WO2023011744A1 - Verfahren zum erkennen einer veränderung eines übertragungskanalsystems eines fahrzeuges, funkmodul, funksystem sowie fahrzeug mit funksystem - Google Patents
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Definitions
- Method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle, radio module, radio system and vehicle with a radio system Claims 1.
- Method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle (100) with at least one transmission channel the method having: a) sending (200) a broadband - transmission signal by means of a transmission unit (20) via the transmission channel system, b) receiving (300) at least one reception signal based on the broadband transmission signal by means of a reception unit (30), c) determining (500) in-phase data and quadrature phase Data of at least one channel impulse response of the at least one transmission channel based on the received signal by means of a determination unit (50), - repeated repetition of a) to c) to determine (500) respective in-phase data and quadrature-phase data of at least one plurality of channel impulse responses of at least one transmission channel, ⁇ investigation n (600) of a respective actual phase angle ( ⁇ i,actual ) of the plurality of channel impulse responses at at least one characteristic point (
- the method according to claim 1 or 2 characterized in that the change in the transmission channel system in the detection time direction (ttime) at least by determining a change in a phase angle ( ⁇ ) of the plurality of rotated channel impulse responses at least in the limited viewing area (A2, A3) the delay time direction (tdelay) of detecting (810) a plurality of channel impulse responses, wherein the phase angle ( ⁇ ) is determined based on the in-phase data and the quadrature-phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses. 4.
- the change in the transmission channel system in the detection time direction (ttime) at least by determining a change in an amplitude of the in-phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses at least in the limited observation area (A2, A3) the delay time direction (tdelay) of the plurality of channel impulse responses is detected (820) and/or that the change in the transmission channel system in the detection time direction (ttime) is detected at least by determining a change in an amplitude of the quadrature phase data of the plurality of rotated channel impulse responses at least is detected (830) in the limited viewing area (A2, A3) of the delay time direction (tdelay) of the plurality of channel impulse responses. 5.
- the plurality of rotated channel impulse responses with the in-phase data and quadrature Phase data in the detection time direction (ttime) are filtered (790) by means of a filter unit (79) at least in the limited observation range (A2, A3) of the delay time direction (tdelay) of the plurality of channel impulse responses.
- the at least one characteristic point (C1, C2) of the plurality of channel impulse responses is a point in a characteristic observation range (B1) of the delay time direction (tdelay) around a respective first temporal amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- the at least one characteristic point (C1, C2) of the plurality of channel impulse responses is a point in a characteristic observation range (B1) of the delay time direction (tdelay) around a respective local amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses lies.
- the at least one characteristic point (C1, C2) of the plurality of channel impulse responses is a point in a characteristic observation range (B1) of the delay time direction (tdelay) around a respective absolute amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses lies.
- Radio module (10) for a radio system (1) for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle (100) with at least one transmission channel the radio module (10) having: - at least one receiving unit (30) for receiving at least one on the broadband - transmission signal-based received signal, ⁇ at least one determination unit (50) for determining in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response of the at least one transmission channel of the vehicle (100) based on the received signal, ⁇ at least one phase angle unit (60) for determining an actual phase angle ( ⁇ i,actual) of the channel impulse response at at least one characteristic point (C1, C2) of a plurality of channel impulse responses based on the determined in-phase data and quadrature-phase data of the channel impulse response of the plurality of channel impulse responses and for determining a phase rotation angle ( ⁇ i,rotation ) of the channel impulse response from the actual phase angle ( ⁇ i,actual) of the channel impulse response and a fixed, definable target phase angle ( ⁇ target) of
- Radio system (1) for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle (100) with at least one transmission channel, wherein the radio system (1) is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 9.
- Vehicle (100) with a radio system (1) according to one of claims 11 or 12, wherein at least one transmitter unit (20) of the radio system (1) for transmitting a broadband transmission signal and at least one receiver unit (30) of the radio system (1) for receiving at least one reception signal based on the broadband transmission signal are arranged separately from one another on and/or in the vehicle (100), in particular are arranged separately from one another in a stationary manner, that the at least one transmitter unit (20) and the at least one receiver unit (30) have a geometrically shortest line of sight to each other.
- the present invention relates to a method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle, a radio module, a radio system and a vehicle with a radio system.
- Ultra-wideband is a radio technology in which a low-power transmission signal is transmitted over a large frequency range so that occupied frequency bands are essentially not disturbed.
- the transmission signal can comprise at least one frame with individual pulses.
- the amplitude, polarity and position of the individual pulses can be changed.
- a transmission unit for transmitting a transmission signal and a receiving unit for receiving a reception signal based on the transmission signal can be arranged in a vehicle, for example an automobile, a transmission channel for transmitting the transmission signal being determined by the environment.
- the transmission channel can change as a result of a change in the environment, it being possible for the transmission channel to change by recognizing a change in the channel impulse response of the transmission channel over time.
- a change in the transmission channel can be caused, for example, by a person getting into the vehicle or by a change in a characteristic signal pattern, such as a breathing movement by an occupant of the vehicle.
- recognizing a (“real”) change in the transmission channel e.g. caused by a physical change in the vehicle, represents a challenge, since technical components such as e.g. B. the transmitter unit and / or a radio module with a receiver unit can have technical tolerances or inaccuracies.
- Phase information of the received signal can be obtained by means of an I&Q method (in-phase & quadrature-phase method) when a received signal is demodulated.
- the received signal can be demodulated with the original phase position (in phase) and the received signal can also be demodulated with a reference frequency that is phase-shifted by 90° (quadrature phase).
- the useful signal can thus be available as in-phase data and quadrature-phase data.
- the transmitting unit can have a transmitter crystal oscillator for generating a periodic transmitter clock signal (transmitter clock) for transmitting a transmission signal
- the receiving unit can have a receiver crystal oscillator for generating a periodic receiver clock signal ( receiver clock).
- the frequencies of the transmitter clock signal and that of the receiver clock signal generally differ from each other.
- the in-phase data and the quadrature-phase data can be phase-stable for a (single) frame of a received signal.
- phase stability of the in-phase data and the quadrature-phase data of a single frame for example, a frequency deviation between the transmitter clock and the receiver clock is sensed and, based on this, the frequency deviation for the in-phase data and the quadrature is compensated - Phase data of each frame.
- the sensing of the frequency deviation for a (single) frame is advantageously carried out at the beginning of a frame, the Parameters, in particular the frequency deviation or the frequency offset, can be set as constant for the time course of the (individual) frame.
- in-phase data and the quadrature-phase data of a single frame can be phase-stable.
- a respective transmission signal is sent several times with a (single) frame in order to be able to detect a change in a transmission channel, and a respective received signal based on the transmission signal is sensed for a respective (single) frame of the frequency deviation between the transmitter clock and the receiver clock and based on this a respective compensation of the frequency deviation for the respective frame.
- the in-phase data and the quadrature-phase data can thus be phase-stable for each individual frame, the disadvantage is that there is no phase stability between the respective in-phase data and the quadrature-phase data of the multiple frames, since a respective reference adjustment for the multiple frames is different.
- a resulting (unintentional) high dynamic component of the respective in-phase components and the quadrature-phase components of the multiple transmission signals with a respective frame can thus make it more difficult, in particular impossible, to detect a change, in particular a “real” change, in a transmission channel.
- the present invention shows a method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle with at least one transmission channel.
- the method involves sending a broadband transmission signal, in particular an ultra-wideband transmission signal, by means of a transmission unit via the transmission channel system and, as a further step, receiving at least one reception signal based on the broadband transmission signal, in particular ultra-wideband transmission signal, by means of a reception unit on.
- the method also includes, as a step, determining in-phase data and quadrature-phase data, in particular the in-phase data and quadrature-phase data being phase-stable, of a channel impulse response of the at least one transmission channel based on the received signal by means of a determination unit.
- the method has as a step a determination of a respective actual phase angle of the plurality of channel impulse responses at at least one characteristic point, in particular at a single characteristic point, of the plurality of channel impulse responses based on the determined in-phase data and quadrature-phase data, in particular based on the determined, phase-stable in-phase data and quadrature-phase data, the respective channel impulse response of the plurality of channel impulse responses using a phase angle unit.
- the method also includes a step of determining a respective phase rotation angle of the plurality of channel impulse responses from the respective (determined) actual phase angle of the plurality of channel impulse responses and a fixed, definable target phase angle of the plurality of channel impulse responses using the phase angle unit.
- the method includes as a step a respective rotation of the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data at least in a limited observation range of a delay time direction of the plurality of channel impulse responses by a phase rotation angle determined in each case by means of a rotary unit.
- the method also includes, as a step, detecting the change in the transmission channel system, in particular the at least one transmission channel of the transmission channel system, in a detection time direction based on a change in the in-phase data and/or on a change in the quadrature phase data of the plurality of at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses rotated in the detection time direction by a detection unit.
- the method steps described above and below can, insofar as technically reasonable, be carried out individually, together, once, several times, in parallel and/or one after the other in any order.
- the vehicle is in particular a motor vehicle, preferably a passenger car or a truck.
- the change in the transmission channel system is to be understood in particular as a change in the transmission channel system via the detection time direction understand.
- the detection time direction is to be understood in particular as a time direction for detecting the change in the transmission channel system or a transmission channel of the transmission channel system, with a plurality of channel impulse responses or respective in-phase data and quadrature-phase data of at least one plurality of channel impulse responses of the at least one transmission channel in particular in the detection time direction be determined.
- a change in the transmission channel system is in particular a detection of a change in at least one transmission channel of the transmission channel system.
- the detection of a change in the transmission channel system can also be understood as a detection of the change in the at least one transmission channel.
- the transmission channel system has a number of transmission channels, it is also conceivable that there is a change in the transmission channel system, in particular if a change in the respective transmission channel has been detected for a number of transmission channels, preferably for all transmission channels. It can thus be particularly reliable to detect a change in the transmission channel system.
- the at least one transmission channel or the plurality of transmission channels is formed by the vehicle and other objects, such as items or people, in and/or around and/or on the vehicle.
- the method according to the invention can thus be used to detect a change in a transmission channel system, in particular at least one transmission channel of the transmission channel system, in and/or on the vehicle.
- the detection of the change in the transmission channel system of the vehicle is particularly important for monitoring the vehicle.
- detecting the change in the vehicle's transmission channel system can be used for monitoring the vehicle.
- the monitoring of the vehicle is preferably an interior and/or exterior monitoring of the vehicle.
- the monitoring, in particular interior monitoring can ensure protection against theft.
- the monitoring of the vehicle can also be or be used to detect an occupancy of at least one seat or several seats of the vehicle.
- a method for detecting the change in the transmission channel system of the vehicle with the at least one transmission channel for detecting an occupancy of at least one seat can have, for example, unlocking the vehicle and/or starting a drive motor to move the vehicle as an additional (activation) step .
- the detection of a change in a transmission channel system of a vehicle can be or be used in particular to identify a characteristic signal pattern and/or to detect a change in a characteristic signal pattern.
- a characteristic breathing movement of a living being in particular a child
- a characteristic signal pattern so that a living being or several living beings, in particular a child or several children (child presence detection), can be particularly advantageously recognized in the vehicle with the method according to the invention, preferably based on a change in a phase angle of the plurality of respectively rotated channel impulse responses.
- the transmission channel system has a number of transmission channels.
- a vehicle can have multiple transmission units and one receiving unit, or the vehicle includes a transmitting unit and multiple receiving units for forming multiple transmission channels.
- the vehicle can also have several Have transmitting units and multiple receiving units to form multiple transmission channels.
- the broadband transmission signal or the plurality of broadband transmission signals can each include at least one frame, in particular only one (single) frame.
- a frame has a number of individual pulses.
- the transmitter unit for sending the broadband transmission signal can have a (own) transmitter clock signal generator, e.g have a (own) receiver clock signal generator, for example a receiver quartz oscillator, for generating a periodic receiver clock signal.
- the transmitter clock signal generator can, for example, have a frequency between 4 and 8 GHz, in particular 8 GHz.
- the receiver clock signal generator can also have a frequency between 4 and 8 GHz, in particular 8 GHz, for example.
- the transmitter clock signal generator and the receiver clock signal generator have the same frequency or substantially the same frequency.
- the received signal for determining the in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response is demodulated with the original phase position (in phase) on the one hand and additionally filtered, preferably by means of a low-pass filter or band-pass filter, and further this can be done on the (respective ) Broadband transmission signal-based reception signal with a 90 ° phase-shifted reference frequency demodulated (quadrature phase) and additionally filtered, in particular by means of a low or band pass.
- the received signal can be correlated with the (original) broadband transmission signal, in particular cross-correlated, by means of a correlation unit, with this in particular according to after demodulating the received signal and/or after filtering the received signal and/or after converting the received signal into a digital signal.
- the broadband transmission signal for the correlation, in particular the cross-correlation, for determining the in-phase data and the quadrature-phase data of the channel impulse response can be stored in a memory of a radio module or a radio system according to the invention.
- the determination of the in-phase data and the quadrature-phase data of the channel impulse response of the transmission channel can be carried out particularly easily based on the received signal.
