WO2022074189A1 - Uwb-überwachungssystem für einen innenraum eines fahrzeuges - Google Patents

Uwb-überwachungssystem für einen innenraum eines fahrzeuges Download PDF

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WO2022074189A1
WO2022074189A1 PCT/EP2021/077851 EP2021077851W WO2022074189A1 WO 2022074189 A1 WO2022074189 A1 WO 2022074189A1 EP 2021077851 W EP2021077851 W EP 2021077851W WO 2022074189 A1 WO2022074189 A1 WO 2022074189A1
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WO
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uwb
vehicle
sensor unit
detection
unit
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Application number
PCT/EP2021/077851
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mirko Schindler
Andreas Peschl
Andreas Gornik
Original Assignee
Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/22—Status alarms responsive to presence or absence of persons
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/24—Reminder alarms, e.g. anti-loss alarms

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring system for an interior of a vehicle. Furthermore, the present invention is aimed at a corresponding vehicle with at least one such monitoring system. Furthermore, the invention relates to a method for monitoring the interior of a vehicle using such a monitoring system.
  • Monitoring systems for an interior of a vehicle such as. B seat occupancy systems or fatigue control systems, etc., basically known. Such systems can be designed to support vehicle assistance systems when performing different vehicle functions such. B. Alert when occupants are not buckled up or if signs of fatigue are detected in a driver.
  • the results of the monitoring are often transmitted to an on-board control unit, so that the control unit uses available devices in the vehicle, such. B. speakers or display devices, can issue a warning.
  • the known monitoring systems usually require different sensors that have to be wired up in a complex manner, that have to be attached to the vehicle with a high level of assembly effort and that have to be connected to control units and complicated electronic control systems in the vehicle in a complicated manner.
  • the object of the present invention is therefore to at least partially overcome the disadvantages described above.
  • the object of the present invention is to provide a monitoring system that is simple and inexpensive in design, easy to assemble and easy to connect (electrically and in terms of control technology and data technology), which can provide different vehicle functions for monitoring the interior of a vehicle.
  • the object of the invention is to provide a monitoring system that is reliable in operation and that increases the safety in the operation of the vehicle assistance systems.
  • the object of the invention is to provide a corresponding vehicle with at least one such monitoring system. It is also the object of the invention to provide an improved method for monitoring the interior of a vehicle using such a monitoring system.
  • a monitoring system for an interior of a vehicle with the features of the independent device claim by a corresponding vehicle with at least one such monitoring system with the features of the independent device claim and by a method for monitoring the interior of a vehicle using such a monitoring system with the features of the independent method claim.
  • a monitoring system for an interior of a vehicle having at least one UWB sensor unit (can also be referred to as a module unit), the UWB sensor unit for carrying out a detection of objects and/or persons (i.e. a detection of objects and/or people with only one device) in the vehicle, and the UWB sensor unit is designed to carry out communication (i.e. data exchange between two devices) with a user-side mobile device in order to at least one result of the detection and/or the To transmit communication to an on-board control unit and / or the user-side mobile device.
  • the UWB sensor unit for carrying out a detection of objects and/or persons (i.e. a detection of objects and/or people with only one device) in the vehicle
  • the UWB sensor unit is designed to carry out communication (i.e. data exchange between two devices) with a user-side mobile device in order to at least one result of the detection and/or the To transmit communication to an on-board control unit and / or the user-side mobile device.
  • the UWB sensor unit can have a UWB transceiver, for example in the form of a UWB front-end module.
  • the UWB sensor unit can have a processing device, for example in the form of an electronic processing arrangement, which can use a microcontroller, for example, for processing.
  • the processing device can control the UWB transceiver and process the electrical signals transmitted and/or received by the UWB transceiver in order to evaluate the communication and/or the detection and provide a result or information based on the communication and/or of detection.
  • the processing device can also generate a function code for a corresponding vehicle function based on, in particular as a function of the evaluation, the communication and/or the detection, in order to trigger the corresponding vehicle function.
  • the UWB sensor unit can have an interface, e.g. B. to transmit the results of the communication and / or detection to the control unit via the interface and / or via the Interface to trigger an activation of different vehicle functions depending on the communication and / or detection.
  • an interface e.g. B. to transmit the results of the communication and / or detection to the control unit via the interface and / or via the Interface to trigger an activation of different vehicle functions depending on the communication and / or detection.
  • the electrical signals transmitted and/or received by the UWB transceiver of the UWB sensor unit may be communication and/or detection specific. This means in particular that a result of the detection and/or communication can be determined by the processing device based on the electrical signals.
  • a result of a detection can include at least information about whether a user or a person and/or an object is in the vicinity of the UWB sensor unit, is moving and/or is moving in a particular way.
  • a result of a communication between the UWB sensor unit and the user's mobile device can be at least one piece of information about the user, e.g. B. authentication information include.
  • the UWB sensor unit can receive information about the user, e.g. B. an authentication information, the results of the communication and / or the detection and, in particular calculated by the processing device, function code for a corresponding vehicle function to the vehicle-side control unit.
  • a result of a communication between the UWB sensor unit and the user's mobile device can also include navigation data, message data, music data and the like.
  • the user must identify himself beforehand so that no external data is exchanged between the UWB sensor unit and the user's mobile device.
  • This data can also be transmitted from the UWB sensor unit to the on-board control unit via the interface.
  • a signal for communication can e.g. B. be a defined sequence of short UWB pulses.
  • the defined sequence of short UWB pulses which are provided with time stamps, for example can be generated using pulse phase modulation as part of digital radio transmission.
  • a UWB pulse is shifted relative to a constant reference clock in terms of time, namely the phase.
  • the phase shift between the UWB pulses symbolizes the information such.
  • the period duration and the amplitude remain the same.
  • a UWB pulse can be mapped as a portion of a sine wave of finite duration of a few nanoseconds or even picoseconds, corresponding to a broad spectral line from at least 5 GHz, particularly from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
  • the dimension of the UWB antenna of the UWB sensor unit determines the center frequency and the bandwidth of the UWB pulse.
  • the entire transmission power of the UWB antenna of a few milliwatts e.g. about 0.5 mW
  • the UWB sensor unit uses UWB technology to enable communication, ie data exchange between two devices, and/or detection, ie. h To carry out the detection of objects and/or people with just one device, namely the UWB sensor unit.
  • the UWB antenna can have a common UWB antenna unit for the communication and for the detection or two separate UWB antenna units, so that the communication and the detection can be carried out simultaneously or sequentially.
  • the inventive idea also lies in the fact that the UWB sensor unit can be used to achieve high-resolution detection, e.g. for distance measurement, with a resolution of a few millimeters to even micrometers, e.g. using a runtime measurement of the UWB pulses.
  • the UWB sensor unit can detect the smallest movements, e.g. B. chest movements, ie breathing, heartbeat, head nod, etc. detect not only a presence and / or position of an object and / or a person such. B. a child in a child seat or a driver in the driver's seat, but also the vital functions of the person high resolution (with a resolution of a few millimeters to even micrometers) detect.
  • a monitoring system can thus be provided which is reliable in operation and which significantly increases safety when providing different vehicle functions and when operating vehicle assistance systems for interior monitoring.
  • a detection e.g. for the purpose of position determination, can comprise one or more UWB sensor units in order to provide the 2D or 3D resolution. With the help of one or more UWB sensor units, complicated movements can also be detected and analyzed with high resolution.
  • a corresponding user-side mobile device can also represent part of the monitoring system within the meaning of the invention.
  • the mobile device can be an electronic device that can be carried by the user. Ideally, this is an ID transmitter that can be configured actively (by pressing a button) or passively (without pressing a button), thus a so-called active keyless entry system or a passive keyless entry system with the security device of the vehicle.
  • the mobile device can also be designed as a mobile phone, in particular a smartphone, or tablet or smartwatch, in order to be able to achieve the desired data exchange using communication with the UWB sensor unit.
  • other functions to be triggered
  • the lighting inside or outside the vehicle or a warning signal or the like can be controlled by the mobile device (eg switching the alarm system on and off or closing the windows, switching on the heating, etc.).
  • Data transfer using the Communication of, for example, navigation, music data, video and/or message data etc. can be implemented between the vehicle and the mobile device.
  • the invention can provide in a monitoring system that the UWB sensor unit is designed as an, in particular combined, individually manageable and/or coherent modular unit, preferably multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different vehicle functions in a vehicle.
  • the UWB sensor unit can be provided as a single node or in other words as a satellite, which is provided as a single coherent hardware unit with all necessary sensor functions (communication and detection), processing and control components as well as an interface to the vehicle-mounted control unit in order to using only one UWB sensor unit to provide different vehicle functions for a corresponding vehicle assistance system.
  • Only one UWB antenna (which in turn can include multiple UWB antenna units) can provide all the necessary sensor functions for the different vehicle functions.
  • a monitoring system that is simply and inexpensively constructed, easy to assemble and easy to connect (electrically and in terms of control technology and data technology) can be provided, which can advantageously provide different vehicle functions for monitoring the interior of a vehicle.
  • the invention can provide that one or more UWB sensor units is/are provided for a vehicle function.
  • UWB sensor units can help to provide a 2D or 3D resolution in a detection, for example for the purpose of position determination. With the help of several UWB sensor units, complicated movements can also be recorded with high resolution.
  • the invention can provide in a monitoring system that one or more UWB sensor units, in particular on the inside, on a vehicle roof, in a fin on a vehicle roof, on a reading lamp, on a center console, on an inner door panel, on a backrest, on a Headrest, on a sunroof, on a sunroof control, on a mirror, in particular on a rear-view mirror and/or side mirrors, on an inside handle, on a grab handle, on an A, B and/or C pillar trim and/or on a center armrest.
  • UWB sensor units in particular on the inside, on a vehicle roof, in a fin on a vehicle roof, on a reading lamp, on a center console, on an inner door panel, on a backrest, on a Headrest, on a sunroof, on a sunroof control, on a mirror, in particular on a rear-view mirror and/or side mirrors, on an inside handle, on a grab handle, on an A,
  • a vehicle assistance system for fatigue control can also be called fatigue warning or attention assistant
  • the UWB sensor unit, the vital signs of the driver such. B. chest movements, breathing, heartbeat, head nods, etc., preferably by evaluating a transit time of UWB pulses, using the detection monitor.
  • At least one UWB sensor unit can be provided in the front of the vehicle or two UWB sensor units in the front and rear of the vehicle or one UWB sensor unit for each seat.
  • the respective UWB sensor units can be arranged at the locations mentioned above.
  • at least one corresponding UWB sensor unit can recognize based on movements of a person's chest how fast and/or how deeply the person is breathing. In other words, the at least one corresponding UWB sensor unit can detect the speed and/or the depth of respiration. In this way, the at least one corresponding UWB sensor unit can distinguish whether the person is an adult, a man, a woman, a child, a dog or an object such as a dog.
  • B. piece of luggage, a bag or a box is.
  • a corresponding airbag can be activated or deactivated depending on which person was recognized by the at least one corresponding UWB sensor unit on a seat. If a child is detected in the child seat, the airbag can be deactivated on the corresponding seat. Even with objects such as B. shopping bags, airbags can be deactivated on appropriate seats. Again, the corresponding airbags can be activated on the seats where adults have been recognized. Consequently, the monitoring system can advantageously be used to control, ie to activate and/or deactivate, the airbags in the car in accordance with the detected and/or checked seat occupancy.
  • At least one UWB sensor unit can detect a person at the driver's seat using the detection and use the communication to check whether the appropriate mobile device can identify itself in the vicinity of the UWB sensor unit. In this way, advantageous vehicle functions can be provided when monitoring the interior of the vehicle using the monitoring system.
  • a UWB sensor unit can be arranged above the vehicle seat with the child seat attached, for example on a vehicle roof above the child seat.
  • the UWB sensor unit can monitor the child's vital functions, e.g. B. chest movements, breathing, heartbeat, etc., preferably by evaluating a transit time of UWB pulses, using the detection monitor.
  • the UWB sensor unit can use the communication to check whether the matching mobile device can identify itself in the vicinity of the UWB sensor unit.
  • the UWB sensor unit can use communication to warn the driver that a child is in the vehicle and may have been forgotten.
  • the UWB sensor unit can provide the results of detection by communicating whether the child is breathing calmly, rapidly, shallowly or not at all.
  • the user can be informed about the results of the monitoring via the user's mobile device and/or the vehicle's control device.
  • the mobile device can advantageously inform the user about the results of the monitoring by haptic signals, for example vibrations, acoustic signals or visual displays.
  • haptic signals for example vibrations, acoustic signals or visual displays.
  • That vehicle-side control unit can turn certain devices in or on the vehicle, such. As speakers, indicators, headlights or lights, drive to issue a warning to the user.
  • a module unit it can be provided that not only the results of the communication and/or the detection are transmitted to a user-side mobile device, in particular a mobile phone, but also a command code.
  • the command code can be used to cause the mobile device to inform a user about the interaction with the module (i.e. about the results of the communication and/or the detection and/or about corresponding vehicle functions) activated using the module.
  • the module unit can cause the mobile device on the user side, in particular a mobile phone, to inform a user about the interaction with the module unit (i.e. about the results of the communication and/or the detection and/or about corresponding vehicle functions) that have been activated using the module unit. to inform.
  • the user's mobile device can provide haptic feedback, e.g. by vibration, e.g. B. using a piezo unit, an acoustic feedback, for example. By ringing, and / or a visual feedback, for example.
  • a haptic, acoustic and/or visual feedback from the mobile device can be used for keyless and/or contactless access systems to a vehicle or to another object, such as. e.g. B. garage, be advantageous, e.g.: for locking and/or unlocking a central locking system, so-called active keyless entry systems or passive keyless entry systems, and/or for opening and/or closing movable ones Flaps, so-called movement and/or gesture control, preferably for contactless actuation of flaps, in particular tailgates, tank flaps, connector flaps, doors, door handles and/or mirrors, for actuating, e.g. for opening and/or closing a garage door.
  • the user can receive haptic/audible feedback via the mobile device's vibration/ringing that their movement/gesture has been recognized and/or that access to the vehicle has been granted and/or that a movable flap is being opened as intended, etc This can lead not only to an increase in comfort, but also to an increase in security when triggering vehicle functions that are activated using the module unit.
  • a haptic, acoustic and/or visual feedback from the mobile device can also be advantageous when navigating in a multi-storey car park, for example when reaching a garage door.
  • the user's mobile device can issue a notification/warning/alert to inform the user.
  • a message/warning/alarm can be issued in particular if, for example, there is still a child or a dog in the vehicle.
  • the message/warning/alarm can be output visually, for example by means of indications on the display, haptically, for example by vibrating, and/or acoustically, for example by the mobile device ringing.
  • a warning/alarm can be issued depending on the distance to the vehicle and/or a condition of the vehicle (e.g. central locking system closed).
  • the frequency and/or the volume of the warning/alerting can be increased step by step if the user moves further away from the vehicle. This can be a warning cascade.
  • the following scenarios are also conceivable:
  • a haptic and/or acoustic warning/alarm is given, e.g. by vibration and/or ringing, of the mobile device, possibly with graduated frequency and/or volume of the warning/alarm, a so-called warning Cascade.
  • the user can be informed via the mobile device that there is a child or a dog in the vehicle.
  • the user can then be offered an input option via the mobile device to confirm that everything is OK, for example if he just closes the garage for a moment or goes to the trunk.
  • the mobile device can issue a haptic and/or acoustic warning/alarm. An alarm can also be triggered on the vehicle.
  • a double safety function for locking doors/flaps can be provided. To do this, the user must actively and repeatedly, for example twice, request that the vehicle be locked before the locking is actually carried out.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit has at least one printed circuit board, with at least one of the following elements being arranged in particular on the printed circuit board: a UWB antenna for carrying out the communication and/or the detection, depending on vehicle functions that differ from communication and/or detection can be activated, a, in particular electronic, UWB transceiver for transmitting and/or receiving electrical signals from the UWB antenna that are specific to the communication and/or detection, a, in particular electronic, processing device for driving the UWB transceiver in order to communicate and/or to carry out the detection by the UWB antenna, and/or an, in particular electronic, interface for transmitting a result of the communication and/or the detection to the vehicle-side control unit in order to use different vehicle functions depending on the communication and/or the detection trigger.
  • a UWB antenna for carrying out the communication and/or the detection, depending on vehicle functions that differ from communication and/or detection can be activated
  • the UWB sensor unit can be made available as a particularly combined, individually manageable and/or coherent modular unit, preferably multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different vehicle functions in a vehicle.
