DE102006055141A1

DE102006055141A1 - RFID-Systeme für Fahrzeuganwendungen

Info

Publication number: DE102006055141A1
Application number: DE102006055141A
Authority: DE
Inventors: John F. White Lake Nathan; H. Winston Northville Maue
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US7916008B2; US20070139185A1; GB0624815D0; GB2433384A

Abstract

Ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug umfasst eine HF-Schaltung mit einem Transponder und einem fahrzeuginternen Element. Der Transponder sendet ein Statusanforderungssignal. Ein erstes HF-Identifikationstag ist mit dem fahrzeuginternen Element verbunden. Das Tag erzeugt in Reaktion auf das Statusanforderungssignal induktiv ein Statussignal, das mit dem fahrzeuginternen Element assoziiert ist. Ein Verfahren zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status eines fahrzeuginternen Elements umfasst das Senden eines Statusanforderungssignals. Das Statusanforderungssignal wird induktiv über mehrere HF-Identifikationstags empfangen, die mit dem fahrzeuginternen Element assoziiert sind. Ein Statussignal wird von den HF-Identifikationstags gesendet. Eine fahrzeuginterne Aufgabe wird in Reaktion auf das Statussignal durchgeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugstatus-Verfolgungssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren zum Verfolgen und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status von Komponenten, Einrichtungen und Fluiden in einem Fahrzeug.

Modere Kraftfahrzeuge umfassen zahlreiche Systeme, Komponenten, Einrichtungen und Fluide, wobei verschiedene elektronische Systeme verfügbar sind, die zum Bestimmen des Vorhandenseins und/oder des aktuellen Status derselben verwendet werden können. Statusanzeigen sind mit den elektronischen Systemen verbunden und werden verwendet, um einen Fahrer entsprechend zu informieren. Die bereitgestellten Informationen können Informationen zur Sicherheit des Fahrzeugs bzw. der Insassen, zur Wartung, zum Systemstatus usw. umfassen. Zum Beispiel kann der Fahrer des Fahrzeugs darüber informiert werden, dass eine Tür nicht geschlossen ist, ein Sitzgurt nicht verbunden ist oder der Ölstand bzw. -druck im Fahrzeug niedrig ist. Die Statusanzeigen werden auch durch im Fahrzeug vorgesehene Überwachungssysteme verwendet, um verschiedene Aufgaben durchzuführen. Zum Beispiel kann eine Fahrzeug-Steuereinrichtung die Aktivierung eines Airbags im Fall einer Kollision veranlassen oder verhindern, je nachdem ob ein Insasse in einem bestimmten Sitz sitzt oder nicht.

Mit der stets zunehmenden Anzahl von Anzeigen sowie der damit assoziierten Systeme und Einrichtungen erhöhen sich der Verkabelungsaufwand und die Systemkomplexität. Jede Anzeige und das damit assoziierte System umfasst gewöhnlich einen oder mehrere Sensoren, einen Anschluss zu einer Stromversorgung und der Erde sowie eine entsprechende Verkabelung. Mit dem Verkabelungsaufwand in einem Fahrzeug erhöhen sich das zusätzliche Gewicht und die Kosten des Fahrzeugs.

Es ist deshalb wünschenswert, die Anzahl der Fahrzeugkomponenten, das Fahrzeuggewicht und die Komplexität zu reduzieren, wodurch die Nutzung bequemer wird und der Kosten- und Zeitaufwand bei der Herstellung und Montage eines Fahrzeugs reduziert wird. Dabei können auch die Wartungs- und/oder Reparaturkosten für das Fahrzeug reduziert werden. Außerdem besteht ein Bedarf für verbesserte Techniken zum Bereitstellen von Anzeigeinformationen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug angegeben, das eine HF-Schaltung mit einem Transponder und einem fahrzeuginternen Element umfasst. Der Transponder sendet ein Statusanforderungssignal. Ein erstes HF-Identifikationstag ist mit dem fahrzeuginternen Element verbunden. Das Tag erzeugt in Reaktion auf das Statusanforderungssignal induktiv ein Statussignal, das mit dem fahrzeuginternen Element assoziiert ist.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status eines fahrzeuginternen Elements angegeben. Das Verfahren umfasst das Senden eines Statusanforderungssignals. Das Statusanforderungssignal wird induktiv über mehrere HF-Identifikationstags empfangen, die mit dem fahrzeuginternen Element assoziiert sind. Eine Statussignal wird von den HF-Identifikationstags gesendet. Eine fahrzeuginterne Aufgabe wird in Reaktion auf das Statussignal durchgeführt.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten verschiedene Vorteile. Ein derartiger Vorteil besteht darin, dass der Status eines Systems, einer Einrichtung oder einer Komponente in einem Fahrzeug wie etwa eines Sitzsystems unter Verwendung von passiven Transpondern bestimmt werden kann. Deshalb ist keine Verkabelung zu einer Stromversorgung und zur Erde sowie zu und von den Sensoren und anderen Elementen im Fahrzeug erforderlich.