- a cross-correlation function obtained by cross-correlating the received signal with the broadband transmission signal can advantageously represent the channel impulse response of the transmission channel.
- the in-phase data and the quadrature-phase data of the channel impulse response are in particular a function of the delay time direction.
- a possible multipath propagation of the broadband transmission signal can be detected on the basis of the in-phase data and the quadrature phase data of the channel impulse response, with the detection of a possible multipath propagation also depending in particular on a delay measurement time, i.e. in particular how long the received signal is measured.
- each of the channel impulse responses A plurality of channel impulse responses are each represented by a set of value pairs of in-phase data and quadrature-phase data. Furthermore, the determined in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response are in particular phase-stable in-phase data and quadrature-phase data of the channel impulse response.
- a frequency deviation between the transmitter clock signal generator and the receiver clock signal generator is sensed using a sensor unit of the radio system.
- a phase instability of the in-phase data and the quadrature-phase data can be compensated or essentially compensated by means of a phase compensation unit of the radio system based on the sensed frequency deviation.
- the phase-stable in-phase data and quadrature-phase data of the channel impulse response can advantageously be accumulated by means of an accumulator unit of the radio system.
- a signal strength can be particularly advantageous as a result of the accumulation, so that the respective information content of the plurality of channel impulse responses can also be particularly advantageous.
- a phase angle based on in-phase data and quadrature-phase data such as an actual phase angle, of a channel impulse response can be determined as follows:
- the phase angle based on in-phase data and quadrature-phase data is determined for a determinable time in a delay time direction of the channel impulse response is determined.
- the expression “delay time direction” is to be understood in particular as a time direction for the reception of a (single) reception signal based on the broadband transmission signal, multipath propagations or reflections being taken into account in particular.
- the length of time is how long a broadcast signal on the broadband based received signal, in particular by the receiving unit, is received or measured, can be determined or fixed.
- the phase angle unit can have a computing unit for determining a respective actual phase angle.
- a (rotatable) vector can be represented in a complex plane with a value pair of the in-phase data and quadrature-phase data (a channel impulse response), the vector having a phase angle.
- a dynamic component between the plurality of channel impulse responses preferably a dynamic component between the plurality of determined in-phase data of the plurality of channel impulse responses and/or a dynamic component between the plurality of determined quadrature-phase data of the plurality of channel impulse responses is kept particularly low, in particular reduced.
- the respective rotation of the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data is such a (respective) rotation that the respective Channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data are rotated at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses by the same (respective) determined phase rotation angle.
- each of the channel impulse responses of the plurality of channel impulse responses can be represented by a set of value pairs of in-phase data and quadrature-phase data, with at least the value pairs of the set of value pairs of in-phase data and quadrature-phase data of the respective channel impulse response, preferably in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses, are rotated by the same (respective) phase rotation angle.
- a (single) value pair of in-phase data and quadrature-phase data includes in particular an in-phase value, a quadrature-phase value and a delay time (in the delay time direction).
- the actual phase angle of a value pair of in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response at the characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be 40° and the fixed, definable target phase angle at the characteristic point can be 0° (for all channel impulse responses).
- the value pairs of in-phase data and quadrature-phase data of the channel impulse response which are located in the limited observation range of the plurality of channel impulse responses, are each rotated by -40° (minus 40°), regardless of their respective actual phase angle.
- the channel impulse response with the ascertained in-phase data and quadrature-phase data is rotated by a phase rotation angle of ⁇ 40° (minus 40°) in the limited observation range.
- the actual phase angle of a value pair of in-phase data and quadrature-phase data at (the same) characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be 74° (and the fixed, definable target phase angle at of the characteristic point be 0° (for all channel impulse responses)).
- the pairs of values of in-phase data and quadrature-phase data of the further, other channel impulse response, which are located in the limited observation range of the plurality of channel impulse responses, are very preferably independent of their respective actual phase angle, therefore in each case by -74° (minus 74 °) rotated.
- the rotating unit can have a computing unit for rotating the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data by a respective phase rotation angle.
- the rotation unit can have an arithmetic unit for calculating the rotated channel impulse responses with the rotated in-phase data and quadrature-phase data.
- the fixed, definable target phase angle at the characteristic point of the plurality of channel impulse responses is the same for the plurality of channel impulse responses.
- the fixed, definable setpoint phase angle at the characteristic point can be 0° for all channel impulse responses.
- the at least one limited observation range of the delay time direction is in particular a limited time range of the delay time direction in which the change in the transmission channel system or a transmission channel of the transmission channel system is to be detected.
- the limited viewing area can be understood as part of the delay measurement time.
- the limited range, in particular the limited viewing range can be understood as a closed time range in the delay time direction of the plurality of channel impulse responses.
- the at least one limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses can be dependent on the use case and/or the arrangement of the transmitting unit and the receiving unit. It is conceivable that, for certain applications, a number of limited observation areas are of interest for recognizing a change in the transmission channel system.
- the respective rotation of the plurality of channel impulse responses with the ascertained in-phase data and quadrature-phase data can only take place in the (one) limited observation range of a delay time direction of the plurality of channel impulse responses by the respective phase rotation angle ascertained.
- the respective turning of the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data by the respective determined phase rotation angle takes place by means of the rotating unit in such a way that the complete channel impulse response of the plurality of channel impulse responses with the respective determined In phase data and quadrature phase data is rotated by the respective phase rotation angle determined.
- the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be determined by means of a point determination unit, in particular based on the determined in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response or based on the respective determined in-phase data and quadrature-phase data of a plurality of channel impulse responses become. It is also conceivable that the characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be changed over the detection time direction. In other words, the characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be re-determined at least once via the detection time direction, in particular re-determined several times, for example with a computing unit. In this way, changes, in particular ongoing changes, in the transmission channel system or in a transmission channel of the transmission channel system can be taken into account.
- the characteristic point of the plurality of channel impulse responses is a point of the plurality of channel impulse responses of the delay time direction at which the in-phase data and/or the quadrature-phase data and/or one of the in-phase data and/or the quadrature-phase Data obtained absolute value of the respective channel impulse responses of the plurality of channel impulse responses have a particularly high information content.
- a magnitude value for an in-phase data and quadrature-phase data value pair is calculated in particular as follows: .
- the characteristic point of the plurality of channel impulse responses can represent the “line of sight” of a transmission channel of the transmission channel system.
- a region of the transmission channel of the transmission channel system that is rich in information and represents the “line of sight” can represent a characteristic viewing region.
- the characteristic point defines a delay time in the delay time direction for the plurality of channel impulse responses, in particular a respective delay time in the delay time direction for the plurality of channel impulse responses, for detecting the change in the transmission channel system in the detection time direction.
- the characteristic point cannot be in the at least one limited observation area in which the change in the transmission channel system in the detection time direction is to be detected.
- phase stability can advantageously also be achieved between the channel impulse responses (with the respective "rotated “In-phase data and quadrature-phase data) can be improved, in particular created, at least in the limited field of view.
- phase stability can advantageously also be achieved between the channel impulse responses (with the respective "rotated “In-phase data and quadrature-phase data) can be improved, in particular created, at least in the limited field of view.
- a quartz oscillator as a transmitter clock signal generator and another quartz oscillator as a receiver clock signal generator can each be subject to certain tolerances and cause a dynamic component due to a frequency deviation.
- the transmitter clock signal generator can, for example, have a tolerance of 1 to 100 ppm, preferably 1 to 30 ppm, very preferably 5 to 10 ppm.
- the receiver clock signal generator can also have, for example, a tolerance of 1 to 100 ppm, preferably 1 to 30 ppm, very preferably 5 to 10 ppm.
- an artificial coherent radio system can be provided. Consequently, a change, in particular a “real” change, in a transmission channel system or at least one transmission channel of the transmission channel system can be detected in a particularly simple, accurate and reliable manner.
- the respective phase rotation angle of the plurality of channel impulse responses is the negative difference or essentially the negative difference from the respective actual phase angle of the plurality of channel impulse responses and the fixed, definable Target phase angle is determined.
- the respective phase rotation angle of the plurality of channel impulse responses is the negative difference or essentially the negative difference from the respective actual phase angle of the plurality of channel impulse responses and the fixed, definable setpoint phase angle.
- the detection of a (“real”) change in a transmission channel system or at least one transmission channel in a transmission channel system can be particularly accurate and reliable.
- the change in the transmission channel system in the detection time direction can advantageously be detected at least by determining a change in a phase angle of the plurality of respectively rotated channel impulse responses at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses, the phase angle being based on the in-phase Data and the quadrature phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses are determined, in particular calculated.
- a transmission channel system or at least one transmission channel of a transmission channel system can be detected particularly precisely in the limited viewing area.
- the detection of the change in the phase angle takes place in particular in the detection time direction.
- this can be done in the in-phase data and quadrature-phase data of a channel impulse response or in the phase angle determined based on the in-phase data and the quadrature-phase data make a clearly discernible difference.
- a respective phase angle can be determined for respective value pairs of in-phase data and quadrature-phase data in the at least one limited observation range of the plurality of channel impulse responses in order to detect the change in the transmission channel system in the detection time direction by determining the change in the phase angle.
- at least one delay time in the delay time direction of the plurality of channel impulse responses can preferably be considered for this purpose in order to detect a change in the phase angle in the detection time direction.
- the change in the transmission channel system in the detection time direction can be detected with particular advantage at least by determining a change in an amplitude of the in-phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses and/or that the change in the transmission channel system in the detection time direction is detected at least by determining a change in an amplitude of the quadrature phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses.
- a change in the transmission channel system can thus be detected particularly quickly, since there is no need to determine, in particular calculate, a change in a phase angle to determine a change in the transmission channel system.
- at least one delay time of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses can preferably be considered for this purpose, in order to determine a change in the amplitude of the in-phase data and/or a Changing the amplitude of the quadrature phase to detect data in the detection time direction. It is also conceivable that several delay times in the delay time direction of the plurality of channel impulse responses are considered in order to detect a change in the amplitude of the in-phase data and/or a change in the amplitude of the quadrature-phase data in the detection time direction.
- the plurality of respectively rotated channel impulse responses with the in-phase data and quadrature-phase data in the detection time direction by means of a filter unit can be used at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses are filtered.
- a change in the at least one transmission channel can thus be detected particularly easily.
- the filter unit can have a high-pass filter, so that a direct component of the rotated channel impulse responses is advantageously filtered out for detecting the change in the transmission channel system in the detection time direction.
- a DC component of the phase angle determined based on the in-phase data and the quadrature-phase data of the plurality of respectively rotated channel impulse responses can be used with the high-pass filter , in particular in the detection time direction, are filtered out.
- a direct component of the amplitude of the in-phase data and/or the amplitude of the quadrature phase data, in particular in the detection time direction be filtered out.
- the filtering in the detection time direction occurs only in the limited viewing area or only in several limited viewing areas. A change in a transmission channel can thus be detected particularly quickly.
- the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses is a point in a characteristic observation range of the delay time direction around a respective temporal first amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- An (unintentionally) occurring high dynamic component of the respective in-phase data and the quadrature-phase data of the two channel impulse responses can thus be kept particularly low and detection of a “real” change in a transmission channel can be particularly advantageous.
- the characteristic point defines a delay time in the delay time direction for the plurality of channel impulse responses, this time being decisive for detecting the change in the transmission channel system in the detection time direction.
- the first amplitude maximum in time represents in particular the “line of sight” of a transmission channel of the transmission channel system.
- the “line of sight” represents in particular the geometrically shortest line of sight between a transmission channel of the transmission channel system formed by a transmitting unit and a receiving unit.
- the "Line of Sight” can also be understood as the "first path” or "shortest path”.
- a channel impulse response for the “line of sight” or in a limited observation range in the delay time direction around the “line of sight” can have a particularly high information content.
- This limited viewing area in the delay time direction around or around and with the "line of sight” can have a particularly high information content and can be understood as the characteristic viewing area.
- a detection of the change of the transmission channel system in the detection time direction can be performed in the characteristic range of consideration of the plurality of channel impulse responses be particularly reliable.
- the characteristic point of the plurality of channel impulse responses or of the respective channel impulse response of the plurality of channel impulse responses is preferably the first temporal amplitude maximum, in particular the line of sight, of the plurality of channel impulse responses.
- the characteristic point can thus be determined, in particular calculated, in a particularly simple manner. It is also conceivable that in order to determine the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses for the plurality of channel impulse responses, in particular at least one temporally first amplitude maximum of only one channel impulse response, preferably the first "received" channel impulse response, of the plurality of channel impulse responses is determined.
- the respective determination, in particular calculation, of a temporally first amplitude maximum for the further channel impulse responses can thus be dispensed with.
- the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses can advantageously be a point in a characteristic observation range of the delay time direction around a respective local amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- the detection of the change in the transmission channel system can also be successful, for example, if the geometrically shortest line of sight between a transmitter unit and a receiver unit is blocked or can be blocked and the channel impulse responses may not have a "line of sight" for the provision of a characteristic point or represent.
- the respective local amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses is not the respective absolute amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- the respective local amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses can represent a reflection path in the transmission channel from the transmission unit to the reception unit.
