WO2019025025A1 - Verfahren zum lokalisieren mindestens eines tragbaren gerätes - Google Patents

Verfahren zum lokalisieren mindestens eines tragbaren gerätes Download PDF

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WO2019025025A1
WO2019025025A1 PCT/EP2018/000383 EP2018000383W WO2019025025A1 WO 2019025025 A1 WO2019025025 A1 WO 2019025025A1 EP 2018000383 W EP2018000383 W EP 2018000383W WO 2019025025 A1 WO2019025025 A1 WO 2019025025A1
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vehicle
signal source
signal
portable device
smartwatch
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PCT/EP2018/000383
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Amir Cenanovic
Lars Reichardt
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Audi Ag
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for locating at least one portable device in a vehicle interior and / or in a vehicle outer region, wherein at least one area with
  • the invention relates to an impedance converter and a vehicle with a
  • a portable device may be, for example, a mobile phone, a smartwatch or a tablet.
  • the necessary data for example, stored in the portable device.
  • the portable device is for example applied to a door handle of the vehicle to the access-relevant data, for example via an NFC (Near Field Communication - engl.
  • NFC Near Field Communication - engl.
  • the portable device To start the engine using the Start / Stop button, the portable device must be in or inside the vehicle. For example, for this purpose, the portable device must be stored at a defined position in a vehicle interior.
  • CONFIRMATION COPY Driver outside of the vehicle and operated for this purpose on his portable device, a corresponding software or app. For this application, a determination of the position of the smartphone would be necessary because it can be made sure that the driver is within a defined distance to the vehicle.
  • US2017064517A1 discloses an apparatus for locating a mobile terminal in a vehicle exterior by high-frequency radiation. In this case, a distance between a plurality of antennas arranged adjacent to one another and a mobile terminal is determined by determining an attenuation value.
  • DE102015208620A1 describes a vehicle with a locating module for determining a position of a vehicle radio key.
  • DE102013227204A1 shows a system for recognizing a
  • Vehicle remote control key The identification takes place via a low-frequency antenna, which is arranged centrally in a vehicle interior.
  • a low-frequency antenna which is arranged centrally in a vehicle interior.
  • Today's standard access and engine start permissions via a portable device require that the portable devices support NFC radio technology.
  • the problem is the fact that in the portable devices, the NFC technology often only for manufacturer-specific
  • the invention is therefore based on the object to propose a method for manufacturer-independent detection and location of a portable device, in particular a mobile communication device.
  • An object of the present invention is a method for
  • Vehicle interior and / or a vehicle exterior wherein a vehicle interior or a vehicle outer region is selectively acted upon by at least one signal source with at least one of the signal source emitted electromagnetic signal.
  • a relative position of the at least one portable device relative to the at least one signal source is determined.
  • the electromagnetic signals may comprise radio signals having a constant or variable frequency.
  • the radio signals may be Bluetooth or WLAN radio signals.
  • the at least one signal source may preferably be an antenna or an antenna structure.
  • the at least one signal source can be connected to an electronic circuit, for example.
  • the electronic circuit may use the at least one signal source to transmit and receive electromagnetic signals.
  • a vehicle interior is, for example, an interior of the vehicle.
  • An external vehicle area is, for example, an immediate external environment of the vehicle. In particular, the immediate external environment may be limited by a defined radius about a center of the vehicle.
  • the portable device When a portable device is positioned within the effective range of the electromagnetic signals, the portable device may interact with the electromagnetic signals. In this case, the portable device, for example, establish a data connection with the at least one signal source and the electromagnetic signals in the form of
  • a signal source for example, a relative position of the portable device or multiple portable devices to the signal source can be determined. In this way, it can be estimated, for example, whether a portable device is located in the region of a door handle for unlocking the vehicle or whether at least one portable device is located in a holder provided in the interior of the vehicle for enabling an engine start authorization. As a result, a portable device can be used as a key replacement for a vehicle.
  • a signal source for example, a relative position of the portable device or multiple portable devices to the signal source can be determined. In this way, it can be estimated, for example, whether a portable device is located in the region of a door handle for unlocking the vehicle or whether at least one portable device is located in a holder provided in the interior of the vehicle for enabling an engine start authorization.
  • a portable device can be used as a key replacement for a vehicle.
  • Signal strength measurement of the at least one electromagnetic signal determined.
  • a plurality of signal sources for example, temporally successively establish a data connection with the at least one portable device.
  • a distance of the portable device to the respective signal sources can be calculated or estimated and with knowledge of the respective positions of
  • Signal sources ultimately determine the position of the portable device.
  • defined data packets can be transmitted to the portable device and sent by the portable device as a response response back to the at least one signal source.
  • a distance of the portable device to the at least one radiation source can be determined.
  • an electromagnetic signal emanating from the at least one portable device can be received by at least one signal source and evaluated via a downstream evaluation unit, since a signal strength decreases proportionally to a distance of the portable device.
  • a signal strength of a WLAN connection or a Bluetooth connection can be determined here.
  • Measuring the transit time of the at least one electromagnetic signal from the at least one signal source to the portable device determined.
  • a distance of the portable device from the at least one signal source can be determined by trilateration or multilateration.
  • the at least one signal source can send electromagnetic signals to the portable device and measure the time until the
  • electromagnetic signals are reflected back or transmitted back from the at least one portable device. Based on the time required, the distance, or at least a probability of residence, of the portable device at a position relative to the at least one
  • Signal source can be calculated. For example, it may request a data packet from the portable device through the at least one signal source which is provided with a time stamp. Depending on a transmission duration, the distance can be estimated. Alternatively or additionally, the portable device can also be measured by a ping request with regard to a latency or a delay time, and thus a distance can be determined.