  • the invention can provide for a surveillance system that the UWB antenna can be operated in a frequency range with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequencies of the frequency band used, with the frequency range preferably between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 to 10.6 GHz. In this way, communication and/or detection can be provided using UWB technology.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB antenna has one, in particular only one, preferably a common one for communication and/or detection, UWB antenna unit that is designed to communicate and/or carry out the detection as a function of activation by the processing device.
  • the UWB antenna has one, in particular only one, preferably a common one for communication and/or detection, UWB antenna unit that is designed to communicate and/or carry out the detection as a function of activation by the processing device.
  • communication and detection can be carried out sequentially or alternately.
  • only one UWB antenna unit can have a simple and compact design.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit, in particular the UWB antenna, has a first UWB antenna unit and a second UWB antenna unit, the first UWB antenna unit being designed to carry out the detection with the user-side mobile device, and wherein the second UWB antenna unit is designed to carry out the communication of objects and/or people in the vehicle.
  • the UWB antenna units can be specifically designed to perform communication or detection. In this way, communication and detection can be performed with increased accuracy.
  • the invention can provide for the UWB antenna to be produced on the printed circuit board using a photolithographic process.
  • the UWB antenna can be manufactured in a common manufacturing process with the printed circuit board, which can simplify the manufacture of the UWB sensor unit.
  • a simply constructed and compact UWB sensor unit can also be provided as a result.
  • the invention can provide that the processing device and/or the UWB transceiver have/have a microcontroller.
  • electronic components for operating and/or controlling the UWB antenna can be provided with a memory, which are programmable so that the UWB sensor unit can be adapted to the desired vehicle functions and to the circumstances and weather conditions at the place of use, etc.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, at least a first UWB front-end module for a first UWB antenna unit and a second UWB front-end module for has a second UWB antenna unit.
  • the first UWB antenna unit and the second UWB antenna unit can be operated simultaneously to to enable flexibility and customer convenience when providing vehicle functions through the UWB sensor unit.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed as a common UWB front-end module for a first UWB antenna unit and a second UWB antenna unit .
  • the first UWB antenna unit and the second UWB antenna unit can be operated alternately. This means that communication and detection can be carried out separately from one another, for example to avoid overlapping.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, has a switching unit in order to have a first UWB antenna unit and a second UWB antenna unit for carrying out the communication or for carrying out the detection to control. It is thus possible to switch between communication and detection in a simple manner.
  • the switching unit can be designed as an electronic switch, preferably an HF switch. In this way, during operation of the UWB sensor unit, it is possible to switch between communication and detection at high frequency, in order to enable vehicle functions to be made available quickly, reliably and conveniently.
  • the invention can provide in a monitoring system that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed such that the center frequency and/or the bandwidth of the UWB antenna can be variably adjusted when carrying out the detection. In this way it can be achieved that the detection by the UWB antenna can be flexibly adapted to different environmental influences, preferably humidity conditions.
  • the invention can provide in a surveillance system that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed such that Measurements through the UWB antenna when carrying out the detection can be calibrated using measurements through the UWB antenna, in particular of propagation times of the UWB pulses, when carrying out the communication.
  • the propagation times of the signals between the UWB sensor unit and a mobile device that is positioned at a known distance from the UWB sensor unit can be measured.
  • These propagation times can be used to refine the accuracy of the detection by the UWB antenna, for example when measuring a distance, and to calibrate the UWB antenna to carry out the detection.
  • the accuracy of the detection by the UWB antenna can be significantly increased as a result.
  • the calibration of the UWB antenna to carry out the detection can be done with the help of a user.
  • the calibration of the UWB antenna to carry out the detection can be carried out independently and unnoticed by a user, e.g. in typical recurring situations due to user habits when the distance between the user's mobile device and the UWB sensor unit is known .
  • the invention can provide that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed in such a way that an angle of incidence of the UWB antenna can be variably adjusted.
  • measurement areas for performing the detection can be adjusted and/or aligned in an advantageous manner. Consequently, the position can be determined very precisely using the detection. Even complicated movement patterns can be reliably detected.
  • a surveillance system within the scope of the invention can provide that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed to carry out the detection: a presence of a user or a person and/or an object, a distance to a user and/or an object, a position of a user and/or an object, and/or a movement of a body part of a user and/or an occupant, for example a child in a child seat or a driver of the vehicle.
  • the UWB sensor unit can be used in a variety of ways to provide different vehicle functions and/or to support different vehicle assistance systems.
  • a monitoring system within the scope of the invention can also provide that the UWB sensor unit, in particular the UWB transceiver, is designed to serve as a detection unit, preferably by evaluating a transit time of UWB pulses, in particular as one of the following detection units :
  • Monitoring sensor for vital functions in particular heartbeat and/or respiration.
  • the UWB sensor unit in particular the UWB transceiver, can be designed to carry out communication, in particular using digital radio transmission, preferably using pulse phase modulation, in order to request information, in particular authentication information from a user, from the user-side mobile device receive and/or verify.
  • information in particular authentication information from a user
  • the user-side mobile device receive and/or verify.
  • the functionality of many vehicle assistance systems can also be expanded in this way.
  • the UWB sensor unit in particular the UWB transceiver, is designed to transmit the results of the monitoring, in particular the communication and/or the detection, to the user's mobile device.
  • further advantageous functions can be provided using the UWB sensor unit and the user-side mobile device, such as. e.g. B. Driver change detection, child in child seat detection, etc.
  • the invention can provide in a monitoring system that the UWB sensor unit, in particular the processing device and/or the interface, is designed to store information, in particular authentication information of a user, and/or a function code calculated in particular by the processing device and /or to transmit a warning code for a corresponding vehicle function to the vehicle-side control unit, and/or that the UWB sensor unit, in particular the processing device and/or the interface, is designed to transmit the UWB sensor unit to a safety system, in particular a warning system, of the vehicle to connect functionally.
  • the safety system can be integrated to warn the driver in the event of a detected misconduct.
  • the processing device can be designed to control the UWB sensor unit to provide the following vehicle functions, such as:
  • Support at least one vehicle assistance system for interior monitoring such as in particular:
  • the modular unit can thus be used flexibly in the vehicle in an advantageous manner in order to be able to provide various vehicle functions for interior monitoring.
  • the module unit is designed to provide gesture control in the interior for at least one of the following vehicle functions, such as e.g.: Control of light in the interior, especially in the rear seat area,
  • the invention can provide in a monitoring system that the UWB sensor unit, in particular the interface, has a plug in order to connect the UWB sensor unit electrically, electronically and/or in terms of data technology to the vehicle-side control unit.
  • the plug can be designed to attach the UWB sensor unit to the vehicle as an individually manageable unit. In this way, the UWB sensor unit can be easily and conveniently connected to or in the vehicle and preferably attached at the same time as a combined, individually manageable and/or coherent modular unit.
  • the invention can provide that the UWB sensor unit, in particular the plug, has at least one latching element in order to fasten the UWB sensor unit to the vehicle in a positive and/or non-positive manner.
  • the UWB sensor unit can be attached to or in the vehicle not only easily and conveniently, but also reversibly, e.g. for the purpose of replacement or repair.
  • the invention can provide in a monitoring system that the UWB sensor unit, in particular the plug, has at least one guide element in order to guide the UWB sensor unit in a predefined direction when it is attached to the vehicle. In this way, the assembly of the UWB sensor unit on or in the vehicle can be facilitated.
  • the guide element can also ensure that the module unit is attached in the correct position on or in the vehicle.
  • the invention can provide that a housing element is provided in order to at least partially or completely enclose and/or seal the UWB sensor unit. In this way, the UWB sensor unit can be protected from environmental influences.
  • the housing element can preferably be made of plastic in order to let the UWB pulses through.
  • the invention can provide that the housing element is designed in the form of a housing shell, which is preferably attached over the UWB sensor unit after the UWB sensor unit has been attached to the vehicle in order to cover and/or seal the UWB sensor unit.
  • the invention can provide that the housing element has a first housing shell and a second housing shell in order to completely enclose and/or seal the UWB sensor unit.
  • the UWB sensor unit can be provided as a completely closed and/or sealed assembly before it is installed on or in the vehicle.
  • the invention can provide for a monitoring system that the housing element has at least one latching element in order to fasten the housing element in a positive and/or non-positive manner on or in the vehicle or on the UWB sensor unit, and/or that the housing element has at least one guide element , in order to guide the housing element in a predefined direction during attachment to or in the vehicle or to the UWB sensor unit.
  • the housing element can be fastened together with the UWB sensor unit on or in the vehicle, or the housing element without the UWB sensor unit on the UWB sensor unit that is already fastened to the vehicle, easily, conveniently and reversibly.
  • the object according to the invention is achieved by a vehicle with at least one monitoring system, which can be designed as described above.
  • the vehicle according to the invention achieves the same advantages as described above in connection with the monitoring system. Reference is made in full to these advantages here.
  • one or more UWB sensor units for a vehicle function can be provided in or on the vehicle. It is also conceivable that one or more UWB sensor units, in particular on the inside, on a vehicle roof, in a fin on a vehicle roof, on a reading lamp, on a center console, on a door lining, on a backrest, on a headrest, on a sunroof, on a sunroof control, on a mirror, in particular on a rearview mirror and/or side mirror, on an inside handle, on a grab handle, on an A, B and/or C-pillar trim and/or can be arranged on a center armrest. In this way, different vehicle functions can be provided for different vehicle assistance systems using the monitoring system.
  • the object of the invention is achieved by a method for monitoring an interior of a vehicle using a monitoring system, which can be configured as described above, comprising at least one UWB sensor unit, the UWB sensor unit being used in a first mode as a detection unit for implementation a detection of objects and/or persons in the vehicle, and wherein the UWB sensor unit is operated in a second mode as a communication unit for performing communication with a user-side mobile device to transmit at least one result of the detection and/or the communication to a to transmit on-board control unit and / or the user-side mobile device.
  • a monitoring system which can be configured as described above, comprising at least one UWB sensor unit, the UWB sensor unit being used in a first mode as a detection unit for implementation a detection of objects and/or persons in the vehicle, and wherein the UWB sensor unit is operated in a second mode as a communication unit for performing communication with a user-side mobile device to transmit at least one result of the detection and/or the communication to a to transmit on
  • the invention can provide that the UWB sensor unit is operated simultaneously in the first mode and in the second mode, or that the UWB sensor unit is operated alternately in the first mode or in the second mode.
  • one way or the other of operating the module unit can be advantageous. With an alternating operation of the module unit, it can be ensured that the communication and detection do not overlap. With synchronous operation of the module unit, communication and detection can take place in parallel and the vehicle functions can be provided quickly.
  • the invention can provide in a method that the UWB sensor unit is operated in the first mode as a detection unit for carrying out the detection of objects and/or persons in the vehicle when it has been recognized that an ignition of the vehicle has been switched off when the user-side mobile device is not detected in the vehicle when an access system to the vehicle is operated and/or when a person is detected in the vehicle.
  • the UWB sensor unit can be informed about these events by the vehicle-side control unit, preferably via the interface.
  • cases of burglary or driver changes can also be detected.
  • this forgotten objects and / or creatures such. As dogs or children are detected in the vehicle.
  • the invention can also provide that the UWB sensor unit is operated in the first mode or in the second mode depending on a speed and/or a state of the vehicle. In this way, the functionality of the UWB sensor unit can be advantageously expanded.
  • the invention can provide in a method that the module unit is used in the first mode to perform a detection, in particular using a transit time measurement of UWB pulses, to: a presence of a user and / or an object, a distance to a To detect a user and/or an object, a position of a user and/or an object, and/or a movement of a body part of a user and/or an occupant.
  • the invention can provide in a method that the UWB sensor unit is used in the first mode to at least one To support vehicle assistance system for interior monitoring, such as in particular:
  • Occupant monitoring for vital functions in particular heartbeat and/or respiration, preferably by evaluating a transit time of UWB pulses.
  • the invention can provide in a method that the UWB sensor unit is used in the second mode to carry out communication, in particular using digital radio transmission, preferably using pulse phase modulation, in order to receive information, in particular authentication information from a user, from a query, receive and/or verify the user's mobile device, and/or that the UWB sensor unit is used in the second mode to send the results of the monitoring, in particular the communication and/or the detection, to the user's mobile device.
  • the UWB sensor unit can be used to warn a user, preferably with the help of the mobile device and/or the vehicle-side control unit, which can control corresponding devices of the vehicle, when monitoring, in particular during communication and/or detection , user misconduct was detected.
  • the processing device can create a warning code, which is transmitted via the interface to the vehicle-side control unit and/or via the communication to the user-side mobile device in order to trigger the warning.
  • Fig. 1 is an exemplary representation of a monitoring system within the meaning of
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a UWB sensor unit according to the invention with a UWB antenna unit
  • Fig. 4 is a schematic representation of a UWB sensor unit within the meaning of
  • Fig. 5 is a schematic representation of a UWB sensor unit within the meaning of
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a vehicle with several modular units according to the invention
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a UWB sensor unit according to the invention with a plug
  • Fig. 8 is a schematic representation of a UWB sensor unit within the meaning of
  • Fig. 9 is a schematic representation of a UWB sensor unit within the meaning of
  • FIGS. 1 and 6 each show an exemplary monitoring system S for an interior 202 of a vehicle 200, further exemplary embodiments of the monitoring system S being conceivable.
  • the monitoring system S within the meaning of the invention has at least one UWB sensor unit 100, which can also be referred to as a module unit.
  • the (meaning one and the same) UWB sensor unit 100 is designed to carry out a detection D of objects and/or persons (ie a detection of objects and/or persons with only one device 100) in the vehicle 200.
  • the UWB sensor unit 100 is designed to carry out a communication K (ie a data exchange between two devices 100, 300) with a user-side mobile device 300 to at least one result E1, E2, E3 of the detection D and/or the communication K a vehicle-side control device 201 and/or the user-side mobile device 300 to be transmitted.
  • a communication K ie a data exchange between two devices 100, 300
  • An exemplary signal which is specific to a detection D, and exemplary results E1, E2, E3, which were obtained in the evaluation of the signal, are described in connection with FIG.
  • Exemplary UWB sensor units 100 are shown in Figures 3-5 and 7-9.
  • the UWB sensor unit 100 can have a UWB transceiver 3, for example in the form of a UWB front-end module.
  • the UWB sensor unit 100 can also have a processing device 4, for example in the form of an electronic processing arrangement, which can use a microcontroller, for example, for processing.
  • the processing device 4 can control the UWB transceiver 3 and process the electrical signals (see FIG. 2) that are sent and/or received by the UWB transceiver 3 in order to evaluate the communication K and/or the detection D and to obtain a result E1, E2, E3 or information based on the communication K and/or the detection D.
  • the processing device 4 can also generate a finished function code for a corresponding vehicle function F in order to correspondingly control a corresponding vehicle assistance system.
  • the UWB sensor unit 100 can also have an interface 5, e.g. in the form of an electronic interface, which connects the UWB sensor unit 100 electrically, can connect control technology and data technology with a control unit 201 of the vehicle 200 to z. B. to transmit the results E1, E2, E3 of the communication K and/or the detection D to the control unit 201 via the interface 5 and/or to activate different vehicle functions F via the interface 5 depending on the communication K and/or to trigger the detection D.
  • the interface 5 is also described in connection with FIG.
  • the electrical signals (cf. an example signal in FIG. 2) transmitted and/or received by the UWB transceiver 3 of the UWB sensor unit 100 can be specific for the communication K and/or the detection D.
  • a result E1 , E2 , E3 of the detection D and/or the communication K can be determined by the processing device 4 on the basis of the electrical signals.
  • a result E1, E2, E3 of a detection D can include at least one piece of information about whether a user B or a person and/or an object is in the vicinity of the UWB sensor unit 100, is moving or is moving in a particular way .
  • a result of a communication K between the UWB sensor unit 100 and a user-side mobile device 300 can contain at least one item of information about the user B, e.g. B. authentication information ID include.
  • a result E1 , E2 , E3 of the detection D can also be transmitted to the mobile device 300 via the communication K .
  • the UWB sensor unit can transmit not only the authentication information ID and/or a result E1, E2, E3 of the detection D and/or communication K, but also a function code for a corresponding vehicle function F to the user-side device 201 via the interface 5.
  • a result of a communication K between the UWB sensor unit and/or the user-side mobile device 300 can also include navigation data, message data, music data, but also actuation data for an on-board device, such as. e.g. B. include lighting, heating, air conditioning and the like.
  • a signal for communication K can, for. B. be a defined sequence of short UWB pulses.