- a channel impulse response for the reflection path or in a limited observation range in the delay time direction around the reflection path can have a particularly high information content.
- This limited viewing area in the delay time direction around or with the Reflection path can have a particularly high information content and can be understood as the characteristic viewing area.
- the change in the transmission channel system in the detection time direction can be detected particularly reliably in this characteristic observation range of the plurality of channel impulse responses.
- the characteristic point of the plurality of channel impulse responses or of the respective channel impulse response of the plurality of channel impulse responses is very preferably the local amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- the characteristic point can thus be determined, in particular calculated, in a particularly simple manner. It is also conceivable that in order to determine the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses for the plurality of channel impulse responses, in particular at least one relative amplitude maximum of only one channel impulse response, preferably the first "received" channel impulse response, of the plurality of channel impulse responses is determined. Thus, the respective determination, in particular calculation, of a respective relative amplitude maximum for the further channel impulse responses can be omitted.
- the at least one characteristic point of the plurality of channel impulse responses can be particularly advantageous at a point in a characteristic observation range of the delay time direction around a respective absolute amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses.
- An (unintentionally) occurring high dynamic component of the respective in-phase data and the quadrature-phase data of the two channel impulse responses can thus be kept particularly low and detection of a “real” change in a transmission channel can be particularly advantageous.
- the respective absolute amplitude maximum of the plurality of channel impulse responses can advantageously have a particularly high information content and can be particularly advantageously suitable as a characteristic point.
- the absolute amplitude maximum can in particular represent the “line of sight” of a transmission channel of the transmission channel system or a reflection path of a transmission channel of the transmission channel system. Recognizing the change in Transmission channel system in the detection time direction can thus take place particularly reliably.
- the plurality of channel impulse responses with the respectively determined in-phase data and quadrature-phase data in a plurality of limited observation areas of the delay time direction of the plurality of channel impulse responses around the respective determined phase rotation angle are rotated.
- several changes in the transmission channel system in the detection time direction or a change in the transmission channel system in the detection time direction can be detected particularly reliably.
- the plurality of limited observation areas of the delay time direction are in particular at least two limited observation areas of the delay time direction. By looking at limited viewing areas, irrelevant areas of the channel impulse responses can be “hidden” in the delay time direction.
- a limited range, in particular a limited observation range can be understood in particular as a closed time range in the delay time direction of the plurality of channel impulse responses.
- the present invention shows a radio module for a radio system for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle with at least one transmission channel.
- the radio module has at least one receiving unit for receiving at least one reception signal based on the broadband transmission signal, and at least one determination unit for determining in-phase data and quadrature-phase data of at least one channel impulse response of the at least one transmission channel of the vehicle based on the reception signal.
- the radio module also includes at least one phase angle unit for determining an actual phase angle of the channel impulse response at at least one characteristic point a plurality of channel impulse responses based on the determined in-phase data and quadrature phase data of the channel impulse response of the plurality of channel impulse responses and for determining a phase rotation angle of the channel impulse response from the actual phase angle of the channel impulse response and a fixed, definable target phase angle of the plurality of channel impulse responses.
- the radio module also includes at least one rotation unit for rotating the channel impulse response with the determined in-phase data and quadrature-phase data at least in a limited observation range of a delay time direction of the plurality of channel impulse responses by the phase rotation angle.
- the radio module comprises at least one detection unit for detecting the change in the transmission channel system in a detection time direction based on a change in the in-phase data and/or on a change in the quadrature phase data of the plurality at least in the limited observation range of the delay time direction of the plurality Channel impulse responses rotated in the detection time direction.
- the radio module can be used in particular for or for monitoring the vehicle and/or for or for detecting an occupancy of at least one seat and/or for or for identifying a characteristic signal pattern, in particular for or for child presence detection become.
- the radio module with the receiving unit, the determination unit, the phase angle unit, the rotating unit and the detection unit forms in particular a structural unit for the vehicle.
- the vehicle can be monitored in a particularly simple and energy-saving manner, since, for example, a vehicle control unit can be shut down or put into a sleep mode.
- a radio system according to the invention can have a number of such radio modules.
- the radio module as a structural unit additionally has a filter unit and/or a sensor unit and/or a phase compensation unit and/or an accumulator unit and/or a correlation unit and/or or has a job determination unit.
- the receiving unit and/or the determination unit and/or the phase angle unit and/or the rotating unit and/or the detection unit and/or the filter unit and/or the sensor unit and/or the phase compensation unit and/or the accumulator unit and/or the correlation unit and/or the job determination unit is at least partially based on algorithms, in particular using a computer program.
- a radio system can have a number of such radio modules.
- the detection unit in particular of the radio module or the radio system, can send a control signal to a vehicle control device to trigger a definable reaction when it detects a change in the transmission channel system or when it detects a change in at least one transmission channel. For example, an alarm can be triggered when the vehicle is monitored. It is also conceivable for a definable reaction to be triggered only when a number of changes in the at least one transmission channel are detected.
- the radio module according to the second aspect of the invention thus has the same advantages as have already been described for the method according to the first aspect of the invention.
- the present invention shows a radio system for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle with at least one transmission channel, the radio system being designed to carry out an inventive method according to the first aspect.
- the radio system can be used in particular for or for monitoring the vehicle and/or for or for detecting an occupancy of at least one seat and/or for or for identifying a characteristic signal pattern, in particular for or for child presence detection become.
- the radio system according to the invention preferably has at least one transmission unit and at least one reception unit. However, it is also conceivable for the radio system to have a number of transmission units and/or a number of reception units.
- a radio system according to the invention can have at least one radio module designed according to the invention and at least one transmission unit for transmitting a broadband transmission signal via a transmission channel system.
- the radio system according to the third aspect of the invention thus has the same advantages as have already been described for the method according to the first aspect of the invention or the radio module according to the second aspect of the invention.
- the present invention shows a vehicle with a radio system designed according to the invention, wherein at least one transmission unit of the radio system for transmitting a broadband transmission signal and at least one receiving unit of the radio system for receiving at least one reception signal based on the broadband transmission signal and/or are arranged separately from one another in the vehicle, in particular are arranged separately from one another in a stationary manner, that the at least one transmitting unit and the at least one receiving unit have a geometrically shortest line of sight to one another.
- the at least one transmitting unit can have a transmitting antenna and the at least one receiving unit can have a receiving antenna, the transmitting antenna and the receiving antenna being on and/or in the vehicle in this way are arranged separately from one another, in particular are arranged separately from one another in a stationary manner, that the transmitting antenna and the receiving antenna have a geometrically shortest line of sight to one another.
- the transmitting unit and the at least one receiving unit can have a geometrically shortest line of sight to one another during operation of the vehicle and/or when the vehicle is stationary.
- the expression "that the at least one transmitting unit and the at least one receiving unit have a geometrically shortest line of sight to one another” is intended to express that electromagnetic waves can propagate directly, ie along the geometrically shortest path, from the transmitting unit to the receiving unit. This allows a "line of sight" to be generated in the channel impulse responses.
- the at least one transmitting unit and the at least one receiving unit are in particular arranged separately from one another on and/or in the vehicle, in particular arranged separately from one another in a stationary manner, such that the probability that the geometrically shortest path between the transmitting unit and the receiving unit for the transmitted by the transmitting unit Electromagnetic waves, ie the broadband transmission signal, is not blocked or is not blocked by vehicle occupants or objects such as transportable objects.
- the at least one transmitting unit and the at least one receiving unit can each be arranged on and/or in a vehicle roof, in particular in an interior of the vehicle on and/or in a vehicle roof of the vehicle.
- the at least one transmitter unit is arranged on and/or in an outer body, e.g. an underbody and/or a bumper and/or an exterior component and/or an interior component of the vehicle and/or that the at least one receiving unit is arranged on and/or in an outer body, for example an underbody and/or a bumper, and/or an exterior component and/or an interior component of the vehicle.
- the vehicle according to the fourth aspect of the invention thus has the same advantages as already related to the method according to the first aspect of the Invention or the radio module according to the second aspect of the invention or the radio system according to the third aspect of the invention have been described. Further measures improving the invention result from the following description of some exemplary embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the features and/or advantages resulting from the claims, the description or the drawings, including structural details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both on their own and in various combinations. It should be noted that the figures are only descriptive and are not intended to limit the invention in any way. The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings.
- FIG. 1 shows a method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle
- FIG. 2 shows a radio module
- FIG. 3 shows a radio system
- FIG. 4 shows a vehicle
- FIGS the quadrature phase values and a progression of the magnitude values in the delay time direction
- FIG. 7 a plurality of channel impulse responses
- FIG. 8 progression of a phase angle over the detection time direction
- FIG. 1 discloses a method for detecting a change in a transmission channel system of a vehicle 100 (see, for example, FIG. 4) with at least one transmission channel.
- the method includes sending 200 a broadband transmission signal by means of a transmission unit 20 via the transmission channel system, in particular the at least one transmission channel, of vehicle 100 .
- the method comprises receiving 300 at least one received signal based on the broadband transmission signal by means of a receiving unit 30 and, as a further step, determining 500 in-phase data and quadrature-phase data based on at least one channel impulse response of the at least one transmission channel on the received signal by means of a determination unit 50.
- Sending 200, receiving 300 and determining 500 are repeated several times in order to determine respective in-phase data and quadrature-phase data of at least one plurality of channel impulse responses of the at least one transmission channel in a detection time direction ttime 500
- the method includes determining 600 a respective actual phase angle ⁇ i,actual of the plurality of channel impulse responses at at least one characteristic point C1, C2 (see, for example, FIG. 7) of the plurality of channel impulse responses based on the determined In-Ph ase data and quadrature-phase data of the respective channel impulse response of the plurality of channel impulse responses using a phase angle unit 60.
- the method can, as a step 510, determine the at least one characteristic point C1, C2 of the plurality of channel impulse responses based on the determined in-phase data and Have quadrature-phase data of a channel impulse response or based on the respective determined in-phase data and quadrature-phase data of the plurality of channel impulse responses by means of a location determination unit.
- the method also includes, as a step, determining 650 a respective phase rotation angle ⁇ i, rotating the plurality of channel impulse responses from the respective actual phase angle ⁇ i, actual of the plurality of channel impulse responses and a fixed, definable target phase angle ⁇ setpoint of the plurality of channel impulse responses (see, for example, 8) by means of the phase angle unit 60.
- FIG Level (I, jQ) for example, a vector with an in-phase value I (real part), a quadrature phase value Q (imaginary part) and with a magnitude value Z.
- the vector also includes an actual phase angle ⁇ i,actual .
- the respective phase rotation angle ⁇ i,rotation of the plurality of channel impulse responses is very advantageously the negative difference or essentially the negative difference from the respective actual phase angle ⁇ i,actual of the plurality of channel impulse responses and the fixed, definable target phase angle ⁇ target, which in particular for all Channel impulse responses equal (is identical), eg.0 °, determined.
- the method includes as a step a respective rotation 700 of the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data at least in a limited observation range of a delay time direction tdelay of the plurality of channel impulse responses by the respective determined phase rotation angle ⁇ i, rotation by means of a rotary unit 70.
- the respective rotation 700 of the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data means in particular a respective rotation of the respective vectors of the plurality of channel impulse responses resulting from the determined in-phase data and quadrature-phase data (at least in the limited observation range of a delay time direction tdelay of the plurality of channel impulse responses) by the respective determined phase rotation angle ⁇ i, rotation.
- the plurality of channel impulse responses with the determined in-phase data and quadrature-phase data from FIG. 5 have been rotated “completely”, i.e. over the entire delay time direction tdelay, by the respective determined phase rotation angle ⁇ i,rotation by means of the rotation unit 70 700.
- phase stability between the channel impulse responses over the detection time direction ttime can advantageously be improved, in particular created.
- a high dynamic component of the plurality of channel impulse responses with the respective in-phase data and the quadrature-phase data caused by technical tolerances or inaccuracies (unwanted) can be kept low, preferably eliminated.
- the method also has a step of detecting 800 the change in the transmission channel system in a detection time direction ttime
Landscapes
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Abstract
Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges (100), wobei das Verfahren aufweist: a) Senden (200) eines Breitband-Sendesignals, b) Empfangen (300) eines Empfangssignals, c) Ermitteln (500) von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort des Übertragungskanalsystems basierend auf dem Empfangssignal, − mehrmaliges Wiederholen von a) bis c) zum Ermitteln (500) von jeweiligen In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, − Ermitteln (600) eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels (φi,Ist) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten an einer charakteristischen Stelle (C1, C2), − Ermitteln (650) eines jeweiligen Phasendrehwinkels (φi,Drehen) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten aus dem Ist-Phasenwinkels (φi,Ist) und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel (φSoll), − jeweiliges Drehen (700) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten in einem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) einer Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel (φi,Drehen) mittels einer Dreheinheit (70), − Erkennen (800) der Veränderung des Übertragungskanalsystems basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder der Quadrature-Phase Daten.