Ein weiterer Vorteil einer in Bezug auf Sitzsysteme realisierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Status der Sitzsysteme und Sitzgurte sowie das Vorhandensein eines Insassen drahtlos und passiv bestimmt werden können.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestattet das Senden und Empfangen von verschiedenen Statussignalen auf einer oder mehreren Frequenzen. Das Senden und Empfangen einer einzelnen Frequenz minimiert die Anforderungen an die Bandbreite und reduziert die Anforderungen an die Frequenzgenauigkeit, wodurch die Kosten und die Komplexität eines Empfängers reduziert werden.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Verwendung von einem oder mehreren redundanten Transpondern für die HF-Identifikation vor. Dadurch wird eine korrekte Statusbenachrichtigung sichergestellt, eine höhere Sicherheit geboten und eine Fehlerbenachrichtung vorgesehen.

Die oben genannten Vorteile bieten eine effiziente, einfache, leichte und kostengünstige Technik zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status von Fahrzeugelementen.

Die vorliegende Erfindung sowie weitere Aufgaben und Vorteile derselben werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird bei der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines HF-Identifikations- und Bestimmungssystems für fahrzeuginterne Elemente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines HF-Identifikationssystems für ein Sitzsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften SPST-HF-Identifikationsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften DPDT-HF-Identifikationsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein logisches Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status von wenigstens einem Fahrzeugelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um auf identische Komponenten zu verweisen. Es sind auch verschiedene andere Ausführungsformen mit anderen Kombinationen der nachfolgend beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung, mit anderen Merkmalen als den hier beschriebenen oder sogar ohne einige der hier beschriebenen Merkmale möglich. Es ist zu beachten, dass die Erfindung auf verschiedene Weise realisiert werden kann. Die vorliegende Erfindung kann auf Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Eisenbahnen, Firmengebäude, Privathaushalte und andere Bereiche angewendet werden, in denen ähnliche Abfrageprozesse verwendet werden.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Betriebsparameter und Komponenten für eine bestimmte Ausführungsform beschrieben. Die spezifischen Parameter und Komponenten sind beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen.
In 1 ist ein HF-Identifikations- und Anzeigesystem 10 für fahrzeuginterne Elemente (nachfolgend als RFID-System bezeichnet (RFID = Radio Frequency Identification System)) in einem Fahrzeug 11 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das RFID-System 10 umfasst mehrere passive HF-Statuskommunikationsschaltungen 12, die jeweils eine oder mehrere Steuereinrichtungen 14 und eine oder mehrere induktive Transponder 16 umfassen (nur eine Steuereinrichtung und nur ein induktiver Transponder sind gezeigt). Die HF-Schaltungen 12 umfassen auch eine oder mehrere HF-Identifikationstags T_A1-T_D6, die mit einem oder mehreren fahrzeuginternen Elementen 18 wie etwa den Sitzsystemen 20, den Schutzeinrichtungen 22, den verschiedenen Einrichtungen 34, den Wartungseinrichtungen 26 und anderen Einrichtungen im Fahrzeug 11 assoziiert sind. Ein „fahrzeuginternes Element" kann ein beliebiges System, eine beliebige Komponente oder eine beliebige Einrichtung in oder an einem Fahrzeug sein, mit dem bzw. der ein HF-Tag verbunden werden kann, um Informationen zu dem System, der Komponente oder der Einrichtung bereitzustellen. Der induktive Transponder 16 kommuniziert drahtlos mit den HF-Tags T_A1-D6. Die Steuereinrichtung 14 ist weiterhin mit aktiven Schutzsystemen 28, passiven Schutzsystemen 29, Anzeigeeinrichtungen 30 und einem Speicher 32 verbunden. Die Steuereinrichtung 14 kann außerdem drahtgebunden/drahtlos mit einigen der genannten Einrichtungen wie durch die Strichlinien 34 angegeben kommunizieren, um diese zu steuern. Die Steuereinrichtung 14 kann verschiedene mit den aktiven Schutzsystemen 28, den passiven Schutzsystem 29 und den Anzeigeeinrichtungen 30 assoziierte Aufgaben in Reaktion auf die Signale von den mit einem HF-Tag versehenen fahrzeuginternen Elementen 18 durchführen.
In einer Ausführungsform wird der induktive Transponder 16 verwendet, um die HF-Tags T_A1-D6 sowie andere mit HF-Tags versehene Elemente abzufragen. Ein mit einem HF-Tag versehenes Element kann einen assoziierten Zustand wie etwa EIN/AUS, Verbunden/Getrennt, Aktiviert/Deaktiviert oder ähnliches aufweisen. In einer anderen Ausführungsform werden die mit HF-Tags versehenen Elemente 18 abgefragt, um Identifikationsinformationen oder andere Informationen zu jedem der Elemente 18 zu erfassen.
Die Steuereinrichtung 14 kann auf einem Mikroprozessor wie etwa einem Computer basieren, der eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Speicher (RAM und/oder ROM) und damit assoziierte Eingangs-/Ausgangsbusse umfasst. Die Steuereinrichtung 14 kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung sein oder durch andere logische Bauelemente aus dem Stand der Technik gebildet werden. Die Steuereinrichtung 14 kann ein Teil einer zentralen Hauptsteuereinheit, eines interaktiven Fahrzeugdynamikmoduls, eines Rückhalteeinrichtungs-Steuermoduls, einer Hauptsicherheits-Steuereinrichtung oder einer anderen Steuerschaltung mit einer entsprechenden Stromversorgung sein, wobei es sich aber wie gezeigt auch um eine eigenständige Steuereinrichtung handeln kann.
