DE102020206804A1 - Verfahren zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur akustischen Entfernungsmessung, mit folgenden Schritten: Senden eines ersten Signals von einem ersten zu einem zweiten mobilen Endgerät; Detektieren des ersten Signals mit dem ersten Endgerät, um einen ersten Zeitpunkt zu erhalten; Detektieren des ersten Signals mit dem zweiten Endgerät, um einen zweiten Zeitpunkt zu erhalten, oder Senden einer Wiederholungsaufforderung; wiederholtes Senden des ersten Signals und wiederholtes Detektieren des ersten Signals durch das erste mobile Endgerät ansprechend auf die Wiederholungsaufforderung; wiederholtes Senden eines zweiten Signals von dem zweiten zu dem ersten Endgerät; wiederholtes Detektieren des zweiten Signals mit dem zweiten Endgerät, um einen Satz von dritten Zeitpunkten zu erhalten; Detektieren des zweiten Signals mit dem ersten Endgerät, um zumindest einen Zeitpunkt aus einem Satz von vierten Zeitpunkten zu erhalten; Senden einer Detektionsbestätigung von dem ersten zu dem zweiten Endgerät bei erreichen einer Anzahl an erfolgreichen Detektionen; Ermitteln einer Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen- einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt aus dem Satz von vierten Zeitpunkten und dem ersten Zeitpunkt, und- einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt aus dem Satz von dritten Zeitpunkten und dem zweiten Zeitpunkt.

Description

• Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten. Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein messdaueroptimiertes Verfahren bei der akustischen Entfernungsvermessung mobiler Endgeräte.
• Für eine kostengünstige Messung eines Abstands bzw. einer Entfernung zwischen zwei mobilen Endgeräten können die in mobilen Endgeräten vorhandenen Ressourcen, wie z.B. Mikrofone und Lautsprecher, genutzt werden. Sofern Entfernungen in der Größenordnung von einem halben Meter bis zu etwa zehn Metern von besonderem Interesse sind, kann der Einsatz einer Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. WPAN (Wireless Personal Area Network, dt. eine Kurzstreckenfunktechnik), wie z.B. Bluetooth) sowie alternativ oder ergänzend eine akustische Abstandsmessung mittels Ultraschall in Betracht gezogen werden. Sofern die verwendete Kurzdistanzfunkverbindung auf dem Bluetooth-Standard basiert, ist die Genauigkeit der Auflösung der Entfernungsmessung über diese versionsabhängig und erstreckt sich hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit vom Meterbereich (Versionen 5.0 und älter) bis auf einige Zentimeter bei ab der 2019 eingeführten Version 5.1. Da die Entfernungsmessung bei Bluetooth auf der Auswertung von Signalleistungspegeln basiert, ist dieses Verfahren gerade bei räumlichen Veränderungen und dem damit verbundenen Fading relativ fehleranfällig.
• Da oftmals eine besonders effiziente Problemlösung durch eine Kombination von verschiedenen Technologien erreicht werden kann, bietet sich eine ergänzende akustische Distanzmessung mittels Ultraschall an. Durch die unterschiedlichen Lösungsansätze der verschiedenen Technologien können jeweilige Schwächen vorteilhaft ausgeglichen werden. Beispielsweise benötigt die gegenseitige Ultraschallvermessung zweier mobiler Endgeräte einen zusätzlichen Funkkanal zum Rücktransport der Auswertedaten. Hierfür bietet sich die bereits vorhandene Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth-Verbindung) an. Da diese eine größere Funkreichweite hat als der akustische Ansatz, kann die Ultraschallmessung als unterstützende oder nur im Bedarfsfall nachgeschaltete Messung betrachtet werden.
• Eine akustische Distanzmessung im Ultraschallbereich kann unter Verwendung der vorhandenen Lautsprecher und Mikrofone erfolgen. Aktuell verbaute A/D-Wandler ermöglichen in der Regel Abtastraten von f_s = 44,1 kHz oder f_s = 48 kHz. Daraus ergibt sich eine für viele Anforderungen ausreichende örtliche Auflösung von circa 7,5 mm pro Abtastintervall, wenn für die Schallgeschwindigkeit ein Wert von $c_{Luft}=\mathrm{343,2}\raisebox{1ex}{$m$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$s$}\right.$

  

  unterstellt wird. Als Frequenzbereich kann sinnvollerweise der oberhalb des wahrnehmbaren menschlichen Hörvermögens liegenden Bereich ab 16 kHz (Ultraschallbereich) gewählt werden.
