DE102017214435A1 - Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten - Google Patents

Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten Download PDF

Info

Publication number
DE102017214435A1
DE102017214435A1 DE102017214435.1A DE102017214435A DE102017214435A1 DE 102017214435 A1 DE102017214435 A1 DE 102017214435A1 DE 102017214435 A DE102017214435 A DE 102017214435A DE 102017214435 A1 DE102017214435 A1 DE 102017214435A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
angle
signal
mobile terminal
vehicle
receiving units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017214435.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Ahmad El Assaad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102017214435.1A priority Critical patent/DE102017214435A1/de
Priority to PCT/EP2018/071099 priority patent/WO2019034451A1/de
Priority to EP18752718.9A priority patent/EP3669593A1/de
Publication of DE102017214435A1 publication Critical patent/DE102017214435A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00182—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with unidirectional data transmission between data carrier and locks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/023—Monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2325/00—Indexing scheme relating to vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/10—Communication protocols, communication systems of vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/101—Bluetooth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2325/00—Indexing scheme relating to vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/10—Communication protocols, communication systems of vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/106—Internet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2325/00—Indexing scheme relating to vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/20—Communication devices for vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/205—Mobile phones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B60R25/245—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user where the antenna reception area plays a role
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/30—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems
    • B60R25/31—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems of human presence inside or outside the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C2009/00753—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys
    • G07C2009/00769—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Winkelbestimmungseinrichtung (10) zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug (30) und der Position eines mobilen Endgeräts (20). Diese Winkelbestimmungseinrichtung (10) weist wenigstens zwei Empfangseinheiten (12, 13), eingerichtet zum Empfangen eines Sendesignals des mobilen Endgerätes (20) und einer Auswerteeinheit (11) auf. Die Auswerteeinheit (11) ist dazu eingerichtet, für jede der zwei Empfangseinheiten (12, 13) dasjenige Empfangssignal (22, 23, 26) zu identifizieren, welches auf direktem Weg von dem mobilen Endgerät (20) zu einer der Empfangseinheiten (12, 13) gesendet wurde, um daraus den Winkel zwischen dem Fahrzeug (30) und der Position des mobilen Endgeräts (20) zu bestimmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Winkelbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts, ein Fahrzeug mit einer solchen Winkelbestimmungseinrichtung, ein Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts, ein Programmelement sowie ein computerlesbaren Medium.
  • In der Automobilentwicklung richtet sich der Fokus zunehmend auf die Digitalisierung. Hierbei werden zunehmend mobile Endgeräte des Nutzers bzw. des Fahrers in die Fahrzeugfunktionen integriert. Ferner können Fahrzeugfunktionen durch die Integration von mobilen Endgeräten erweitert werden bzw. kostengünstiger umgesetzt werden. Des Weiteren können neue Fahrfunktionen durch die mobilen Endgeräte freigeschalten werden. Beispielsweise kann das mobile Endgerät des Nutzers für den Fahrzeugzugang genutzt werden, z.B. als Fahrzeugschlüssel. Insbesondere, da der Nutzer typischerweise sein mobiles Endgerät stets mitführt und somit zur Hand hat.
  • Mobile Endgeräte senden über eine Antenne Sendesignale in alle Richtungen aus. Diese Sendesignale können durch ein Fahrzeug bzw. eine Einheit im Fahrzeug empfangen und ausgewertet werden.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Winkel zwischen einem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät einfach und verlässlich zu bestimmen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Winkelbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug, einem definierten Punkt im Fahrzeug oder der Winkelbestimmungseinrichtung selbst und der Position eines mobilen Endgeräts. Diese Winkelbestimmungseinrichtung weist hierzu wenigstens zwei Empfangseinheiten und eine Auswerteeinheit auf. Die Empfangseinheiten weisen jeweils wenigstens zwei Antennen auf und sind dazu eingerichtet, ein Sendesignal des mobilen Endgerätes zu empfangen. Die Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, für jede der zwei Empfangseinheiten dasjenige Empfangssignal zu identifizieren, welches auf direktem Weg (direktes Empfangssignal) von dem mobilen Endgerät zu einer der Empfangseinheiten gesendet wurde, um daraus den Winkel zwischen dem Fahrzeug, dem definierten Punkt im Fahrzeug oder der Winkelbestimmungseinrichtung selbst und der Position des mobilen Endgeräts zu bestimmen.