Der induktive Transponder 16 erzeugt Statusanforderungssignale in der Form von elektromagnetischen Wellen. Die HF-Tags T_A1-D6 empfangen die elektromagnetischen Wellen, ziehen eine Leistung aus denselben und erzeugen in Reaktion darauf Statussignale. Die HF-Tags T_A1-D6 sind wie nachfolgend gezeigt und beschrieben passiver Natur, sodass sie nicht mit einer Stromversorgung oder Batterie verbunden werden müssen, sondern unter Verwendung der aus dem induktiven Transponder 16 erhaltenen Energie reagieren können. In einer alternativen Ausführungsform können die HF-Tags T_A1-D6 jedoch auch halb-passiv sein und einerseits Leistung aus einer Stromversorgung (nicht gezeigt) für den Chip- oder Schaltungsbetrieb verwenden und andererseits aus den elektromagnetischen Wellen erhaltene Leistung für die Reaktion auf den induktiven Transponder 16 verwenden. Die HF-Tags T_A1-D6 können Nur-Lese- oder Lese/Schreib-Tags sein. Jedes HF-Tag T_A1-D6 umfasst einen IC-Chip und eine oder mehrere Antennen, die zusammen als Transponder funktionieren. Beispielhafte HF-Tags sind in 2–4 gezeigt.
Die Sitzsystemeinrichtungen 20 umfassen Sitzgurtschalter T_A1, Sitzklappschalter T_A2, Sitzkippschalter T_A3, Sitzbesetzungsschalter T_A4, Kopfstützen-Positionsschalter T_A5, Polsterschalter T_A6, Sensoren T_A7 und andere Sitzsystemeinrichtungen und ähnliches, mit denen eine RFID-Schaltung verbunden werden kann. Die passiven Schutzeinrichtungen 22 umfassen Airbags T_B1, Sitzgurtstraffer T_B2, Kopfstützen-Steuerschalter T_B3, Lastbegrenzungsschalter T_B4, Fußgänger-Schutzschalter T_B5, Sensoren T_B6 und andere Schutzeinrichtungen und ähnliches, mit denen eine RFID-Schaltung verbunden werden kann.
Die verschiedenen Einrichtungen 24 umfassen Türschlösser T_C1, Fensterriegel/-schalter T_C2, einen Kofferraumriegel T_C3, einen Handschuhfachriegel T_C4, einen Motorhaubenriegel T_C5, Faltdachriegel T_C6, Sensoren T_C7 und andere Einrichtungen und ähnliches, mit denen eine RFID-Schaltung verbunden werden kann. Die Wartungseinrichtungen 26 umfassen Fluidpegelschalter T_D1, Reifendruckschalter T_D2, Kilometerstandschalter T_D3, Fluiddruckschalter T_D4, Bremsverschleißschalter T_D5, Sensoren T_D6 und andere Wartungseinrichtungen und ähnliches, mit denen eine RFID-Schaltung verbunden werden kann.
Die aktiven Schutzsysteme 28 können eine Bremssteuerung, eine Drosselsteuerung, eine Lenksteuerung, eine Aufhängungssteuerung, eine Getriebesteuerung und andere Fahrgestellsteuersysteme umfassen. Die Steuereinrichtung 14 kann in Reaktion auf die Statussignale von den HF-Tags T_A1-D6 eine oder mehrere mit den aktiven Schutzsystemen 28 assoziierte Aufgaben durchführen, die erforderlich sind, um eine Kollision oder Verletzungen zu verhindern. Die Steuereinrichtung 14 kann das Fahrzeug 12 autonom unter Verwendung der aktiven Schutzsysteme betreiben.
Die passiven Schutzsysteme 29 können eine Innen-Airbag-Steuerung, eine Sitzgurt-Steuerung, eine Kniepolster-Steuerung, eine Kopfstützen-Steuerung, eine Lastbegrenzungs-Pedalsteuerung, eine Lastbegrenzungs-Lenksteuerung, eine Gurtstraffer-Steuerung, eine Außen-Airbag-Steuerung und eine Fußgängerschutz-Steuerung umfassen. Die Gurtstraffer-Steuerung kann das Steuer von pyrotechnischen Einrichtungen und Sitzgurtstraffer umfassen. Die Airbag-Steuerung kann das Steuern von vorderen Airbags, seitlichen Airbags, Vorhang-Airbags, Kofferraum-Airbags oder anderen Typen von Airbags umfassen. Die Fußgängerschutz-Steuerung kann das Steuern einer entfaltbaren Fahrzeughaube, eines Stoßstangensystems oder anderer Einrichtungen zum Schutz von Fußgängern umfassen.
Die Anzeigeeinrichtungen 30 umfassen Wartungsinformationsanzeigen, Sicherheitsinformationsanzeigen, Objektinformationsanzeigen, Fluidpegelinformationsanzeigen und andere Anzeigen, die durch einen Fahrzeuginsassen oder durch die Steuereinrichtung 14 verwendet werden können. Die Anzeigeeinrichtungen 30 können verwendet werden, um verschiedene Statussignale, Identifikationssignale, Fehlersignale, Warnsignale oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Signale zu erzeugen. Die Anzeigeeinrichtungen 30 können ein Videosystem, ein Audiosystem, eine oder mehrere LEDs bzw. Leuchten, ein GPS-System, ein Heads-up-Display, Scheinwerfer, Rücklichter, ein Anzeigesystem, ein Telematik-System oder andere Anzeigeeinrichtungen umfassen. Die Anzeigeeinrichtungen 30 können verwendet werden, um externe Warnsignale zu Objekten oder Fußgängern außerhalb des Fahrzeugs 11 oder andere Vor- und Nach-Kollisionsinformationen auszugeben.
