-
Die Erfindung betrifft ein Ultra-Breitband-Ortungsverfahren für eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Ortungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Ortungsvorrichtung zur Ausführung des besagten Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens sowie weiter insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ortungsvorrichtung.
-
Ultra-Breitband-Ortungsverfahren der eingangs genannten Art sind in der
DE 10 2017 121 582 A1 sowie der
DE 10 2020 114 277 A1 beschrieben. In der
DE 10 2017 121 582 A1 werden zur Ermittlung von Positionen eines sich relativ zu einer Station bewegenden Objekts von Ultra-Breitband-Funkmodulen versendete Datenpakete innerhalb einer Ultra-Breitband-Datenkommunikation genutzt. Die
DE 10 2020 114 277 A1 beschreibt dagegen die Nutzung einer Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung, ein sogenanntes Ultra-Breitband-Funkradar, zur Ermittlung von Positionen eines sich relativ zu einer Station bewegenden Objekts. Nachteilig an den bekannten Vorgehensweisen zur Ermittlung von Positionen eines sich annähernden Objekts ist, dass sie relativ ungenau arbeiten.
-
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform für ein Ultra-Breitband-Ortungsverfahren bereitzustellen. Insbesondere soll versucht werden, ein gegenüber den bekannten Vorgehensweisen relativ genau arbeitendes Ultra-Breitband-Ortungsverfahren anzugeben.
-
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
-
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, zur Verbesserung der Genauigkeit der Ermittlung von Positionen eines sich relativ zu einer Station bewegenden Objekts, die auf einer Ultra-Breitband-Datenkommunikation beruhende Ermittlung einer Position des Objekts mit der auf einer Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung (Ultra-Breitband-Funkradar) beruhenden Ermittlung einer Position eines Objekts in einem gemeinsamen Verfahren zu kombinieren.
-
Demgemäß wird ein Ultra-Breitband-Ortungsverfahren für eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Ortungsvorrichtung vorgeschlagen, das sich durch die nachfolgenden Schritte auszeichnet, nämlich 1) Etablierung einer bidirektionalen, insbesondere auf dem Ultra-Breitband-Funkstandard (aus dem englischen Ultra-wideband communication protokol aka Car Connectivity Consortium) basierenden, Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen der besagten Ortungsvorrichtung und zumindest einem sich dem Kraftfahrzeug annähernden, ultra-breitband-kommunikationsfähigen Objekt mittels der Ortungsvorrichtung. Hierbei werden erste Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug anhand von im Rahmen der etablierten Ultra-Breitband-Datenkommunikation insbesondere zwischen dem zumindest einen Objekt und der Ortungsvorrichtung ausgetauschten Datenpakete mittels der Ortungsvorrichtung ermittelt. Weiterhin wird 2) eine Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung, insbesondere ein sogenanntes Ultra-Breitband-Funkradar, mittels der Ortungsvorrichtung ausgeführt, wobei zweite Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug mittels der Ortungsvorrichtung ermittelt werden, indem mittels der Ortungsvorrichtung zumindest ein Ultra-Breitband-Sendefunksignal emittiert und zeitlich verzögert dessen vom zumindest einen Objekt zurückgeworfenen Rückstreufunksignale erfasst werden. Demgemäß ist durch das erfindungsgemäße Ultra-Breitband-Ortungsverfahren eine Fusion zweier Ortungs- und Abstandsmessverfahren zur Ermittlung von Positionen und/oder Trajektorien eines sich dem Kraftfahrzeug annähernden Objekts angegeben, nämlich die Kombination einer Ultra-Breitband-Datenkommunikation sowie einer Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung (sogenanntes Ultra-Breitband-Funkradar). Dadurch können deren jeweiligen verfahrenstechnischen Vorzüge optimal genutzt werden. Das hat insbesondere den Vorteil, dass die Genauigkeit der Ermittlung der Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug bzw. relativ zur Ortungsvorrichtung gegenüber den seither realisierbaren Genauigkeiten von herkömmlichen Ortungs- und Abstandsmessverfahren deutlich verbessert ist. Dadurch können beispielsweise Systemfunktionen des Kraftfahrzeugs gezielt und mit großem zeitlichen Vorlauf aktiviert werden, wodurch insbesondere der Komfort für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs erhöht wird.