  • the defined sequence of short UWB pulses which can be provided with time stamps, for example, can be generated using pulse phase modulation as part of digital radio transmission.
  • a UWB pulse is shifted relative to a constant reference clock in terms of time, namely the phase.
  • the phase shift between the UWB pulses symbolizes the information such.
  • B. an authentication information ID The period duration and the amplitude of the UWB pulses remain the same.
  • a UWB pulse can be mapped as a portion of a sine wave of finite duration of a few nanoseconds or even picoseconds, corresponding to a broad spectral line from at least 5 GHz, particularly from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
  • FIG. 2 shows an example of how the transit time of the UWB pulses is converted into a distance A to an object to be monitored, e.g. the chest of a child in the child seat shown in FIG. 1, the distance depending on time t is monitored.
  • the invention recognizes that, using UWB technology, high-resolution detection, e.g. for distance measurement, can be achieved with a resolution of a few millimeters to even micrometers, e.g. using a runtime measurement of the UWB pulses.
  • the UWB sensor unit 100 smallest movements, such. B. chest movements, ie breathing, heartbeat, head nod, etc. detect not only a presence and / or position of an object and / or a person such. B. a child in the child seat or a driver in the driver's seat, but also detect the vital functions of the person with high resolution.
  • a corresponding user-side mobile device 300 can also be part of the monitoring system S.
  • the mobile device 300 can preferably be designed as a mobile phone, in particular a smartphone, or tablet or smartwatch, in order to be able to achieve the desired data exchange using the communication K with the UWB sensor unit 100 .
  • the UWB sensor unit 100 can be used as an, in particular combined, individually manageable and/or coherent modular unit (or as an individual node or in other words as a satellite), preferably a multifunctional unit, preferably in Be executed in the form of a hardware unit for providing different vehicle functions F in a vehicle 200.
  • FIG. 6 shows schematically that one or more UWB sensor units 100 can be provided for a vehicle function F in a monitoring system S within the meaning of the invention.
  • a plurality of UWB sensor units 100 can help to provide a 2D or 3D resolution in a detection D, for example for the purpose of position determination. Complicated movements can thus be detected with high resolution using a plurality of UWB sensor units 100 .
  • one or more UWB sensor units 100 can be arranged, in particular on the inside, for example on a vehicle roof.
  • Other locations for arranging UWB sensor units 100 can also be: in a fin on a vehicle roof, on a reading lamp, on a center console, on a door inner panel, on a seat back, on a headrest, on a sunroof, on a sunroof control, on a Mirrors, in particular on a rearview mirror and/or side mirror, on an inside handle, on a grab handle, on an A, B and/or C pillar trim and/or on a center armrest.
  • At least one UWB sensor unit 100 can be arranged at different locations in vehicle 200, from which the movements, in particular the movements of the chest, of the driver can be monitored. At least one UWB sensor unit 100 can monitor the driver's vital signs, such as B. chest movements, respiration, heartbeat, head nods, etc., preferably by evaluating a transit time of UWB pulses, using the detection D monitor. In a vehicle assistance system for detecting occupants and/or for detecting seat occupancy, at least one UWB sensor unit 100 can be arranged at different locations in vehicle 200, from which the vehicle seats can be monitored.
  • At least one UWB sensor unit 100 can be provided in the front of the vehicle 200 or two UWB sensor units 100 in the front and rear of the vehicle 200 (see FIG. 6) or one UWB sensor unit 100 for each seat.
  • At least one corresponding UWB sensor unit 100 can monitor the movements of the chest of a person sitting on a corresponding vehicle seat and use the movements to distinguish whether it is an adult, a man, a woman, a child, e.g. a child in a child seat, a dog or not a person at all, just an immovable object.
  • an airbag can be activated or deactivated.
  • the airbag can be deactivated on the corresponding seat. Even with objects such as B. shopping bags, airbags can be deactivated on appropriate seats.
  • the monitoring system S can thus be used to specifically activate the airbags in the vehicle.
  • At least one UWB sensor unit 100 can detect a person at the driver's seat using detection D and use communication K to check whether the appropriate user-side mobile device 300 can identify itself in the vicinity of UWB sensor unit 100 .
  • FIG. 1 shows a schematic of a vehicle assistance system for detecting a child in a child seat.
  • At least one UWB sensor unit 100 can be arranged above the vehicle seat on which a child seat is installed.
  • At least one UWB sensor unit 100 can be arranged, for example, on a vehicle roof above the child seat.
  • the UWB sensor unit 100 can monitor the child's vital signs, such as e.g. B. Monitor chest movements.
  • An exemplary signal which may be specific to such monitoring is shown in FIG. The signal can be evaluated, with left in the figure 2 rapid breathing (child is awake), in the middle of the FIG. 2 no breathing (child is not breathing, e.g. overheating) and shallow breathing (child is sleeping) can be determined on the right in FIG.
  • FIG. 1 shows that the UWB sensor unit 100 can use the communication K to check whether the appropriate mobile device 300 on the user side can identify itself in the vicinity of the UWB sensor unit 100 .
  • the UWB sensor unit 100 can use the communication K to warn the driver that a child is in the vehicle 200 and may have been forgotten.
  • the UWB sensor unit 100 can transmit the results E1, E2, E3 of the detection D using the communication K to the mobile device 300 on the user side.
  • the UWB sensor unit 100 can determine a malfunction and send a warning code or a trigger signal for a warning to the mobile device 300 on the user side , whereupon the user-side mobile device 300 can warn the user B that a child has been forgotten by vibrating and/or acoustically and/or visually signaling. In this way, cases can be successfully avoided when something happens to the child when the driver leaves the vehicle 200 and/or is inattentive.
  • the user B can be informed about the results E1, E2, E3 of the monitoring not only via the user's mobile device 300, but also via the vehicle's control device 201. While the mobile device 300 on the user side can inform the user B about the results E1, E2, E3 of the monitoring by haptic signals, for example vibrations, acoustic signals or visual displays, the vehicle-side control unit 201 can control certain devices in or on the vehicle 200, such as e.g. As speakers, displays, headlights or lights, drive to issue a warning to the user B.
  • haptic signals for example vibrations, acoustic signals or visual displays
  • the vehicle-side control unit 201 can control certain devices in or on the vehicle 200, such as e.g. As speakers, displays, headlights or lights, drive to issue a warning to the user B.
  • the UWB antenna 1 for the communication K and for the detection D can be a common UWB antenna unit (cf. FIG. 3) or two separate UWB antenna units 1a, 1b ( cf. Figures 4 and 5). It is conceivable, so that the communication K and the detection D can be carried out simultaneously (see FIG. 4) or sequentially (see FIGS. 3 and 5).
  • the UWB antenna 1 can be operated in a frequency range with a bandwidth of at least 500 MHz to several MHz, with the frequency range preferably being between 30 MHz and 10.6 GHz, preferably between 3.0 and 10.6 GHz.
  • the UWB antenna 1 can be applied to the printed circuit board 10 using a photolithographic method, for example.
  • the UWB transceiver 3 can have at least a first UWB front-end module 3a for a first UWB antenna unit 1a and a second UWB front-end module 3b for a second UWB antenna have unit 1b.
  • the first UWB antenna unit 1a and the second UWB antenna unit 1b can be operated simultaneously.
  • the UWB transceiver 3 can be designed as a common UWB front-end module for a first UWB antenna unit 1a and a second UWB antenna unit 1b.
  • the UWB transceiver 3 can have a switching unit 2 in order to drive the first UWB antenna unit 1a and the second UWB antenna unit 1b to carry out the communication K or to carry out the detection D.
  • the switching unit 2 can be designed, for example, as an electronic switch, preferably an HF switch.
  • the center frequency and/or the bandwidth of the UWB antenna 1 can/can be variably adjusted when carrying out a detection.
  • the detection D by the UWB antenna 1 can be flexibly adapted to different humidity conditions.
  • it can be advantageous in a UWB sensor unit 100 according to the invention that measurements through the UWB antenna 1 when performing the detection D using measurements through the UWB antenna 1, in particular using transit times of the UWB pulses, when performing the Communication K can be calibrated.
  • the propagation times of the UWB pulses between the module unit 100 and a mobile device 300 on the user side, which is positioned at a known distance from the module unit 100, can be measured during the communication K. These propagation times can be used to refine the accuracy of the detection D by the UWB antenna 1, for example when measuring a distance, and to calibrate the UWB antenna 1 to carry out the detection D.
  • an angle of incidence of the UWB antenna 1 can be set variably, for example in order to set and/or align the measurement areas for carrying out the detection D.
  • a detection D can be carried out using the UWB sensor unit 100 in order to detect: the presence of a user B and/or an object, a distance from a user B and/or an object, to detect a position of a user B and/or an object and/or a movement of a body part of a user B and/or an occupant, for example a child in a child seat (cf. FIG. 9).
  • the module unit 100 can serve as a detection unit, preferably by evaluating a transit time of UWB pulses, such as e.g. e.g.:
  • Seat occupancy sensor see FIG. 6
  • driver change detection sensor e.g., driver change detection sensor
  • child-in-child seat detection sensor e.g., driver change detection sensor
  • child-in-child seat detection sensor see FIG. 1
  • dog-in-vehicle detection sensor e.g., motion sensor
  • motion pattern detection sensor e.g., motion pattern detection sensor
  • Monitoring sensor for vital functions in particular heartbeat and/or respiration (cf. FIG. 1).
  • the UWB transceiver 3 of the UWB sensor unit 100 can be designed to use the UWB antenna 1 to carry out the communication K, for example using digital radio transmission, e.g. B. using a pulse phase modulation to drive to an information such. B. to query, receive and/or verify authentication information ID of a user B from a user-side mobile device 300 .
  • digital radio transmission e.g. B. using a pulse phase modulation to drive to an information such. B. to query, receive and/or verify authentication information ID of a user B from a user-side mobile device 300 .
  • FIGS. 1 and 6 show that the UWB transceiver 3 of the UWB sensor unit 100 can be designed to transmit the results E1, E2, E3 of the communication K and/or the detection D to a mobile device 300 on the user side.
  • the processing device 4 and/or the interface 5 of the UWB sensor unit 100 can in turn be designed to transmit information, in particular an authentication information ID of the user B, and/or a function code and/or warning code, preferably calculated by the processing device 4, to the to transmit vehicle-side control unit 201.
  • the processing device 4 and/or the interface 5 can be designed to functionally connect the modular unit 100 to a safety system, in particular a warning system, of the vehicle 200 .
  • the UWB sensor unit 100 can be used for interior monitoring, e.g. for at least one of the following vehicle assistance systems:
  • the (in particular electronic) interface 5 can have a (in particular mechanical) plug 5a in order to connect the modular unit 100 to the vehicle-side control unit 201 mechanically, electrically and in terms of data technology.
  • the connector 5a can be designed to fasten the UWB sensor unit 100 as an individually manageable unit on or in the vehicle 200.
  • the plug 5a can have a latching element 101 in order to fasten the UWB sensor unit 100 on or in the vehicle 200 in a positive and/or non-positive manner.
  • the connector 5a can have at least one guide element 102 in order to guide the UWB sensor unit 100 in a predefined direction when it is attached to or in the vehicle 200 and to facilitate the attachment of the UWB sensor unit 100 .
  • a housing element 20 can be provided in a UWB sensor unit 100 in order to enclose and/or seal the modular unit 100 at least partially or over its entirety.
  • the housing element 20 can be embodied in the form of a housing shell, which can preferably be attached over the UWB sensor unit 100 after the UWB sensor unit 100 has been attached to or in the vehicle 200 in order to cover the modular unit 100 and/or or to seal.
  • the housing element 20 can have a first housing shell 21 and a second housing shell 22 in order to completely enclose and/or seal the UWB sensor unit 100 .
  • the modular unit 100 can be provided as a completely closed and/or sealed structural unit before it is installed on or in the vehicle 200 .
  • the housing element 20 can be designed as a one-piece, e.g. sleeve-like and/or cup-like housing element, e.g. B. performed with a lid to completely enclose and/or seal the UWB sensor unit 100 .
  • the UWB sensor unit 100 can be encapsulated within the housing element 20 with a casting compound.
  • At least one latching element 23 can be provided on housing element 20 in order to positively and/or non-positively lock housing element 20 on or in vehicle 200 (cf. FIG. 7) or on modular unit 100 (cf to fasten the figure 6). It is also conceivable that the housing element 20 can have at least one guide element 24 in order to guide the housing element 20 in a predefined direction when it is fastened on or in the vehicle 200 or on the UWB sensor unit 100 .
  • the housing element 20 can be simply slid onto a corresponding guide of the UWB sensor unit 100 with the aid of the guide element 24 .
  • the housing element 20 with the UWB sensor unit 100 accommodated therein can be pushed onto a corresponding guide on or in the vehicle 200 with the aid of the guide element 24 .
  • a vehicle 200 with at least one monitoring system S which can be designed as described above, also represents an aspect of the invention, as illustrated in FIGS. 1 and 6.
  • a method for monitoring an interior 202 of a vehicle 200 using a monitoring system S which can be implemented as described above, also represents an aspect of the invention.
  • the UWB sensor unit 100 is used in a first mode I as a detection unit for Carrying out a detection D of persons and/or objects in vehicle 200. Furthermore, in a second mode II, the UWB sensor unit 100 is operated as a communication unit for carrying out a communication K with the user-side device 300 .
  • the UWB sensor unit 100 is preferably operated in the first mode I, when it is detected that an ignition of the vehicle 200 has been switched off, when the user-side mobile device 300 is not detected in the vehicle 200, when an access system to the vehicle 200 is operated, and/or when a person is detected in the vehicle 200.
  • the monitoring can be started by the UWB sensor unit 100 after certain events that can be specifically selected for certain vehicle functions F.
  • the UWB sensor unit 100 can be informed about these events by the vehicle-side control unit 201 , preferably via the interface 5 .
  • the UWB sensor unit 100 can be operated in the first mode I or in the second mode II depending on a speed and/or a state of the vehicle 200 . In this way, the functionality of the UWB sensor unit 100 can advantageously be expanded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem (S) für einen Innenraum (202) eines Fahrzeuges (200), aufweisend mindestens eine UWB-Sensoreinheit (100), wobei die UWB- Sensoreinheit (100) zum Durchführen einer Detektion (D) von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug (200) ausgeführt ist, und wobei die UWB-Sensoreinheit (100) zum Durchführen einer Kommunikation (K) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) ausgeführt ist, um mindestens ein Ergebnis (E1, E2, E3) der Detektion (D) und/oder der Kommunikation (K) an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201) und/oder das benutzerseitige Mobilgerät (300) zu übermitteln.

Description

UWB-Überwachungssystem für einen Innenraum eines Fahrzeuges
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für einen Innenraum eines Fahrzeuges. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung auf ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einem solchen Überwachungssystem gerichtet. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum eines Fahrzeuges mithilfe eines solchen Überwachungssystems.
Aus dem Stand der Technik sind Überwachungssysteme für einen Innenraum eines Fahrzeuges, wie z. B Sitzplatzbelegungssysteme oder Müdigkeitskotrollsysteme usw., grundsätzlich bekannt. Solche Systeme können dazu ausgelegt sein, Fahrzeugassistenzsysteme beim Ausführen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen zu unterstützen, wie z. B. Warnen, wenn Insassen nicht angeschnallt sind oder wenn Müdigkeitserscheinungen bei einem Fahrer erkannt wurden. Bei den bekannten Überwachungssystemen werden oft die Ergebnisse der Überwachung an ein fahrzeugseitiges Steuergerät übermittelt, sodass das Steuergerät mithilfe verfügbarer Vorrichtungen im Fahrzeug, wie z. B. Lautsprecher oder Anzeigevorrichtungen, eine Warnung ausgeben kann. Für unterschiedliche Funktionen benötigen die bekannten Überwachungssysteme zumeist unterschiedliche Sensoren, die aufwendig verschaltet werden müssen, die mit einem hohen Montageaufwand am Fahrzeug befestigt werden müssen und die an Steuergeräte und komplizierte Steuerelektroniken im Fahrzeug aufwändig angeschlossen werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfach und kostengünstig aufgebautes, leicht montierbares und einfach (elektrisch und steuerungstechnisch sowie datentechnisch) anschließbares Überwachungssystem bereitzustellen, das unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für eine Innenraumüberwachung eines Fahrzeuges zur Verfügung stellen kann. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Überwachungssystem bereitzustellen, das zuverlässig im Betrieb ist und das die Sicherheit im Betrieb der Fahrzeugassistenzsysteme erhöht. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einem solchen Überwachungssystem zu Verfügung zu stellen. Auch ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum eines Fahrzeuges mithilfe eines solchen Überwachungssystems zu schaffen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Überwachungssystem für einen Innenraum eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs; durch ein entsprechendes Fahrzeug mit mindestens einem solchen Überwachungssystem mit den Merkmalen des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie durch ein Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum eines Fahrzeuges mithilfe eines solchen Überwachungssystems mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Überwachungssystem für einen Innenraum eines Fahrzeuges, aufweisend mindestens eine UWB-Sensoreinheit (kann ebenfalls als eine Moduleinheit bezeichnet werden), wobei die UWB-Sensoreinheit zum Durchführen einer Detektion von Objekten und/oder Personen (d. h. einer Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät) im Fahrzeug ausgeführt ist, und wobei die UWB- Sensoreinheit zum Durchführen einer Kommunikation (d. h. eines Datenaustausches zwischen zwei Geräten) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät ausgeführt ist, um mindestens ein Ergebnis der Detektion und/oder der Kommunikation an ein fahrzeugseitiges Steuergerät und/oder das benutzerseitige Mobilgerät zu übermitteln.
