DE102016008856A1 - Method and device for the localization of radio signals - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisation eines mit einem Fahrzeug kommunizierenden Senders, bei dem von dem Sender Funksignale an das Fahrzeug übertragen werden, und bei dem die Funksignale von einer Vielzahl Antennen des Fahrzeugs empfangen werden, und bei dem jeweilige von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangene Funksignale mittels einer mit der Vielzahl Antennen verbundenen Auswerteeinheit untereinander verglichen werden und auf Grundlage des Vergleichs der Funksignale der jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen eine Position des Senders bestimmt wird, und bei dem das Fahrzeug in Abhängigkeit der Position des Senders konfiguriert wird.The present invention relates to a method of locating a transmitter communicating with a vehicle in which radio signals are transmitted from the transmitter to the vehicle, and in which the radio signals are received by a plurality of antennas of the vehicle, and in the respective ones of respective antennas of the plurality Antenna received radio signals are compared by means of an evaluation unit connected to the plurality of antennas with each other and based on the comparison of the radio signals of the respective antennas of the plurality of antennas a position of the transmitter is determined, and wherein the vehicle is configured depending on the position of the transmitter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisation eines Senders und ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for locating a transmitter and a vehicle.

Bei einer Kommunikation mit einem Fahrzeug kann es insbesondere bei Fahrzeugen mit mehreren Antennen zu Situationen kommen, in denen eine von einem jeweiligen Kommunikationspartner am weitesten entfernte Antenne zur Kommunikation mit dem Kommunikationspartner verwendet wird, so dass ein Kommunikationssignal unnötig stark abgeschwächt wird, und eine Gesprächsqualität unnötig stark beeinträchtigt wird.In the case of communication with a vehicle, in particular in vehicles with a plurality of antennas, situations may arise in which a antenna furthest from a respective communication partner is used for communication with the communication partner, so that a communication signal is unnecessarily severely attenuated, and call quality is unnecessary is severely impaired.

Insbesondere bei einer Kommunikation eines Fahrzeugs mit mobilen Kommunikationseinrichtungen über bspw. eine niederenergetische Bluetoothverbindung, ist eine Kenntnis darüber, ob sich eine jeweilige Kommunikationseinrichtung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindet, entscheidend für einen verlässlichen Ablauf der Kommunikation.In particular, in the case of communication of a vehicle with mobile communication devices via, for example, a low-energy Bluetooth connection, knowledge about whether a respective communication device is located inside or outside the vehicle is crucial for reliable communication.

In der europäischen Druckschrift EP 04 40 239 A2 wird eine Vorrichtung eines Fahrzeugs zur Antennenauswahl offenbart, bei der eine Auswahl einer Antenne aus einer Anzahl von Antennen des Fahrzeugs basierend auf der Stärke eines Empfangssignals erfolgt.In the European publication EP 04 40 239 A2 An apparatus of a vehicle for antenna selection is disclosed in which a selection of an antenna from a number of antennas of the vehicle is based on the strength of a received signal.

Die europäische Druckschrift EP 06 76 870 A1 offenbart einen Empfänger, der dazu konfiguriert ist, Antennen eines Fahrzeugs basierend auf einer Signalstärke und einer Fehlerrate eines Empfangssignals auszuwählen.The European publication EP 06 76 870 A1 discloses a receiver configured to select antennas of a vehicle based on a signal strength and an error rate of a received signal.

Ein Verfahren zum Erfassen unterschiedlicher Antenneneigenschaften und deren Auswertung in einem Fahrzeug ist in der europäischen Druckschrift EP 25 41 799 A1 offenbart.A method for detecting different antenna characteristics and their evaluation in a vehicle is in the European publication EP 25 41 799 A1 disclosed.

Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zur Lokalisation eines mit einem Fahrzeug kommunizierenden Senders vorgestellt, bei dem von dem Sender Funksignale an das Fahrzeug übertragen werden, und bei dem die Funksignale von einer Vielzahl Antennen des Fahrzeugs empfangen werden, und bei dem jeweilige von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangene Funksignale mittels einer mit der Vielzahl Antennen verbundenen Auswerteeinheit untereinander verglichen werden und auf Grundlage des Vergleichs der Funksignale der jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen eine Position des Senders bestimmt wird, und bei dem das Fahrzeug in Abhängigkeit der Position des Senders konfiguriert wird.Against this background, a method for locating a transmitter communicating with a vehicle is presented, in which radio signals are transmitted to the vehicle by the transmitter, and in which the radio signals are received by a plurality of antennas of the vehicle, and in the respective ones of respective antennas A plurality of antenna received radio signals are compared by means of an evaluation unit connected to the plurality of antennas with each other and based on the comparison of the radio signals of the respective antennas of the plurality of antennas a position of the transmitter is determined, and wherein the vehicle is configured depending on the position of the transmitter.

Ausgestaltungen der vorgestellten Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.Embodiments of the present invention will become apparent from the description and the dependent claims.

Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Bestimmen einer Position eines mit einem Fahrzeug kommunizierenden Senders, wie bspw. einem Smartphone, das über eine niederenergetische Bluetoothverbindung, d. h. eine Verbindung auf Grundlage eines „low-energy” Bluetoothmoduls, oder über eine WLAN-Verbindung mit dem Fahrzeug kommuniziert, um bspw. eine Fernbedienung des Fahrzeugs über eine sogenannte „remote app” zu ermöglichen. Um die Position des Senders zu bestimmen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fahrzeug eine Vielzahl Antennen umfasst und Funksignale, die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen erfasst werden, untereinander verglichen werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Signalstärken der jeweiligen Funksignale ermittelt und untereinander abgeglichen werden, um diejenige Antenne zu bestimmen, an der ein jeweils stärkstes Funksignal ankommt, und um diese Antenne ggf. priorisiert für eine Kommunikationsverbindung zu dem Sender zu verwenden.The presented method is used, in particular, for determining a position of a transmitter communicating with a vehicle, such as, for example, a smartphone which has a low-energy Bluetooth connection, ie. H. a connection based on a "low-energy" Bluetooth module, or communicates via a Wi-Fi connection to the vehicle, for example, to allow remote control of the vehicle via a so-called "remote app". In order to determine the position of the transmitter, it is provided according to the invention that the vehicle comprises a multiplicity of antennas and radio signals which are detected by respective antennas of the plurality of antennas are compared with one another. In this case, provision is made in particular for signal strengths of the respective radio signals to be determined and adjusted to one another in order to determine the antenna to which a strongest radio signal arrives, and to use this antenna if necessary prioritized for a communication connection to the transmitter.

Um die Signalstärken der jeweiligen Funksignale zu bestimmen, können physikalische Eigenschaften eines Funksignals in einem Basisband oder aufgrund digitaler Kennwerte, wie bspw. einem Abtastwert, ausgewertet werden. Weiterhin ist es denkbar, dass ein Übertragungsprotokoll einer Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Sender hinsichtlich eines Kennwerts einer Empfangsstärke ausgewertet wird.In order to determine the signal strengths of the respective radio signals, physical properties of a radio signal in a baseband or due to digital characteristics, such as a sample, can be evaluated. Furthermore, it is conceivable that a transmission protocol of a communication between the vehicle and the transmitter is evaluated with regard to a characteristic value of a reception strength.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass direkt an einer jeweiligen Antenne mittels eines integrierten Sende-/Empfangsverstärkers, der ggf. um mindestens einen Duplex-Filter zur Trennung jeweiliger Sende- und Empfangsfrequenzbänder erweitert ist, ein Ausgleich von Kabelverlusten bei bspw. 2.4 GHz und 5 GHz erreicht wird. Da Kabelverluste ein von einer jeweiligen Antenne an die erfindungsgemäß vorgesehene Auswerteeinheit übermitteltes Signal beeinflussen und entsprechend einen Vergleich des Signals mit einem weiteren Signal einer weiteren Antenne verzerren, ist vorgesehen, dass die Kabelverluste mittels jeweiligen Antennen zugewiesener Sende-/Empfangsverstärker ausgeglichen werden. Dazu können die Sende-/Empfangsverstärker der jeweiligen Antennen eines Fahrzeugs auf einen Verstärkungsfaktor eingestellt werden, der für eine jeweilige Antenne bzw. ein entsprechendes Kabel in einem Kalibrierungsprozess, bspw. durch eine Impedanzmessung oder eine Laufzeitmessung, bestimmt wurde.It is provided in particular that directly at a respective antenna by means of an integrated transmitter / receiver amplifier, which is possibly extended by at least one duplex filter for separating respective transmit and receive frequency bands, a compensation of cable losses in, for example, 2.4 GHz and 5 GHz is reached. Since cable losses influence a signal transmitted by a respective antenna to the evaluation unit provided according to the invention and correspondingly distort a comparison of the signal with a further signal of a further antenna, it is provided that the cable losses are compensated by means of respective transmit / receive amplifiers. For this purpose, the transmit / receive amplifiers of the respective antennas of a vehicle can be set to a gain factor which was determined for a respective antenna or a corresponding cable in a calibration process, for example by an impedance measurement or a transit time measurement.

Es ist gemäß dem vorgestellten Verfahren vorgesehen, dass das erfindungsgemäß vorgesehene Fahrzeug in Abhängigkeit einer jeweiligen bestimmten Position eines jeweiligen Senders konfiguriert bzw. eingestellt wird. Dies bedeutet, dass bspw. eine Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs an die Position des Senders angepasst wird, indem bspw. lediglich eine Antenne mit Energie versorgt wird, an der ein Funksignal mit einer höchsten Signalstärke ermittelt wurde. Weiterhin kann das Fahrzeug dazu konfiguriert werden, einen Innenraum des Fahrzeugs mit elektrischem Strom zu versorgen oder von einer Versorgung mit elektrischem Strom auszuschließen.It is provided according to the presented method that the vehicle provided according to the invention is configured or set as a function of a respective specific position of a respective transmitter. This means that, for example, a communication device of the vehicle is adapted to the position of the transmitter by For example, only one antenna is supplied with energy at which a radio signal with a highest signal strength was determined. Furthermore, the vehicle may be configured to supply an interior of the vehicle with electric power or to exclude it from a supply of electric power.

In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass anhand eines Abgleichs der Funksignale der jeweiligen Antennen mit einem vorgegebenen Schwellenwert eine aktuelle Position des Senders einer Klasse „innerhalb des Fahrzeugs” oder einer Klasse „außerhalb des Fahrzeugs” zugewiesen wird.In one possible refinement of the presented method, provision is made for a current position of the transmitter to be assigned to a class "inside the vehicle" or to a class "outside the vehicle" on the basis of a comparison of the radio signals of the respective antennas with a predefined threshold value.

Um das erfindungsgemäß vorgesehene Fahrzeug an eine Situation anzupassen, in der ein jeweiliger mit dem Fahrzeug kommunizierender Sender innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, und um dabei bspw. ein Bluetoothmodul zur Kommunikation mit dem Sender zu verwenden oder um das Fahrzeug an eine Situation anzupassen, in der der Sender außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, und um dabei bspw. ein Mobilfunkmodul zur Kommunikation mit dem Sender zu nutzen, ist in Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens vorgesehen, dass der Sender in Abhängigkeit eines Abgleichs jeweiliger Signalstärken von durch die Vielzahl Antennen empfangener Funksignale, als ”in dem Fahrzeug angeordnet” oder ”außerhalb des Fahrzeugs angeordnet” eingestuft wird. Dabei kann der Schwellenwert für jede Antenne der Vielzahl Antennen einzeln vorgegeben sein, so dass bspw. einer Antenne in der Nähe eines Fahrersitzes ein besonders hoher Schwellenwert und einer Antenne, die bspw. in einem Heckbereich eines Fahrzeugs angeordnet ist, ein besonders niedriger Schwellenwert zugeordnet wird.In order to adapt the inventively provided vehicle to a situation in which a respective communicating with the vehicle transmitter is disposed within the vehicle, and thereby to use, for example, a Bluetooth module to communicate with the transmitter or to adapt the vehicle to a situation in the the transmitter is arranged outside the vehicle, and in order to use, for example, a mobile radio module for communication with the transmitter, is provided in an embodiment of the presented method that the transmitter in response to an adjustment of respective signal strengths of received by the plurality of antennas radio signals, as " in the vehicle "or" arranged outside the vehicle "is classified. In this case, the threshold value for each antenna of the plurality of antennas can be predetermined individually, so that, for example, an antenna in the vicinity of a driver's seat, a particularly high threshold value and an antenna, which is arranged, for example, in a rear area of a vehicle, a particularly low threshold value ,

In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der Sender mit dem Fahrzeug über einen Kommunikationspfad der folgenden Liste an Kommunikationspfaden kommuniziert: Bluetooth, WLAN, Mobilfunknetzwerk.In one possible embodiment of the presented method, it is provided that the transmitter communicates with the vehicle via a communication path of the following list of communication paths: Bluetooth, WLAN, mobile radio network.

Das vorgestellte Verfahren kann insbesondere zum Steuern eines Fahrzeugs mittels einer Fernsteuerung bzw. mittels einer durch eine Applikation als Fernsteuerung konfigurierten mobilen Kommunikationseinheit verwendet werden. Dabei kann mittels des vorgestellten Verfahrens festgestellt werden, ob sich eine jeweilige mobile Kommunikationseinheit innerhalb oder außerhalb eines jeweiligen Fahrzeugs befindet. Je nachdem, ob sich die mobile Kommunikationseinheit innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindet, kann bspw. eine Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs und/oder das Fahrzeug selbst der aktuellen Position der mobilen Kommunikationseinheit entsprechend konfiguriert werden. So kann bspw. eine für die aktuelle Position der mobilen Kommunikationseinheit optimale Antenne zur Kommunikation mit der mobilen Kommunikationseinheit verwendet werden oder eine Interieursbeleuchtung des Fahrzeugs aktiviert bzw. deaktiviert werden.The presented method can be used in particular for controlling a vehicle by means of a remote control or by means of a mobile communication unit configured as remote control by an application. It can be determined by means of the presented method, whether a respective mobile communication unit is located inside or outside of a respective vehicle. Depending on whether the mobile communication unit is located inside or outside the vehicle, for example, a communication device of the vehicle and / or the vehicle itself can be configured corresponding to the current position of the mobile communication unit. Thus, for example, an antenna which is optimal for the current position of the mobile communication unit can be used for communication with the mobile communication unit, or an interior lighting of the vehicle can be activated or deactivated.

Ferner ist es denkbar, dass ein zur Kommunikation mit einem jeweiligen Sender verwendeter Kommunikationspfad, d. h. ein zur Kommunikation verwendetes Kommunikationsmodul, wie bspw. ein Bluetoothmodul oder ein WLAN-Modul, in Abhängigkeit einer aktuellen Position des Senders ausgewählt wird, so dass bspw. eine Bluetoothverbindung lediglich dann für eine Kommunikation mit dem Sender verwendet wird, wenn sich der Sender innerhalb des erfindungsgemäß vorgesehenen Fahrzeugs befindet.Furthermore, it is conceivable that a communication path used for communication with a respective transmitter, i. H. a communication module used for communication, such as a Bluetooth module or a WLAN module is selected depending on a current position of the transmitter, so that, for example, a Bluetooth connection is only used for communication with the transmitter when the transmitter within the According to the invention provided vehicle is located.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale mittels mindestens eines Digital-Analog-Wandlers in ein Basisband konvertiert und auf einer physikalischen Ebene anhand von Pegeln der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale verglichen werden.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that the radio signals received by respective antennas of the plurality of antennas are converted into a baseband by means of at least one digital-to-analog converter and compared on a physical level by means of levels of the radio signals received by the respective antennas ,

Um von einem Sender eingehende Funksignale auf einer physikalischen Ebene zu vergleichen, ist in Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens vorgesehen, ggf. ankommende digitale Funksignale mittels eines Digital-Analog-Wandlers in analoge Funksignale zu konvertieren und synchron sowie latenzarm an die erfindungsgemäß vorgesehene Auswerteeinheit zu übertragen und mittels der Auswerteeinheit einen Pegel der Funksignale zu bestimmen. Anhand des Pegels verschiedener Funksignale verschiedener Antennen kann eine jeweilige am besten geeignete Antenne, an der Funksignale mit einen höchsten Pegel eingehen, bestimmt werden. Da im Basisband eines Funksignals keine Überlagerung von Funksignalen stattfindet, kann durch einen jeweiligen in einem Basisband eines Funksignals gemessenen Pegel direkt auf eine Signalstärke eine jeweiligen Funksignals rückgeschlossen werden. Entsprechend kann durch eine Konvertierung von digitalen Funksignalen in ein Basisband eine Verzerrung von gemessenen Pegelwerten aufgrund von Überlagerungen vermieden werden.To compare incoming radio signals from a transmitter on a physical level, is provided in an embodiment of the proposed method, if necessary, to convert incoming digital radio signals by means of a digital-to-analog converter into analog radio signals and synchronously and low-latency to the inventively provided evaluation and transfer to determine a level of the radio signals by means of the evaluation unit. Based on the level of different radio signals from different antennas, a respective most suitable antenna, at which radio signals with a highest level are received, can be determined. Since no superimposition of radio signals takes place in the baseband of a radio signal, a respective radio signal can be directly deduced from a respective measured in a baseband of a radio signal level to a signal strength. Accordingly, by converting digital radio signals to baseband, distortion of measured level values due to superpositions can be avoided.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass ein bidirektionaler Splitter verwendet wird, um durch eine Kabeldämpfung bedingte Splitterverluste jeweiliger von den jeweiligen Antennen an die Auswerteeinheit übertragener Funksignale auszugleichen.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that a bidirectional splitter is used in order to compensate for splitter losses of respective radio signals transmitted by the respective antennas to the evaluation unit due to cable attenuation.

Bidirektionale Splitter eignen sich in vorteilhafter Weise zum Ausgleich von durch eine Kabeldämpfung bedingter Splitterverluste. Dabei kann vorgesehen sein, dass jeder Antenne der erfindungsgemäß vorgesehenen Vielzahl Antennen ein eigener bidirektionaler Splitter zugeordnet wird.Bidirectional splitters are advantageously suitable for compensating splitter losses due to cable loss. It can be provided that each antenna of the According to the invention provided plurality of antennas a separate bidirectional splitter is assigned.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale auf einer digitalen Ebene anhand von Abtastwerten der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale verglichen werden.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that the radio signals received by respective antennas of the plurality of antennas are compared on a digital level on the basis of sample values of the radio signals received by the respective antennas.

Um auf digitaler Ebene eine Signalstärke eines jeweiligen Funksignals zu bestimmen, ist in Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens vorgesehen, das Funksignal bspw. mittels eines Analog-Digital-Wandlers abzutasten und jeweilige Abtastwerte zu protokollieren. Durch einen Vergleich jeweiliger Abtastwerte verschiedener Antennen kann eine jeweilige Antenne mit einer höchsten Signalstärke bestimmt werden.In order to determine a signal strength of a respective radio signal at the digital level, it is provided in an embodiment of the presented method to scan the radio signal, for example by means of an analog-to-digital converter, and to log respective sample values. By comparing respective samples of different antennas, a respective antenna having a highest signal strength can be determined.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale auf einer Protokollebene anhand eines Kennwerts einer Empfangsstärke der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale verglichen werden.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that the radio signals received by respective antennas of the plurality of antennas are compared on a protocol level on the basis of a characteristic value of a reception strength of the radio signals received by the respective antennas.

Selbstverständlich ist es denkbar, dass anhand eines Protokolls von bspw. mittels eines Analog-Digital-Wandlers erfassten Abtastwerten ein Kennwert, wie bspw. ein Received Signal Strength Indicator in [dB/m] ermittelt wird, der einen schnellen und objektiven Vergleich von Signalstärken jeweiliger Funksignale verschiedener Antennen ermöglicht.Of course, it is conceivable for a characteristic value, such as, for example, a received signal strength indicator in [dB / m], to be determined on the basis of a protocol of samples acquired by means of an analog-to-digital converter, for example, to provide a fast and objective comparison of signal strengths of respective ones Radio signals of different antennas allows.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine jeweilige Antenne der Vielzahl Antennen, an der die Funksignale mit einer höchsten Signalstärke erfasst wurden, für eine Kommunikation mit dem Sender ausgewählt wird.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that a respective antenna of the plurality of antennas, at which the radio signals were detected with a highest signal strength, is selected for communication with the transmitter.

Insbesondere für den Fall, das mittels des vorgestellten Verfahrens festgestellt wird, dass ein jeweiliger Sender innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet ist, kann auf eine energetisch aufwendige Kommunikation mittels einer Vielzahl Antennen verzichtet werden und lediglich eine am besten geeignete Antenne zur Kommunikation ausgewählt werden.In particular, for the case that is determined by means of the presented method that a respective transmitter is disposed within a vehicle, can be dispensed with an energy consuming communication by means of a plurality of antennas and only a most suitable antenna for communication are selected.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die Vielzahl Antennen für eine Verwendung als Empfangsmodul konfiguriert wird, indem jeweilige Kabellängen jeweiliger Antennen der Vielzahl Antennen zu dem Auswertemodul vermessen werden und anhand der jeweiligen Kabellängen eine jeweils spezifische Phasendrehung der jeweiligen Antennen ermittelt wird, und bei dem unter Berücksichtigung der jeweils spezifischen Phasendrehung der jeweiligen Antennen eine Vielzahl Funksignale additiv überlagert und/oder unter Berücksichtigung der jeweils spezifischen Phasendrehung der jeweiligen Antennen voneinander getrennt wird.In a further possible embodiment of the presented method, it is provided that the plurality of antennas is configured for use as a receiving module by measuring respective cable lengths of respective antennas of the plurality of antennas to the evaluation module and determining a respective specific phase rotation of the respective antennas on the basis of the respective cable lengths , and in which, taking into account the respective specific phase rotation of the respective antennas, a multiplicity of radio signals are superimposed additively and / or separated from one another taking into account the respectively specific phase rotation of the respective antennas.

Um eine Vielzahl von analogen Funksignalen gemeinsam zu übertagen, d. h. bspw. über eine gemeinsame Kabelleitung zu übertragen, ist es erforderlich, eine durch verschiedene Kabellängen jeweiliger Antennen bedingte Überlagerung von Signalen der Antennen exakt zu kennen und diese bei einer Trennung bzw. einer Erzeugung der Signale zu berücksichtigen. Insbesondere eine Phasendrehung, die in Abhängigkeit einer Länge eines Kabels variiert, kann bei exakter Kenntnis einer Länge eines jeweiligen Kabels aus einem Signal, das bspw. mehrere Funksignale codiert, herausgerechnet werden, indem bspw. die Phasendrehung von dem Signal abgezogen wird. Um die Länge eines Kabels zu bestimmen, ist vorgesehen, dass diese in einem Kalibrierungsschritt, bspw. mittels einer Impedanzmessung oder einer Messung einer Laufzeit eines Signals, bestimmt wird.To jointly transmit a plurality of analog radio signals, d. H. For example, to transmit over a common cable line, it is necessary to know exactly by a different cable lengths of respective antennas caused superposition of signals of the antennas and to take into account in a separation or generation of the signals. In particular, a phase rotation, which varies depending on a length of a cable, with exact knowledge of a length of a respective cable from a signal which codes, for example, a plurality of radio signals, be deducted by, for example, the phase rotation is subtracted from the signal. In order to determine the length of a cable, it is provided that this is determined in a calibration step, for example by means of an impedance measurement or a measurement of a transit time of a signal.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vielzahl Antennen und einer mit der Vielzahl Antennen kommunikativ verbundenen Auswerteeinheit, wobei die Auswerteeinheit dazu konfiguriert ist, Funksignale, die von einem Sender an das Fahrzeug übertragen und von der Vielzahl Antennen des Fahrzeugs empfangen werden, auf Grundlage eines Vergleichs jeweiliger von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen erfasster Funksignale untereinander eine Position des Senders zu bestimmen.Furthermore, the present invention relates to a vehicle having a plurality of antennas and an evaluation unit communicatively connected to the plurality of antennas, wherein the evaluation unit is configured based on radio signals transmitted from a transmitter to the vehicle and received by the plurality of antennas of the vehicle a comparison of respective detected by respective antennas of the plurality of antennas radio signals with each other to determine a position of the transmitter.

Das vorgestellte Fahrzeug dient insbesondere zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.The presented vehicle is used in particular for carrying out the presented method.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawing and will be described schematically and in detail with reference to the drawing.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of the vehicle according to the invention.

In 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Vielzahl Antennen 3, 5, 7, 9 und 11, denen jeweils ein Sende-/Empfangsverstärker zugeordnet ist, um Kabelverluste bei einer Übertragung eines Signals von einer jeweiligen Antenne 3, 5, 7, 9 und 11 an eine Auswerteeinheit 13 auszugleichen. In 1 is a vehicle 1 shown. The vehicle 1 includes a variety of antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 each associated with a transmit / receive amplifier for loss of cable in transmission of a signal from a respective antenna 3 . 5 . 7 . 9 and 11 to an evaluation unit 13 compensate.

Zum Fernsteuern des Fahrzeugs 1 verbindet sich ein Nutzer über ein Smartphone 15, das mittels einer Applikation zu einer Fernbedienung konfiguriert wurde, mit dem Fahrzeug 1. Dazu sendet das Smartphone 15 Funksignale 17 aus, die von den Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 empfangen werden. Um eine Lokalität des Smartphones 15 zu bestimmen und insbesondere zu ermitteln, ob das Smartphone 15 innerhalb des Fahrzeugs 1 oder außerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, ist vorgesehen, dass die Funksignale 17 von den Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 an die Auswerteeinheit 13 weitergeleitet und dort über einen Digital-Analog-Wandler konvertiert werden. Anhand eines Pegels jeweiliger von den Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 empfangener Funksignale kann auf eine Richtung bzw. eine Lokalität des Smartphones 15, bspw. unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens, rückgeschlossen werden.For remote control of the vehicle 1 a user connects via a smartphone 15 , which has been configured by means of an application to a remote control, with the vehicle 1 , The smartphone sends this 15 radio signals 17 from the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 be received. To a locality of the smartphone 15 to determine and in particular to determine if the smartphone 15 inside the vehicle 1 or outside the vehicle 1 is arranged, it is provided that the radio signals 17 from the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 to the evaluation unit 13 be forwarded and converted there via a digital-to-analog converter. Based on a level of each of the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 received radio signals can be in one direction or a locality of the smartphone 15 , for example, using a triangulation method, be deduced.

Um eine Kommunikation mit dem Smartphone 15 energetisch effizient zu gestalten, ist vorgesehen, dass für die Kommunikation mit dem Smartphone 15 diejenige Antenne der Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 ausgewählt wird, deren Funksignal gegenüber den Funksignalen der jeweils anderen Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 einen höchsten Pegel aufweist.To communicate with the smartphone 15 energetically efficient, it is envisaged that for communication with the smartphone 15 the antenna of the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 whose radio signal is compared to the radio signals of the other antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 has a highest level.

Um zu bestimmen, ob das Smartphone 15 innerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, werden die Pegel der Funksignale 17 der Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 mit jeweiligen im voraus bereitgestellten Schwellenwerten abgeglichen. Für den Fall, dass mindestens ein Funksignal 17 der Antennen 3, 5, 7, 9 und 11, d. h. ein Funksignal 17 das von einer Antenne 3, 5, 7, 9 oder 11 empfangen wurde, einen Pegel aufweist, der höher als ein jeweiliger den Antennen 3, 5, 7, 9 und 11 zugewiesener Schwellenwert ist, wird das Smartphone 15 als in dem Fahrzeug 1 angeordnet klassifiziert.To determine if the smartphone 15 inside the vehicle 1 is arranged, the levels of the radio signals 17 the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 with respective thresholds provided in advance. In the event that at least one radio signal 17 the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 ie a radio signal 17 that from an antenna 3 . 5 . 7 . 9 or 11 has received a level higher than a respective one of the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 assigned threshold is the smartphone 15 as in the vehicle 1 arranged classified.

Vorliegend weist keines der Funksignale 17 einen Pegel auf, der höher ist als der jeweilige Schwellenwert der Antennen 3, 5, 7, 9 und 11, so dass das Smartphone 15 als außerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet klassifiziert wird und das Fahrzeug 1 sich für eine Kommunikation nach außen konfiguriert und Daten mit dem Smartphone 15 bspw. über eine Mobilfunkschnittstelle austauscht.In the present case, none of the radio signals 17 a level higher than the respective threshold value of the antennas 3 . 5 . 7 . 9 and 11 so the smartphone 15 as outside the vehicle 1 arranged is classified and the vehicle 1 is configured for communication to the outside and data with the smartphone 15 eg exchanged via a mobile radio interface.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 0676870 A1 [0005] EP 0676870 A1 [0005]
  • EP 2541799 A1 [0006] EP 2541799 A1 [0006]

Claims (10)

Verfahren zur Lokalisation eines mit einem Fahrzeug kommunizierenden Senders, bei dem von dem Sender Funksignale an das Fahrzeug übertragen werden, und bei dem die Funksignale von einer Vielzahl Antennen des Fahrzeugs empfangen werden, und bei dem jeweilige von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangene Funksignale untereinander mittels einer mit der Vielzahl Antennen verbundenen Auswerteeinheit verglichen werden und auf Grundlage des Vergleichs der Funksignale der jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen eine Position des Senders bestimmt wird, und bei dem das Fahrzeug in Abhängigkeit der Position des Senders konfiguriert wird.A method of locating a transmitter communicating with a vehicle by transmitting radio signals to the vehicle from the transmitter and receiving the radio signals from a plurality of antennas of the vehicle and radio signals received from respective ones of the plurality of antennas an evaluation unit connected to the plurality of antennas are compared and based on the comparison of the radio signals of the respective antennas of the plurality of antennas, a position of the transmitter is determined, and wherein the vehicle is configured depending on the position of the transmitter. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem anhand eines Abgleichs der Funksignale der jeweiligen Antennen mit einem vorgegebenen Schwellenwert eine aktuelle Position des Senders einer Klasse „innerhalb des Fahrzeugs” oder einer Klasse „außerhalb des Fahrzeugs” zugewiesen wird.The method of claim 1, wherein on the basis of a comparison of the radio signals of the respective antennas with a predetermined threshold, a current position of the transmitter of a class "within the vehicle" or a class "outside the vehicle" is assigned. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sender mit dem Fahrzeug über einen Kommunikationspfad der folgenden Liste an Kommunikationspfaden kommuniziert: Bluetooth, WLAN, Mobilfunknetzwerk.The method of claim 1 or 2, wherein the transmitter communicates with the vehicle via a communication path of the following list of communication paths: Bluetooth, WLAN, mobile network. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale mittels mindestens eines Digital-Analog-Wandlers in ein Basisband konvertiert und auf einer physikalischen Ebene anhand von Pegeln der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale untereinander verglichen werden.Method according to one of the preceding claims, in which the radio signals received by respective antennas of the plurality of antennas are converted into a baseband by means of at least one digital-to-analog converter and compared with each other on a physical level by means of levels of the radio signals received by the respective antennas. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein bidirektionaler Splitter verwendet wird, um durch eine Kabeldämpfung bedingte Splitterverluste jeweiliger von den jeweiligen Antennen an die Auswerteeinheit übertragener Funksignale auszugleichen.Method according to Claim 4, in which a bidirectional splitter is used to compensate for splitter losses of respective radio signals transmitted by the respective antennas to the evaluation unit due to cable attenuation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale auf einer digitalen Ebene anhand von Abtastwerten der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale verglichen werden.A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio signals received from respective antennas of the plurality of antennas are compared on a digital level based on samples of the radio signals received from the respective antennas. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die von jeweiligen Antennen der Vielzahl Antennen empfangenen Funksignale auf einer Protokollebene anhand eines Kennwerts einer Empfangsstärke der von den jeweiligen Antennen empfangenen Funksignale untereinander verglichen werden.Method according to one of Claims 1 to 3, in which the radio signals received by respective antennas of the plurality of antennas are compared with one another on a protocol level on the basis of a characteristic value of a reception strength of the radio signals received by the respective antennas. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine jeweilige Antenne der Vielzahl Antennen, an der die Funksignale mit einer höchsten Signalstärke erfasst wurden, für eine Kommunikation mit dem Sender ausgewählt wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein a respective antenna of the plurality of antennas on which the radio signals having a highest signal strength have been detected is selected for communication with the transmitter. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl Antennen für eine Verwendung als Empfangsmodul konfiguriert wird, indem jeweilige Kabellängen jeweiliger Antennen der Vielzahl Antennen zu dem Auswertemodul vermessen werden und anhand der jeweiligen Kabellängen eine jeweils spezifische Phasendrehung der jeweiligen Antennen ermittelt wird, und bei dem unter Berücksichtigung der jeweils spezifischen Phasendrehung eine Vielzahl Funksignale additiv überlagert und/oder unter Berücksichtigung der jeweils spezifischen Phasendrehung der jeweiligen Antennen voneinander getrennt werden.The method of claim 1, wherein the plurality of antennas is configured for use as a receiving module by measuring respective cable lengths of respective antennas of the plurality of antennas to the evaluation module and determining respective specific phase rotations of the respective antennas based on the respective cable lengths in consideration of the respective specific phase rotation a plurality of radio signals are superimposed additively and / or separated from each other taking into account the respective specific phase rotation of the respective antennas. Fahrzeug mit einer Vielzahl Antennen (3, 5, 7, 9, 11) und einer mit der Vielzahl (3, 5, 7, 9, 11) Antennen kommunikativ verbundenen Auswerteeinheit (13), wobei die Auswerteeinheit (13) dazu konfiguriert ist, Funksignale, die von einem Sender (15) an das Fahrzeug (1) übertragen und von der Vielzahl Antennen (3, 5, 7, 9, 11) des Fahrzeugs (1) empfangen werden, auf Grundlage eines Vergleichs jeweiliger von jeweiligen Antennen (3, 5, 7, 9, 11) der Vielzahl Antennen (3, 5, 7, 9, 11) erfasster Funksignale untereinander eine Position des Senders (15) zu bestimmen und das Fahrzeug (1) in Abhängigkeit der Position des Senders (15) zu konfigurieren.Vehicle with a large number of antennas ( 3 . 5 . 7 . 9 . 11 ) and one with the multiplicity ( 3 . 5 . 7 . 9 . 11 ) Antennas communicatively connected evaluation unit ( 13 ), whereby the evaluation unit ( 13 ) is configured to receive radio signals from a transmitter ( 15 ) to the vehicle ( 1 ) and from the plurality of antennas ( 3 . 5 . 7 . 9 . 11 ) of the vehicle ( 1 ) are received based on a comparison of respective ones of respective antennas ( 3 . 5 . 7 . 9 . 11 ) of the plurality of antennas ( 3 . 5 . 7 . 9 . 11 ) detected radio signals with each other a position of the transmitter ( 15 ) and the vehicle ( 1 ) depending on the position of the transmitter ( 15 ).
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