-
Die Erfindung versteht unter dem Ausdruck „Ultra-Breitband“ und dem Vorsatz „Ultra-Breitband-“ zweckmäßigerweise eine Funktechnologie, deren Funksignale in einem gegebenen Frequenzspektrum mit einer betragsmäßig betrachtet relativ großen Bandbreite von beispielsweise mindestens 500 MHz für unterschiedliche Einsatzzwecke genutzt werden können. Ein erster Einsatzzweck dieser Ultra-Breitband-Funktechnologie kann vorzugsweise darin liegen, eine hier als Ultra-Breitband-Datenkommunikation bezeichnete bidirektionale Datenkommunikation zwischen zwei ultra-breitband-kommunikationsfähigen Kommunikationspartnern zum Austausch von Daten, insbesondere Datenpaketen, zu etablieren. Gemäß einem weiteren Einsatzzweck dieser Ultra-Breitband-Funktechnologie kann eine Ortungs- und Abstandsmessung vorgesehen sein, indem Ultra-Breitband-Sendefunksignale emittiert und dann zeitlich verzögert deren zurückgeworfenen Rückstreufunksignale erfasst werden. In der Praxis wird dies auch als Ultra-Breitband basiertes Ultra-Breitband-Radar bezeichnet.
-
Zweckmäßigerweise werden im Rahmen des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens erste Positionen und/oder zweite Positionen des zumindest einen Objekts gemeinsam mit zugehörigen Trajektorien ermittelt. Die Erfindung versteht den Begriff „Trajektorien“ zweckmäßigerweise im Sinne einer prognostizierten Bewegungsbahnkurve des zumindest einen Objekts in ersten Positionen und/oder in zweiten Positionen des zumindest einen Objekts. Man kann sich auch vorstellen, dass die besagten Trajektorien zweckmäßigerweise anhand der ermittelten ersten Positionen und/oder zweiten Positionen mittels der Ortungsvorrichtung ermittelt werden. Mithilfe der ersten Positionen und/oder zweiten Positionen sowie der zugehörigen Trajektorien kann beispielsweise eine zukünftige Position des zumindest einen Objekts relativ genau vorhergesagt werden. Zur Ermittlung der besagten Trajektorien kann beispielsweise eine nachfolgend beschriebene Recheneinheit der Ortungsvorrichtung genutzt werden.
-
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Ultra-Breitband-Ortungsverfahren zweistufig ausgeführt wird, insbesondere indem zunächst mittels der Ortungsvorrichtung eine bidirektionale Ultra-Breitband-Datenkommunikation etabliert und dann anschließend, und insbesondere zusätzlich, mittels der Ortungsvorrichtung eine Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung ausgeführt wird. Insbesondere werden hierbei im Rahmen der Ultra-Breitband-Datenkommunikation zunächst relativ grobe erste Positionen des zumindest einen Objekts ermittelt, d.h. eine Grobortung des zumindest einen Objekts realisiert. Weiter insbesondere werden während der Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung relativ genaue zweite Positionen des zumindest einen Objekts ermittelt, so dass man auch von einer Feinortung des zumindest einen Objekts sprechen kann. Dadurch können die verfahrenstechnischen Vorzüge der Ultra-Breitband-Datenkommunikation sowie der Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung (Ultra-Breitband-Funkradar) gezielt so genutzt werden, dass die im Rahmen des vorgeschlagenen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens erzielbare Genauigkeit, mit der die ersten Positionen und zweiten Positionen des zumindest einen Objekts ermittelbar sind, optimiert wird.
