig. 5 shows a method for operating the first radio module based on a flow chart.
  • Figure 1 shows a device 1 for a motor vehicle 2 for alternately operating a radio module 11 in two different operating modes B1, B2 or a motor vehicle 2 with such a device 1.
  • the device 1 has a control device 10, a first radio module 11, which in this case is a UWB radio module 11, and a second radio module 12, which in this case is a BLE radio module 12.
  • the control device 10 is designed to control the UWB radio module 11 in a radar operating mode B1 such that signals for detecting persons 20 are sent and/or received, and in a ranging operating mode B2 such that signals for determining a distance D of the UWB radio module 11 to mobile units 30 are sent and/or received.
  • control device 10 is designed to control the UWB radio module 11 such that the UWB radio module 11 is operated alternately for a radar time window in the radar operating mode B1 and for a ranging time window in the ranging operating mode B2, as is also shown in Figures 3 and 4.
  • the control device 10 determines a radar time period Z1 of the radar time window, a ranging time period Z2 of the ranging time window, a radar time interval I1 between each two consecutive radar time windows and a ranging time interval I I2 between each two consecutive ranging time windows depending on weighting factors G1 to G6, the determination being made by the control device 10 when there is a change X in the weighting factors G1 to G6 and/or at predetermined time intervals.
  • An algorithm A for determining at least the radar time period Z1 and the ranging time period Z2 is stored in the control device 10, according to which the UWB radio module 11 is operated in the radar operating mode B1 and in the ranging operating mode B2.
  • Algorithm A is based on the weighting factors G1 and G3 to G6 as input values.
  • the radar time duration Z1 becomes longer and the ranging time duration Z2 becomes smaller, the greater the distance of at least one mobile unit 30 to the UWB radio module 11 as the third weighting factor G3 and the higher the elapsed time since the last detection of a person 20 as the fifth weighting factor G5 and the higher the priority factor for prioritizing the radar operating mode B1 as the sixth weighting factor G6. Furthermore, the radar time duration Z1 becomes smaller and the ranging time duration Z2 becomes larger the higher the number of mobile units 30 connected to the BLW radio module 12 as the first weighting factor G1 and the higher the number of persons 20 detected with the UWB radio module 11 as the fourth weighting factor G4.
  • the number of mobile units 30 connected to the BLE radio module 12 as the first weighting factor G1 is transmitted from the BLE radio module 12 to the control device 10.
  • the weighting factors G3, G4 and G5 are provided to the control device 10 by the UWB radio module 11.
  • the priority factor for prioritizing the radar operating mode B1 as the sixth weighting factor G6 is stored in the control device 10 or can be read out from a memory by the control device, wherein the priority factor can be set by a user.
  • the UWB radio module 11 is controlled by the algorithm A or by the control device 10 in such a way that it is operated successively in the radar operating mode B1 and in the ranging operating mode B2, as shown in Figures 3 and 4.
  • a time duration of a respective connection between the second radio module 12 and the mobile units 30 connected thereto is not taken into account as a second weighting factor G2.
  • the weighting factor G2 can be taken into account as an input value for the algorithm A in addition to the weighting factors G1 and G3 to G6.
  • the second weighting factor G2 is assigned to the algorithm A or the control device 10 by the BLE radio module 12 is provided.
  • the first weighting factor G1 which are already connected to the BLE radio module 12 for a certain minimum time according to the weighting factor G2, whereby short-term connections that would distort the values determined by the algorithm A are not taken into account.
  • the parameters required for controlling the UWB radio module 11, i.e. the time periods Z1, Z2 of the time windows or the time intervals 11, 12 between the time windows, are preferably redetermined at time X of a change in the weighting factors G1 to G6 by the algorithm A or by the control device 10, whereby additionally or alternatively a redetermination at fixed times or at fixed intervals can also be provided.
  • Figure 3 shows a variant in which the control unit 10 determines time periods Z1, Z2 and time intervals 11, I2 for both operating modes B1, B2 depending on the weighting factors G1 to G6. Since this can lead to a collision in which the UWB radio module 11 would have to be operated in both the radar operating mode B1 and the ranging operating mode B2, a rule is provided for handling such collisions, according to which the radar operating mode B2 always has priority over the ranging operating mode B1 in the event of a collision in order to prevent damage to persons 20.
  • Figure 4 shows an alternative variant in which the distribution between the operating modes B1, B2 is determined for a fixed predetermined time interval T from a multiple of a time slot S.
  • the weighting factors G1 to G6 for the radar operating mode B1 are simplified. converted into a radar total weight according to a first formula and for the ranging operating mode B2 into a ranging total weight according to a second formula.
  • the ratio of the time windows Z1, Z2 within the time interval T is then determined from the ratio of the radar total weight and the ranging total weight, whereby the time windows Z1, Z2 must each correspond to at least one time slot S and/or a multiple of the time slot S.
  • the algorithm A or the method for determining the time periods Z1, Z2 is also shown in Figure 5 based on a flow chart. At decision nodes, "1" is to be read as “yes” or “condition fulfilled” and “0” as “no” or “condition not fulfilled”.
  • Time period since the last detection of a person 20 by the UWB radio module 11 in radar operating mode B1 in the vehicle 2 is set to a predetermined value, for example 1000 s
  • 105 Radar time duration Z1 is set to a predetermined value, for example 50 ms
  • BLE radio module 12 establishes a connection with mobile units 30 Comparison of the number of previously connected mobile units 30 with the currently connected mobile units. Has the number of connected mobile units 30 changed? If yes, go to 108. If no, go to 123 Is the number of connected mobile units 30 greater than 0? If yes, go to 109. If no, go to 112 Has the radar operating mode been prioritized by a prioritization factor, in particular by user input or implicitly by leaving the vehicle 2? If yes, go to 113.
  • the radar time duration Z1 is increased by 25 ms
  • the radar time duration Z1 is increased by 5 ms
  • the radar time duration Z1 is increased by 25 ms 131 For each person 20 (number) detected, the radar time duration Z1 is increased by 5 ms

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2) zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls (11) in verschiedenen Betriebsmodi mit einem ersten Funkmodul (11) sowie einer Steuervorrichtung (10) zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls (11), wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, das erste Funkmodul (11) derart anzusteuern, dass das erste Funkmodul (11) wechselweise für ein Radar-Zeitfenster in einem Radar-Betriebsmodus (B1) und für ein Ranging-Zeitfenster in einem Ranging-Betriebsmodus (B2) betrieben wird, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls (11) eine Radar-Zeitdauer (Z1) des Radar-Zeitfensters, eine Ranging-Zeitdauer (Z2) des Ranging-Zeitfensters, ein Radar-Intervall (11) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern und ein Ranging-Zeitintervall (12) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeitfenstern in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) bei einer Änderung (X) der Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen zu bestimmen.