  • Das durch das mobile Endgerät ausgesendete Sendesignal kann von den Empfangseinheiten der Winkelbestimmungseinrichtung empfangen werden. Die empfangenen Empfangssignale können zur Bestimmung des Winkels zwischen der Position des mobilen Endgeräts und dem Fahrzeug, dem definierten Punkt im Fahrzeug oder der Winkelbestimmungseinrichtung verwendet werden.
  • Jede Empfangseinheit kann wenigstens zwei Antennen aufweisen. Durch diese zwei Antennen kann jede Empfangseinheit mittels räumlicher Filterung Empfangssignale bezüglich einer bestimmten Empfangsrichtung bzw. eines Empfangswinkels filtern oder extrahieren. Mit anderen Worten kann die Empfangseinheit Empfangssignale aus genau einer bestimmten Richtung empfangen. Dies kann durch die wenigstens zwei Empfangseinheiten durchgeführt werden. Ferner kann die Auswerteeinheit die Empfangseinheiten anleiten, diese räumliche Filterung für alle Winkel- oder Richtungskombinationen der zwei Empfangseinheiten durchzuführen. Hierdurch können manche Kombinationen von vornherein als unplausibel ausgeschlossen werden. Beispielsweise könnte die rechte Empfangseinheit das Empfangssignal von rechts bekommen und die linke Empfangseinheit von links. Dies wäre unplausibel, da die Quelle der Empfangssignale das mobile Endgerät ist und sich dieses Endgerät nicht an zwei unterschiedlichen Orten zur gleichen Zeit befinden kann. Daraus folgt, dass eines der beiden Empfangssignale ein an einem Objekt reflektiertes Empfangssignal sein kann. Somit kann die zweite Empfangseinheit einen kleineren Winkelbereich absuchen als die erste Empfangseinheit. Hierdurch kann die Bestimmung des Winkels zwischen der Position des mobilen Endgeräts und dem Fahrzeug beschleunigt bzw. vereinfacht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswerteeinheit die Signallaufzeit (Time Of Flight, TOF) der beiden Empfangssignale auswerten. Durch die Signallaufzeit und die räumliche Filterung können diejenigen Empfangssignale als Sichtliniensignale (Line Of Sight, LOS) bestimmt werden, welche die geringste Signallaufzeit, von dem mobilen Endgerät zu einer der zwei Empfangseinheiten, aufweisen. Somit kann der Winkel bzw. die Richtung des Empfangssignals für jede Empfangseinheit bestimmt werden.
  • Die Auswerteeinheit kann ferner die Empfangseinheiten zeitsynchronisiert abfragen, insbesondere bei Bestimmung der Signallaufzeit.
  • Basierend auf dem Winkel der Empfangssignale der Empfangseinheiten kann mittels der geometrischen Anordnung der Empfangseinheiten und der Signallaufzeit der Winkel zwischen der Position des mobilen Endgeräts und dem Fahrzeug bestimmt werden. Insbesondere kann ein vordefinierter Punkt in oder am Fahrzeug für die Bestimmung des Winkels dienen.
  • Bei der räumlichen Filterung, auch Beamforming genannt, kann mit Hilfe von wenigstens zwei Antennen die Richtung des Empfangssignals, also des einfallenden Signals, bestimmt werden. Hierzu können die zwei Antennen derart miteinander verschalten werden, dass nur unter einem Winkel oder aus einer Richtung Empfangssignale empfangen werden können. Die Antennen werden derart ausgerichtet, dass sich gezielte Interferenzen zwischen allen empfangenen Empfangssignalen bilden. Mit anderen Worten können gezielte konstruktive und destruktive Interferenzen gebildet werden, welche dazu führen, dass nur Empfangssignale unter einem bestimmten Winkel zur Auswerteeinheit durchgelassen werden. Somit kann ein Empfangssignal aus einer bestimmten Richtung extrahiert oder isoliert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich können auch mehr als zwei Antennen in jeder der Empfangseinheiten verwendet werden, wie beispielsweise in einem Array oder einer Arrayantenne.
