WO2018060022A1 - System und verfahren zur positionsbestimmung - Google Patents

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WO2018060022A1
WO2018060022A1 PCT/EP2017/073718 EP2017073718W WO2018060022A1 WO 2018060022 A1 WO2018060022 A1 WO 2018060022A1 EP 2017073718 W EP2017073718 W EP 2017073718W WO 2018060022 A1 WO2018060022 A1 WO 2018060022A1
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WO
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mobile terminal
vehicle
control unit
pulse
connection
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Ceased
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PCT/EP2017/073718
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Obermaier
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S5/30—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/16—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using difference in transit time between electrical and acoustic signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for position determination, in particular for determining the position of a user in a vehicle.
  • Systems which can clearly identify, for example, the driver of a vehicle by means of an infrared camera.
  • the driver's face is illuminated by two infrared spotlights.
  • the recorded images are then evaluated by means of appropriate software based on comparisons with user data stored in the system.
  • Such systems are expensive and therefore expensive to implement.
  • Other systems use different sensors to provide physical properties, e.g. Size, body shape, weight, etc., of a user to collect and use this data to determine the identity of the user.
  • Such systems are relatively uncertain in driver recognition, especially when different users have similar physical characteristics.
  • the object of the invention is a system for position determination and a corresponding method for position determination to provide, which enable a secure detection and are inexpensive to implement.
  • the position determination system has at least three loudspeakers and a control unit.
  • the control unit is configured to establish a connection between the vehicle and a mobile terminal, wherein the mobile terminal is uniquely associated with a specific user of the vehicle.
  • the control unit is further to be ⁇ forms to drive the at least three loudspeakers such that they each have at least emit an acoustic pulse into the interior of the vehicle, wherein the transmitted pulses are received by the mobile terminal.
  • the control unit is further adapted to control the duration of each being ⁇ sent at least to determine the mobile terminal and to determine based on the respective running time the distance of the mobile terminal to each of the we ⁇ iquess three loudspeakers a pulse from the respective speakers.
  • the control unit determines the position of the mobile terminal within the vehicle, wherein the position of the mobile terminal corresponds to the position of the mobile terminal clearly associated vehicle occupant.
  • a user of the vehicle can be recognized in a relatively simple manner, using partially already in the vehicle vor ⁇ existing components and systems, as well as its position in the vehicle can be clearly determined.
  • the mobile terminal may comprise a mobile phone, a smartphone, a tablet computer or a personal digital assistant.
  • Such mobile devices are nowadays mostly used by users with you. The user therefore does not have to carry any additional devices with him in order to be able to determine the position.
  • an application can be installed, which is designed to perform the position determination.
  • the application can be aware of which steps are required to perform the position determination and control the processes independently. The user then does not have to do anything himself to start and carry out the position determination.
  • connection between the vehicle and the mobile terminal may be a wireless connection. This is particularly nut ⁇ friendly, since no cumbersome wired connection is required. Wireless connections can be made without the user having to be active.
  • the wireless connection can be a Wi-Fi connection, a Bluetooth connection, or a Bluetooth low-energy connection.
  • Such connections between the vehicle and the mobile terminal are often already made for other functions (e.g., hands-free), so that existing components and connections can be used for the present invention.
  • the mobile terminal may have a microphone for receiving the pulses emitted by the loudspeakers.
  • the position of the mobile terminal within the vehicle can be determined by means of a lateration, trilateration or multilateration method. Such methods are relatively simple and fast to carry out and the position determination is very accurate.
  • the system can be configured to make preferred settings of the user uniquely assigned to the mobile terminal based on a user profile stored in the vehicle. The user then does not have to make any settings himself. The comfort for the user is thus increased.
  • other functions may be limited or disabled, for example, at certain seats in the vehicle. For example, for safety reasons, a remote control function for a monitor or an audio device in the vehicle can be limited if it is detected that the user is in the driver's seat. In addition, for example, watching movies or using games for the driver while driving may be blocked.
  • the system may have at least four speakers and the control unit may further be designed to determine a re ⁇ relative height of the mobile terminal in the vehicle.
  • the control unit may further be designed to determine a re ⁇ relative height of the mobile terminal in the vehicle.
  • the control unit may be arranged in the vehicle or in the mobile terminal.
  • a method for determining the position in a vehicle has the emission of at least one acoustic pulse into the interior of the vehicle by means of one of at least three
  • the acoustic pulses are received by means of a mobile terminal, wherein the mobile terminal is uniquely associated with a specific user of the vehicle.
  • the running time of the respective at least one pulse from the respective loudspeaker to the mobile terminal is determined, and based on the determined transit times, the distance of the mobile terminal to each of the at least three loudspeakers is determined.
  • the Position of the mobile terminal within the vehicle is then determined based on the determined distances, wherein the position of the mobile terminal corresponds to the position of the vehicle occupant associated with the mobile terminal.
  • FIG. 2 shows by way of example a block diagram of a system for
  • Figure 3 by way of example emitted in temporal diagrams and received pulses in a system for Positi ⁇ onsbeées according to an embodiment
  • FIG. 4 shows in a flowchart a method for position determination according to an embodiment.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a system for determining the position in a vehicle.
  • the system has at least three loudspeakers LI, L2, L3.
  • Various loudspeakers are already available in a vehicle. These are connected, for example, to a music system and / or an entertainment system of the vehicle.
  • four speakers LI, L2, L3, L4 are exemplified, with any other number of speakers is possible, but at least three. r
  • the system shown in FIG. 1 can in particular determine the position of a mobile terminal 10 and close it from the position of the mobile terminal 10 to the position of the user in the vehicle. Transmits a user of the vehicle at ⁇ play his mobile phone in a pocket, such as pocket or coat pocket, with itself and the mobile phone as the driver's seat is recognized located, so it can be concluded that the assigned to the cellular telephone user controls the vehicle.
  • the mobile terminal 10 may be a mobile phone, in particular ⁇ a smartphone, a tablet computer, personal digital assistant (PDA) or the like.
  • the mobile terminal 10 can, for example, use a corresponding application (app) which has been installed in advance on the mobile terminal.
  • apps application
  • a connection can be made between the mobile terminal 10 and the vehicle, for example by means of WLAN (Wireless Local Area Network), Blue ⁇ tooth or Bluetooth low-energy (BLE).
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • BLE Bluetooth low-energy
  • a connection via WLAN or Bluetooth is just one example.
  • the connection can be made in any wireless, but also wired manner.