Die UWB-Sensoreinheit kann einen UWB-Sendeempfänger (bzw. UWB-Transceiver), bspw. in Form eines UWB-Front-End-Moduls, aufweisen. Die UWB-Sensoreinheit kann eine Verarbeitungsvorrichtung, bspw. in Form einer elektronischen Verarbeitungsanordnung, aufweisen, die zur Verarbeitung bspw. einen Mikrocontroller nutzen kann. Die Verarbeitungsvorrichtung kann den UWB-Sendeempfänger ansteuern und die elektrischen Signale, die von dem UWB-Sendeempfänger gesendet und/oder empfangen werden, verarbeiten, um die Kommunikation und/oder die Detektion auszuwerten und ein Ergebnis bzw. eine Information anhand der Kommunikation und/oder der Detektion zur erhalten. Auch kann die Verarbeitungsvorrichtung anhand, insbesondere in Abhängigkeit von der Auswertung, der Kommunikation und/oder der Detektion einen Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion generieren, um die entsprechende Fahrzeugfunktion zu triggern.
UWB steht für die Ultra-Breitband-Technologie. Die UWB-Sensoreinheit kann eine Schnittstelle, bspw. in Form einer elektronischen Schnittstelle aufweisen, die die UWB- Sensoreinheit elektrisch, steuerungstechnisch und datentechnisch mit dem Steuergerät des Fahrzeuges verbinden kann, um z. B. über die Schnittstelle die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion an das Steuergerät zu übermitteln und/oder über die Schnittstelle eine Aktivierung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion zu triggern.
Die elektrischen Signale, die von dem UWB-Sendeempfänger der UWB-Sensoreinheit gesendet und/oder empfangen werden, können für die Kommunikation und/oder die Detektion spezifisch sein. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass anhand der elektrischen Signale ein Ergebnis der Detektion und/oder Kommunikation durch die Verarbeitungsvorrichtung ermittelt werden kann.
Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich ein Benutzer bzw. eine Person und/oder ein Objekt in der Nähe der UWB-Sensoreinheit befindet, sich bewegt und/oder sich auf eine besondere Weise bewegt.
Ein Ergebnis einer Kommunikation zwischen der UWB-Sensoreinheit und dem benutzerseitigen Mobilgerät kann wenigstens eine Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, umfassen.
Über die Schnittstelle kann die UWB-Sensoreinheit die Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion sowie den, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung berechneten, Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät übertragen.
Ein Ergebnis einer Kommunikation zwischen der UWB-Sensoreinheit und dem benutzerseitigen Mobilgerät kann zudem Navigationsdaten, Nachrichtendaten, Musikdaten und dergleichen umfassen. Sicherheitshalber muss sich hierfür der Benutzer vorher identifizieren, damit keine fremden Daten zwischen der UWB-Sensoreinheit und dem benutzerseitigen Mobilgerät ausgetauscht werden. Diese Daten können ebenfalls von der UWB-Sensoreinheit über die Schnittstelle an das fahrzeugseitige Steuergerät übertragen werden.
Ein Signal für die Kommunikation kann z. B. eine definierte Folge kurzer UWB-Impulse sein.
Die definierte Folge kurzer UWB-Impulse, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können, kann mithilfe der Pulsphasenmodulation im Rahmen einer digitalen Funkübertragung erzeugt werden. Dabei wird ein UWB-Puls relativ zu einem konstanten Referenztakt in der zeitlichen Lage, nämlich der Phase, verschoben. Die Phasenverschiebung zwischen den UWB-Impulsen symbolisiert dabei die Information, wie z. B. eine Authentifizierungsinformation. Die Periodendauer und die Amplitude bleiben dabei gleich.
Ein UWB-Impuls kann bspw. als ein Teil einer Sinusschwingung von einer begrenzten Dauer von wenigen Nanosekunden oder sogar Pikosekunden abgebildet werden, der einer breiten Spektrallinie von mindestens 5 GHz, insbesondere von 7,5 GHz, bis über 8,8 GHz entspricht.
Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Übertragungsrate von 480 bis 1320 Mbit/s bei der Kommunikation erzielt werden, bspw. mithilfe einer digitalen Funkübertragung.
Ebenfalls aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern bei der Detektion erzielt werden, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können.
Die Abmessung der UWB-Antenne der UWB-Sensoreinheit bestimmt die Mittelfrequenz und die Bandbreite des UWB-Impulses. Die gesamte Sendeleistung der UWB-Antenne von wenigen Milliwatt (bspw. von ung. 0,5 mW) wird auf einen so großen Frequenzbereich verteilt, dass für den Funkbetrieb schmalbandiger Übertragungsverfahren nahezu keine Störungen hervorgerufen werden.
Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die UWB-Sensoreinheit die UWB- Technologie nutzt, um eine Kommunikation, d. h. Datenaustausch zwischen zwei Geräten, und/oder eine Detektion, d. h Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät, nämlich der UWB-Sensoreinheit, durchzuführen. Dabei kann die UWB-Antenne für die Kommunikation und für die Detektion eine gemeinsame UWB-Antennen-Einheit oder zwei separate UWB- Antennen-Einheiten aufweisen, sodass die Kommunikation und die Detektion simultan oder sequenziell durchgeführt werden kann. Der Erfindungsgedanke liegt zudem darin, dass mithilfe der UWB-Sensoreinheit eine hoch aufgelöste Detektion, bspw. zwecks Abstandsmessung, mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern erzielt werden kann, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. Dabei kann die UWB-Sensoreinheit kleinste Bewegungen, wie z. B. Brustkorbbewegungen, also Atmung, Herzschlag, Kopfnicken usw. erfassen, um nicht nur eine Präsenz und/oder Position eines Objekts und/oder einer Person, wie z. B. eines Kindes im Kindersitz oder eines Fahrers am Fahrersitz, sondern auch die Vitalfunktionen der Person hochaufgelöst (mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern) detektieren. Somit kann ein Überwachungssystem bereitgestellt werden, das zuverlässig im Betrieb ist und das die Sicherheit beim Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen und im Betrieb von Fahrzeugassistenzsystemen für eine Innenraumüberwachung erheblich erhöht. Eine Detektion, bspw. zwecks Positionsbestimmung, kann eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten umfassen, um die 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von einer oder mehreren UWB-Sensoreinheiten können außerdem komplizierte Bewegungen hochaufgelöst detektiert und analysiert werden.
Ein entsprechendes benutzerseitiges Mobilgerät kann ebenfalls ein Teil des Überwachungssystems im Sinne der Erfindung darstellen. Bei dem Mobilgerät kann es sich um ein elektronisches Gerät handeln, welches von dem Benutzer bei sich getragen werden kann. Idealerweise handelt es sich hierbei um einen ID-Geber, der aktiv (durch Knopfdruck) oder passiv (ohne Knopfdruck) ausgestaltet sein kann, um somit ein sogenanntes Aktiv- Keyless-Entry-System oder ein Passiv-Keyless-Entry-System mit der Sicherheitsvorrichtung des Fahrzeuges zu bilden. Auch kann das Mobilgerät als ein Mobilfunktelefon, insbesondere Smartphone, oder Tablet oder Smartwatch ausgestaltet sein, um den gewünschten Datenaustausch mithilfe der Kommunikation mit der UWB-Sensoreinheit erreichen zu können. Neben der Kommunikation zum Identifizierungsvorgang mit dem entsprechenden Identifizierungscode können auch weitere (auszulösende) Funktionen durch das Mobilgerät am Fahrzeug ausgelöst oder angesteuert werden. So kann z.B. die Beleuchtung innen oder außen beim Fahrzeug oder ein Warnsignal oder dergleichen durch das mobile Gerät angesteuert werden (z.B. auch das Ein- und Ausschalten der Alarmanlage oder Schließen der Fenster, Einschalten der Heizung etc.). Auch ist eine Datenübertragung mithilfe der Kommunikation, von bspw. Navigations-, Musikdaten-, Video-, und/oder Nachrichtendaten etc. zwischen Fahrzeug und dem Mobilgerät realisierbar.
Ferner kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit, vorzugsweise Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug ausgeführt ist. Somit kann die UWB-Sensoreinheit als ein einzelner Knoten oder mit anderen Worten als ein Satellit bereitgestellt werden, der als eine einzige zusammenhängende Hardwareeinheit mit allen nötigen Sensorfunktionen (Kommunikation und Detektion), Verarbeitungs- und Ansteuerungskomponenten sowie einer Schnittstelle zum fahrzeugseitigen Steuergerät bereitgestellt wird, um mithilfe nur einen UWB- Sensoreinheit unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für ein entsprechendes Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen. Dabei kann nur eine UWB-Antenne (die wiederum mehrere UWB-Antenneneinheiten umfassen kann) alle nötigen Sensorfunktionen für die unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bereitstellen. Vorteilhafterweise kann somit ein einfach und kostengünstig aufgebautes, leicht montierbares und einfach (elektrisch und steuerungstechnisch sowie datentechnisch) anschließbares Überwachungssystem bereitgestellt werden, das unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für eine Innenraumüberwachung eines Fahrzeuges auf eine vorteilhafte Weise zur Verfügung stellen kann.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten für eine Fahrzeugfunktion vorgesehen ist/sind. Mehrere UWB-Sensoreinheiten können bei einer Detektion, bspw. zwecks Positionsbestimmung, helfen, eine 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von mehreren UWB- Sensoreinheiten können außerdem komplizierte Bewegungen hochaufgelöst erfasst werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten, insbesondere innenseitig, an einem Fahrzeugdach, in einer Finne an einem Fahrzeugdach, an einer Leselampe, an einer Mittelkonsole, an einer Türinnenverkleidung, an einer Rückenlehne, an einer Kopfstütze, an einem Schiebedach, an einer Schiebedachansteuerung, an einem Spiegel, insbesondere an einem Rückspiegel und/oder Seitenspiegel, an einem Innengriff, an einem Haltegriff, an einer A-, B- und/oder C- Säulenverkleidung und/oder an einer Mittelarmlehne angeordnet ist/sind. Auf diese Weise können unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für verschiedene Fahrzeugassistenzsysteme bereitgestellt werden.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Müdigkeitskontrolle (kann auch Müdigkeitswarner oder Aufmerksamkeitsassistent genannt werden) kann bspw. mindestens eine UWB- Sensoreinheit an einem Fahrzeugdach, einem Schiebedach, einer Schiebedachansteuerung, einem Spiegel, Rückspiegel, einem Seitenspiegel, einer Frontscheibe, einer Mittelkonsole, einem Fahrzeugdach, einer Leselampe und/oder an einem Lenkrad angeordnet werden. Dabei kann die UWB-Sensoreinheit die Vitalfunktionen des Fahrers, wie z. B. Brustkorbbewegungen, Atmung, Herzschlag, Kopfnicken usw., vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, mithilfe der Detektion überwachen.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Insassenerkennung und/oder zur Sitzplatzbelegungserkennung kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit vorne im Fahrzeug oder zwei UWB-Sensoreinheiten vorne und hinten im Fahrzeug oder jeweils eine UWB- Sensoreinheit für jeden Sitz vorgesehen werden. Auch mehrere UWB-Sensoreinheiten pro Sitz sind denkbar. Die jeweiligen UWB-Sensoreinheiten können an den oben genannten Orten angeordnet werden. Vorteilhafterweise kann mindestens eine entsprechende UWB- Sensoreinheit aufgrund von Bewegungen des Brustkorbes einer Person erkennen, wie schnell und/oder wie tief die Person atmet. Mit anderen Worten kann die mindestens eine entsprechende UWB-Sensoreinheit die Geschwindigkeit und/oder die Tiefe der Atmung erkennen. Auf diese Weise kann die mindestens eine entsprechende UWB-Sensoreinheit unterscheiden, ob es sich bei der Person um einen Erwachsenen, einen Mann, eine Frau, ein Kind, ein Hund oder ein Objekt bzw. Gegenstand, wie z. B. Gepäckstück, eine Tasche oder eine Kiste, handelt.
Vorteilhafterweise kann ferner sein, dass in Abhängigkeit davon, welche Person durch die mindestens eine entsprechende UWB-Sensoreinheit auf einem Sitz erkannt wurde, ein korrespondierender Airbag aktiviert oder deaktiviert werden kann. Wenn ein Kind im Kindersitz erkannt wurde, kann an dem entsprechenden Sitz der Airbag deaktiviert werden. Auch bei Gegenständen, wie z. B. Einkaufstaschen, können Airbags an entsprechenden Sitzen deaktiviert werden. Wiederum an den Sitzen, an welchen erwachsene Personen erkannt wurden, können die korrespondierenden Airbags aktiviert werden. Folglich kann das Überwachungssystem vorteilhafterweise dazu genutzt werden, die Airbags im Auto entsprechend der erkannten und/oder überprüften Sitzbelegung anzusteuern, d. h. zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Fahrerwechselerkennung kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit eine Person am Fahrersitz mithilfe der Detektion erfassen und mithilfe der Kommunikation überprüfen, ob sich das passende Mobilgerät in der Nähe der UWB- Sensoreinheit identifizieren kann. Auf diese Weise können vorteilhafte Fahrzeugfunktionen bei der Innenraumüberwachung des Fahrzeuges mithilfe des Überwachungssystems bereitgestellt werden.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Kind-im-Kindersitz-Erkennung kann bspw. eine UWB-Sensoreinheit über dem Fahrzeugsitz mit dem befestigten Kindersitz angeordnet werden, bspw. an einem Fahrzeugdach über dem Kindersitz, angeordnet werden. Dabei kann die UWB-Sensoreinheit die Vitalfunktionen des Kindes, wie z. B. Brustkorbbewegungen, Atmung, Herzschlag usw., vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, mithilfe der Detektion überwachen. Zugleich kann die UWB- Sensoreinheit mithilfe der Kommunikation überprüfen, ob sich das passende Mobilgerät in der Nähe der UWB-Sensoreinheit identifizieren kann. Wenn der Fahrer nicht mehr in der Nähe der UWB-Sensoreinheit erkannt wird, kann die UWB-Sensoreinheit den Fahrer mithilfe der Kommunikation warnen, dass sich ein Kind im Fahrzeug befindet und womöglich vergessen wurde. Zugleich kann die UWB-Sensoreinheit die Ergebnisse der Detektion mithilfe der Kommunikation liefern, ob das Kind ruhig, schnell, flach oder gar nicht atmet.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Benutzer über das benutzerseitige Mobilgerät und/oder das fahrzeugseitige Steuergerät über die Ergebnisse der Überwachung informiert wird. Vorteilhafterweise kann das Mobilgerät durch haptische Signale, bspw. Vibrieren, akustische Signale oder optische Anzeigen den Benutzer über die Ergebnisse der Überwachung informieren und im Falle eines detektierten Fehlverhaltens, wie z. B. Kind im Fahrzeug vergessen, kurz vorm Einschlafen usw., über das Fehlverhalten warnen. Das fahrzeugseitige Steuergerät kann wiederum bestimmte Vorrichtungen im oder am Fahrzeug, wie z. B. Lautsprecher, Anzeigevorrichtungen, Scheinwerfer oder Leuchten, ansteuern, um eine Warnung an den Benutzer ausgeben.
Vorteilhafterweise kann bei einer Moduleinheit vorgesehen sein, dass nicht nur die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion an ein benutzerseitiges Mobilgerät, insbesondere Mobiltelefon, übertragen werden, sondern auch ein Befehlscode.