  • Es sei angemerkt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Signalen in Luft bekannt ist. Somit kann über die Signallaufzeit auf den Abstand oder über den Signallaufzeitunterschied zwischen zwei Empfangssignalen auf einen Abstandsunterschied geschlossen werden. Mit dem Abstandsunterschied kann wiederum durch eine geometrische Auswertung, wie z.B. Angulation, auf die Quelle oder den Ursprung, insbesondere auf den Winkel oder die Position des Sendesignals geschlossen werden, und somit auf die Position des mobilen Endgeräts des Nutzers.
  • Durch die Winkelbestimmungseinrichtung kann das mobile Endgerät im Fahrzeugkoordinatensystem lokalisiert werden. Auch kann die Bestimmung des Winkels mit wenigen Komponenten erfolgen: zwei Empfangseinheiten mit jeweils zwei Antennen und einer Auswerteeinheit. Mit anderen Worten kann die Systemkomplexität klein gehalten werden. Insbesondere kann das Problem behoben werden, dass bei hochfrequenten Signalen, wie WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk, bedingt durch die geringe Bandbreite, die Sichtliniensignale nicht von den reflektierten Signalen unterschieden werden können.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand zwischen den beiden Empfangseinheiten vordefiniert bzw. bekannt. Ferner definieren die beiden Empfangseinheiten eine Achse, zu welcher der Winkel des mobilen Endgeräts zu bestimmen ist.
  • Der Abstand der Empfangseinheiten sowie die Anordnung der Antennen in den Empfangseinheiten kann bekannt sein, sodass über die Geometrie der Winkelbestimmungseinrichtung auf den Winkel und den Abstand zwischen mobilem Endgerät und der Winkelbestimmungseinrichtung geschlossen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Winkel in Bezug auf den Mittelpunkt der Achse zwischen den Empfangseinheiten bezogen sein, aber auch auf jeden anderen beliebigen Punkt im oder am Fahrzeug.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das von den wenigstens zwei Empfangseinheiten empfangene Signal ein WLAN-Signal, ein Bluetooth-Signal und/oder ein Mobilfunksignal, wie beispielsweise UMTS, 3G, LTE, 4G oder 5G.
  • Die kabellose Übertragung bzw. der kabellose Empfang der Aktualisierungsdaten erfolgt per Bluetooth, WLAN (z. B. WLAN 802.11a/b/g/n oder WLAN 802.11p), ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme wie GPRS, UMTS, 3G, 4G, 5G oder LTE. Es ist auch die Verwendung anderer Übertragungsprotokolle möglich. Die genannten Protokolle bieten den Vorteil der bereits erfolgten Standardisierung. Die vorhergehend und im Folgenden genannten Signale oder Signaltypen können durch das mobile Endgerät ausgesendet und durch die Winkelbestimmungseinrichtung empfangen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, die zwei Empfangseinheiten anhand der Signalstärke des Empfangssignals auszuwählen.
  • Weist die Winkelbestimmungseinrichtung mehr als zwei Empfangseinheiten auf, können aus der Mehrzahl an Empfangseinheiten zwei Empfangseinheiten anhand der Signalstärke (Received Signal Strength Indicator, RSSI) des Empfangssignals ausgewählt werden. Hierbei kann die Auswerteeinheit von allen Empfangseinheiten die empfangene Signalstärke des durch das mobile Endgerät ausgesendeten Sendesignals vergleichen. Die beiden Empfangseinheiten mit der höchsten Signalstärke können als die nächsten Empfangseinheiten zu dem mobilen Endgerät angenommen werden. Diese können vorteilhafterweise für die Bestimmung des Winkels zwischen der Position des mobilen Endgeräts und dem Fahrzeug herangezogen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, für die Bestimmung des Winkels den Signallaufzeitunterschied zwischen den Empfangssignalen der zwei Empfangseinheiten heranzuziehen.
  • Über den Signallaufzeitunterschied zwischen den Empfangssignalen kann auf Abstandsunterschied zwischen der ersten und der zweiten Empfangseinheit zu dem mobilen Endgerät geschlossen werden. Diese Information wiederum kann zur Bestimmung des Winkels zwischen der Position des mobilen Endgeräts und des Fahrzeugs genutzt werden. Diese Signallaufzeitunterschiede können beispielsweise mittels einer Kreuzkorrelation zwischen den zwei Empfangssignalen der Empfangseinheiten bestimmt werden. Ferner kann durch den Signallaufzeitunterschied und der geometrischen Anordnung der Winkelbestimmungseinrichtung auf die Quelle der Empfangssignale geschlossen werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem bestimmten Winkel eine Aktion auszuführen, wie beispielsweise entriegeln und/oder öffnen der Fahrzeugtüre oder des Kofferraums.