  • a wireless connection can be produced for example auto matically ⁇ soon as the mobile terminal 10 is in the vicinity of the vehicle.
  • the vehicle is Bluetooth-enabled and there is a Blue tooth ⁇ -enabled mobile terminal 10 within a required range, so a connection between the vehicle and the mobile terminal 10 is produced when the vehicle and the mobile terminal 10 are known today.
  • the required range can be, for example, between 1m and 100m. That the vehicle and the mobile terminal 10 Known to one another in this context means that a connection has already been established between the vehicle and the mobile terminal 10 in the past and the vehicle and the mobile terminal 10 have been coupled to one another. If the vehicle and the mobile terminal 10 are still unknown to each other, that is, if no connection has been established between them before then, before connecting, it is necessary to couple the vehicle and the mobile terminal 10 with each other.
  • pairing the vehicle and the mobile terminal 10 exchange characteristics with each other. In most cases, entering a password is required to pair two Bluetooth-enabled devices. Only after a successful pairing, the vehicle and the mobile terminal 10 can automatically connect to each other the next time they are within the corresponding range. When using other wireless connections, this procedure is often similar.
  • the position determination can be started.
  • the position determination can be started completely automatically, for example, directly after the connection has been made or on a start command by the user.
  • At least one acoustic pulse can initially be generated in the interior of the vehicle by means of a first loudspeaker LI. This is shown by way of example in FIG.
  • the mobile terminal 10 can receive the pulse, for example by means of a built-in mobile terminal 10 microphone.
  • the system is aware of the timing of the pulse 0
  • the time at which the pulse is received in the mobile terminal 10 is determined by the system and from this the transit time of the pulse from the loudspeaker LI to the mobile terminal 10 is determined.
  • the speed at which the pulse propagates in the vehicle is known (speed of sound).
  • a first distance of the mobile terminal 10 to the corre ⁇ sponding first speaker LI can be calculated from the known speed and the duration.
  • the same process may then be carried out with a second sound ⁇ L2 speaker and a third speaker L3 to a second distance of the mobile terminal 10 from the second loudspeaker L2 and to determine a third distance of the mobile terminal 10 from the third speaker L3.
  • the exact position of the mobile terminal 10 is at the point where the three circular arcs intersect (see Figure 1). When using at least three loudspeakers LI, L2, L3 to perform the method, this method results in a unique position.
  • the exact position can be determined by means of suitable trilateration techniques (when using three loudspeakers) or multilateration techniques (when using more than three loudspeakers).
  • the mobile terminal 10 is known in the system. That is, the system knows which user the mobile terminal 10 is associated with. In the vehicle or in the mobile terminal 10, this In _
  • the settings can be made accordingly. For example, the seat can be brought into a corresponding position or the air conditioning can be adjusted. It is also possible to set a preferred radio station. For example, in vehicles having video playback video screens, a movie started from a previous drive may be resumed at the point at which it was interrupted. These are just examples.
  • any other or additional features may be activated and / or adjusted accordingly.
  • a remote control function for a monitor or an audio device in the vehicle can be limited if it is detected that the user is in the driver's seat.
  • watching movies or using games for the driver while driving may be blocked.
  • an age rating for videos or games can be checked.
  • the user can set up a user profile himself and save desired settings.
  • the system is self-learning, observing the behavior of the user and making the adjustments based on this observed preferred behavior.
  • a position in one plane can be determined.
  • the relative height of the mobile terminal 10 in the vehicle can additionally be determined.
  • the speakers LI, L2, L3, L4 can also be arranged at different heights in the vehicle.
  • FIG. 2 shows in a block diagram a system for position determination.
  • the system may include a control unit 20.
  • the control unit 20 is shown schematically as located in the vehicle.
  • the wireless connection between the vehicle (or control unit) and the mobile terminal 10 is indicated as a dashed line.
  • the control unit 20 itself can establish a connection to the mobile terminal 10.
  • (Bluetooth) unit in the vehicle (not shown) is produced and the control unit 20 is informed accordingly via the establishment of a Ver ⁇ binding.
  • a (blue ⁇ ) tooth unit may already be present in the vehicle (eg handsfree) and the control unit 20 may also use the same connection to communicate with the mobile terminal.
  • the speakers LI, L2, L3 receive the command to send at least one acoustic pulse.
  • the control unit 20 via the wireless connection to send a start command to the mobile terminal 10.
  • the mobile terminal 10 may start a timer.
  • the timer can be stopped when the mobile terminal 10 receives the corresponding acoustic pulse.
  • the mobile terminal 10 can then inform the control unit 20 at which times the individual pulses were received, that is, at which time the timer was stopped.
  • the runtime corresponds to the time between the sending of the start command and the time to which the timer is stopped.
  • the control unit 20 can only send the acoustic pulses after a certain delay after sending the start command. This can ensure that the mobile terminal 10 starts the timer and is ready to receive the acoustic pulses.
  • the measured transit time ent ⁇ speaks then the sum of the duration of the start command, the time required for receiving and processing the start command in the mobile terminal 10, the time required for the start of the timer and the duration of the acoustic pulse.
  • the control unit emits the acoustic pulse only after a delay time after the start command.
  • the mobile terminal 10 Since the propagation times of the radio signals are generally significantly shorter than the propagation times of the acoustic pulses, the mobile terminal 10 is usually ready to receive the acoustic pulse when the control unit transmits the start command and the acoustic pulse at the same time.
  • a connection is made for the first time between the control unit 20 and the mobile terminal 10, for example, the duration of a start command and the processing time in the mobile terminal 10 can be determined. However, these times can also be determined at any later time before a position determination is carried out.
  • a start command can be sent out by the control unit 20 and processed in the mobile terminal 10.
  • the mobile terminal 10 can then directly send a response to the control ⁇ device 20, without receiving an acoustic pulse.
  • the controller 20 receives the response of the mobile terminal, it may take the time required from the reception time of the response signal and the time of transmission of the start command for sending a signal in one direction and subsequent processing. If these times are known, they can later be eliminated in the position determination from the specific total runtime between the transmission of the start command and the stop of the timer. In addition, that is
  • Control unit 20 thus known how long it should wait between the transmission of the start command and the transmission of the acoustic pulse, if a delay time is provided. Determining the running times and processing times can be done once, since the running times and processing times usually do not change, if the same devices and the same software are used. However, it is also possible to repeat the determination of the transit times and processing times at certain times.