Der Befehlscode kann dazu dienen, das Mobilgerät zu veranlassen, einen Benutzer über die Interaktion mit der Moduleinheit (d. h. über die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion und/oder über entsprechende Fahrzeugfunktionen), die mithilfe der Moduleinheit aktiviert wurden, zu informieren.
Mit anderen Worten kann die Moduleinheit das benutzerseitige Mobilgerät, insbesondere Mobiltelefon, veranlassen, einen Benutzer über die Interaktion mit der Moduleinheit (d. h. über die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion und/oder über entsprechende Fahrzeugfunktionen), die mithilfe der Moduleinheit aktiviert wurden, zu informieren.
Das benutzerseitige Mobilgerät kann zum Informieren des Benutzers eine haptische Rückmeldung, bspw. durch Vibration, z. B. mithilfe einer Piezoeinheit, eine akustische Rückmeldung, bspw. durch Klingeln, und/oder eine visuelle Rückmeldung, bspw. durch Anzeigen im Display, erzeugen.
Eine haptische, akustische und/oder visuelle Rückmeldung durch das Mobilgerät kann für schlüssellose und/oder berührungslose Zugangssysteme zu einem Fahrzeug oder zu einem anderen Objekt, wie. z. B. Garage, von Vorteil sein, bspw.: zum Ver- und/ oder Entriegeln einer Zentralverriegelung, sog. Aktiv-Keyless-Entry- Systeme oder Passiv-Keyless-Entry-Systeme, und/oder zum Öffnen und/oder Schließen von beweglichen Klappen, sog. Bewegungs- und/oder Gestikkontrolle, vorzugsweise für eine kontaktlose Betätigung von Klappen, insbesondere Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Türen, Türgriffen und/oder Spiegeln, zum Betätigen, bspw. zum Öffnen und/oder Schließen, eines Garagentors.
Der Benutzer kann über das Vibrieren/Klingeln des Mobilgeräts eine haptische/akustische Rückmeldung erhalten, dass seine Bewegung/Geste erkannt wurde, und/oder dass der Zugang zum Fahrzeug gewährt wurde, und/oder dass eine bewegliche Klappe, wie gewollt, geöffnet wird usw. Dies kann nicht nur zur Steigerung des Komforts, sondern auch zum Erhöhen der Sicherheit bei dem Auslösen von Fahrzeugfunktion führen, die mithilfe der Moduleinheit aktiviert werden.
Eine haptische, akustische und/oder visuelle Rückmeldung durch das Mobilgerät kann weiterhin beim Navigieren in einem Parkhaus, bspw. beim Erreichen eines Garagentors vorteilhaft sein.
Bei Fahrzeugassistenzsystemen, wie z. B. Sitzplatzbelegungserkennung, Kind-im-Kindersitz- Erkennung und/oder Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Ergebnisse der Kommunikation und/oder der Detektion, die mithilfe der Moduleinheit durchgeführt wurden, und/oder über entsprechende Fahrzeugfunktionen, die mithilfe der Moduleinheit aktiviert wurden, an ein benutzerseitiges Mobilgerät übertragen werden. Auch dabei kann zusätzlich ein Befehlscode von der Moduleinheit an das Mobilgerät übertragen werden.
Das benutzerseitige Mobilgerät kann zum Informieren des Benutzers eine Meldung/Warnung/Alarmierung ausgeben. Eine Meldung/Warnung/Alarmierung kann insbesondere dann ausgegeben werden, wenn sich bspw. noch ein Kind oder ein Hund im Fahrzeug befindet. Die Meldung/Warnung/Alarmierung kann visuell, bspw. durch Anzeigen im Display, haptisch, bspw. durch Vibrieren, und/oder akustisch, bspw. durch Klingeln des Mobilgeräts, ausgegeben werden.
Weiterhin kann eine Warnung/Alarmierung in Abhängigkeit von der Entfernung zum Fahrzeug und/oder eines Zustandes des Fahrzeuges (bspw. Zentralverriegelung geschlossen) ausgegeben werden. Die Frequenz und/oder die Lautstärke der Warnung/Alarmierung können dabei stufenweise erhöht werden, wenn der Benutzer sich vom Fahrzeug weiter entfernt. Dabei kann es sich um eine Warn-Kaskade handeln. Denkbar sind des Weiteren folgende Szenarien:
Bei einem Motorausstellen erfolgt eine visuelle Meldung, bspw. durch Anzeige im Display des Mobilgeräts.
Bei einem Verlassen und einer Entfernung vom Fahrzeug erfolgt eine haptische und/oder akustische Warnung/Alarmierung, bspw. durch Vibration und/oder Klingeln, des Mobilgeräts, ggf. mit abgestuften Frequenz und/oder Lautstärke der Warnung/Alarmierung, einer sog. Warn-Kaskade.
Zunächst kann bei einem Motorausstellen und/oder einer kleinen Entfernung zum Fahrzeug, bspw. von ung. 1 oder 2 Meter, dem Benutzer kann über das Mobilgerät mitgeteilt werden, dass sich ein Kind oder ein Hund im Fahrzeug befindet. Daraufhin kann es dem Benutzer über das Mobilgerät eine Eingabemöglichkeit angeboten werden, zum Bestätigen, dass alles in Ordnung ist, bspw. wenn er nur kurz die Garage zu macht oder an den Kofferraum geht. Bei großer Entfernung, bspw. über 1 oder 2 Meter, und ohne eine Aktion des Benutzers kann eine haptische und/oder akustische Warnung/Alarmierung durch das Mobilgerät erfolgen. Zudem kann ein Alarm am Fahrzeug ausgelöst werden.
Zusätzlich kann ein einfaches Verriegeln von Türen/Klappen verhindert werden, wenn sich ein Kind/Hund im Fahrzeug befindet, nachdem aber der Benutzer das Fahrzeug verlassen hat.
Ferner kann eine doppelte Sicherheitsfunktion zum Verriegeln von Türen/Klappen vorgesehen werden. Der Nutzer muss hierzu aktiv und wiederholend, bspw. zwei Mal, das Verriegeln des Fahrzeuges auffordern, bevor die Verriegelung tatsächlich durchgeführt wird.
Zudem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit mindestens eine Leiterplatte aufweist, wobei insbesondere auf der Leiterplatte mindestens eines von den folgenden Elementen angeordnet ist: eine UWB-Antenne zum Durchführen der Kommunikation und/oder der Detektion, wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion unterschiedliche Fahrzeugfunktionen aktivierbar sind, ein, insbesondere elektronischer, UWB-Sendeempfänger zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne, die für die Kommunikation und/oder die Detektion spezifisch sind, eine, insbesondere elektronische, Verarbeitungsvorrichtung zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers, um Kommunikation und/oder die Detektion durch die UWB- Antenne durchzuführen, und/oder eine, insbesondere elektronische, Schnittstelle zum Übermitteln eines Ergebnisses der Kommunikation und/oder der Detektion an das fahrzeugseitige Steuergerät, um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion auszulösen.
Auf diese Weise kann die UWB-Sensoreinheit als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit, vorzugsweise Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen bei einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden.
Außerdem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Antenne in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes betreibbar ist, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegen kann. Auf diese Weise kann eine Kommunikation und/oder Detektion mithilfe der UWB-Technologie bereitgestellt werden.
Darüber hinaus kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB-Antenne eine, insbesondere nur eine, vorzugsweise eine gemeinsame für die Kommunikation und/oder die Detektion, UWB-Antennen-Einheit aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Kommunikation und/oder die Detektion in Abhängigkeit von einer Ansteuerung durch die Verarbeitungsvorrichtung durchzuführen. Mithilfe nur einer UWB- Antennen-Einheit kann die Kommunikation und die Detektion sequenziell bzw. alternierend durchgeführt werden. Nur eine UWB-Antennen-Einheit kann wiederum eine einfache und kompakte Ausführung aufweisen. Ferner kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere die UWB-Antenne, eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit aufweist, wobei die erste UWB-Antennen-Einheit dazu ausgeführt ist, die Detektion mit dem benutzerseitigen Mobilgerät durchzuführen, und wobei die zweite UWB-Antennen-Einheit dazu ausgeführt ist, die Kommunikation von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug durchzuführen. Mithilfe von unterschiedlichen UWB- Antennen-Einheiten können die Kommunikation und die Detektion wahlweise simultan oder sequenziell durchgeführt werden. Mithilfe von unterschiedlichen UWB-Antennen-Einheiten für die Kommunikation und die Detektion können die UWB-Antennen-Einheiten speziell für die Durchführung der Kommunikation oder Detektion ausgelegt werden. Auf diese Weise können die Kommunikation und Detektion mit erhöhter Genauigkeit durchgeführt werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Antenne mithilfe eines fotolithografischen Verfahrens auf der Leiterplatte hergestellt ist. Auf diese Weise kann die UWB-Antenne in einem gemeinsamen Herstellungsverfahren mit der Leiterplatte hergestellt werden, was die Herstellung der UWB-Sensoreinheit vereinfachen kann. Auch kann dadurch eine einfach aufgebaute und kompakte UWB-Sensoreinheit bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die Verarbeitungsvorrichtung und/oder der UWB-Sendeempfänger einen Mikrocontroller aufweisen/aufweist. Auf diese Weise können elektronische Komponenten zum Betreiben und/oder Ansteuern der UWB-Antenne mit einem Speicher bereitgestellt werden, die programmierbar sind, sodass die UWB-Sensoreinheit an die gewünschten Fahrzeugfunktionen sowie an die Begebenheiten und Witterungsverhältnisse am Einsatzort usw. angepasst werden kann.
Zudem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, mindestens ein erstes UWB-Front- End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit und ein zweites UWB-Front-End-Modul für eine zweite UWB-Antennen-Einheit aufweist. Auf diese Weise können die erste UWB- Antennen-Einheit und die zweite UWB-Antennen-Einheit simultan betrieben werden, um noch Flexibilität und Kundenkomfort beim Bereitstellen von Fahrzeugfunktionen durch die UWB-Sensoreinheit zu ermöglichen.
Außerdem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, als ein gemeinsames UWB-Front- End-Modul, für eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit ausgeführt ist. Auf diese Weise können die erste UWB-Antennen-Einheit und die zweite UWB-Antennen-Einheit alternierend betrieben werden. Somit können die Kommunikation und Detektion getrennt voneinander durchgeführt werden, um bspw. Überlagerungen zu vermeiden.
Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB-Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, eine Schalteinheit aufweist, um eine erste UWB-Antennen-Einheit und eine zweite UWB-Antennen-Einheit zum Durchführen der Kommunikation oder zum Durchführen der Detektion anzusteuern, Somit kann auf eine einfache Art und Weise zwischen der Kommunikation und Detektion umgeschaltet werden.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Schalteinheit als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt sein kann. Auf diese Weise kann im Betrieb der UWB-Sensoreinheit hochfrequent zwischen der Kommunikation und Detektion umgeschaltet werden, um schnelle, zuverlässige und komfortable Zurverfügungstellung von Fahrzeugfunktionen zu ermöglichen.
Ferner kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, derart ausgeführt ist, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne beim Durchführen der Detektion variabel einstellbar sind/ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Detektion durch die UWB-Antenne an unterschiedliche Umwelteinflüsse, vorzugsweise Feuchtigkeitsverhältnisse, flexibel angepasst werden kann.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, derart ausgeführt ist, dass Messungen durch die UWB-Antenne beim Durchführen der Detektion mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne, insbesondere von Laufzeiten der UWB-Pulse, beim Durchführen der Kommunikation kalibrierbar sind. Dabei können Laufzeiten der Signale zwischen der UWB-Sensoreinheit und einem Mobilgerät gemessen werden, welches in einem bekannten Abstand zur UWB-Sensoreinheit positioniert ist. Diese Laufzeiten können dazu genutzt werden, um die Genauigkeit der Detektion durch die UWB-Antenne, bspw. bei einer Abstandsmessung, zu verfeinern und die UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion zu kalibrieren. Vorteilhafterweise kann dadurch die Genauigkeit der Detektion durch die UWB-Antenne erheblich erhöht werden. Das Kalibrieren der UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion kann dabei mithilfe eines Benutzers erfolgen. Vorteilhafterweise ist es aber auch denkbar, dass das Kalibrieren der UWB-Antenne zum Durchführen der Detektion unabhängig und unbemerkt von einem Benutzer durchgeführt werden kann, bspw. in typischen wiederkehrenden Situationen aufgrund von Benutzergewohnheiten, wenn der Abstand des benutzerseitigen Mobilgerät zur UWB-Sensoreinheit bekannt ist.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, derart ausgeführt ist, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne variabel einstellbar ist. Somit können Messbereiche zum Durchführen der Detektion auf eine vorteilhafte Weise eingestellt und/oder ausgerichtet werden. Folglich kann die Positionsbestimmung mithilfe der Detektion sehr genau erfolgen. Auch komplizierte Bewegungsmuster können dadurch zuverlässig erkannt werden.
Ein Überwachungssystem im Rahmen der Erfindung kann vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt ist, die Detektion durchzuführen, um: eine Präsenz eines Benutzers bzw. einer Person und/oder eines Objekts, einen Abstand zu einem Benutzer und/oder einem Objekt, eine Position eines Benutzers und/oder eines Objekts, und/oder eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers und/oder eines Insassen, bspw. eines Kindes im Kindersitz oder eines Fahrers des Fahrzeuges, zu erfassen.
Auf diese Weise kann die UWB-Sensoreinheit auf eine vielfältige Art und Weise eingesetzt werden, um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen bereitzustellen und/oder verschiedene Fahrzeugassistenzsysteme zu unterstützen. Ein Überwachungssystem im Rahmen der Erfindung kann ferner vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt ist, als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, zu dienen, insbesondere als eine der folgenden Detektionseinheiten:
Personenerkennungssensor,
Sitzplatzbelegungssensor,
Fahrerwechselerkennungssensor,
Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor, Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor, Bewegungssensor,
Bewegungsmustererkennungssensor, und/oder
Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung.
Auf diese Weise können vorteilhafte Fahrzeugfunktionen bei der Innenraumüberwachung des Fahrzeuges mithilfe der UWB-Sensoreinheit auf eine verbesserte Weise bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise kann die UWB-Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt sein, eine Kommunikation, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, durchzuführen, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von dem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Somit kann die Berechtigung des Benutzers verifiziert werden. Auch kann somit die Funktionalität von vielen Fahrzeugassistenzsystemen erweitert werden.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, dass die UWB-Sensoreinheit, insbesondere der UWB-Sendeempfänger, dazu ausgeführt ist, die Ergebnisse der Überwachung, insbesondere der Kommunikation und/oder der Detektion, an das benutzerseitige Mobilgerät zu übertragen. Auf diese Weise können weitere vorteilhafte Funktionen mithilfe der UWB- Sensoreinheit und des benutzerseitigen Mobilgeräts bereitgestellt werden, wie. z. B. Fahrerwechselerkennung, Kind-im-Kindersitz-Erkennung usw. Ferner kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere die Verarbeitungsvorrichtung und/oder die Schnittstelle, dazu ausgeführt ist, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, und/oder einen, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung berechneten, Funktionscode und/oder Warncode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion an das fahrzeugseitige Steuergerät zu übertragen, und/oder dass die UWB-Sensoreinheit, insbesondere die Verarbeitungsvorrichtung und/oder die Schnittstelle, dazu ausgeführt ist, die UWB-Sensoreinheit an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Warnsystem, des Fahrzeuges funktional anzuschließen. Auf diese Weise kann das Sicherheitssystem eingebunden werden, um den Fahrer im Falle eines detektierten Fehlverhaltens zu warnen.
Bei einem Überwachungssystem kann die Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgeführt sein, die UWB-Sensoreinheit zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen anzusteuern, wie:
Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Innenraumüberwachung, wie insbesondere:
Müdigkeitskontrolle, Insassenerkennung, Sitzplatzbelegungserkennung, Airbag-Steuerung, Fahrerwechselerkennung, Kind-im-Kindersitz-Erkennung, Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.