  • Somit kann das mobile Endgerät wie ein Fahrzeugschlüssel genutzt werden, sodass wenn sich der Nutzer dem Fahrzeug nähert, die entsprechende Fahrzeugtüre entsperrt und/oder geöffnet wird. Hierbei ist insbesondere der Winkel unter welchem sich der Nutzer dem Fahrzeug annähert relevant, um die entsprechende Tür des Fahrzeugs zu entriegeln. Ferner kann auch der Innenraum entsprechend beleuchtet, klimatisiert oder parfümiert werden. Des Weiteren kann auch die Einstellung (bezüglich der Sitzposition) des Fahrersitzes bzw. des Beifahrersitzes erfolgen, wenn sich ein bestimmtes mobiles Endgerät dem Fahrzeug unter einem bestimmten Winkel nähert.
  • Das mobile Endgerät kann einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet sein. Somit kann das Fahrzeug durch das mobile Endgerät auf den jeweiligen Nutzer schließen. Ferner kann erkannt werden, ob sich der Nutzer der Fahrertür, der Beifahrertür oder einer Tür der Rücksitzbank nähert. Auch können mehrere mobile Endgeräte durch das Winkelbestimmungssystem erkannt werden, sodass mehrere verschiedene Aktionen ausgeführt werden können.
  • Beispielsweise kann der Kofferraum geöffnet werden und die Sitzeinstellung für den Fahrersitz angepasst werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer vorhergehend und nachfolgend beschriebenen Winkelbestimmungseinrichtung.
  • Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
    • - Aussenden eines Sendesignals durch ein mobiles Endgerät;
    • - Identifizieren eines ersten direkten Empfangssignales durch eine erste Empfangseinheit;
    • - Identifizieren eines zweiten direkten Empfangssignales durch eine zweite Empfangseinheit;
    • - Bestimmen des Signallaufzeitunterschieds des von der ersten Empfangseinheit und der zweiten Empfangseinheit empfangenen Empfangssignals; und
    • - Bestimmen des Winkels zwischen dem Fahrzeug und der Position des mobilen Endgeräts, basierend auf dem Signallaufzeitunterschied der direkten Empfangssignale.
  • Die einzelnen Schritte des Verfahren können parallel oder sequentiell ausgeführt werden. Ferner kann die Reihenfolge der einzelnen Schritte geändert werden. Zwischen den einzelnen Schritten kann auch eine längere Zeitspanne liegen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Auswerteeinheit einer Winkelbestimmungseinrichtung ausgeführt wird, die Winkelbestimmungseinrichtung anleitet, das oben und im Folgenden beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, welches die Auswerteeinheit einer Winkelbestimmungseinrichtung anleitet, das oben und im Folgenden beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Figuren.
  • Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sind in der nachfolgenden Beschreibung der Figuren gleiche Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
    • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Winkelbestimmungseinrichtung und eines mobilen Endgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Winkelbestimmungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 3 zeigt ein Fahrzeug mit einer Winkelbestimmungseinrichtung und einem mobilen Endgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Winkelbestimmungseinrichtung 10. Diese Winkelbestimmungseinrichtung 10 weist zwei Empfangseinheiten 12, 13 und eine Auswerteeinheit 11 auf. Die Empfangseinheiten 12, 13 sind in einem Abstand d voneinander angeordnet. Dieser Abstand d kann vordefiniert oder bekannt sein. Ferner zeigt 1 ein mobiles Endgerät 20 eines Nutzers. Das mobile Endgerät 20 sendet ein Sendesignal aus, welches durch die zwei Empfangseinheiten 12, 13 als ein Empfangssignal 22, 23 empfangen werden kann. Die Empfangseinheiten 12, 13 sind dazu eingerichtet, die Richtung und den Winkel des jeweiligen Empfangssignals 22, 23 mittels räumlicher Filterung zu bestimmen. Ferner kann die Auswerteeinheit 11 die Signallaufzeit oder der Signallaufzeitunterschied zwischen den zwei Empfangssignalen 22, 23 bestimmen.