  • Signal sources located at least one portable device Without knowing a defined direction of a position of the portable device starting from at least one signal source, only a circle around the at least one signal source having a radius corresponding to a distance of the portable device to the at least one signal source can be determined. By using at least two spaced apart ones
  • Signal sources can be detected at least two intersections of at least two circles, with an intersection marking the exact position of the portable device. By estimating or plausibility checking of the received electromagnetic signals, at least one point of intersection can be excluded, so that an unambiguous position determination of the portable device is possible.
  • Method is a vehicle interior and / or a
  • Vehicle outer region at least partially with at least one electromagnetic signal from at least one decentralized signal source for detecting the position of the at least one portable device acted upon.
  • two or more signal sources can be used to apply or cover an interior of a vehicle with electromagnetic signals.
  • the signal sources may be spaced from each other, so that a position of at least one portable device is uniquely determined.
  • Signal sources simultaneously or temporally successively at least partially acted upon to determine the position of the at least one portable device.
  • one area can be acted on by electromagnetic signals, a first signal source and another area with electromagnetic signals of a second signal source.
  • the areas irradiated or acted on by the at least two signal sources can overlap at least in certain regions.
  • the at least two signal sources can simultaneously act on the respective areas with electromagnetic signals or at certain time intervals sequentially or sequentially with the areas
  • Position determination of at least one portable device redundant and precise.
  • a signal source for example, be operated electronically such that the signal source can cover an adjustable range with electromagnetic signals.
  • the at least one signal source can be actively actuated or deflected. This can be at least one
  • Signal source for example, temporally successively apply different areas with electromagnetic signals.
  • At least one signal source is used for a vehicle interior area and / or vehicle exterior area to be acted upon by electromagnetic signals at least in regions. This can be used to irradiate
  • Another object of the present invention is a
  • the impedance converter in particular for a vehicle, for carrying out the method according to the invention.
  • the impedance converter has a housing. In the housing, an electronic circuit for passively or actively adjusting an impedance is arranged.
  • the impedance converter has at least one antenna as at least one
  • Signal source for generating electromagnetic signals.
  • the at least one impedance converter arranged in a vehicle can act on different ones Areas are used with electromagnetic signals.
  • additional signal sources can be integrated into a vehicle without requiring additional space.
  • the at least one signal source may be used to locate at least one portable device. For this purpose, for example, at least one transit time measurement of electromagnetic signals or a signal strength measurement of the electromagnetic signals can be carried out.
  • At least one second electronic circuit for operating the at least one antenna is arranged in or on the housing.
  • a complete control of at least one signal source can thus be integrated into the housing of the impedance converter.
  • the second electronic circuit can, for example, in the electronic circuit of
  • Impedanzwandler be integrated, or parallel to the electronic
  • Circuit of the impedance converter may be arranged in the housing.
  • the second electronic circuit can, for example, excite one or more signal sources for transmitting and receiving electromagnetic signals and evaluate received electromagnetic signals.
  • the second electronic circuit may supply the received electromagnetic signals to a control unit for evaluating the received
  • the second electronic circuit can be switched between several signal sources.
  • the at least one antenna is adjustable in a directional property.
  • an emission direction of the at least one antenna or a directional characteristic can be adjustable.
  • the at least one antenna may, for example, have a variable angle-dependent sensitivity or signal strength. As a result, the at least one antenna can be optimally adjusted to defined areas and these with electromagnetic signals
  • At least two antennas are arranged as at least two signal sources in or on the housing of the impedance converter, wherein at least partially different regions are acted on simultaneously or sequentially by at least one electromagnetic beam or signal by the at least two antennas. This allows the second electronic circuit depending on
  • Another object of the present invention is a vehicle with at least one impedance converter according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • Impedance converter is a position of at least one portable device in a vehicle exterior and / or in a vehicle interior determined.
  • Position determination such as runtime measurements or
  • a position of a portable device can be determined or at least estimated. This makes it possible to distinguish whether a portable device is arranged in a vehicle interior is or is located in a vehicle exterior in the immediate vicinity of the vehicle. In a detected position of the portable device in the vehicle interior, for example, an engine start authorization can be granted. If the portable device is detected, for example, in the immediate vicinity of a door of the vehicle, then the carrier of the portable device can be granted an access authorization to the vehicle. Furthermore, by evaluating different
  • Illumination conditions of different signal sources the position of the portable device by measuring the signal strength and / or by
  • Multilateration be determined. As a result, for example, in a piloted parking by measuring the distance of the portable device to the vehicle or by accurate positioning of the portable device security for the wearer of the portable device can be significantly increased.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an impedance converter with two integrated antennas according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of an impedance converter with an integrated adjustable antenna according to a
  • Figure 3 in a plan view of a vehicle with a through
  • Figure 4 is a plan view of a vehicle with two impedance converters, each with switchable signal sources according to an embodiment of the invention
  • Impedance converter active c) central signal source active; d) first impedance converter and central signal source active; e) second signal source and central signal source active; f) all signal sources active;
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an impedance converter 1 with two integrated antennas 2, 4 according to an embodiment of the invention.
