DE10317658B4

DE10317658B4 - Positionsanzeige und/oder Energieeinsparung bei Berechtigungssystemen

Info

Publication number: DE10317658B4
Application number: DE2003117658
Authority: DE
Inventors: Joachim Schenk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: DE10317658A1

Abstract

Verfahren zur Positionserkennung eines Codegebers, insbesondere eines tragbaren Codegebers eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Position des Codegebers mittels Antennen einer Antennenanordnung bestimmt wird, wobei die Sendeleistung von Antennen zeitweilig reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen der Position des Codegebers (5) die Sendeleistung derjenigen Antennen (41 bis 44) reduziert wird, die für eine weitere Positionsbestimmung nicht benötigt werden, und dass die Position des Codegebers (5) bis auf weiteres nur von den übrigen Antennen (41 bis 44) bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionserkennung wenigstens eines Codegebers eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Diebstahlschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Sicherheitssysteme finden in vielen Bereichen immer mehr Anwendung und erfordern ein stetig wachsendes Bedürfnis an Zuverlässigkeit und ausreichendem Schutz. Derartige Sicherheitssysteme werden auch in modernen Kraftfahrzeugen als Diebstahlschutzsysteme verwendet. Dort werden sie als Zugangs-Kontrollsysteme, Wegfahrsperren etc. oder andere Schutzsysteme verwendet, die mehrere Funktionen kombinieren. Die Überprüfung einer Zugangsberechtigung (Keyless-Entry) oder einer Nutzungsberechtigung (Keyless-Go) wird dabei bei modernen Systemen im allgemeinen mittels drahtlosen Funkverbindungen zwischen einem tragbaren Codegeber (ID-Geber) und einem im Kraftfahrzeug eingebauten Steuergerät durchgeführt.

In dem Kraftfahrzeug sind zum Signalaustausch mit einer im tragbaren Codegeber eingebauten Sende/Empfangseinheit mehrere Antennen angeordnet. Mittels dieser Antennenanordnung kann die Position des tragbaren Codegebers bestimmt werden, respektive ermittelt werden, ob sich der Codegeber innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindet. Im allgemeinen ist die Antennenanordnung derart ausgelegt, dass die Position des Codegebers im Inneren oder außerhalb des Kraftfahrzeugs relativ exakt bestimmt werden kann.

Darüber hinaus wird ein Verriegeln des Kraftfahrzeugs dann verhindert, wenn erkannt wird, dass sich der Codegeber im Innern des Fahrzeugs, bspw. im Insassenraum oder im Kofferraum, befindet.

Eine Vorrichtung zum Bestimmen der Position eines tragbaren Funksenders bzw. Codegebers ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 41 351 A1 bekannt. Zur Positionsbestimmung sind dort innerhalb eines vorgegebenen zu erfassenden Bereichs wenigstens zwei voneinander beabstandet angeordnete und zur Übermittlung von elektromagnetischen Signalen zu und/oder von einem innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindlichen Funkschlüssel ausgebildete Antennen vorgesehen. Die beiden Antennen decken den vorgegeben Bereich ab. Die Position des Funkschlüssels ist derart, dass in zeitversetzter Folge Signale zur Reizung des Funkschlüssels von den Antennen abgegeben werden. Unmittelbar nach dem Empfang eines Reizsignals gibt der Funkschlüssel ein Schlüsselsignal ab, wobei diese Schlüsselsignale wieder von den Antennen aufgefangen werden. Aus dem Verhältnis der Signalstärke der an den Antennen ankommenden Schlüsselsignale wird dann auf die Position des Funkschlüssels bzw. des Codegebers zwischen den Antennen geschlossen. Die Antennen sind während der gesamten Zeit im aktivierten Zustand, wodurch das Sicherheitssystem einen relativ hohen Leistungsverbrauch aufweist. Ferner ist durch die ständig im aktiven Betriebszustand betriebenen Antennen eine erhebliche Feldstärke insbesondere im Inneren des Kraftfahrzeugs gegenwärtig, denen die Insassen des Fahrzeugs ausgesetzt sind. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens und der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass die Position des tragbaren Codegebers nicht angezeigt wird. Hat ein Nutzer vergessen, wo er seinen Codegeber aufbewahrt hat, beispielsweise in der Jackentasche oder einem Aktenkoffer, so hat er keine Möglichkeit diesen schnell und einfach aufzufinden, woraus meist ein zeitraubendes Suchen und eine Verärgerung des Nutzers resultieren.