Description

Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls in verschiedenen Betriebsmodi
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls in verschiedenen Betriebsmodi, wobei es sich dabei insbesondere um ein Ultrabreitband-Funkmodul handelt welches wechselweise in einem Radar-Betriebsmodus und in einem Ranging-Betriebsmo- dus betrieben werden soll.
Grundsätzlich ist im Stand der Technik bekannt ein UWB-Funkmodul in einem Ranging-Betriebsmodus zu betreiben, in welchem eine Distanz von mobilen Einheiten, bei welchen es sich insbesondere um Schlüsseleinheiten handelt, zu dem UWB-Funkmodul bzw. zu dem Fahrzeug zu ermitteln. Durch die Bestimmung der Distanz sollen beispielsweise Komfortfunktionen, wie ein automatisches Entriegeln des Fahrzeugs ausgelöst, oder Relais-Attacken auf das Fahrzeug verhindert werden.
Weiter ist auch der Betrieb eines UWB-Funkmoduls in einem Radar-Betriebs- modus bekannt, bei welchem Radarsignale zur Erkennung von Personen insbesondere in das Fahrzeug gesendet und von dort empfangen werden. Personen können dabei insbesondere dadurch identifiziert werden, dass durch mittels der Radarsignale ermittelten Bewegungsmuster Atembewegungen erkannt werden. Durch solche in den Innenraum des Fahrzeugs d.h. in die Fahrgastzelle gesendete und von dort empfangene Radarsignale können insbesondere Sicherheitsfunktionen, wie eine Kinderanwesenheitserkennung (Child Presence Detection) oder kurz CPD, implementiert sein, durch welche ein Vergessen eines Kindes in einem Fahrzeug verhindert werden kann.
Oftmals sind je Funktion je ein Funkmodul vorgesehen, sodass am Fahrzeug ein erstes UWB-Funkmodul im Ranging-Betriebsmodus und ein zweites UWB-Funkmodul im Radar-Betriebsmodus arbeitend betrieben wird. Durch die zwei UWB-Funkmodule kann es jedoch zu Störungen kommen, da sich die jeweils gesendeten und empfangenen Signale überlagern bzw. das jeweils andere UWB-Funkmodul stören können.
Grundsätzlich wäre auch denkbar ein einzelnes UWB-Funkmodul wechselweise mit festen Zeitfenstern und festen Intervallen in dem Ranging-Betriebsmodus und in dem Radar-Betriebsmodus zu betreiben. Das führt jedoch einerseits zu einem hohen Energieverbrauch, da das UWB-Funkmodul ständig und gegebenenfalls unnötig in einem der Betriebsmodi arbeiten würde. Anderseits kann es dazu kommen, das Abhängig von den Umgebungsbedingungen und Bedienanforderungen die Aufgaben, welche von dem UWB- Funkmodul in dem jeweiligen Betriebsmodus erfüllt werden sollen, nicht oder nur ungenügend erfüllt werden, da das gewählte Zeitfenster bzw. das gewählte Intervall für einen jeweiligen Betriebsmodus zu kurz bzw. zu lang ist. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung, ein System umfassend eine solche Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, durch welches ein Funkmodul sicher und energieeffizient in zwei unterschiedliche Funktionen erfüllende Betriebsmodi betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß dem Hauptanspruch und den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß wird daher eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls in verschiedenen Betriebsmodi vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist ein erstes Funkmodul sowie eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls auf, wobei es sich bei dem ersten Funkmodul insbesondere um ein UWB-Funkmodul handelt. Weiter ist die Steuervorrichtung ausgebildet, das erste Funkmodul in einem ersten Betriebsmodus, welcher als Radar-Betriebsmodus bezeichenbar ist, derart anzusteuern, dass insbesondere durch das erste Funkmodul und/oder zumindest eine mit diesem verbundene Antenne Signale d.h. Funksignale zur Erfassung von Personen gesendet und/oder empfangen werden. Die in dem Radar-Betriebsmodus gesendeten und/oder empfangenen Signale können auch als Radarsignale oder Radarimpulse bezeichnet werden, wobei durch diese Distanzen bzw. Distanzänderungen zu Objekten erfasst, daraus Bewegungsmuster der Objekte ermittelt und diese als Atembewegungen erkannt werden können, wobei Atembewegungen aufweisende Objekte als Person und insbesondere als Kind identifiziert werden können. Die Radarsignale werden dabei insbesondere in die Fahrgastzelle bzw. in das Interieur des Fahrzeugs emittiert und entsprechend von dort empfangen, wofür das erste Funkmodul oder die zugeordneten Antennen entsprechend angeordnet sein können. Weiter ist die Steuervorrichtung ausgebildet, das erste Funkmodul bzw. das UWB-Funkmodul in einem zweiten Betriebsmodus, welcher als Ranging-Betriebsmodus bezeichenbar ist, derart anzusteuern, dass insbesondere durch das erste Funkmodul und/oder zumindest eine mit diesem verbundene Antenne Signale d.h. Funksignale zur Bestimmung einer Ortsinformation von mobilen Einheiten gesendet und/oder empfangen werden. Als Ortsinformation wird dabei eine Position relativ zu dem ersten Funkmodul bzw. dem Fahrzeug und insbesondere eine Distanz zu dem ersten Funkmodul bzw. dem Fahrzeug verstanden. Bei den mobilen Einheiten handelt es sich insbesondere um mobile Schlüsseleinheiten, wie beispielsweise Smartkeys, Smart-Fobs, Mobiltelefone und dergleichen, welche über ein im Weiteren noch erwähntes zweites Funkmodul mit dem Fahrzeug bzw. der Vorrichtung kommunizieren können und insbesondere der Authentifikation des jeweiligen Trägers der mobilen Einheit gegenüber der Vorrichtung bzw. dem Fahrzeug dienen. Vorzugsweise wird nicht eine Ortsinformation aller mobilen Einheiten bestimmt, sondern nur der mobilen Einheiten, welche mit dem zweiten Funkmodul kommunizieren d.h. mit diesem über Funk verbunden sind. Um ein einzelnes Funkmodul d.h. das erste Funkmodul Anforderungsgerecht sowohl in dem Radar-Betriebsmodus als auch dem Ranging- Betriebsmodus betreiben zu können und somit eine Koexistenz dieser Betriebsmodi zu erreichen bzw. ein Koexistenz-Management umzusetzen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuervorrichtung ausgebildet ist, das erste Funkmodul derart anzusteuern, dass das erste Funkmodul wechselweise für ein erstes Zeitfenster, welches als Radar-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Radar-Betriebsmodus und für ein zweites Zeitfenster, welches als Ranging-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Ranging-Betriebsmodus betrieben wird. Dabei ist die Steuervorrichtung ferner ausgebildet, zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls eine Radar-Zeitdauer des Radar-Zeitfensters, eine Ranging-Zeitdauer des Ranging-Zeitfensters, ein erstes Zeitintervall zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern, welches als Radar-Intervall bezeichenbar ist, und ein zweites Zeitintervall zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeitfenstern, welches als Ranging- Intervall bezeichenbar ist, in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren bei einer Änderung der Gewichtungsfaktoren und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen zu bestimmen.