  • the determination of the position of the mobile terminal 10 may take place in the control unit 20. This is just one example. It is also possible that the mobile terminal 10 itself sends commands to the control unit 20, which forwards these commands to the loudspeakers LI, L2, L3 so that they emit the acoustic pulses. The determination of the position may then take place on the immobile terminal 10 instead of in the vehicle. In this case, the mobile terminal can start a timer when it sends out a start request to the control unit 20. The timer may be stopped when the acoustic pulse immobile terminal 10 is received. Also in this case, the measured transit time again corresponds to the sum of the runtime of the start command, the processing time in the control unit 20 and the duration of the acoustic pulse.
  • the runtime of the start command and the time required for processing in the control unit 20 are again known, these can be eliminated from the total runtime.
  • the system described components can be used, which are already present in the vehicle.
  • an existing car speakerphone can be used.
  • the mobile terminal 10 and the vehicle usually connect independently as soon as the mobile terminal is within a certain range of the vehicle.
  • the position determination can then be carried out via this connection and using software already present in the mobile terminal 10 and the vehicle.
  • An adaptation of an existing software can, for example, not at all or only to a small extent required.
  • Times Tl, T2 and T3 from one and the same loudspeaker e.g., first loudspeaker LI.
  • the pulses will be sent to each other at certain intervals, so that:
  • Tl represents the time at which the first pulse is transmitted (rising edge of the first pulse)
  • T2 represents the time at which the second pulse is transmitted (rising edge of the second pulse)
  • T3 represents the time at which the third pulse is sent out (rising edge of the third pulse).
  • Atl is the time interval between the beginning (rising edge) of the first pulse and the beginning (rising edge) of the second pulse and At2 the time interval between the beginning (rising edge) of the second pulse and the beginning (rising edge) of the third pulse.
  • Atl and A t2 may be the same or different ⁇ Lich.
  • the lower diagram in Figure 3 shows an example of the timings of reception of the pulses in the mobile terminal 10.
  • the pulses are received at the times Tl ⁇ T2 T3 ⁇ in the mobile terminal 10 degrees.
  • the determined transit time between the transmission of the first pulse until the reception of the first pulse in the mobile terminal is denoted by Atl ⁇ .
  • At2 Atl ⁇ x + Atl + trise (4)
  • At3 At2 x ⁇ + At2 + trise (5)
  • At2 ⁇ is the time from sending the first pulse (rising edge) to receiving the second pulse (rising edge) in the mobile terminal and At3 ⁇ the time from sending the first pulse (rising edge) to receiving the third pulse (rising edge ) in the mobile terminal.
  • the measurement error is averaged out when using the equations given above.
  • An offset remains.
  • a calibration can be performed to determine the offset.
  • the mobile terminal 10 is positioned at a defined location in the vehicle. This may for example be in a built-in vehicle charging tray, whose position is known to the system. However, it can also be any other known position in the vehicle. The position can be precisely marked so that the user can position the mobile terminal 10 as accurately as possible. If the mobile terminal 10 is arranged at the known position, then the location can be determined. This is done according to the method described above using at least three speakers. Since the exact position of the mobile terminal 10 is known, the measurement offset can be determined as the difference between the actual position and the determined position. This measurement offset is then in the system
  • FIG. 4 shows the principle of a method for position determination on the basis of a flowchart.
  • ⁇ antecedents an acoustic pulse by a respective one of WE ⁇ ssens three loudspeakers LI, L2, emitted into the interior of the vehicle L3 (step 401).
  • the acoustic pulses are received by a mobile terminal 10 (step 402).
  • the duration of the pulses from the respective loudspeaker LI, L2, L3 to the mobile terminal 10 is determined on the basis of the time of transmission of each pulse and the time of reception of each pulse (step 403).
  • the distance of the mobile terminal 10 may be 12 to each of the at least three loudspeakers LI, L3 are determined (step 404).
  • the position of the mobile terminal 10 within the vehicle may be determined from the determined distances (step 405), where the position of the mobile Terminal 10 corresponds to the position of the mobile terminal 10 to ⁇ ordered vehicle occupant.

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Abstract

System und Verfahren zur Positionsbestimmung Ein System zur Positionsbestimmung in einem Fahrzeug weist wenigstens drei Lautsprecher (L1, L2, L3) und eine Steuereinheit (20) auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät (10) herzustellen, wobei das mobile Endgerät eindeutig einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet ist. Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgebildet, die wenigstens drei Lautsprecher derart anzusteuern, dass diese jeweils mindestens einen akustischen Puls in den Innenraum des Fahrzeugs aussenden, wobei die ausgesendeten Pulse von dem mobilen Endgerät empfangen werden, die Laufzeit des jeweils ausgesendeten mindestens einen Pulses von dem jeweiligen Lautsprecher zum mobilen Endgerät (10) zu bestimmen und anhand der jeweiligen Laufzeit den Abstand des mobilen Endgerätes zu jedem der wenigstens drei Lautsprecher zu ermitteln, und damit die Position des mobilen Endgerätes zu bestimmen.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zur Positionsbestimmung Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Positionsbestimmung, insbesondere zur Bestimmung der Position eines Nutzers in einem Fahrzeug.
Viele Funktionen in Fahrzeugen können heutzutage personalisiert werden. So können verschiedene Einstellungen, wie z.B. Sitzeinstellung, Radio, Klimaanlage, Entertainmentsystem, etc., anhand von im Fahrzeug für bestimmte Nutzer gespeicherter Daten und Profile automatisch eingestellt und angepasst werden.
Hierfür ist es notwendig eindeutig zu erkennen, welcher Nutzer sich auf welchem Sitz im Fahrzeug befindet.
Es sind Systeme bekannt, welche beispielsweise den Fahrer eines Fahrzeugs mittels einer Infrarotkamera eindeutig erkennen können. Das Gesicht des Fahrers wird dabei mittels zweier Infrarotscheinwerfer angestrahlt. Die aufgenommenen Bilder werden dann mittels einer entsprechenden Software anhand von Vergleichen mit im System gespeicherten Nutzerdaten ausgewertet. Solche Systeme sind jedoch aufwendig und daher teuer in der Realisierung. Andere Systeme nutzen verschiedene Sensoren um physikalische Eigenschaften, z.B. Größe, Körperform, Gewicht, etc., eines Nutzers zu sammeln und anhand dieser Daten die Identität des Nutzers zu bestimmen. Derartige Systeme sind jedoch verhältnismäßig unsicher bei der Fahrererkennung, insbesondere wenn verschiedene Nutzer ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur Positionsbestimmung und ein korrespondierendes Verfahren zur Positionsbestimmung bereitzustellen, welche eine sichere Erkennung ermöglichen und kostengünstig in der Realisierung sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1 beziehungsweise ein Verfahren gemäß Anspruch 11.