Aus der FR 2 810 946 A3 ist ein Zugangsberechtigungssystem für ein Kraftfahrzeug bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem Antennen einer Erkennungsvorrichtung, die unterschiedliche, sich überschneidende Erfassungsbereiche aufweisen, nacheinander aktiviert werden, wobei jeweils die übrigen Antennen abgeschaltet sind. Beim Aktivieren der Antennen wird eine Antwort oder das Fehlen einer Antwort von der Codekarte festgestellt. Im zuletzt genannten Fall, in dem ein Bereitschaftszustand ausgelöst wird, müssen weiterhin alle Antennen abwechselnd nacheinander aktiviert werden, da sich sonst nicht feststellen lässt, wenn die Codekarte in einen der Erfassungsbereiche gelangt. Es findet sich kein Hinweis, dass dies im zuerst genannten Fall anders ist.

Aus der FR 2 802 344 A1 ist ebenfalls bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Reduzierung der Leistung einer Antenne dadurch ausgelöst wird, dass ein die Codekarte tragender Benutzer auf ein an einer Seite des Fahrzeugs befindliches Organ, zum Beispiel einen Türgriff, einwirkt. Die Position einer im Inneren des Kraftfahrzeugs befindlichen Codekarte wird jedoch mit Hilfe aller Antennen bestimmt, deren Feldstärken die Fahrzeuginsassen während einer Fahrt ständig ausgesetzt sind.

Die DE 197 38 323 C1 offenbart ein Verfahren zur Anzeige der Position einer Codekarte.

Vorteile der Erfindung

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Positionserkennung wenigstens eines Codegebers, insbesondere eines tragbaren Codegebers eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug wird nach dem Erkennen der Position des Codegebers die Sendeleistung derjenigen Antennen reduziert, die für eine weitere Positionsbestimmung nicht benötigt werden, und die Position des Codegebers bis auf weiteres nur von den übrigen Antennen bestimmt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, dass der Leistungsverbrauch des Sicherheitssystems wesentlich reduziert wird. Nur noch diejenigen Antennen bleiben aktiv, die zur weiteren Positionsbestimmung des/der Codegeber(s) erforderlich sind. Die Antennen der Antennenanordnung sind nur noch dann alle aktiv, wenn die Position des/der Codegeber(s) erstmalig oder nach einer Positionsverschiebung neu ermittelt wird. Darüber hinaus ist somit auch die Feldstärkeeinwirkung der Antennen der Antennenanordnung deutlich vermindert. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn Insassen im Kraftfahrzeug sitzen. Nachdem die Position des/der Codegebers) festgestellt wurde – was innerhalb kürzester Zeit erfolgen kann -, sind die Insassen somit nur noch relativ geringen Feldstärken im Vergleich zu Feldstärken ausgesetzt, wenn alle Antennen ständig aktiv sind. Die Position des/der Codegeber s) kann dann bis auf weiteres mit einer minimierten Anzahl von aktivierten Antennen ermittelt werden. Ein besonders vorteilhaftes ist es weiterhin, dass die erkannte Position des/der Codegeber(s) anzeigbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass ein Codegeber schnell und zuverlässig aufgefunden werden kann.

Vorteilhaft ist es, dass diejenige Antenne oder Antennen in einen Zustand mit reduziertem Leistungsverbrauch geschaltet werden bzw. deren Sendeleistung reduziert wird, deren Feldstärkesignal an der Position des/der Codegeber(s) einen Schwellwert unterschreitet. Der Schwellwert kann vorteilhafter Weise vorgegeben werden. Ist eine Antenne somit re lativ weit vom Codegeber entfernt und trägt somit zur exakten Positionsbestimmung wenig oder nahezu gar keinen Anteil bei, so wird sie in einen Zustand mit reduziertem Leistungsverbrauch geschaltet. Durch Vorgabe des Schwellwerts kann dadurch die Anzahl der Antennen, die weiterhin im aktiven Modus betrieben werden und welche für die weitere Positionserkennung notwendig sind, minimiert werden.