Somit kann die Moduleinheit auf eine vorteilhafte Weise flexibel im Fahrzeug eingesetzt werden, um verschiedene Fahrzeugfunktionen für eine Innenraumüberwachung bereitstellen zu können.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Moduleinheit dazu ausgeführt ist, eine Gestensteuerung im Innenraum für mindestens eine der folgenden Fahrzeugfunktionen bereitzustellen, wie z. B.: Steuerung von Licht im Innenraum, insbesondere im Rücksitzbereich,
Steuerung von Radio,
Steuerung von Klimaanlage, usw.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere die Schnittstelle, einen Stecker aufweist, um die UWB- Sensoreinheit elektrisch, elektronisch und/oder datentechnisch an das fahrzeugseitige Steuergerät anzuschließen. Vorteilhafterweise kann der Stecker dazu ausgeführt sein, die UWB-Sensoreinheit als eine einzeln handhabbare Einheit am Fahrzeug zu befestigen. Auf diese Weise kann die UWB-Sensoreinheit als eine kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit einfach und bequem am oder im Fahrzeug angeschlossen und vorzugsweise zugleich befestigt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der Stecker, mindestens ein Rastelement aufweist, um die UWB-Sensoreinheit form- und/oder kraftschlüssig am Fahrzeug zu befestigen. Somit kann die UWB-Sensoreinheit nicht nur einfach und bequem, sondern auch reversibel, bspw. zwecks Austausches oder Reparatur, am oder im Fahrzeug befestigt werden.
Zudem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit, insbesondere der Stecker, mindestens ein Führungselement aufweist, um die UWB-Sensoreinheit bei der Befestigung am Fahrzeug in einer vordefinierten Richtung zu führen. Auf diese Weise kann die Montage der UWB-Sensoreinheit am oder im Fahrzeug erleichtert werden. Das Führungselement kann zudem dafür sorgen, dass die Moduleinheit in der richtigen Position am oder im Fahrzeug befestigt wird.
Außerdem kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass ein Gehäuseelement vorgesehen ist, um die UWB-Sensoreinheit zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die UWB- Sensoreinheit von den Umwelteinflüssen geschützt werden. Das Gehäuseelement kann dabei vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt sein, um die UWB-Pulse durchzulassen. Ferner kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass das Gehäuseelement in Form einer Gehäuseschale ausgeführt ist, die vorzugsweise nach der Befestigung der UWB-Sensoreinheit am Fahrzeug über der UWB-Sensoreinheit befestigt wird, um die UWB-Sensoreinheit abzudecken und/oder abzudichten. Somit kann eine elegante Lösung bereitgestellt werden, um die UWB-Sensoreinheit zuerst zu befestigen und danach abzudecken und/oder abzudichten.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass das Gehäuseelement eine erste Gehäuseschale und eine zweite Gehäuseschale aufweist, um die UWB-Sensoreinheit vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die UWB-Sensoreinheit bereits vor der Montage am oder im Fahrzeug als eine vollständig abgeschlossene und/oder abgedichtete Baueinheit bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Überwachungssystem vorsehen, dass das Gehäuseelement mindestens ein Rastelement aufweist, um das Gehäuseelement form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug oder an der UWB-Sensoreinheit zu befestigen, und/oder dass das Gehäuseelement mindestens ein Führungselement aufweist, um das Gehäuseelement bei der Befestigung am oder im Fahrzeug oder an der UWB-Sensoreinheit in einer vordefinierten Richtung zu führen. Auf diese Weise kann die Befestigung des Gehäuseelementes zusammen mit der UWB-Sensoreinheit am oder im Fahrzeug oder des Gehäuseelementes ohne die UWB-Sensoreinheit an der UWB-Sensoreinheit, die bereits am Fahrzeug befestigt ist, einfach und bequem sowie reversibel erfolgen.
Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Fahrzeug mit mindestens einem Überwachungssystem gelöst, das wie oben beschrieben ausgeführt sein kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuges werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem Überwachungssystem beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Vorteilhafterweise können/kann im oder am Fahrzeug eine oder mehrere UWB- Sensoreinheiten für eine Fahrzeugfunktion vorgesehen sein. Zudem ist es denkbar, dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten, insbesondere innenseitig, an einem Fahrzeugdach, in einer Finne an einem Fahrzeugdach, an einer Leselampe, an einer Mittelkonsole, an einer Türinnenverkleidung, an einer Rückenlehne, an einer Kopfstütze, an einem Schiebedach, an einer Schiebedachansteuerung, an einem Spiegel, insbesondere an einem Rückspiegel und/oder Seitenspiegel, an einem Innengriff, an einem Haltegriff, an einer A-, B- und/oder C-Säulenverkleidung und/oder an einer Mittelarmlehne angeordnet sein kann/können. Auf diese Weise können mithilfe des Überwachungssystems verschiedene Fahrzeugfunktionen für unterschiedliche Fahrzeugassistenzsysteme bereitgestellt werden.
Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum eines Fahrzeuges mithilfe eines Überwachungssystems, das wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, umfassend mindestens eine UWB- Sensoreinheit, wobei die UWB-Sensoreinheit in einem ersten Modus als eine Detektionseinheit zum Durchführen einer Detektion von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug betrieben wird, und wobei die UWB-Sensoreinheit in einem zweiten Modus als eine Kommunikationseinheit zum Durchführen einer Kommunikation mit einem benutzerseitigen Mobilgerät betrieben wird, um mindestens ein Ergebnis der Detektion und/oder der Kommunikation an ein fahrzeugseitiges Steuergerät und/oder das benutzerseitige Mobilgerät zu übermitteln. Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem Überwachungssystem beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Weiterhin kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die UWB-Sensoreinheit simultan in dem ersten Modus und in dem zweiten Modus betrieben wird, oder dass die UWB-Sensoreinheit alternierend in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus betrieben wird. Je nach gewünschten Spezifikationen der Moduleinheit kann die eine oder die andere Art die Moduleinheit zu betreiben vorteilhaft sein. Bei einem alternierenden Betrieb der Moduleinheit kann sichergestellt werden, dass sich die Kommunikation und Detektion nicht überlagern. Bei einem synchronen Betrieb der Moduleinheit können die Kommunikation und die Detektion parallel erfolgen und die Fahrzeugfunktionen schnell bereitgestellt werden. Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit in dem ersten Modus als eine Detektionseinheit zum Durchführen der Detektion von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug betrieben wird, wenn erkannt wurde, dass eine Zündung des Fahrzeuges ausgeschaltet wurde, wenn das benutzerseitige Mobilgerät nicht in dem Fahrzeug detektiert wird, wenn ein Zugangssystem zum Fahrzeug betätigt wird, und/oder wenn eine Person im Fahrzeug detektiert wird.
Auf diese Weise kann die Überwachung nach bestimmten Ereignissen gestartet werden, die für bestimmte Fahrzeugfunktionen spezifisch ausgewählt werden können. Über diese Ereignisse kann die UWB-Sensoreinheit durch das fahrzeugseitige Steuergerät, vorzugsweise über die Schnittstelle, informiert werden. Somit können außerdem Einbruchsfälle oder Fahrerwechselfälle erkannt werden. Vorteilhafterweise können dadurch vergessene Gegenstände und/oder Lebewesen, wie z. B. Hunde oder Kinder, im Fahrzeug erkannt werden.
Zudem kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die UWB-Sensoreinheit in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus abhängig von einer Geschwindigkeit und/oder einem Zustand des Fahrzeuges betrieben wird. Auf diese Weise kann die Funktionalität der UWB-Sensoreinheit vorteilhaft erweitert werden.
Außerdem kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die Moduleinheit in dem ersten Modus dazu benutzt wird, eine Detektion, insbesondere mithilfe einer Laufzeitmessung von UWB-Impulsen, durchzuführen, um: eine Präsenz eines Benutzers und/oder eines Objekts, einen Abstand zu einem Benutzer und/oder einem Objekt, eine Position eines Benutzers und/oder eines Objekts, und/oder eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers und/oder eines Insassen zu erfassen.
Darüber hinaus kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die UWB- Sensoreinheit in dem ersten Modus dazu benutzt wird, mindestens ein Fahrzeugassistenzsystem für eine Innenraumüberwachung zu unterstützen, wie insbesondere:
Müdigkeitskontrolle,
Insassenerkennung,
Sitzplatzbelegungserkennung,
Fahrerwechselerkennung,
Kind-im-Kindersitz-Erkennung,
Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder
Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.
Ferner kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass die UWB-Sensoreinheit in dem zweiten Modus dazu benutzt wird, eine Kommunikation, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, durchzuführen, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von einem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren, und/oder dass die UWB-Sensoreinheit in dem zweiten Modus dazu genutzt wird, um die Ergebnisse der Überwachung, insbesondere der Kommunikation und/oder der Detektion, an das benutzerseitige Mobilgerät zu senden.
Vorteilhafterweise kann die UWB-Sensoreinheit dazu benutzt werden, um einen Benutzer, vorzugsweise mithilfe des Mobilgeräts und/oder des fahrzeugseitigen Steuergeräts, welches entsprechende Vorrichtungen des Fahrzeuges ansteuern kann, zu warnen, wenn bei der Überwachung, insbesondere bei der Kommunikation und/oder der Detektion, ein Fehlverhalten des Benutzers erkannt wurde. Hierzu kann die Verarbeitungsvorrichtung einen Warncode erstellen, welcher über die Schnittstelle an das fahrzeugseitige Steuergerät und/oder über die Kommunikation an das benutzerseitige Mobilgerät übermittelt wird, um die Warnung zu triggern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt:
Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung eines Überwachungssystems im Sinne der
Erfindung,
Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung eines Signals, welches für eine Detektion spezifisch ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der Erfindung mit einer UWB-Antennen-Einheit,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der
Erfindung mit mehreren UWB-Antennen-Einheiten,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der
Erfindung mit mehreren UWB-Antennen-Einheiten,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit mehreren Moduleinheiten im Sinne der Erfindung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der Erfindung mit einem Stecker,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der
Erfindung mit einem Gehäuseelement,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer UWB-Sensoreinheit im Sinne der
Erfindung mit zwei Gehäuseschalen.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet. Die Figuren 1 und 6 zeigen jeweils ein beispielhaftes Überwachungssystem S für einen Innenraum 202 eines Fahrzeuges 200, wobei noch weitere Ausführungsbeispiele des Überwachungssystems S denkbar sind. Das Überwachungssystem S im Sinne der Erfindung weist mindestens eine UWB-Sensoreinheit 100 auf, die ebenfalls als eine Moduleinheit bezeichnet werden kann. Gemäß der Erfindung ist die (gemeint ist ein und dieselbe) UWB- Sensoreinheit 100 zum Durchführen einer Detektion D von Objekten und/oder Personen (d. h. einer Erfassung von Objekten und/oder Personen mit nur einem Gerät 100) im Fahrzeug 200 ausgeführt. Zugleich ist die UWB-Sensoreinheit 100 zum Durchführen einer Kommunikation K (d. h. eines Datenaustausches zwischen zwei Geräten 100, 300) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 ausgeführt ist, um mindestens ein Ergebnis E1, E2, E3 der Detektion D und/oder der Kommunikation K an ein fahrzeugseitiges Steuergerät 201 und/oder das benutzerseitige Mobilgerät 300 zu übermitteln. Ein beispielhaftes Signal, welches für eine Detektion D spezifisch ist, und beispielhafte Ergebnisse E1 , E2, E3, welche bei der Auswertung des Signals gewonnen wurden, werden in Verbindung mit der Figur 2 beschrieben. Beispielhafte UWB-Sensoreinheiten 100 sind in den Figuren 3 bis 5 und 7 bis 9 gezeigt.
Wie es die Figuren 3 bis 5 und 7 bis 9 verdeutlichen, kann die UWB-Sensoreinheit 100 einen UWB-Sendeempfänger 3, bspw. in Form eines UWB-Front-End-Moduls, aufweisen. Die UWB-Sensoreinheit 100 kann ferner eine Verarbeitungsvorrichtung 4, bspw. in Form einer elektronischen Verarbeitungsanordnung, aufweisen, die zur Verarbeitung bspw. einen Mikrocontroller nutzen kann. Die Verarbeitungsvorrichtung 4 kann den UWB- Sendeempfänger 3 ansteuern und die elektrischen Signale (vgl. die Figur 2), die von dem UWB-Sendeempfänger 3 gesendet und/oder empfangen werden, verarbeiten, um die Kommunikation K und/oder die Detektion D auszuwerten und ein Ergebnis E1, E2, E3 bzw. eine Information anhand der Kommunikation K und/oder der Detektion D zur erhalten. Auch kann die Verarbeitungsvorrichtung 4 in Abhängigkeit von der Auswertung der Kommunikation K und/oder der Detektion D einen fertigen Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion F generieren, um ein korrespondierendes Fahrzeugassistenzsystem entsprechend anzusteuern.
Die UWB-Sensoreinheit 100 kann zudem eine Schnittstelle 5, bspw. in Form einer elektronischen Schnittstelle aufweisen, welche die UWB-Sensoreinheit 100 elektrisch, steuerungstechnisch und datentechnisch mit einem Steuergerät 201 des Fahrzeuges 200 verbinden kann, um z. B. über die Schnittstelle 5 die Ergebnisse E1 , E2, E3 der Kommunikation K und/oder der Detektion D an das Steuergerät 201 zu übermitteln und/oder über die Schnittstelle 5 eine Aktivierung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F in Abhängigkeit von der Kommunikation K und/oder der Detektion D zu triggern. Die Schnittstelle 5 wird außerdem in Verbindung mit der Figur 7 beschrieben.
Die elektrischen Signale (vgl. ein beispielhaftes Signal in der Figur 2), die von dem UWB- Sendeempfänger 3 der UWB-Sensoreinheit 100 gesendet und/oder empfangen werden, können für die Kommunikation K und/oder die Detektion D spezifisch sein. Anhand der elektrischen Signale kann ein Ergebnis E1 , E2, E3 der Detektion D und/oder der Kommunikation K durch die Verarbeitungsvorrichtung 4 ermittelt werden.
Ein Ergebnis E1, E2, E3 einer Detektion D kann wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich ein Benutzer B bzw. eine Person und/oder ein Objekt in der Nähe der UWB-Sensoreinheit 100 befindet, sich bewegt oder sich auf eine besondere Weise bewegt.
Ein Ergebnis einer Kommunikation K zwischen der UWB-Sensoreinheit 100 und einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 kann wenigstens eine Information über den Benutzer B, z. B. eine Authentifizierungsinformation ID, umfassen. Über die Kommunikation K kann auch ein Ergebnis E1 , E2, E3 der Detektion D an das Mobilgerät 300 übermittelt werden.
Über die Schnittstelle 5 kann die UWB-Sensoreinheit nicht nur die Authentifizierungsinformation ID und/oder ein Ergebnis E1, E2, E3 der Detektion D und/oder Kommunikation K, sondern auch ein Funktionscode für eine entsprechende Fahrzeugfunktion F an das benutzerseitige Gerät 201 übertragen.
Ein Ergebnis einer Kommunikation K zwischen der UWB-Sensoreinheit und/oder dem benutzerseitigen Mobilgerät 300 kann außerdem auch Navigationsdaten, Nachrichtendaten, Musikdaten, aber auch Betätigungsdaten für eine fahrzeugseitige Vorrichtung, wie. z. B. Beleuchtung, Heizung, Klimaanlage und dergleichen umfassen. Ein Signal für die Kommunikation K kann z. B. eine definierte Folge kurzer UWB-Impulse sein. Die definierte Folge kurzer UWB-Impulse, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können, kann mithilfe der Pulsphasenmodulation im Rahmen einer digitalen Funkübertragung erzeugt werden. Dabei wird ein UWB-Puls relativ zu einem konstanten Referenztakt in der zeitlichen Lage, nämlich der Phase, verschoben. Die Phasenverschiebung zwischen den UWB-Impulsen symbolisiert dabei die Information, wie z. B. eine Authentifizierungsinformation ID. Die Periodendauer und die Amplitude der UWB- Impulse bleiben dabei gleich.
Ein UWB-Impuls kann bspw. als ein Teil einer Sinusschwingung von einer begrenzten Dauer von wenigen Nanosekunden oder sogar Pikosekunden abgebildet werden, der einer breiten Spektrallinie von mindestens 5 GHz, insbesondere von 7,5 GHz, bis über 8,8 GHz entspricht.
Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern bei der Detektion erzielt werden, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. Die Figur 2 zeigt beispielhaft, wie die Laufzeit der UWB- Impulse in einen Abstand A zu einem zu überwachenden Objekt, bspw. Brustkorb eines Kindes im Kindersitz, das in der Figur 1 gezeigt ist, umgewandelt wird, wobei der Abstand in Abhängigkeit von der Zeit t überwacht wird.