Description
Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges, Funkmodul, Funksystem sowie Fahrzeug mit Funksystem Patentansprüche 1. Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges (100) mit zumindest einem Übertragungskanal, wobei das Verfahren aufweist: a) Senden (200) eines Breitband-Sendesignals mittels einer Sendeeinheit (20) über das Übertragungskanalsystem, b) Empfangen (300) wenigstens eines auf dem Breitband- Sendesignal basierenden Empfangssignals mittels einer Empfangseinheit (30), c) Ermitteln (500) von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten wenigstens einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals basierend auf dem Empfangssignal mittels einer Ermittlungseinheit (50), − mehrmaliges Wiederholen von a) bis c) zum Ermitteln (500) von jeweiligen In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten wenigstens einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten des zumindest einen Übertragungskanals, − Ermitteln (600) eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels (ϕi,Ist) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten an zumindest einer charakteristischen Stelle (C1, C2) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels einer Phasenwinkeleinheit (60), − Ermitteln (650) eines jeweiligen Phasendrehwinkels (ϕi,Drehen) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten aus dem jeweiligen Ist- Phasenwinkel (ϕi,Ist) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und
einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel (ϕSoll) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels der Phasenwinkeleinheit (60), − jeweiliges Drehen (700) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) einer Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel (ϕi,Drehen) mittels einer Dreheinheit (70), − Erkennen (800) der Veränderung des Übertragungskanalsystems in einer Erkennungszeitrichtung (ttime) basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature- Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten mittels einer Erkennungseinheit (80). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Phasendrehwinkel (ϕi,Drehen) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten als die negative Differenz oder im Wesentlichen die negative Differenz aus dem jeweiligen Ist-Phasenwinkel (ϕi,Ist) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und dem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel (ϕSoll) ermittelt wird (650). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung (ttime) zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung eines Phasenwinkels (ϕ) der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der
Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird (810), wobei der Phasenwinkel (ϕ) basierend auf den In-Phase Daten und den Quadrature- Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten bestimmt wird. 4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung (ttime) zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der In-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird (820) und/oder dass die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung (ttime) zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird (830). 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Erkennen (800, 810, 820, 830) der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung (ttime) die Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten mit den In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in der Erkennungszeitrichtung (ttime) mittels einer Filtereinheit (79) zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gefiltert werden (790). 6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine charakteristische Stelle (C1, C2) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich (B1) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) um ein jeweiliges zeitlich erstes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegt. 7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine charakteristische Stelle (C1, C2) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich (B1) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) um ein jeweiliges lokales Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegt. 8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine charakteristische Stelle (C1, C2) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich (B1) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) um ein jeweiliges absolutes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegt. 9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Erkennen (800, 810, 820, 830) der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung (ttime) die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den jeweils ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in mehreren begrenzten Betrachtungsbereichen (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der
Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel (ϕi,Drehen) gedreht werden (750). 10. Funkmodul (10) für ein Funksystem (1) zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges (100) mit zumindest einem Übertragungskanal, wobei das Funkmodul (10) aufweist: − zumindest eine Empfangseinheit (30) zum Empfangen zumindest eines auf dem Breitband-Sendesignals basierenden Empfangssignals, − zumindest eine Ermittlungseinheit (50) zum Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals des Fahrzeuges (100) basierend auf dem Empfangssignal, − zumindest eine Phasenwinkeleinheit (60) zum Ermitteln eines Ist- Phasenwinkels (ϕi,Ist) der Kanalimpulsantwort an zumindest einer charakteristischen Stelle (C1, C2) einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten sowie zum Ermitteln eines Phasendrehwinkels (ϕi,Drehen) der Kanalimpulsantwort aus dem Ist- Phasenwinkels (ϕi,Ist) der Kanalimpulsantwort und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel (ϕSoll) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, − zumindest eine Dreheinheit (70) für ein Drehen (700) der Kanalimpulsantwort mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) einer Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den ermittelten Phasendrehwinkel (ϕi,Drehen),
− zumindest eine Erkennungseinheit (80) zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in einer Erkennungszeitrichtung (ttime) basierend auf einer Veränderung der In- Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich (A2, A3) der Verzögerungszeitrichtung (tdelay) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten in der Erkennungszeitrichtung (ttime). 11. Funksystem (1) zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges (100) mit zumindest einem Übertragungskanal, wobei das Funksystem (1) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen. 12. Funksystem (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem (1) aufweist: − zumindest ein Funkmodul (10) nach Anspruch 10, − zumindest eine Sendeeinheit (20) zum Senden eines Breitband- Sendesignals über ein Übertragungskanalsystem. 13. Fahrzeug (100) mit einem Funksystem (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei zumindest eine Sendeeinheit (20) des Funksystems (1) zum Senden eines Breitband-Sendesignals und zumindest eine Empfangseinheit (30) des Funksystems (1) zum Empfangen wenigstens eines auf dem Breitband-Sendesignal basierenden Empfangssignals derart an und/oder in dem Fahrzeug (100) voneinander getrennt angeordnet sind, insbesondere ortsfest voneinander getrennt angeordnet sind, dass die zumindest eine Sendeeinheit (20) und die zumindest eine Empfangseinheit (30) eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben.
Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges, Funkmodul, Funksystem sowie Fahrzeug mit Funksystem Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges, ein Funkmodul, ein Funksystem sowie ein Fahrzeug mit Funksystem. Ultrabreitband (Ultra-wideband; UWB) ist eine Funktechnik, bei welcher ein Sendesignal mit geringer Leistung über einen großen Frequenzbereich gesendet wird, sodass belegte Frequenzbänder im Wesentlichen nicht gestört werden. Das Sendesignal kann hierfür zumindest einen Frame mit Einzelimpulsen umfassen. Je nach genutztem Modulationsverfahren können Amplitude, Polarität und Position der Einzelimpulse verändert werden. In einem Fahrzeug, bspw. einem Automobil, kann eine Sendeeinheit zum Senden eines Sendesignals und eine Empfangseinheit zum Empfangen eines auf dem Sendesignal basierenden Empfangssignals angeordnet sein, wobei durch die Umgebung ein Übertragungskanal für das Übertragen des Sendesignals bestimmt ist. Durch eine Veränderung der Umgebung kann sich der Übertragungskanal verändern, wobei eine Veränderung des Übertragungskanals durch ein Erkennen einer Veränderung der Kanalimpulsantwort des Übertragungskanals über die Zeit erfolgen kann. Eine Veränderung des Übertragungskanals kann bspw. durch ein Einsteigen einer Person in das Fahrzeug hervorgerufen werden oder durch ein Verändern eines charakteristisches Signalmusters wie einer Atembewegung eines Insassen des Fahrzeuges. Jedoch stellt das Erkennen einer („wirklichen“) Veränderung des Übertragungskanals, bspw. hervorgerufen durch eine körperliche Veränderung in dem Fahrzeug, eine Herausforderung dar, da technische Komponenten wie z. B. die Sendeeinheit und/oder ein Funkmodul mit einer Empfangseinheit technische Toleranzen bzw. Ungenauigkeiten aufweisen können. Diese technischen Toleranzen
bzw. Ungenauigkeiten können dazu führen, dass nachteiligerweise eine Erkennungseinheit zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems keine „wirkliche“ Veränderung des Übertragungskanals erkennt, sondern eine durch technische Toleranzen bzw. Ungenauigkeiten hervorgerufene „scheinbare“ Veränderung des Übertragungskanals, oder dass sich eine „wirkliche“ Veränderung des Übertragungskanals nicht erkennen lässt. Mittels eines I&Q-Verfahrens (in-phase & quadrature-phase Verfahrens) kann bei einer Demodulation eines Empfangssignals eine Phaseninformation des Empfangssignals gewonnen werden. Das Empfangssignal kann hierbei einerseits mit der originalen Phasenlage demoduliert (in phase) werden und weiter kann das Empfangssignal mit einer um 90° phasenverschobenen Referenzfrequenz demoduliert (quadrature phase) werden. Damit kann das Nutzsignal als In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten verfügbar sein. Ferner kann die Sendeeinheit für das Senden eines Sendesignals einen Sender- Quarzoszillator zum Erzeugen eines periodischen Sender-Taktsignals (Sender-Clock) und die Empfangseinheit kann für ein Wiederherstellen eines auf dem Sendesignal basierenden Empfangssignals einen Empfänger-Quarzoszillator zum Erzeugen eines periodischen Empfänger-Taktsignals (Empfänger-Clock) aufweisen. Die Frequenzen des Sender-Taktsignals und die des Empfänger-Taktsignals weichen im Allgemeinen voneinander ab. Bei der Nutzung eines kohärenten Empfängers können die In-Phase Daten und die Quadrature-Phase Daten für einen (einzelnen) Frame eines Empfangssignals phasenstabil sein. Für die Phasenstabilität der In-Phase Daten und die Quadrature- Phase Daten eines einzelnen Frames wird bspw. eine Frequenzabweichung zwischen der Sender-Clock und der Empfänger-Clock sensiert und darauf basierend erfolgt eine Kompensierung der Frequenzabweichung für die In-Phase Daten und die Quadrature- Phase Daten des einzelnen Frames. Das Sensieren der Frequenzabweichung für einen (einzelnen) Frame erfolgt vorteilhafterweise zu Beginn eines Frames, wobei die
Parameter, insbesondere die Frequenzabweichung bzw. der Frequenzversatz, für den zeitlichen Verlauf des (einzelnen) Frames als konstant gesetzt werden kann. Somit können In-Phase Daten und die Quadrature-Phase Daten eines einzelnen Frames phasenstabil sein. Bei einem mehrmaligen Senden eines jeweiligen Sendesignals mit einem (einzelnen) Frame, um eine Veränderung eines Übertragungskanals erkennen zu können, und einem jeweiligen, auf dem Sendesignal basierenden Empfangssignal erfolgt für einen jeweiligen (einzelnen) Frame eine Sensierung der Frequenzabweichung zwischen der Sender-Clock und der Empfänger-Clock und darauf basierend eine jeweilige Kompensierung der Frequenzabweichung für den jeweiligen Frame. Zwar können somit die In-Phase Daten und die Quadrature-Phase Daten für jeden einzelnen Frame phasenstabil sein, jedoch ist nachteiligerweise eine Phasenstabilität zwischen den jeweiligen In-Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten der mehreren Frames nicht gegeben, da eine jeweilige Referenzjustierung für die mehreren Frames unterschiedlich ist. Ein dadurch (ungewollt) auftretender hoher Dynamikanteil der jeweiligen In-Phase Anteile und der Quadrature-Phase Anteile der mehreren Sendesignale mit einem jeweiligen Frame kann somit ein Erkennen einer Veränderung, insbesondere einer „wirklichen“ Veränderung, eines Übertragungskanals erschweren, insbesondere unmöglich machen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Ins es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein besonders einfaches un
d/oder genaues und/oder zuverlässiges Erkennen einer („wirklichen“) Veränderung eines Übertragungskanalsystems bzw. zumindest eines Übertragungskanals eines Übertragungskanalsystems darzulegen. Ferner ist es insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders einfaches und/oder kostengünstiges und/oder kompaktes Funkmodul bzw. Funksystem für ein Erkennen einer („wirklichen“) Veränderung eines Übertragungskanalsystems darzulegen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Funkmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 10, einem Funksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Funkmodul und/oder dem erfindungsgemäßen Funksystem und/oder dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Gemäß einem ersten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges mit zumindest einem Übertragungskanal. Das Verfahren weist als einen Schritt ein Senden eines Breitband-Sendesignals, insbesondere eines Ultrabreitband- Sendesignals, mittels einer Sendeeinheit über das Übertragungskanalsystem sowie als einen weiteren Schritt ein Empfangen wenigstens eines auf dem Breitband- Sendesignal, insbesondere Ultrabreitband-Sendesignal, basierenden Empfangssignals mittels einer Empfangseinheit auf. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten, wobei insbesondere die In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten phasenstabil sind, einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals basierend auf dem Empfangssignal mittels einer Ermittlungseinheit. Diese eben genannten Schritte werden mehrmalig, insbesondere vielmalig, wiederholt, um jeweilige In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten, insbesondere phasenstabile In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten, wenigstens einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten des zumindest einen Übertragungskanals zu ermitteln. Ferner weist das Verfahren als einen Schritt ein Ermitteln eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten an zumindest einer charakteristischen Stelle, insbesondere an einer einzigen charakteristischen Stelle, der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten
basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten, insbesondere basierend auf den ermittelten, phasenstabilen In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten, der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels einer Phasenwinkeleinheit auf. Weiter umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Ermitteln eines jeweiligen Phasendrehwinkels der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten aus dem jeweiligen (ermittelten) Ist- Phasenwinkels der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels der Phasenwinkeleinheit. Außerdem umfasst das Verfahren als einen Schritt ein jeweiliges Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um einen den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel mittels einer Dreheinheit. Weiter umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems, insbesondere des zumindest einen Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems, in einer Erkennungszeitrichtung basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten in der Erkennungszeitrichtung mittels einer Erkennungseinheit. Die zuvor und die im Nachfolgenden beschrieben Verfahrensschritte können, sofern technisch sinnvoll, einzeln, zusammen, einfach, mehrfach, zeitlich parallel und/oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen. Die Veränderung des Übertragungskanalsystems ist insbesondere als eine Veränderung des Übertragungskanalsystems über die Erkennungszeitrichtung zu