  • Mittels räumlicher Filterung und der Signallaufzeit oder dem Signallaufzeitunterschied kann das direkte Empfangssignal, ein Sichtliniensignal, von dem mobilen Endgerät 20 zu den Empfangseinheiten 12,13 herausgefiltert bzw. bestimmt werden. Mit andern Worten können Empfangssignale, welche an Objekten reflektiert wurden, herausgefiltert werden. Die Auswerteeinheit 11 ist dazu eingerichtet, basierend auf den Empfangssignalen 22, 23 der Empfangseinheiten 12, 13 den Winkel α zwischen der Position des mobilen Endgerätes 20 zu dem Fahrzeug oder der Winkelbestimmungseinrichtung 10 zu bestimmen. Der Winkel α kann insbesondere zwischen der Position des mobilen Endgerätes 20 und dem Mittelpunkt des Abstandes d zwischen den beiden Empfangseinheiten 12, 13 bestimmt werden. Diese Bestimmung des Winkels α kann auf Angulation basieren, also auf einer geometrischen Auswertung.
  • Für die räumliche Filterung können wenigstens zwei Antennen in jeder Empfangseinheit 12, 13 vorgesehen sein.
  • 2 zeigt eine Winkelbestimmungseinrichtung 10 mit vier Empfangseinheiten 12, 13, 14, 15. Diese Empfangseinheiten 12, 13, 14, 15 sind in einem Rechteck angeordnet und zwischen den einzelnen Empfangseinheiten 12, 13, 14, 15 bestehen die Abstände d1 , d2 , d3 , d4 , welche im Vorfeld bekannt sind. Alle Empfangseinheiten 12, 13, 14, 15 sind mit der Auswerteeinheit 11 verbunden und können zeitsynchron durch die Auswerteeinheit 11 abgefragt werden. Die Auswerteeinheit 11 ist dazu eingerichtet die zwei Empfangseinheiten zu bestimmen welche den geringsten Abstand zu dem mobilen Endgerät aufweisen, dies kann mittels der durch die Empfangseinheiten 12, 13, 14, 15 empfangenen Signalstärke (RSSI) des Empfangssignals geschehen. Anschließend kann die Auswertung gemäß 1 erfolgen.
  • 3 zeigt ein Fahrzeug 30 mit der Winkelbestimmungseinrichtung 10. Ferner zeigt 3 ein mobiles Endgerät 20, welches ein Sendesignal aussendet. Dieses Sendesignal wird durch die Empfangseinheiten 12, 13 sowohl als direktes Empfangssignal 22, 23 als auch als reflektiertes Empfangssignal 26 empfangen. Das reflektierte Empfangssignal 26 wird an einem Objekt 40 reflektiert und anschließend zur Empfangseinheit 12 geleitet. Das reflektierte Empfangssignal 26 legt jedoch eine längere Strecke im Vergleich zu dem direkten Empfangssignal 22 zurück, weist somit eine längere Signallaufzeit auf. Das Empfangssignal 23 ist ebenfalls ein direktes Empfangssignal 23 und wird durch die Empfangseinheit 13 empfangen. Die Auswerteeinheit 11 ist dazu eingerichtet, die direkten Empfangssignale 22, 23 aus allen Empfangssignalen 22, 23, 26 zu bestimmen. Mit Hilfe der direkten Empfangssignale 22, 23 und dem Signallaufzeitunterschied zwischen den direkten Empfangssignalen 22, 23 kann die Auswerteeinheit 11 den Winkel α zwischen dem Mittelpunkt der Strecke zwischen den zwei Empfangseinheiten 12, 13 und der Position des mobilen Endgeräts 20 bestimmen. In 3 ist ferner die Achse a dargestellt, welche die Verbindungsachse zwischen den zwei ausgewählten Empfangseinheiten 12, 13 darstellt. Die Achse b beschreibt die Achse zwischen dem mobilen Endgerät 20 und dem Mittelpunkt der Strecke zwischen den zwei Empfangseinheiten 12, 13. Der Winkel, unter welchem sich die beiden Achsen a und b schneiden, entspricht hierbei dem Winkel α.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts. In Schritt S1 wird ein Sendesignal durch ein mobiles Endgerät ausgesendet. Der direkte Anteil, also das Direktsignal, dieses Sendesignals wird in Schritt S2 durch eine erste Empfangseinheit identifiziert und als direktes Empfangssignal empfangen. In S3 wird ein zweites Direktsignal des Sendesignals als direktes Empfangssignal durch eine zweite Empfangseinheit empfangen und identifiziert. In Schritt S4 folgt die Bestimmung des Signallaufzeitunterschieds zwischen dem Empfangssignal der ersten Empfangseinheit und der zweiten Empfangseinheit. Basierend auf dem Signallaufzeitunterschied der direkten Empfangssignale wird in Schritt S5 der Winkel zwischen dem Fahrzeug und der Position des mobilen Endgeräts bestimmt.

