DE102019111245A1 - Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger - Google Patents

Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger Download PDF

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger vorgeschlagen, wobei der Sender und der Empfänger dazu eingerichtet sind, über einen Funkkanal zu kommunizieren. Die Vorrichtung weist zumindest eine Messeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, einen Empfangspegelwert und einen Laufzeitmesswert des Funkkanals zu messen. Die Vorrichtung weist des Weiteren eine Verarbeitungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das gemessene Paar des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswerts mit gespeicherten Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu vergleichen, wobei die gespeicherten Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten jeweils einer Entfernung des Senders zu dem Empfänger zugeordnet sind, und wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, die Entfernung des Senders zu dem Empfänger basierend auf dem Vergleichsergebnis zu bestimmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger.
  • In verschiedenen Anwendungsfällen kann es erforderlich sein, die Entfernung zwischen einem Sender und einem Empfänger zu bestimmen. Hierbei ist es bekannt, die Entfernung auf Basis eines Signalempfangspegelwerts (received signal strength indicator, RSSI) zu schätzen. Hierbei kann jedem RSSI-Wert durch einen Laborversuch oder durch mathematische Umrechnung ein Entfernungswert zugeordnet werden. Misst der Empfänger einen bestimmten RSSI-Wert, dann geht er davon aus, dass die Entfernung zum Sender ähnlich jener Entfernung ist, die im Laborversuch bei dem gleichen RSSI-Wert vorlag.
  • Allerdings kann es bei dem Sender zu einer kanalabhängigen Dämpfung kommen. Diese kanalabhängige Dämpfung des Funkkanals zwischen dem Sender und dem Empfänger kann den RSSI-Wert verändern und dadurch verhindern, dass eine Umrechnung zwischen RSSI-Wert und Entfernungswert erfolgreich ist. Die kanalabhängige Dämpfung ist dabei stark von Umweltbedingungen und einem Benutzerverhalten des Senders bzw. Empfängers abhängig. Daher ist eine Vorhersage über eine Entfernung basierend auf einer solchen Umrechnung nur eine ungenaue Schätzung der Entfernung. Gerade wenn es sich bei dem Sender und/oder dem Empfänger um mobile Geräte, wie beispielsweise Smartphones, handelt, dann kann benutzerspezifisches Verhalten zu starken Abweichungen der realen von der geschätzten Entfernung führen. Führt ein Benutzer sein mobiles Gerät beispielsweise in einer Tasche mit sich, kann sich der RSSI-Wert so stark verringern, das zwischen der realen und der geschätzten Entfernung ein Schätzfehler von über 100m liegt.
  • Wird hingegen nur eine Laufzeitmessung vorgenommen, ist die Bestimmung der Entfernung nur in einem kleinen Bereich von bis zu 20m möglich.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine genauere Abschätzung einer Entfernung für einen größeren Bereich zwischen einem Sender und einem Empfänger zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Der Sender und der Empfänger sind dabei dazu eingerichtet, über einen Funkkanal zu kommunizieren. Um die Genauigkeit der Bestimmung der Entfernung im Vergleich zu bisherigen Systemen zu verbessern, weist die Vorrichtung zumindest eine Messeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, einen Empfangspegelwert (received signal strength indicator, RSSI) und einen Laufzeitmesswert (time of flight, ToF) des Funkkanals zu messen. Bei der Laufzeitmessung wird das Zeitintervall zwischen dem Aussenden bis zum Empfangen eines Signals gemessen. Die Messung des Empfangspegelwerts oder RSSI-Werts kann auf verschiedene Arten erfolgen und enthält häufig nur einen ungenauen Zusammenhang mit der empfangenen Signalenergie. Idealerweise enthält die Messung des RSSI-Werts jedoch die Leistung des empfangenen Nutzsignals.
  • Die Vorrichtung weist des Weiteren eine Verarbeitungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das gemessene Paar des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswert mit gespeicherten Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu vergleichen. Die gespeicherten Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten sind dabei jeweils einer Entfernung des Senders zu dem Empfänger zugeordnet. Die Verarbeitungseinheit ist des Weiteren dazu eingerichtet, die Entfernung des Senders zu dem Empfänger basierend auf dem Vergleichsergebnis zu bestimmen.
