Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung eines eine Laufzeit und/oder einen Abstand zwischen mindestens zwei Transceivern insbesondere seitens eines Kraftfahrzeugs und eines Fahrzeugschlüssels repräsentierenden Distanzwerts

Die Anmeldung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung eines eine Laufzeit und/oder einen Abstand zwischen mindestens zwei Transceivern insbesondere seitens eines Kraftfahrzeugs und eines zum Öffnen und/oder Starten eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Fahrzeugschlüssels repräsentierenden Distanzwerts durch Austausch von Nachrichten zwischen den mindestens zwei Transceivern.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bestimmung einer Laufzeit und/oder eines Abstands zwischen mindestens zwei Transceivern

(Sende-und-Empfangseinrichtungen) zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können als Alternativen zu vorhandenen Lösungen eine Manipulations-unanfällige und/oder zuverlässige und/oder effiziente Abstandsbestimmung und/oder Laufzeitbestimmung

ermöglichen.

Zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen:

Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung können seitens einem oder mehreren der Transceiver jeweils zwei oder mehr Antennen dazu vorgesehen sein,

jeweils dieselben (von einem mit den Antennen verbindbaren Sender als

Signalfolgen erhaltene) Nachrichten mit derselben Frequenz und/oder mit demselben Übertragungs-Protokoll (z.B. UWB) und/oder gleichzeitig und/oder in verschiedene Richtungen auszusenden, also z.B. mit einer Antennen-diversity.

Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung können seitens einem oder mehreren der Transceiver jeweils zwei oder mehr Antennen dazu vorgesehen sein, jeweils dieselben Nachrichten mit derselben Frequenz und/oder mit demselben Übertragungs-Protokoll und/oder gleichzeitig und/oder aus verschiedenen

Richtungen und/oder an unterschiedlichen Positionen im Transceiver zu

empfangen (z.B. Antennen-Empfangs-diversity),

und entweder beide Antennen mit einem Empfänger zur Bearbeitung empfangener Nachrichten zu verbinden oder nur jeweils wahlweise eine Antennen mit einem Empfänger zur Bearbeitung empfangener Nachrichten (mit einer von einer

Steuerung angesteuerten Schalteinrichtung) zu verbinden.

Ausgestaltungen der Erfindung können das Ranging-Schema

(Nachrichtenaustausch-Schema,) z.B. nach jedem Ranging (Nachrichtenaustausch zum Bestimmen je eines Distanzwerts) und/oder nach je einer oder mehreren Nachrichten ändern, insbesondere durch Wahl einer anderen der Antennen seitens mindestens eines am Ranging teilnehmenden Transceivers.

Nach Ausgestaltungen der Erfindung können seitens mindestens eines

Transceivers jeweils zwei oder mehr als zwei Rangings

(Nachrichtenaustausch-Sequenzen zum Bestimmen je eines Distanzwerts) nacheinander und/oder gleichzeitig erfolgen mit zwei für je eines oder nur eines der Rangings verwendeten Antennen.

Nach Ausgestaltungen der Erfindung können seitens mindestens eines

Transceivers jeweils mehrere Rangings mit je nur einer seiner Antennen

vorgesehen sein, wobei jedes der Rangings seitens zumindest eines der

Transceiver mit einer anderen seiner Antennen erfolgt, und vorteilhafterweise je Antenne desselben Transceivers je einen Distanzwert (je Ranging mit je einer Antenne, etwa gleichzeitig oder nacheinander für die zwei Antennen) liefert.

Nach Ausgestaltungen der Erfindung ist mindestens ein Transceiver dazu ausgebildet für zwei oder mehr als zwei Rangings in Form jeweils einer

Übermittlung von mindestens drei Nachrichten zwischen mehr als zwei

Transceivern und/oder Antennen, wobei zwischen zwei von einem der Transceiver gesendeten der Nachrichten Nachrichten von mehr als zwei weiteren der

Transceiver gesendet werden.

Nach Ausgestaltungen der Erfindung wird für jedes Ranging von einer Steuerung entschieden wird, von welchem mit ihr verbundenen Transceiver und/oder mit welcher Antenne mindestens eines Transceivers welche Nachrichten übermittelt werden, insbesondere nach einem vorgegebenen Protokoll der Steuerung. Nach Ausgestaltungen der Erfindung wird für jedes Ranging von einem Transceiver entschieden, mit welcher Antenne welche Nachrichten übermittelt werden, insbesondere nach einem vorgegebenen Protokoll.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einigen

Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung.

Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, vereinfachend schematisch:

FIG. 1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit nur einem Empfänger und mit einer Auswerteeinrichtung zur UWB-basierten Bestimmung eines Distanzwerts und mit einer Auswahleinrichtung zum Bestimmen des kleineren der (switched diversity) Distanzwerte,

FIG. 2 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit zwei Empfängern und mit zwei Auswerteeinrichtungen zur UWB-basierten Bestimmung je eines Distanzwerts und mit zwei Auswahleinrichtung zum Bestimmen des kleineren der (switched diversity) Distanzwerte,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung zur Bestimmung eines Winkels (angel of arrival),

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einer gemeinsamen

Auswerteeinrichtung für von den zwei Antennen eines Transceivers übertragene Nachrichten,

Fig. 5 wie durch„ranging“ mit mindestens drei zwischen einem ersten z.B.