Kurz werden also die jeweiligen Zeitfenster und die Abstände zwischen den jeweiligen Zeitfenstern in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren bestimmt, was es ermöglicht das erste Funkmodul für beide Funktionen zu nutzen, wobei die Nutzung des Funkmoduls mittels der Gewichtungsfaktoren von den Anforderungen an die Betriebsmodi abhängig gemacht wird. Somit wird das erste Funkmodul nicht lediglich für feste Zeitfenster abwechselnd in dem Radar- oder Ranging-Betriebsmodus betrieben, da die Länge der Zeitfenster und die Abstände zwischen den Zeitfenstern bedarfsgerecht variieren.
Dabei kann es auch dazu kommen, dass zwischen zwei Zeitfenstern eine Lücke entsteht, in welcher das erste Funkmodul weder in dem Radar-Betriebsmodus noch in dem Ranging-Betriebsmodus betrieben wird, was zu einer entsprechenden Energieersparnis führt. Weiter können auch zwei oder mehr Zeitfenster eines Betriebsmodus aufeinander folgen, bevor wieder ein oder mehrere Zeitfenster des anderen Betriebsmodus folgt.
Um Kollisionen zu vermeiden, gemäß denen das erste Funkmodul sowohl im Ranging-Betriebsmodus als auch im Radar-Betriebsmodus betrieben werden müsste, können verschiedene Ansätze gewählt werden. Beispielsweise kann hinterlegt sein, dass die Zeitfenster nicht unterbrochen werden können, sodass erst ein Betriebsmodus gemäß dem jeweiligen Zeitfenster abgearbeitet werden muss, bevor das Zeitfenster in dem weiteren Betriebsmodus starten kann. Zusätzlich oder alternativ kann ein Betriebsmodus, insbesondere der Radar-Betriebsmodus priorisiert werden, sodass dieser bei einer Kollision Vorrang hat. Weitere Regeln sind ebenfalls möglich. So könnte beispielsweise vorgegeben sein, dass das erste Funkmodul in einer bestimmten Zeit zumindest einmal in dem Radar-Betriebsmodus und zumindest einmal in dem Ranging-Betriebsmodus arbeiten muss.
Eine mögliche Lösung hierfür sieht beispielsweise vor, dass sowohl die Zeitfenster als auch die Intervalle im Falle einer Änderung der Gewichtungsfaktoren zu Beginn eines Zeitfensters oder bei Ende eines Zeitfensters bestimmt werden, wobei zusätzlich als Gewichtungsfaktor einfließt, wie lange das erste Funkmodul in einer vergangenen festen Zeiteinheit von z.B. einer Sekunde in jedem der Betriebsmodi betrieben wurde und wobei der Gewichtungsfaktor für den jeweiligen Betriebsmodus höher ist, je kürzer die erste Funkeinheit in dem Betriebsmodus betrieben wurde.
Weiter kann auch vorgesehen sein, dass eine Verteilung der Anteile des Betriebs in den beiden Betriebsmodi innerhalb einer festen beispielsweise anhand der Zeitschlitze vorgegebenen Zeit in Abhängigkeit der Gewichtungsfaktoren auf die beiden Betriebsmodi aufgeteilt wird. Steht als feste Zeit beispielsweise ein Vielfaches der Zeitschlitze zur Verfügung, kann anhand des Verhältnisses eines Gesamtgewichts für den Radar-Betriebsmo- dus zu einem Gesamtgewicht für den Ranging-Betriebsmodus bestimmt werden, welchen Anteil der Radar-Betriebsmodus und welchen Anteil der Ranging-Betriebsmodus an den zur Verfügung stehenden Zeitschlitzen besitzt. Hierbei kann die vorherige Bestimmung eines Zeitintervalls zwischen je zwei Betriebsmodi vernachlässigt werden, da das erste Funkmodul immer unmittelbar zwischen den Betriebsmodi wechselt oder zwischen den Betriebsmodi ein festes Zeitfenster ohne Betriebsmodi liegt oder nach den Zeitfenstern der Betriebsmodi ein Zeitfenster ohne Betriebsmodi bis zum Ende der vorgegebenen Zeit folgt.
Eine vorteilhafte Variante sieht hierbei vor, dass die Radar-Zeitdauer ein durch einen ersten Multiplikator bestimmtes Vielfaches eines festen Zeit- Schlitzes und die Ranging-Zeitdauer ein durch einen zweiten Multiplikator bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes sind. Weiter sind auch das Radar-Intervall ein durch einen dritten Multiplikator bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes und das Ranging-Intervall ein durch einen vierten Multiplikator bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes. Zudem ist die Steuervorrichtung ausgebildet, den ersten Multiplikator, den zweiten Multiplikator, den dritten Multiplikator und/oder den vierten Multiplikator in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren bei einer Änderung der Gewichtungsfaktoren und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen zu bestimmen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zudem ein zweites Funkmodul auf, bei welchem es sich insbesondere um ein Bluetooth-Low-Energie (BLE) Funkmodul handelt. Dieses zweite Funkmodul ist zudem signaltechnisch mit der Steuervorrichtung verbunden. Weiter ist das zweite Funkmodul ausgebildet, über Funk mit mobilen Einheiten d.h. mit den mobilen Schlüssel-Einheiten eine Verbindung aufzubauen und mit diesen insbesondere zur Authentifikation des jeweiligen Trägers der mobilen Einheit gegenüber dem Fahrzeug zu kommunizieren, wofür insbesondere verschlüsselte Signale und Authentifika- toren ausgetauscht werden. Das erste Funkmodul bestimmt dabei im Ran- ging-Betriebsmodus insbesondere die Ortsinformationen d.h. die Distanz der mobilen Einheiten, mit welchen das zweite Funkmodul verbunden ist. Dabei ist die Steuervorrichtung ausgebildet, eine Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul verbundenen mobilen Einheiten als einen ersten Gewichtungsfaktor zu erfassen. Dabei wird insbesondere die Anzahl der aktuell verbundenen mobilen Einheiten erfasst. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, eine Zeitdauer einer jeweiligen Verbindung zwischen dem zweiten Funkmodul und den damit verbundenen mobilen Einheiten als einen zweiten Gewichtungsfaktor zu erfassen.