  • Im Gegensatz zu bisherigen Systemen, in denen lediglich ein RSSI-Wert, d.h. ein einziger Empfangspegelwert, zur Bestimmung der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger verwendet wird, verwendet die hierin vorgeschlagene Vorrichtung zwei verschiedene Werte, nämlich einen Empfangspegelwert und einen Laufzeitmesswert. Durch die zwei unterschiedlichen Werte ist es möglich, die Entfernungsbestimmung zu verbessern. Insbesondere, wenn der RSSI-Wert aufgrund einer kanalabhängigen Dämpfung beeinflusst wird, ist es möglich, durch den zugehörigen Laufzeitmesswert dennoch eine genaue Bestimmung der Entfernung zwischen Sender und Empfänger durchzuführen. Der Laufzeitmesswert kann als ein Korrekturfaktor für den Empfangspegelwert verwendet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die gespeicherten Paare senderspezifisch. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass spezielle Eigenschaften des Senders, insbesondere Benutzerverhalten, welches die Sendereigenschaften beeinflusst, bei dem Abspeichern der Paare berücksichtigt werden. Somit kann die Bestimmung der Entfernung weiter verbessert werden, da dieses senderspezifische Verhalten auch beim Bestimmen der Entfernung beachtet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, die Identität des Senders zu bestimmen. Wird die Identität des Senders vor der Bestimmung der Entfernung und der Messung des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswerts bestimmt, ist es möglich, den Vergleich direkt basierend auf senderspezifischen Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu bestimmen. Insbesondere können für unterschiedliche Sender jeweilige Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten gespeichert werden, wobei zur Bestimmung der Entfernung basierend auf der Identität des Senders die entsprechende Menge an Paaren ausgewählt wird.
  • Zur Bestimmung der Identität des Senders kann die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet sein, eine Authentifizierungsinformation von dem Sender zu empfangen. Diese Authentifizierungsinformation kann durch ein geeignetes Funkprotokoll zwischen Sender und Empfänger ausgetauscht werden. Beispielsweise ist es möglich, die Authentifizierungsinformation als kryptographischen Schlüssel zwischen dem Sender und dem Empfänger auszutauschen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinheit dazu eingerichtet, die Messung des Empfangspegelwerts zeitgleich mit der Messung des Laufzeitmesswerts durchzuführen. Die Messung der Werte wird dabei gleichzeitig oder zumindest zeitlich eng zusammenliegend durchgeführt. Auf diese Weise können Messwertpaare eines Empfangspegelwerts und eines Laufzeitmesswert für den Sender bestimmt werden, die zur selben oder im Wesentlichen zur selben Zeit auftreten.
  • Die Messeinheit kann des Weiteren dazu eingerichtet sein, die Messung des Paars des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswert n-mal durchzuführen. Diese n-maligen Messungen können durch die Verarbeitungseinheit verwendet werden, um einen senderspezifischen probabilistischen Zusammenhang für die Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu bestimmen und zu speichern. Dieser probabilistische Zusammenhang kann beispielsweise durch ein Histogramm, einen statistischen Mittelwert, eine Minimum-/Maximum-Berechnung oder ähnliches bestimmt werden.
  • Durch die Erstellung eines solchen senderspezifischen probabilistischen Zusammenhangs zwischen dem Empfangspegelwert und dem Laufzeitmesswert können die Geräte- und benutzerspezifischen Eigenschaften des Funkkanals für den jeweiligen Sender sowie der Einfluss der Umweltbedingungen, in denen sich der Sender aufhält, statistisch erfasst und ausgewertet werden. Mit zunehmender Anzahl von Messungen der Empfangspegelwerte und der Laufzeitmesswerte ist die Verarbeitungseinheit somit in der Lage, die Entfernung des Empfängers zum Sender mit höherer Genauigkeit zu bestimmen bzw. zu schätzen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, die Entfernung zwischen dem Sender und dem Empfänger in einem ersten Bereich (z.B. bis 20m) zu berechnen, und ist dazu eingerichtet, die Entfernung zwischen dem Sender und dem Empfänger in einem zweiten Bereich (z.B. 20-100m) basierend auf dem gespeicherten probabilistischen Zusammenhang abzuschätzen. Durch die Kombination aus einem Empfangspegelwert und einem Laufzeitmesswert ist daher eine Bestimmung über einen größeren Entfernungsbereich möglich. Der Laufzeitmesswert kann zur Bestimmung der Entfernung in einem Nahbereich bis ca. 20m verwendet werden. Durch den Empfangspegelwert kann der Messbereich der Laufzeitmessung auf einen größeren Bereich, z.B. bis ca. 100m, durch Extrapolation des probabilistischen Zusammenhangs auf einen größeren Bereich ausgedehnt werden.
  • Um die Bestimmung der Entfernung weiter zu verbessern kann die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet sein, den gespeicherten probabilistischen Zusammenhang in vordefinierten Intervallen oder kontinuierlich anzupassen. Auf diese Weise kann eine Veränderung der Sendereigenschaften, beispielsweise wenn der Benutzer den Sender in einem Gehäuse unterbringt oder aus einem Gehäuse entfernt, in Zukunft für die Bestimmung der Entfernung berücksichtigt werden.
