WO2023099463A1 - Verfahren zur übergabe einer drahtlosen verbindung eines mobilen endgeräts zu verschiedenen verbindungsknoten eines systems - Google Patents

Verfahren zur übergabe einer drahtlosen verbindung eines mobilen endgeräts zu verschiedenen verbindungsknoten eines systems Download PDF

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WO2023099463A1
WO2023099463A1 PCT/EP2022/083653 EP2022083653W WO2023099463A1 WO 2023099463 A1 WO2023099463 A1 WO 2023099463A1 EP 2022083653 W EP2022083653 W EP 2022083653W WO 2023099463 A1 WO2023099463 A1 WO 2023099463A1
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WO
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connection
mobile terminal
connection node
nodes
node
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PCT/EP2022/083653
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Inventor
Andreas Koch
Original Assignee
Marquardt Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/06—Reselecting a communication resource in the serving access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
    • H04W36/0085—Hand-off measurements

Definitions

  • the invention relates to a method for handing over a wireless connection of a mobile terminal device to different connection nodes of a system having a large number of connection nodes, and to a vehicle as such a system.
  • Mobile terminals are known in the prior art which can establish a wireless connection using various radio standards.
  • connection node with which it connects.
  • Bluetooth the radio standard known as "Bluetooth” at the time of registration
  • connections cannot usually be handed over "seamlessly”. If, for example, the Bluetooth connection with a first connection node is too bad, so that the active connection to a "closer" or generally different connection node would potentially be better, the existing connection with the first connection node must first be completely terminated by the mobile device and then a new connection can be established with the potentially better connection node.
  • connection has to be terminated before a new connection can be established, there is a waiting time during which communication with the system to which the mobile terminal device is connected or would like to be connected cannot take place. Accordingly, the mobile end device cannot identify itself to the vehicle within the waiting time and operation is also not possible.
  • connection nodes Some vehicles have several connection nodes, some of which are provided on the exterior and some in the interior of the vehicle.
  • the mobile device If the mobile device connects to a connection node on the outside when approaching the vehicle and then switches to the interior, the wireless connection deteriorates drastically due to the connection of interfering components of the vehicle or breaks off. Therefore, the mobile device must connect to a connection node in the interior. Since the connection is interrupted and then re-established, the vehicle can The resulting waiting time cannot be started, which is unacceptable for ease of use.
  • the object of the invention is therefore to overcome the aforementioned disadvantages and to provide a method for a stable connection with a strong signal between a mobile terminal device and a system, which remains stable and has a strong signal even when the position changes.
  • connection nodes a method for handing over a wireless connection of a mobile terminal device to different connection nodes of a system having a large number of connection nodes
  • the system preferably being a vehicle in which a first part of the connection nodes is on the exterior of the vehicle and a second part of the connection nodes is provided on or in the interior of the vehicle.
  • a plurality of connection nodes is understood here to mean at least two connection nodes, so that the first and the second part each have at least one connection node.
  • the connection nodes are each connected to a common control device.
  • the relative positioning of the connection nodes to one another is known and accordingly stored in the control device in particular.
  • the connection nodes are preferably, but not necessarily, stationary with regard to their relative positioning to one another.
  • the mobile terminal device is connected to a first connection node of the plurality of connection nodes or establishes a connection to the first connection node, for example when approaching the system.
  • the control device determines continuously or at predetermined intervals or triggered by a switching signal, which is caused, for example, by a change in the position of the mobile terminal can be triggered, a relative position of the mobile terminal to the first connection node. Since, in addition to the relative position of the mobile terminal device to the first connection node, the relative positioning of the connection nodes to one another is also known, the relative position of the mobile terminal device to each of the connection nodes and thus also a connection node can be determined with which a signal strength of the connection is probably at the is best.
  • connection node with the “strongest signal” can be, for example, the nearest connection node.
  • the method provides that the control device determines from the relative position of the mobile terminal device to the first connection node and the relative positioning of the connection nodes to one another a connection node of the plurality of connection nodes with the strongest signal to which the wireless connection is at least theoretically or at least according to one of the Determination belonging calculation has the greatest or best signal strength.
  • the wireless connection is then transferred from the first connection node to the connection node with the strongest signal if the first connection node is not the connection node with the strongest signal or the connection node with the strongest signal is not the first connection node but a second connection node of the plurality of connection nodes.
  • connection node After determining the position of the mobile terminal relative to the first connection node and/or to all connection nodes, it is determined with which connection node the probably best connection, ie best connection/signal strength, is possible. Then, if necessary, the wireless connection will be switched off by transferred from the first/current connection node to the connection node with which this best connection/signal strength can be achieved.
  • each connection node is assigned an area and the respective connection node is the connection node with the strongest signal if the mobile terminal device is within the area assigned to the respective connection node.
  • the relative position of the mobile terminal device is first determined and the area within which the mobile terminal device is positioned is determined.
  • the connection node with the strongest signal is then the connection node in whose area the mobile terminal device is located.
  • the wireless connection is preferably a connection via the radio standard already mentioned and known at the time of registration under the designation “Bluetooth” and preferably “Bluetooth Low Energy” (BLE).
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the method can also be referred to as a BLE handover.
  • the multiplicity of connection nodes together with the control device form a transceiver unit which has an antenna in each of the connection nodes for establishing the wireless connection.
  • the antenna of the first connection node is then deactivated or switched off when the wireless connection is handed over and the antenna of the connection node with the strongest signal is activated or switched on at the same time, so that the wireless connection is handed over without the connection being interrupted for the mobile terminal device. It goes without saying that all other antennas, ie the antennas of the connecting nodes ten, which are not the first connection node or the connection node with the strongest signal, are switched off.
  • connection node is only understood as an antenna or merely as a pure transmitting and receiving unit, a wireless connection between the mobile terminal and the system or between the mobile terminal and the control device or a (different) control device via the connection node can also be used.