verstehen. Die Erkennungszeitrichtung ist insbesondere als eine Zeitrichtung zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems bzw. eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems zu verstehen, wobei insbesondere in der Erkennungszeitrichtung mehrere Kanalimpulsantworten bzw. jeweilige In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten wenigstens einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten des zumindest einen Übertragungskanals ermittelt werden. Eine Veränderung des Übertragungskanalsystems ist insbesondere ein Erkennen einer Veränderung zumindest eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems. Das Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems kann auch als ein Erkennen der Veränderung des zumindest einen Übertragungskanals verstanden werden. Weist das Übertragungskanalsystem mehrere Übertragungskanäle auf, so ist auch denkbar, dass eine Veränderung des Übertragungskanalsystems insbesondere vorliegt, wenn für mehrere Übertragungskanäle, vorzugsweise für alle Übertragungskanäle, eine Veränderung des jeweiligen Übertragungskanals erkannt wurde. Somit kann ein Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems besonders zuverlässig sein. Insbesondere wird der zumindest eine Übertragungskanal bzw. die mehreren Übertragungskanäle durch das Fahrzeug sowie weitere Objekte, wie Gegenstände oder Personen, in und/oder um und/oder am Fahrzeug gebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems, insbesondere zumindest eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems, in und/oder am Fahrzeug sein. Das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems des Fahrzeuges ist insbesondere für ein Überwachen des Fahrzeuges. Mit anderen Worten, kann das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems des Fahrzeuges für ein Überwachen des Fahrzeuges verwendet werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems des Fahrzeuges mit dem zumindest einen Übertragungskanal für ein Überwachen des Fahrzeuges kann
als einen zusätzlichen (Aktivierungs-)Schritt ein Verschließen, insbesondere Verriegeln, des Fahrzeuges aufweisen. Das Überwachen des Fahrzeuges ist vorzugsweise eine Innenraum- und/oder Außenraumüberwachung des Fahrzeugs. Bspw. kann durch die Überwachung, insbesondere Innenraumüberwachung, ein Diebstahlschutz gewährleistet werden. Ferner kann das Überwachen des Fahrzeuges auch zum Erkennen einer Belegung zumindest eines Sitzplatzes oder mehrerer Sitzplätze des Fahrzeuges sein bzw. verwendet werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems des Fahrzeuges mit dem zumindest einen Übertragungskanal zum Erkennen einer Belegung zumindest eines Sitzplatzes kann als einen zusätzlichen (Aktivierungs- )Schritt bspw. ein Entriegeln des Fahrzeuges und/oder ein Starten einer Antriebsmaschine zum Fortbewegen des Fahrzeuges aufweisen. Ferner kann das Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges insbesondere zum Identifizieren eines charakteristischen Signalmusters und/oder zum Erkennen einer Veränderung eines charakteristischen Signalmusters sein bzw. verwendet werden. Bspw. kann eine charakteristische Atembewegung eines Lebewesens, insbesondere eines Kindes, ein charakteristisches Signalmuster erzeugen, sodass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Lebewesen oder mehrere Lebewesen, insbesondere ein Kind oder mehrere Kinder (Child Presence Detection), in dem Fahrzeug besonders vorteilhaft erkannt werden können, vorzugsweise anhand einer Veränderung eines Phasenwinkels der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten. Es ist weiter denkbar, dass das Übertragungskanalsystem mehrere Übertragungskanäle aufweist. Somit kann ein Bereich eines Fahrzeugs, der für eine Sendeeinheit – Empfangseinheit Kombination „verdeckt“ ist, mittels einer anderen Sendeeinheit – Empfangseinheit Kombination „sichtbar“ gemacht werden. Bspw. kann ein Fahrzeug mehrere Sendeeinheiten und eine Empfangseinheit aufweisen oder das Fahrzeug umfasst eine Sendeeinheit und mehrere Empfangseinheiten zum Ausbilden mehrerer Übertragungskanäle. Insbesondere kann das Fahrzeug auch mehrere
Sendeeinheiten und mehrere Empfangseinheiten aufweisen, um mehrere Übertragungskanäle auszubilden. Somit kann das Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems besonders zuverlässig sein. Das Breitband-Sendesignal bzw. die mehreren Breitband-Sendesignale können jeweils zumindest einen Frame, insbesondere nur einen (einzigen) Frame, umfassen. Insbesondere weist ein Frame mehrere Einzelimpulse auf. Ferner kann die Sendeeinheit für das Senden des Breitband-Sendesignals einen (eigenen) Sender-Taktsignal-Erzeuger, bspw. einen Sender-Quarzoszillator, zum Erzeugen eines periodischen Sender-Taktsignals und die Empfangseinheit kann für ein Wiederherstellen des auf dem Breitband-Sendesignal basierenden Empfangssignals einen (eigenen) Empfänger-Taktsignal-Erzeuger, bspw. einen Empfänger-Quarzoszillator, zum Erzeugen eines periodischen Empfänger-Taktsignals aufweisen. Der Sender-Taktsignal-Erzeuger kann bspw. eine Frequenz zwischen 4 und 8 GHz, insbesondere 8 GHz, aufweisen. Auch der Empfänger-Taktsignal- Erzeuger kann bspw. eine Frequenz zwischen 4 und 8 GHz, insbesondere 8 GHz, aufweisen. Vorzugsweise weisen der Sender-Taktsignal-Erzeuger und der Empfänger-Taktsignal-Erzeuger die gleiche Frequenz oder im Wesentlichen die gleiche Frequenz auf. Mit dem Ausdruck „basierend“ in „Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature- Phase Daten wenigstens einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals des Fahrzeuges basierend auf dem Empfangssignal mittels einer Ermittlungseinheit“ soll insbesondere ausgedrückt werden, dass das von der Empfangseinheit empfangene Empfangssignal für das Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort in zumindest einem weiteren Schritt oder mehreren Schritten weiterverarbeitet, wie z. B. demoduliert und/oder gefiltert und/oder von einem analogen Signal in ein digitales Signal umgewandelt und/oder mit einem weiteren Signal korreliert werden kann.
Insbesondere wird das Empfangssignal für das Ermitteln der In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort einerseits mit der originalen Phasenlage demoduliert (in phase) und zusätzlich gefiltert, vorzugsweise mittels eines Tief- oder Bandpasses, und weiter kann das auf dem (jeweiligen) Breitband- Sendesignal basierende Empfangssignal mit einer um 90° phasenverschobenen Referenzfrequenz demoduliert (quadrature phase) und zusätzlich gefiltert werden, insbesondere mittels eines Tief- oder Bandpasses. Ferner kann für das Ermitteln der In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort eines Übertragungskanals (basierend auf dem Empfangssignal) das Empfangssignals mit dem (ursprünglichen) Breitband- Sendesignal korreliert, insbesondere kreuzkorreliert, werden mittels einer Korreliereinheit, wobei insbesondere dies nach dem Demodulieren des Empfangssignals und/oder nach dem Filtern des Empfangssignals und/oder nach dem Umwandeln des Empfangssignals in ein digitales Signal erfolgt. Bspw. kann das Breitband-Sendesignal für das Korrelieren, insbesondere das Kreuzkorrelieren, zum Ermitteln der In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort in einem Speicher eines erfindungsgemäßen Funkmoduls bzw. eines erfindungsgemäßen Funksystems hinterlegt sein. Vorteilhafterweise kann somit das Ermitteln der der In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort des Übertragungskanals basierend auf dem Empfangssignal besonders einfach erfolgen. Vorteilhafterweise kann eine durch das Kreuzkorrelieren des Empfangssignals mit dem Breitband-Sendesignal gewonnene Kreuzkorrelationsfunktion die Kanalimpulsantwort des Übertragungskanals darstellen. Ferner sind die In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort insbesondere eine Funktion der Verzögerungszeitrichtung. Anhand der In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort kann eine mögliche Mehrwegeausbreitung des Breitband-Sendesignals erkannt werden, wobei das Erkennen einer möglichen Mehrwegausbreitung insbesondere auch von einer Verzögerungsmesszeit abhängt, d. h. insbesondere wie lange das Empfangssignal gemessen wird. Weiter kann jede der Kanalimpulsantworten der
Mehrzahl an Kanalimpulsantworten jeweils durch eine Menge an Wertepaaren von In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten wiedergegeben werden. Ferner sind die ermittelten In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort insbesondere phasenstabile In-Phase Daten und von Quadrature- Phase Daten der Kanalimpulsantwort. Für das Ermitteln phasenstabiler In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals basierend auf dem Empfangssignal wird insbesondere eine Frequenzabweichung zwischen dem Sender-Taktsignal-Erzeuger und dem Empfänger-Taktsignal-Erzeuger mittels einer Sensoreinheit des Funksystems sensiert. Mittels einer Phasenkompensiereinheit des Funksystems kann basierend auf der sensierten Frequenzabweichung eine Phaseninstabilität der In-Phase Daten und die Quadrature-Phase Daten kompensiert oder im Wesentlichen kompensiert werden. Vorteilhafterweise können die phasenstabilen In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort mittels einer Akkumulatoreinheit des Funksystem akkumuliert werden. Durch das Akkumulieren kann eine Signalstärke besonders vorteilhaft sein, sodass auch der jeweilige Informationsgehalt der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten besonders vorteilhaft sein kann. Insbesondere kann ein auf In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten basierender Phasenwinkel, wie bspw. ein Ist-Phasenwinkel, einer Kanalimpulsantwort folgendermaßen ermittelt werden: Insbesondere wird der auf In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten basierende Phasenwinkel für einen bestimmbaren Zeitpunkt in einer Verzögerungszeitrichtung der Kanalimpulsantwort ermittelt. Mit dem Ausdruck „Verzögerungszeitrichtung“ ist insbesondere eine Zeitrichtung für das Empfangen eines (einzelnen) auf dem Breitband-Sendesignal basierenden Empfangssignals zu verstehen, wobei insbesondere auch Mehrwegausbreitungen bzw. Reflexionen berücksichtigt werden. Insbesondere ist die Zeitdauer, wie lange ein auf dem Breitband-Sendesignal
basierendes Empfangssignal, insbesondere von der Empfangseinheit, empfangen bzw. gemessen wird, bestimmbar bzw. festlegbar. Insbesondere kann die Phasenwinkeleinheit eine Recheneinheit zum Ermitteln eines jeweiligen Ist- Phasenwinkels aufweisen. Insbesondere kann mit einem Wertepaar der In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten (einer Kanalimpulsantwort) ein (drehbarer) Zeiger in einer komplexen Ebene dargestellt werden, wobei der Zeiger einen Phasenwinkel aufweist. Insbesondere kann durch das jeweilige Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ein Dynamikanteil zwischen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, vorzugsweise ein Dynamikanteil zwischen der Mehrzahl an ermittelten In-Phase Daten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und/oder ein Dynamikanteil zwischen der Mehrzahl an ermittelten Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, besonders geringgehalten, insbesondere reduziert, werden. Insbesondere ist das jeweilige Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten, vorzugsweise zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ein derartiges (jeweiliges) Drehen, dass die jeweiligen Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den gleichen (jeweiligen) ermittelten Phasendrehwinkel gedreht werden.
Mit anderen Worten kann insbesondere jede der Kanalimpulsantworten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten jeweils durch eine Menge an Wertepaaren von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten wiedergegeben werden, wobei zumindest die Wertepaare der Menge an Wertepaaren von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der jeweiligen Kanalimpulsantwort, vorzugsweise in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, um den gleichen (jeweiligen) Phasendrehwinkel gedreht werden. Ein (einzelnes) Wertepaar von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten umfasst insbesondere einen In-Phase Wert, einen Quadrature-Phase Wert, sowie einen Verzögerungszeitpunkt (in Verzögerungszeitrichtung). Beispielsweise kann der Ist-Phasenwinkel eines Wertepaares von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort an der charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten 40° und der fixe, definierbare Soll- Phasenwinkel an der charakteristischen Stelle 0° (für alle Kanalimpulsantworten) betragen. Ganz vorzugsweise werden die Wertepaare von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort, welche sich in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten befinden, unabhängig von deren jeweiligen Ist-Phasenwinkel, jeweils um -40° (minus 40°) gedreht. Mit anderen Worten wird in diesem Beispiel die Kanalimpulsantwort mit den ermittelten In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in dem begrenzten Betrachtungsbereich um einen Phasendrehwinkel um -40° (minus 40°) gedreht. Bei einer weiteren, anderen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten kann der Ist- Phasenwinkel eines Wertepaares von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten an (derselben) charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten 74° betragen (und der fixe, definierbare Soll-Phasenwinkel an der charakteristischen Stelle 0° (für alle Kanalimpulsantworten) betragen). Ganz vorzugsweise werden die Wertepaare von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der weiteren, anderen Kanalimpulsantwort, welche sich in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten befinden, unabhängig von deren jeweiligen Ist- Phasenwinkel, daher jeweils um -74° (minus 74°) gedreht. Ein (ungewollt) auftretender
hoher Dynamikanteil der jeweiligen In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der beiden Kanalimpulsantworten kann somit besonders geringgehalten werden und ein Erkennen einer „wirklichen“ Veränderung eines Übertragungskanals ermöglicht werden. Insbesondere kann die Dreheinheit eine Recheneinheit zum jeweiligen Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten um einen jeweiligen Phasendrehwinkel aufweisen. Mit anderen Worten kann die Dreheinheit eine Recheneinheit zum Berechnen der gedrehten Kanalimpulsantworten mit den gedrehten In-Phase Daten und Quadrature- Phase Daten aufweisen. Insbesondere ist der fixe, definierbare Soll-Phasenwinkel an der charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gleich. Bspw. kann für alle Kanalimpulsantworten der fixe, definierbare Soll-Phasenwinkel an der charakteristischen Stelle 0° betragen. Der zumindest eine begrenzte Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung ist insbesondere ein begrenzter Zeitbereich der Verzögerungszeitrichtung, in welchem die Veränderung des Übertragungskanalsystems bzw. eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems erkannt werden soll. Insbesondere kann der begrenzte Betrachtungsbereich als ein Teil der Verzögerungsmesszeit verstanden werden. Ferner kann der begrenzte Bereich, insbesondere der begrenzte Betrachtungsbereich, als ein abgeschlossener Zeitbereich in der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten verstanden werden. Vorteilhafterweise ist somit nur ein Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel notwendig, sodass dies besonders schnell und mit besonders geringem Aufwand erfolgen kann.