Claims (10)

  1. Winkelbestimmungseinrichtung (10) zur Bestimmung eines Winkels (α) zwischen einem Fahrzeug (30) und der Position eines mobilen Endgeräts (20), aufweisend: - wenigstens zwei Empfangseinheiten (12, 13) eingerichtet zum Empfangen eines Sendesignals des mobilen Endgerätes (20); und - eine Auswerteeinheit (11) die dazu eingerichtet ist, für jede der zwei Empfangseinheiten (12, 13) dasjenige Empfangssignal (22, 23, 26) zu identifizieren, welches auf direktem Weg von dem mobilen Endgerät (20) zu einer der Empfangseinheiten (12, 13) gesendet wurde, um daraus den Winkel (α) zwischen dem Fahrzeug (30) und der Position des mobilen Endgeräts (20) zu bestimmen.
  2. Winkelbestimmungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Abstand (d) zwischen den beiden Empfangseinheiten (12, 13) vordefiniert ist, und wobei die beiden Empfangseinheiten (12, 13) eine Achse (a) definieren, zu welcher der Winkel (α) des mobilen Endgeräts (20) zu bestimmen ist.
  3. Winkelbestimmungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1 und 2, wobei das von den wenigstens zwei Empfangseinheiten (12, 13) empfangene Signal (22, 23) ein WLAN-Signal, ein Bluetooth-Signal und/oder ein Mobilfunksignal ist.
  4. Winkelbestimmungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (11) dazu eingerichtet ist, die zwei Empfangseinheiten (12, 13) anhand der Signalstärke des Empfangssignals (22, 23) auszuwählen.
  5. Winkelbestimmungseinrichtung (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (11) dazu eingerichtet ist, für die Bestimmung des Winkels (α) den Signallaufzeitunterschied zwischen den Empfangssignalen (22, 23) der zwei Empfangseinheiten (12, 13) heranzuziehen.
  6. Winkelbestimmungseinrichtung (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (11) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem bestimmten Winkel (α) eine Aktion auszuführen.
  7. Fahrzeug (30) mit einer Winkelbestimmungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Verfahren zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Fahrzeug und der Position eines mobilen Endgeräts, die Schritte aufweisend: - Aussenden (S1) eines Sendesignals durch ein mobiles Endgerät; - Identifizieren (S2) eines ersten direkten Empfangssignales durch eine erste Empfangseinheit; - Identifizieren (S3) eines zweiten direkten Empfangssignales durch eine zweite Empfangseinheit; - Bestimmen (S4) des Signallaufzeitunterschieds des von der ersten Empfangseinheit und der zweiten Empfangseinheit empfangenen Empfangssignals; und - Bestimmen (S5) des Winkels zwischen dem Fahrzeug und der Position des mobilen Endgeräts, basierend auf dem Signallaufzeitunterschied der direkten Empfangssignale.
  9. Programmelement, das, wenn es auf einer Winkelbestimmungseinrichtung eines Fahrzeugs ausgeführt wird, die Winkelbestimmungseinrichtung anleitet, das Verfahren gemäß Anspruch 8 durchzuführen.
  10. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gemäß Anspruch 9 gespeichert ist.