In 2 ist eine schematische Blockansicht eines HF-Identifikationssystems 50 für ein Sitzsystem 52 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das HF-System 50 umfasst einen induktiven Transponder 54 und eine Steuereinrichtung 56, die jeweils dem Transponder 16 und der Steuereinrichtung 14 ähnlich sind. Der induktive Transponder 54 wird verwendet, um ein oder mehrere HF-Tags abzufragen, die in dem Sitzsystem 52 vorgesehen sind. In der gezeigten Ausführungsform ist ein HF-Tag 58 in einer Sitzgurtschließe 60 enthalten und wird verwendet, um anzugeben, wann die Sitzgurtlasche 61 mit der Schließe 60 verbunden wird. Die Sitzgurtlasche 61 und die Schließe 60 wirken dabei als Schalter. Natürlich kann das HF-Tag 58 auch in oder an der Lasche 61 und nicht in der Schließe 60 vorgesehen sein. Das HF-Tag 58 umfasst eine Hauptschaltung 62, eine Verzögerungseinrichtung bzw. -schaltung 64 und eine Antenne 66. Die Schaltungen 62 und 64 sowie die Antenne 66 können in einem einzelnen IC-Chip integriert sein oder können wie gezeigt in der Form von separaten Komponenten vorgesehen sein.
Wenn die Lasche 61 mit der Schließe 60 verbunden wird, wird ein HF-Tag 58 aktiviert oder deaktiviert. Das HF-Tag 58 kann sich in einem aktiven Zustand befinden, wenn die Schließe 60 verbunden oder nicht verbunden ist. Wenn das HF-Tag 58 aktiviert wird, überträgt es Identifikationsinformationen und Sperrstatusinformationen, um die Steuereinrichtung 56 darüber zu informieren, ob der Sitzgurt 68 verwendet wird oder nicht.
Jedes Sitzsystem in einem Fahrzeug kann eine Vielzahl von HF-Tags umfassen, wobei die Steuereinrichtung 56 eine beliebige Anzahl von Sitzsystemen mit den entsprechenden Tags abfragen kann. Als weiteres Beispiel ist ein Paar von HF-Tags 70 und 72 an einem Sitzlehnenriegel 74 und einer Kopfstützenstange 76 gezeigt. Die HF-Tags 70 und 72 können verwendet werden, um anzugeben, ob die Sitzlehne 77 geklappt oder die Kopfstütze 78 ausgezogen ist.
Um die Sicherheit zu erhöhen und um die Steuereinrichtung und den Insassen über den tatsächlichen Zustand jedes Sitzsystems in einem Fahrzeug zu informieren, sind die Ausführungsformen von 3 und 4 vorgesehen. Die Ausführungsformen werden primär mit Bezug auf ein Sitzsystem beschrieben, wobei sie jedoch auch auf andere Systeme, Einrichtungen oder Komponenten in einem Fahrzeug angewendet werden können, von denen oben einige genannt wurden.
In 3 ist eine beispielhafte SPST-HF-Identifikationsschaltung 80 (SPST = Single-Pole-Single-Throw: einpolig mit zwei Ausgängen) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die HF-Schaltung 80 umfasst einen Sitzgurtschalter 82 in der Form eines einpoligen Schalters mit zwei Ausgängen. Der Sitzgurtschalter 82 schließt je nach seinem Zustand entweder ein erstes HF-Tag 84 oder ein zweites HF-Tag 86 kurz. Das erste HF-Tag 84 ist zwischen einem ersten Satz von Anschlüssen 88 verbunden, und das zweite HF-Tag 86 ist zwischen einem zweiten Satz von Anschlüssen 90 verbunden. Das erste HF-Tag 84 umfasst einen ersten HF-Chip 92 und eine erste Antenne 94 und kann eine erste Verzögerungsschaltung 96 umfassen. Das zweite HF-Tag 86 umfasst einen zweiten HF-Chip 98 und eine zweite Antenne 100 und kann eine zweite Verzögerungsschaltung 102 umfassen.
Der Sitzgurtschalter 82 umfasst eine zentralen Zweig 103, der zwischen dem ersten Satz von Anschlüssen 88 und dem zweiten Satz von Anschlüssen 90 hin und her geschaltet werden kann. Zum Beispiel kann die Lasche 61 in der Ausführungsform 2 als zentraler Zweig 103 dienen, wobei die Schließe 60 die Anschlüsse 88 und 90 aufweist. Wenn die Lasche 61 nicht mit der Schließe 60 verbunden ist, befindet sich der Sitzgurtschalter 82 in einem geöffneten Zustand, wobei der zentrale Zweig 103 über die zweiten Anschlüsse 90 verbunden ist, um das zweite HF-Tag 86 kurzzuschließen. Wenn die Lasche 61 mit der Schließe 60 verbunden ist, befindet sich der Schalter 82 in einem geschlossenen Zustand, wobei der zentrale Zweig 103 über die ersten Anschlüsse 88 verbunden ist, um das erste HF-Tag 84 kurzzuschließen. Unter „Kurzschließen" ist hier nicht notwendigerweise die Verbindung einer Einrichtung mit einem Erdpotential zu verstehen, sondern vielmehr die Deaktivierung einer Einrichtung oder das Verhindern einer Reaktion von der Einrichtung. Zum Beispiel kann die Empfangsantenne 94 mit der Erde kurzgeschlossen oder unter Verwendung einer anderen Technik aus dem Stand der Technik deaktiviert werden, wenn die Lasche 61 mit der Schließe 60 verbunden ist.