Das erfindungsgemäße System zur Positionsbestimmung weist wenigstens drei Lautsprecher und eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät herzustellen, wobei das mobile Endgerät eindeutig einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet ist. Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausge¬ bildet, die wenigstens drei Lautsprecher derart anzusteuern, dass diese jeweils mindestens einen akustischen Puls in den Innenraum des Fahrzeugs aussenden, wobei die ausgesendeten Pulse von dem mobilen Endgerät empfangen werden. Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgebildet, die Laufzeit des jeweils ausge¬ sendeten mindestens einen Pulses von dem jeweiligen Lautsprecher zum mobilen Endgerät zu bestimmen und anhand der jeweiligen Laufzeit den Abstand des mobilen Endgerätes zu jedem der we¬ nigstens drei Lautsprecher zu ermitteln. Anhand der ermittelten Abstände bestimmt die Steuereinheit die Position des mobilen Endgerätes innerhalb des Fahrzeugs, wobei die Position des mobilen Endgerätes der Position des dem mobilen Endgerät eindeutig zugeordneten Fahrzeuginsassen entspricht.
So kann, unter Verwendung teilweise bereits im Fahrzeug vor¬ handener Komponenten und Systeme, auf relativ einfache Art und Weise ein Nutzer des Fahrzeugs erkannt werden, sowie dessen Position im Fahrzeug eindeutig bestimmt werden.
Das mobile Endgerät kann ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen Tablet-Computer oder einen Personal Digital Assistant aufweisen. Derartige mobile Endgeräte werden heutzutage meist von Nutzern mit sich geführt. Der Nutzer muss somit keine zusätzlichen Geräte mit sich führen um eine Positionsbestimmung zu ermöglichen.
Auf dem mobilen Endgerät kann eine Applikation installiert sein, die dazu ausgebildet ist die Positionsbestimmung durchzuführen. Der Applikation kann bekannt sein, welche Schritte erforderlich sind um die Positionsbestimmung durchzuführen und die Vorgänge selbstständig steuern. Der Nutzer muss dann selber nichts unternehmen um die Positionsbestimmung zu starten und durch- zuführen.
Die Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Endgerät kann eine drahtlose Verbindung sein. Dies ist besonders nut¬ zerfreundlich, da keine umständliche drahtgebundene Verbindung erforderlich ist. Drahtlose Verbindungen können hergestellt werden, ohne dass der Nutzer selber aktiv werden muss.
Die drahtlose Verbindung kann eine WLAN-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung oder eine Bluetooth Low-Energy-Verbindung sein. Solche Verbindungen zwischen Fahrzeug und mobilem Endgerät werden häufig auch bereits für andere Funktionen hergestellt (z.B. Freisprecheinrichtung), so dass bereits vorhandene Komponenten und Verbindungen für die vorliegende Erfindung genutzt werden können.
Das mobile Endgerät kann ein Mikrophon zum Empfang der von den Lautsprechern ausgesendeten Pulse aufweisen.
Die Position des mobilen Endgerätes innerhalb des Fahrzeugs kann mittels eines Laterations- , Trilaterations- oder Multilate- rationsverfahrens bestimmt werden. Derartige Verfahren sind verhältnismäßig einfach und schnell durchzuführen und die Positionsbestimmung ist dabei sehr genau. Das System kann dazu ausgebildet sein, anhand eines im Fahrzeug gespeicherten Nutzerprofils bevorzugte Einstellungen des dem mobilen Endgerät eindeutig zugeordneten Nutzers vorzunehmen. Der Nutzer muss dann selber keine Einstellungen vornehmen. Der Komfort für den Nutzer wird somit erhöht. Andere Funktionen können jedoch beispielsweise auf bestimmten Sitzen im Fahrzeug begrenzt oder deaktiviert werden. Beispielsweise kann aus Sicherheitsgründen eine Fernsteuerfunktion für einen Monitor oder ein Audiogerät im Fahrzeug begrenzt werden wenn detektiert wird, dass sich der Nutzer auf dem Fahrersitz befindet . Zudem kann beispielsweise das Abspielen von Filmen oder das Nutzen von Spielen für den Fahrer während der Fahrt blockiert sein. Zudem kann eine Altersfreigabe für Videos oder Spiele geprüft werden. Das System kann wenigstens vier Lautsprecher aufweisen und die Steuereinheit kann weiterhin dazu ausgebildet sein, eine re¬ lative Höhe des mobilen Endgerätes im Fahrzeug zu bestimmen. Bei Verwendung von mindestens vier Lautsprechern, und somit vier Abständen zu vier bekannten Punkten, ist eine Bestimmung der relativen Höhe des mobilen Endgerätes im Fahrzeug möglich.
Die Steuereinheit kann im Fahrzeug oder in dem mobilen Endgerät angeordnet sein. Ein Verfahren zur Positionsbestimmung in einem Fahrzeug weist das Aussenden wenigstens eines akustischen Pulses in den Innenraum des Fahrzeugs mittels jeweils einem von wenigstens drei
Lautsprechern auf. Die akustischen Pulse werden mittels eines mobilen Endgerätes empfangen, wobei das mobile Endgerät ein- deutig einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet ist. Die Laufzeit des jeweils wenigstens einen Pulses von dem jeweiligen Lautsprecher zum mobilen Endgerät wird bestimmt und anhand der ermittelten Laufzeiten wird die Entfernung des mobilen Endgerätes zu jedem der wenigstens drei Lautsprecher bestimmt. Die Position des mobilen Endgerätes innerhalb des Fahrzeugs wird anschließend anhand der ermittelten Entfernungen bestimmt, wobei die Position des mobilen Endgerätes der Position des dem mobilen Endgerät zugeordneten Fahrzeuginsassen entspricht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 in einer schematischen Darstellung beispielhaft das
Prinzip eines Systems zur Positionsbestimmung gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2 beispielhaft in einem Blockdiagramm ein System zur
Positionsbestimmung gemäß einer Ausführungsform,
Figur 3 beispielhaft in zeitlichen Diagrammen ausgesendete und empfangene Pulse in einem System zur Positi¬ onsbestimmung gemäß einer Ausführungsform, und
Figur 4 in einem Ablaufdiagramm ein Verfahren zur Positionsbestimmung gemäß einer Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Positionsbestimmung in einem Fahrzeug. Das System weist wenigstens drei Lautsprecher LI, L2, L3 auf. Verschiedene Laut¬ sprecher sind in einem Fahrzeug grundsätzlich bereits vorhanden. Diese sind beispielsweise mit einer Musikanlage und/oder einem Entertainmentsystem des Fahrzeugs verbunden. In Figur 1 sind beispielhaft vier Lautsprecher LI, L2, L3, L4 dargestellt, wobei jegliche andere Anzahl von Lautsprechern möglich ist, jedoch mindestens drei. r
Um die Position eines Nutzers im Fahrzeug bestimmen zu können, ist es erforderlich, dass dieser ein mobiles Endgerät 10 bei sich trägt. Das in Figur 1 dargestellte System kann insbesondere die Position eines mobilen Endgerätes 10 bestimmen und von der Position des mobilen Endgerätes 10 auf die Position des Nutzers im Fahrzeug schließen. Trägt ein Nutzer des Fahrzeugs bei¬ spielsweise sein Mobiltelefon in einer Tasche, z.B. Hosentasche oder Jackentasche, mit sich und wird das Mobiltelefon als auf dem Fahrersitz befindlich erkannt, so kann daraus geschlossen werden, dass der dem Mobiltelefon zugeordnete Nutzer das Fahrzeug steuert. Das mobile Endgerät 10 kann ein Mobiltelefon, ins¬ besondere ein Smartphone, ein Tablet-Computer, Personal Digital Assistant (PDA) oder ähnliches sein.