Kfz-Schlüssel-seitigen und mindestens einem weiteren z.B. Kraftfahrzeug-seitigen) Transceiver übermittelte Nachrichten ein Wert für eine Laufzeit bestimmt wird,

Fig. 6-10 verschiedene erfindungsgemäße Varianten von Ausgestaltungen der zu übermittelnden (sendenden und/oder empfangenden) Nachrichten und deren Auswertung (z.B. in einem ranging Verfahren),

Fig. 1 1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Auswerteschaltung mit einer alternierenden Beschaltung von zwei Auswerteeinrichtungen,

Fig. 12 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einem Zwischenspeicher zur Speicherung mindestens eines (kleineren) der letzten Distanzwerte für den Fall, dass von den aktuellen Distanzwerten einer oder beide nicht (valide) bestimmt werden konnten,

Fig. 13 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit mehreren Zwischenspeichern zur Speicherung mindestens eines der letzten Distanzwerte für den Fall, dass von den aktuellen Distanzwerten einer oder beide nicht (valide) bestimmt werden konnten,

Fig. 14 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ablaufs der jeweiligen

Auswahl eines aktuell kleinsten Distanzwerts bzw. des letzten gültigen,

Fig. 15 als Überblick eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Bestimmung einer oder mehrerer Distanzen eines Transceivers von einem oder mehreren Transceivern seitens eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 16 allgemein beispielhaft Ranging-Verfahren zur in Zeitintervallen wiederholten Bestimmung von jeweils eine Laufzeit oder einen Abstand repräsentierenden Distanzwerten R und eine nachfolgende Auswahl von Distanzwerten Rdiv aus den letzten valide bestimmten Distanzwerten R.

Fig. 15 zeigt als eine bespielhafte Ausgestaltung der Erfindung einen Benutzer Usr mit einem ersten Transceiver S (z.B. in oder an einem Fahrzeug-(Funk)-Schlüssel (mit oder ohne mechanischen Schlüssel) zum Öffnen und/oder Starten eines Kraftfahrzeugs, und/oder in /an einem Mobilfunkendgerät),

mit welchem er durch zwischen seinem Schlüssel-seitigen Transceiver S und mindestens einem Kraftfahrzeug-seitigen weiteren Transceiver TRX (oder mehreren Kraftfahrzeug-seitigen (Kfz) Transceivern TRX, TRX2..TRX6)

per (z.B. UWB-basiertem) Funk Nachrichten (Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ; Poll-AI -2, RESP-A1 -2, FINAL-A1 -2 usw) austauscht,

aufgrund deren Ankunftszeiten/Sendezeiten (ToA1 , ToA2, ToA3, ToA4, ToA5, ToA6) und/oder Signal-Laufzeiten (T_rnd1 , T_rsp1 , T_rsp2, Trnd2)

mindestens ein Distanzwert Rdiv(n ^* TR) oder (abgekürzt ausgedrückt) Rdiv bestimmt wird (n ist dabei eine natürliche Zahl),

der (Rdiv) eine Distanz d1 und/oder (Nachrichten-)Laufzeit zwischen dem

Schlüssel-seitigen Transceiver S und mindestens einem Kraftfahrzeug-seitigen weiteren Transceiver TRX repräsentiert.

Aufgrund eines oder mehrerer solcher Distanzwerte Rdiv und/oder deren

Veränderung über der Zeit (n ^* TR) kann eine Steuerung Steu im Kraftfahrzeug Kfz z.B. entscheiden, mindestens eine Türe des Kraftfahrzeugs Kfz zu öffnen oder nicht zu öffnen oder zu schließen oder einen Start des Motors zu erlauben,

z.B. wenn aufgrund des mindestens einen Distanzwerts d1 angenommen wird, dass sich der Schlüssel-seitige Transceiver S nahe genug am Fahrzeug Kfz befindet, und/oder darauf zu bewegt, und/oder um auszuschließen, dass ein Betrugsfall vorliegt.

Wie Fig. 16 allgemein beispielhaft zeigt können Der Distanzwertes Rdiv(n ^* TR) kann z.B. in zeitlichen Abständen TR (TR entsprechend dem Kehrwert einer Frequenz f) mehrmals wiederholt

bestimmt werden, z.B. n mal (n = natürliche Zahl, z.B. in Fig. 14 bis n=16 dargestellt) wiederholt.

In Fig. 16 erfolgt mit Ranging-Verfahren in Zeitintervallen TR wiederholt

eine Bestimmung von jeweils eine Laufzeit oder einen Abstand repräsentierenden Distanzwerten R (im Folgenden auch bezeichnet als R(n ^* TR) mit n= natürliche Zahl) durch Austausch von Nachrichten (Poll-... , Response-... , Final... ) zwischen einem Transceiver S (z.B. in einem Fahrzeugschlüssel oder Fob) und einem oder mehreren z.B. Fahrzeug-seitigen Transceivern TRX, TRX2 usw. mit einer

Laufzeit-/Distanz-Berechnung (aus

Nachrichten-Laufzeiten/Sende-/Empfangszeitpunkten),

und es erfolgt in einer Auswahleinheit AW (im Transceiver oder einer Steuereinheit Steu des Fahrzeugs etc) in Zeitintervallen n ^* TR oder 2 ^* n ^* TR eine nachfolgende Auswahl von ausgewählten Distanzwerten Rdiv (im Folgenden auch bezeichnet als Rdiv(n ^* TR) mit n= natürliche Zahl), aus den letzten valide bestimmten

Distanzwerten R.