Die Verwendung von zwei HF-Tags sieht eine Redundanz vor und verbessert den Informationsstand zu dem Schalter. Die Steuereinrichtung 56 kann beim Abfragen der Statusinformationen zu der Schließe 60 sowohl das erste HF-Tag 84 als auch das zweite HF-Tag 86 abfragen. Wenn das erste HF-Tag 84 nicht reagiert und das zweite HF-Tag 86 reagiert, kann zuverlässiger bestimmt werden, dass sich die Lasche 61 in der Schließe 60 befindet. Wenn entsprechend das erste HF-Tag 84 reagiert und das zweite HF-Tag 86 nicht reagiert, kann die Steuereinrichtung 56 zuverlässig davon ausgehen, dass die Lasche 61 nicht mit der Schließe 60 verbunden ist. Wenn dagegen beide HF-Tags 84 und 86 reagieren, nicht reagieren oder in einer falschen Reihenfolge reagieren, kann die Steuereinrichtung 56 davon ausgehen, dass die eine oder mehreren Einrichtungen bzw. Komponenten fehlerhaft betrieben werden. Dadurch wird die Sicherheit für das Fahrzeug und die Insassen erhöht. Die Steuereinrichtung 56 mit der entsprechenden Redundanz sieht zusätzliche Informationen vor, anhand denen bestimmt werden kann, ob eine Schutzmaßnahme durchgeführt werden soll oder nicht, ob eine Statusinformation für einen Fahrzeuginsassen bereitgestellt werden soll oder nicht und/oder ob ein Fehlersignal ausgegeben werden soll oder nicht.
Jedes HF-Tag einschließlich der HF-Tags 84 und 86 kann eine assoziierte Verzögerungsschaltung aufweisen. Die Verzögerungsschaltungen wie etwa die Schaltungen 96 und 102 können mit Schaltungskomponenten der Chips der HF-Tags 84 und 86 verbunden sein oder in den Chips integriert sein. Weitere HF-Tags können in der HF-Schaltung 80 integriert sein. Ein Beispiel für ein drittes HF-Tag 104 ist in Reihe mit dem ersten HF-Tag 84 und dem zweiten HF-Tag 86 verbunden. Das dritte HF-Tag 104 umfasst einen dritten HF-Chip 106, eine dritte Antenne 108 und eine dritte Verzögerungsschaltung 110. Das dritte HF-Tag 104 kann mit einem Sitzschalter 112 verbunden sein. Der Sitzschalter 112 ist parallel mit dem dritten HF-Tag 104 verbunden. Wenn sich der Sitzschalter 112 in einem geöffneten Zustand befindet, gibt das dritte HF-Tag 104 an, dass der entsprechende Sitz vorhanden ist, an einer Position verriegelt ist oder an einer korrekten Position verriegelt ist. Dies ist insbesondere bei den Sitzen einer zweiten oder dritten Reihe sinnvoll, die häufig entfernt werden, kann aber auch auf andere Sitze im Fahrzeug angewendet werden.
Die Verzögerungsschaltungen 96, 102 und 110 sind derart voreingestellt, dass sie sequentiell Informationen bereitstellen. Verzögerungen in der Signalübertragung werden durch die Rückkopplungsschleifen 111 wiedergegeben, die sich wie gezeigt von den Verzögerungsschaltungen 96, 102 und 110 zu den Antenne 94, 100 und 108 erstrecken können. Die Signalübertragung kann unter Verwendung derselben Antennen erfolgen, die für den Empfang verwendet werden, wobei jedoch auch andere separate Antennen verwendet werden können. Wenn in der gezeigten Ausführungsform das erste HF-Tag 84 kurzgeschlossen wird, stellt das zweite HF-Tag 86 Identifikationsinformationen und Schalterstatusinformationen bereit. Die Identifikationsinformationen können HF-Tag- Identifikationsnummern und Sitzgurt-Identifikationsnummern zum Identifizieren des Sitzgurts und der Position des Sitzgurts im Fahrzeug umfassen. Natürlich können auch andere relevante Informationen bereitgestellt werden. Die Informationen aus dem zweiten HF-Tag 86 können um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert werden oder einfach ohne Verzögerung übertragen werden. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer überträgt das dritte HF-Tag 104 Informationen zu dem Vorhandensein des assoziierten Sitzsystems. Eine Steuereinrichtung wie etwa die Steuereinrichtung 56, die über Vorwissen zu dem Zeitablauf der Verzögerungsschaltungen 102 und 110 verfügt, empfängt die Statussignale des zweiten HF-Tags 86 und des dritten HF-Tags in einer sequentiellen Reihenfolge. Die Statussignale können also über dieselbe Frequenz ohne wechselseitige Störungen übertragen werden. Die Verzögerungsschaltungen 96, 102 und 110 können gekoppelt werden, um den Empfang einer Leistung durch ein HF-Tag, den Empfang eines Statusanforderungssignals durch ein HF-Tag, die Übertragung eines Statussignals von einem HF-Tag oder über eine andere Technik zu verzögern.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Verzögerungsschaltungen 96, 102 und 110 nicht genutzt. Statt dessen weist jedes der HF-Tags 84, 86 und 104 eine assoziierte Frequenz und Bandbreite auf. In dieser Ausführungsform werden die Statussignale moduliert und gleichzeitig übertragen. Die assoziierte Steuereinrichtung wie etwa die Steuereinrichtung 56 kann einen Kanalwechsel durchführen oder die empfangenen Statussignale demodulieren, um die Informationen zu jedem der HF-Tags 96, 102 und 110 zu erhalten.
In einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere elektrische Schalter (nicht gezeigt) zusätzlich oder anstelle der oben beschriebenen mechanischen Schalter wie des Sitzgurtschalters 82 und des Sitzschalters 112 verwendet werden. Die elektrischen Schalter können in der Form von elektrischen Schaltarmen, Festkörperelementen oder in einer anderen aus dem Stand der Technik bekannten Form vorgesehen sein. Wenn elektrische Schalter verwendet werden, können auch eine oder mehrere Energiesammeleinrichtungen 113 (nur eine ist gezeigt) verwendet werden, um die elektrischen Schalter mit Strom zu versorgen. Die Energiesammeleinrichtungen können verwendet werden, um Sonnenenergie, Wärmeenergie, Bewegungsenergie (kinetische Energie) oder andere Energieformen in elektrische Energie umzuwandeln, um die assoziierten elektrischen Schalter öffnen oder schließen zu können.
Die Verwendung von elektrischen Schaltern ermöglicht, dass ein Ausgang einfach konfiguriert werden kann, um einen RFID-Tag kurzzuschließen, wenn ein bestimmter Satz von Schaltern geschlossen wird, ein bestimmter Prozess durchgeführt wird oder ein Satz von Bedingungen gegeben ist. Wenn zum Beispiel ein bestimmter Satz von Schaltern geschlossen wird, können ein oder mehrere RFID-Tags deaktiviert werden. Auf diese Weise können mehrere Schalter mit einem einzelnen RFID-Tag assoziiert werden und nicht nur ein einzelner Schalter mit einem einzelnen RFID-Tag.
Es wird nun auf 2 und 4 Bezug genommen, die schematisch ein Beispiel für eine DPDT-HF-Identifikationsschaltung 120 (DPDT = Double Pole Double Throw (zweipolig mit vier Ausgängen) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die HF-Schaltung 120 umfasst einen DPDT-Schalter 122, der einen ersten Zweig 124 und einen zweiten Zweig 126 umfasst. Der erste Zweig 124 schaltet zwischen einem ersten HF-Tag 128 und einem zweiten HF-Tag 130. Der zweite Zweig 126 schaltet zwischen einem vierten HF-Tag 132 und einem fünften HF-Tag 134. Weil die Zweige 124 und 126 miteinander gekoppelt sind, wird das Schalten gleichzeitig durchgeführt. Um die Zweige 124 und 126 zu schalten und einen Kontakt mit den Anschlüssen 136, 138, 140 und 142 vorzusehen, können ein oder mehrere Schalter verwendet werden (es ist nur ein Schalter 122 gezeigt). Die Schalter entsprechen den Statusparametern oder anderen Parametern des Sitzsystems je nach der Anwendung. Die Zweige 124 und 126 können zum Beispiel geschaltet werden, wenn die Lasche 61 mit der Schließe 60 verbunden wird und/oder wenn sich ein Insasse in dem Sitzsystem 52 befindet, sodass zwei Sitzsystem-Parameter erfüllt werden müssen. Es kann eine beliebige Kombination von Sitzsystem-Parametern erfüllt werden müssen, bevor der Zustand der Zweige 124 und 126 geschaltet (gewechselt) wird.
Ein drittes HF-Tag 150 ist mit dem ersten HF-Tag 128 und dem zweiten HF-Tag 130 verbunden. Ein sechstes HF-Tag 152 ist mit dem vierten HF-Tag 132 und dem fünften HF-Tag 134 verbunden. Es ist zu beachten, dass die HF-Schaltung 120 zwei redundante Stufen aufweist, von denen eine mit dem ersten HF-Tag 128 und dem zweiten HF-Tag 130 verbunden ist, während die andere mit dem vierten HF-Tag 132 und dem fünften HF-Tag 134 verbunden ist.