  • the first antenna 2 or first signal source 2 is introduced into a housing 6 of the impedance converter 1 and serves to apply an electromagnetic field to a vehicle interior area F1 (see FIG. 3)
  • the second antenna 4 or signal source 4 is also arranged in the housing 6 and serves for applying an electromagnetic signal to external vehicle areas FA (see FIG. 3).
  • a printed circuit board 8 for adjusting an impedance is further arranged in the housing 6 of the impedance converter 1. On the printed circuit board 8 are additional
  • Transceiver of the two antennas 2, 4 for generating and receiving arranged by electromagnetic signals.
  • the antennas 2, 4 can be operated separately or simultaneously.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an impedance converter 1 with an integrated adjustable antenna 2, 4 according to an embodiment of the invention.
  • the antenna 2, 4 has a voltage supply 10 on.
  • a switching logic 12 the antenna 2, 4 in their
  • the switching logic 12 is, for example, on the printed circuit board 8 of
  • Figure 3 illustrates in a plan view of a vehicle 14 with a through
  • the vehicle 14 according to the embodiment, two impedance converter 1 .1, 1 .2 on.
  • the impedance converters 1 .1, 1 .2 are arranged in a rear part of the vehicle 14.
  • a first impedance converter 1 .1 generates non-directional electromagnetic signals in a uniform radius.
  • the vehicle exterior area FA and the vehicle interior area F1 are subjected to electromagnetic signals by at least one signal source 2, 4 of the first impedance converter 1 .1.
  • a second impedance converter 1 .1 generates non-directional electromagnetic signals in a uniform radius.
  • the vehicle exterior area FA and the vehicle interior area F1 are subjected to electromagnetic signals by at least one signal source 2, 4 of the first impedance converter 1 .1.
  • a second impedance converter 1 .1 generates non-directional electromagnetic signals in a uniform radius.
  • the vehicle exterior area FA and the vehicle interior area F1 are subjected to electromagnetic signals by at least
  • Impedanzwandler 1 .2 has a directed into the vehicle interior Fl antenna 2, which illuminates only the vehicle interior Fl.
  • FIG. 4 shows a top view of a vehicle 14 with two impedance converters 1 .1, 1. 2, each with switchable signal sources 2, 4 in accordance with FIG. 4
  • the impedance converter 1 .1, 1 .2 each have a switchable or adjustable antenna 2, 4, which together can illuminate the vehicle interior area Fl overlapping. If the antennas 2, 4 are switched over or adapted in terms of their directivity, each antenna 2, 4 of the respective impedance converter 1.1, 1.2 acts on an area of the vehicle exterior FA with electromagnetic signals.
  • FIG. 5 shows different possibilities of illuminations according to embodiments of the invention in different plan views of a vehicle 14.
  • different areas within the vehicle 14 and in the immediate vicinity of the vehicle 14 are subjected to electromagnetic signals for locating a portable device.
  • two different impedance states are realized by two impedance converters 1 .1, 1.2.
  • a position of a portable device can be easily determined. For example, based on the position of the portable device, an unlocking function for a door of the vehicle 14 implemented on the portable device is automatically activated or granted an engine start authorization.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren mindestens eines tragbaren Gerätes in einem Fahrzeuginnenbereich und/oder in einem Fahrzeugaußenbereich, bei dem mindestens ein Bereich mit einem Bluetooth oder WLAN Funksignal mindestens einer Signalquelle beaufschlagt wird und eine zu der mindestens einen Signalquelle relative Position mindestens eines tragbaren Gerätes ermittelt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Impedanzwandler und ein Fahrzeug.

Description

VERFAHREN ZUM LOKALISIEREN MINDESTENS EINES TRAGBAREN GERÄTES
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren mindestens eines tragbaren Gerätes in einem Fahrzeuginnenbereich und/oder in einem Fahrzeugaußenbereich, bei dem mindestens ein Bereich mit
elektromagnetischen Signalen mindestens einer Signalquelle beaufschlagt wird und eine zu der mindestens einen Signalquelle relative Position mindestens eines tragbaren Gerätes ermittelt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Impedanzwandler und ein Fahrzeug mit einem
erfindungsgemäßen Impedanzwandler.
Neben den heute oftmals verwendeten Verfahren zum Entsperren eines Fahrzeuges, ohne aktiv einen Fahrzeugschlüssel zu verwenden, können Fahrzeuge auch durch Verwenden eines tragbaren Gerätes entsperrt werden. Ein tragbares Gerät kann beispielsweise ein Mobiltelefon, eine Smartwatch oder ein Tablet sein. Die dafür notwendigen Daten werden beispielsweise in dem tragbaren Gerät abgelegt. Zum Entriegeln und
Verriegeln des Fahrzeugs wird das tragbare Gerät beispielsweise an einen Türgriff des Fahrzeuges angelegt, um die zugangsrelevanten Daten beispielsweise über eine NFC (Near Field Communication - engl.
Funktechnologie zur drahtlosen Kommunikation zwischen Geräten im
Nahbereich) an das Fahrzeug zu übermitteln. Zum Starten des Motors über die Start-Stopp-Taste muss sich das tragbare Gerät in dem Fahrzeug bzw. in einem Fahrzeuginnenbereich befinden. Beispielsweise muss hierfür das tragbare Gerät an einer definierten Position in einem Fahrzeuginnenraum abgelegt werden.