Bevorzugt wird die zur Positionserkennung nicht benötigte Antenne oder Antennen vollständig deaktiviert. Dadurch ist der Leistungsverbrauch des Sicherheitssystems minimiert. Es kann auch vorgesehen sein, dass die nicht benötigten Antennen in einen Stand-by-Zustand geschaltet werden. Auch ein derartiger Betriebszustand weist einen geringeren Leistungsverbrauch im Vergleich zum aktivierten Zustand auf.

Besonders vorteilhaft ist es, dass nach dem Erkennen der Position des/der Codegeber(s) dessen/deren Sende- und/oder Empfangsleistung reduziert werden. Dadurch wird durch bevorzugt kontinuierliche Verringerung der Sende- und/oder Empfangsleistung die Grenze bzw. die minimal notwendige Sende- und/oder Empfangsleistung bestimmt und somit der Energieverbrauch und die elektrische Feldstärke vermindert.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Antennen, die in einen Betriebszustand mit reduziertem Leistungsverbrauch geschaltet werden bzw. deren Sendeleistung reduziert wird, erst dann wieder aktiviert, wenn die Position des/der Codege ber(s) derart verändert wird, dass eine ausreichende Positionserkennung des/der Codegeber(s) mit den aktivierten Antennen ausgeschlossen ist. Dadurch wird ein Aktivieren von benachbarten Antennen erst dann durchgeführt, wenn der/die Codegeber größere Positionsänderungen vornimmt. Hat beispielsweise ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs seinen Codegeber in einer Hemdtasche und beugt sich leicht nach vorne, so kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung verhindert werden, dass ein Aktivieren aller Antennen durchgeführt wird. Dies bedeutet, so lange die Positionsänderung des Codegebers derart ist, dass seine geänderte Position ohne Aktivieren weiterer Antennen durchgeführt werden kann, so werden auch keine weiteren zusätzlichen Antennen der Antennenanordnung aktiviert.

Vorteilhaft erweist es sich, dass nur diejenige Antenne wieder aktiviert wird, die der Bewegungsrichtung des/der Codegeber(s) am nächsten liegt. So kann verhindert werden, dass in dem Fall, in dem die veränderte Position des/der Codegeber(s) nicht mehr ausschließlich mit den bisherigen aktiven Antennen bestimmt werden kann, dies sofort ein Aktivieren aller weiteren Antennen der Antennenanordnung zur Folge hat. Vielmehr kann dadurch ein sukzessives Hinzuschalten von weiteren Antennen in einen aktiven Betriebszustand gewährleistet werden.

Es erweist sich als vorteilhaft, dass die erkannte Position durch ein optisches Signal und/oder durch ein akustisches Signal und/oder auf einem Display, insbesondere auf einem Display im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs, angezeigt wird.

Vorteilhaft ist es, dass die Position des/der Codegebers) zu einem programmierbaren, vorgegebenen Zeitpunkt oder zu einem beliebig wählbaren Zeitpunkt angezeigt wird. Einerseits wird dadurch gewährleistet, dass zu festen Zeiten stets eine Positionsangabe des/der Codegeber(s) erfolgen kann, andererseits ist es dadurch auch möglich, dass ein Nutzer zu einem beliebigen Zeitpunkt, beispielsweise wenn er den Codegeber verlegt hat und sich an den Aufbewahrungsort nicht erinnert, die Position des Codegebers abfragen bzw. abrufen kann.

Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Sicherheitssystem bzw. ein Diebstahlschutzsystem in einem Kraftfahrzeug.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf ein in einem Kraftfahrzeug 1 installierten Sicherheitssystem. Das Sicherheitssystem umfasst im Ausführungsbeispiel vier Antennen 41 bis 44, die mit einer nicht dargestellten Steuereinheit elektrisch verbunden sind. Die Antennen 41 und 43 sind in den Türrahmen, die Antenne 42 an der Vorderseite und die Antenne 44 im Kofferraum 3 des Kraftfahrzeugs angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Sicherheitssystem eine größere oder kleinere Anzahl an Antennen aufweist. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass die Antennen 41 bis 44 an anderen als den im Ausführungsbeispiel angegebenen Positionen im Fahrzeug angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Armaturenbrett oder einen Anzeigebereich bzw. Display 6. Ein tragbarer Codegeber 5 befindet sich im Ausführungsbeispiel im Außenbereich des Kraftfahrzeugs 1.
Vor dem erstmaligen Erkennen der Position des Codegebers 5 sind alle vier Antennen 41 bis 44 aktiv und weisen somit einen Betriebszustand auf, in dem relativ viel Leistung verbraucht wird und die Feldstärke relativ hoch ist. Wird der Codegeber 5 in den Feldstärkebereich der Antennen 41 bis 44 gebracht, so wird ein Signalaustausch zwischen der Steuereinheit des Sicherheitssystems und einer Sende- und Empfangseinheit des Codegebers 5 über die jeweils zugehörigen Antennen durchgeführt. Anhand dieser Signale wird die Position des Codegebers 5 in der Steuereinheit des Sicherheitssystems ermittelt.
Im Ausführungsbeispiel ist der Codegeber 5 den Antennen 41 und 44 nächstgelegen. Die Antennen 42 und 43 sind derart weit vom Codegeber entfernt, dass ihre Feldstärkesignale am Ort des Codegebers einen festlegbaren Schwellwert unterschreiten. Diese Feldstärkesignale werden der Steuereinheit übertragen, welche daraufhin die Antennen 42 und 43 deaktiviert. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Antennen 42 und 43 in einen Stand-by-Modus geschaltet werden, indem sie nicht vollständig deaktiviert werden aber einen Betriebszustand einnehmen, der einen geringeren Leistungsverbrauch als der aktive Betriebszustand aufweist. Die Sende- und Empfangsleistung der Sende- und Empfangseinheit des Codegebers 5 wird kontinuierlich verringert und dadurch die Grenze bzw. die minimal erforderliche Sende- und Empfangsleistung eingestellt.
Die Lagebestimmung des Codegebers 5 erfolgt nach dem Deaktivieren der Antennen 42 und 43 nur noch mit den Antennen 41 und 44 und zwar so lange, wie sich der Codegeber 5 seine Position in einem Bereich verändert, der durch die beiden Antennen 41 und 44 erfasst werden kann. Wird die Position des Codegebers 5 derart verändert, dass die beiden aktiven Antennen 41 und 44 nicht mehr ausreichen, um die exakte Position des Codegebers 5 zu bestimmen, bzw. dass die beiden aktiven Antennen 41 und 44 mit sehr hoher Leistung senden müssen, so wird zumindest diejenige Antenne wieder aktiviert, welche für die neue Positionsbestimmung des Codegebers 5 zusätzlich erforderlich ist.
Es ist möglich, dass nach der neuen Positionsbestimmung des Codegebers 5 mehr Antennen aktiv sind. Ebenso ist es möglich, dass weniger oder gleich viel Antennen (die gleichen oder andere Antennen) wie bei der vorhergehenden Positionsbestimmung des Codegebers 5 aktiv sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einer erneuten Positionsbestimmung, für die die bisher aktivierten Antennen nicht mehr ausreichen, alle der Antennenanordnung des Sicherheitssystems zugehörigen Antennen 41 bis 44 gleichzeitig aktiviert werden. Dadurch wird eine Positionsbestimmung mit allen Antennen 41 bis 44 durchgeführt und wiederum nachfolgend diejenigen deakti viert oder in den Stand-by-Modus geschaltet, die nicht benötigt werden. Hierbei ist es das Ziel, den notwendigen Versorgungsstrom auf das Minimum zu reduzieren, was auch bedeuten kann, mehrere Antennen mit geringem Versorgungsstrom statt wenige mit hohem Strom zu versorgen.
Die Position des Codegebers 5 wird auf dem Display 6 des Kraftfahrzeugs 1 angezeigt. Die Anzeige erfolgt zu festen Zeitpunkten, die vorab programmiert werden können. Es kann auch vorgesehen sein, dass zusätzlich oder anstatt der Anzeige zu festen Zeitpunkten eine Anzeige zu frei wählbaren Zeitpunkten erfolgen kann. Dies ist möglich, wenn ein Nutzer eine Anzeige der Position des Codegebers 5 anfordert oder abfrägt. Die Anzeige der Codegeber-Position kann durch eine optisches Signal erfolgen, bspw. durch eine Leuchtdiode auf dem Codegeber, und/oder durch ein akustisches Signal, welches vom Codegeber ausgesendet wird, und/oder durch eine optische Anzeige auf einem Display 6. Die optische Anzeige auf dem Display 6 kann beispielsweise durch ein Sprachsignal, mit dem die Codegeber-Position zusätzlich akustisch gesprochen wird, ergänzt oder ersetzt werden.
Mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Leistungsverbrauch eines Sicherheitssystems erheblich reduziert werden, indem die bei der Positionsbestimmung nicht benötigten Antennen 41 bis 44 in einen Betriebszustand geschaltet werden, der durch einen verminderten Leistungsverbrauch gegenüber dem aktiven Betriebsmodus charakterisiert ist. Die Sende- und Empfangsleistung des tragbaren Codegebers 5 wird nach seiner Positionserkennung derart vermindert, dass er nur noch mit einer minimal erforderlichen Sende- und Empfangsleistung betrieben wird. Alle Antennen 41 bis 44, die bei der Positionsbestimmung am Ort des Codegebers 5 ein Feldstärkesignal aufweisen, welches unterhalb des einstellbaren Schwellwerts liegt, werden abgeschaltet oder im Stand-by-Modus betrieben.