• Aus [1] und [2] ist das sog. ETOA-Verfahren (ETOA = Elapsed time between the two Time-Of-Arrivals, dt. verstrichene Zeit zwischen zwei Ankunftszeiten) bekannt.
• Beim Einsatz des ETOA-Verfahrens zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, wie z.B. zwischen zwei Mobiltelefonen (z.B. Smartphones), können die von den jeweiligen mobilen Endgeräten ausgesendeten akustischen Testsignale jedoch nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit von dem jeweiligen anderen mobilen Endgerät detektiert werden. Vielmehr hängt die Zuverlässigkeit von vielen Faktoren ab. Ein ungünstiges Signal-zu-Rauschverhältnis (engl. signal-to-noise ratio, SNR) aufgrund der Ausbreitungsdämpfung, Mikrofonstörungen, z.B. aufgrund scheuernder Stoffe, Mehrwegeausbreitungen aufgrund von akustischen Reflexionen, eine fehlende Schallausbreitung auf direktem Weg (engl. line of sight) oder auch Doppler-Effekte können die zuverlässige Detektion der Testsignale sehr erschweren. In diesen Fällen kann eine Vielzahl von Messversuchen nötig sein, bis die Distanzvermessung hinreichend zuverlässig (erfolgreich) ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die bestehende Situation zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
• Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Sendens eines ersten akustischen Testsignals von einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens des ersten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu erhalten sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals erfolgreich war, und Senden einer Wiederholungsaufforderung über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals nicht erfolgreich war. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des wiederholten Sendens des ersten akustischen Testsignals und wiederholtes Detektieren des ersten akustischen Testsignals durch das erste mobile Endgerät ansprechend auf die Wiederholungsaufforderung [z.B. bis eine Detektion des wiederholt gesendeten ersten akustischen Testsignals beim zweiten mobilen Endgerät zum neuen wiederholten zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) erfolgreich ist]. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des wiederholten Sendens eines zweiten akustischen Testsignals von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät [z.B. ansprechend auf die erfolgreiche Detektion des ersten akustischen Testsignals durch das zweite mobile Endgerät]-Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des wiederholten Detektierens des zweiten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens des zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und Senden einer Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem ersten mobilen Endgerät zu dem zweiten mobilen Endgerät sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals durch das erste mobile Endgerät erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät von dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. mit dem Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten [z.B. zeitlich] korrespondierenden] Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1).
• Bei Ausführungsbeispielen wird
• - die Differenz zwischen dem einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) und dem ersten Detektionszeitpunkt (t_A1), oder
• - zumindest der eine Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) und der erste Detektionszeitpunkt (t_A1)
von dem ersten mobilen Endgerät zu dem zweiten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung übertragen, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät durch das zweite mobile Endgerät durchgeführt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen wird
• - die Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (f_B1), oder
• - alle Detektionszeitpunkte aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und der zweite Detektionszeitpunkt (t_B1)
von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung übertragen, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät durch das erste mobile Endgerät durchgeführt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen ist der erste Detektionszeitpunkt (t_A1) im Falle der wiederholten Aussendung des ersten akustischen Testsignals der Detektionszeitpunkt der letzten Aussendung des ersten akustischen Testsignals der wiederholten Aussendung des ersten akustischen Testsignals, und/oder wobei der eine Detektionszeitpunkt aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) mit dem einen Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zeitlich korrespondiert.
• Bei Ausführungsbeispielen weist das Verfahren ferner einen dem Schritt des Sendens des ersten akustischen Testsignals vorgelagerten Schritt des Ermittelns von Wahrscheinlichkeiten für eine erfolgreiche Übertragung von akustischen Testsignalen [z.B. in beiden Richtungen] zwischen den zwei mobilen Endgeräten auf, wobei das erste mobile Endgerät dasjenige mobile Endgerät der zwei mobilen Endgeräte ist, dessen zu dem anderen mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte ausgesendetes akustisches Testsignal eine höhere Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Übertragung aufweist als ein von dem anderen mobilen Endgerät ausgesendetes akustisches Testsignal, wobei das zweite mobile Endgerät das andere mobile Endgerät ist.
• Bei Ausführungsbeispielen wird der vorgelagerte Schritt des Ermittelns von Wahrscheinlichkeiten für eine erfolgreiche Übertragung von akustischen Testsignalen zwischen den zwei mobilen Endgeräten durchgeführt, wenn ein zeitlicher Aufwand für eine Übertragung einer Wiederholungsaufforderung über die Kurzdistanzfunkverbindung größer ist, als ein zeitlicher Aufwand für eine Übertragung eines akustischen Testsignals.
• Bei Ausführungsbeispielen ist die vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen gleich eins.