Des Weiteren sind Verfahren zum pilotierten Einparken eines Fahrzeuges in der Entwicklung. Während des Einparkmanövers befindet sich dabei der
BESTÄTIGUNGSKOPIE Fahrer außerhalb des Fahrzeugs und bedient hierfür auf seinem tragbaren Gerät eine entsprechende Software bzw. App. Für diese Anwendung wäre eine Positionsbestimmung des Smartphones notwendig, da hieraus sichergestellt werden kann, ob sich der Fahrer innerhalb eines definierten Abstands zum Fahrzeug aufhält.
US2017064517A1 offenbart eine Vorrichtung zum Orten eines mobilen Endgerätes in einem Fahrzeugaußenbereich durch hochfrequente Strahlung. Es wird dabei ein Abstand zwischen mehreren zueinander benachbart angeordneten Antennen und einem mobilen Endgerät durch Ermitteln eines Dämpfungswertes bestimmt.
DE102015208620A1 beschreibt ein Fahrzeug mit einem Ortungsmodul zum Ermitteln einer Position eines Fahrzeugfunkschlüssels.
DE102013227204A1 zeigt ein System zum Erkennen eines
Fahrzeugfunkschlüssels. Die Identifikation erfolgt über eine niederfrequente Antenne, die zentral in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Heute übliche Zugangs- und Motorstartberechtigungen über ein tragbares Gerät setzen voraus, dass die tragbaren Geräte die NFC-Funktechnologie unterstützen. Problematisch ist dabei die Tatsache, dass in den tragbaren Geräten die NFC-Technologie oftmals nur für herstellerspezifische
Anwendungen verwendbar ist. Daher können Nutzer derartiger tragbarer Geräte eine vom Gerätehersteller unabhängige Zugangs- und
Motorstartberechtigung über die NFC-Funktechnologie nicht verwenden.
Für die Funktion pilotiertes Parken sind derzeit keine Verfahren bekannt, die es ermöglichen, einen Abstand bzw. eine Position des tragbaren Gerätes zum Fahrzeug zu bestimmen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum herstellerunabhängigen Erkennen und Orten eines tragbaren Gerätes, insbesondere eines mobilen Kommunikationsgeräts vorzuschlagen.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Lokalisieren mindestens eines tragbaren Gerätes in einem
Fahrzeuginnenbereich und/oder einem Fahrzeugaußenbereich, wobei ein Fahrzeuginnenbereich oder ein Fahrzeugaußenbereich durch mindestens eine Signalquelle selektiv mit mindestens einem von der Signalquelle ausgesendeten elektromagnetischen Signal beaufschlagt wird. Durch Auswerten von in Reaktion auf das mindestens eine ausgesendete elektromagnetische Signal rückgestrahlten und von der mindestens einen Signalquelle empfangenen elektromagnetischen Signalen wird eine relative Position des mindestens einen tragbaren Gerätes zu der mindestens einen Signalquelle ermittelt.
Die elektromagnetischen Signale können Funksignale mit einer konstanten oder veränderlichen Frequenz umfassen. Beispielsweise können die Funksignale Bluetooth oder WLAN Funksignale sein. Die mindestens eine Signalquelle kann vorzugsweise eine Antenne oder eine Antennenstruktur sein. Die mindestens eine Signalquelle kann beispielsweise mit einer elektronischen Schaltung verbunden sein. Die elektronische Schaltung kann die mindestens eine Signalquelle zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen verwenden. Ein Fahrzeuginnenbereich ist beispielsweise ein Innenraum des Fahrzeuges. Ein Fahrzeugaußenbereich ist beispielsweise eine unmittelbare äußere Umgebung des Fahrzeuges. Insbesondere kann die unmittelbare äußere Umgebung durch einen definierten Radius um einen Mittelpunkt des Fahrzeuges begrenzt sein. Durch selektives Ausleuchten bzw. Beaufschlagen eines Bereiches im Fahrzeug oder in einem Umkreis des Fahrzeuges mit hochfrequenten elektromagnetischen Wellen bzw. Signalen können in Kombination mit gängigen Methoden zur Positionsbestimmung tragbare Geräte lokalisiert werden. Ein oder mehrere Bereiche können beispielsweise zeitlich
nacheinander bzw. sequenziell oder gleichzeitig mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagt werden. Wenn ein tragbares Gerät im Wirkbereich der elektromagnetischen Signale positioniert ist, kann das tragbare Gerät mit den elektromagnetischen Signalen wechselwirken. Dabei kann das tragbare Geräte beispielsweise eine Datenverbindung mit der mindestens einen Signalquelle herstellen und die elektromagnetischen Signale in Form von
Datenpaketen von der mindestens einen Signalquelle empfangen und zurück reflektieren bzw. zurück senden. Beim Verwenden einer Signalquelle kann beispielsweise eine relative Position des tragbaren Gerätes oder mehrerer tragbarer Geräte zu der Signalquelle ermittelt werden. Hierdurch kann beispielsweise abgeschätzt werden, ob sich ein tragbares Gerät im Bereich eines Türgriffs zum Entriegeln des Fahrzeuges befindet oder ob sich mindestens ein tragbares Gerät in einer dafür vorgesehenen Halterung im Innenraum des Fahrzeuges zum Ermöglichen einer Motorstartberechtigung befindet. Hierdurch kann ein tragbares Gerät als Schlüsselersatz für ein Fahrzeug verwendet werden. Insbesondere können durch das
erfindungsgemäße Verfahren handelsübliche tragbare Geräte ohne herstellerspezifische Einschränkungen, beispielsweise zum Entsperren oder Starten des Fahrzeuges genutzt werden. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine relative Position des mindestens einen tragbaren Geräts durch mindestens eine
Signalstärkemessung des mindestens einen elektromagnetischen Signals ermittelt. Hierdurch können mehrere Signalquellen beispielsweise zeitlich nacheinander eine Datenverbindung mit dem mindestens einen tragbaren Gerät herstellen. Abhängig von einer Signalstärke der jeweiligen Datenverbindungen zu den jeweiligen Signalquellen kann eine Entfernung des tragbaren Gerätes zu den jeweiligen Signalquellen berechnet oder abgeschätzt werden und bei Kenntnis der jeweiligen Positionen der
Signalquellen letztlich die Position des tragbaren Geräts bestimmt werden. Hierfür können definierte Datenpakete an das tragbare Gerät übertragen und von dem tragbaren Gerät als Antwortreaktion zurück zu der mindestens einen Signalquelle gesendet werden. Beispielsweise kann anhand einer Übertragungsgeschwindigkeit der Datenpakete eine Entfernung des tragbaren Gerätes zu der mindestens einen Strahlenquelle ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein von dem mindestens einen tragbaren Gerät ausgehendes elektromagnetisches Signal von mindestens einer Signalquelle empfangen und über eine nachgeschaltete Auswerteeinheit ausgewertet werden, da eine Signalstärke proportional zu einer Entfernung des tragbaren Gerätes abnimmt. Beispielsweise kann hier eine Signalstärke einer WLAN-Verbindung oder einer Bluetooth-Verbindung ermittelt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Position des mindestens einen tragbaren Gerätes durch mindestens eine
Laufzeitmessung des mindestens einen elektromagnetischen Signals von der mindestens einen Signalquelle zu dem tragbaren Gerätes ermittelt.