Es erfolgt also z.B. aus den zuletzt mit je einer der Antennen ANT1 , ANT2 bestimmten Distanzwerten R(1 ^* TR)=0,80m und R(2 ^* TR)=2,30m (durch AW) die Auswahl des ausgewählten Distanzwerts Rdiv (2 ^* TR)=0,80m zum Zeitpunkt 2 ^* TR, der in Fig. 16 von der Auswahleinheit in der Steuerung Steu erzeugt oder falls im Transceiver erzeugt der Steuerung Steu zur Verfügung gestellt wird.

Im allgemeinen Beispiel in Fig. 16 ist der Schlüssel S der Initiator des Ranging (Nachrichtensequenz zur Distanzwert-Abstimmung ) und der Transceiver TRX der Transponder, dies kann jedoch auch umgekehrt sein.

Die Frequenz f = 1/TR mit der von einer Auswahleinheit AW (im Transceiver oder einer Steuereinheit Steu des Fahrzeugs etc)

in Zeitintervallen n ^* TR oder 2 ^* n ^* TR eine nachfolgende Auswahl von ausgewählten Distanzwerten Rdiv(n ^* TR) aus den letzten valide bestimmten Distanzwerten R(n ^* TR) erfolgt kann z.B. die halbe (Ranging-) Frequenz sein mit der (z.B.

wesentlich schneller als TR) je ein bestimmter Distanzwert R(n ^* TR) bestimmt wird wie in Fig. 1 , 14 dargestellt, oder kann z.B. die gleiche (Ranging-) Frequenz sein mit der (z.B. wesentlich schneller als TR) je ein bestimmter Distanzwert R(n ^* TR) bestimmt wird wie in Fig. 12 dargestellt.

Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung können (mit einer Messung von

Zeiten/Zeitpunkten und Berechnung daraus) bestimmte Distanzwerte Rdiv(n ^* TR) m it von zwei oder mehr Antennen ANT 1 , ANt2 im oder am selben T ransceiver TRX, S (welche TRX, S jeweils einen oder mehrere Empfänger FE und einen oder mehrere Sender TX aufweisen können) empfangenen Nachrichten Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ; Poll-AI -2, RESP-A1 -2, FINAL-A1 -2 usw bestimmt werden,

und zwar z.B. mit einer (Fig.1 : Bbproc; De) oder zwei (Fig. 2-4: RXI proc; RX2proc) Auswerteeinrichtungen zum Bestimmen eines ersten Distanzwerts (Rdiv(1 ^* TR)) und eines zweiten Distanzwerts (Rdiv(2 ^* TR)),

z.B. zeitlich nacheinander alternierend (abwechselnd) mit von der ersten Antenne ANT1 gesendeten (Fig. 15: Poll-AI -1 , FINAL-A1 -1 ) und empfangenen (Fig. 15: RESP-A1 -1 ) Nachrichten und mit von der zweiten Antenne ANT2 gesendeten gesendeten (Fig. 15: Poll-AI -2, FINAL-A1 -2) und empfangenen (Fig. 15:

RESP-A1 -2) Nachrichten.

Fig. 1 -4 zeigen vier erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele von , in oder an Transceivern S und/oder TRX, mit Antennen Anti , Ant2 und einem oder mehreren Empfängern FE, Sendern TX, Auswerteeinrichtungen und Auswahleinrichtungen. Wie in den Darstellungen in Fig. 1 -4 kann also jeweils entweder ein Transceivern S aufgebaut sein und/oder ein Transceiver TRX (oder TRX2, TRX3)aufgebaut sein.

In Fig. 1 werden mit der ersten Antenne ANT 1

-Nachrichten (z.B. aufgrund der Abstrahlcharakteristik/Richtungscharakteristik der Antenne in eine erste Richtung R1 vom Ort der ersten Antenne ANT1 im

Transceiver TRX) gesendet (Fig. 14: Poll-AI -1 , FINAL-A1 -1 )

-und Nachrichten (am Ort der ersten Antenne ANT1 z.B. im Transceiver TRX) empfangen (Fig. 14: RESP-A1 -1 );

und es werden mit einer zweiten Antenne ANT2

- Nachrichten (z.B. vom Ort der zweiten Antenne ANT2 im Transceiver TRX aufgrund der Abstrahlcharakteristik/Richtungscharakteristik der Antenne in eine zweite Richtung R2) gesendet (Fig. 15: Poll-AI -2, FINAL-A1 -2) -und Nachrichten (am Ort der zweiten Antenne ANT2 z.B. im Transceiver TRX) empfangen (Fig. 14: RESP-A1 -2).

Damit ist z.B. als Antennen-diversity

-ein Antennen-diversity- Empfang derselben Nachricht über mehrere Antennen (mit besserem Empfang als mit einer Antenne, z.B. Fig. 8; Poll-AI in TRX) und/oder -ein Antennen-diversity -Senden derselben Nachricht über mehrere Antennen (besseres Senden als mit einer) und/oder

-ein Empfang (z.B. Fig. 8; Final-A1 in TRX) und/oder Senden (z.B. Fig. 8;

Response-A1 in TRX) einer oder einiger Nachrichten über nur die eine Antenne ANT1 und einer oder einiger weiterer Nachrichten (z.B. Fig. 8; Final-A1 in TRX) über die weitere Antenne ANT2 möglich.

In Fig. 1 wird über eine Antennenweiche ANTSw wahlweise die erste Antennne ANT1 oder die zweite Antenne ANT2 beschältet oder beide beschältet (zum Sender TX oder zum Empfänger FE) zum Empfang und/oder Senden von Nachrichten. Empfangene und/oder gesendete Nachrichten können über ein Filter Filt übertragen werden.