• Bei Ausführungsbeispielen ist die vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen größer gleich zwei.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem Ermitteln der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät die Entfernung ferner basierend auf zumindest einer mit der halben Schallgeschwindigkeit gewichteten zweiten Differenzen zwischen
• - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt (t_A7) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. mit dem anderen Detektionszeitpunk aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten [z.B. zeitlich] korrespondieren] anderen Detektionszeitpunkt (t_B7) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ... ) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1)
ermittelt.
• Bei Ausführungsbeispielen wird eine Länge des von dem ersten mobilen Endgeräts ausgesendeten ersten akustischen Testsignals und/oder eine Länge des von dem zweiten mobilen Endgeräts ausgesendeten zweiten akustischen Testsignals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreichen Detektionen durch das jeweils andere mobile Endgerät verändert [z.B. vergrößert].
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem wiederholten Senden des zweiten akustischen Testsignals das zweite akustische Testsignal wiederholt ausgesendet durch Senden eines zweiten akustischen Signals, das in der Zeit [z.B. periodische oder nicht periodische] akustische Testsignalabschnitte aufweist, die die wiederholten Aussendungen des zweiten akustischen Testsignals bilden, wobei bei dem wiederholten Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem zweiten mobilen Endgerät detektiert werden, um den dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) zu erhalten, wobei bei dem Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät detektiert werden, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals den zumindest einen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
• Bei Ausführungsbeispielen weist das Verfahren ferner einen Schritt des Detektierens des zweiten akustischen Signals mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem ersten mobilen Endgerät durch Korrelation des zweiten akustischen Signals mit einem zweiten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
• Bei Ausführungsbeispielen sind zwischen den akustischen Testsignalabschnitten des zweiten Signals akustische Pausen vorhanden.
• Bei Ausführungsbeispielen wird eine Länge des von dem ersten mobilen Endgerät ausgesendeten ersten akustischen Testsignals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das zweite mobile Endgerät verändert [z.B. vergrößert], wobei Längen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten Signals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das zweite mobile Endgerät verändert [z.B. vergrößert] werden.
• Bei Ausführungsbeispielen wird die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät ferner basierend auf einer Konstanten ermittelt.
• Bei Ausführungsbeispielen basiert die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem ersten mobilen Endgerät, eines von dem ersten mobilen Endgerät gesendeten ersten akustischen Signals [z.B. des ersten akustischen Testsignals] und dem Zeitpunkt des Sendens des ersten akustischen Signals, wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem zweiten mobilen Endgerät, eines von dem zweiten mobilen Endgerät gesendeten zweiten akustischen Signals [z.B. des zweiten akustischen Testsignals] und dem Zeitpunkt des Sendens des zweiten akustischen Signals basiert.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem Senden des ersten akustischen Testsignals das erste akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des ersten mobilen Endgeräts erzeugt, und/oder wobei bei dem Senden des zweiten akustischen Testsignals das zweite akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des zweiten mobilen Endgeräts erzeugt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem Detektieren des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert, und/oder wobei bei dem Detektieren des ersten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird.
• Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein erstes mobiles Endgerät, wobei das erste mobile Endgerät über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] mit einem zweiten mobilen Endgerät verbunden ist, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um ein erstes akustisches Testsignal zu dem zweiten mobilen Endgerät zu senden, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um das erste akustischen Testsignal zu detektieren, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um, ansprechend auf einen Empfang einer von dem zweiten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung ausgesendeten Wiederholungsaufforderung, die von dem zweiten mobilen Endgerät ausgesendet wird sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals durch das zweite mobile Endgerät nicht erfolgreich war, das erste akustische Testsignal wiederholt auszusenden und das erste akustische Testsignal wiederholt zu detektieren, um den ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu aktualisieren, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um ein von dem zweiten mobilen Endgerät wiederholt ausgesendetes akustisches Testsignal zu detektieren, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und um eine Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung zu dem zweiten mobilen Endgerät zu senden sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal von dem zweiten mobilen Endgerät solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät von dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem zweiten mobilen Endgerät eine Information über
• - einen zweiten Detektionszeitpunkt einer Detektion des ersten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät und [z.B. alle] Detektionszeitpunkte aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten von Detektionen des wiederholten ausgesendeten zweiten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät, oder
• - Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu empfangen, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um eine Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. mit dem Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten [z.B. zeitlich] korrespondierenden] Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1)
zu ermitteln.
• Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Ermitteln einer Entfernung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Sendens eines ersten akustischen Testsignals mit einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des wiederholten Sendens des ersten akustischen Testsignals und wiederholtes Detektieren des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät ansprechend auf einen Empfang einer von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung ausgesendeten Wiederholungsaufforderung, die von dem zweiten mobilen Endgerät ausgesendet wird sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals durch das zweite mobile Endgerät nicht erfolgreich war. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens eines von dem zweiten mobilen Endgerät wiederholt ausgesendeten zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und Senden einer Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem ersten mobilen Endgerät zu dem zweiten mobilen Endgerät sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät von dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Empfangens mit dem ersten mobilen Endgerät einer von dem zweiten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung ausgesendeten Information über
• - einen zweiten Detektionszeitpunkt einer Detektion des ersten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät und [z.B. alle] Detektionszeitpunkte aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten von Detektionen des wiederholten ausgesendeten zweiten akustischen Signals, oder
• - Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten
• Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1). Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns mit dem ersten mobilen Endgerät einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (tA3, t_A5, t_A7, ...) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. mit dem Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten [z.B. zeitlich] korrespondierenden] Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1).
• Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Sendens eines ersten akustischen Signals von einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte, wobei das erste akustische Signal in der Zeit [z.B. periodische oder nicht periodische] akustische Testsignalabschnitte aufweist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Sendens eines zweiten akustischen Signals von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät, wobei das zweite akustische Signal in der Zeit [z.B. periodische oder nicht periodische] akustische Testsignalabschnitte aufweist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B3, t_B15) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (f_B1, t_B3, t_B5, t_B7).
• Bei Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Detektierens des ersten akustischen Signals mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem zweiten mobilen Endgerät durch Korrelation des ersten akustischen Signals mit einem ersten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) zu erhalten.
• Bei Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Detektierens des zweiten akustischen Signals mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem ersten mobilen Endgerät durch Korrelation des zweiten akustischen Signals mit einem zweiten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
• Bei Ausführungsbeispielen wird
• - die Differenzen zwischen dem einen [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und allen Detektionszeitpunkten aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), oder
• - zumindest der eine [z.B. erfolgreiche] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und alle Detektionszeitpunkte aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7)
von dem ersten mobilen Endgerät zu dem zweiten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung übertragen, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät durch das zweite mobile Endgerät durchgeführt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen wird
• - die Differenzen zwischen allen Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und dem einen [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7), oder
• - alle Detektionszeitpunkte aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und zumindest der eine [z.B. erfolgreiche] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7)
von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung übertragen, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät durch das erste mobile Endgerät durchgeführt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem Ermitteln der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät die Entfernung ferner basierend auf zumindest einer mit der halben Schallgeschwindigkeit gewichteten zweiten Differenzen zwischen
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. erfolgreichen] anderen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (f_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit einem [z.B. erfolgreichen] anderen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, f_B3, t_B5, t_B7) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und
• - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B11, t_B13, t_B15), der mit einem anderen [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. zeitlich] korrespondiert und einem [z.B. erfolgreichen] anderen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7)
ermittelt.
• Bei Ausführungsbeispielen weist das erste akustische Signal zwischen den akustischen Testsignalabschnitten akustische Pausen auf, und/oder wobei das zweite akustische Signal zwischen den akustischen Testsignalabschnitten akustische Pausen aufweist.
• Bei Ausführungsbeispielen werden Längen der akustischen Testsignalabschnitte des von dem ersten mobilen Endgerät ausgesendeten ersten akustischen Signals und/oder Längen der akustischen Testsignalabschnitte des von dem zweiten mobilen Endgerät ausgesendeten zweiten akustischen Signals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das jeweils andere mobile Endgerät verändert [z.B. vergrößert].
• Bei Ausführungsbeispielen werden das erste akustische Testsignal und das zweite akustische Testsignal zumindest teilweise zeitlich ineinander verschachtelt ausgesendet, derart dass sich die akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals und die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals aufgrund der akustischen Pausen zeitlich nicht überlappen.
• Bei Ausführungsbeispielen wird die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät ferner basierend auf einer Konstanten ermittelt.
• Bei Ausführungsbeispielen basiert die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem ersten mobilen Endgerät, eines von dem ersten mobilen Endgerät gesendeten ersten akustischen Signals [z.B. des ersten akustischen Testsignals] und dem Zeitpunkt des Sendens des ersten akustischen Signals basiert, und wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem zweiten mobilen Endgerät, eines von dem zweiten mobilen Endgerät gesendeten zweiten akustischen Signals [z.B. des zweiten akustischen Testsignals] und dem Zeitpunkt des Sendens des zweiten akustischen Signals basiert.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem wiederholten Senden des ersten akustischen Testsignals das erste akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des ersten mobilen Endgeräts erzeugt, und/oder wobei bei dem wiederholten Senden des zweiten akustischen Testsignals das zweite akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des zweiten mobilen Endgeräts erzeugt wird.