Zur Durchführung der Positionsbestimmung kann das mobile Endgerät 10 beispielsweise eine entsprechende Applikation (App) nutzen, welche vorab auf dem mobilen Endgerät installiert wurde. Zwischen dem mobilen Endgerät 10 und dem Fahrzeug kann, beispielsweise mittels WLAN (Wireless Local Area Network) , Blue¬ tooth oder Bluetooth Low-Energy (BLE) , eine Verbindung hergestellt werden. Eine Verbindung mittels WLAN oder Bluetooth ist jedoch lediglich ein Beispiel. Die Verbindung kann auf jegliche drahtlose, aber auch auf drahtgebundene Art und Weise hergestellt werden. Eine drahtlose Verbindung kann beispielsweise auto¬ matisch hergestellt werden sobald sich das mobile Endgerät 10 in der Nähe des Fahrzeugs befindet.
Ist das Fahrzeug Bluetooth-fähig und befindet sich ein Blue¬ tooth-fähiges mobiles Endgerät 10 innerhalb einer erforderlichen Reichweite, so wird eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Endgerät 10 hergestellt wenn das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 einander bekannt sind. Die erforderliche Reichweite kann, je nach Bluetooth-Standard, beispielsweise zwischen Im und 100m betragen. Dass das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 einander bekannt sind bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Endgerät 10 bereits in der Vergangenheit eine Verbindung hergestellt und das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 miteinander gekoppelt wurden. Sind das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 einander noch unbekannt, wurde also vorher noch nie eine Verbindung zwischen ihnen hergestellt, dann ist es vor dem Herstellen einer Verbindung erforderlich das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 miteinander zu koppeln. Beim diesem so genannten Pairing tauschen das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 Kenndaten untereinander aus. Meist ist die Eingabe eines Passworts erforderlich um zwei Bluetooth-fähige Geräte miteinander zu koppeln. Erst nach einem erfolgreichen Pairing können sich das Fahrzeug und das mobile Endgerät 10 das nächste Mal wenn sie sich innerhalb der ent- sprechenden Reichweite befinden automatisch miteinander verbinden. Bei Verwendung anderer drahtloser Verbindungen ist dieses Vorgehen oft ähnlich.
Wurde erfolgreich eine Verbindung zwischen Fahrzeug und mobilem Endgerät 10 hergestellt, kann die Positionsbestimmung gestartet werden. Die Positionsbestimmung kann dabei beispielsweise gänzlich automatisch direkt nach Herstellen der Verbindung oder auf ein Startkommando vom Nutzer hin gestartet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Positionsbestimmung in Reaktion auf ein beliebiges auslösendes Ereignis hin zu starten. Beispielsweise wenn ein Zündschlüssel ins Schloss gesteckt wurde, wenn die Fahrertüre geschlossen wurde, oder ähnliches.
Bei der Positionsbestimmung kann zunächst mittels eines ersten Lautsprechers LI wenigstens ein akustischer Puls im Innenraum des Fahrzeugs erzeugt werden. Dies ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Das mobile Endgerät 10 kann den Puls empfangen, beispielsweise mittels eines im mobilen Endgerät 10 eingebauten Mikrophons. Dem System ist bekannt zu welchem Zeitpunkt der Puls 0
o ausgesendet wurde. Der Zeitpunkt zu welchem der Puls im mobilen Endgerät 10 empfangen wird, wird vom System ermittelt und daraus die Laufzeit des Pulses vom Lautsprecher LI bis zum mobilen Endgerät 10 ermittelt. Die Geschwindigkeit mit welcher der Puls sich im Fahrzeug ausbreitet ist bekannt (Schallgeschwindigkeit). Somit kann aus der bekannten Geschwindigkeit und der Laufzeit eine erste Entfernung des mobilen Endgerätes 10 zum entspre¬ chenden ersten Lautsprecher LI berechnet werden. Der selbe Vorgang kann anschließend mit einem zweiten Laut¬ sprecher L2 und einem dritten Lautsprecher L3 durchgeführt werden um eine zweite Entfernung des mobilen Endgerätes 10 vom zweiten Lautsprecher L2 und eine dritte Entfernung des mobilen Endgerätes 10 vom dritten Lautsprecher L3 zu bestimmen. Dem System ist somit bekannt, dass sich das mobile Endgerät 10 irgendwo auf einem Kreisbogen mit einem ersten Radius rl (rl = erste Entfernung) um den ersten Lautsprecher LI befindet. Ebenso ist dem System bekannt, dass sich das mobile Endgerät 10 auf einem Kreisbogen mit einem zweiten Radius r2 (r2 = zweite Entfernung) um den zweiten Lautsprecher L2 und auf einem Kreisbogen mit einem dritten Radius r3 (r3 = dritte Entfernung) um den dritten Lautsprecher befindet. Die genaue Position des mobilen Endgerätes 10 befindet sich an der Stelle, an welcher sich die drei Kreisbögen schneiden (siehe Figur 1) . Bei Verwendung von we- nigstens drei Lautsprechern LI, L2, L3 zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich mit diesem Verfahren eine eindeutige Position. Die genaue Position kann mittels geeigneter Late- rations- bzw. Trilaterationsverfahren (bei Verwendung von drei Lautsprechern) oder Multilaterationsverfahren (bei Verwendung von mehr als drei Lautsprechern) bestimmt werden.