-
Weiter zweckmäßigerweise kann im Rahmen des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens vorgesehen sein, dass die Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen der Ortungsvorrichtung und dem zumindest einen Objekt etabliert wird, sobald sich letzteres innerhalb einer vorgegebenen oder vorgebbaren Kommunikationsreichweite zur Ortungsvorrichtung befindet. Die Kommunikationsreichweite beschreibt zweckmäßigerweise einen durch die Ortungsvorrichtung sowie das zumindest eine Objekt funktechnisch vorgegebenen Abstand, innerhalb dem eine Ultra-Breitband-Datenkommunikation etablierbar ist. Der besagte Abstand lässt sich beispielsweise durch Vorgabe einer Sendeleistung der Ortungsvorrichtung und/oder des zumindest einen Objekts einstellen. Durch die vorstehend vorgeschlagene Vorgehensweise wird eine Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen der Ortungsvorrichtung und einem sich der Ortungsvorrichtung bzw. dem Kraftfahrzeug annähernden Objekt möglichst frühzeitig ausgebildet, so dass bei der Etablierung der Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen dem zumindest einen Objekt und dem Kraftfahrzeug noch ein relativ großer Abstand ist. Das hat den Vorteil, dass zur Ermittlung von weiteren Positionen des zumindest einen Objekts sowie für weitere Handlungen, beispielsweise die Aktvierung von Systemfunktionen des Kraftfahrzeugs ein relativ großer Zeitraum verbleibt.
-
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die besagten zweiten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt werden, sobald das zumindest eine Objekt einen vorgegebenen oder vorgebbaren, einem um das Kraftfahrzeug herumlaufende Annäherungszone beschreibenden Abstand zwischen sich und dem Kraftfahrzeug entspricht und/oder diesen unterschreitet. Dadurch werden zumindest innerhalb einer vorgebbaren Annäherungszone um das Kraftfahrzeug herum während der Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung relativ genaue zweite Positionen des zumindest einen Objekts ermittelt. Der besagte Abstand kann zweckmäßigerweise durch Vorgabe einer Radar-Sendeleistung der Ortungsvorrichtung eingestellt werden.
-
Zweckmäßigerweise zeichnet sich das Ultra-Breitband-Ortungsverfahren dadurch aus, dass zur Ermittlung der ersten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug die ausgetauschten Datenpakete mittels einer als TOF (aus dem englischen Time Of Flight) bezeichneten Laufzeitmessung, in deren Rahmen Laufzeiten von Datenpaketen zwischen dem mindestens einen Objekt und der Ortungsvorrichtung ermittelt werden, ausgewertet werden. Dadurch ist ein bevorzugtes, auf einem bidirektionalen Datenaustausch basierendes Verfahren zur Ermittlung der ersten Positionen des zumindest einen Objekts angegeben. Ferner kann vorgesehen sein, dass alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung der ersten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug die ausgetauschten Datenpakete mittels Triangulation ausgewertet werden. Dadurch ist ein bevorzugtes zweites, auf einem Datenaustausch basierendes Verfahren zur Ermittlung der ersten Positionen des zumindest einen Objekts angegeben. Es versteht sich von selbst, dass auch weitere, auf einem Datenaustausch basierende Verfahren zur Ermittlung der ersten Positionen verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das zumindest eine Objekt von einer ultra-breitband-kommunikationsfähigen Mobileinheit realisiert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die besagte Mobileinheit von einem mobilen Endgerät realisiert wird, beispielsweise von einem sogenannten Intelligenten Schlüssel (Smartkey) oder einem Mobiltelefon (Smartphone) oder ein sogenannten CoD, d.h. einem Smart Device im Besitz des Nutzers des Kraftfahrzeugs (aus dem englischen consumer owned smart device). Dadurch ist eine vom Nutzer des Kraftfahrzeugs bequem handhabbare und weithin akzeptierte Ausführungsform für das besagte zumindest eine Objekt angegeben.
-
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Ermittlung der ersten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts und der zweiten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts von einer im Kraftfahrzeug angeordneten Recheneinheit der Ortungsvorrichtung oder einer via Funk mit dem Kraftfahrzeug verbundenen oder verbindbaren, externen Recheneinheit realisiert wird. Die Recheneinheit bildet eine zweckmäßigerweise zentrale Recheneinheit des Kraftfahrzeugs oder zumindest einen Bestandteil derselben, beispielsweise handelt es sich um ein Steuergerät. Die Recheneinheit ist weiter zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, das Ultra-Breitband-Ortungsverfahren auszuführen.
-
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Ortungsvorrichtung mit im Kraftfahrzeug eingebauten Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten bereitgestellt wird. Diese Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten sind jeweils dazu eingerichtet, in einem ersten Betriebsmodus, in welchem eine bidirektionale, insbesondere auf dem Ultra-Breitband-Funkstandard basierende, Ultra-Breitband-Datenkommunikation etablierbar ist, und in einem zweiten Betriebsmodus in dem eine, insbesondere Ultra-Breitband basierte, Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung ausführbar ist, betrieben zu werden. Durch die Bereitstellung von Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten lässt sich eine Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere die besagte Annäherungszone, effizient und relativ zügig nach sich annähernden Objekten überwachen.
-
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten jeweils in Abhängigkeit der ermittelten Positionen des zumindest einen Objekts entweder im ersten Betriebsmodus oder im zweiten Betriebsmodus betrieben werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass alle Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten simultan oder zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit zu Beginn des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens im ersten Betriebsmodus betrieben werden. Ferner können alle Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten simultan oder zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit im ersten Betriebsmodus betrieben werden, wenn eine Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen zumindest einer einzigen dieser Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten und zumindest einem sich in einer vorgegebenen oder vorgebbaren Kommunikationsreichweite zur Ortungsvorrichtung befindlichen Objekt etabliert oder etablierbar ist. Weiterhin kann zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit im zweiten Betriebsmodus betrieben werden, wenn zumindest ein Objekt einen vorgegebenen oder vorgebbaren, eine um das Kraftfahrzeug herumlaufende Annäherungszone beschreibenden Abstand zwischen dieser zumindest einen Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit und dem zumindest einen Objekt unterschreitet. Zweckmäßigerweise wird zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit im zweiten Betriebsmodus betrieben, wenn zumindest ein Objekt sich in unmittelbarer Nähe zu dieser Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit befindet. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten zu Beginn des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens simultan im ersten Betriebsmodus arbeiten, um eine Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen sich und zumindest einem sich in Kommunikationsreichweite zur Ortungsvorrichtung befindenden Objekt zu etablieren, wobei dann, wenn eine solche Ultra-Breitband-Datenkommunikation etabliert ist, die oder diejenigen Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten im zweiten Betriebsmodus betrieben werden, zu denen das zumindest ein Objekt einen vorgegebenen oder vorgebbaren Abstand unterschreitet. Dadurch kann mit einfachen Mitteln sozusagen ein Umschaltzeitpunkt realisiert werden, zu dem die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus wechseln.
-
Zweckmäßig ist weiterhin, wenn die Ortungsvorrichtung oder zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit der Ortungsvorrichtung gepulst betrieben wird. Die Ortungsvorrichtung oder die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit wird hierzu zweckmäßigerweise mit einer zum Emittieren von gepulsten Ultra-Breitband-Sendefunksignalen eingerichtete Sendeeinrichtung bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, lediglich wenige Nanosekunden lange Puls-Ultra-Breitband-Sendefunksignale zu emittieren. Weiterhin wird die Ortungsvorrichtung oder die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit mit einer zum Empfangen von Rückstreufunksignalen eingerichtete Empfangseinrichtung bereitgestellt, welche zweckmäßigerweise dazu eingerichtet ist, zeitlich verzögerte Puls-Rückstreusignale der vorab emittierten Puls-Ultra-Breitband-Sendefunksignale zu erfassen. Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit realisiert damit insbesondere eine Art Ultra-Breitband-Radareinheit. Das hat den Vorteil, dass die ersten und/oder zweiten Positionen des zumindest einen Objekts relativ genau ermittelbar sind.
-
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens ein im Kraftfahrzeug angeordnetes und kommunizierend mit der Ortungsvorrichtung verbundenes Zugangssystem zum Verriegeln und Entriegeln und/oder zum aktiven Öffnen einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs mittels der Ortungsvorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten ersten Positionen und/oder Trajektorien und/oder zweiten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts gesteuert wird. Dadurch kann mittels des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens eine Position zumindest eines Objekts relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt und abhängig von derselben eine Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs beispielsweise verriegelt oder entriegelt oder aktiv geöffnet werden.
-
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird weiterhin eine Ortungsvorrichtung vorgeschlagen, die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit, eine Recheneinheit sowie ein computerlesbares Speichermedium aufweist, wobei letzteres Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch die Recheneinheit die Ortungsvorrichtung dazu veranlassen, das Ultra-Breitband-Ortungsverfahren gemäß der vorstehenden Beschreibung auszuführen. Dadurch ist eine bevorzugte Ausführungsform für eine Ortungsvorrichtung zur Ausführung des besagten Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens angegeben. Die Ortungsvorrichtung kann insbesondere in Kraftfahrzeugen eingebaut werden, so dass dort das besagte Ultra-Breitband-Ortungsverfahren ausgeführt werden kann. Der Einbau ist jedoch nicht nur auf Kraftfahrzeuge beschränkt, vielmehr kann die vorgeschlagene Ortungsvorrichtung in weiteren mobilen Anwendungen, wie in schienengebundenen Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen aber auch in immobilen Anwendungen in Gebäuden zur Anwendung kommen.
-
Die besagte Ortungsvorrichtung zeichnet sich zweckmäßigerweise dadurch aus, dass die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit mit einer Sendeeinrichtung sowie einer Empfangseinrichtung ausgerüstet ist. Die Sendeeinrichtung ist zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, Ultra-Breitband-Sendefunksignale zu emittieren. Die Empfangseinrichtung ist zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, zeitlich verzögerte Rückstreufunksignale der vorab emittierten Ultra-Breitband-Sendefunksignale und/oder Rückantwortfunksignale zumindest eines Objekts zu erfassen. Die Ortungsvorrichtung oder die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit realisiert damit zweckmäßigerweise eine Ultra-Breitband-Kommunikationseinheit als auch eine Ultra-Breitband-Radareinheit. Dadurch ist eine vorteilhafte Ausführungsform für Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten angegeben.
-
Die Ortungsvorrichtung oder die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit kann zweckmäßigerweise mit einer zum Emittieren von gepulsten Ultra-Breitband-Sendefunksignalen eingerichteten Puls-Sendeeinrichtung bereitgestellt werden. Die Puls-Sendeeinrichtung ist zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, lediglich wenige Nanosekunden lange Puls-Ultra-Breitband-Sendefunksignale zu emittieren. Weiterhin kann die Ortungsvorrichtung oder die zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit mit einer zum Empfangen von gepulsten Ultra-Breitband-Sendefunksignalen eingerichtete Puls-Empfangseinrichtung bereitgestellt werden, welche zweckmäßigerweise dazu eingerichtet ist, zeitlich verzögerte Puls-Rückstreufunksignale der vorab emittierten Puls-Ultra-Breitband-Sendefunksignalen und/oder Rückantwortfunksignale zumindest eines Objekts zu erfassen. Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit realisiert damit zweckmäßigerweise eine Art kombinierte Ultra-Breitband-Kommunikationseinheit sowie Puls-Ultra-Breitband-Radareinheit. Das hat den Vorteil, dass die ersten und/oder zweiten Positionen des zumindest einen Objekts relativ genau ermittelbar sind.
-
Die Ortungsvorrichtung oder die besagten Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten der Ortungsvorrichtung werden zweckmäßigerweise zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Sende- und Empfangseinrichtungen jeweils noch mit einer internen Systemuhr und/oder einem Pulswellengenerator und/oder einem Funksignalverstärker und/oder einem Wellenverzögerungsdetektor ausgerüstet und/oder kommunizierend verbunden.
-
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird weiterhin ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Ortungsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung aufweist, deren zumindest eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit am Kraftfahrzeug ortsfest fixiert ist. Das Kraftfahrzeug weist weiterhin, ein Zugangssystem zum Verriegeln und Entriegeln und/oder zum aktiven Öffnen zumindest einer Fahrzeugtür und/oder einer Haube des Kraftfahrzeugs auf. Die Ortungsvorrichtung ist mit dem Zugangssystem kommunizierend verbunden und dazu eingerichtet, das Zugangssystem in Abhängigkeit von ermittelten ersten Positionen und/der Trajektorien und/oder zweiten Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts zu betätigen. Dadurch kann gezielt eine Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs mit großem zeitlichen Vorlauf betätigt werden, wodurch insbesondere der Komfort für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs erhöht wird.
-
Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten der Ortungsvorrichtung können insbesondere bezüglich einer Mittenachse des Kraftfahrzeugs symmetrisch am Kraftfahrzeug angeordnet sein, beispielsweise im Bereich eines Stoßfängers des Kraftfahrzeugs und/oder im Bereich der A-Säulen des Kraftfahrzeugs und/oder im Bereich der B-Säulen des Kraftfahrzeugs und/oder im Bereich der C-Säulen des Kraftfahrzeugs. Weiter zweckmäßigerweise wird die Ortungsvorrichtung von sechs separaten Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten realisiert. Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten können weiter zweckmäßigerweise kommunizierend miteinander sowie zweckmäßigerweise mit der besagten Recheneinheit der Ortungsvorrichtung sowie einem nachfolgend noch thematisierten, im Kraftfahrzeug eingebauten Zugangssystem zum Verriegeln und Entriegeln und/oder zum aktiven Öffnen einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs kommunizierend verbunden sein.
-
Zweckmäßigerweise ist das zumindest eine Objekt durch eine ultra-breitband-kommunikationsfähigen Mobileinheit realisiert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die besagte Mobileinheit durch ein mobiles Endgerät realisiert ist, beispielsweise durch ein sogenannten Intelligenten Schlüssel (Smartkey) oder ein Mobiltelefon (Smartphone) oder ein sogenanntes CoD, d.h. einem Smart Device im Besitz des Nutzers des Kraftfahrzeugs (aus dem englischen consumer owned smart device). Dadurch ist eine vom Nutzer des Kraftfahrzeugs bequem handhabbare und weithin akzeptierte Ausführungsform für das besagte zumindest eine Objekt angegeben.
-
Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft zweckmäßigerweise ein Ultra-Breitband-Ortungsverfahren für eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Ortungsvorrichtung mit den Schritten: 1) etablieren einer bidirektionalen Ultra-Breitband-Datenkommunikation zwischen der Ortungsvorrichtung und zumindest einem sich dem Kraftfahrzeug annähernden, ultra-breitband-kommunikationsfähigen Objekt mittels der Ortungsvorrichtung, wobei erste Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug anhand von im Rahmen der Ultra-Breitband-Datenkommunikation ausgetauschten Datenpakete mittels der Ortungsvorrichtung ermittelt werden, sowie 2) ausführen einer Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung mittels der Ortungsvorrichtung, wobei zweite Positionen und/oder Trajektorien des zumindest einen Objekts relativ zum Kraftfahrzeug mittels der Ortungsvorrichtung ermittelt werden, indem mittels der Ortungsvorrichtung zumindest ein Ultra-Breitband-Sendefunksignal emittiert und zeitlich verzögert dessen vom zumindest einen Objekt zurückgeworfenen Rückstreufunksignale erfasst werden. Die Erfindung betrifft außerdem zweckmäßigerweise eine Ortungsvorrichtung zur Ausführung des besagten Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens sowie insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ortungsvorrichtung.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend 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.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
-
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
- 1 in einer Draufsicht ein rein symbolisch eingezeichnetes Kraftfahrzeug mit einer Ortungsvorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens sowie
- 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens.
-
Wie erwähnt zeigt die 1 ein im Gesamten mit der Bezugsziffer 2 bezeichnetes Kraftfahrzeug in einer Draufsicht mit einer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens 1 eingerichtete Ortungsvorrichtung 3, die rein exemplarisch sechs separate, durch Kästchen angedeutete Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15, eine ebenfalls durch ein Kästchen angedeutete Recheneinheit 14 sowie ein vorliegend in die Recheneinheit 14 integriertes computerlesbares Speichermedium aufweist. Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 sind jeweils am Kraftfahrzeug 2 fixiert, exemplarisch sind je zwei von ihnen symmetrisch bezüglich einer nicht eingezeichneten Mittenachse des Kraftfahrzeugs 2 im Bereich eines vorderen Stoßfängers 18 des Kraftfahrzeugs 2 und im Bereich der B-Säulen 20 des Kraftfahrzeugs 2 sowie im Bereich der C-Säulen 21 des Kraftfahrzeugs 2 oder im Bereich eines hinteren Stoßfängers des Kraftfahrzeugs 2 festgemacht. Das besagte, integrierte Speichermedium verfügt über Befehle, die bei der Ausführung durch die Recheneinheit 14 die Ortungsvorrichtung 3 dazu veranlassen, das nachfolgend beschriebene Ultra-Breitband-Ortungsverfahren 1 auszuführen. Das Kraftfahrzeug 2 aus 1 weist außerdem noch mehrere Fahrzeugtüren 23 sowie ein Zugangssystem 22 zum Verriegeln und Entriegeln und/oder zum aktiven Öffnen der Fahrzeugtüren 23 auf. Die besagten Komponenten der Ortungsvorrichtung 3 sind mit dem Zugangssystem 22 kommunizierend verbunden, so dass diese im Rahmen des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens 1 mittels der Ortungsvorrichtung 3 betätigt werden kann.
-
Im Rahmen des besagten, zweistufigen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens 1 ist zur Ermittlung von ersten Positionen und Trajektorien 5 und/oder zweiten Positionen und Trajektorien 6 eines sich dem Kraftfahrzeug 2 annähernden, ultra-breitband-kommunikationsfähigen Objekts 4, vorliegend eine ultra-breitband-kommunikationsfähige Mobileinheit 13, vorgesehen, dass zunächst eine bidirektionale Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 zwischen der Ortungsvorrichtung 3, d.h. den Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15, und dem zumindest einem Objekt 4 mittels der Ortungsvorrichtung 3 etabliert wird, sobald sich das zumindest eine Objekt 4 innerhalb einer vorgegebenen oder vorgebbaren Kommunikationsreichweite zur Ortungsvorrichtung 3 befindet. Sobald eine Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 etablierbar und etabliert ist, werden erste Positionen und Trajektorien 5 des zumindest einen Objekts 4 relativ zum Kraftfahrzeug 2 anhand von im Rahmen der Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 zwischen dem zumindest einen Objekt 4 und der Ortungsvorrichtung 3 ausgetauschten Datenpaketen 8 mittels der Recheneinheit 14 der Ortungsvorrichtung 3 ermittelt. Beispielsweise kann hier zur Ermittlung der besagten ersten Positionen und Trajektorien 5 die ausgetauschten Datenpakete 8 mittels einer als TOF (aus dem englischen Time Of Flight) bezeichneten Laufzeitmessung ausgewertet werden, indem die Laufzeiten von solchen Datenpaketen 8 zwischen dem mindestens einen Objekt 4 und den Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 der Ortungsvorrichtung 3 gemessen werden. Ferner können die ersten Positionen und Trajektorien 5 zusätzlich oder alternativ mittels Triangulation ausgewertet werden. Hierdurch wird im Rahmen der etablierten Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 im Rahmen des Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens 1 zunächst relativ grobe erste Positionen und Trajektorien 5 des zumindest einen Objekts 4 ermittelt, d.h. es wird eine Grobortung realisiert. Im Anschluss daran wird, sobald das zumindest eine Objekt 4 einen vorgegebenen oder vorgebbaren, eine um das Kraftfahrzeug 2 herumlaufende Annäherungszone 11 beschreibenden Abstand 12 zwischen sich und dem Kraftfahrzeug 2 