Die Erfindung erkennt, dass mithilfe der UWB-Technologie eine hoch aufgelöste Detektion, bspw. zwecks Abstandsmessung, mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern erzielt werden kann, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. Dabei kann die UWB-Sensoreinheit 100 kleinste Bewegungen, wie z. B. Brustkorbbewegungen, also Atmung, Herzschlag, Kopfnicken usw. erfassen, um nicht nur eine Präsenz und/oder Position eines Objekts und/oder einer Person, wie z. B. eines Kindes im Kindersitz oder eines Fahrers am Fahrersitz, sondern auch die Vitalfunktionen der Person hochaufgelöst detektieren.
Ein entsprechendes benutzerseitiges Mobilgerät 300 kann ebenfalls ein Teil des Überwachungssystems S sein. Das Mobilgerät 300 kann vorzugsweise als ein Mobilfunktelefon, insbesondere Smartphone, oder Tablet oder Smartwatch ausgestaltet sein, um den gewünschten Datenaustausch mithilfe der Kommunikation K mit der UWB- Sensoreinheit 100 erreichen zu können.
Wie es die Figuren 1 bis 9 andeuten, kann die UWB-Sensoreinheit 100 als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit (bzw. als ein einzelner Knoten oder mit anderen Worten als ein Satellit), vorzugsweise Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen F bei einem Fahrzeug 200 ausgeführt sein.
Weiterhin verdeutlicht die Figur 6 schematisch, dass bei einem Überwachungssystem S im Sinne der Erfindung eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten 100 für eine Fahrzeugfunktion F vorgesehen sein kann/können. Mehrere UWB-Sensoreinheiten 100 können bei einer Detektion D, bspw. zwecks Positionsbestimmung, helfen, eine 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von mehreren UWB-Sensoreinheiten 100 können somit komplizierte Bewegungen hochaufgelöst erfasst werden.
Wie es die Figuren 1 und 6 veranschaulichen, kann/können eine oder mehrere UWB- Sensoreinheiten 100, insbesondere innenseitig, bspw. an einem Fahrzeugdach, angeordnet werden. Weitere Orte zum Anordnen von UWB-Sensoreinheiten 100 können weiterhin sein: in einer Finne an einem Fahrzeugdach, an einer Leselampe, an einer Mittelkonsole, an einer Türinnenverkleidung, an einer Rückenlehne, an einer Kopfstütze, an einem Schiebedach, an einer Schiebedachansteuerung, an einem Spiegel, insbesondere an einem Rückspiegel und/oder Seitenspiegel, an einem Innengriff, an einem Haltegriff, an einer A-, B- und/oder C- Säulenverkleidung und/oder an einer Mittelarmlehne angeordnet werden.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Müdigkeitskontrolle kann mindestens eine UWB- Sensoreinheit 100 an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug 200 angeordnet werden, von welchen die Bewegungen, insbesondere die Bewegungen des Brustkorbes, des Fahrers überwacht werden können. Dabei kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit 100 die Vitalfunktionen des Fahrers, wie z. B. Brustkorbbewegungen, Atmung, Herzschlag, Kopfnicken usw., vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, mithilfe der Detektion D überwachen. Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Insassenerkennung und/oder zur Sitzplatzbelegungserkennung kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit 100 an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug 200 angeordnet werden, von welchen die Fahrzeugsitze überwacht werden können. Denkbar ist dabei, dass mindestens eine UWB- Sensoreinheit 100 vorne im Fahrzeug 200 oder zwei UWB-Sensoreinheiten 100 vorne und hinten im Fahrzeug 200 (vgl. die Figur 6) oder jeweils eine UWB-Sensoreinheit 100 für jeden Sitz vorgesehen sein können. Denkbar sind auch mehreren UWB-Sensoreinheiten 100 pro Fahrzeugsitz. Dabei kann mindestens eine entsprechende UWB-Sensoreinheit 100 die Bewegungen des Brustkorbes einer Person, die auf einem entsprechenden Fahrzeugsitz sitz, überwachen und anhand der Bewegungen unterscheiden, ob es sich um einen Erwachsenen, einen Mann, eine Frau, ein Kind, bspw. ein Kind im Kindersitz, ein Hund oder gar keine Person, sondern nur ein unbewegliches Objekt handelt. In Abhängigkeit davon, welche Person auf dem Sitz erkannt wurde, kann ein Airbag aktiviert oder deaktiviert werden. Wenn ein Kind im Kindersitz erkannt wurde, kann an dem entsprechenden Sitz der Airbag deaktiviert werden. Auch bei Objekten, wie z. B. Einkaufstaschen, können Airbags an entsprechenden Sitzen deaktiviert werden. Somit kann das Überwachungssystem S dazu dienen, die Airbags im Fahrzeug gezielt anzusteuern.
Bei einem Fahrzeugassistenzsystem zur Fahrerwechselerkennung kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit 100 eine Person am Fahrersitz mithilfe der Detektion D erfassen und mithilfe der Kommunikation K überprüfen, ob sich das passende benutzerseitige Mobilgerät 300 in der Nähe der UWB-Sensoreinheit 100 identifizieren kann.
Die Figur 1 zeigt ein schematisch ein Fahrzeugassistenzsystem zur Kind-im-Kindersitz- Erkennung. Dabei kann mindestens eine UWB-Sensoreinheit 100 über dem Fahrzeugsitz angeordnet werden, auf welchem ein Kindersitz installiert ist. Mindestens eine UWB- Sensoreinheit 100 kann bspw. an einem Fahrzeugdach über dem Kindersitz angeordnet werden. Die UWB-Sensoreinheit 100 kann die Vitalfunktionen des Kindes, wie z. B. Brustkorbbewegungen überwachen. Ein beispielhaftes Signal, welches für eine solche Überwachung spezifisch sein kann, ist in der Figur 2 gezeigt. Das Signal kann ausgewertet werden, wobei links in der Figur 2 eine schnelle Atmung (Kind ist wach), in der Mitte der Figur 2 keine Atmung (Kind atmet nicht, bspw. Überhitzung) und rechts in der Figur 2 eine flache Atmung (Kind schläft) festgestellt werden kann.
Zudem zeigt die Figur 1, dass die UWB-Sensoreinheit 100 mithilfe der Kommunikation K überprüfen kann, ob sich das passende benutzerseitige Mobilgerät 300 in der Nähe der UWB-Sensoreinheit 100 identifizieren kann. Wenn der Fahrer nicht mehr in der Nähe der UWB-Sensoreinheit 100 mithilfe der Kommunikation K erkannt wird, kann die UWB- Sensoreinheit 100 den Fahrer mithilfe der Kommunikation K warnen, dass sich ein Kind im Fahrzeug 200 befindet und womöglich vergessen wurde. Zugleich kann die UWB- Sensoreinheit 100 die Ergebnisse E1 , E2, E3 der Detektion D mithilfe der Kommunikation K an das benutzerseitige Mobilgerät 300 übermitteln.
Zugleich kann die UWB-Sensoreinheit 100 in Abhängigkeit von dem Ergebnis E1 , E2, E3 der Detektion D, insbesondere beim Ergebnis E2, und/oder Kommunikation K ein Fehlverhalten feststellen und einen Warncode bzw. ein Auslösesignal für eine Warnung an das benutzerseitige Mobilgerät 300 schicken, woraufhin das benutzerseitige Mobilgerät 300 durch Vibrieren und/oder akustisches und/oder visuelles Signalisieren den Benutzer B warnen kann, dass ein Kind vergessen wurde. Auf diese Weise können Fälle erfolgreich vermieden werden, wenn dem Kind etwas zustößt, wenn der Fahrer das Fahrzeug 200 verlässt und/oder unaufmerksam ist.
Wie es die Figur 1 schematisch durch ein blinkendes Rücklicht andeutet, kann der Benutzer B nicht nur über das benutzerseitige Mobilgerät 300, sondern auch über das fahrzeugseitige Steuergerät 201 über die Ergebnisse E1, E2, E3 der Überwachung informiert werden. Während das benutzerseitige Mobilgerät 300 durch haptische Signale, bspw. Vibrieren, akustische Signale oder optische Anzeigen den Benutzer B über die Ergebnisse E1 , E2, E3 der Überwachung informieren kann, kann das fahrzeugseitige Steuergerät 201 bestimmte Vorrichtungen im oder am Fahrzeug 200, wie z. B. Lautsprecher, Anzeigevorrichtungen, Scheinwerfer oder Leuchten, ansteuern, um eine Warnung an den Benutzer B ausgeben.
Wie es die Figuren 3 bis 5 zeigen, kann die UWB-Antenne 1 für die Kommunikation K und für die Detektion D eine gemeinsame UWB-Antennen-Einheit (vgl. die Figur 3) oder zwei separate UWB-Antennen-Einheiten 1a, 1b (vgl. die Figuren 4 und 5) aufweisen. Dabei ist es denkbar, sodass die Kommunikation K und die Detektion D simultan (vgl. die Figur 4) oder sequenziell (vgl. die Figuren 3 und 5) durchgeführt werden kann.
Die UWB-Antenne 1 kann in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz bis mehreren MHz betrieben werden, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegen kann. Die UWB-Antenne 1 kann bspw. mithilfe eines fotolithografischen Verfahrens auf der Leiterplatte 10 aufgetragen werden.
Wie es die Figur 4 zeigt, kann der UWB-Sendeempfänger 3 mindestens ein erstes UWB- Front-End-Modul 3a für eine erste UWB-Antennen-Einheit 1a und ein zweites UWB-Front- End-Modul 3b für eine zweite UWB-Antennen-Einheit 1b aufweisen. Somit können die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1b simultan betrieben werden.
Wie es die Figur 5 zeigt, kann der UWB-Sendeempfänger 3 als ein gemeinsames UWB- Front-End-Modul für eine erste UWB-Antennen-Einheit 1a und eine zweite UWB-Antennen- Einheit 1b ausgeführt sein. Somit können die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1b alternierend betrieben werden. Dabei kann der UWB- Sendeempfänger 3 eine Schalteinheit 2 aufweisen, um die erste UWB-Antennen-Einheit 1a und die zweite UWB-Antennen-Einheit 1 b zum Durchführen der Kommunikation K oder zum Durchführen der Detektion D anzusteuern. Die Schalteinheit 2 kann bspw. als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt sein.
Zudem kann bei einer UWB-Sensoreinheit 100 im Sinne der Erfindung vorteilhaft sein, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne 1 beim Durchführen einer Detektion variabel einstellbar sein können/kann. Vorteilhafterweise ist es zudem denkbar, dass zwischen unterschiedlichen Mittelfrequenzen der UWB-Antenne 1 umgeschaltet werden kann, bspw. mithilfe des UWB-Sendeempfängers 3. Somit kann die Detektion D durch die UWB-Antenne 1 an unterschiedliche Feuchtigkeitsverhältnisse flexibel angepasst werden. Außerdem kann bei einer UWB-Sensoreinheit 100 im Sinne der Erfindung vorteilhaft sein, dass Messungen durch die UWB-Antenne 1 beim Durchführen der Detektion D mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne 1 , insbesondere mithilfe von Laufzeiten der UWB- Pulse, beim Durchführen der Kommunikation K kalibriert werden können. Hierzu können bei der Kommunikation K die Laufzeiten der UWB-Impulse zwischen der Moduleinheit 100 und einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 gemessen werden, welches in einem bekannten Abstand zur Moduleinheit 100 positioniert ist. Diese Laufzeiten können dazu genutzt werden, die Genauigkeit der Detektion D durch die UWB-Antenne 1 , bspw. bei einer Abstandsmessung, zu verfeinern und die UWB-Antenne 1 zum Durchführen der Detektion D zu kalibrieren.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne 1 variabel eingestellt werden kann, um bspw. die Messbereiche zum Durchführen der Detektion D einzustellen und/oder auszurichten.
Neben den gezeigten Beispielen in den Figuren 1 und 6 kann mithilfe der UWB- Sensoreinheit 100 eine Detektion D durchgeführt werden, um zu detektieren: eine Präsenz eines Benutzers B und/oder eines Objekts, einen Abstand zu einem Benutzer B und/oder einem Objekt, eine Position eines Benutzers B oder und/oder Objekts, und/oder eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers B und/oder eines Insassen, bspw. eines Kindes im Kindersitz zu erfassen (vgl. die Figur 9).
Auf diese Weise kann die Moduleinheit 100 als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, dienen, wie z. B.:
Personenerkennungssensor,
Sitzplatzbelegungssensor (vgl. die Figur 6), Fahrerwechselerkennungssensor, Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor (vgl. die Figur 1), Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor, Bewegungssensor, Bewegungsmustererkennungssensor, und/oder Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung (vgl. die Figur 1).
Wie es in den Figuren 1 und 6 angedeutet ist, kann der UWB-Sendeempfänger 3 der UWB- Sensoreinheit 100 dazu ausgeführt sein, die UWB-Antenne 1 zum Durchführen der Kommunikation K, bspw. mithilfe einer digitalen Funkübertragung, z. B. mithilfe einer Pulsphasenmodulation, anzusteuern, um eine Information, wie z. B. eine Authentifizierungsinformation ID eines Benutzers B, von einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren.
Weiterhin zeigen die Figuren 1 und 6, dass der UWB-Sendeempfänger 3 der UWB- Sensoreinheit 100 dazu ausgeführt sein kann, die Ergebnisse E1, E2, E3 der Kommunikation K und/oder der Detektion D an ein benutzerseitiges Mobilgerät 300 zu übertragen.
Die Verarbeitungsvorrichtung 4 und/oder die Schnittstelle 5 der UWB-Sensoreinheit 100 können wiederum dazu ausgeführt sein, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation ID des Benutzers B, und/oder einen, vorzugsweise durch die Verarbeitungsvorrichtung 4 berechneten, Funktionscode und/oder Warncode an das fahrzeugseitige Steuergerät 201 zu übertragen. Vorteilhafterweise können dabei die Verarbeitungsvorrichtung 4 und/oder die Schnittstelle 5 dazu ausgeführt sein, die Moduleinheit 100 an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Warnsystem, des Fahrzeuges 200 funktional anzuschließen.
Im Allgemeinen ist es denkbar, dass die UWB-Sensoreinheit 100 für eine Innenraumüberwachung verwendet werden kann, bspw. für mindestens eines der folgenden Fahrzeugassistenzsysteme:
Müdigkeitskontrolle,
Insassenerkennung,
Sitzplatzbelegungserkennung,
Fahrerwechselerkennung,
Kind-im-Kindersitz-Erkennung,
Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen.
Wie es die Figur 7 sowie die Figuren 8 und 9 zeigen, kann die (insbesondere elektronische) Schnittstelle 5 einen (insbesondere mechanischen) Stecker 5a aufweisen, um die Moduleinheit 100 mechanisch, elektrisch und datentechnisch an das fahrzeugseitige Steuergerät 201 anzuschließen.
Wie es die Figuren 7 bis 9 andeuten, kann der Stecker 5a dazu ausgeführt sein, die UWB- Sensoreinheit 100 als eine einzeln handhabbare Einheit am oder im Fahrzeug 200 zu befestigen. Hierzu kann der Stecker 5a ein Rastelement 101 aufweisen, um die UWB- Sensoreinheit 100 form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug 200 zu befestigen. Zudem kann der Stecker 5a mindestens ein Führungselement 102 aufweisen, um die UWB- Sensoreinheit 100 bei der Befestigung am oder im Fahrzeug 200 in einer vordefinierten Richtung zu führen und die Befestigung der UWB-Sensoreinheit 100 zu erleichtern.
Wie es die Figuren 6 und 7 andeuten, kann bei einer UWB-Sensoreinheit 100 ein Gehäuseelement 20 vorgesehen sein, um die Moduleinheit 100 zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten.
Wie es die Figur 6 andeutet, kann das Gehäuseelement 20 in Form einer Gehäuseschale ausgeführt sein, die vorzugsweise nach der Befestigung der UWB-Sensoreinheit 100 am oder im Fahrzeug 200 über der UWB-Sensoreinheit 100 befestigt werden kann, um die Moduleinheit 100 abzudecken und/oder abzudichten.
Wie es die Figur 7 andeutet, kann das Gehäuseelement 20 eine erste Gehäuseschale 21 und eine zweite Gehäuseschale 22 aufweisen, um die UWB-Sensoreinheit 100 vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten. Auf diese Weise kann die Moduleinheit 100 bereits vor der Montage am oder im Fahrzeug 200 als eine vollständig abgeschlossene und/oder abgedichtete Baueinheit bereitgestellt werden.
Ebenfalls ist es möglich, dass das Gehäuseelement 20 als ein einteiliges, bspw. hüllenartiges und/oder becherartiges, Gehäuseelement, z. B. mit einem Deckel ausgeführt sein kann, um die UWB-Sensoreinheit 100 vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten.