Ferner kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, den verbundenen mobilen Einheiten eine jeweils zugehörige, von dem ersten Funkmodul bestimmte Ortsinformation zuzuordnen und zumindest eine durch die jeweilige Ortsinformation bestimmte Distanz zumindest einer mobilen Einheit zu dem ersten Funkmodul als einen dritten Gewichtungsfaktor zu erfassen. Beispielsweise kann die Distanz der am nächst gelegenen mobilen Einheit oder mehrere Distanzen der mobilen Einheiten berücksichtigt werden, welche am nächsten oder innerhalb eines vorbestimmten Distanz liegen.
Zudem kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, eine Anzahl von mit dem ersten Funkmodul erfassten Personen als einen vierten Gewichtungsfaktor zu erfassen sowie zusätzlich oder alternativ eine vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person als fünften Gewichtungsfaktor zu erfassen.
Um einen Benutzerwunsch berücksichtigen zu können, kann in der Steuervorrichtung ein insbesondere durch den Benutzer einstellbarer Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus gegenüber dem Ranging- Betriebsmodus als sechster Gewichtungsfaktor gespeichert sein. Dabei kann der Prioritätsfaktor auch automatisch aktiviert oder verändert werden, wenn der Benutzer das Fahrzeug verlässt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung ausgebildet ist, die Radar-Zeitdauer größer und/oder die Ranging-Zeitdauer kleiner und/oder das Radar-Intervall kleiner und/oder das Ranging-Intervall größer zu wählen, je größer die Distanz zumindest einer mobilen Einheit zu dem ersten Funkmodul als dritter Gewichtungsfaktor und/oder je höher die vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person als fünfter Gewichtungsfaktor und/oder je höher der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus als sechster Gewichtungsfaktor ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, die Radar-Zeitdauer kleiner und/oder die Ranging-Zeitdauer größer und/oder das Radar-Intervall größer und/oder das Ranging-Intervall kleiner zu wählen, je höher die Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul verbundenen mobilen Einheiten als erster Gewichtungsfaktor und/oder je höher die Anzahl von mit dem ersten Funkmodul erfassten Personen als vierter Gewichtungsfaktor ist.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung ausgebildet ist, für die Radar-Zeitdauer und/oder die Ranging- Zeitdauer und/oder das Radar-Intervall und/oder das Ranging-Intervall insbesondere initial d.h. bei einem Start der Ansteuerung des ersten Funkmoduls einen jeweiligen vorbestimmten Grundwert zu setzen. Dieser Grundwert kann dann anschließend bei entsprechenden von den Gewichtungsfaktoren bestimmten Auslösern und Bedingungen erhöht oder gesenkt werden.
Entsprechend kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, die Radar-Zeitdauer um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder die Ranging- Zeitdauer um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder das Radar- Intervall um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder das Ranging- Intervall um einen vorbestimmten Wert zu verlängern, wenn die Distanz zumindest einer mobilen Einheit zu dem ersten Funkmodul als dritter Gewichtungsfaktor zwischen zwei vorbestimmten Distanzwerten liegt und/oder wenn die vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person als fünfter Gewichtungsfaktor zwischen zwei vorbestimmten Zeitwerten liegt und/oder wenn der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus als sechster Gewichtungsfaktor einem vorbestimmten Wert entspricht.
Weiter kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, die Radar-Zeitdauer um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder die Ranging-Zeitdauer um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder das Radar-Intervall um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder das Ranging-Intervall um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen, wenn die Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul verbundenen mobilen Einheiten als erster Gewichtungsfaktor zwischen zwei vorbestimmten Werten liegt und/oder die Anzahl von mit dem ersten Funkmodul erfassten Personen als vierter Gewichtungsfaktor zwischen zwei vorbestimmten Werten liegt.
Solche Anpassungen, d.h. die Verlängerung oder die Verkürzung der Zeitdauern und/oder Intervalle können dabei auch mehrfach oder nacheinander und in Abhängigkeit mehrerer vorbestimmter Werte bzw. vorbestimmter Wertebereiche erfolgen, wobei die Werte bzw. die durch diese bestimmte Wertebereiche insbesondere in der Steuervorrichtung hinterlegt oder von dieser abrufbar sind.
Beispielsweise kann die Radar-Zeitdauer um 50 ms verlängert und/oder das Radar-Intervall um 50 ms verkürzt werden, wenn der Radar-Betriebsmodus priorisiert wurde und der sechste Gewichtungsfaktor beispielsweise 1 statt 0 ist.
Zusätzlich dazu können die Anzahl und die Distanz der mobilen Einheiten d.h. der erste Gewichtungsfaktor und der dritte Gewichtungsfaktor berücksichtigt werden, wobei die Verkürzung oder Verlängerung wiederum mehrfach bzw. in Schleifen basierend auf mehreren vorbestimmten Werten bzw. vorbestimmten Wertebereichen durchgeführt werden kann.
Besitzt beispielsweise zumindest eine mobile Einheit eine Distanz kleiner o- der gleich 4 m zu dem Fahrzeug bzw. zu dem ersten Funkmodul, wird die Radar-Zeitdauer für jede mobile Einheit (Anzahl), welche diese Bedingung erfüllt, um beispielsweise 50 ms verlängert. Zusätzlich kann abgefragt werden, ob zumindest eine mobile Einheit eine Distanz zwischen 4 und 6 m zu dem ersten Funkmodul besitzt, wobei die Radar-Zeitdauer für jede mobile Einheit (Anzahl), welche diese Bedingung erfüllt, um beispielsweise 25 ms verlängert wird. Wiederum zusätzlich kann abgefragt werden, ob zumindest eine mobile Einheit eine Distanz größer 6 m zu dem ersten Funkmodul besitzt, wobei die Radar-Zeitdauer für jede mobile Einheit (Anzahl), welche diese Bedingung erfüllt, um beispielsweise 5 ms verlängert wird. In Bezug auf die Multiplikatoren kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, den ersten Multiplikator und/oder den vierten Multiplikator jeweils durch Addition des dritten Gewichtungsfaktors und/oder des fünften Gewichtungsfaktors und/oder des sechsten Gewichtungsfaktors und/oder Subtraktion des ersten Gewichtungsfaktors und/oder des vierten Gewichtungsfaktors mit einem jeweiligen Grundwert zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, den zweiten Multiplikator und/oder den dritten Multiplikator jeweils durch Subtraktion des dritten Gewichtungsfaktors und/oder des fünften Gewichtungsfaktors und/oder des sechsten Gewichtungsfaktors und/oder Addition des ersten Gewichtungsfaktors und/oder des vierten Gewichtungsfaktors mit einem jeweiligen Grundwert zu bestimmen. Zusätzlich kann ein fester Korrekturfaktor berücksichtigt werden.