unterschreitet, mittels der Ortungsvorrichtung 3, d.h. mittels den Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15, eine Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung 9 ausgeführt, die man auch als Ultra-Breitband-Funkradar bezeichnen könnte. Dabei wird mittels der Ortungsvorrichtung 3, d.h. mittels den Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15, zunächst zumindest ein Ultra-Breitband-Sendefunksignal 30 emittiert und dann mit zeitlicher Verzögerung dessen vom zumindest einen Objekt 4 zurückgeworfenen Rückstreufunksignale 31 erfasst. Dabei werden zweite Positionen und Trajektorien 6 des zumindest einen Objekts 4 relativ zum Kraftfahrzeug 2 mittels der Recheneinheit 14 der Ortungsvorrichtung 3 ermittelt. Hierdurch wird im Rahmen der Ausgeführten Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung 9 (Ultra-Breitband-Funkradar) relativ genaue zweite Positionen und Trajektorien 6 des zumindest einen Objekts 4 ermittelt, so dass man auch von einer Feinortung des zumindest einen Objekts 4 sprechen kann. Anhand der ermittelten ersten Positionen und Trajektorien 5 und/oder zweiten Positionen und Trajektorien 6 kann dann gezielt beispielsweise eine Fahrzeugtür 23 des Kraftfahrzeug 2 und/oder andere Systemfunktionen des Kraftfahrzeugs 2 mit großem zeitlichen Vorlauf aktiviert werden, wodurch insbesondere der Komfort für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs 2 erhöht wird.
-
Um die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 der Ortungsvorrichtung 3 sowohl zum Etablieren und Unterhalten einer Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 sowie zum Ausführen einer Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung 9 (Ultra-Breitband-Funkradar) nutzen zu können, ist vorgesehen, dass die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 jeweils dazu eingerichtet sind, in einem ersten Betriebsmodus 16, in welchem eine bidirektionale Ultra-Breitband-Datenkommunikation 7 etabliert oder etablierbar ist, und in einem zweiten Betriebsmodus 17, in dem eine Ultra-Breitband-Ortungs- und Abstandsmessung 9 ausgeführt oder ausführbar ist, betrieben zu werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 im zweiten Betriebsmodus 17 (Ultra-Breitband-Funkradar) gepulst betrieben werden. Die Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheiten 15 sind zu diesem Zweck exemplarisch jeweils mit einer zum Emittieren von gepulsten Ultra-Breitband-Sendefunksignalen 30 eingerichteten Sendeeinrichtung 24 sowie einer zum Empfangen von gepulsten Rückstreufunksignalen 31 eingerichtete Empfangseinrichtung 25 ausgerüstet, vgl. die 2.
-
Um dies zu verdeutlichen ist in 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Ultra-Breitband-Ortungsverfahrens 1 dargestellt, wobei exemplarisch eine Ultra-Breitband-Sende- und Empfangseinheit 15 aus jeweils durch Kästchen angedeuteten Sendeeinrichtung 24 und Empfangseinrichtung 25 illustriert ist. Die Sendeeinrichtung 24 wird von einer internen Systemuhr 26 und einem Pulswellengenerator 27 mit einem elektrischen Steuersignal versorgt, so dass sie ein durch einen Pfeil symbolisiertes Puls-Ultra-Breitband-Sendefunksignal 30 emittieren kann, welches von einer Mobileinheit 13 zeitlich verzögert als Puls-Rückstreufunksignal 31 zurückgeworfen wird, so dass es an der Empfangseinrichtung 25 erfasst und an einer exemplarisch an einer Wellenverzögerungserkennungseinheit 28 der Ortungsvorrichtung 3 bereitgestellt werden kann. Anschließend kann die Wellenverzögerungserkennungseinheit 28 eine Auswertung des empfangenen Puls-Rückstreufunksignals 31 vornehmen und insbesondere eine zweite Position und Trajektorien 6 an einer Nutzerschnittstelle 29 bereitstellen. Zweckmäßigerweise ist die Wellenverzögerungserkennungseinheit 28 integraler Bestandteil der Recheneinheit 14 oder bildet dieselbe.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017121582 A1 [0002]
- DE 102020114277 A1 [0002]