Das mobile Endgerät 10 ist im System bekannt. Das heißt, das System weiß, welchem Nutzer das mobile Endgerät 10 zugeordnet ist. Im Fahrzeug oder im mobilen Endgerät 10 kann diese In- _
y formation gespeichert sein. Zudem können zusätzliche Informationen über bevorzugte Einstellungen dieses Nutzers im System hinterlegt sein. Sobald die Position des mobilen Endgeräts 10 erkannt und einem Nutzer zugeordnet wurde, können dann die Einstellungen entsprechend vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Sitz in eine entsprechende Position gebracht werden oder die Klimaanlage kann eingestellt werden. Ebenso ist es möglich einen bevorzugten Radiosender einzustellen. In Fahrzeugen, welche Bildschirme zum Abspielen von Videos aufweisen, kann beispielsweise ein bei einer vorherigen Fahrt angefangener Film an der Stelle fortgesetzt werden, an welcher er unterbrochen wurde. Dies sind jedoch nur Beispiele. Nachdem ein Nutzer erkannt wurde können beliebige andere oder zusätzliche Funktionen aktiviert und/oder entsprechend eingestellt werden.
Andere Funktionen können jedoch auch beispielsweise auf be¬ stimmten Sitzen im Fahrzeug begrenzt oder deaktiviert werden. Beispielsweise kann aus Sicherheitsgründen eine Fernsteuerfunktion für einen Monitor oder ein Audiogerät im Fahrzeug begrenzt werden wenn detektiert wird, dass sich der Nutzer auf dem Fahrersitz befindet. Zudem kann beispielsweise das Abspielen von Filmen oder das Nutzen von Spielen für den Fahrer während der Fahrt blockiert sein. Zudem kann eine Altersfreigabe für Videos oder Spiele geprüft werden.
Der Nutzer kann hierfür ein Nutzerprofil selbst einrichten und gewünschte Einstellungen speichern. Es ist jedoch auch möglich, dass das System selbstlernend ist, das Verhalten des Nutzers beobachtet und die Einstellungen anhand dieses beobachteten bevorzugten Verhaltens vornimmt.
Bei Verwendung von drei Lautsprechern LI, L2, L3 zur Positionsbestimmung kann dabei eine Position in einer Ebene bestimmt werden. Bei Verwendung von vier oder mehr Lautsprechern LI, L2, L3, L4 kann zusätzlich auch die relative Höhe des mobilen Endgerätes 10 im Fahrzeug bestimmt werden. Hierfür können die Lautsprecher LI, L2, L3, L4 auch in unterschiedlichen Höhen im Fahrzeug angeordnet sein.
Figur 2 zeigt in einem Blockdiagramm ein System zur Positionsbestimmung. Das System kann eine Steuereinheit 20 aufweisen. In Figur 2 ist die Steuereinheit 20 schematisch als im Fahrzeug befindlich dargestellt. Die drahtlose Verbindung zwischen Fahrzeug (bzw. Steuereinheit) und mobilem Endgerät 10 ist dabei als gestrichelte Linie angedeutet. Die Steuereinheit 20 kann beispielsweise selber eine Verbindung zum mobilen Endgerät 10 herstellen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät 10 und einer gesonderten
(Bluetooth- ) Einheit im Fahrzeug (nicht dargestellt) hergestellt wird und die Steuereinheit 20 über das Herstellen einer Ver¬ bindung entsprechend informiert wird. Eine solche (Blue¬ tooth- ) Einheit kann bereits im Fahrzeug vorhanden sein (z.B. Freisprecheinrichtung) und die Steuereinheit 20 kann die selbe Verbindung ebenfalls nutzen um mit dem mobilen Endgerät zu kommunizieren .
Von der Steuereinheit 20 erhalten die Lautsprecher LI, L2, L3 den Befehl wenigstens einen akustischen Puls auszusenden. Vor dem Aussenden eines akustischen Pulses kann die Steuereinheit 20 über die drahtlose Verbindung einen Start-Befehl an das mobile Endgerät 10 senden. Wenn das mobile Endgerät 10 diesen Start-Befehl empfängt, kann es beispielsweise einen Timer starten. Der Timer kann angehalten werden, wenn das mobile Endgerät 10 den ent- sprechenden akustischen Puls empfängt. Das mobile Endgerät 10 kann der Steuereinheit 20 anschließend mitteilen, zu welchen Zeitpunkten die einzelnen Pulse empfangen wurden, also zu welchem Zeitpunkt der Timer angehalten wurde. Die Laufzeit entspricht der Zeit zwischen dem Aussenden des Start-Befehls und dem Zeitpunkt zu welchem der Timer angehalten wird. Da die Laufzeit des Start-Befehls zum mobilen Endgerät 10 sowie die Verarbeitung des Start-Befehls im mobilen Endgerät 10 eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen, kann die Steuereinheit 20 die akustischen Pulse erst mit einer gewissen Verzögerung nach dem Aussenden des Start-Befehls aussenden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das mobile Endgerät 10 den Timer gestartet und zum Empfang der akustischen Pulse bereit ist. Die gemessene Laufzeit ent¬ spricht dann der Summe der Laufzeit des Start-Befehls, der zum Empfang und zur Verarbeitung des Start-Befehls im mobilen Endgerät 10 benötigten Zeit, der für den Start des Timers benötigten Zeit sowie der Laufzeit des akustischen Pulses. Es ist jedoch nicht zwangsläufig erforderlich, dass die Steuereinheit den akustischen Puls erst nach einer Verzögerungszeit nach dem Start-Befehl aussendet. Da die Laufzeiten der Funksignale in der Regel deutlich kürzer sind als die Laufzeiten der akustischen Pulse ist das mobile Endgerät 10 in der Regel auch bereits zum Empfang des akustischen Pulses bereit, wenn die Steuereinheit den Start-Befehl und den akustischen Puls zum selben Zeitpunkt aussendet.