In Fig. 1 wird durch ANTSw und eine Sende/Empfangsweiche TX/RX/Sw

wahlweise die Antennne ANT 1 oder die Antennne ANT2 oder beide zum Auswerten von empfangenen Nachrichten über einen Empfänger FE mit einer

Auswerteeinrichtung BBproc verbunden,

oder zum Senden von Nachrichten mit einem Sender TX verbunden (der mit einer Steuerung De (auch bezeichnet als mc)) verbunden sein kann). Ggf. kann hinter der Steuerung BBproc eine weitere Steuerung De vorgesehen sein oder auch nicht.

Wenn z.B. gemäß Fig. 14 jeweils der kleinere letzte oder kleinere letzte valide gemessenebestimmtebestimmte Distanzwert R (aus von zuletzt mit je einer der Antennen ANt1 , ANT2 in Intervallen TR n mal bestimmter Distanzwerten) als ausgewählter Distanzwert Rdiv ausgewählt wird,

wird in Fig. 1 nacheinander als aktuell gültiger Distanzwert Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(3 ^* TR), Rdiv(6 ^* TR), Rdiv(8 ^* TR), Rdiv(9 ^* TR), Rdiv(9 ^* TR), Rdiv(14 ^* TR), Rdiv(16 ^* TR) ausgegeben, also gemäß Fig. 14 z.B. nacheinander die Werte 0,80m, 0,90m, 1 ,20m, 1 ,40m, 1 ,50m, 1 ,50m, 1 ,40m, 1 ,50m (für Distanzen d1 des Schlüssels vom Transceiver TRX seitens des Kraftfahrzeugs Kfz, also kann das Kraftfahrzeug beispielsweise gesperrt werden weil sich der User Usr entfernt). Eine Auswahleinrichtung AW, min in einer Steuerung Steu z.B. des Kraftfahrzeugs Kfz und/oder in einem Kraftfahrzeug-Schlüssel-seitigen Transceiver S oder in einem Kraftfahrzeug-seitigen Transceiver TRX (oder TRX 2..TRX6) kann jeweils aus z.B. den (aufgrund jeweils letzten von einer der beiden Antennen ANT1 , ANT2 übermittelten Nachrichten (Fig. 5: Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ; Poll-AI -2, RESP-A1 -2, FINAL-A1 -2; Fig. 6; Fig. 7; Fig. 8; Fig. 9) bestimmten) Distanzwerten (Rdiv(TR), Rdiv((2 ^* TR); Rdiv(3 ^* TR); Rdiv(4 ^* TR); .. Rdiv(2 ^* n ^* TR),

Rdiv((2 ^* n-1 ) ^* TR)) den kleineren Distanzwert (Fig. 14: nacheinander also 0,80m; 0,90m; .. 1 ,50m) auswählen.

Während in FIG. 1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit nur einem Empfänger und mit nur einer Auswerteeinrichtung zur UWB-basierten Bestimmung je eines Distanzwerts und mit einer Auswahleinrichtung zum Bestimmen des kleineren der (switched diversity) Distanzwerte dargestellt ist, zeigt

FIG. 2 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung mit zwei Filtern Filt, zwei

Sende/Empfangsweichen TX/RX/Sw und einer den zwei Sende/Empfangsweichen TX/RX/Sw nachgeschalteten Antennen-Weiche AntSw und mit zwei

Auswerteeinrichtungen RXI proc, RX2proc, die jeweils zu mit einer von den zwei Antennen ANT1 , ANT2 übermittelten Nachrichten Distanzwerte bestimmen die mit einer Auswahleinrichtung min, De ausgewählt werden als:

Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(3 ^* TR), Rdiv(6 ^* TR), Rdiv(8 ^* TR), Rdiv(9 ^* TR), Rdiv(9 ^* TR),

Rdiv(14 ^* TR), Rdiv(16 ^* TR),

also gemäß Fig. 14 z.B. nacheinander die Werte 0,80m, 0,90m, 1 ,20m, 1 ,40m, 1 ,50m, 1 ,50m, 1 ,40m, 1 ,50m.

Ggf. können (gestrichelt dargestellt) auch die über mindestens eine der Antennen ANT1 , ANT2 zu sendenden Nachrichten von einer Auswahleinrichtung min, De gebildet und/oder deren Sendezeitpunkt bestimmt werden.

Durch zwei parallele Empfänger FE und Auswerteeinrichtungen Rl proc, R2rpoc in Fig. 2-4 können z.B. Signale von beiden Antennen ANT1 , ANT2 simultan ausgewertet werden oder kombiniert werden und/oder für von jeder der zwei Antennen ANT1 , ANT2 kommende (ggf. etwa gleichzeitig oder überlappend), empfangene Nachrichten (z.B. Fig 5: Poll-AI -1 ;Final-A1 -1 ; Poll-AI -1 , Final-A1 -2) und/oder für mit jeder der zwei Antennen ANT 1 , ANT2 zu sendende Nachrichten (z.B. Fig 5: Response-A1 -1 , Response-A1 -2) die Zeitpunkte ToA (also ToA1 , ToA2, ToA3, ToA4, ToA5, ToA6) ihres Eintreffens an einer Antenne ANT1 , ANT2 separat bestimmt werden und ggf. können daraus Zeitintervalle und/oder eine Laufzeit und/oder Distanzwerte berechnet werden. In Fig. 3 wird mit einer Einrichtung AoA auch ein Winkel (angel of arrival) bestimmt.

In Fig. 4 ist wie in Fig. 1 eine gemeinsame Auswerteeinrichtung Jointproc für von den zwei Antennen ANT1 , ANT2 übertragene Nachrichten vorgesehen.