Ferner kann der zumindest eine begrenzte Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten abhängig vom Anwendungsfall (use-case) und/oder der Anordnung der Sendeeinheit und der Empfangseinheit sein. Es ist denkbar, dass für bestimmte Anwendungsfälle mehrere begrenzte Betrachtungsbereiche von Interesse sind für das Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems. Insbesondere kann das jeweilige Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten nur in dem (einen) begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel erfolgen. Jedoch ist auch denkbar, dass das jeweilige Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel mittels der Dreheinheit derart erfolgt, dass jeweils die komplette Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den jeweiligen ermittelten In-Phase Daten und Quadrature- Phase Daten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel gedreht wird. Ferner kann insbesondere basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort oder basierend auf den jeweiligen ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten die zumindest eine charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels einer Stellenermittlungseinheit ermittelt werden. Weiter ist denkbar, dass die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten über die Erkennungszeitrichtung veränderbar ist. Mit anderen Worten kann die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten über die Erkennungszeitrichtung zumindest einmal neu ermittelt werden, insbesondere mehrmals neu ermittelt werden, bspw. mit einer Recheneinheit. Somit können Veränderungen, insbesondere andauernde Veränderungen, des Übertragungskanalsystems bzw. eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems berücksichtigt werden.
Insbesondere ist die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten der Verzögerungszeitrichtung, an welcher die In-Phase Daten und/oder die Quadrature-Phase Daten und/oder eine aus den In-Phase Daten und/oder die Quadrature-Phase Daten gewonnener Betragswert der jeweiligen Kanalimpulsantworten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen. Ein Betragswert für ein In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten Wertepaar berechnet sich insbesondere folgendermaßen: . Bspw. kann die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten den „Line of Sight“ eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems repräsentieren. Ferner kann ein informationsreicher den „Line of Sight“ repräsentierender Bereich des Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems einen charakteristischen Betrachtungsbereich darstellen. Insbesondere definiert die charakteristische Stelle einen Verzögerungszeitpunkt der Verzögerungszeitrichtung für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, insbesondere einen jeweiligen Verzögerungszeitpunkt der Verzögerungszeitrichtung für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung. Insbesondere kann ferner die charakteristische Stelle nicht in dem zumindest einen begrenzten Betrachtungsbereich, in welchem die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung erkannt werden soll, liegen. Durch das jeweiliges Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel kann vorteilhafterweise eine Phasenstabilität auch zwischen den Kanalimpulsantworten (mit den jeweiligen „gedrehten“ In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten) zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich verbessert werden, insbesondere geschaffen werden. Somit kann ein durch technische Toleranzen bzw. Ungenauigkeiten
hervorgerufener (ungewollt) auftretender hoher Dynamikanteil der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den jeweiligen In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten besonders vorteilhaft geringgehalten werden, vorzugsweise eliminiert werden. Bspw. können ein Quarzoszillator als Sender-Taktsignal-Erzeuger und ein weiterer Quarzoszillator als Empfänger-Taktsignal-Erzeuger jeweils gewissen Toleranzen unterliegen und aufgrund einer Frequenzabweichung einen Dynamikanteil hervorrufen. Der Sender-Taktsignal-Erzeuger kann bspw. eine Toleranz von 1 bis 100 ppm, vorzugsweise von 1 bis 30 ppm, ganz vorzugsweise von 5 bis 10 ppm aufweisen. Auch der Empfänger-Taktsignal-Erzeuger kann bspw. eine Toleranz von 1 bis 100 ppm, vorzugsweise von 1 bis 30 ppm, ganz vorzugsweise von 5 bis 10 ppm aufweisen. Durch das erfindungsgemäße jeweilige Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten um einen jeweiligen Phasendrehwinkel können der Sender-Taktsignal-Erzeuger und der Empfänger-Taktsignal-Erzeuger künstlich extrem fein justiert werden. Somit kann ein künstliches kohärentes Funksystem bereitgestellt werden. Folglich kann ein Erkennen einer Veränderung, insbesondere einer „wirklichen“ Veränderung, eines Übertragungskanalsystems bzw. zumindest eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems besonders einfach, genau sowie zuverlässig erfolgen. Bei dem Ausdruck „Veränderung des Übertragungskanalsystems“, „Veränderung des Übertragungskanals“, „Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems“, „Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanals“ oder dergleichen kann im Regelfall davon ausgegangen werden, dass eine „wirkliche“ Veränderung gemeint ist bzw. der Ausdruck sich auf eine „wirkliche“ Veränderung bezieht. Sofern hilfreich für das Verständnis oder zu Betonungszwecken wird teilweise das Wort „wirklich“ oder „scheinbar“ ergänzt. Es kann ferner von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der jeweilige Phasendrehwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten als die negative Differenz oder im Wesentlichen die negative Differenz aus dem jeweiligen Ist- Phasenwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und dem fixen, definierbaren
Soll-Phasenwinkel ermittelt wird. Insbesondere ist der jeweilige Phasendrehwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten die negative Differenz oder im Wesentlichen die negative Differenz aus dem jeweiligen Ist-Phasenwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und dem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel. Dadurch kann der Dynamikanteil zwischen den Kanalimpulsantworten, insbesondere der Dynamikanteil der In-Phase Daten und/oder der Dynamikanteil der Quadrature-Phase Daten, zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich besonders geringgehalten werden. Somit kann das Erkennen einer („wirklichen“) Veränderung eines Übertragungskanalsystems bzw. zumindest eines Übertragungskanals eines Übertragungskanalsystems besonders genau und zuverlässig sein. Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung eines Phasenwinkels der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt werden, wobei der Phasenwinkel basierend auf den In-Phase Daten und den Quadrature- Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten bestimmt, insbesondere berechnet, wird. Somit können auch sehr geringfügige Änderungen, bspw. eine durch die Atembewegung eines Kindes hervorgerufene Änderung, eines Übertragungskanalsystems bzw. zumindest eines Übertragungskanals eines Übertragungskanalsystems in dem begrenzten Betrachtungsbereich besonders genau erkannt werden. Die Erkennung der Veränderung des Phasenwinkels erfolgt insbesondere in der Erkennungszeitrichtung. Bspw. beträgt bei einer Mittenfrequenz des Breitband-Sendesignals von 8 GHz, wobei vorteilhafterweise ein Empfänger- Taktsignal-Erzeuger auf 8 GHz gesetzt wird, eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle 3,75 cm und eine Änderung eines Laufwegs der elektromagnetischen Welle um z.B. λ/8, d. h. ca.0,5 cm, hat eine Änderung der Phase von 360°/8 = 45° zur Folge. Vorteilhafterweise kann dies in den In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort bzw. in dem basierend auf den In- Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten ermittelten Phasenwinkel einen
deutlich erkennbaren Unterschied ausmachen. Insbesondere kann für jeweilige Wertepaare von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in dem zumindest einen begrenzten Betrachtungsbereich der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ein jeweiliger Phasenwinkel ermittelt werden, um die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung durch das Ermitteln der Veränderung des Phasenwinkels zu erkennen. Weiter kann vorzugsweise hierfür zumindest ein Verzögerungszeitpunkt der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten betrachtet werden, um eine Veränderung des Phasenwinkels in der Erkennungszeitrichtung zu erkennen. Es ist auch denkbar, dass mehrere Verzögerungszeitpunkte der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten betrachtet werden, um eine Veränderung des Phasenwinkels in der Erkennungszeitrichtung zu erkennen. Somit können bspw. mehrere Veränderungen des Übertragungskanals erkannt werden. Mit besonderem Vorteil kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der In-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt werden und/oder dass die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird. Somit kann das Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems besonders schnell erfolgen, da ein Ermitteln, insbesondere Berechnen, einer Veränderung eines Phasenwinkels zum Ermitteln einer Veränderung des Übertragungskanalsystems entfallen kann. Weiter kann vorzugsweise hierfür zumindest ein Verzögerungszeitpunkt der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten betrachtet werden, um eine Veränderung der Amplitude der In-Phase Daten und/oder um eine
Veränderung der Amplitude der Quadrature-Phase Daten in der Erkennungszeitrichtung zu erkennen. Es ist auch denkbar, dass mehrere Verzögerungszeitpunkte der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten betrachtet werden, um eine Veränderung der Amplitude der In- Phase Daten und/oder um eine Veränderung der Amplitude der Quadrature-Phase Daten in der Erkennungszeitrichtung zu erkennen. Somit können mehrere Veränderungen des Übertragungskanals erkannt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren für das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung die Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten mit den In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in der Erkennungszeitrichtung mittels einer Filtereinheit zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gefiltert werden. Somit kann eine Änderung des zumindest einen Übertragungskanals besonders einfach erkannt werden. Insbesondere kann die Filtereinheit einen Hochpassfilter aufweisen, sodass vorteilhafterweise ein Gleichanteil der gedrehten Kanalimpulsantworten für das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung herausgefiltert werden. Beim Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung durch ein Ermitteln einer Veränderung eines Phasenwinkels der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten kann mit dem Hochpassfilter ein Gleichanteil der basierend auf den In-Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten bestimmten Phasenwinkel, insbesondere in Erkennungszeitrichtung, herausgefiltert werden. Ferner kann beim Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der In-Phase Daten und/oder einer Amplitude der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten mit dem Hochpassfilter ein Gleichanteil der Amplitude der In-Phase Daten und/oder der Amplitude der Quadrature-Phase Daten, insbesondere in Erkennungszeitrichtung,
herausgefiltert werden. Vorzugsweise erfolgt das Filtern in der Erkennungszeitrichtung nur in dem begrenzten Betrachtungsbereich oder nur in mehreren begrenzten Betrachtungsbereichen. Somit kann das Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanals besonders schnell erfolgen. Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die zumindest eine charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung um ein jeweiliges zeitlich erstes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegt. Ein (ungewollt) auftretender hoher Dynamikanteil der jeweiligen In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der beiden Kanalimpulsantworten kann somit besonders geringgehalten werden und ein Erkennen einer „wirklichen“ Veränderung eines Übertragungskanals besonders vorteilhaft sein. Insbesondere definiert die charakteristische Stelle einen Verzögerungszeitpunkt der Verzögerungszeitrichtung für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, wobei dieser Zeitpunkt für das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung maßgebend ist. Das zeitlich erste Amplitudenmaximum repräsentiert insbesondere den „Line of Sight“ eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems. Der „Line of Sight“ repräsentiert insbesondere die geometrisch kürzeste Sichtverbindung zwischen eines von einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit ausgebildeten Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems. Der „Line of Sight“ kann auch als der „erste Pfad“ bzw. „kürzeste Pfad“ verstanden werden. Vorteilhafterweise kann eine Kanalimpulsantwort für den „Line of Sight“ bzw. in einem begrenzten Betrachtungsbereich in Verzögerungszeitrichtung um den „Line of Sight“ einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen. Dieser begrenzte Betrachtungsbereich in Verzögerungszeitrichtung um den bzw. um und mit dem „Line of Sight“ kann einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen und kann als der charakteristische Betrachtungsbereich verstanden werden. Ein Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung kann in dem charakteristischen Betrachtungsbereich der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten
besonders zuverlässig erfolgen. Vorzugsweise ist die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten bzw. der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten jeweils das zeitlich erstes Amplitudenmaximum, insbesondere jeweils der „Line of Sight“, der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Somit kann die charakteristische Stelle besonders einfach ermittelt, insbesondere berechnet, werden. Es ist ferner denkbar, dass für ein Bestimmen der zumindest einen charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten insbesondere zumindest ein zeitlich erstes Amplitudenmaximum nur einer Kanalimpulsantwort, vorzugsweise der ersten „empfangenen“ Kanalimpulsantwort, der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ermittelt wird. Somit kann das jeweilige Bestimmen, insbesondere Berechnen, eines zeitlich ersten Amplitudenmaximum für die weiteren Kanalimpulsantworten entfallen. Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die zumindest eine charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung um ein jeweiliges lokales Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegen. Somit kann das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems bspw. auch dann erfolgreich sein, wenn die geometrisch kürzeste Sichtverbindung zwischen einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit blockiert oder blockierbar ist und damit die Kanalimpulsantworten gegebenenfalls keinen „Line of Sight“ für das Bereitstellen einer charakteristischen Stelle aufweisen bzw. repräsentieren. Insbesondere ist denkbar, dass das jeweiliges lokales Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten nicht das jeweilige absolute Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ist. Das jeweilige lokale Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten kann einen Reflexionspfad im Übertragungskanal aus der Sendeeinheit zur Empfangseinheit repräsentieren. Vorteilhafterweise kann eine Kanalimpulsantwort für den Reflexionspfad bzw. in einem begrenzten Betrachtungsbereich in Verzögerungszeitrichtung um den Reflexionspfad einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen. Dieser begrenzte Betrachtungsbereich in Verzögerungszeitrichtung um den bzw. mit dem