Wenn zwischen der Steuereinheit 20 und dem mobilen Endgerät 10 zum ersten Mal eine Verbindung hergestellt wird (Pairing) , kann beispielsweise die Laufzeit eines Start-Befehls sowie die Ver- arbeitungszeit im mobilen Endgerät 10 bestimmt werden. Diese Zeiten können jedoch auch zu jedem beliebigen späteren Zeitpunkt bestimmt werden, bevor eine Positionsbestimmung durchgeführt wird. Hierfür kann ein Start-Befehl von der Steuereinheit 20 ausgesendet und im mobilen Endgerät 10 verarbeitet werden. Das mobile Endgerät 10 kann dann direkt eine Antwort an das Steuer¬ gerät 20 senden, ohne dass es einen akustischen Puls empfängt. Wenn das Steuergerät 20 die Antwort des mobilen Endgerätes empfängt kann es aus dem Empfangszeitpunkt des Antwortsignals und dem Zeitpunkt der Aussendung des Start-Befehls die benötigte Zeit zum Senden eines Signals in einer Richtung und anschließender Bearbeitung bestimmen. Sind diese Zeiten bekannt, können sie später bei der Positionsbestimmung aus der bestimmten Ge- samt-Laufzeit zwischen dem Aussenden des Start-Befehls und dem Anhalten des Timers herausgerechnet werden. Zudem ist dem
Steuergerät 20 somit bekannt wie lange es zwischen dem Aussenden des Start-Befehls und dem aussenden des akustischen Pulses warten sollte, falls eine Verzögerungszeit vorgesehen ist. Die Be¬ stimmung der Laufzeiten und Bearbeitungszeiten kann einmalig erfolgen, da sich die Laufzeiten und Bearbeitungszeiten in der Regel nicht ändern, sofern dieselben Geräte und dieselbe Software verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich die Bestimmung der Laufzeiten und Bearbeitungszeiten zu bestimmten Zeitpunkten zu wiederholen .
Die Bestimmung der Position des mobilen Endgerätes 10 kann in der Steuereinheit 20 stattfinden. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. Es ist auch möglich, dass das mobile Endgerät 10 selbst Befehle an die Steuereinheit 20 sendet, welche diese Befehle an die Lautsprecher LI , L2, L3 weiterleitet, damit diese die akustischen Pulse aussenden. Die Bestimmung der Position kann dann immobilen Endgerät 10 anstatt im Fahrzeug stattfinden. In diesem Fall kann das mobile Endgerät einen Timer starten, wenn es einen Start-Be¬ fehl an das Steuergerät 20 aussendet. Der Timer kann angehalten werden, wenn der akustische Puls immobilen Endgerät 10 empfangen wird. Auch in diesem Fall entspricht die gemessene Laufzeit wiederum der Summe aus der Laufzeit des Start-Befehls, der Verarbeitungszeit im Steuergerät 20 und der Laufzeit des akustischen Pulses. Sind die Laufzeit des Start-Befehls und die zur Verarbeitung im Steuergerät 20 benötigte Zeit wiederum bekannt, können diese aus der Gesamt-Laufzeit herausgerechnet werden . Für das beschriebene System können Komponenten verwendet werden, welche bereits im Fahrzeug vorhanden sind. Beispielsweise kann eine im Fahrzeug vorhandene Freisprecheinrichtung verwendet werden. Dabei verbinden sich das mobile Endgerät 10 und das Fahrzeug meist selbstständig sobald sich das mobile Endgerät innerhalb einer bestimmten Reichweite um das Fahrzeug befindet. Über diese Verbindung und unter Verwendung von bereits im mobilen Endgerät 10 und dem Fahrzeug vorhandener Software kann dann die Positionsbestimmung durchgeführt werden. Eine Anpassung einer bereits vorhandenen Software kann dabei beispielsweise gar nicht oder nur in geringem Umfang erforderlich sein.
Bei der Messung der Pulse im mobilen Endgerät 10 können Un- genauigkeiten bzw. Messfehler auftreten. Um diese Ungenauig- keiten möglichst zu minimieren können beispielsweise von jedem der Lautsprecher LI, L2, L3, L4 mehrere Pulse ausgesendet werden. Dies ist beispielhaft in Figur 3 dargestellt. Das obere Diagramm in Figur 3 zeigt drei Pulse, welche nacheinander zu den
Zeitpunkten Tl, T2 und T3 von ein und demselben Lautsprecher ausgesendet werden (z.B. erster Lautsprecher LI) . Die Pulse werden dabei in bestimmten Abständen zueinander gesendet werden, so dass gilt:
T2 = Tl + Atl (1)
T3 = T2 + At2 (2)
Wobei Tl den Zeitpunkt darstellt, zu welchem der erste Puls ausgesendet wird (steigende Flanke des ersten Pulses) , T2 den Zeitpunkt darstellt zu welchem der zweite Puls ausgesendet wird (steigende Flanke des zweiten Pulses) und T3 den Zeitpunkt darstellt, zu welchem der dritte Puls ausgesendet wird (steigende Flanke des dritten Pulses) . Weiterhin ist Atl der zeitliche Abstand zwischen dem Beginn (steigende Flanke) des ersten Pulses und dem Beginn (steigende Flanke) des zweiten Pulses und At2 der zeitliche Abstand zwischen dem Beginn (steigende Flanke) des zweiten Pulses und dem Beginn (steigende Flanke) des dritten Pulses. Dabei können Atl und At2 gleich sein oder unterschied¬ lich.
Das untere Diagramm in Figur 3 zeigt beispielhaft die Zeitpunkte des Empfangs der Pulse im mobilen Endgerät 10. Die Pulse werden zu den Zeitpunkten Tl \ T2 T3 λ im mobilen Endgerät 10 empfangen . Die ermittelte Laufzeit zwischen der Aussendung des ersten Pulses bis zum Empfang des ersten Pulses im mobilen Endgerät wird mit Atl λ bezeichnet. Diese ermittelte Laufzeit kann um einen gewissen Messfehler tfehler von der tatsächlichen Laufzeit, im Folgenden mit td bezeichnet, abweichen. Es gilt dann: Atlx = td + tfehler (3)
Weiterhin gilt:
At2 λ = Atlx + Atl + tfehler (4)
At3x = At2 λ + At2 + tfehler (5)
Wobei At2 λ die Zeitdauer vom Aussenden des ersten Pulses (steigende Flanke) bis zum Empfang des zweiten Pulses (steigende Flanke) im mobilen Endgerät und At3 λ die Zeitdauer vom Aussenden des ersten Pulses (steigende Flanke) bis zum Empfang des dritten Pulses (steigende Flanke) im mobilen Endgerät bezeichnet.