In der Ausführungsform von 4 weisen das erste HF-Tag 128 und das zweite HF-Tag 130 keine Verzögerungsschaltung auf. Das dritte HF-Tag 150 weist eine erste Verzögerungsschaltung 156 mit einer ersten Verzögerungsperiode auf. Das vierte HF-Tag 132 und das fünfte HF-Tag 134 weisen eine oder mehrere zweite Verzögerungsschaltungen 158 mit einer zweiten Verzögerung auf, die länger als die erste Verzögerung ist. Das sechste HF-Tag 152 weist eine dritte Verzögerungsschaltung 160 mit einer dritten Verzögerung auf, die länger als die zweite Verzögerung ist. Das erste HF-Tag 128 und das zweite HF-Tag 130 können verwendet werden, um den Status des Sitzgurtschalters anzugeben. Das dritte HF-Tag 150 kann verwendet werden, um das Vorhandensein des Sitzsystems anzugeben, was durch den Sitzschalter 162 bestimmt wird, der parallel zu dem dritten HF-Tag 150 betrieben wird. Das vierte HF-Tag 132 und das fünfte HF-Tag 134 können verwendet werden, um anzugeben, ob das Sitzsystem besetzt ist. Das sechste HF-Tag 152 kann verwendet werden, um anzugeben, ob das Sitzsystem geklappt oder gekippt ist, was durch den Klappschalter 164 bestimmt wird, der parallel zu dem sechsten HF-Tag 152 betrieben wird. In dieser Ausführungsform kann auch bestimmt werden, welche Sitzgurte verbunden sind, welche Sitzsysteme vorhanden und korrekt positioniert sind und welche Sitzsysteme geklappt, gekippt oder verstaut sind. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass auch andere Anordnungen und Konfigurationen vorgesehen werden können, die hier der Einfachheit halber nicht beschrieben werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination aus einem sequentiellen und gleichzeitigen Senden und Empfangen von Statussignalen vorgeehen. Zum Beispiel können die von dem dritten HF-Tag 150 gesendeten Informationen gegenüber den Informationen von dem ersten HF-Tag 128 und dem zweiten HF-Tag 130 verzögert werden, aber gleichzeitig zu den Informationen von dem sechsten HF-Tag gesendet werden.
Es kann eine beliebige Anzahl von HF-Tags verwendet und integriert werden, um Informationen zu dem Sitzsystem und anderen fahrzeuginternen Elementen vorzusehen. Die HF-Tags können in einer seriellen Anordnung, in einer parallelen Anordnung oder in einer Kombination aus diesen Anordnungen vorgesehen sein. Außerdem können die HF-Tags seriell oder parallel mit ihren entsprechenden fahrzeuginternen Elementen betrieben werden. Weiterhin kann eine beliebige Anzahl von HF-Tags als Redundanz verwendet werden.
Das logische Flussdiagramm von 5 zeigt ein Verfahren zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status von wenigstens einem Fahrzeugelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Schritt 200 fragt eine Steuereinrichtung eines oder mehrere HF-Tags, die mit einem oder mehreren fahrzeuginternen Elementen assoziiert sind, über einen induktiven Transponder ab, um den Status, eine Identifikation und andere ähnliche Informationen zu erhalten. Beispielhafte Steuereinrichtungen, induktive Transponder und HF-Tags sind oben beschrieben. Die Steuereinrichtung verwendet den induktiven Transponder, um Statusanforderungssignale zu erzeugen. In Schritt 202 empfangen die HF-Tags die Statusanforderungssignale.
In Schritt 204 erzeugen die HF-Tags in Reaktion auf die Statusanforderungssignale induktiv Statussignale und senden diese. Die Statussignale können sequentiell, gleichzeitig oder in einer kombinierten Form gesendet werden. Wenn die Statussignale sequentiell gesendet werden, können ein oder mehrere der aktuellen Statussignale verzögert werden, um eine Störung und Überlappung der Übertragung zu verhindern.
In Schritt 206 führt die Steuereinrichtung eine fahrzeuginterne Aufgabe in Reaktion auf die Statussignale durch. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel mit den aktiven Schutzsystemen 28 und den passiven Schutzsystemen 29 assoziierte Aufgaben durchführen und kann Statusinformationen für einen Fahrer wie oben mit Bezug auf 1 beschrieben bereitstellen.
In Schritt 208 kann die Steuereinrichtung auch eines oder mehrere Fehlersignale oder Warnsignale erzeugen, wenn festgestellt wird, dass eine oder mehrere Systemeinrichtungen oder Komponenten fehlerhaft betrieben werden oder sich in einem nicht betriebsbereiten Zustand befinden. Wenn kein Signal empfangen wurde, aber eigentlich hätte empfangen werden müssen, oder wenn ein beschädigtes Signal empfangen wurde, kann ein Fehlersignal erzeugt werden. Die Fehlersignale und Warnsignale können für einen Fahrzeuginsassen ausgegeben oder durch die Steuereinrichtung verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Aufgaben von Schritt 106 durchgeführt werden oder nicht.
Die oben beschriebenen Schritte sind beispielhaft, wobei die Schritte je nach der bestimmten Anwendung sequentiell, synchron, gleichzeitig oder in einer anderen Abfolge durchgeführt werden können.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Statusanzeigesystem an, das eine HF-Identifikationstechnik verwendet, um den Status von verschiedenen fahrzeuginternen Elementen anzugeben. Die vorliegende Erfindung gibt ein System an, das passiv und drahtlos den Status von Sitzgurten, Sitzsystemen und assoziierten Einrichtungen bestimmen kann, sodass der ansonsten damit verbundene Verkabelungsaufwand und die Komplexität reduziert werden können.