Reflexionspfad kann einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen und kann als der charakteristische Betrachtungsbereich verstanden werden. Ein Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung kann in diesem charakteristischem Betrachtungsbereich der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten besonders zuverlässig erfolgen. Ganz vorzugsweise ist die charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten bzw. der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten jeweils das lokale Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Somit kann die charakteristische Stelle besonders einfach ermittelt, insbesondere berechnet, werden. Es ist ferner denkbar, dass für ein Bestimmen der zumindest einen charakteristischen Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten insbesondere zumindest ein relatives Amplitudenmaximum nur einer Kanalimpulsantwort, vorzugsweise der ersten „empfangenen“ Kanalimpulsantwort, der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ermittelt wird. Somit kann das jeweilige Bestimmen, insbesondere Berechnen, eines jeweiligen relativen Amplitudenmaximum für die weiteren Kanalimpulsantworten entfallen. Mit besonderem Vorteil kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die zumindest eine charakteristische Stelle der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten eine Stelle in einem charakteristischen Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung um ein jeweiliges absolutes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten liegen. Ein (ungewollt) auftretender hoher Dynamikanteil der jeweiligen In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten der beiden Kanalimpulsantworten kann somit besonders geringgehalten werden und ein Erkennen einer „wirklichen“ Veränderung eines Übertragungskanals besonders vorteilhaft sein. Vorteilhafterweise kann das jeweilige absolute Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten einen besonders hohen Informationsgehalt aufweisen und kann sich als charakteristische Stelle besonders vorteilhaft eignen. Das absolute Amplitudenmaximum kann insbesondere den „Line of Sight“ eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems oder einen Reflexionspfad eines Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems repräsentieren. Ein Erkennen der Veränderung des
Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung kann somit besonders zuverlässig erfolgen. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren für das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den jeweils ermittelten In-Phase Daten und Quadrature- Phase Daten in mehreren begrenzten Betrachtungsbereichen der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel gedreht werden. Somit können bspw. mehrere Veränderungen des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung oder eine Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung besonders zuverlässig erkannt werden. Die mehreren begrenzten Betrachtungsbereichen der Verzögerungszeitrichtung sind insbesondere zumindest zwei begrenzte Betrachtungsbereiche der Verzögerungszeitrichtung. Durch das Betrachten begrenzter Betrachtungsbereiche können irrelevante Bereiche der Kanalimpulsantworten in der Verzögerungszeitrichtung „ausgeblendet“ werden. Als begrenzter Bereich, insbesondere als begrenzter Betrachtungsbereich, kann insbesondere ein abgeschlossener Zeitbereich in der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten verstanden werden. Gemäß einem zweiten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung Funkmodul für ein Funksystem zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges mit zumindest einem Übertragungskanal. Das Funkmodul weist zumindest eine Empfangseinheit zum Empfangen zumindest eines auf dem Breitband-Sendesignals basierenden Empfangssignals, sowie zumindest eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten zumindest einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals des Fahrzeuges basierend auf dem Empfangssignal auf. Weiter umfasst das Funkmodul zumindest eine Phasenwinkeleinheit zum Ermitteln eines Ist- Phasenwinkels der Kanalimpulsantwort an zumindest einer charakteristischen Stelle
einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten sowie zum Ermitteln eines Phasendrehwinkels der Kanalimpulsantwort aus dem Ist-Phasenwinkels der Kanalimpulsantwort und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Weiter umfasst das Funkmodul zumindest eine Dreheinheit für ein Drehen der Kanalimpulsantwort mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den Phasendrehwinkel. Außerdem umfasst das Funkmodul zumindest einen Erkennungseinheit zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in einer Erkennungszeitrichtung basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten in der Erkennungszeitrichtung. Das Funkmodul kann insbesondere für ein bzw. zum Überwachen des Fahrzeugs und/oder für ein bzw. zum Erkennen einer Belegung zumindest eines Sitzplatzes und/oder für ein bzw. zum Identifizieren eines charakteristischen Signalmusters, insbesondere für ein bzw. zur Child Presence Detection, verwendet werden. Das Funkmodul mit der Empfangseinheit, der Ermittlungseinheit, der Phasenwinkeleinheit, der Dreheinheit und der Erkennungseinheit bildet insbesondere eine bauliche Einheit für das Fahrzeug aus. Somit kann bspw. ein Überwachen des Fahrzeuges besonders einfach und stromsparend erfolgen, da bspw. ein Fahrzeug- Steuergerät heruntergefahren bzw. in einem Ruhemodus versetzt werden kann. Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Funksystem mehrere solcher Funkmodule aufweisen.
Ferner ist denkbar, dass das Funkmodul als bauliche Einheit zu der Empfangseinheit, der Ermittlungseinheit, der Phasenwinkeleinheit, der Dreheinheit und der Erkennungseinheit zusätzlich eine Filtereinheit und/oder eine Sensoreinheit und/oder eine Phasenkompensiereinheit und/oder eine Akkumulatoreinheit und/oder eine Korrerliereinheit und/oder eine Stellenermittlungseinheit aufweist. Ferner können die Empfangseinheit und/oder die Ermittlungseinheit und/oder die Phasenwinkeleinheit, und/oder die Dreheinheit und/oder die Erkennungseinheit und/oder die Filtereinheit und/oder die Sensoreinheit und/oder die Phasenkompensiereinheit und/oder die Akkumulatoreinheit und/oder die Korrerliereinheit und/oder die Stellenermittlungseinheit zumindest teilweise Algorithmen basiert, insbesondere mittels eines Computerprogramms, arbeiten. Insbesondere kann ein Funksystem mehrere solcher Funkmodule aufweisen. Die Erkennungseinheit, insbesondere des Funkmoduls bzw. des Funksystems, kann bei einem Erkennen einer Veränderung des Übertragungskanalsystems bzw. bei einem Erkennen einer Veränderung zumindest eines Übertragungskanals ein Steuersignal an ein Fahrzeug-Steuergerät senden, um eine festlegbare Reaktion auszulösen. Bspw. kann bei einem Überwachen des Fahrzeuges ein Alarm ausgelöst werden. Es ist auch denkbar, dass erst bei einer Mehrzahl an erkannten Veränderungen des zumindest einen Übertragungskanals eine festlegbare Reaktion ausgelöst wird. Das Funkmodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist damit dieselben Vorteile auf, wie sie bereits zu dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Gemäß einem dritten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Funksystem zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges mit zumindest einem Übertragungskanal, wobei das Funksystem dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.
Das Funksystem kann insbesondere für ein bzw. zum Überwachen des Fahrzeugs und/oder für ein bzw. zum Erkennen einer Belegung zumindest eines Sitzplatzes und/oder für ein bzw. zum Identifizieren eines charakteristischen Signalmusters, insbesondere für ein bzw. zur Child Presence Detection, verwendet werden. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Funksystem zumindest eine Sendeeinheit und zumindest eine Empfangseinheit auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Funksystem mehrere Sendeeinheiten und/oder mehrere Empfangseinheiten aufweist. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßes Funksystem zumindest ein erfindungsgemäß ausgebildetes Funkmodul sowie zumindest eine Sendeeinheit zum Senden eines Breitband-Sendesignals über ein Übertragungskanalsystem aufweisen. Das Funksystem gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung weist damit dieselben Vorteile auf, wie sie bereits zu dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bzw. dem Funkmodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Gemäß einem vierten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Funksystem, wobei zumindest eine Sendeeinheit des Funksystems zum Senden eines Breitband-Sendesignals und zumindest eine Empfangseinheit des Funksystems zum Empfangen wenigstens eines auf dem Breitband-Sendesignal basierenden Empfangssignals derart an und/oder in dem Fahrzeug voneinander getrennt angeordnet sind, insbesondere ortsfest voneinander getrennt angeordnet sind, dass die zumindest eine Sendeeinheit und die zumindest eine Empfangseinheit eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben. Insbesondere kann die zumindest eine Sendeeinheit eine Sendeantenne und die zumindest eine Empfangseinheit eine Empfangsantenne aufweisen, wobei die Sendeantenne und die Empfangsantenne derart an und/oder in dem Fahrzeug
voneinander getrennt angeordnet sind, insbesondere ortsfest voneinander getrennt angeordnet sind, dass die Sendeantenne und die Empfangsantenne eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben. Insbesondere können die Sendeeinheit und die zumindest eine Empfangseinheit während des Betriebs des Fahrzeuges und/oder in einem Stillstand des Fahrzeuges eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben. Mit dem Ausdruck „dass die zumindest eine Sendeeinheit und die zumindest eine Empfangseinheit eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben“ soll ausgedrückt werden, dass sich elektromagnetische Wellen direkt, d. h. auf dem geometrisch kürzesten Weg, von der Sendeeinheit zu der Empfangseinheit ausbreiten können. Damit kann in den Kanalimpulsantworten ein „Line of Sight“ erzeugt werden. Die zumindest eine Sendeeinheit und die zumindest eine Empfangseinheit sind insbesondere derart an und/oder in dem Fahrzeug voneinander getrennt angeordnet, insbesondere ortsfest voneinander getrennt angeordnet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der geometrisch kürzeste Weg zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit für die von der Sendeeinheit ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen, d. h. dem Breitband- Sendesignal, nicht blockiert ist bzw. durch Fahrzeuginsassen oder Gegenstände wie transportable Gegenstände nicht blockiert wird. Bspw. kann die zumindest eine Sendeeinheit und die zumindest eine Empfangseinheit jeweils an und/oder in einem Fahrzeugdach, insbesondere in einem Innenraum des Fahrzeuges an und/oder in einem Fahrzeugdach, des Fahrzeugs angeordnet sein. Es ist ferner auch denkbar, dass die zumindest eine Sendeeinheit an und/oder in einer Außenkarosserie, bspw. einem Unterboden und/oder einem Stoßfänger, und/oder einem Exterieur-Bauteil und/oder einem Interieur-Bauteil des Fahrzeugs angeordnet ist und/oder dass die zumindest eine Empfangseinheit an und/oder in einer Außenkarosserie, bspw. einem Unterboden und/oder einem Stoßfänger, und/oder einem Exterieur-Bauteil und/oder einem Interieur-Bauteil des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Fahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist damit dieselben Vorteile auf, wie sie bereits zu dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung bzw. dem Funkmodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bzw. dem Funksystem gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt: Fig.1 ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges, Fig.2 ein Funkmodul, Fig.3 ein Funksystem, Fig.4 ein Fahrzeug, Fig.5, 6 einen Verlauf der In-Phase Werte, einen Verlauf der Quadrature- Phase Werte sowie einen Verlauf der Betragswerte in Verzögerungszeitrichtung, Fig.7 eine Mehrzahl an Kanalimpulsantworten, Fig.8 Verlauf eines Phasenwinkels über die Erkennungszeitrichtung, und Fig.9 Zeiger in einer komplexen Ebene. In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen identische Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 offenbart ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges 100 (siehe bspw. Figur 4) mit zumindest einem Übertragungskanal. Das Verfahren weist als einen Schritt ein Senden 200 eines Breitband-Sendesignals mittels einer Sendeeinheit 20 über das Übertragungskanalsystem, insbesondere den zumindest einen Übertragungskanal, des Fahrzeuges 100 auf. Als einen weiteren Schritt umfasst das Verfahren ein Empfangen 300 wenigstens eines auf dem Breitband-Sendesignal basierenden Empfangssignals mittels einer Empfangseinheit 30 sowie als einen weiteren Schritt ein Ermitteln 500 von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten wenigstens einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals basierend auf dem Empfangssignal mittels einer Ermittlungseinheit 50. Das Senden 200, das Empfangen 300 sowie das Ermitteln 500 werden mehrmalig wiederholt, um jeweilige In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten wenigstens einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten des zumindest einen Übertragungskanals in einer Erkennungszeitrichtung ttime zu ermitteln 500. Als einen weiteren Schritt umfasst das Verfahren ein Ermitteln 600 eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten an zumindest einer charakteristischen Stelle C1, C2 (siehe bspw. Figur 7) der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels einer Phasenwinkeleinheit 60. Zusätzlich kann das Verfahren als einen Schritt 510 ein Ermitteln der zumindest einen charakteristischen Stelle C1, C2 der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort oder basierend auf den jeweiligen ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mittels einer Stellenermittlungseinheit aufweisen. Das Verfahren umfasst ferner als einen Schritt ein Ermitteln 650 eines jeweiligen Phasendrehwinkels ϕi,Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten aus dem jeweiligen Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel ϕSoll der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten (siehe hierzu bspw. Figur 8) mittels der Phasenwinkeleinheit 60. Figur 9 zeigt dem Verständnis halber in einer komplexen
Ebene (I, jQ) beispielhaft einen Zeiger mit einem In-Phase Wert I(Realteil), einem Quadratur-Phase Wert Q (Imaginärteil) sowie mit einem Betragswert Z. Der Zeiger umfasst ferner einen Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist. Ganz vorteilhafterweise wird der jeweilige Phasendrehwinkel ϕi,Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten als die negative Differenz oder im Wesentlichen die negative Differenz aus dem jeweiligen Ist-Phasenwinkel ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und dem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel ϕSoll, welcher insbesondere für alle Kanalimpulsantworten gleich (identisch ist), bspw.0 °, ermittelt. Außerdem umfasst das Verfahren als einen Schritt ein jeweiliges Drehen 700 der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen mittels einer Dreheinheit 70. Das jeweilige Drehen 700 der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten bedeutet insbesondere ein jeweiliges Drehen der jeweiligen sich durch die ermittelten In-Phase Daten und Quadrature- Phase Daten ergebenden Zeiger der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten (zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich einer Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten) um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen. In Figur 6 sind beispielhaft die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten aus Figur 5 um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen mittels der Dreheinheit 70 jeweils „komplett“, d. h. über die gesamte Verzögerungszeitrichtung tdelay, gedreht worden 700. Durch das Drehen 700 kann vorteilhafterweise eine Phasenstabilität zwischen den Kanalimpulsantworten über die Erkennungszeitrichtung ttime verbessert werden, insbesondere geschaffen werden. Somit kann ein durch technische Toleranzen bzw. Ungenauigkeiten hervorgerufener (ungewollt) auftretender hoher Dynamikanteil der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den jeweiligen In-Phase Daten und der Quadrature-Phase Daten besonders vorteilhaft geringgehalten werden, vorzugsweise eliminiert werden. Weiter weist das Verfahren als einen Schritt ein Erkennen 800 der Veränderung des Übertragungskanalsystems in einer Erkennungszeitrichtung ttime
Claims
basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten mittels einer Erkennungseinheit 80 auf. Insbesondere kann die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung eines Phasenwinkels ϕ der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt werden 810 (siehe hierzu bspw. Figur 8), wobei der Phasenwinkel ϕ basierend auf den In-Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten bestimmt wird. Es ist insbesondere zusätzlich oder alternativ hierzu denkbar, dass die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der In-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird 820 und/oder dass zusätzlich oder alternativ hierzu die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung einer Amplitude der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten erkannt wird 830. Ferner kann optional für das Erkennen 800, 810, 820, 830 der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten in der Erkennungszeitrichtung ttime mittels einer Filtereinheit 79 zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gefiltert werden 790.