Unter der Annahme, dass der Messfehler um einen bestimmten Offset herum gleichverteilt ist, also positiv oder negativ variiert, mittelt sich bei Verwendung oben angegebener Gleichungen der Messfehler heraus. Zurück bleibt ein Offset. Dieser kann auf verschiedene Art und Weise bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Kalibrierung durchgeführt werden um den Offset zu bestimmen. Um eine Kalibrierung durchzuführen wird das mobile Endgerät 10 an einem definierten Platz im Fahrzeug positioniert. Dies kann beispielsweise in einer im Fahrzeug eingebauten Ladeschale sein, deren Position dem System bekannt ist. Es kann jedoch auch jegliche andere bekannte Position im Fahrzeug sein. Die Position kann genau markiert sein, damit der Nutzer das mobile Endgerät 10 möglichst genau positionieren kann. Ist das mobile Endgerät 10 an der bekannten Position angeordnet, kann anschließend die Ortsbestimmung erfolgen. Diese erfolgt nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von wenigstens drei Lautsprechern. Da die genaue Position des mobilen Endgerätes 10 bekannt ist, kann der Mess-Offset als Differenz zwischen der tatsächlichen Position und der ermittelten Position bestimmt werden. Dieser Mess-Offset ist dem System dann im
Weiteren bekannt und kann bei folgenden Ortsbestimmungen mit einbezogen werden.
Figur 4 zeigt anhand eines Ablaufdiagramms das Prinzip eines Verfahrens zur Positionsbestimmung. Dabei wird zunächst we¬ nigstens ein akustischer Puls mittels jeweils einem von we¬ nigstens drei Lautsprechern LI, L2, L3 in den Innenraum des Fahrzeugs ausgesendet (Schritt 401). Die akustischen Pulse werden mittels eines mobilen Endgerätes 10 empfangen (Schritt 402) . Anschließend wird anhand des Zeitpunkts der Aussendung jedes Pulses und des Zeitpunkts des Empfangs jedes Pulses die Laufzeit der Pulse von dem jeweiligen Lautsprecher LI, L2, L3 zum mobilen Endgerät 10 ermittelt (Schritt 403) . Anhand der er¬ mittelten Laufzeit kann die Entfernung des mobilen Endgerätes 10 zu jedem der wenigstens drei Lautsprecher LI, 12, L3 bestimmt werden (Schritt 404) . Die Position des mobilen Endgerätes 10 innerhalb des Fahrzeugs kann anhand der ermittelten Entfernungen bestimmt werden (Schritt 405) , wobei die Position des mobilen Endgerätes 10 der Position eines dem mobilen Endgerät 10 zu¬ geordneten Fahrzeuginsassen entspricht.
Bezugs zeichenliste
10 mobiles Endgerät
20 Steuereinheit
LI, L2, L3, Lautsprecher
rl, r2, r3 Kreisradius um Lautsprecher

Claims

Patentansprüche
1. System zur Positionsbestimmung in einem Fahrzeug, wobei das System aufweist:
wenigstens drei Lautsprecher (LI, L2, L3) ; und
eine Steuereinheit (20), die dazu ausgebildet ist:
eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät (10) herzustellen, wobei das mobile Endgerät (10) eindeutig einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet ist, die wenigstens drei Lautsprecher (LI, L2, L3) derart anzusteuern, dass diese jeweils mindestens einen akustischen Puls in den Innenraum des Fahrzeugs aussenden, wobei die ausgesendeten Pulse von dem mobilen Endgerät (10) empfangen werden,
die Laufzeit des jeweils ausgesendeten mindestens einen
Pulses von dem jeweiligen Lautsprecher (LI, L2, L3) zum mobilen Endgerät (10) zu bestimmen und anhand der jeweiligen Laufzeit den Abstand des mobilen Endgerätes (10) zu jedem der wenigstens drei Lautsprecher (LI, L2, L3) zu ermitteln, und
anhand der ermittelten Abstände die Position des mobilen
Endgerätes (10) innerhalb des Fahrzeugs zu bestimmen, wobei die Position des mobilen Endgerätes (10) der Position des dem mobilen Endgerät (10) eindeutig zugeordneten Fahrzeuginsassen entspricht .
2. System nach Anspruch 1, wobei das mobile Endgerät (10) ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Tablet-Computer oder ein Personal Digital Assistant aufweist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf dem mobilen Endgerät (10) eine Applikation installiert ist, die dazu ausgebildet ist die Positionsbestimmung durchzuführen.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Endgerät eine drahtlose Verbindung ist.
5. System nach Anspruch 4, wobei die drahtlose Verbindung eine WLAN-Verbindung, eine Bluetooth-Verbindung oder eine Bluetooth Low-Energy-Verbindung ist.
6. System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mobile Endgerät (10) ein Mikrophon zum Empfang der von den Lautsprechern (LI, L2, L3) ausgesendeten Pulse aufweist.
7. System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Position des mobilen Endgerätes (10) innerhalb des Fahrzeugs mittels eines Laterations- , Trilaterations- oder Multilaterationsverfahrens bestimmt wird.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System dazu ausgebildet ist, anhand eines im Fahrzeug ge- speicherten Nutzerprofils bevorzugte Einstellungen des dem mobilen Endgerät (10) eindeutig zugeordneten Nutzers vorzu¬ nehmen .
9. System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das System wenigstens vier Lautsprecher (LI, L2, L3, L4) aufweist und die
Steuereinheit (20) weiterhin dazu ausgebildet ist, eine relative Höhe des mobilen Endgerätes (10) im Fahrzeug zu bestimmen.
10. System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (20) im Fahrzeug oder in dem mobilen Endgerät (10) angeordnet ist.
11. Verfahren zur Positionsbestimmung in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: Aussenden wenigstens eines akustischen Pulses in den Innenraum des Fahrzeugs mittels jeweils einem von wenigstens drei Lautsprechern (LI, L2, L3) ;
Empfangen der akustischen Pulse mittels eines mobilen Endgerätes (10), wobei das mobile Endgerät (10) eindeutig einem bestimmten Nutzer des Fahrzeugs zugeordnet ist;
Ermitteln der Laufzeit des jeweils wenigstens einen Pulses von dem j eweiligen Lautsprecher (LI, L2, L3) zum mobilen Endgerät (10) ;
Ermitteln der Entfernung des mobilen Endgerätes (10) zu jedem der wenigstens drei Lautsprecher (LI, 12, L3) anhand der ermittelten Laufzeiten; und
Bestimmen der Position des mobilen Endgerätes (10) innerhalb des Fahrzeugs anhand der ermittelten Entfernungen, wobei die Position des mobilen Endgerätes (10) der Position des dem mobilen Endgerät (10) zugeordneten Fahrzeuginsassen entspricht .
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