Die Erfindung wurde anhand von einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben, wobei zu beachten ist, dass die beschriebenen spezifischen Mechanismen und Techniken lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, wobei verschiedene Modifikationen an den beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

Anzeigesystem für ein Fahrzeug, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine erste HF-Schaltung (12), die umfasst: einen Transponder (16), der ein Statusanforderungssignal sendet, wenigstens ein fahrzeuginternes Element (18), das mit einem HF-Identifikationstag verbunden werden kann, und ein erstes HF-Identifikationstag (T_A1-D6), das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) verbunden ist und in Reaktion auf das Statusanforderungssignal induktiv ein erstes Statussignal erzeugt, das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) assoziiert ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine fahrzeuginterne Element (18) wenigstens eine Türe, ein Fenster, ein Sitz, eine Motorhaube, ein Kofferraumdeckel, eine Schutzeinrichtung, ein Pegelschalter, ein Grenzwertschalter und/oder eine Beleuchtungseinrichtung sein kann.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine fahrzeuginterne Element (18) wenigstens ein Sitzsystem (52) mit einer assoziierten Sitzgurtlasche (61) und Sitzgurtschließe (60) sein kann.
Anzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste HF-Identifikationstag (T_A1-D6) beim Erzeugen des ersten Statussignals angibt, ob die Sitzgurtlasche (61) mit der Sitzgurtschließe (60) verbunden ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine zweite HF-Schaltung (12), die ein zweites HF-Identifikationstag (T_A1-D6) umfasst, das mit dem wenigstens einen Element (18) verbunden ist und induktiv ein zweites Statussignal erzeugt.
Anzeigesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste HF-Schaltung (12) inaktiv ist und das zweite HF-Identifikationstag (T_A1-D6) aktiv ist, wenn die Sitzgurtlasche (61) mit der Sitzgurtschließe (60) verbunden ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite HF-Identifikationstag (T_A1-D6) den ersten Transponder (16) umfasst.
Anzeigesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite HF-Identifikationstag (T_A1-D6) das zweite Statussignal mit einer Zeitverzögerung gegenüber der Erzeugung des ersten Statussignals erzeugt.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Vielzahl von HF-Identifikationsschaltungen (80, 120), die die erste HF-Schaltung (12) umfassen.
Anzeigesystem nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch wenigstens eine Verzögerungsschaltung (96, 102), die eine gleichzeitige Erzeugung von Statussignalen aus der Vielzahl von HF-Identifikationsschaltungen verhindert.
Anzeigesystem nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch wenigstens eine Verzögerungsschaltung (96, 102), die eine sequentielle Abfolge der von der Vielzahl von HF-Identifikationsschaltungen (80, 120) erzeugten Statussignale vorsieht.
Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von HF-Identifikationsschaltungen (80, 120) eine Vielzahl von Sitzstatusschaltungen umfasst.
Anzeigesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Sitzstatusschaltungen Statussignale erzeugen, die mit wenigstens einer der folgenden Bedingungen assoziiert sind: das Vorhandensein eines Sitzsystems, das Vorhandensein eines Insassen in einem Sitzsystem, die Position eines Sitzsystems, die Ausrichtung eines Sitzsystems, das Verbinden eines Sitzgurts und der Status einer Schutzeinrichtung.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (14), die mit dem ersten HF- Identifikationstag (T_A1-D6) kommuniziert und ein Fehlersignal in Reaktion auf das erste Statussignal erzeugt.
Anzeigesystem für ein Fahrzeug, wobei das Anzeigesystem umfasst: einen Transponder (16), der ein Statusanforderungssignal umfasst, wenigstens ein fahrzeuginternes Element (18), das mit einem HF-Identifikationstag verbunden werden kann, ein erstes HF-Identifikationstag (T_A1-D6), das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) verbunden ist und in Reaktion auf das Statusanforderungssignal induktiv ein erstes Statussignal erzeugt, das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) assoziiert ist, und ein zweites HF-Identifikationstag (T_A1-D6), das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) verbunden ist und in Reaktion auf das Statusanforderungssignal induktiv ein zweites Statussignal erzeugt, das mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element (18) assoziiert ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste HF-Identifikationstag (T_A1-D6) und/oder das zweite HF-Identifikationstag (T_A1-D6) ein Identifikationssignal erzeugen und senden, wenn das wenigstens eine fahrzeuginterne Element (18) geschaltet wird.
Anzeigesystem nach Anspruch 15, weiterhin gekennzeichnet durch eine Vielzahl von HF-Identifikationstags (T_A1-D6), die ein aktives Identifikationstag und ein inaktives Identifikationstag umfassen.
Verfahren zum Verfolgen, Identifizieren und Bestimmen des Vorhandenseins und des Status von wenigstens einem fahrzeuginternen Element, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Senden von wenigstens einem Statusanforderungssignal, induktives Empfangen des Statusanforderungssignals über eine Vielzahl von HF-Identifikationstags, die mit dem wenigstens einen fahrzeuginternen Element assoziiert sind, Senden von wenigstens einem Statussignal von der Vielzahl von HF-Identifikationstags, und Durchführen einer fahrzeuginternen Aufgabe in Reaktion auf das wenigstens eine Statussignal.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Senden von wenigstens einem Statussignal das sequentielle und verzögerte Senden von einer Vielzahl von Statussignalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Senden von wenigstens einem Statussignal das gleichzeitige Senden einer Vielzahl von Statussignalen auf einer Vielzahl von Frequenzen umfasst.