Beispielsweise kann eine Entfernung des tragbaren Gerätes von der mindestens eine Signalquelle durch Trilateration bzw. Multilateration ermittelt werden. Hierfür kann die mindestens eine Signalquelle elektromagnetische Signale an das tragbare Gerät senden und die Zeit messen, bis die
elektromagnetischen Signale von dem mindestens einen tragbaren Gerät zurück reflektiert oder zurückgesendet werden. Anhand der benötigten Zeit kann die Entfernung oder zumindest eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit des tragbaren Gerätes an einer Position relativ zu der mindestens einen
Signalquelle berechnet werden. Es kann beispielsweise ein Datenpaket von dem tragbaren Gerät durch die mindestens eine Signalquelle angefordert werden, welches mit einem Zeitstempel versehen ist. Abhängig von einer Übertragungsdauer kann die Entfernung abgeschätzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch das tragbare Gerät durch eine Ping-Anfrage im Hinblick auf eine Latenzzeit bzw. eine Verzögerungszeit gemessen und somit eine Entfernung ermittelt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden ein
Fahrzeuginnenbereich und/oder ein Fahrzeugaußenbereich durch
mindestens ein elektromagnetisches Signal einer zentralen Signalquelle und ein Fahrzeugaußenbereich zumindest bereichsweise durch mindestens ein elektromagnetisches Signal mindestens einer dezentralen Signalquelle zum Ermitteln der Position des mindestens einen tragbaren Gerätes beaufschlagt. Es wird somit durch mindestens zwei voneinander beabstandete
Signalquellen mindestens ein tragbares Gerät geortet. Ohne Kenntnis einer definierten Richtung einer Position des tragbaren Gerätes ausgehend von mindestens einer Signalquelle kann lediglich ein Kreis um die mindestens eine Signalquelle mit einem Radius entsprechend einem Abstand des tragbaren Gerätes zu der mindestens einen Signalquelle ermittelt werden. Durch Verwenden von mindestens zwei zueinander beabstandeten
Signalquellen können mindestens zwei Schnittpunkte von mindestens zwei Kreisen ermittelt werden, wobei ein Schnittpunkt die genaue Position des tragbaren Gerätes markiert. Durch Abschätzen oder Plausibilisieren der empfangenen elektromagnetischen Signale kann zumindest ein Schnittpunkt ausgeschlossen werden, so dass eine eindeutige Positionsbestimmung des tragbaren Gerätes möglich ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird ein Fahrzeuginnenbereich und/oder ein
Fahrzeugaußenbereich zumindest bereichsweise mit mindestens einem elektromagnetischen Signal von mindestens einer dezentralen Signalquelle zum Ermitteln der Position des mindestens einen tragbaren Geräts beaufschlagt. Hierbei können beispielsweise zwei oder mehr Signalquellen zum Beaufschlagen bzw. Abdecken eines Innenraums eines Fahrzeuges mit elektromagnetischen Signalen verwendet werden. Vorzugsweise können die Signalquellen voneinander beabstandet sein, so dass eine Position mindestens eines tragbaren Gerätes eindeutig bestimmbar ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein
Fahrzeuginnenbereich und/oder ein Fahrzeugaußenbereich durch
mindestens ein elektromagnetisches Signal von mindestens zwei
Signalquellen zeitgleich oder zeitlich nacheinander zumindest bereichsweise zum Ermitteln der Position des mindestens einen tragbaren Gerätes beaufschlagt. Es kann beispielsweise ein Bereich mit elektromagnetischen Signalen eine ersten Signalquelle beaufschlagt werden und ein weiterer Bereich mit elektromagnetischen Signalen einer zweiten Signalquelle. Die von den mindestens zwei Signalquellen bestrahlten bzw. beaufschlagten Bereiche können sich zumindest bereichsweise überlagern. Die mindestens zwei Signalquellen können hierbei gleichzeitig die jeweiligen Bereiche mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagen oder in bestimmten zeitlichen Abständen nacheinander oder sequenziell die Bereiche mit
elektromagnetischen Signalen beaufschlagen, um ein tragbares Gerät detektieren und lokalisieren zu können. Hierdurch kann eine
Positionsermittlung mindestens eines tragbaren Gerätes redundant und präzise erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine
Richteigenschaft mindestens einer Signalquelle zum zumindest
bereichsweisen Beaufschlagen des Fahrzeuginnenbereiches und/oder des Fahrzeugaußenbereiches eingestellt. Hierdurch kann eine Signalquelle beispielsweise elektronisch derart betrieben werden, dass die Signalquelle einen einstellbaren Bereich mit elektromagnetischen Signalen abdecken kann. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Signalquelle aktiv aktuiert bzw. ausgelenkt werden. Hierdurch kann mindestens eine