  • Die Bestimmung bzw. Abschätzung der Entfernung kann unter Verwendung des aktuell gemessenen Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswert sowie der gespeicherten, senderspezifischen Empfangspegelwerte und Laufzeitmesswerte und deren gespeicherter probabilistischer Statistik bestimmt werden. Hierbei kann eine Extrapolationsfunktion, zum Beispiel eine Taylor-Approximation verwendet werden, um basierend auf den aktuellen und den gespeicherten Werten abzuschätzen, welches die aktuelle Entfernung ist. Insbesondere wenn nur für den Nahbereich bereits bestimmte Werte abgespeichert sind, kann durch eine solche Extrapolationsfunktion auch die Entfernung in einem größeren Bereich, beispielsweise einem Bereich, in dem nur RSSI-Werte existieren, bestimmt werden.
  • Durch beispielsweise ein Histogramm ist es möglich, zu einem aktuellen RSSI-Wert eines Senders abzuschätzen, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine bestimmte Entfernung vorliegt. Zusätzlich kann ein Gütekriterium für die statistische Signifikanz des Histogramms eingesetzt werden. Durch das Gütekriterium können Werte für Entfernungen als irrelevant oder relevant eingestuft werden. Sind viele Messungen mit vielen Wertepaaren vorhanden, wird die Abschätzung der Entfernung daher verbessert. Die Vorrichtung kann dabei als selbst-lernendes System implementiert sein.
  • Die Messeinheit kann des Weiteren dazu eingerichtet sein, die Messung des Empfangspegelwerts über eine Ultrabreitband-Verbindung (UWB) durchzuführen, und/oder dazu eingerichtet sein, die Messung des Laufzeitmesswert über eine BLE-Verbindung durchzuführen. Durch Kombination der beiden Messungen in dem Bereich bis 20m können diese Messungen auf Entfernungen für den Bereich 20m-100m umgerechnet werden. Der sich überdeckende Bereich 0m-20m zwischen den Laufzeitmessungen und den RSSI-Messungen kann durch einen funktionalen Zusammenhang approximiert und für den Wertebereich 20m-100m extrapoliert werden. Auf diese Weise können Entfernungsmessungen über 20m hinweg durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sender ein mobiles Gerät und/oder ist der Empfänger ein Kraftfahrzeug. Beispielsweise kann die Vorrichtung verwendet werden, um ein Kraftfahrzeug zu entsperren, wobei die Entfernung des Senders, d. h. des mobilen Geräts, zu dem Empfänger, d. h. dem Kraftfahrzeug, verwendet wird, um zu ermitteln, ob sich der Benutzer bereits in der Reichweite des Kraftfahrzeugs befindet und dieses daher entriegelt werden soll. Bei dem Mobilgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen PDA, ein Tablet oder ähnliches handeln. Des Weiteren können basierend auf der Bestimmung der Entfernung des Senders zu dem Empfänger an dem Empfänger Einstellungen vorgenommen werden. Handelt es sich bei dem Empfänger um ein Kraftfahrzeug, kann beispielsweise das Kraftfahrzeug basierend auf der Entfernungsbestimmung personalisierte Einstellungen, wie z.B. eine Sitzeinstellung etc., vornehmen.
  • Des Weiteren wird ein Verfahren zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender zu einem Empfänger vorgeschlagen, wobei der Sender und der Empfänger dazu eingerichtet sind, über einen Funkkanal zu kommunizieren. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Messen eines Empfangspegelwerts und eines Laufzeitmesswerts des Funkkanals, Vergleichen des gemessenen Paars des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswerts mit gespeicherten Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten, wobei die gespeicherten Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten jeweils einer Entfernung des Senders zu dem Empfänger zugeordnet sind, und Bestimmen der Entfernung des Senders zu dem Empfänger basierend auf dem Vergleichsergebnis.
  • Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
  • Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches einen Programmcode aufweist, der dazu ausgebildet ist, auf einem Computer die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens zu veranlassen.
  • Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
  • Es zeigen:
    • 1: ein schematisches Blockdiagramm eines Systems mit einer Vorrichtung zum Bestimmen der Entfernung zwischen einem Sender und einem Empfänger;
    • 2: ein Diagramm einer Entfernungsschätzung für zwei Sender nach einer Messung; und
    • 3: ein Diagramm einer Entfernungsmessung für zwei Sender nach 100 Messungen.
  • Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 1 zeigt ein System 100 mit einem Sender 6 und einem Empfänger 8. Der Sender 6 und der Empfänger 8 können über einen Funkkanal 10 kommunizieren. Bei dem Sender 6 kann es sich beispielsweise um ein mobiles Gerät wie ein Smartphone handeln. Der Empfänger 8 kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug oder Teil eines Kraftfahrzeugs sein.
  • Um eine Entfernung zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 8 zu bestimmen, ist eine Vorrichtung 1 vorgesehen. Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise mit dem Empfänger 8 in einem Kraftfahrzeug integriert sein. Basierend auf der Entfernung zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 8 können Einstellungen an dem Empfänger 8 oder einem damit verbundenen Gerät, wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug, durchgeführt werden. Die bestimmte Entfernung kann dazu verwendet werden, ein Kraftfahrzeug zu entriegeln, wenn sich der Sender 6 in einem definierten Entfernungsbereich zu dem Empfänger 8 befindet.
  • Um die Entfernung zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 8 zu bestimmen, weist die Vorrichtung 1 eine oder mehrere Messeinheiten 2 auf. Die Messeinheit 2 ist dazu eingerichtet, einen Empfangspegelwert und einen Laufzeitmesswert des Funkkanals 10 zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 8 zu messen. Bei der Laufzeitmessung wird das Zeitintervall zwischen dem Aussenden bis zum Empfangen eines Signals gemessen. Die Messung des Empfangspegelwerts oder RSSI-Werts enthält idealerweise die Leistung des empfangenen Nutzsignals.
  • Basierend auf diesem Paar von Messwerten kann die Verarbeitungseinheit 4 die Entfernung zwischen dem Sender 6 und dem Empfänger 8 bestimmen. Hierzu wird das gemessene Paar aus Empfangspegelwert und Laufzeitmesswert mit bereits gespeicherten Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten verglichen. Die gespeicherten Paare sind jeweils einer Entfernung des Senders 6 zu dem Empfänger 8 zugeordnet. Basierend auf dem Vergleichsergebnis kann die Verarbeitungseinheit die Entfernung des Senders 6 zu dem Empfänger 8 bestimmen.
  • Insbesondere kann die Vorrichtung 1 als selbst-lernendes System verwendet werden. In diesem Fall misst die Messeinheit 2 kontinuierlich oder in bestimmten Intervallen Empfangspegelwerte und Laufzeitmesswerte zeitgleich oder im Wesentlichen zeitgleich. Die Verarbeitungseinheit 4 kann basierend auf diesen n-maligen Messungen einen senderspezifischen, probabilistischen Zusammenhang für die Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten bestimmen und diesen Zusammenhang abspeichern. Werden neue Laufzeitmesswerte und Empfangspegelwerte gemessen, kann die Verarbeitungseinheit 4 diesen probabilistischen Zusammenhang weiter verfeinern. Mit zunehmender Anzahl von Messungen der Empfangspegelwerte und der Laufzeitmesswerte ist die Verarbeitungseinheit 4 in der Lage, die Entfernung des Empfängers 8 zum Sender 6 mit höherer Genauigkeit zu bestimmen.
  • Durch die Erstellung eines solchen senderspezifischen probabilistischen Zusammenhangs zwischen dem Empfangspegelwert und dem Laufzeitmesswert können die Geräte- und benutzerspezifischen Eigenschaften des Funkkanals 10 für den jeweiligen Sender 6 sowie der Einfluss der Umweltbedingungen, in denen sich der Sender 6 aufhält, statistisch erfasst und ausgewertet werden.
  • Dies ist in 2 und 3 dargestellt, wobei 2 zum einen die tatsächliche Entfernung eines ersten Senders zu einem Empfänger und eines zweiten Senders zu einem Empfänger als Kurven S1, S2 zeigt und des Weiteren die Vorhersage VS1 für den Sender S1 und die Vorhersage VS2 für den Sender S2 nach einer einmaligen Messung eines RSSI-Werts und eines Empfangspegelwerts zeigt.
  • Die Kreise, die um die Kurven S1 und S2 abgebildet sind, zeigen die Empfangspegelwerte, die für den Sender S1 und den Sender S2 gemessen werden. Wie gesehen werden kann, schwanken die Empfangspegelwertmessungen stark um die tatsächliche Entfernung S1, S2. Basierend auf lediglich einer Messung eines Empfangspegelwerts und eines Laufzeitmesswert ist die jeweilige Vorhersage VS1, VS2 zwar möglich, allerdings ist sie nur bis zu einer Distanz von ca. 15 bis 20 m genau. In einem höheren Entfernungsbereich werden die Vorhersagen VS1, VS2 sehr ungenau.