Ausgehend von den Multiplikatoren M1 bis M4, einem jeweiligen Grundwert GW1 bis GW4, welcher in der Steuervorrichtung hinterlegt sein kann, und den Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 ergibt sich für diese beispielsweise:
M1 = GW1 +G3+G5+G6-G1 -G4 M2 = GW2-G3-G5-G6+G1 +G4
M3 = GW3-G3-G5-G6+G1 +G4 M4 = GW4+G3+G5+G6-G1 -G4
Weiter kann das erste Funkmodul ausgebildet und/oder angeordnet sein, im Radar-Betriebsmodus Personen in dem Fahrzeug zu detektieren und/oder im Ranging-Betriebsmodus Ortsinformationen von mobilen Einheiten außerhalb des Fahrzeugs zu bestimmen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Weiter betrifft ein Aspekt der Erfindung auch ein System aus einer variablen Anzahl mobiler Einheiten bzw. mobiler Schlüssel- Einheiten und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder einem Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Funksignalen über ein Funkmodul in verschiedenen Betriebsmodi mit variablen den Betriebsmodi zugeordneten Zeitfenstern und Zeitintervallen. Bei einem solchen Verfahren ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung ein erstes bzw. das erste Funkmodul in einem ersten Betriebsmodus, welcher als Radar-Betriebsmodus bezeichenbar ist, Signale zur Erfassung von Personen sendend und/oder empfangend ansteuert. Ferner steuert die Steuervorrichtung das erste Funkmodul in einem zweiten Betriebsmodus, welcher als Ranging-Betriebsmodus bezeichenbar ist, Signale zur Bestimmung einer Ortsinformation von mobilen Einheiten sendend und/oder empfangend an. Das erste Funkmodul wird wechselweise für ein erstes Zeitfenster, welches als Radar-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Radar-Betriebsmodus und für ein zweites Zeitfenster, welches als Ranging-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Ranging-Betriebsmodus betrieben, wobei die Steuervorrichtung zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls eine Radar-Zeitdauer des Radar-Zeitfensters, eine Ranging-Zeitdauer des Ranging-Zeitfensters, ein erstes Zeitintervall zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern, welches als Radar-Intervall bezeichenbar ist, und ein zweites Zeitintervall zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeitfenstern, welches als Ranging-Intervall bezeichenbar ist, in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren bei einer Änderung der Gewichtungsfaktoren und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen bestimmt sowie das erste Funkmodul darauf basierend steuert.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.
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: Fig. 1 ein schematischer Aufbau einer Vorrichtung zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls in verschiedenen Betriebsmodi;
Fig. 2 Abhängigkeiten zum Koexistenz-Betrieb des ersten Funkmoduls in den zwei Betriebsmodi;
Fig. 3 ein erster zeitlicher Ablauf des Betriebs des ersten Funkmoduls in den zwei Betriebsmodi;
Fig. 4 ein zweiter zeitlicher Ablauf des Betriebs des ersten Funkmoduls in den zwei Betriebsmodi;
Fig. 5 ein an ein Ablaufdiagramm angelehntes Verfahren zum Betrieb des ersten Funkmoduls.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 2 zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls 11 in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi B1 , B2 bzw. ein Kraftfahrzeug 2 mit einer solchen Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Steuervorrichtung 10, ein erstes Funkmodul 11 , welches vorliegend ein UWB-Funkmodul 11 ist, sowie ein zweites Funkmodul 12 auf, welches vorliegend ein BLE-Funkmodul 12 ist.
Die Steuervorrichtung 10 ist ausgebildet, das UWB-Funkmodul 11 in einem Radar-Betriebsmodus B1 derart anzusteuern, dass Signale zur Erfassung von Personen 20 gesendet und/oder empfangen werden, und in einem Ran- ging-Betriebsmodus B2 derart anzusteuern, dass Signale zur Bestimmung einer Distanz D des UWB-Funkmoduls 11 zu mobilen Einheiten 30 gesendet und/oder empfangen werden.
Um eine Koexistenz der Betriebsmodi B1 , B2 auf dem UWB-Funkmodul 11 d.h. einen wechselweisen Betrieb des UWB-Funkmoduls 11 in den beiden Betriebsmodi bedarfs- und anforderungsgerecht zu organisieren ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung 10 ausgebildet ist, das UWB-Funkmodul 11 derart anzusteuern, dass das UWB-Funkmodul 11 wechselweise für ein Radar-Zeitfenster in dem Radar-Betriebsmodus B1 und für ein Ranging-Zeit- fenster in dem Ranging-Betriebsmodus B2 betrieben wird, wie es auch in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Zur Ansteuerung des UWB-Funkmoduls 11 bestimmt die Steuervorrichtung 10 in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 eine Radar-Zeitdauer Z1 des Radar-Zeitfensters, eine Ranging- Zeitdauer Z2 des Ranging-Zeitfensters, ein Radar-Zeitintervall 11 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern und ein Ranging-Zeit- interval I I2 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeitfens- tern, wobei die Bestimmung durch die Steuervorrichtung 10 bei einer Änderung X der Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen erfolgt.
Die Abhängigkeiten zur Bestimmung der Zeitdauern Z1 , Z2 zum Betrieb in den Betriebsmodi B1 und B2 sind beispielhaft in Figur 2 dargestellt.
In der Steuervorrichtung 10 ist ein Algorithmus A zur Bestimmung zumindest der Radar-Zeitdauer Z1 und der Ranging-Zeitdauer Z2 hinterlegt gemäß derer das UWB-Funkmodul 11 in dem Radar-Betriebsmodus B1 und in dem Ranging-Betriebsmodus B2 betrieben wird.
Dabei basiert der Algorithmus A auf den Gewichtungsfaktoren G1 und G3 bis G6 als Eingangswerte.
Durch den Algorithmus A wird die Radar-Zeitdauer Z1 größer und die Ranging-Zeitdauer Z2 kleiner, je größer die Distanz zumindest einer mobilen Einheit 30 zu dem UWB-Funkmodul 11 als dritter Gewichtungsfaktor G3 und je höher die vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person 20 als fünfter Gewichtungsfaktor G5 und je höher der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus B1 als sechster Gewichtungsfaktor G6 ist. Weiter wird die Radar-Zeitdauer Z1 kleiner und die Ranging-Zeitdauer Z2 größer, je höher die Anzahl von mit dem BLW-Funkmodul 12 verbundenen mobilen Einheiten 30 als erster Gewichtungsfaktor G1 und je höher die Anzahl von mit dem UWB-Funkmodul 11 erfassten Personen 20 als vierter Gewichtungsfaktor G4 ist.