Signalquelle beispielsweise zeitlich nacheinander unterschiedliche Bereiche mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird für einen zumindest bereichsweise mit elektromagnetischen Signalen zu beaufschlagenden Fahrzeuginnenbereich und/oder Fahrzeugaußenbereich jeweils mindestens eine Signalquelle verwendet. Hierdurch können zum Bestrahlen
unterschiedlicher Bereiche verschiedene Signalquellen verwendet werden. Es können dadurch entsprechend ausgerichtete Signalquellen an
unterschiedlichen Positionen eines Fahrzeugs angeordnet werden, um verschiedene Bereiche eines Fahrzeuginnenbereichs und/oder eines
Fahrzeugaußenbereichs abdecken zu können. Insbesondere kann hierdurch eine optimale Ausleuchtung relevanter Bereiche, wie beispielsweise eines Innenraumes oder eines einem Türgriff benachbarten Bereiches, realisiert werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Impedanzwandler, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Impedanzwandler weist ein Gehäuse auf. In dem Gehäuse ist eine elektronische Schaltung zum passiven oder aktiven Anpassen einer Impedanz angeordnet. Erfindungsgemäß weist der Impedanzwandler mindestens eine Antenne als mindestens eine
Signalquelle zum Erzeugen von elektromagnetischen Signalen auf.
Durch Integration von einer oder mehreren Signalquellen in mindestens einen Impedanzwandler, kann der mindestens eine in einem Fahrzeug angeordnete Impedanzwandler zum Beaufschlagen von unterschiedlichen Bereichen mit elektromagnetischen Signalen verwendet werden. Es können somit zusätzliche Signalquellen in ein Fahrzeug integriert werden, ohne einen zusätzlichen Bauraum zu benötigen. Die mindestens eine Signalquelle kann zum Lokalisieren mindestens eines tragbaren Geräts verwendet werden. Hierfür kann beispielsweise mindestens eine Laufzeitmessung von elektromagnetischen Signalen oder eine Signalstärkemessung der elektromagnetischen Signale durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Impedanzwandlers ist in oder auf dem Gehäuse mindestens eine zweite elektronische Schaltung zum Betreiben der mindestens einen Antenne angeordnet. Vorzugsweise kann so eine komplette Steuerung mindestens einer Signalquelle in das Gehäuse des Impedanzwandler integriert werden. Die zweite elektronische Schaltung kann beispielsweise in die elektronische Schaltung des
Impedanzwandler integriert sein, oder parallel zu der elektronischen
Schaltung des Impedanzwandlers im Gehäuse angeordnet sein. Die zweite elektronische Schaltung kann beispielsweise ein oder mehrere Signalquellen zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen anregen und empfangene elektromagnetische Signale auswerten. Alternativ kann die zweite elektronische Schaltung die empfangenen elektromagnetischen Signale an eine Steuereinheit zum Auswerten der empfangenen
elektromagnetischen Signale weiterleiten. Des Weiteren kann die zweite elektronische Schaltung zwischen mehreren Signalquellen umgeschaltet werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Antenne in einer Richteigenschaft einstellbar. Insbesondere kann eine Abstrahlrichtung der mindestens einen Antenne oder eine Richtcharakteristik einstellbar sein. Die mindestens eine Antenne kann beispielsweise eine variierbar winkelabhängige Empfindlichkeit oder Signalstärke aufweisen. Hierdurch kann die mindestens eine Antenne auf definierte Bereiche optimal eingestellt werden und diese mit elektromagnetischen Signalen
beaufschlagen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Antennen als mindestens zwei Signalquellen in oder auf dem Gehäuse des Impedanzwandlers angeordnet, wobei durch die mindestens zwei Antennen zumindest teilweise unterschiedliche Bereiche gleichzeitig oder sequenziell mit mindestens einem elektromagnetischen Strahl bzw. Signal beaufschlagt werden. Hierdurch kann die zweite elektronische Schaltung je nach
Anforderung zwischen den mindestens zwei Antennen umschalten oder diese gleichzeitig betreiben. Hierdurch können flexibel unterschiedliche Bereiche innerhalb eines Fahrzeugs oder neben einem Fahrzeug mit elektromagnetischen Signalen zum Ermitteln einer Position eines tragbaren Gerätes beaufschlagt werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit mindestens einem erfindungsgemäßen Impedanzwandler zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Durch den mindestens einen
Impedanzwandler ist eine Position mindestens eines tragbaren Gerätes in einem Fahrzeugaußenbereich und/oder in einem Fahrzeuginnenbereich ermittelbar.