DE102017214435.1A 2017-08-18 2017-08-18 Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten Withdrawn DE102017214435A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214435.1A DE102017214435A1 (de) 2017-08-18 2017-08-18 Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten
PCT/EP2018/071099 WO2019034451A1 (de) 2017-08-18 2018-08-03 Winkelbestimmung zur lokalisierung von mobilen endgeräten
EP18752718.9A EP3669593A1 (de) 2017-08-18 2018-08-03 Winkelbestimmung zur lokalisierung von mobilen endgeräten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214435.1A DE102017214435A1 (de) 2017-08-18 2017-08-18 Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017214435A1 true DE102017214435A1 (de) 2019-02-21

Family

ID=63165346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017214435.1A Withdrawn DE102017214435A1 (de) 2017-08-18 2017-08-18 Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3669593A1 (de)
DE (1) DE102017214435A1 (de)
WO (1) WO2019034451A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10163456A1 (de) * 2001-12-25 2003-07-10 Detlef Mansel Verfahren zur Richtungserkennung einer Mobilfunkaussendung, insbesondere für GSM, UMTS und Wireless LAN, sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102009058595A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Detektion einer Verformung eines Flügels einer Windkraftanlage
DE102016201845A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Erfassen einer Eingabe für eine Einrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9682683B2 (en) * 2015-10-15 2017-06-20 GM Global Technology Operations LLC Determining proximity of a user to a vehicle using a plurality of wireless devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10163456A1 (de) * 2001-12-25 2003-07-10 Detlef Mansel Verfahren zur Richtungserkennung einer Mobilfunkaussendung, insbesondere für GSM, UMTS und Wireless LAN, sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102009058595A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Detektion einer Verformung eines Flügels einer Windkraftanlage
DE102016201845A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Erfassen einer Eingabe für eine Einrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP3669593A1 (de) 2020-06-24
WO2019034451A1 (de) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3692388B1 (de) Verfahren zur prüfung der zugehörigkeit von funkknoten zu einer funkumgebung mittels einer auswertung von störsignalanteilen
DE102014204064B4 (de) Fahrzeugfernfunktionssystem und Verfahren zum Bestimmen von Fahrzeugschlüsselanhängerorten unter Verwendung einer adaptiven Filterung
DE102016112918A1 (de) Fahrzeug-Peps-System unter Verwendung von Richtungssensoren
EP3573866B1 (de) Verfahren zum verifizieren eines vorgegebenen räumlichen maximalabstands eines funkschlüssels bezüglich eines kraftfahrzeugs sowie steuervorrichtung, kraftfahrzeug und funkschlüssel
DE102019212231B4 (de) Verfahren zur Tür- oder Klappenbedienung bei einem Fahrzeug sowie Authentifizierungselement
DE102009033428B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Lage einer tragbaren Drahtlosvorrichtung sowie Verfahren dazu
EP3580731B1 (de) Verfahren zum betreiben eines authentifizierungssystems und authentifizierungssystem
EP3472809B1 (de) Verfahren zur kontrolle des zugriffs auf ein kraftfahrzeug
DE112014001691T5 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fernbedienungssenders, der in der Nähe eines Fahrzeugs positioniert ist
DE102015226150B4 (de) Funkeinrichtung für ein Fahrzeug-Schließsystem und Verfahren zur Kalibrierung einer solchen Funkeinrichtung
DE102013212060A1 (de) Fahrzeug-Fernbedienungs-System sowie -Verfahren
DE102018214654A1 (de) Lokalisierung eines mobilen Endgeräts in Bezug auf ein Fahrzeug
DE102021102155A1 (de) Ortungssysteme und -verfahren zur drahtlosen sicherheitsgurtüberwachung in fahrzeugen mit entfernbaren oder rekonfigurierbaren sitzen
DE102020124444A1 (de) Verfahren und Überwachungsvorrichtung
DE102021205260A1 (de) Fahrzeugzugangssystem und verfahren zum bereitstellen auf zonenbestimmung basierender funktionen mit diesem
DE102021102007A1 (de) Ortungssysteme und -verfahren zur drahtlosen sicherheitsgurtüberwachung in fahrzeugen mit entfernbaren oder rekonfigurierbaren sitzen
WO2021175609A1 (de) Steuern eines kraftfahrzeugs mittels eines fahrzeugexternen mobilen endgeräts
DE102012222083A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Position eines Drahtlos-Gerätes
DE102017214435A1 (de) Winkelbestimmung zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten
DE102022126689A1 (de) Insassendetektionssystem zum bestimmen einer position in einem fahrzeug basierend auf einer grobkörnigen lokalisierung
DE10312663C5 (de) Kommunikationsvorrichtung und Fahrzeug mit Kommunikationsvorrichtung
EP3673283B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bestimmen von qualitätseigenschaften für winkelmessung für ein kraftfahrzeug
DE102022127100A1 (de) Dynamisches Konfigurationsverfahren für ein Fahrzeug, Computerprogramm und dynamische Konfigurationsvorrichtung
DE102016219652B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Transpondereinheiten
WO2004104943A1 (de) Fahrzeugsicherungssystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned