DE102018111408A1

DE102018111408A1 - Verfahren zum Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018111408A1
Application number: DE102018111408.7A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Abuosba
Original assignee: Hochschule fuer Technik und Wirtschaft Berlin
Current assignee: Hochschule fuer Technik und Wirtschaft Berlin
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2019-11-14
Also published as: WO2019219134A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug mit folgenden Schritten: Ermitteln einer Geschwindigkeit des Mobiltelefons mithilfe mindestens eines Beschleunigungssensors des Mobiltelefons; und Deaktivieren der Netzverbindung des Mobiltelefons, falls eine ermittelte Geschwindigkeit des Mobiltelefons größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren und gesetzeskonformen Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug.
Ablenkung während der Autofahrt ist eine zunehmende Ursache vieler Unfälle im Straßenverkehr. Nach Schätzungen werden mittlerweile mehr Unfälle durch Ablenkung als durch Alkoholkonsum verursacht. Als eine Hauptursache der Ablenkung wird die Nutzung des Smartphones während der Fahrt identifiziert.
Eine aktuelle Studie der amerikanischen NHTSA über die Nutzung von Smartphones am Steuer über das Jahr 2015 gibt an, dass 33 % der 20- bis 29-jährigen Amerikaner ihr Telefon während der Fahrt nutzen. Die Zahl derer, die durch abgelenkte Fahrer verletzt wurden, stieg um 8 % gegenüber einer früheren Erhebung von 2011 (NHTSA- Traffic Safety Facts. (März 2017). Distracted Driving 2015. Von https://www.nhtsa.gov/sites/nhtsa.dot.gov/files/documents/8 12_381_distracteddriving2015.pdf abgerufen). Aufgrund der hier zitierten relativen Quoten kann ein direkter kausaler Zusammenhang abgeleitet werden.
Für den deutschen Sprachraum hat die Allianz Versicherung AG im Jahr 2014 eine Studie zu diesem Thema veröffentlicht (Kubitzki, J. (2014). Jung und urban - Sicherheit und Mobilität 18-24-jähriger im motorisierten. München: AZT Automotive GmbH - Allianz Zentrum für Technik (https://www.allianz.at/ueber-allianz/medianewsroom/news/aktuelle-news/pa-download/20141014allianzautotag-2014-studie-). Eine Kernaussage dieser Studie ist eine höhere Gefahr eines Verkehrsunfalls durch Ablenkung als die durch Alkoholeinfluss. 46 % der Befragten gaben an, während der Fahrt das Handy zu bedienen.
Teilweise wird in einigen Ländern gesetzlich das Telefonieren ohne Freisprecheinrichtung während des Führens eines Fahrzeuges untersagt. Teilweise ist darüber hinaus sogar die Nutzung des Smartphones als Navigationsgerät und das Schreiben von textbasierten Nachrichten (SMS/Chat/E-Mail) verboten. Dennoch setzen sich einige Fahrer über diese Verbote hinweg. Die Politik ist bisher nicht im Stande durch Appelle, Drohungen und höhere Strafen eine deutliche Senkung dieser Anzahl an Personen herbeizuführen.
Es muss daher nach einer alternativen technischen Lösung gesucht werden, die eine Nutzung des mobilen Gerätes während der Autofahrt und auch allgemein während der aktiven Teilnahme am Straßenverkehr entsprechend gesetzlicher Vorgaben steuern kann.
Hinsichtlich der Nutzung von Mobiltelefonen im Straßenverkehr gibt es verschiedene Ansätze im Stand der Technik. Zum einen gibt es Anbieter, welche für das Mobiltelefon einen sogenannten Automodus anbieten, welcher den Benutzerkomfort des Mobiltelefons steigert, jedoch keine Einschränkung des Funktionsumfangs gemäß gesetzlicher Vorgaben vornimmt. Von anderen Anbietern gibt es ein System, bei dem die Funktionalität des Mobiltelefons auf das Display des Autos transferiert wird. Bei einem weiteren Produkt erfolgt eine Einschränkung der Funktionalität des Mobiltelefons über eine extern per Bluetooth verbundene Box.
Mobiltelefone des Stands der Technik verfügen über standardisierte physikalische Sensoren und Schnittstellen. Dazu zählen unter anderem Beschleunigungssensoren, GPS-Sensoren sowie Bluetooth-Schnittstellen oder NFC-Chips. Die Bluetooth-Funktionalität umfasst unter anderen die Funktechnik, welche unter dem Begriff Bluetooth Low Energy, Bluetooth LE (kurz BLE) oder Bluetooth Smart bekannt ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Mobiltelefons anzugeben, bei dem das Störpotential eines in einem Fahrzeug angeordneten Mobiltelefons verringert wird. Ferner soll die Erfindung insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Mobiltelefons angeben, bei welchem ein Fahrer des Fahrzeugs nicht durch einem Betrieb eines Mobiltelefons, vom Führen des Fahrzeugs abgelenkt wird. Um eine weitreichende Regulation zur Steigerung des Verkehrssicherheitsverhaltens zu erzielen, ist es insbesondere eine Aufgabe, eine erfolgreiche Umsetzung auf Basis einer Implementierung im Betriebssystem des Smartphones zu realisieren.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug mit folgenden Schritten: Ermitteln einer Geschwindigkeit des Mobiltelefons mithilfe mindestens eines Beschleunigungssensors des Mobiltelefons und Deaktivieren der Netzverbindung des Mobiltelefons, falls eine ermittelte Geschwindigkeit des Mobiltelefons größer als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Schwellenwert ist.
Unter der Netzverbindung werden vorliegend eine Verbindung der mobilen Daten als auch die Drahtlosverbindungen wie WLAN verstanden. Damit ist es nicht mehr möglich, Nachrichten via SMS, Internet, WhatsApp oder anderen Nachrichtendiensten zu versenden oder zu empfangen.
Das Verfahren dient unter anderem dem Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug, so dass das Fahrzeug sicher betrieben werden kann. Somit kann unter dem Verfahren ein Sicherheitsverfahren verstanden werde. Ein solches Sicherheitsverfahren kann auf einem Mobiltelefon mittels einer Mobile Application, welche kurz auch APP genannt wird, realisiert werden.
Auf Grund der hier vorgestellten Lösung kann sichergestellt werden, dass ein Anwender eine Beschränkung der verfügbaren Funktionen nicht ohne erheblichen technischen Aufwand umgehen kann. Zentrales Ziel ist somit eine Implementierung als Bestandteil des Systemkerns, die durch den Anwender nicht gelöscht, deinstalliert oder umgangen werden kann.
Unter einem Mobiltelefon kann ein Handy oder auch Smartphone verstanden werden.
Das Fahrzeug kann ein Land-, Luft-, oder Wasserfahrzeug sein. Ein Landfahrzeug kann ein Schienenfahrzeug, Straßenfahrzeug oder ein Geländefahrzeug sein. Ein Straßenfahrzeug kann ein PKW sein. Falls der Fahrer des Fahrzeugs der Nutzer des Mobiltelefons ist, so kann das Verfahren dazu dienen, dass in gefährlichen Situationen, d. h. ab einer vorgegebenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Fahrer nicht von dem Mobiltelefon abgelenkt wird. Das Verfahren kann auch dazu dienen, mindestens eine Funktion des Mobiltelefons in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Mobiltelefons zu deaktivieren.
Unter der Geschwindigkeit des Mobiltelefons wird vorliegend insbesondere eine Relativgeschwindigkeit des Mobiltelefons und insofern auch des Fahrzeugs, in dem sich das Mobiltelefon befindet, relativ zu seiner Umgebung, d. h. zur Oberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, verstanden.
Durch Integration der zeitabhängigen, vom Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungsfunktion kann die Geschwindigkeit des Mobiltelefons ermittelt werden.
Die vorgegebene Geschwindigkeit ist bevorzugt 1 km/h, weiter bevorzugt 5 km/h, und noch weiter bevorzugt 10 km/h.
Durch das Verfahren wird vorteilhafterweise erreicht, dass ein Mobiltelefon ab einer vorgegebenen Geschwindigkeit nicht mehr den Nutzer des Mobiltelefons durch von der Netzverbindung abhängige Interaktionen ablenken kann.
Um die mithilfe von mindestens einem Beschleunigungssensor ermittelte Geschwindigkeit des Mobiltelefons genauer zu bestimmen, kann die ermittelte Geschwindigkeit mithilfe eines GPS-Sensors des Mobiltelefons kalibriert werden.
Da die GPS-Funktion lediglich zur Kalibrierung genutzt wird und danach die Geschwindigkeitserfassung über den Beschleunigungssensor erfolgt, kann das Verfahren vorteilhafterweise ohne die Nutzung der GPS-Funktion besonders energiesparend durchgeführt werden. Die GPS-Funktion kann jedoch auch regelmäßig „hinzugeschaltet“ werden, sodass beispielsweise regelmäßig eine Kalibrierung erfolgt.
Das Verfahren kann als weiteren Schritt ein Ermitteln einer Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass ermittelbar ist, ob der Nutzer des Mobiltelefons der Fahrer des Fahrzeugs sein kann. Zum Beispiel kann das Verfahren, welches u.a. der Sicherheit im Straßenverkehr dient, nicht verwendet werden, falls ermittelt wurde, dass der Nutzer des Mobiltelefons nicht der Fahrer des Fahrzeugs ist. Diese Option kann als Einstellung im Mobiltelefon aktiviert werden.
Die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs kann auf unterschiedliche Art und Weise ermittelt werden. Zum einen kann eine Funktechnik verwendet werden. Dies kann z.B. eine Bluetooth-Funktechnik sein. Hierbei wird bevorzugt die Technik des Bluetooth Low Energy (kurz BLE) angewendet. Hierbei wird eine Funkbake (auch Beacon genannt) verwendet, welche als durch eine Hardware realisierter Sender an beweglichen Objekten oder an bekannten ortsfesten Referenzpunkten montiert wird, und welche in regelmäßigen Abständen eine eindeutige Identifikationsnummer und standardisierte Informationen zur Signalstärke aussendet, wodurch zum einen die Funkbake identifiziert und zum anderen vom Empfänger ein Abstand zum Sender berechnet werden kann. Dadurch können Smartphones, Tablets oder andere derartige Geräte eine solche Funkbake detektieren, wenn sie in der Nähe der Funkbake sind. Diese Technik funktioniert bis zu Entfernungen von 200 m.
Die Funkbake kann Beispiel an der Lenksäule in einem Kraftfahrzeug befestigt werden. Hierdurch wird eine Referenz für eine Fahrerposition geschaffen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Funkbake in der Nähe der Position in einem Kraftfahrzeug angeordnet werden, wo sich ein Fahrer für gewöhnlich aufhält. Falls das Mobiltelefon sich in der Nähe der Funkbake befindet, wird angenommen, dass der Nutzer des Mobiltelefons der Fahrer des Fahrzeugs ist.
Andererseits kann die Nahfeldkommunikation (engl.: Near Field Communication, abgekürzt NFC) verwendet werden, um die Position des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs zu ermitteln. Hierbei kann ein in das Mobiltelefon integrierter NFC-Chip verwendet werden. Die Nahfeldkommunikation ist ein auf der RFID-Technik basierender internationaler Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten per elektromagnetischer Induktion mittels loser gekoppelter Spulen über kurze Strecken von wenigen Zentimetern und einer Datenübertragungsrate von maximal 424 kBit/s.
Ferner kann die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs mithilfe eines in einem Sitz des Fahrzeugs integrierten Drucksensors ermittelt werden. Hierbei kann der vom Drucksensor erfasste Druckwert dem Mobiltelefon mitgeteilt werden. Hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Steuergerät des Drucksensors mit dem Mobiltelefon kommuniziert. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Bordcomputer des Fahrzeugs, welcher den Druckwert erfassen kann, mit dem Mobiltelefon kommuniziert.
Darüber hinaus kann die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs mithilfe eines in dem Fahrzeug installierten Lautsprechers ermittelt werden. Hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Steuergerät des Lautsprechers mit dem Mobiltelefon kommuniziert. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Bordcomputer des Fahrzeugs, welcher den Lautsprecher steuert, mit dem Mobiltelefon kommuniziert.
Alle genannten Methoden, um die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs zu ermitteln, haben den Vorteil, dass bereits vorhandene Sensoren verwendet werden können. Dies können zum einen Sensoren des Mobiltelefons und zum anderen Sensoren des Kraftfahrzeugs oder auch externe Einrichtungen sein. Weiterhin besteht ein Vorteil darin, dass die erfassten Werte der Sensoren einfach an das Mobiltelefon weitergegeben werden können, da in der Regel bereits Vorrichtungen zum Datenaustausch zwischen dem Mobiltelefon und dem Fahrzeug vorhanden sind, zum Beispiel Schnittstellen des Bordcomputers.
Um das Störpotenzial des Mobiltelefons weiter zu senken, kann außer der Netzverbindung des Mobiltelefons mindestens eine weitere Funktion des Mobiltelefons deaktiviert werden. Dies kann zum Beispiel die TelefonieFunktion des Mobiltelefons sein, wobei Notrufe bevorzugt von der Deaktivierung ausgenommen sind. Gemäß einer Ausführungsform werden alle Funktionen des Mobiltelefons deaktiviert. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden alle Funktionen des Mobiltelefons deaktiviert, welche dem Nutzer eine Information, sei es ein akustisches Signal oder eine Nachricht in Textform, mitteilen. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform werden alle Funktionen des Mobiltelefons deaktiviert, welche eine Interaktion des Nutzers erfordern. Zum Beispiel kann die mindestens eine weitere Funktion des Mobiltelefons die Bildschirmausgabe oder das Tonsignal des Mobiltelefons sein.
Um die Kommunikation mit einem an das Mobiltelefon angeschlossenen Peripheriegeräte nicht zu unterbrechen oder zu stören, kann die Deaktivierung der mindestens einer weiteren Funktion des Mobiltelefons von mindestens einem mit dem Mobiltelefon verbundenen Peripheriegerät abhängig gemacht werden. In diesem Fall werden, falls ein vorgegebenes Peripheriegerät mit dem Mobiltelefon verbunden ist, diejenigen Funktionen des Mobiltelefons, welche mit dem vorgegebenen Peripheriegerät interagieren oder kommunizieren, nicht deaktiviert. Gemäß einer Ausführungsform fallen WLAN-Peripheriegeräte nicht unter die oben genannten Peripheriegeräte. Peripheriegeräte können zum Beispiel kabelgebundene oder kabellose Fernsprecheinrichtungen, insbesondere Bluetooth- - Fernsprecheinrichtung sein. Nach einer erfolgten Deaktivierung kann eine erneute Aktivierung der Netzverbindung des Mobiltelefons von einer Position des Nutzers des Mobiltelefons abhängen.
Bevorzugt wird das Verfahren nur durchgeführt, wenn eine Sicherheitsfunktion des Mobiltelefons aktiviert ist. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer des Mobiltelefons aktiv entscheiden kann, ob die Funktionen des Mobiltelefons durch das erfindungsgemäße Verfahren eingeschränkt werden soll oder nicht. Zum Beispiel kann der Nutzer des Mobiltelefons die Sicherheitsfunktionen dann einschalten, wenn er als Fahrer im Fahrzeug ist. Wenn er Insasse oder Beifahrer ist, kann er die Sicherheitsfunktion deaktivieren. Die Sicherheitsfunktion kann als Mobile App auf dem Mobiltelefon installiert werden oder direkt im Betriebssystem des Mobiltelefons implementiert sein.
Um das Aktivieren und/oder Deaktivieren der Sicherheitsfunktion zu automatisieren, kann vorgesehen sein, dass das Deaktivieren der Netzverbindung des Mobiltelefons von einer Position des Nutzers des Mobiltelefons abhängt. Zum einen kann die Sicherheitsfunktion außerhalb eines Fahrzeugs deaktiviert sein. Ferner kann die Sicherheitsfunktion deaktiviert sein, falls der Nutzer des Mobiltelefons kein Fahrer des Fahrzeugs ist, d.h. falls sich der Nutzer nicht an der Position befindet, an der sich in der Regel der Fahrer des Fahrzeugs befindet. Umgekehrt kann die Sicherheitsfunktion nur dann aktiviert werden, falls der Nutzer des Mobiltelefons sich an der Position befindet, an der sich in der Regel der Fahrer des Fahrzeugs befindet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Sicherheitsverfahrens eines Handys.
2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Lokalisieren eines Handynutzers in einem Fahrzeug, welches Teil des Sicherheitsverfahrens ist.
3 zeigt mögliche Anordnungspositionen eines Beacons innerhalb eines PKW, welche von dem Sicherheitsverfahren als mögliche Fahrerpositionen interpretiert werden.
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Geschwindigkeit des Handys, welches Teil des Sicherheitsverfahrens ist.

Ein Sicherheitsverfahren 100 verwendet zur Durchführung ein Handy. Auf dem Handy ist eine APP installiert, in der eine Sicherheitsfunktion aktivierbar ist. Das Handy verfügt über einen Beschleunigungssensor, eine mobile Datenverbindung, eine WLAN-Verbindung, einen NFC-Chip, eine Bluetooth-Verbindung und eine „Bluetooth Low Energy“-Funkverbindung, im Weiteren BLE-Verbindung genannt. Durch Auswahl aus einer Liste erkannter Beacons erfolgt eine Paarung oder eine Kopplung zwischen einem einzigen Beacon und der APP, welche per Bluetooth erfolgen kann. Hierbei kann in der APP gespeichert sein, welches Beacon 130 als Referenz-Beacon für die APP gilt. Danach wird mittels einer BLE-Verbindung des Handys eine Entfernung zu diesem Beacon ermittelt.
Über die Bluetooth-Verbindung kommuniziert insbesondere das Handy mit einem Bordcomputer eines PKW. Der PKW verfügt über Drucksensoren in den Sitzen sowie beispielsweise über Lautsprecher, welche das Innere des PKW beschallen.
Vor Betreten des PKW kann der Nutzer der App, welcher ebenfalls der Fahrer des PKW ist, die Sicherheitsfunktion in der App aktivieren.
Das Sicherheitsverfahren 100 überprüft (Schritt 102), ob die Sicherheitsfunktion des Handys aktiviert ist. (Das Bejahen einer Abfrage ist mit einem Haken und das Verneinen einer Abfrage mit einem Kreuz in der Figur gekennzeichnet). Falls die Sicherheitsfunktion nicht aktiviert ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 102 zurück.
Falls die Sicherheitsfunktion des Handys aktiviert ist, so wird der Handynutzer lokalisiert 140.
Hierzu wird zunächst abgefragt 141, ob mindestens ein Signal eines Beacons 130 vom Handy empfangen wird. Falls dies nicht der Fall ist, wird so lange gewartet, bis ein Signal eines Beacons 130 empfangen wird. Falls ein Signal eines Beacons 130 empfangen wird, wird auf ein Broadcast-Signal des Beacons 130 gewartet und empfangen 142.
Mithilfe des von dem Beacon 130 empfangenen Funksignals wird eine Distanz zu dem Beacon 130 berechnet 143.
In einem nächsten Schritt wird geprüft 145, ob die Distanz des Beacons 130 kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Der vorgegebene Wert kann abhängig von der körperlichen Größe des Fahrers konfiguriert werden. Er beträgt vorliegend 45 cm und entspricht einem Fahreraufenthaltsbereich 132. In der App kann der vorgegebene Wert vom Nutzer aus den folgenden Werten manuell ausgewählt werden: 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 cm. Eine in diesem Bereich 132 ermittelte Position des Handys wird von der APP damit gleichgesetzt, dass der Nutzer des Handys der Fahrer des Kfz ist. Somit wird, falls die ermittelte Distanz des Handys zu dem Beacon 130 kleiner als der vorgegebene Wert ist, der Handynutzer von der APP als Fahrer 146, andernfalls als Beifahrer festlegt 147.
Nachdem der Handynutzer lokalisiert wurde 140, wird abgefragt 150, ob der Handynutzer der Fahrer ist. Falls dies nicht der Fall ist, so erlaubt die App dem Handy, alle Funktionen zu benutzen 151. In diesem Fall werden demnach keine Funktionen deaktiviert.
Alternativ zur Verwendung eines Referenz-Beacons werden drei oder mehr Beacons verwenden, um die Position des Handys mittels Triangulation exakt zu ermitteln.
Falls die Abfrage 150 ergibt, dass der Handynutzer der Fahrer ist, wird eine Geschwindigkeit des Handys mithilfe des Beschleunigungssensors ermittelt 110.
Zur Geschwindigkeitsermittlung 110 des Handys wird zunächst ein initialer Abgleich der momentanen Geschwindigkeit unter Nutzung des internen GPS-Sensors durchgeführt. Hierbei wird eine absolute Anfangsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung über einen initialen Kalibrierungsschritt ermittelt. Somit wird der Geschwindigkeitsvektor $\vec{v_{0}}$
der initialen Bewegung des Handys ermittelt.
Darauf ermittelt das Handy mittels Abfrage zwei unterschiedliche Ereignisse. Eine Abfrage bildet ein sogenanntes „Location Changed Event“ 171 ab. Eine andere Abfrage bildet ein sogenanntes „Sensor Event“ 181 ab.
Bei einem „Sensor Event“ hat der Beschleunigungssensor einen von 0 verschiedenen Wert detektiert. Das „Sensor Event“ liefert die reinen Werte des Beschleunigungssensors, aus der die Geschwindigkeit errechnet wird. Das „Location Changed Event“ bezieht sich auf die Veränderung der absoluten Position im Raum, z.B. von einem Gyroskop. Hierdurch soll eine Unabhängigkeit von einer aktuellen Orientierung des Handys in der Hand des Nutzers erzielt werden. Beide Events werden genutzt, um eine richtungsunabhängige Geschwindigkeit zu ermitteln.
Nach der Abfrage 181 im „Sensor Event“ werden die Daten durch einen Low-Pass oder Band-Pass geglättet 182, um Artefakte in der Geschwindigkeitsmessung mit dem Beschleunigungssensor zu unterdrücken. Dies erfolgt deshalb, da die Erfassung der Beschleunigung ein gewisses Rauschen im Ruhezustand erzeugt. Die Glättung kann hierbei durch einen Kalman- und/oder einen Fourier-Filter erfolgen.
Anschließend wird die durch die Beschleunigung bewirkte relative Geschwindigkeitsänderung des Handys vektoriell berechnet 183. Für ein optimiertes Energiemanagement erfolgt diese Berechnung lediglich unter Verwendung des internen Beschleunigungssensors.
Zur Berechnung der relativen Geschwindigkeitsänderung 183 des Handys werden die vektoriellen Beschleunigungsdaten mit einem internen Zeitstempel erfasst und in einem Datenarray verarbeitet. Die vom Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungswerte a_X, a_y, a_z werden gemäß den Koordinatenachsen x, y, z samt einem Zeitstempel in folgender Spaltenform erfasst: a_x, a_y, a_z, Zeit (in ms).
Danach wird mittels der Formel (a_i+1+a_i)/2 pro Koordinatenachse der Mittelwert der Beschleunigung pro Zeitintervall t_i+1-t_i rekursiv gebildet, woraus ein neues Array entsteht, das wie folgt aussieht: $\bar{a_{x}}, \bar{a_{y}}, \bar{a_{z}}, Δ t .$
Die relative Änderung der Geschwindigkeit wird anschließend für jede Koordinatenachse mittels der Formel $Δ ν_{x} = \bar{a_{x}} \cdot Δ t$
berechnet. Hierdurch entsteht ein neues Array, welches die relativen, vektoriellen Geschwindigkeitsänderungen seit der anfänglich durchgeführten Erfassung der GPS-Geschwindigkeit angibt mit folgender Form: Δν_x,Δν_y,Δν_z.
Je kleiner die Zeitabstände Δt sind, umso präziser ist die feststellbare Geschwindigkeitsänderung. Es soll betont werden, dass hierdurch die relative Geschwindigkeitsänderung, nicht jedoch die absolute Geschwindigkeit selbst, ermittelt wird.
Der Vektor der absoluten Geschwindigkeit wird im Anschluss durch Aufsummieren aller ermittelten Array-Werte bestimmt 184. Dies kann z.B. jede Sekunde erfolgen. Für den x-Wert ν_x,Gesamt,neu des Geschwindigkeitsvektors der absoluten Geschwindigkeit gilt dann: $ν_{x, G e s a m t, n e u} = ν_{0, x} + \sum_{1}^{N} Δ ν_{x},$
wobei ν_0,x der x-Wert der Geschwindigkeit des vorherigen Zeitintervalls ist. Für die y- und z-Werte gilt eine entsprechende Formel.
Anschließend wird die momentane, richtungsunabhängige Geschwindigkeit bestimmt, indem der Absolutbetrag des Geschwindigkeitsvektors herausgerechnet wird 185. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Transformation in ein orientierungsunabhängigen Koordinatensystem nicht nötig, da die Werte orientierungsbereinigt vom Betriebssystem bereitgestellt werden.
Nach der Abfrage des „Location Changed Events“ 171 wird ein Einheitsvektor der letzten bekannten Geschwindigkeit gebildet 172. Danach wird eine richtungsabhängige Geschwindigkeit des Einheitsvektors bestimmt 173. Im folgenden Schritt werden die richtungsabhängigen und die richtungsunabhängigen Geschwindigkeiten gespeichert 174.
Anschließend wird abgefragt, ob der GPS-Sensor aktiviert ist 175. Falls dies der Fall ist, wird mithilfe des GPS-Sensors eine Geschwindigkeit des Handys ermittelt 176.
Mithilfe der durch den GPS-Sensor ermittelten Geschwindigkeit wird die derzeitig ermittelte Geschwindigkeit korrigiert oder entsprechend kalibriert 112. In einem nächsten Schritt wird die so ermittelte Geschwindigkeit an die App zurückgegeben 177. Falls GPS-Sensor bei der obigen Abfrage 175 nicht aktiviert war, wird die ermittelte Geschwindigkeit ohne eine GPS-Korrektur an die App zurückgegeben 177.
Nach der Geschwindigkeitsermittlung 110 des Handys wird abgefragt 114, ob die ermittelte, kalibrierte Geschwindigkeit größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit, vorliegend 5 km/h, ist. Dieser Wert ist grundsätzlich konfigurierbar. Falls man als Bezug die Schrittgeschwindigkeit nimmt, so kann der Wert 3,5 bis 4,5 km/h betragen. Da in Deutschland jedoch bei jeglicher Geschwindigkeit, also ab 0,01 km/h, ein Handyverbot gilt, kann auch dieser Wert verwendet werden. Da die gesetzlichen Vorschriften in anderen Ländern vermutlich abweichen, kann für jedes Land ein anderer Wert von der App vorgeschlagen oder manuell vom Nutzer eingestellt werden.
Falls die ermittelte Geschwindigkeit nicht größer als 5 km/h ist, erlaubt die App dem Handy, alle Funktionen zu benutzen 151.
Sollte die ermittelte Geschwindigkeit größer als 5 km/h sein, wird die Netzverbindung des Handys deaktiviert 120, indem die mobile Datenverbindung und die WLAN-Verbindung unterbrochen werden.
Anschließend wird abgefragt 160, ob eine Freisprecheinrichtung an das Handy angebunden ist. Eine Freisprecheinrichtung kann hierbei eine kabellose (Bluetooth) oder kabelgebundene (Headphone) Vorrichtung sein. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Telefoniefunktion des Handys unterbrochen 161. Falls eine Freisprechvorrichtung mit dem Handy verbunden ist, wird die Telefoniefunktion des Handys erlaubt 162. In beiden Fällen kehrt das Verfahren im nächsten Schritt zu der Geschwindigkeitsermittlung 110 zurück. In der Wiederholschleife kann zusätzlich zur Geschwindigkeitsermittlung 110 die Lokalisierung des Fahrers ermittelt werden. Dies ist wichtig, da die Position des Handys sich in der Zwischenzeit geändert haben kann. In diesem Fall werden die beiden Kenngrößen Position des Fahrers und Geschwindigkeit kontinuierlich ermittelt.
Bezugszeichenliste

100: Sicherheitsverfahren
102: Abfrage Aktivierung Sicherheitsfunktion
110: Geschwindigkeitsermittlung
112: Geschwindigkeitskalibrierung durch GPS-Sensor
114: Abfrage, ob Geschwindigkeit größer als 10 km/h ist
120: Deaktivierung der Netzverbindung
130: Beacon
132: Fahreraufenthaltsbereich
140: Lokalisierung des Handynutzers
141: Abfrage, Beaconsignal
142: Empfangen eines Broadcast-Events
143: Berechnung Distanz zu Beacon
144: Erstellung Liste der Beacon-Objekte und Rückgabe an APP
145: Prüfung, ob Distanz von Handy zu Beacon kleiner als vorgegebener Wert
146: Handynutzer wird als Fahrer festgelegt
147: Handynutzer wird als Beifahrer festgelegt
150: Abfrage, ob ermittelte Position eine Fahrerposition sein kann
151: alle Funktionen erlauben
160: Abfrage, ob Freisprecheinrichtung angeschlossen
161: Telefonie unterbrechen
162: Telefonie erlauben
171: Abfrage Location Changed Event
172: Einheitsvektor der letzten bekannten Geschwindigkeit bilden
173: richtungsabhängige Geschwindigkeit bestimmen
174: Speichern der richtungsabhängigen und richtungsunabhängigen Geschwindigkeiten
175: Abfrage, ob GPS-Sensor aktiviert
176: Ermittlung der Geschwindigkeit durch GPS-Sensor
177: ermittelte Geschwindigkeit an App zurückgeben
181: Abfrage „Sensor Event“
182: Filtern der Erdbeschleunigung aus Beschleunigungsdaten
183: Berechnen der relativen Geschwindigkeitsänderung
184: Bestimmen des Geschwindigkeitsvektors der momentanen Geschwindigkeit
185: richtungunabhängige Geschwindigkeit berechnen

Claims

Verfahren (100) zum Betreiben eines Mobiltelefons in einem Fahrzeug entsprechend landesspezifischer gesetzlicher Vorgaben mit folgenden Schritten: - Ermitteln (110) einer Geschwindigkeit des Mobiltelefons mithilfe mindestens eines Beschleunigungssensors des Mobiltelefons und - Deaktivieren (120) der Netzverbindung des Mobiltelefons, falls eine ermittelte Geschwindigkeit des Mobiltelefons größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: - Kalibrieren (112) der ermittelten Geschwindigkeit mithilfe eines GPS-Sensors des Mobiltelefons.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: - Ermitteln (140) einer Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs mithilfe einer Bluetooth-Funktechnik ermittelt (142) wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren des Fahrzeugs mithilfe eines Drucksensors, welchen ein Sitz des Fahrzeugs aufweist, ermittelt (144) wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Nutzers des Mobiltelefons im Inneren mithilfe eines Lautsprechers, welchen das Fahrzeug aufweist, ermittelt (146) wird.
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außer der Netzverbindung des Mobiltelefons mindestens eine weitere Funktion des Mobiltelefons deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung der mindestens einen weiteren Funktion des Mobiltelefons von mindestens einem mit dem Mobiltelefon verbundenen Peripheriegerät abhängt (162).
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur durchgeführt wird, wenn eine Sicherheitsfunktion des Mobiltelefons aktiviert (102) ist.
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deaktivieren (120) und Wiederaktivieren der Netzverbindung des Mobiltelefons von einer Position des Nutzers des Mobiltelefons abhängt (150).