Durch selektives Ausleuchten des Fahrzeuginnenbereiches und/oder des Fahrzeugaußenbereiches mit hochfrequenten elektromagnetischen Wellen bzw. Signalen in Kombination mit gängigen Methoden zur
Positionsbestimmung, wie beispielsweise Laufzeitmessungen oder
Signalstärkemessungen, kann eine Position eines tragbaren Gerätes ermittelt oder zumindest abgeschätzt werden. Hierdurch kann unterschieden werden, ob ein tragbares Gerät in einem Fahrzeuginnenbereich angeordnet ist oder sich in einem Fahrzeugaußenbereich in unmittelbarer Nähe des Fahrzeuges befindet. Bei einer festgestellten Position des tragbaren Geräts im Fahrzeuginnenbereich kann beispielsweise eine Motorstartberechtigung erteilt werden. Wird das tragbare Gerät beispielsweise in unmittelbarer Nähe zu einer Tür des Fahrzeuges detektiert, so kann dem Träger des tragbaren Geräts eine Zugangsberechtigung zu dem Fahrzeug gewährt werden. Des Weiteren kann durch Auswertung von unterschiedlichen
Ausleuchtungszuständen verschiedener Signalquellen die Position des tragbaren Geräts mittels Messung der Signalstärke und/oder durch
Multilateration ermittelt werden. Hierdurch kann beispielsweise bei einem pilotierten Parken durch Abstandsmessung des tragbaren Gerätes zum Fahrzeug oder durch genaue Positionsbestimmung des tragbaren Gerätes die Sicherheit für den Träger des tragbaren Gerätes deutlich gesteigert werden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigen: Figur 1 in einer schematischen Darstellung einen Impedanzwandler mit zwei integrierten Antennen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 in einer schematischen Darstellung einen Impedanzwandler mit einer integrierten einstellbaren Antenne gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3 in einer Draufsicht ein Fahrzeug mit einem durch
elektromagnetische Signale ausgeleuchteten Fahrzeugaußenbereich und Fahrzeuginnenbereich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 4 in einer Draufsicht ein Fahrzeug mit zwei Impedanzwandlern mit jeweils umschaltbaren Signalquellen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 5 in unterschiedlichen Draufsichten auf ein Fahrzeug verschiedene
Möglichkeiten von Ausleuchtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung; a) erster Impedanzwandler aktiv; b) zweiter
Impedanzwandler aktiv; c) zentrale Signalquelle aktiv; d) erster Impedanzwandler und zentrale Signalquelle aktiv; e) zweite Signalquelle und zentrale Signalquelle aktiv; f) alle Signalquellen aktiv;
In den Figuren weisen gleiche konstruktive Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen auf.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Impedanzwandler 1 mit zwei integrierten Antennen 2, 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die erste Antenne 2 bzw. erste Signalquelle 2 ist in ein Gehäuse 6 des Impedanzwandlers 1 eingebracht und dient zum Beaufschlagen eines Fahrzeuginnenbereiches Fl (siehe Figur 3) mit elektromagnetischen
Signalen. Die zweite Antenne 4 bzw. Signalquelle 4 ist auch in dem Gehäuse 6 angeordnet und dient zum Beaufschlagen eines Fahrzeugaußenbereiches FA (siehe Figur 3) mit elektromagnetischen Signalen. In dem Gehäuse 6 des Impedanzwandlers 1 ist des Weiteren eine Leiterplatine 8 zum Anpassen einer Impedanz angeordnet. Auf der Leiterplatine 8 sind zusätzlich
Transceiver der beiden Antennen 2, 4 zum Erzeugen und zum Empfangen von elektromagnetischen Signalen angeordnet. Die Antennen 2, 4 können separat voneinander oder gleichzeitig betrieben werden.
In Figur 2 ist in einer schematischen Darstellung ein Impedanzwandler 1 mit einer integrierten einstellbaren Antenne 2, 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Antenne 2, 4 weist eine Spann ungsversorgung 10 auf. Über eine Schaltlogik 12 kann die Antenne 2, 4 in ihrer
Richteigenschaft derart eingestellt werden, dass unterschiedliche Bereiche Fl, FA mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagt werden können. Die Schaltlogik 12 ist dabei beispielsweise auf der Leiterplatine 8 der
elektronischen Schaltung des Impedanzwandlers 1 angeordnet.
Figur 3 stellt in einer Draufsicht ein Fahrzeug 14 mit einem durch
elektromagnetische Signale ausgeleuchteten Fahrzeugaußenbereich FA und Fahrzeuginnenbereich Fl gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Das Fahrzeug 14 weist gemäß der Ausführungsform zwei Impedanzwandler 1 .1 , 1 .2 auf. Die Impedanzwandler 1 .1 , 1 .2 sind in einem hinteren Teil des Fahrzeuges 14 angeordnet. Ein erster Impedanzwandler 1 .1 erzeugt hierbei ungerichtete elektromagnetische Signale in einem gleichmäßigen Umkreis. Es wird dabei der Fahrzeugaußenbereich FA und der Fahrzeuginnenbereich Fl durch mindestens eine Signalquelle 2, 4 des ersten Impedanzwandlers 1 .1 mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagt. Ein zweiter
Impedanzwandler 1 .2 weist eine in den Fahrzeuginnenraum Fl gerichtete Antenne 2 auf, die nur den Fahrzeuginnenraum Fl ausleuchtet.