  • connection is not interrupted, but continued “seamlessly", since the position of the connection partner (connection node) only changes (suddenly) from the point of view of the mobile device.
  • the wireless connection or its radio standard and/or the mobile device specifies a maximum response time, which can also be referred to as a timeout and within which a connection node connected to the mobile device must respond to a request from the mobile device.
  • a maximum response time which can also be referred to as a timeout and within which a connection node connected to the mobile device must respond to a request from the mobile device.
  • connection node with the strongest signal also responding or being able to respond to a query which was previously transmitted to the first connection node.
  • a handling that may be necessary for this or a control that is necessary for this can be carried out by the control device.
  • the first connection node can be switched off or deactivated and the connection node with the strongest signal can be switched on or activated as a function of a request from the mobile terminal device and the associated response time.
  • Deactivation of the first connection node and activation of the (second) connection node with the strongest signal can also be understood to mean that the first connection node (when the connection is handed over) refrains from responding to a request from the terminal device and instead the connection node with the strongest signal responds to the request, which can be done, for example, by the control device can be controlled.
  • connection nodes can each have an identification number for identification with the mobile terminal, for example according to the radio standard used. According to an advantageous development, however, it can be provided that the respective identification number of all connection nodes of the system is identical, so that the mobile terminal cannot distinguish between the connection nodes and is continuously connected to a preferably single transceiver formed by all connection nodes and the control device.
  • connection nodes in addition to the relative positioning of the connection nodes to one another, structures of the system or vehicle that influence a connection between the mobile terminal device and a respective connection node and in particular that disrupt the connection are known and preferably stored or saved on the control device , which can accordingly also be referred to as interference structures or sources of interference.
  • this can be, for example, the bodywork, windows that shield radio waves, or other vehicle components.
  • both the relative position of the structures and the extension of the structures are preferably known or stored, so that an influence of the structures on the connection or the signal strength can be determined depending on the relative position of the mobile terminal device.
  • the control device takes into account the structures of the system when determining the connection node with the strongest signal.
  • the system has a sensor system for detecting the state of the structures of the system.
  • the control device can then take into account states of the structures of the system when determining the connection node with the strongest signal. For example, an open and closed state of a vehicle door or a vehicle window or a gradient of such a state should be mentioned.
  • the wireless connection can be established using a predetermined radio standard that enables position determination, such as Bluetooth 5.1 or higher, so that the relative position of the mobile terminal device can be determined, in particular by the control device, using the radio standard.
  • a predetermined radio standard that enables position determination, such as Bluetooth 5.1 or higher, so that the relative position of the mobile terminal device can be determined, in particular by the control device, using the radio standard.
  • the system can have a sensor system for distance measurement and/or for object recognition, as is particularly common in vehicles in the form of cameras and/or LIDAR systems.
  • the sensor system can then be included or used to determine the relative position of the mobile terminal device.
  • the sensor system for detecting the state of the structures and the system can also be designed integrally with one another or be identical.
  • Both the sensor system for detecting the status of the structures and the system, a sensor system, for measuring the distance and/or recognizing objects are not only suitable but designed to detect the status of the structures or to measure distances to objects and/or to recognize objects.
  • a further aspect of the invention relates to a system and in particular a vehicle with a multiplicity of connection nodes which are each connected to a common control device and thus to one another via the common control device.
  • a first part of the connection nodes, ie at least one connection node is arranged on an exterior of the vehicle and a second part of the connection nodes, ie at least one connection node, is arranged on/in an interior of the vehicle or integrated into the exterior or interior.
  • the exterior is understood to be the outside and also, for example, the engine compartment and/or trunk, and the interior is understood to be the passenger compartment or the interior of the passenger compartment.
  • connection nodes The relative positioning of the connection nodes to one another is stored in the control device and the control device is also designed to carry out the method according to the invention.
  • connection nodes or all connection nodes of the system behave in exactly the same way when communicating via the wireless connection, so that the end device does not notice anything about the transfer of the connection.
  • FIG. 1 The approach of a mobile terminal device 10 to a vehicle 1 or system 1 and the change of the mobile terminal device 10 from an exterior area of the vehicle 1 to an interior area of the vehicle 1 is shown schematically in FIG.
  • the connection or the temporal behavior of the connection between terminal 10 and vehicle 1 is shown in FIG.
  • the mobile terminal device 10 is in position A initially outside the range of the connection nodes 11, 12, 13 of the vehicle 1 or generally outside the range of the transceiver formed by the connection nodes 11, 12, 13 and the control device 18 of the vehicle 1 . Accordingly, no connection is established or possible between the mobile terminal device 10 and the vehicle 1 or its connection nodes 11 , 12 , 13 .
  • the terminal device 10 then approaches the vehicle 1 and changes from position A to position B, so that it is in position B at time t2.
  • connection node 11 of the vehicle 1 It is now possible to establish a connection and the end device 10 connects to the connection node 11 of the vehicle 1.
  • the end device 10 If the end device 10 is connected to the vehicle 1, it can be checked continuously, at predetermined intervals or triggered by an external switching signal, such as a sufficiently large change in position of the end device 10 or a change in the status of one of the vehicle components, which of the connection nodes 11, 12, 13 is the connection node with the strongest signal. If it is established that a connection node other than the connection node currently used enables a better connection or a connection with a stronger signal, the connection node is changed.
  • an external switching signal such as a sufficiently large change in position of the end device 10 or a change in the status of one of the vehicle components, which of the connection nodes 11, 12, 13 is the connection node with the strongest signal.
  • the mobile terminal device 10 approaches the vehicle 10 and its vehicle door 22, which is initially still closed, so that it is in position C at the time t3.