Die Anzahl von mit dem BLE-Funkmodul 12 verbundenen mobilen Einheiten 30 als erster Gewichtungsfaktor G1 wird dabei von dem BLE-Funkmodul 12 an die Steuervorrichtung 10 übermittelt.
Die Gewichtungsfaktoren G3, G4 und G5 werden der Steuervorrichtung 10 durch das UWB-Funkmodul 11 bereitgestellt.
Der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus B1 als sechster Gewichtungsfaktor G6 ist in der Steuervorrichtung 10 hinterlegt oder von dieser aus einem Speicher auslesbar, wobei der Prioritätsfaktor von einem Benutzer einstellbar ist.
Durch den Algorithmus A bzw. durch die Steuervorrichtung 10 wird das UWB-Funkmodul 11 derart angesteuert, dass dieses zeitlich aufeinanderfolgend in dem Radar-Betriebsmodus B1 und in dem Ranging-Betriebsmodus B2 betrieben wird, wie es in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist.
Gemäß den in Figur 2 dargestellten Abhängigkeiten bleibt bei dieser konkreten Variante eine Zeitdauer einer jeweiligen Verbindung zwischen dem zweiten Funkmodul 12 und den damit verbundenen mobilen Einheiten 30 als ein zweiter Gewichtungsfaktor G2 unberücksichtigt. In einer nicht dargestellten, jedoch im Wesentlichen der Variante gemäß Figur 2 entsprechenden Alternative, kann jedoch der Gewichtungsfaktor G2 neben den Gewichtungsfaktoren G1 und G3 bis G6 als Eingangswert für den Algorithmus A berücksichtigt werden. Bei einer solchen Ausführung wird der zweite Gewichtungsfaktor G2 dem Algorithmus A bzw. der Steuervorrichtung 10 durch das BLE-Funkmodul 12 bereitgestellt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nur die Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul 12 verbundenen mobilen Einheiten im ersten Gewichtungsfaktor G1 berücksichtigt werden, welche gemäß dem Gewichtungsfaktor G2 bereits für eine bestimmte Mindestzeit mit dem BLE- Funkmodul 12 verbunden sind, wodurch kurzzeitige Verbindungen, welche die durch den Algorithmus A bestimmten Werte verfälschen würden, unberücksichtigt bleiben.
Sowohl für Figur 3 als auch Figur 4 gilt, dass durch den Algorithmus A bzw. durch die Steuervorrichtung 10 die für die Ansteuerung des UWB- Funkmoduls 11 erforderlichen Parameter d.h. die Zeitdauern Z1 , Z2 der Zeitfenster bzw. die Zeitintervalle 11 , I2 zwischen den Zeitfenstern vorzugsweise zum Zeitpunkt X einer Änderung der Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 neu bestimmt werden, wobei zusätzlich oder alternativ auch eine Neubestimmung zu festen Zeitpunkten bzw. in festen Intervallen vorgesehen sein kann.
In Figur 3 ist eine Variante dargestellt, in welcher das Steuergerät 10 in Abhängigkeit der Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 Zeitdauern Z1 , Z2 und Zeitintervalle 11 , I2 für beide Betriebsmodi B1 , B2 bestimmt. Da es hierbei zu einer Kollision kommen kann, bei welcher das UWB-Funkmodul 11 sowohl im Radar-Betriebsmodus B1 als auch im Ranging-Betriebsmodus B2 betrieben werden müsste, ist eine Regel zur Handhabung solcher Kollisionen vorgesehen, gemäß welcher der Radar-Betriebsmodus B2 im Falle einer Kollision zur Verhinderung eines Schadens an Personen 20 immer Vorrang vor dem Ranging-Betriebsmodus B1 hat.
In Figur 4 ist eine alternative Variante vorgesehen, bei welcher für ein fest vorbestimmtes Zeitintervall T aus einem Vielfachen eines Zeitschlitzes S die Verteilung zwischen den Betriebsmodi B1 , B2 bestimmt wird. Vereinfacht werden die Gewichtungsfaktoren G1 bis G6 für den Radar-Betriebsmodus B1 gemäß einer ersten Formel in ein Radar-Gesamtgewicht und für den Ran- ging-Betriebsmodus B2 gemäßer einer zweiten Formel in ein Ranging-Ge- samtgewicht umgerechnet. Aus dem Verhältnis von Radar-Gesamtgewicht und Ranging-Gesamtgewicht wird dann das Verhältnis der Zeitfenster Z1 , Z2 innerhalb des Zeitintervalls T bestimmt, wobei die Zeitfenster Z1 , Z2 jeweils wiederum zumindest einem Zeitschlitz S und/oder einem Vielfachen des Zeitschlitzes S entsprechen müssen.
Bezogen auf Figur 4 ist zudem gut zu erkennen, dass das Verhältnis der Betriebsmodi zueinander vor der Änderung X 2 zu 3 und nach der Änderung X 3 zu 2 ist.
Der Algorithmus A bzw. das Verfahren zur Bestimmung der Zeitdauern Z1 , Z2 ist zudem in Figur 5 in Anlehnung an ein Ablaufdiagram dargestellt. An Entscheidungsknoten ist „1“ als „ja“ bzw. als „Bedingung erfüllt“ und „0“ als „nein“ bzw. „Bedingung nicht erfüllt“ zu lesen.