  • Diese Schätzung der Entfernung wird jedoch mit zunehmender Anzahl an Messungen genauer, wie in 3 nach 100 Messungen gezeigt ist. Auch hier sind die tatsächlichen Entfernungskurven S1, S2 dargestellt. Die Vorhersagen VS1, VS2 sind hier deutlich den tatsächlichen Kurven angenähert. Wie durch die Kreise gezeigt ist, variieren die Messungen der Empfangspegelwerte stark um die tatsächlichen Kurven S1, S2. Da jedoch die Empfangspegelwerte immer zusammen mit einem Laufzeitmesswert gemessen und in den probabilistischen Zusammenhang integriert werden, kann für weitere Empfangspegelwerte die Vorhersage verbessert werden. Der Laufzeitmesswert dient sozusagen als Korrekturfaktor für den Empfangspegelwert.
  • Durch die Kombination aus einem Empfangspegelwert und einem Laufzeitmesswert ist des Weiteren eine Bestimmung über einen größeren Entfernungsbereich möglich, wie ebenfalls in 2 und 3 dargestellt ist. Für Entfernungen von mehr als 20m wird die Abschätzung der Entfernung durch Extrapolation des probabilistischen Zusammenhangs auf einen größeren Bereich ausgedehnt. In diesem Bereich kann nur ein Empfangspegelwert gemessen werden. Allerdings verbessert sich auch hier die Abschätzung der Entfernung durch Extrapolation mit zunehmender Anzahl an Messungen von Paaren aus Empfangspegelwert und Laufzeitmessung, wie durch die Vorhersagen VS1, VS2 deutlich wird.
  • Durch die hier vorgeschlagene Vorrichtung ist es somit möglich, die Bestimmung der Entfernung zwischen einem Sender und ein Empfänger unter Verwendung von zwei verschiedenen Werten, nämlich einem Laufzeitmesswert und einem Empfangspegelwert, zu verbessern. Die Bestimmung der Entfernung wird dabei mit zunehmender Anzahl von Messungen genauer.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Messeinheit
    4
    Verarbeitungseinheit
    6
    Sender
    8
    Empfänger
    10
    Funkkanal
    100
    System
    S1, S2
    Sender
    VS1,VS2
    Vorhersage

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Bestimmen der Entfernung von einem Sender (6) zu einem Empfänger (8), wobei der Sender (6) und der Empfänger (8) dazu eingerichtet sind, über einen Funkkanal (10) zu kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zumindest eine Messeinheit (2) aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Empfangspegelwert und einen Laufzeitmesswert des Funkkanals (10) zu messen, und dass die Vorrichtung (1) eine Verarbeitungseinheit (4) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das gemessene Paar des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswerts mit gespeicherten Paaren von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu vergleichen, wobei die gespeicherten Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten jeweils einer Entfernung des Senders (6) zu dem Empfänger (8) zugeordnet sind, und wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, die Entfernung des Senders (6) zu dem Empfänger (8) basierend auf dem Vergleichsergebnis zu bestimmen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gespeicherten Paare senderspezifisch sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, die Identität des Senders (6) zu bestimmen, wobei insbesondere die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, eine Authentifizierungsinformation von dem Sender (6) zu empfangen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit (2) dazu eingerichtet ist, die Messung des Empfangspegelwerts zeitgleich mit der Messung des Laufzeitmesswerts durchzuführen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit (2) dazu eingerichtet ist, die Messung des Paars des Empfangspegelwerts und des Laufzeitmesswerts n-mal durchzuführen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf den n-maligen Messungen von Paaren eines Empfangspegelwerts und eines Laufzeitmesswerts einen senderspezifischen probabilistischen Zusammenhang für die Paare von Empfangspegelwerten und Laufzeitmesswerten zu bestimmen und zu speichern.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, die Entfernung zwischen dem Sender (6) und dem Empfänger (8) in einem ersten Bereich zu berechnen und dazu eingerichtet ist, die Entfernung zwischen dem Sender (6) und dem Empfänger (8) in einem zweiten Bereich basierend auf dem gespeicherten probabilistischen Zusammenhang abzuschätzen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, den gespeicherten probabilistischen Zusammenhang in vordefinierten Intervallen oder kontinuierlich anzupassen.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit (2) dazu eingerichtet ist, die Messung des Empfangspegelwerts über eine Ultraweitband-Verbindung durchzuführen, und/oder dazu eingerichtet ist, die Messung des Laufzeitmesswerts über eine BLE-Verbindung durchzuführen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sender (6) ein mobiles Gerät ist und/oder wobei der Empfänger (8) ein Kraftfahrzeug ist.
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