  • the terminal device is initially still connected to the initial or first connection node 11. If, for example, the connection node with the strongest signal is determined by the control device 18 at predetermined intervals, the position of the terminal device 10 relative to the connection nodes 11 , 12 , 13 is first determined by the control device 18 . It is recognized here that the mobile terminal device 10 is no longer arranged in an area 31 assigned to the first connection node 11 , but is located in an area 32 assigned to a second connection node 12 .
  • the state of the vehicle door 22 can optionally be taken into account, which is a structure of the system/vehicle 1 which negatively affects a connection between the mobile terminal device 10 and a respective connection node 11, 12, 13 or here the second connection node 12 the vehicle door 22 is closed and the mobile terminal 10 is outside the vehicle 1 .
  • the initial/first connection node 11 continues to be the connection node with the strongest signal, so that the connection does not change or is not handed over at time t3.
  • connection node with the strongest signal is determined again, for example triggered by the opening or the change in the state of the vehicle door 22 from closed to open.
  • the opening of the door 22 and the position C within the area 32 assigned to the second connection node 12 mean that the second connection node 12 is the connection node with the strongest signal.
  • the first connection node 11 is then deactivated and the second connection node 12 activated, so that the connection from the first connection node 11 seamlessly to the second connection node 12 is handed over.
  • the terminal device is connected to the vehicle 1 via the second connection node 12.
  • the mobile terminal device 10 then changes from position C outside the vehicle to position D inside the vehicle and the door 22 can be closed.
  • the vehicle 1 can also be operated directly via the terminal 10 or a user can be identified or authenticated via the terminal 10 .
  • connection node 11, 12, 13 with the strongest signal When determining the connection node 11, 12, 13 with the strongest signal, the state of the door 22 does not necessarily have to be taken into account.
  • the connection can also be handed over, for example, immediately when the position of the terminal device 10 is in a new area 31, 32 which is assigned to a different connection node.
  • vehicle 1 Other structures of the vehicle 1 that influence the connection and are particularly disruptive are, for example, the body 24 , metallic cover or shielding elements 23 or electronics 21 , which can be arranged in the vehicle 1 .
  • connection nodes 11, 12, 13 are provided, with a first connection node 11 on an exterior of the vehicle 1 (front side, left), a second connection node 12 in an interior of the vehicle 1 (passenger cell) and a third connection - Accounts 13 are also arranged on an exterior of the vehicle 1 (rear side, right).
  • the vehicle can also have additional control devices, sensors or receiving units, which can also be combined with the connection accounts 11 , 12 , 13 .
  • connection accounts 11, 12, 13 can be designed for a Bluetooth connection with the mobile terminal device 10 and at the same time as a combination device for a UWB connection (ultra wideband).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe einer drahtlosen Verbindung eines mobilen Endgeräts (10) zu verschiedenen Verbindungsknoten (11, 12, 13) eines eine Vielzahl von Verbindungsknoten (11, 12, 13) aufweisenden Systems (1), wobei die Verbindungsknoten (11, 12, 13) jeweils mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung (18) verbundenen sind und die relative Positionierung der Verbindungsknoten (11, 12, 13) zueinander bekannt ist, wobei das mobile Endgerät (10) mit einem ersten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten (11, 12, 13) verbunden ist oder eine Verbindung zu dem ersten Verbindungsknoten aufbaut, wobei die Steuervorrichtung (18) kontinuierlich oder in vorbestimmten Intervallen oder ausgelöst durch ein Schaltsignal eine relative Position des mobilen Endgeräts (10) zu dem ersten Verbindungsknoten bestimmt, wobei die Steuervorrichtung (18) aus der relativen Position des mobilen Endgeräts (10) zu dem ersten Verbindungsknoten und der relativen Positionierung der Verbindungsknoten (11, 12, 13) zueinander einen signalstärksten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten (11,12, 13) bestimmt, zu welchem die drahtlose Verbindung die höchste Signalstärke aufweist, wobei die drahtlose Verbindung von dem ersten Verbindungsknoten an den signalstärksten Verbindungsknoten übergeben wird, wenn der erste Verbindungsknoten nicht der signalstärkste Verbindungsknoten ist.

Description

Marquardt GmbH
M 838 PCT
Verfahren zur Übergabe einer drahtlosen Verbindung eines mobilen Endgeräts zu verschiedenen Verbindungsknoten eines Systems
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe einer drahtlosen Verbindung eines mobilen Endgeräts zu verschiedenen Verbindungsknoten eines eine Vielzahl von Verbindungsknoten aufweisenden Systems sowie ein Fahrzeug als ein solches System. Im Stand der Technik sind mobile Endgeräte bekannt, welche eine drahtlose Verbindung über verschiedene Funkstandards herstellen können.
Dabei ist zumeist vorgesehen, dass das Endgerät selbst und zumeist auf Basis der besten Signalstärke den Verbindungsknoten auswählt, mit welchem es sich verbindet. Insbesondere vor dem Hintergrund von Verbindungen über den zum Anmeldezeitpunkt als „Bluetooth“ bekannten Funkstandard, können Verbindungen jedoch meist nicht „nahtlos“ übergeben werden. Wird also beispielsweise die Bluetooth-Verbindung mit einem ersten Verbindungsknoten zu schlecht, sodass die aktive Verbindung zu einem „näheren“ bzw. allgemein anderen Verbindungsknoten potentiell besser wäre, muss die bestehende Verbindung mit dem ersten Verbindungsknoten durch das mobile Endgerät zunächst vollständig beendet und anschließend eine neue Verbindung mit dem potentiell besseren Verbindungsknoten aufgebaut werden.
Bei modernen Fahrzeugen wird ein solches mobiles Endgerät oftmals zur Identifikation gegenüber dem Fahrzeug/System als auch zur Bedienung von System-Funktionalitäten verwendet.
Muss die Verbindung jedoch beendet werden, bevor eine neue Verbindung aufgebaut werden kann, kommt es zu einer Wartezeit, innerhalb welcher mit dem System, mit welchem das mobile Endgerät verbunden ist bzw. sich verbinden möchte, nicht kommuniziert werden kann. Entsprechend kann sich das mobile Endgerät innerhalb der Wartezeit nicht gegenüber dem Fahrzeug identifizieren und eine Bedienung ist ebenfalls nicht möglich.
Dabei weisen einige Fahrzeuge mehrere Verbindungsknoten auf, welche zum Teil am Exterieur und zum Teil im Interieur des Fahrzeugs vorgesehen sind.
Verbindet sich das mobile Endgerät bei der Annäherung an das Fahrzeug von außen mit einem am Exterieur angeordneten Verbindungsknoten und wechselt dann in das Interieur, verschlechtert sich die drahtlose Verbindung aufgrund die Verbindung störender Komponenten des Fahrzeugs drastisch oder bricht ab. Daher muss sich das mobile Endgerät mit einem Verbindungsknoten im Interieur verbinden. Da hierbei die Verbindung unterbrochen und anschließend neu aufgebaut wird, kann das Fahrzeug in der hierbei entstehenden Wartezeit nicht gestartet werden, was für den Bedienkomfort nicht akzeptabel ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren stabilen bzw. signalstarken Verbindung zwischen einem mobilen Endgerät und einem System, welche auch bei Positionsveränderungen stabil und signalstark bleibt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Übergabe (Handover) einer drahtlosen Verbindung eines mobilen Endgeräts zu verschiedenen Verbindungsknoten eines eine Vielzahl von Verbindungsknoten aufweisenden Systems vorgeschlagen, wobei es sich bei dem System vorzugsweise um ein Fahrzeug handelt, bei welchem ein erster Teil der Verbindungsknoten am Exterieur des Fahrzeugs und ein zweiter Teil der Verbindungsknoten am bzw. im Interieur des Fahrzeugs vorgesehen ist. Als Vielzahl von Verbindungsknoten wird hierbei zumindest zwei Verbindungsknoten verstanden, sodass der erste und der zweite Teil jeweils zumindest einen Verbindungsknoten aufweist. Die Verbindungsknoten sind jeweils mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung verbundenen. Die relative Positionierung der Verbindungsknoten zueinander ist bekannt und entsprechend insbesondere in der Steuervorrichtung hinterlegt. Die Verbindungsknoten sind bezüglich ihrer relativen Positionierung zueinander vorzugsweise, jedoch nicht zwingend ortsfest.
Verfahrensgemäß ist das mobile Endgerät mit einem ersten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten verbunden oder baut, beispielsweise bei einer Annäherung an das System, eine Verbindung zu dem ersten Verbindungsknoten auf. Anschließend bestimmt die Steuervorrichtung kontinuierlich oder in vorbestimmten Intervallen oder ausgelöst durch ein Schaltsignal, welches beispielsweise durch eine Positionsänderung des mobilen Endgeräts ausgelöst werden kann, eine relative Position des mobilen Endgeräts zu dem ersten Verbindungsknoten. Da zusätzlich zu der relativen Position des mobilen Endgeräts zu dem ersten Verbindungsknoten auch die relative Positionierung der Verbindungsknoten zueinander bekannt ist, kann die relative Position des mobilen Endgeräts zu jedem der Verbindungsknoten und mithin auch ein Verbindungsknoten bestimmt werden, mit welchem eine Signalstärke der Verbindung wahrscheinlich am besten ist. Bei diesem „signalstärksten“ Verbindungsknoten kann es sich beispielsweise um den nächstliegenden Verbindungsknoten handeln. Entsprechend sieht das Verfahren vor, dass die Steuervorrichtung aus der relativen Position des mobilen Endgeräts zu dem ersten Verbindungsknoten und der relativen Positionierung der Verbindungsknoten zueinander einen signalstärksten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten bestimmt, zu welchem die drahtlose Verbindung zumindest theoretisch bzw. zumindest gemäß einer zu der Bestimmung gehörenden Berechnung die größte bzw. beste Signalstärke aufweist. Anschließend wird die drahtlose Verbindung von dem ersten Verbindungsknoten an den signalstärksten Verbindungsknoten übergeben, sofern der erste Verbindungsknoten nicht der signalstärkste Verbindungsknoten bzw. der signalstärkste Verbindungsknoten nicht der erste Verbindungsknoten, sondern ein zweiter Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten ist.
Dadurch wird also eine schnelle und vorzugsweise „nahtlosen“ d.h. unterbrechungsfreie Übergabe der drahtlosen Verbindung ermöglicht, um dadurch eine signalstärkere Verbindung bereitzustellen.
Anders ausgedrückt, wird nach der Bestimmung der Position des mobilen Endgeräts relativ zu dem ersten Verbindungsknoten und/oder zu allen Verbindungsknoten bestimmt, mit welchem der Verbindungsknoten die wahrscheinlich beste Verbindung d.h. beste Verbindungs-/Signalstärke möglich ist. Anschließend wird die drahtlose Verbindung falls notwendig von dem ersten/aktuellen Verbindungsknoten an den Verbindungsknoten übergeben, mit welchem diese beste Verbindungs-/Signalstärke erzielbar ist.
Für die Bestimmung des signalstärksten Verbindungsknoten ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedem Verbindungsknoten ein Bereich zugeordnet ist und der jeweilige Verbindungsknoten der signalstärkste Verbindungsknoten ist, wenn sich das mobile Endgerät innerhalb des dem jeweiligen Verbindungsknoten zugeordneten Bereich befindet.