Ein bestimmter und/oder ein ausgewählter Distanzwert (R (n ^* TR) oder Rdiv(TR), Rdiv((2 ^* TR); Rdiv(3 ^* TR); Rdiv(4 ^* TR); .. Rdiv(2 ^* n ^* TR), Rdiv((2 ^* n-1 ) ^* TR)) kann eine Laufzeit zwischen zwei Transceivern S, TRX oder eine Distanz d1 zwischen zwei Transceivern S, TRX sein oder (z.B. weil aus Laufzeiten oder Zeiten eine Distanz bestimmbar ist) repräsentieren.

Wenn ein bestimmter und/oder ein ausgewählter Distanzwert (Rdiv(TR),

Rdiv((2 ^* TR); Rdiv(3 ^* TR); Rdiv(4 ^* TR); .. Rdiv(2 ^* n ^* TR), Rdiv((2 ^* n-1 ) ^* TR)) eine Laufzeit (Tof in Fig. 5) ist, kann die Distanz d1 (zum Zeitpunkt n ^* TR) z.B. des Schlüssel-seitigen Transceivers S vom Kraftfahrzeug-seitigen Transceiver TRX beispielsweise berechnet werden als Produkt der Geschwindigkeit v der

Nachrichtenausbreitung in Luft und aus der Laufzeit: d1 = Rdiv(TR) ^* v.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei der durch drei zwischen einem ersten (z.B. Kfz-Schlüssel-seitigen und/oder Benutzer-seitigen) den

Nachrichtenaustausch (mit R0IIAI -I ) initialisierenden Transceiver S und

mindestens einem weiteren (z.B. Kraftfahrzeug-seitigen) Transceiver TRX (z.B. UWB-basierte) übermittelte Nachrichten R0II-AI -I , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ein Wert für eine Laufzeit zwischen zwei Transceivern S, TRX bestimmt wird, indem nacheinander die Nachrichten R0II-AI -I , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 übermittelt werden und die vier Zeiten T_rnd1 , T_rsp1 , T_rsp2, Trnd2 bestimmt werden, was z.B. Einflüsse von Timer-Ungenauigkeiten reduzieren kann:

ToF = (T_rnd1 ^* Trnd2 - T_rsp1 ^* T_rsp2) / (T_rnd1 + Trnd2 + T_rsp1 + T_rsp2)

Dabei kann z.B. die Nachricht FINAL-A1 -1 die seitens des Transceivers S gemessenebestimmten Zeitintervalle T_rnd1 und T_rsp2 und/oder die Zeitpunkte ToA1 , ToA4, ToA5, des dortigen Empfangs bzw. Sendens von Nachrichten

(R0II-AI -I , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ) angeben, so dass seitens des Transceivers TRX mit den dann vier dort bekannten oder aus Ankunftszeiten/Sendezeiten (ToA1 , ToA2, ToA3, ToA4, ToA5, T0A6) berechenbaren Zeiten (T_rnd1 , T_rsp1 , T_rsp2, Trnd2) ein Wert für eine Laufzeit TR, ToF zwischen mindestens zwei Transceivern S, TRX berechnet werden kann (und daraus eine Distanz d1 ). Eine solche Übermittlung von drei Nachrichten Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 zwischen zwei oder mehr als zwei Transceivern S, TRX und darauf basierende Bestimmung eines mindestens eine Distanz d1 repräsentierenden Laufzeit-Werts ToF wird auch als„Ranging“ bezeichnet.

Ein erstes solches„Ranging“ kann auch eine Übermittlung von drei Nachrichten Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 zwischen zwei oder mehr als zwei Transceivern S, TRX und darauf basierende Bestimmung eines mindestens eine Distanz d1 repräsentierenden Laufzeit-Werts sein,

und z.B. ein weiteres„Ranging“ kann eine Übermittlung von drei weiteren

Nachrichten Poll-AI -2, RESP-A1 -2, FINAL-A1 -2 zwischen zwei oder mehr als zwei Transceivern S, TRX2 (und/oder über eine weitere der Antennen des gleichen Transceivers TRX) und darauf basierende Bestimmung eines mindestens eine Distanz d1 (oder d2) zum z.B. gleichen Zeitpunkt repräsentierenden Werts sein.

Fig. 6-10 zeigen verschiedene erfindungsgemäße Varianten von Ausgestaltungen der zu übermittelnden (sendenden und/oder empfangenden) Nachrichten und deren Auswertung (z.B. in einem ranging Verfahren).

In Fig. 6 werden zunächst seitens des einen Transceivers TRX drei Nachrichten über eine (z.B. für alle drei dieselbe) erste Antenne ANT1 des Transceivers TRX übermittelt, nämlich zuerst die Nachricht Poll-AI -1 empfangen, dann die Nachricht RESP-A1 -1 gesendet, dann die Nachricht Final-A1 -1 empfangen. Aus dazu

(seitens S und/oder TrX) gemessenen Zeitpunkten und/oder Zeitintervallen kann wie oben beschreiben ein Wert für eine Laufzeit zwischen den zwei Transceivern S, TRX und/oder für eine Distanz d1 zwischen den zwei Transceivern S, TRX bestimmt werden, z.B. der erste Distanzwert Rdiv(1 ^* TR) = 0,80m (in Fig.14) für die Distanz d1 .