Die Schritte hierbei sind wie folgt:
101 Start
102 Anzahl der durch das UWB-Funkmodul 11 im Radar-Betriebsmodus B1 im Fahrzeug 2 detektieren Personen 20 wird auf 0 gesetzt
103 Anzahl der durch mit dem BLE-Funkmodul 12 verbundenen mobilen Einheiten 30 wird auf 0 gesetzt
104 Zeitdauer seit der letzten Detektion einer Person 20 durch das UWB- Funkmodul 11 im Radar-Betriebsmodus B1 im Fahrzeug 2 wird auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 1000 s gesetzt
105 Radar-Zeitdauer Z1 wird auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 50 ms gesetzt BLE-Funkmodul 12 baut eine Verbindung mit mobilen Einheiten 30 auf Vergleich der Anzahl bisher verbundener mobiler Einheiten 30 mit den aktuell verbundenen mobilen Einheiten. Hat sich die Anzahl der verbunden mobilen Einheiten 30 geändert? Falls ja, weiter zu 108. Falls nein, weiter zu 123 Ist die Anzahl der verbundenen mobilen Einheiten 30 größer 0? Falls ja, weiter zu 109. Falls nein, weiter zu 112 Wurde der Radar-Betriebsmodus durch einen Priorisierungsfaktor priorisiert, insbesondere durch Benutzereingabe oder implizit durch Verlassen des Fahrzeugs 2? Falls ja, weiter zu 113. Falls nein, weiter zu 110 Übertragung der Zeitfenster Z1 , Z2 auf das UWB-Funkmodul 11 bzw. Betrieb des UWB-Funkmoduls 11 gemäß den Zeitfenstern Z1 , Z2 Bestimmung der Distanz D zwischen mobiler Einheit 30 und dem Fahrzeug 2 bzw. dem UWB-Funkmodul 11 Reduzierung des Radar-Zeitfensters Z1 auf 5 ms Erhöhen des Ranging-Zeitfensters Z2 Befindet sich eine mobile Einheit 30 innerhalb einer vorbestimmten Distanz von beispielsweise 4 m zu dem Fahrzeug 2 bzw. dem UWB- Funkmodul 11? Falls ja, weiter zu 116. Falls nein, weiter zu 117 Befindet sich eine mobile Einheit 30 innerhalb einer vorbestimmten Distanz von beispielsweise 6 m zu dem Fahrzeug 2 bzw. dem UWB- Funkmodul 11 ? Falls ja, weiter zu 117. Falls nein, weiter zu 118 116 Für jede verbundene mobile Einheit 30 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 50 ms erhöht
117 Für jede verbundene mobile Einheit 30 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 25 ms erhöht
118 Für jede verbundene mobile Einheit 30 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 5 ms erhöht
119 bis 122 Übertragung der Zeitfenster Z1 , Z2 auf das UWB-Funkmodul 11 bzw. Betrieb des UWB-Funkmoduls 11 gemäß den Zeitfenstern Z1 , Z2
123 UWB-Funkmodul 11 detektiert Personen 20 bzw. stellt die Anzahl de- tektierter Personen 20 der Steuervorrichtung 10 zur Verfügung
124 Vergleich der Anzahl bisher detektierter Personen 20 mit den aktuell detektierten Personen 20. Hat sich die Anzahl der detektierten Personen 20 geändert? Falls ja, weiter zu 125. Falls nein, weiter zu 106
125 Ist die Anzahl der detektierten Personen 20 größer 0? Falls ja, weiter zu 126. Falls nein, weiter zu 106
126 Bestimmung einer Zeitdauer seit der letzten Detektion einer Person 20 durch das UWB-Funkmodul 11
127 Ist die Zeitdauer seit der letzten Detektion einer Person 20 durch das UWB-Funkmodul 11 kleiner 100 s? Falls ja, weiter zu 129. Falls nein, weiter zu 128
128 Ist die Zeitdauer seit der letzten Detektion einer Person 20 durch das UWB-Funkmodul 11 kleiner 1000 s? Falls ja, weiter zu 130. Falls nein, weiter zu 131 129 Für jede detektierte Person 20 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 50 ms erhöht
130 Für jede detektierte Person 20 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 25 ms erhöht 131 Für jede detektierte Person 20 (Anzahl) wird die Radar-Zeitdauer Z1 um 5 ms erhöht
132 bis 134 Übertragung der Zeitfenster Z1 , Z2 auf das UWB-Funkmodul 11 bzw. Betrieb des UWB-Funkmoduls 11 gemäß den Zeitfenstern Z1 , Z2

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug (2) zum wechselweisen Betrieb eines Funkmoduls (11 ) in verschiedenen Betriebsmodi mit einem ersten Funkmodul (11 ) sowie einer Steuervorrichtung (10) zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls (11 ), wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, das erste Funkmodul (11 ) in einem Radar-Betriebsmodus (B1 ) derart anzusteu- ern, dass Signale zur Erfassung von Personen (20) gesendet und/oder empfangen werden, und in einem Ranging-Betriebsmodus (B2) anzusteuern, dass Signale zur Bestimmung einer Ortsinformation von mobilen Einheiten (30) gesendet und/oder empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, das erste Funkmodul (11 ) derart anzusteuern, dass das erste Funkmodul (11 ) wechselweise für ein Radar-Zeitfenster in dem Radar-Betriebsmodus (B1 ) und für ein Ranging-Zeitfenster in dem Ranging-Betriebsmodus (B2) betrieben wird, und zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls (11 ) eine Radar- Zeitdauer (Z1 ) des Radar-Zeitfensters, eine Ranging-Zeitdauer (Z2) des Ranging-Zeitfensters, ein Radar-Zeitintervall (11 ) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern und ein Ranging-Zeitin- tervall (I2) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeit- fenstern in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) bei einer Änderung (X) der Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen zu bestimmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Radar-Zeitdauer (Z1 ) ein durch einen ersten Multiplikator (M1 ) bestimmtes Vielfaches eines festen Zeitschlitzes (S) und die Ranging-Zeitdauer (Z2) ein durch einen zweiten Multiplikator (M2) bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes (S) sind, wobei das Radar-Intervall (11 ) ein durch einen dritten Multiplikator (M3) bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes (S) und das Ranging-Intervall (I2) ein durch einen vierten Multiplikator (M4) bestimmtes Vielfaches des festen Zeitschlitzes (S) sind und wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, den ersten Multiplikator (M1 ), den zweiten Multiplikator (M2), den dritten Multiplikator (M3) und/oder den vierten Multiplikator (M4) in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) bei einer Änderung (X) der Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen zu bestimmen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend ein zweites Funkmodul (12), welches signaltechnisch mit der Steuervorrichtung (10) verbunden ist, wobei das zweite Funkmodul (12) ausgebildet ist, über Funk mit mobilen Einheiten (30) eine Verbindung aufzubauen, und wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, eine Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul (12) verbundenen mobilen Einheiten (30) als einen ersten Gewichtungsfaktor (G1 ) zu erfassen und/oder eine Zeitdauer einer jeweiligen Verbindung zwischen dem zweiten Funkmodul (12) und den damit verbundenen mobilen Einheiten (30) als einen zweiten Gewichtungsfaktor (G2) zu erfassen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, den