Figur 4 zeigt in einer Draufsicht ein Fahrzeug 14 mit zwei Impedanzwandlern 1 .1 , 1.2 mit jeweils umschaltbaren Signalquellen 2, 4 gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung. Die Impedanzwandler 1 .1 , 1 .2 weisen hierbei jeweils eine umschaltbare oder einstellbare Antenne 2, 4 auf, die gemeinsam den Fahrzeuginnenbereich Fl überlappend ausleuchten können. Werden die Antennen 2, 4 umgeschaltet oder in ihrer Richteigenschaft angepasst, wird von jeder Antenne 2, 4 der jeweiligen Impedanzwandler 1.1 , 1.2 ein Bereich des Fahrzeugaußenbereiches FA mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagt.
In Figur 5 sind in unterschiedlichen Draufsichten auf ein Fahrzeug 14 verschiedene Möglichkeiten von Ausleuchtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dabei werden unterschiedliche Bereiche innerhalb des Fahrzeuges 14 und in unmittelbarer Nähe des Fahrzeuges 14 mit elektromagnetischen Signalen zum Lokalisieren eines tragbaren Gerätes beaufschlagt. Wie in den Abbildungen a) bis f) verdeutlicht, werden durch zwei Impedanzwandler 1 .1 , 1.2 unterschiedliche Ausleuchtungszustände realisiert. Durch Auswerten der unterschiedlichen Ausleuchtungszustände ist eine Position eines tragbaren Gerätes leicht ermittelbar. Basierend auf der Position des tragbaren Gerätes wird automatisch beispielsweise eine auf dem tragbaren Gerät implementierte Entsperrfunktion für eine Tür des Fahrzeuges 14 aktiviert oder eine Motorstartberechtigung erteilt.
Bezugszeichenliste
1 Impedanzwandler
1.1 erster Impedanzwandler
1 .2 zweiter Impedanzwandler
2 erste Antenne / erste Signalquelle
4 zweite Antenne / zweite Signalquelle
6 Gehäuse
8 elektronische Schaltung zum Anpassen einer Impedanz
10 Spannungsversorgung
12 Schaltlogik
14 Fahrzeug
Fl Fahrzeuginnenbereich
FA Fahrzeugaußenbereich

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Lokalisieren mindestens eines Mobiltelefons, einer Smartwatch oder eines Tablets in einem Fahrzeuginnenbereich (Fl) und/oder einem Fahrzeugaußenbereich (FA), wobei
- ein Fahrzeuginnenbereich (Fl) oder ein Fahrzeugaußenbereich (FA) durch mindestens eine Signalquelle (2, 4) selektiv mit mindestens einem von der Signalquelle (2, 4) ausgesendeten Bluetooth oder WLAN Funksignal beaufschlagt wird,
- durch Auswerten von in Reaktion auf das mindestens eine
ausgesendete Bluetooth oder WLAN Funksignal rückgestrahlten und von der mindestens einen Signalquelle empfangenen Bluetooth oder WLAN Funksignal eine relative Position des mindestens einen
Mobiltelefons, der Smartwatch oder des Tablets zu der mindestens einen Signalquelle (2, 4) ermittelt wird,
wobei die Position des mindestens einen Mobiltelefons, der Smartwatch oder des Tablets durch mindestens eine Laufzeitmessung des mindestens einen Bluetooth oder WLAN Funksignals von der mindestens einen Signalquelle (2, 4) zu dem tragbaren Gerät ermittelt wird, indem ein Datenpaket von dem Mobiltelefon, der Smartwatch oder dem Tablet durch die mindestens eine Signalquelle (2, 4) angefordert wird, welches mit einem Zeitstempel versehen ist, und abhängig von einer Übertragungsdauer die Entfernung abgeschätzt wird; und/oder durch die mindestens eine Signalquelle (2, 4) eine Ping- Anfrage an das Mobiltelefon, die Smartwatch oder das Tablet gesendet und aus der gemessenen Latenz- oder Verzögerungszeit eine Entfernung ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei ein Fahrzeuginnenbereich (Fl) und/oder ein Fahrzeugaußenbereich (FA) durch mindestens ein Bluetooth oder WLAN Funksignal einer zentralen Signalquelle und ein Fahrzeugaußenbereich (FA) zumindest bereichsweise durch mindestens ein Bluetooth oder WLAN Funksignal mindestens einer dezentralen Signalquelle (4) zum Ermitteln der Position des mindestens einen Mobiltelefons, der Smartwatch oder des Tablets beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Fahrzeuginnenbereich (Fl) zumindest bereichsweise mit mindestens einem elektromagnetischen Signal von mindestens einer dezentralen Signalquelle (2) zum Ermitteln der Position des mindestens einen Mobiltelefons, der Smartwatch oder des Tablets beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein
Fahrzeuginnenbereich und/oder ein Fahrzeugaußenbereich durch jeweils mindestens ein Bluetooth oder WLAN Funksignal von mindestens zwei Signalquellen (2, 4) zeitgleich oder zeitlich nacheinander zumindest bereichsweise zum Ermitteln der Position des mindestens einen
Mobiltelefons, der Smartwatch oder des Tablets beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine
Richteigenschaft mindestens einer Signalquelle (2, 4) zum zumindest bereichsweisen Beaufschlagen des Fahrzeuginnenbereiches (Fl) und/oder des Fahrzeugaußenbereiches (FA) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei für einen zumindest bereichsweise zu beaufschlagenden Fahrzeuginnenbereich (Fl) und/oder Fahrzeugaußenbereich (FA) jeweils mindestens eine Signalquelle (2, 4) verwendet wird.
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