In Fig. 6 werden danach seitens des einen Transceivers TRX drei Nachrichten über eine zweite (z.B. für diese drei Nachrichten dieselbe) Antenne ANT2 des

Transceivers TRX übermittelt, nämlich zuerst die Nachricht Poll-AI -2 empfangen, dann die Nachricht RESP-A1 -2 gesendet, dann die Nachricht Fianl-A1 -2

empfangen. Aus dazu (seitens S und/oder TrX) gemessenen Zeitpunkten und/oder Zeitintervallen kann wie oben beschreiben ein Wert für eine Laufzeit zwischen den zwei Transceivern S, TRX und/oder für eine Distanz d1 zwischen den zwei

Transceivern S, TRX bestimmt werden, z.B. der (in Fig.15) zweite Distanzwert Rdiv(2 ^* TR) = 2,30m für die Distanz d1 .

(Diese Übermittlung von 2 mal drei, also sechs Nachrichten in Fig. 6 kann als eine Ranging-Sequenz oder ein„ranging cylcle“ bezeichnet werden). Aus diesen zwei z.B. (etwa) gleichzeitig oder nacheinander übermittelten

Distanzwerten Rdiv(1 ^* TR) = 0,80m und Rdiv(2 ^* TR) = 2,30m kann von einer Auswahleinrichtung AW; min; De der kleinere valide (manchmal kann keiner gemessen werden) gemessenebestimmte Distanzwert R als ausgewählter

Distanzwert Rdiv ausgewählt werden als anzunehmende Distanz d1 , also z.B. (aus 0,80m und 2,30m ausgewählt) als Rdiv(2 ^* TR)=0,80cm.

Danach können entsprechend ggf. auch zwischen dem Schlüssel S und weiteren (N) Transceivern (auch als„anchors“ kurzbezeichnet) TRX2, TRX3, TRX4, TRX5, TRX6 (jeweils des Kraftfahrzeugs Kfz) je drei (oder zweimal je drei) Nachrichten übermittelt und ausgewertet und es kann hinsichtlich für diese weiteren

Transceivern (mit je 2 Antennen) jeweils dort kleinstem validen Distanzwert zum Transceiver S entsprechend ausgewählt werden.

Die Übermittlung von Nachrichten, Bestimmung der Distanzwerte Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(2 ^* TR) vor der Auswahl des kleineren gemessenebestimmten davon als Rdiv kann nacheinander oder bei einem Beispiel wie in Fig. 2-4 (mit zwei Antennen, Empfängern und Auswerteeinrichtungen) auch parallel erfolgen.

Eine Entscheidung über eine Auswahl einer von zwei Antennen ANT 1 , ANT2 für das Senden und/oder Empfangen von Nachrichten kann in jedem Transceiver TRX, S z.B. unabhängig getroffen werden oder ihm von einer Steuerung Steu z.B. über einen Bus oder per Funk etc. vorgeschlagen werden.

In Fig. 7 (mit einem auch als„interleaved ranging“ oder geschachteltem ranging bezeichneten ranging) werden zunächst seitens des einen Transceivers TRX mehrere Nachrichten über eine (z.B. für alle drei dieselbe) erste Antenne ANT1 des Transceivers TRX und je eine Antenne jedes der weiteren Transceiver TRX2, TRX3 usw. (des Kfz) übermittelt.

Es wird also zuerst die (initialisierende und/oder anfordernde) Nachricht Poll-all vom Transceiver S gesendet und von den Transceivern TRX, TRX2, TRX3 empfangen, worauf dann jeder der Transceiver TRX, TRX2, TRX3 usw. je eine Nachricht RESP-A1 bzw. Response-A2 bzw. Response A3 usw. sendet (die S empfängt), worauf der Transceiver S dann eine Nachricht Final-all (an alle Transceiver TRX, TRx, TRX3 usw,) sendet und die Transceiver TRX, TRX2, TRX3 usw. die Nachricht Final-all empfangen (und an ihre einen oder mehrere Empfänger /

Auswerteeinrichtungen weitergeben). Da hier ein Transceiver S z.B. seitens eines (Kfz)Schlüssels (eines Benutzers Usr) oder key-fob mit mehreren Transceivern TRX, TRX2, TRX3 (seitens eines

Kraftfahrzeugs Kfz) Nachrichten übermittelt,

können der Transceiver S z.B. seitens eines (Kfz)Schlüssels (eines Benutzers Usr) und oder alle oder mehrere der Transceiver TRX, TRX2, TRX3 usw. (seitens eines Kraftfahrzeugs Kfz) jeweils einen Distanzwert betreffend eine Distanz d1 , d2, d3 usw. des Transceiver S zu einem der Transceivern TRX, TRX2, TRX3 (seitens eines Kraftfahrzeugs Kfz) bestimmen,

also ggf. mehrere Distanzen, was zusätzliche Manipulationssicherheit ermöglichen kann (insb. wenn eine über z.B. einen Bus oder per Funk angeschlossene

Steuerung Steu des Kraftfahrzeugs Kfz dies für mehrere Transceiver TRX, TRX2, TRX3 konsolidiert prüft).

In Fig. Unten erfolgt ein Ranging mit der jeweils zweiten Antenne ANT2 jedes der Transceiver TRX, TRX2, TRX3.

Fig. 7 zeigt oben und unten je einen„Ranging Cycle“ (Abfrage-Sequenz), der z.B. je einen (ggf. für alle Transceiver konsolidierten) Distanzwert Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(2 ^* TR) ergeben kann, oder je einen Distanzwert je Transceiver ergeben kann. In Fig. 8 werden seitens eines Transceivers TRX drei Nachrichten über die eine (z. B. für alle drei dieselbe) erste Antenne ANT 1 des T ransceivers TRX oder über die (für die drei Nachrichten) andere der Antennen ANT1 , ANT2 übermittelt.

In Fig. 8 wird zuerst die (vom Transceiver S gesendete) Nachricht Poll-AI vom Transceiver TRX empfangen, dann vom Transceiver TRX die Nachricht

Response-A1 gesendet, dann die (vom Transceiver S gesendete) Nachricht Fianl-A1 vom Transceiver TRX empfangen.

Dabei kann der Transceiver TRX (oder ggf. danach entsprechend jeder andere Transceiver TRX2, TRX3, usw. seitens des Kraftfahrzeugs Kfz) für jede der zu übermittelnden Nachrichten RESP-A1 Final-A1 entscheiden, über welche Antenne ANT1 oder ANT2 sie (Response-A1 ) gesendet (Ant-Sw) werden soll, oder evtl auch über welche Antenne ANT 1 oder ANT2 sie (Poll-AI , Final-A1 ) z.B. durch Auswahl mit einem Schalter empfangen (also über welchen Verstärker RX hinter der gewählten Antenne und/oder welche Auswerteeinrichtung und/oder

Auswahleinrichtung sie ausgewertet werden soll) werden soll.

In Fig. 8 wird also z.B. entschieden und ausgeführt, dass die Nachricht Poll-AI und RESP-A1 Final-A1 über beide Antennen ANT1 und ANT2 empfangen wird, und dass die Nachricht Response-A1 über die Antenne ANT1 gesendet wird und dass eine Auswertung der über die Antenne ANT2 erhaltenen Nachricht Final-all erfolgt.

In Fig. 9 werden wie in Fig. 8 seitens eines Transceivers TRX drei Nachrichten über erste Antenne ANT 1 des T ransceivers TRX und/oder über die andere der Antennen ANT1 , ANT2 übermittelt.

Allerdings werden Nachrichten zwischen einem ersten Transceiver S und mehreren Transceivern TRX, TRX2, TRX3 seitens des Kraftfahrzeugs Kfz (z.B. zeitlich verschachtelt/parallel/teilüberlappend/interleaved etc.) ausgetauscht.

In Fig. 9 wird zuerst die (vom Transceiver S gesendete) Poll-all (von Transceivern TRX, TRX2, TRX3) empfangen,

dann vom Transceiver TRX die Nachricht Response-A1 gesendet und vom

Transceiver TRX2 die Nachricht Response-A2 gesendet und vom Transceiver TRX-3 die Nachricht Response-A3 gesendet,

dann (vom Transceiver S) die Nachricht Final-A1 gesendet und von den

Transceivern TRX, TRX-2, TRX-3 empfangen (und in den Transceivern TRX, TRX-2, TRX-3 jeweils zur Bestimmung mindestens eines eine Distanz d1 , d2, d3 repräsentierenden Distanzwerts verwendet).

Dabei kann in jedem (Kraftfahrzeug-seitigen) Transceiver TRX, TRX2, TRX3 eine Übermittlung einer Nachricht wahlweise mit der einen oder der anderen seiner Antennen ANT2, ANT2 erfolgen.

In Fig. 10 sendet (anders als in Fig. 9) der Transceiver TRX (nach Empfang einer vom Transceiver S davor gesendeten Nachricht Poll-all) zweimal nacheinander eine Nachricht m it je einer der beiden Antennen ANT 1 , ANT2 als Antwort.

Der Transceiver TRX sendet (nach Empfang einer vom Transceiver S davor gesendeten Nachricht Poll-all) also über z.B. seine Antenne ANT1 eine Nachricht Response-A1 -1 und dann über seine Antenne ANT2 eine Nachricht

Response-A1 -2, welche Nachrichten Response-A1 -1 und Response-A1 -2 der Transceiver S auswählen oder beide getrennt beantworten kann.

Ferner sendet der Transceiver TRX2 (nach Empfang einer vom Transceiver S davor gesendeten Nachricht Poll-all) z.B. über seine Antenne ANT1 eine Nachricht Response-A2-1 und dann seine Antenne ANT2 eine Nachricht Response-A2-2, welche Nachrichten Response-A2-1 und Response-A2-2 der Transceiver S auswählen oder beide getrennt beantworten kann. Ferner sendet der Transceiver TRX3 (nach Empfang einer vom Transceiver S davor gesendeten Nachricht Poll-all) z.B. über seine Antenne ANT1 eine Nachricht Response-A3-1 und dann seine Antenne ANT2 eine Nachricht Response-A3-2, welche Nachrichten Response-A3-1 und Response-A3-2 der Transceiver S auswählen oder beide getrennt beantworten kann.

Die letzte Nachricht Final-all (im dargestellten interleaved ranging cycle Nummer x) des Transceivers S (im Kfz-Schlüssel) wird von mehreren oder allen

Kraftfahrzeug-seitigen Transceivern TRX, TRX2, TRX3 usw. empfangen, und die Nachricht Final-all kann zu einigen von S ausgewählten oder allen dem Transceiver S bekannten (empfangenen/gesendeten) Nachrichten

Ankunftszeiten/Sendezeiten und/oder Zeiträume enthalten. Damit kann jeder der Kraftfahrzeug-seitigen Transceivern TRX, TRX2, TRX3 einen oder zwei (jeweils eine Distanz repräsentierenden) Distanzwert E ) bestimmen und ggf. aus zweien den kleineren validen (erfolgreich gemessenebestimmten) auswählen.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 1 erfolgt in mehreren (n) Zeitintervallen (n ^* TR; n= natürliche Zahl = 1 ,2, 3, 4, 5... ) wiederholt jeweils eine Bestimmung eines eine Laufzeit (TR) und/oder einen Abstand (d1 ) zwischen mindestens zwei Transceivern (S, TRX) repräsentierenden Distanzwerts