Weiterhin ist es dabei denkbar, dass die UWB-Sensoreinheit 100 innerhalb des Gehäuseelementes 20 mit einer Vergussmasse umspritzt werden kann.
Wie es die Figuren 8 und 9 zudem zeigen, kann am Gehäuseelement 20 mindestens ein Rastelement 23 vorgesehen sein, um das Gehäuseelement 20 form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug 200 (vgl. die Figur 7) oder an der Moduleinheit 100 (vgl. die Figur 6) zu befestigen. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Gehäuseelement 20 mindestens ein Führungselement 24 aufweisen kann, um das Gehäuseelement 20 bei der Befestigung am oder im Fahrzeug 200 oder an der UWB-Sensoreinheit 100 in einer vordefinierten Richtung zu führen.
Im Beispiel der Figur 6 kann das Gehäuseelement 20 mithilfe des Führungselementes 24 einfach an einer korrespondierenden Führung der UWB-Sensoreinheit 100 aufgeschoben werden. Im Beispiel der Figur 7 kann das Gehäuseelement 20 mit der darin aufgenommenen UWB-Sensoreinheit 100 mithilfe des Führungselementes 24 an einer korrespondierenden Führung am oder im Fahrzeug 200 aufgeschoben werden.
Ein Fahrzeug 200 mit mindestens einem Überwachungssystem S, das wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar, wie es die Figuren 1 und 6 verdeutlichen.
Auch ein Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum 202 eines Fahrzeuges 200 mithilfe eines Überwachungssystems S, das wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, stellt einen Aspekt der Erfindung dar. Dabei wird die UWB- Sensoreinheit 100 in einem ersten Modus I als eine Detektionseinheit zum Durchführen einer Detektion D von Personen und/oder Objekten im Fahrzeug 200 betrieben. Ferner wird die UWB-Sensoreinheit 100 in einem zweiten Modus II als eine Kommunikationseinheit zum Durchführen einer Kommunikation K mit dem benutzerseitigen Gerät 300 betrieben.
Die UWB-Sensoreinheit 100 wird vorzugsweise im ersten Modus I betrieben, wenn erkannt wurde, dass eine Zündung des Fahrzeuges 200 ausgeschaltet wurde, wenn das benutzerseitige Mobilgerät 300 nicht in dem Fahrzeug 200 detektiert wird, wenn ein Zugangssystem zum Fahrzeug 200 betätigt wird, und/oder wenn eine Person im Fahrzeug 200 detektiert wird.
Auf diese Weise kann die Überwachung durch die UWB-Sensoreinheit 100 nach bestimmten Ereignissen gestartet werden, die für bestimmte Fahrzeugfunktionen F spezifisch ausgewählt werden können. Über diese Ereignisse kann die UWB-Sensoreinheit 100 durch das fahrzeugseitige Steuergerät 201 , vorzugsweise über die Schnittstelle 5, informiert werden.
Zudem kann die UWB-Sensoreinheit 100 in dem ersten Modus I oder in dem zweiten Modus II abhängig von einer Geschwindigkeit und/oder einem Zustand des Fahrzeuges 200 betrieben wird. Auf diese Weise kann die Funktionalität der UWB-Sensoreinheit 100 vorteilhaft erweitert werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichen l iste
S Überwachungssystem
100 Moduleinheit
101 Rastelement
102 Führungselement
10 Leiterplatte
1 UWB-Antenne
1a erste UWB-Antennen-Einheit
1b zweite UWB-Antennen-Einheit
2 Schalteinheit
3 UWB-Sendeempfänger
3a erstes UWB-Front-End-Modul
3b zweites UWB-Front-End-Modul
4 Verarbeitungsvorrichtung
5 Schnittstelle
5a Stecker
20 Gehäuseelement
21 erste Gehäuseschale
22 zweite Gehäuseschale
23 Rastelement
24 Führungselement
200 Fahrzeug
201 Steuergerät
202 Innenraum
300 Mobilgerät A Abstand
B Benutzer
B1 Fuß
D Detektion
E1 Ergebnis
E2 Ergebnis
E3 Ergebnis
F Fahrzeugfunktion
K Kommunikation
ID Authentifizierungsinformation t Zeit
I erstes Modus
II zweites Modus

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Überwachungssystem (S) für einen Innenraum (202) eines Fahrzeuges (200), aufweisend: mindestens eine UWB-Sensoreinheit (100), wobei die UWB-Sensoreinheit (100) zum Durchführen einer Detektion (D) von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug (200) ausgeführt ist, und wobei die UWB-Sensoreinheit (100) zum Durchführen einer Kommunikation (K) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) ausgeführt ist, um mindestens ein Ergebnis (E1 , E2, E3) der Detektion (D) und/oder Kommunikation (K) an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201) und/oder das benutzerseitige Mobilgerät (300) zu übermitteln. Überwachungssystem (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit, vorzugsweise Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen (F) bei einem Fahrzeug (200) ausgeführt ist. Überwachungssystem (S) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten (100) für eine Fahrzeugfunktion (F) vorgesehen ist/sind, und/oder dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten (100), insbesondere innenseitig, an einem Fahrzeugdach, in einer Finne an einem Fahrzeugdach, an einer Leselampe, an einer Mittelkonsole, an einer Türinnenverkleidung, an einer Rückenlehne, an einer Kopfstütze, an einem Schiebedach, an einer Schiebedachansteuerung, an einem Spiegel, insbesondere an einem Rückspiegel und/oder Seitenspiegel, an einem Innengriff, an einem Haltegriff, an einer A-, B- und/oder C-Säulenverkleidung und/oder an einer Mittelarmlehne angeordnet ist/sind.
- 39 - Überwachungssystem (S) nach dem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) mindestens eine Leiterplatte (10) aufweist, wobei insbesondere auf der Leiterplatte (10) mindestens eines von den folgenden Elementen angeordnet ist:
- eine UWB-Antenne (1) zum Durchführen der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D), wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) unterschiedliche Fahrzeugfunktionen (F) aktivierbar sind,
- ein, insbesondere elektronischer, UWB-Sendeempfänger (3) zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne (1), die für die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) spezifisch sind,
- eine, insbesondere elektronische, Verarbeitungsvorrichtung (4) zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers (3), um Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) durch die UWB-Antenne (1) durchzuführen, und/oder
- eine, insbesondere elektronische, Schnittstelle (5) zum Übermitteln des Ergebnisses (E1 , E2, E3) der Detektion (D) und/oder der Kommunikation (K) an das fahrzeugseitige Steuergerät (201), um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen (F) in Abhängigkeit von der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D) auszulösen. Überwachungssystem (S) nach dem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes betreibbar ist, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 bis 10,6 GHz liegt.
- 40 - Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Antenne (1) eine, insbesondere nur eine, vorzugsweise eine gemeinsame für die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D), UWB-Antennen-Einheit aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Kommunikation (K) und/oder die Detektion (D) in Abhängigkeit von einer Ansteuerung durch die Verarbeitungsvorrichtung (4) durchzuführen, oder dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere die UWB-Antenne (1), eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) aufweist, wobei die erste UWB-Antennen-Einheit (1a) dazu ausgeführt ist, die Detektion (D) mit dem benutzerseitigen Mobilgerät (300) durchzuführen, und wobei die zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) dazu ausgeführt ist, die Kommunikation (K) von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug (200) durchzuführen. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) und/oder der UWB-Sendeempfänger (3) einen Mikrocontroller aufweisen/aufweist. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), mindestens ein erstes UWB-Front-End-Modul (3a) für eine erste UWB-Antennen-Einheit
(la) und ein zweites UWB-Front-End-Modul (3b) für eine zweite UWB-Antennen-Einheit
(lb) aufweist, oder dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), als ein gemeinsames UWB-Front-End-Modul, für eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) ausgeführt ist.
- 41 - Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), eine Schalteinheit (2) aufweist, um eine erste UWB-Antennen-Einheit (1a) und eine zweite UWB-Antennen-Einheit (1b) zum Durchführen der Kommunikation (K) oder zum Durchführen der Detektion (D) anzusteuern, wobei insbesondere die Schalteinheit (2) als ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein HF-Schalter, ausgeführt ist. Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), derart ausgeführt ist, dass die Mittelfrequenz und/oder die Bandbreite der UWB-Antenne beim Durchführen der Detektion (D) variabel einstellbar sind/ist. Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), derart ausgeführt ist, dass Messungen durch die UWB-Antenne (1) beim Durchführen der Detektion (D) mithilfe von Messungen durch die UWB-Antenne (1), insbesondere von Laufzeiten der UWB-Pulse, beim Durchführen der Kommunikation (K) kalibrierbar sind. Moduleinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), derart ausgeführt ist, dass ein Einfallswinkel der UWB-Antenne (1) variabel einstellbar ist. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), dazu ausgeführt ist, die Detektion (D) durchzuführen, um:
- eine Präsenz eines Benutzers oder eines Objekts,
- einen Abstand zu einem Benutzer oder einem Objekt,
- eine Position eines Benutzers oder eines Objekts, und/oder
- eine Bewegung eines Körperteils eines Benutzers und/oder eines Insassen zu erfassen. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), dazu ausgeführt ist, als eine Detektionseinheit, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen, zu dienen, insbesondere als eine der folgenden Detektionseinheiten:
Personenerkennungssensor,
- Sitzplatzbelegungssensor,
Fahrerwechselerkennungssensor,
Kind-im-Kindersitz-Erkennungssensor,
Hund-im-Fahrzeug-Erkennungssensor,
Bewegungssensor,
Bewegungsmustererkennungssensor, und/oder
Überwachungssensor für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung.
15. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger (3), dazu ausgeführt ist, eine Kommunikation (K), insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, durchzuführen, um eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers, von dem benutzerseitigen Mobilgerät (300) abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren, und/oder dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der UWB-Sendeempfänger
(3), dazu ausgeführt ist, die Ergebnisse (E1, E2, E3) der Überwachung, insbesondere der Detektion (D) und/oder der Kommunikation (K), an das benutzerseitige Mobilgerät (300) zu übermitteln.
16. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere die Verarbeitungsvorrichtung (4) und/oder die Schnittstelle (5), dazu ausgeführt ist, eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers und/oder einen, vorzugsweise durch die Verarbeitungsvorrichtung (4) berechneten, Funktionscode und/oder Warncode an das fahrzeugseitige Steuergerät (201) zu übertragen, und/oder dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere die Verarbeitungsvorrichtung
(4) und/oder die Schnittstelle (5), dazu ausgeführt ist, die UWB-Sensoreinheit (100) an ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Warnsystem, des Fahrzeuges (200) funktional anzuschließen.
- 44 - Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (4) dazu ausgeführt ist, die UWB-Sensoreinheit (100) zum Bereitstellen von folgenden Fahrzeugfunktionen (F) anzusteuern, wie:
Unterstützen mindestens eines Fahrzeugassistenzsystems für eine Innenraumüberwachung, wie insbesondere:
Müdigkeitskontrolle,
Insassenerkennung,
Sitzplatzbelegungserkennung,
Airbag-Steuerung,
Fahrerwechselerkennung,
Kind-im-Kindersitz-Erkennung,
Hund-im-Fahrzeug-Erkennung, und/oder
Insassenüberwachung für Vitalfunktionen, insbesondere Herzschlag und/oder Atmung, vorzugsweise durch Auswertung einer Laufzeit von UWB-Impulsen. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere die Schnittstelle (5), einen Stecker aufweist, um die UWB-Sensoreinheit (100) mechanisch, steuerungstechnisch und/oder datentechnisch an das fahrzeugseitige Steuergerät (201) anzuschließen, wobei insbesondere der Stecker dazu ausgeführt ist, die UWB-Sensoreinheit (100) als eine einzeln handhabbare Einheit am Fahrzeug (200) zu befestigen. Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der Stecker, mindestens ein Rastelement (101) aufweist, um die UWB-Sensoreinheit (100) form- und/oder kraftschlüssig am Fahrzeug (200) zu befestigen, und/oder dass die UWB-Sensoreinheit (100), insbesondere der Stecker, mindestens ein Führungselement (102) aufweist, um die UWB-Sensoreinheit (100) bei der Befestigung am Fahrzeug (200) in einer vordefinierten Richtung zu führen.
- 45 - Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseelement (20) vorgesehen ist, um die UWB-Sensoreinheit (100) zumindest zum Teil oder vollumfänglich, zu umschließen und/oder abzudichten, wobei insbesondere das Gehäuseelement (20) in Form einer Gehäuseschale ausgeführt ist, die vorzugsweise nach der Befestigung der UWB-Sensoreinheit (100) am Fahrzeug (20) über der UWB-Sensoreinheit (100) befestigt wird, um die UWB-Sensoreinheit (100) abzudecken und/oder abzudichten, oder wobei das Gehäuseelement (20) eine erste Gehäuseschale (21) und eine zweite Gehäuseschale (22) aufweist, um die UWB-Sensoreinheit (100) vollumfänglich zu umschließen und/oder abzudichten. Überwachungssystem (S) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (20) mindestens ein Rastelement (23) aufweist, um das Gehäuseelement (20) form- und/oder kraftschlüssig am oder im Fahrzeug (200) oder an der UWB-Sensoreinheit (100) zu befestigen, und/oder dass das Gehäuseelement (20) mindestens ein Führungselement (24) aufweist, um das Gehäuseelement (20) bei der Befestigung am oder im Fahrzeug (200) oder an der UWB-Sensoreinheit (100) in einer vordefinierten Richtung zu führen. Fahrzeug (200) mit mindestens einem Überwachungssystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- 46 - Fahrzeug (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten (100) für eine Fahrzeugfunktion (F) vorgesehen ist/sind, und/oder dass eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten (100), insbesondere innenseitig, an einem Fahrzeugdach, in einer Finne an einem Fahrzeugdach, an einer Leselampe, an einer Mittelkonsole, an einer Türinnenverkleidung, an einer Rückenlehne, an einer Kopfstütze, an einem Schiebedach, an einer Schiebedachansteuerung, an einem Spiegel, insbesondere an einem Rückspiegel und/oder Seitenspiegel, an einem Innengriff, an einem Haltegriff, an einer A-, B- und/oder C-Säulenverkleidung und/oder an einer Mittelarmlehne angeordnet ist/sind. Verfahren zum Durchführen einer Überwachung für einen Innenraum (202) eines Fahrzeuges (200) mithilfe eines Überwachungssystems (S), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine UWB-Sensoreinheit (100), wobei die UWB-Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) als eine Detektionseinheit zum Durchführen einer Detektion (D) von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug (200) betrieben wird, und wobei die UWB-Sensoreinheit (100) in einem zweiten Modus (II) als eine Kommunikationseinheit zum Durchführen einer Kommunikation (K) mit einem benutzerseitigen Gerät (300) betrieben wird, um mindestens ein Ergebnis (E1 , E2, E3) der Detektion (D) und/oder Kommunikation (K) an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201) und/oder das benutzerseitige Mobilgerät (300) zu übermitteln. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) simultan in dem ersten Modus (I) und in dem zweiten Modus (II) betrieben wird, oder dass die UWB-Sensoreinheit (100) alternierend in dem ersten Modus (I) oder in dem zweiten Modus (II) betrieben wird.
- 47 - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) in dem ersten Modus (I) als eine Detektionseinheit zum Durchführen der Detektion (D) von Objekten und/oder Personen im Fahrzeug (200) betrieben wird,
- wenn erkannt wurde, dass eine Zündung des Fahrzeuges (200) ausgeschaltet wurde,
- wenn das benutzerseitige Mobilgerät (300) nicht in dem Fahrzeug (200) detektiert wird,
- wenn ein Zugangssystem zum Fahrzeug (200) betätigt wird, und/oder
- wenn eine Person im Fahrzeug (200) detektiert wird. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) in dem ersten Modus (I) oder in dem zweiten Modus
(II) abhängig von einer Geschwindigkeit und/oder einem Zustand des Fahrzeuges (200) betrieben wird. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die UWB-Sensoreinheit (100) dazu benutzt wird, einen Warncode zu erstellen, welcher über die Kommunikation (K) an das benutzerseitige Mobilgerät (300) und/oder an das fahrzeugseitige Steuergerät (201) übermittelt wird, wenn bei der Überwachung, insbesondere bei der Kommunikation (K) und/oder der Detektion (D), ein Fehlverhalten eines Benutzers (B) erkannt wurde, um den Benutzer (B) mithilfe des Mobilgeräts (300) und/oder des fahrzeugseitigen Steuergeräts (201) zu warnen.
- 48 -
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