Somit ist vorzugsweise keine aufwändige Berechnung der Signalstärken notwendig. Hierfür wird zunächst die relative Position des mobilen Endgeräts bestimmt und ermittelt, innerhalb welchem Bereich das mobile Endgerät positioniert ist. Der signalstärkste Verbindungsknoten ist dann der Verbindungsknoten, in dessen Bereich sich das mobile Endgerät befindet.
Die drahtlose Verbindung ist dabei vorzugsweise eine Verbindung über den bereits genannten und zum Anmeldezeitpunkt unter der Bezeichnung „Bluetooth“ und vorzugsweise „Bluetooth Low Energy“ (BLE) bekannten Funkstandard. In diesem Zusammenhang kann bei dem Verfahren auch von einem BLE-Handover gesprochen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Vielzahl von Verbindungsknoten gemeinsam mit der Steuervorrichtung eine Transceiver-Einheit bilden, welche zur Herstellung der drahtlosen Verbindung jeweils eine Antenne in den Verbindungsknoten aufweist. Dabei wird dann die Antenne des ersten Verbindungsknotens bei der Übergabe der drahtlosen Verbindung deaktiviert bzw. abgeschaltet und die Antenne des signalstärksten Verbindungsknotens insbesondere gleichzeitig aktiviert bzw. angeschaltet, sodass die drahtlose Verbindung ohne Verbindungsunterbrechung für das mobile Endgerät übergeben wird. Dabei versteht sich von selbst, dass alle anderen Antennen d.h. die Antennen der Verbindungskno- ten, welche nicht die erste oder signalstärkste Verbindungsknoten sind, abgeschaltet sind.
Soweit der Verbindungsknoten lediglich als Antenne bzw. lediglich als reine Sende- und Empfangseinheit verstanden wird, kann auch von einer kabellosen Verbindung zwischen mobilen Endgerät und System bzw. zwischen mobilen Endgerät und der Steuervorrichtung oder einer (anderen) Steuervorrichtung über die Verbindungsknoten gesprochen werden.
Dabei wird die Verbindung nicht unterbrochen, sondern „nahtlos“ weitergeführt, da sich aus Sicht des mobilen Endgeräts die Position des Verbindungspartners (Verbindungsknoten) lediglich (sprunghaft) ändert.
Weiter gibt die drahtlose Verbindung bzw. deren Funkstandard und/oder das mobile Endgerät eine maximale Reaktionszeit vor, welche auch als Timeout bezeichnet werden kann und innerhalb welcher ein mit dem mobilen Endgerät verbundener Verbindungsknoten auf eine Anfrage durch das mobile Endgerät antworten muss. Hierbei sieht eine vorteilhafte Verfahrensweiterbildung vor, dass der signalstärkste Verbindungsknoten bei oder nach der Übergabe innerhalb der Reaktionszeit auf eine Anfrage des mobilen Endgeräts antwortet.
Dabei ist auch eingeschlossen, dass der signalstärkste Verbindungsknoten auch auf eine Anfrage antwortet bzw. antworten kann, welche zuvor noch an den ersten Verbindungsknoten übermittelt wurde. Ein hierfür gegebenenfalls notwendiges Handling bzw. eine hierfür notwendige Steuerung kann durch die Steuervorrichtung ausgeführt werden.
Zudem kann das Abschalten bzw. Deaktivieren des ersten Verbindungsknoten und das Anschalten bzw. Aktvieren des signalstärksten Verbindungsknotens in Abhängigkeit einer Anfrage des mobilen Endgeräts und der damit verbundenen Reaktionszeit erfolgen. Als Deaktivieren des ersten Verbindungsknotens und Aktivieren des signalstärksten (zweiten) Verbindungsknoten kann auch verstanden werden, dass der erste Verbindungsknoten (bei der Verbindungsübergabe) es unterlässt, auf eine Anfrage des Endgerätes zu reagieren und stattdessen der signalstärkste Verbindungsknoten auf die Anfrage reagiert, was beispielsweise durch die Steuervorrichtung gesteuert werden kann.
Die Verbindungsknoten können zur Identifizierung gegenüber dem mobilen Endgerät beispielsweise gemäß dem verwendeten Funkstandard jeweils eine Identifikationsnummer aufweisen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann jedoch vorgesehen sein, dass die jeweilige Identifikationsnummer aller Verbindungsknoten des Systems identisch ist, sodass das mobile Endgerät also nicht zwischen den Verbindungsknoten unterscheiden kann und durchgehend mit einem vorzugsweise einzigen durch alle Verbindungsknoten und die Steuervorrichtung gebildeten Transceiver verbunden ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass zusätzlich, zu der relativen Positionierung der Verbindungsknoten zueinander, eine Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem jeweiligen Verbindungsknoten beeinflussende und insbesondere die Verbindung störende Strukturen des Systems bzw. des Fahrzeugs bekannt und vorzugsweise auf der Steuervorrichtung hinterlegt bzw. gespeichert sind, welche entsprechend auch als Störstrukturen oder Störquellen bezeichnet werden können. In Bezug auf ein Fahrzeug kann es sich hierbei beispielsweise um die Karosserie, Funkwellen abschirmende Scheiben oder andere Fahrzeugkomponenten handeln. Dabei ist vorzugsweise sowohl die relative Position der Strukturen als auch die Erstreckung der Strukturen bekannt bzw. gespeichert, sodass abhängig von der relativen Position des mobilen Endgeräts ein Einfluss der Strukturen auf die Verbindung bzw. die Signalstärke bestimmt werden kann. Gemäß dieser Verfahrensweiterbildung berücksichtigt die Steuervorrichtung bei der Bestimmung des signalstärksten Verbindungsknotens die Strukturen des Systems. Insbesondere, wenn die eine Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem jeweiligen Verbindungsknoten beeinflussende Struktur bzw. Strukturen verschiedene Zustände aufweisen können, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung zudem vor, dass das System ein Sensorsystem zur Zustandserfassung der Strukturen des Systems aufweist. Die Steuervorrichtung kann dann bei der Bestimmung des signalstärksten Verbindungsknotens Zustände der Strukturen des Systems berücksichtigen. Beispielsweise ist hierfür ein offener und geschlossener Zustand einer Fahrzeugtür oder eines Fahrzeugfensters oder ein Gradient eines solchen Zustands zu nennen.