(Rdiv(1 ^* 2 ^* TR), Rdiv(2 ^* 2 ^* TR), Rdiv(2 ^* n ^* TR))

durch Austausch von Nachrichten (Fig. 5: Poll-AI -1 , RESP-A1 -1 , FINAL-A1 -1 ; Poll-AI -2, RESP-A1 -2, FINAL-A1 -2; Fig. 6; Fig. 7; Fig. 8; Fig. 9) zwischen den mindestens zwei Transceivern (S, TRX),

indem (nach z.B. je einem Zeitintervall TR also mit einer Frequenz 1/TR=fR) mit einem Antennen-Umschalter AntSw die mit zwei Antenne ANT 1 eines Transceivers TRX empfangene/gesendete und ausgewertete Folge von Nachrichten

abwechselnd auf eine von zwei dargestellten Auswerteeinrichtungen

Ranging-ANT1 und Ranging-ANT2 geschaltet wird, die jeweils aus Nachrichten Distanzwerte (Rdiv(1 ^* 2 ^* TR), Rdiv(2 ^* 2 ^* TR), Rdiv(2 ^* n ^* TR)) bestimmten, von welchen die Auswahleinrichtung min jeweils den kleineren validen (oder falls beide aktuelle nicht valide den vorhergehenden kleineren validen) als Rdiv (z.B.

Rdiv(2 ^* TR)) auswählt.

In Fig. 1 1 ist die Frequenz fR/2 mit der ausgewählte (min) Distanzwerte Rrdiv (also jeweils der kleinere von den zwei letzten R) ausgegeben werden die Hälfte der Frequenz mit welcher Distanzwerte (vor der Auswahl des kleineren von den zwei letzten) bestimmt werden (zu Figure 1 1 gehört das Beispiel in Figure 14) Fig. 12 verwendet für (mindestens) einem der N Transceiver (S und/oder TRX und/oder TRX2) der Vorrichtung für einen Fall nur einer Auswerteeinrichtung (aber zweier damit abwechselnd ausgewerteter Nachrichten von Antennen ANT1 , ANT2) nachgeschaltet ein Verzögerungsglied z-1 mit einem Speicher um den jeweils aktuellen Distanzwert Rdiv(n) zu speichern und ihn nach nachfolgenden Eintreffen des nächsten aktuellen Distanzwert Rdiv(n) als dann vorhergehenden Distanzwert Rdiv(n-1 ) mit diesem nächsten aktuellen zu vergleichen in einer Auswahleinrichtung min, welche von zweien Distanzwerten Rdiv(n), Rdiv(n-1 ) den kleineren (validen) (als ausgewählten Distanzwert Rdiv (... ) auswählt.

Eine weitere Behandlung kann mit einem Kalmann Filgter Kalm erfolgen.

Ggf. können Ergebnissen auch für ein Maschinen-basiertes Lernen (Mach) verwendet werden wie Fig. 12 rechts unten anzeigt.

Fig. 13 verwendet für (mindestens) einem der N Transceiver (S und/oder TRX und/oder TRX2) der Vorrichtung im Unterschied zu Fig. 12 mehrere (m)

Verzögerungsglieder z-1 , z-2 .. z-m mit einem Speicher, um mehrere zeitlich vorhergehend gemessenebestimmte Distanzwerte Rdiv(n-1 )m Rdiv(n-1 ), ..

Rdiv(n-m) zu speichern,

also z.B. um den jeweils aktuellen Distanzwert Rdiv(n) zu speichern und nach Eintreffen des nächsten aktuellen Distanzwert Rdiv(n) als dann diesem

vorhergehenden Distanzwert Rdiv(n-1 ) mit diesem zu vergleichen in einer

Auswahleinrichtung min, welche von zweien Distanzwerten Rdiv(n), Rdiv(n-1 ) den kleineren (validen) oder falls keiner valide ist ggf. auch den ihnen vorhergehenden kleineren validen Rdiv(n-2) oder Rdiv(n-m) auswählt.

Figur 13 stellt die allgemeine Form des min-Filters vor. Bei dem Filter bleibt im Gegensatz zu Ausführung in Figure 1 1 die Sampling-Frequenz (=

Aktualisierungsrate) am Eingang erhalten.

Wenn z.B. gemäß Fig. 13 jeweils der kleinere letzte valide gemessenebestimmte Distanzwert R(..), der am Eingang des min-Blocks anliegt, ausgewählt wird, wird in Fig. 13 nacheinander als aktuell gültiger ausgewählter Distanzwert Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(1 ^* TR), Rdiv(3 ^* TR), Rdiv(3 ^* TR), Rdiv(5 ^* TR), Rdiv(6 ^* TR), Rdiv(6 ^* TR),

Rdiv(7 ^* TR), Tdiv(8 ^* TR) usw. ausgegeben, als gemäß Fig. 14 nacheinander die Werte 0,80m, 0,80m, 0,90m, 0,90m, 1 ,30m, 1 ,20m, 1 ,20m, 1 ,40m, 1 ,50m usw.

In Fig. 13 ist F die Aktualisierungsrate mit der Distanzwerte am Eingang der Auswahl-Einheit erscheinen. F kann wie hier f = 1/TR sein oder könnte z.B. f/2 = ^* TR sein. Am Ausgang wird z.B. der Zustand des min-Filters mit der gleichen Rate F abgetastet, so dass es zu jedem Eingangswert einen Ausgangswert gibt.