Figur 2 offenbart ein Funkmodul 10 für ein Funksystem 1 zum Erkennen einer Veränderung eines Übertragungskanalsystems eines Fahrzeuges 100 mit zumindest einem Übertragungskanal. Das Funkmodul 10 umfasst zumindest eine Empfangseinheit 30 zum Empfangen zumindest eines auf dem Breitband- Sendesignals basierenden Empfangssignals sowie zumindest eine Ermittlungseinheit 50 zum Ermitteln von In-Phase Daten und von Quadrature-Phase Daten einer Kanalimpulsantwort des zumindest einen Übertragungskanals des Fahrzeuges 100 basierend auf dem Empfangssignal. Ferner umfasst das Funkmodul 10 zumindest eine Phasenwinkeleinheit 60 zum Ermitteln eines Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Kanalimpulsantwort an zumindest einer charakteristischen Stelle C1, C2 einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten sowie zum Ermitteln eines Phasendrehwinkels ϕi,Drehen der Kanalimpulsantwort aus dem Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Kanalimpulsantwort und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel ϕSoll der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Außerdem umfasst das Funkmodul 10 zumindest eine Dreheinheit 70 für ein Drehen 700 der Kanalimpulsantwort mit den ermittelten In- Phase Daten und Quadrature-Phase Daten zumindest in einem begrenzten Betrachtungsbereich A2, A3 einer Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten um den ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen. Ferner umfasst das Funkmodul 10 zumindest eine Erkennungseinheit 80 zum Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in einer Erkennungszeitrichtung ttime basierend auf einer Veränderung der In-Phase Daten und/oder auf einer Veränderung der Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an jeweils zumindest in dem begrenzten Betrachtungsbereich A2, A3 der Verzögerungszeitrichtung tdelay der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten gedrehten Kanalimpulsantworten in der Erkennungszeitrichtung ttime. Figur 3 offenbart ein Funksystem 1, wobei das Funksystem 1 ein Funkmodul 10 (vgl. hierzu bspw. Figur 2) mit einer Empfangseinheit 30, einer Ermittlungseinheit 50, einer Phasenwinkeleinheit 60, einer Dreheinheit 70 und einer Erkennungseinheit 80 sowie
eine Sendeeinheit 20 zum Senden eines Breitband-Sendesignals über ein Übertragungskanalsystem aufweist. Figur 4 offenbart ein Fahrzeug 100 mit einem Funksystem 1 wie es bspw. zu Figur 3 beschrieben worden ist, wobei die Sendeeinheit 20 des Funksystems 1 und die Empfangseinheit 30 des Funksystems 1 derart in einem Innenraum des Fahrzeuges 100 an und/oder in einem Fahrzeugdach des Fahrzeugs 100 voneinander getrennt, insbesondere ortsfest voneinander getrennt, angeordnet sind, dass die Sendeeinheit 20 und die Empfangseinheit 30 in dem Innenraum des Fahrzeuges 100 eine geometrisch kürzeste Sichtverbindung zueinander haben. Figur 5 zeigt beispielhaft einen jeweiligen Verlauf der In-Phase Werte I, einen jeweiligen Verlauf der Quadrature-Phase Werte Q sowie einen jeweiligen Verlauf der aus den In-Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten gewonnenen Betragswerte Z einer Mehrzahl an Kanalimpulsantworten in einer Verzögerungszeitrichtung tdelay, wobei die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten um einen jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen noch nicht gedreht worden sind. Aus Figur 5 wird ersichtlich, dass keine Phasenstabilität zwischen der Mehrzahl an in Erkennungsrichtung ermittelten Kanalimpulsantworten herrscht, obwohl in Erkennungszeitrichtung („über die Zeit“) keine Veränderung des Übertragungskanalsystems bzw. des Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems für die Mehrzahl an Kanalimpulsantworten vorgenommen wurde. Ein Erkennen einer „wirklichen“ Veränderung des Übertragungskanalsystems des Fahrzeuges 100 ist, aufgrund der Phaseninstabilität zwischen den Kanalimpulsantworten, erschwert, insbesondere unmöglich. Mit einem Verfahren, wie es bspw. zu Figur 1 beschrieben worden, wird an einer charakteristischen Stelle C1 der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten basierend auf den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten der jeweiligen Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ein jeweiliger Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ermittelt. Auf Basis des jeweiligen ermittelten Ist-
Phasenwinkels ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und einem fixen, definierbaren Soll-Phasenwinkel ϕSoll, bspw.0 °, der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten wird ein jeweiliger Phasendrehwinkel ϕi,Drehen für jede Kanalimpulsantwort der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten ermittelt. Die charakteristische Stelle C1 in Figur 5 repräsentiert den „Line of Sight“ des Übertragungskanals des Übertragungskanalsystems. Der „Line of Sight“ des Übertragungskanals bildet hier insbesondere ferner ein jeweiliges zeitlich erstes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten sowie gleichzeitig ein jeweiliges lokales Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten sowie gleichzeitig das jeweilige absolutes Amplitudenmaximum der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Der „Line of Sight“ des Übertragungskanals weist insbesondere in diesem Beispiel einen besonders hohen Informationsgehalt auf und eignet sich daher besonders vorteilhaft als die charakteristische Stelle bzw. als charakteristischer Betrachtungsbereich B1, aus welchem die charakteristische Stelle ermittelbar ist. Dadurch, dass die Quadrature-Phase Werte Q im charakteristischen Betrachtungsbereich B1 nahezu den Wert 0 (null) aufweisen, überlagern sich der Verlauf der In-Phase Werte I und der Verlauf der Betragswerte Z im charakteristischen Betrachtungsbereich B1. Wie der Figur 6 entnehmbar ist, kann durch ein jeweiliges Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten mit den ermittelten In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten um den jeweiligen ermittelten Phasendrehwinkel ϕi,Drehen der Dynamikanteil zwischen der Mehrzahl an ermittelten In-Phase Daten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten und der Dynamikanteil zwischen der Mehrzahl an ermittelten Quadrature-Phase Daten der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten jeweils besonders vorteilhaft reduziert werden, insbesondere jeweils eliminiert werden. Wie in Figur 8 dargestellt ist, kann somit die Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime zumindest durch ein Ermitteln einer Veränderung eines Phasenwinkels ϕ der Mehrzahl an jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten erkannt werden. Figur 7 zeigt beispielhaft einen jeweiligen Verlauf der aus den In-Phase Daten und den Quadrature-Phase Daten gewonnenen Betragswerte Z einer Mehrzahl an
Kanalimpulsantworten in einer Verzögerungszeitrichtung tdelay über eine Erkennungszeitrichtung ttime. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, können die Kanalimpulsantworten in einer Verzögerungszeitrichtung tdelay jeweils mehrere charakteristische Stellen C1, C2 umfassen. Die charakteristische Stelle C1 repräsentiert beispielhaft insbesondere den „Line of Sight“ und die charakteristische Stelle C2 repräsentiert insbesondere eine Reflexionspfad. Der „Line of Sight“ als charakteristische Stelle eignet sich insbesondere besonders vorteilhaft zum Ermitteln eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels ϕi,Ist der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten. Figur 8 zeigt den Verlauf eines Phasenwinkels ϕ der Mehrzahl basierend auf den jeweils gedrehten Kanalimpulsantworten mit den „gedrehten“ In-Phase Daten und den „gedrehten“ Quadrature-Phase Daten für einen ersten Verzögerungszeitpunkt tdelay,1 sowie für einen zweiten Verzögerungszeitpunkt tdelay,2 der Verzögerungszeitrichtung tdelay, wobei in Erkennungszeitrichtung dreimal (3x) eine Veränderung eines Übertragungskanals des Fahrzeuges 100 stattfand. Diese Veränderungen des Übertragungskanals des Fahrzeuges 100 sind deutlich am Verlauf des Phasenwinkels ϕ als Ausschläge erkennbar sind. Das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanals des Fahrzeuges 100 kann bspw. für ein Überwachen des Fahrzeuges 100 verwendet werden. Ferner kann zusätzlich für das Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems in der Erkennungszeitrichtung ttime der Verlauf des Phasenwinkels ϕ der Mehrzahl Kanalimpulsantworten mittels einer Filtereinheit 79 gefiltert werden. Insbesondere ist auch denkbar, dass ein Vergleich mit einem Schwellwert erfolgt.
Bezugszeichenliste 1 Funksystem 10 Funkmodul 20 Sendeeinheit 30 Empfangseinheit 50 Ermittlungseinheit 60 Phasenwinkeleinheit 70 Dreheinheit 80 Erkennungseinheit 200 Senden eines Breitband-Sendesignals 300 Empfangen eines Empfangssignals 500 Ermitteln von In-Phase Daten und Quadrature-Phase Daten 510 Ermitteln der zumindest einen charakteristischen Stelle 600 Ermitteln eines jeweiligen Ist-Phasenwinkels 650 Ermitteln eines jeweiligen Phasendrehwinkels 700 Drehen der Mehrzahl an Kanalimpulsantworten 790 Filtern der Mehrzahl an gedrehten Kanalimpulsantworten 800 Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems 810 Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems 820 Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems 830 Erkennen der Veränderung des Übertragungskanalsystems Z (|Z|) Betragswert I In-Phase Wert Q Quadrature-Phase Wert C1, C2 charakteristische Stelle B1 charakteristischer Betrachtungsbereich A2, A3 begrenzter Betrachtungsbereich
tdelay Verzögerungszeitrichtung tdelay,1 erster Verzögerungszeitpunkt tdelay,2 zweiter Verzögerungszeitpunkt ttime Erkennungszeitrichtung ϕi,Drehen Phasendrehwinkel ϕi,Ist Ist-Phasenwinkel ϕSoll Soll-Phasenwinkel
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