Die drahtlose Verbindung kann über einen vorbestimmten und eine Positionsbestimmung ermöglichenden Funkstandard, wie beispielsweise Bluetooth 5.1 oder höher, hergestellt werden, sodass die relative Position des mobilen Endgeräts, insbesondere durch die Steuervorrichtung, über den Funkstandard bestimmt werden kann.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann das System ein Sensorsystem zur Abstandsmessung und/oder zur Objekterkennung aufweisen, wie es insbesondere bei Fahrzeugen in Form von Kameras und/oder LIDAR-Systemen verbreitet ist. Zur Bestimmung der relativen Position des mobilen Endgeräts kann dann das Sensorsystem einbezogen oder verwendet werden.
Das Sensorsystem zur Zustandserfassung der Strukturen und das System ein Sensorsystem zur Abstandsmessung und/oder zur Objekterkennung kann zudem auch integral miteinander ausgeführt oder identisch sein.
Sowohl das Sensorsystem zur Zustandserfassung der Strukturen als auch das System ein Sensorsystem zur Abstandsmessung und/oder zur Objekterkennung sind dabei nicht lediglich geeignet, sondern ausgebildet, den Zustand der Strukturen zu erfassen bzw. Abstände zu Objekten zu messen und/oder Objekte zu erkennen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System und insbesondere ein Fahrzeug mit einer Vielzahl von Verbindungsknoten, welche jeweils mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung und somit über die gemeinsame Steuervorrichtung miteinander verbundenen sind. Dabei ist ein erster Teil der Verbindungsknoten, d.h. zumindest ein Verbindungsknoten, an einem Exterieur des Fahrzeugs und ein zweiter Teil der Verbindungsknoten, d.h. zumindest ein Verbindungsknoten, an/in einem Interieur des Fahrzeugs angeordnet bzw. jeweils in das Exterieur oder Interieur integriert.
Als Exterieur wird hierbei die Außenseite und auch beispielsweise der Motor- und/oder Kofferraum und als Interieur die Fahrgastzelle bzw. das Innere der Fahrgastzelle verstanden.
Die relative Positionierung der Verbindungsknoten zueinander sind in der Steuervorrichtung hinterlegt bzw. gespeichert und die Steuervorrichtung ist ferner ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Bezogen auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug und ein erfindungsgemäßes Verfahren ist also insbesondere vorgesehen, dass das Fahrzeug anhand der (Stör-) Strukturen des Fahrzeugs, einer Fahrzeugumgebung und der Position des Endgeräts eine Übergabe einer kabellosen Verbindung zwischen zwei Verbindungsknoten des Fahrzeugs erzwingt, um so eine möglichst gute Verbindung bzw. eine möglichst hohe Signalstärke der Verbindung zu erreichen.
Dadurch kann auch bei einer Positionsveränderung des mobilen Endgerätes und beispielsweise auch bei einem Wechsel des mobilen Endgeräts zwischen einem Innenbereich (Interieur) des Fahrzeugs und einem Außenbereich (Exterieur) des Fahrzeugs eine stabile und ständige kabellose Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Fahrzeug bzw. der Steuervorrichtung des Fahrzeugs erreicht / erzwungen werden. Sobald das Fahrzeug (bzw. die Steuervorrichtung des Fahrzeugs) erkennt, dass ein anderer Verbindungsknotenknoten zum Endgerät besser positioniert ist bzw. eine bessere Verbindung mit höherer Signalstärke erlaubt, wird der besser positionierte bzw. signalstärkere Verbindungsknoten die kabellose Verbindung mit dem Endgerät weiterpflegen und den bisherigen (ersten Verbindungsknoten) ersetzen. Beide Verbindungsknoten bzw. alle Verbindungsknoten des Systems verhalten sich bei einer Kommunikation über die drahtlose Verbindung genau gleich, sodass das Endgerät von der Verbindungsübergabe nichts mitbekommt.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein System und ein seine Position änderndes mobiles Endgerät;
Fig. 2 einen zeitlichen Ablauf bei einer verfahrensgemäßen Übergabe der Verbindung.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.
In Figur 1 ist schematisch die Annäherung eines mobilen Endgeräts 10 an ein Fahrzeug 1 bzw. System 1 und der Wechsel des mobilen Endgeräts 10 von einem Außenbereich des Fahrzeugs 1 in einen Innenbereich des Fahrzeugs 1 dargestellt. Zu diesem Ablauf ist in Figur 2 die Verbindung bzw. das zeitliche Verhalten der Verbindung zwischen Endgerät 10 und dem Fahrzeug 1 dargestellt. Das mobile Endgerät 10 befindet sich zum Zeitpunkt t1 auf Position A zunächst außerhalb der Reichweite der Verbindungsknoten 11 , 12, 13 des Fahrzeugs 1 bzw. allgemein außerhalb der Reichweite des durch die Verbindungsknoten 11 , 12, 13 und die Steuervorrichtung 18 des Fahrzeugs 1 gebildeten Transceiver. Entsprechend ist keine Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät 10 und dem Fahrzeug 1 bzw. dessen Verbindungsknoten 11 , 12, 13 aufgebaut bzw. möglich.
Anschließend nähert sich das Endgerät 10 dem Fahrzeug 1 an und wechselt von Position A auf Position B, sodass es sich zum Zeitpunkt t2 in Position B befindet.