Claims

Verfahren zur Positionserkennung eines Codegebers, insbesondere eines tragbaren Codegebers eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Position des Codegebers mittels Antennen einer Antennenanordnung bestimmt wird, wobei die Sendeleistung von Antennen zeitweilig reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen der Position des Codegebers (5) die Sendeleistung derjenigen Antennen (41 bis 44) reduziert wird, die für eine weitere Positionsbestimmung nicht benötigt werden, und dass die Position des Codegebers (5) bis auf weiteres nur von den übrigen Antennen (41 bis 44) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung derjenigen Antenne (41 bis 44) reduziert wird, deren Feldstärkesignal an der Position des Codegebers (5) einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Positionserkennung nicht benötigte Antenne (41 bis 44) vollständig deaktiviert wird oder in einen Stand-by-Zustand geschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen der Position des Codegebers (5) dessen Sende- und/oder Empfangsleistung reduziert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen- und Antennenleistungs-Kombination mit der geringsten Energiegesamtaufnahme für die Fahrzeug- und/oder ID-Geber-Antenne/n ermittelt und eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren vorhandenen ID-Gebern nur die Kommunikation mit dem ID-Geber aufrecht erhalten wird, deren Energieverbrauch am geringsten ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen (41 bis 44) , deren Sendeleistung reduziert wird, erst dann wieder aktiviert werden, wenn die Position des Codegebers (5) derart verändert wird, dass eine ausreichende Positionserkennung des Codegebers (5) mit den aktivierten Antennen (41 bis 44) ausgeschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nur diejenige Antenne (41 bis 44) wieder aktiviert wird, die der Bewegungsrichtung des Codegebers am nächsten liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erkannte Position des Codegebers (5) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erkannte Position durch ein optisches Signal und/oder durch ein akustisches Signal und/oder auf einem Display (6) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Codegebers (5) zu einem programmierbaren, vorgegebenen Zeitpunkt oder zu einem beliebig wählbaren Zeitpunkt angezeigt wird.