verbundenen mobilen Einheiten (30) eine jeweils zugehörige, von dem ersten Funkmodul (11 ) bestimmte Ortsinformation zuzuordnen und zumindest eine durch die jeweilige Orts information bestimmte Distanz zumindest einer mobilen Einheit (30) zu dem ersten Funkmodul (11 ) als einen dritten Gewichtungsfaktor (G3) zu erfassen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, eine Anzahl von mit dem ersten Funkmodul (11 ) erfassten Personen (20) als einen vierten Gewichtungsfaktor (G4) zu erfassen und/oder eine vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person (20) als fünften Gewichtungsfaktor (G5) zu erfassen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Steuervorrichtung (10) ein Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus (B1 ) gegenüber dem Ranging-Be- triebsmodus (B2) als sechster Gewichtungsfaktor (G6) gespeichert ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, die Radar-Zeitdauer (Z1 ) größer und/oder die Ranging-Zeit- dauer (Z2) kleiner und/oder das Radar-Intervall (11 ) kleiner und/oder das Ranging-Intervall (I2) größer zu wählen, je größer die Distanz zumindest einer mobilen Einheit zu dem ersten Funkmodul als dritter Gewichtungsfaktor (G3) und/oder je höher die vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person als fünfter Gewichtungsfaktor (G5) und/oder je höher der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus als sechster Gewichtungsfaktor (G6) ist, und/oder die Radar-Zeitdauer (Z1 ) kleiner und/oder die Ran- ging-Zeitdauer (Z2) größer und/oder das Radar-Intervall (11 ) größer und/oder das Ranging-Intervall (I2) kleiner zu wählen, je höher die Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul verbundenen mobilen Einheiten als erster Gewichtungsfaktor (G1 ) und/oder je höher die Anzahl von mit dem ersten Funkmodul erfassten Personen als vierter Gewichtungsfaktor (G4) ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, für die Radar-Zeitdauer (Z1 ) und/oder die Ranging-Zeitdauer (Z2) und/oder das Radar-Intervall (11 ) und/oder das Ranging-Intervall (I2) einen vorbestimmten Grundwert zu setzen und/oder die Radar-Zeitdauer (Z1 ) um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder die Ranging-Zeitdauer (Z2) um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder das Radar-Intervall (11 ) um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder das Ranging-Intervall (I2) um einen vorbestimmten Wert zu verlängern, wenn die Distanz zumindest einer mobilen Einheit (30) zu dem ersten Funkmodul (11 ) als dritter Gewichtungsfaktor (G3) zwischen zwei vorbestimmten Distanzwerten liegt und/oder wenn die vergangene Zeitdauer seit der letzten Erfassung einer Person (20) als fünfter Gewichtungsfaktor (G5) zwischen zwei vorbestimmten Zeitwerten liegt und/oder wenn der Prioritätsfaktor zur Priorisierung des Radar-Betriebsmodus (B1 ) als sechster Gewichtungsfaktor (G6) einem vorbestimmten Wert entspricht, und/oder die Radar-Zeitdauer (Z1 ) um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen und/oder die Ranging-Zeitdauer (Z2) um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder das Radar-Intervall (11 ) um einen vorbestimmten Wert zu verlängern und/oder das Ranging-Intervall (I2) um einen vorbestimmten Wert zu verkürzen, wenn die Anzahl von mit dem zweiten Funkmodul (12) verbundenen mobilen Einheiten (30) als erster Gewichtungsfaktor (G1 ) zwischen zwei vorbestimmten Werten liegt und/oder die Anzahl von mit dem ersten Funkmodul (11 ) erfassten Personen (20) als vierter Gewichtungsfaktor (G4) zwischen zwei vorbestimmten Werten liegt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, wobei die Steuervorrichtung (10) ausgebildet ist, den ersten Multiplikator (M1 ) und/oder den vierten Multiplikator (M4) jeweils durch Addition des dritten Gewichtungsfaktors (G3) und/oder des fünften Gewichtungsfaktors (G5) und/oder des sechsten Gewichtungsfaktors (G6) und/oder Subtraktion des ersten Gewichtungsfaktors (G1 ) und/oder des vierten Gewichtungsfaktors (G4) mit einem jeweiligen Grundwert zu bestimmen und/oder den zweiten Multiplikator (M2) und/oder den dritten Multiplikator (M3) jeweils durch Subtraktion des dritten Gewichtungsfaktors (G3) und/oder des fünften Gewichtungsfaktors (G5) und/oder des sechsten Gewichtungsfaktors (G6) und/oder Addition des ersten Gewichtungsfaktors (G1 ) und/oder des vierten Gewichtungsfaktors (G4) mit einem jeweiligen Grundwert zu bestimmen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Funkmodul (11 ) ausgebildet und/oder angeordnet ist, im Radar-Betriebsmodus (B1 ) Personen (20) in dem Fahrzeug (2) zu detektieren und/oder im Ranging-Betriebsmodus (B2) Ortsinformationen von mobilen Einheiten (30) außerhalb des Fahrzeugs (2) zu bestimmen.
11 . System aus einer variablen Anzahl mobiler Einheiten (30) und einer Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder einem Kraftfahrzeug (2) mit einer Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zum Senden und Empfangen von Funksignalen über ein Funkmodul (11 ) in verschiedenen Betriebsmodi (B1 , B2) mit variablen den Betriebsmodi (B1 , B2) zugeordneten Zeitfenstern jeweiliger Zeitdauer (Z1 , Z2) und jeweils dazwischenliegenden Zeitintervallen (11 , I2), wobei die Steuervorrichtung (10) ein erstes Funkmodul (11 ) in einem ersten Betriebsmodus (B1 ), welcher als Radar-Betriebsmodus (B1 ) bezeichenbar ist, Signale zur Erfassung von Personen (20) sendend und/oder empfangend ansteuert, und in einem zweiten Betriebsmodus (B2), welcher als Ran- ging-Betriebsmodus (B2) bezeichenbar ist, Signale zur Bestimmung einer Orts information von mobilen Einheiten (30) sendend und/oder empfangend ansteuert, wobei das erste Funkmodul (11 ) wechselweise für ein erstes Zeitfenster, welches als Radar-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Radar-Betriebsmodus (B1 ) und für ein zweites Zeitfenster, welches als Ranging-Zeitfenster bezeichenbar ist, in dem Ranging-Betriebsmodus (B2) betrieben wird, wobei die Steuervorrichtung (10) zur Ansteuerung des ersten Funkmoduls (11 ) eine Radar-Zeitdauer (Z1 ) des Radar-Zeitfensters, eine Ranging-Zeitdauer (Z2) des Ranging-Zeitfensters, ein erstes Zeitintervall (11 ) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Radar-Zeitfenstern, welches als Radar-Intervall (11 ) bezeichenbar ist, und ein zweites Zeitintervall (I2) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ranging-Zeitfenstern, welches als Ranging-Intervall (I2) bezeichenbar ist, in Abhängigkeit von Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) bei einer Änderung (X) der Gewichtungsfaktoren (G1 - G6) und/oder in zeitlich vorbestimmten Intervallen bestimmt.
* * * * *
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