Ein Verbindungsaufbau ist nun möglich und das Endgerät 10 verbindet sich mit dem Verbindungsknoten 11 des Fahrzeugs 1.
Ist das Endgerät 10 mit dem Fahrzeug 1 verbunden, kann kontinuierlich, in vorbestimmten Intervallen oder ausgelöst durch ein externes Schaltsignal, wie beispielsweise einer ausreichend großen Positionsänderung des Endgeräts 10 oder einer Zustandsveränderung einer der Fahrzeugkomponenten, geprüft werden, welcher der Verbindungsknoten 11 , 12, 13 der signalstärkste Verbindungsknoten ist. Wird dabei festgestellt, dass ein anderer Verbindungsknoten als der aktuell verwendete Verbindungsknoten eine bessere Verbindung bzw. eine signalstärkere Verbindung ermöglicht, wird der Verbindungsknoten gewechselt.
Vorliegend nähert sich das mobile Endgerät 10 weiter an das Fahrzeug 10 und dessen zunächst noch geschlossene Fahrzeugtür 22 an, sodass es sich zum Zeitpunkt t3 auf Position C befindet.
Zum Zeitpunkt t3 ist das Endgerät zunächst noch mit dem initialen bzw. ersten Verbindungsknoten 11 verbunden. Wird beispielsweise in vorbestimmten Intervallen durch die Steuervorrichtung 18 der signalstärkste Verbindungsknoten ermittelt, wird von der Steuervorrichtung 18 zunächst die Position des Endgeräts 10 gegenüber den Verbindungsknoten 11 , 12, 13 bestimmt. Dabei wird erkannt, dass das mobile Endgerät 10 nicht mehr in einem dem ersten Verbindungsknoten 11 zugeordneten Bereich 31 angeordnet ist, sondern sich in einem einem zweiten Verbindungsknoten 12 zugeordneten Bereich 32 befindet.
Weiter kann hierbei optional der Zustand der Fahrzeugtür 22 berücksichtigt werden, welche eine Struktur des Systems/Fahrzeugs 1 ist, welche eine Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät 10 und einem jeweiligen Verbindungsknoten 11 , 12, 13 bzw. hier dem zweiten Verbindungsknoten 12 negativ beeinflusst, solange die Fahrzeugtür 22 geschlossen und das mobile Endgerät 10 außerhalb des Fahrzeugs 1 ist.
Entsprechend kann vorgesehen sein, dass - solange die Fahrzeugtür 22 geschlossen bleibt, weiterhin der initiale/erste Verbindungskonten 11 der signalstärkste Verbindungsknoten ist, sodass zum Zeitpunkt t3 kein Wechsel bzw. keine Übergabe der Verbindung erfolgt.
Zum Zeitpunkt t4 wird die Fahrzeugtür 22 geöffnet und beispielsweise ausgelöst durch die Öffnung bzw. die Zustandsänderung der Fahrzeugtür 22 von geschlossen zu geöffnet erneut der signalstärkste Verbindungsknoten bestimmt.
Dabei wird erkannt, dass durch das Öffnen der Tür 22 und er Position C innerhalb des dem zweiten Verbindungsknoten 12 zugeordneten Bereich 32 der zweite Verbindungsknoten 12 der signalstärkste Verbindungsknoten ist.
Erfindungsgemäß wird der erste Verbindungsknoten 11 dann deaktiviert und der zweite Verbindungsknoten 12 aktiviert, sodass die Verbindung von dem ersten Verbindungsknoten 11 nahtlos an den zweiten Verbindungsknoten 12 übergeben wird. Zum Zeitpunkt t5 ist das Endgerät entsprechend über den zweiten Verbindungsknoten 12 mit dem Fahrzeug 1 verbunden.
Anschließend wechselt das mobile Endgerät 10 von der Position C außerhalb des Fahrzeugs auf Position D innerhalb des Fahrzeugs und die Tür 22 kann geschlossen werden.
Durch die signalabschirmende Wirkung der Tür 22 würde eine Verbindung des mobilen Endgeräts 10 mit dem ersten Verbindungsknoten 11 abreißen oder sehr schlecht werden. Dadurch, dass die Verbindung aber nahtlos und ohne Verbindungsabbruch an den zweiten Verbindungsknoten 12 übergeben wurde, bleibt die Verbindung bestehen und das Endgerät 10 durchgehend mit dem Fahrzeug 1 verbunden.
Entsprechend kann das Fahrzeug 1 auch unmittelbar über das Endgerät 10 bedient oder ein Benutzer über das Endgerät 10 identifiziert bzw. authentifiziert werden.
Bei der Bestimmung des signalstärksten Verbindungsknotens 11 , 12, 13 muss der Zustand der Tür 22 nicht zwingend berücksichtigt werden. Eine Übergabe der Verbindung kann auch beispielsweise unmittelbar dann erfolgen, wenn die Position des Endgeräts 10 sich in einem neuen Bereich 31 , 32 befindet, welcher einem anderen Verbindungsknoten zugeordnet ist.
Weitere die Verbindung beeinflussende und insbesondere störende Strukturen des Fahrzeugs 1 sind beispielsweise die Karosserie 24, metallische Abdeck- oder Abschirmelemente 23 oder eine Elektronik 21 , welche im Fahrzeug 1 angeordnet sein kann.
In dem beispielhaft gezeigten Fahrzeug 1 sind drei Verbindungskonten 11 , 12, 13 vorgesehen, wobei ein erster Verbindungskonten 11 an einem Exterieur des Fahrzeugs 1 (Frontseite, links), ein zweiter Verbindungsknoten 12 in einem Interieur des Fahrzeugs 1 (Fahrgastzelle) und ein dritter Verbindungs- konten 13 ebenfalls an einem Exterieur des Fahrzeugs 1 (Heckseite, rechts) angeordnet sind.
Das Fahrzeug kann jedoch auch zusätzlich weitere Steuergeräte, Sensoren oder Empfangseinheiten aufweisen, welche auch mit dem Verbindungskon- ten 11 , 12, 13 kombiniert sein können.
Beispielhaft können die Verbindungskonten 11 , 12, 13 für eine Bluetooth- Verbindung mit dem mobilen Endgerät 10 und zugleich als Kombigerät für eine UWB-Verbindung (Ultra-Wideband) ausgebildet sein.
Ferner können auch weitere Komponenten 14, 15, 16, 17 am Fahrzeug 1 vorgesehen sein, bei welchen es sich beispielsweise ebenfalls um UWB-
Sender-Empfänger, Verbindungskonten oder Sensoren handeln kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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Claims

Patentansprüche Verfahren zur Übergabe einer drahtlosen Verbindung eines mobilen Endgeräts (10) zu verschiedenen Verbindungsknoten (11 , 12, 13) eines eine Vielzahl von Verbindungsknoten (11 , 12, 13) aufweisenden Systems (1), wobei die Verbindungsknoten (11 , 12, 13) jeweils mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung (18) verbundenen sind und die relative Positionierung der Verbindungsknoten (11 , 12, 13) zueinander bekannt ist, wobei das mobile Endgerät (10) mit einem ersten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten (11 , 12, 13) verbunden ist oder eine Verbindung zu dem ersten Verbindungsknoten aufbaut, wobei die Steuervorrichtung (18) kontinuierlich oder in vorbestimmten Intervallen oder ausgelöst durch ein Schaltsignal eine relative Position des mobilen Endgeräts (10) zu dem ersten Verbindungsknoten bestimmt, wobei die Steuervorrichtung (18) aus der relativen Position des mobilen Endgeräts (10) zu dem ersten Verbindungsknoten und der relativen Positionierung der Verbindungsknoten (11 , 12, 13) zueinander einen signalstärksten Verbindungsknoten der Vielzahl von Verbindungsknoten (11 ,12, 13) bestimmt, zu welchem die drahtlose Verbindung die höchste Signalstärke aufweist, wobei die drahtlose Verbindung von dem ersten Verbindungsknoten an den signalstärksten Verbindungsknoten übergeben wird, wenn der erste Verbindungsknoten nicht der signalstärkste Verbindungsknoten ist. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Vielzahl von Verbindungsknoten (11 , 12, 13) gemeinsam mit der Steuervorrichtung (18) eine Transceiver-Einheit bilden, welche zur Herstellung der drahtlosen Verbindung jeweils eine Antenne in den Verbindungsknoten (11 , 12, 13) aufweist, und wobei die Antenne des ersten Verbindungsknotens bei der Übergabe der drahtlosen Verbindung deaktiviert und die Antenne des signalstärksten Verbindungsknotens aktiviert wird, sodass die drahtlose Verbindung ohne Verbindungsunterbrechung für das mobile Endgerät (10) übergeben wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die drahtlose Verbindung und/oder das mobile Endgerät (10) eine maximale Reaktionszeit vorgibt, innerhalb welcher ein mit dem mobilen Endgerät (10) verbundener Verbindungsknoten (11 , 12, 13) auf eine Anfrage durch das mobile Endgerät (10) antworten muss, und wobei der signalstärkste Verbindungsknoten bei oder nach der Übergabe innerhalb der Reaktionszeit auf eine Anfrage des mobilen Endgeräts (10) antwortet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungsknoten (11 , 12, 13) zur Identifizierung gegenüber dem mobilen Endgerät (10) jeweils eine Identifikationsnummer aufweisen und wobei die Identifikationsnummer aller Verbindungsknoten (11 , 12, 13) des Systems (1) identisch ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich, zu der relativen Positionierung der Verbindungsknoten (11 , 12, 13) zueinander, eine Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät (10) und einem jeweiligen Verbindungsknoten (11 , 12, 13) beeinflussende Strukturen (21 , 22, 23, 24) des Systems (1) bekannt sind und wobei die Steuervorrichtung (18) bei der Bestimmung des - 17 - signalstärksten Verbindungsknotens die Strukturen (21 , 22, 23, 24) des Systems (1) berücksichtigt. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das System (1) ein Sensorsystem zur Zustandserfassung der Strukturen (21 , 22, 23, 24) des Systems (1) aufweist, mit welchem die Zustände zumindest einer der Strukturen (21 , 22, 23, 24) erfassbar ist, und wobei die Steuervorrichtung (18) bei der Bestimmung des signalstärksten Verbindungsknotens Zustände der Strukturen (21 , 22, 23, 24) des Systems (1) berücksichtigt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die drahtlose Verbindung über einen vorbestimmten und eine Positionsbestimmung ermöglichenden Funkstandard hergestellt wird und wobei die relative Position des mobilen Endgeräts (10) über den Funkstandard bestimmt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (1) ein Sensorsystem zur Abstandsmessung und/oder zur Objekterkennung aufweist und wobei zur der Bestimmung der relativen Position des mobilen Endgeräts (10) das Sensorsystem einbezogen oder verwendet wird. System (1) und insbesondere Fahrzeug (1) mit einer Vielzahl von Verbindungsknoten (11 , 12, 13), welche jeweils mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung (18) verbundenen sind, wobei ein erster Teil der Verbindungsknoten (11 , 12, 13) an einem Exterieur des Fahrzeugs (1) und ein zweiter Teil der Verbindungsknoten (11 , 12,13) an einem Interieur des Fahrzeugs (1) angeordnet oder in diese integriert sind, wobei die relative Positionierung der Verbindungsknoten (11 , 12, 13) zueinander in der Steuervorrichtung (18) hinterlegt und die Steuervorrichtung (18) ausgebildet ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
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