• Bei Ausführungsbeispielen wird bei dem wiederholten Detektieren des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren des ersten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem Detektieren des zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird.
• Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein erstes mobiles Endgerät, wobei das erste mobile Endgerät über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] mit einem zweiten mobilen Endgerät verbunden ist, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um ein erstes akustisches Signal zu dem zweiten mobilen Endgerät zu senden, wobei das erste akustische Signal in der Zeit [z.B. periodische oder nicht periodische] akustische Testsignalabschnitte aufweist, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um die akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals zu detektieren, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um akustische Testsignalabschnitte eines von dem zweiten mobilen Endgerät ausgesendeten zweiten akustischen Signals zu detektieren, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem zweiten mobilen Endgerät eine Information über
• - [z.B. alle] Detektionszeitpunkte aus einem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät und zumindest einen [z.B. erfolgreiche] Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät, oder
• - Differenzen zwischen [z.B. allen] Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, f_B15) und dem einen [z.B. erfolgreichen]
• Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7), zu empfangen, wobei das erste mobile Endgerät konfiguriert ist, um eine Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, tes, t_B7) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7)
zu ermitteln.
• Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Ermitteln einer Entfernung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung [z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth] miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Sendens eines ersten akustischen Signals mit einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte, wobei das erste akustische Signal in der Zeit [z.B. periodische oder nicht periodische] akustische Testsignalabschnitte aufweist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens von akustischen Testsignalabschnitten eines von dem zweiten mobilen Endgerät ausgesendeten zweiten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Empfangens mit dem ersten mobilen Endgerät einer von dem zweiten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung ausgesendeten Information über
• - [z.B. alle] Detektionszeitpunkte aus einem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät und zumindest einen [z.B. erfolgreiche] Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals durch das zweite mobile Endgerät, oder
• - Differenzen zwischen [z.B. allen] Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und dem einen [z.B. erfolgreichen]
• Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7). Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns mit dem ersten mobilen Endgerät einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. der bei dem Schritt des Detektierens erhalten wurde] und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A11, t_A3, t_A5, t_A7) der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) [z.B. zeitlich] korrespondiert, und
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) [z.B. zeitlich korrespondiert], und einem [z.B. erfolgreichen] Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7).
• Ausführungsbeispiele optimieren eine akustische Zweiwege-Distanzvermessung, insbesondere im Hinblick auf ihren zeitlichen Ablauf. Messungen haben gezeigt, dass es viele Szenarien gibt, in welchen ein oder sogar beide Endgeräte schlecht mit akustischen Testsignalen erreichbar sind, sei es durch ein ungünstiges Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) aufgrund der Ausbreitungsdämpfung oder durch direkte Störungen am Mikrofon, hervorgerufen z.B. durch Kleidung, die am Mikrofon scheuert, durch Mehrwegeausbreitung oder auch durch Doppler-Effekte aufgrund von Bewegungen. In diesen Fällen kann eine Vielzahl von Messversuchen nötig sein, bis die Distanzvermessung hinreichend zuverlässig (erfolgreich) ist. Die vorliegende Erfindung setzt hier an. Durch einen zweistufigen Ansatz lässt sich die Anzahl der notwendigen Vermessungsvorgänge und somit auch der Zeit- und Energiebedarf für die Gewinnung einer zuverlässigen Schätzung deutlich reduzieren.
• Ausführungsbeispiele schaffen eine kostengünstigen COTS-Applikation (COTS = Commercial Off-The-Shell, dt. seriengefertigte Produkte aus dem Elektronik- oder Softwaresektor) zur möglichst genauen Distanzvermessung zwischen zwei mobilen Endgeräten mittels Laufzeitvermessung akustischer (Ultra-)Schallwellen unter Einsatz der vorhandenen Lautsprecher und Mikrofone. Abhängig von seiner Position bzw. Abstand zu anderen Nutzern können dem Nutzer dann standortbezogene Dienste (engl. location-based-service, LBS) offeriert werden. Standortbezogene Dienste können dabei selektive Information liefern, wie beispielsweise POI (POI = point of interest, dt. interessanter Ort), ortsbezogene Werbung und Kommunikation oder mobile Arbeitszeiterfassung.
• Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine schematische Ansicht von zeitlichen Abläufen beim ETOA-Verfahren nach [1],
• 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung miteinander verbunden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
• 3 eine schematische Ansicht eines Systems mit einem ersten mobilen Endgerät und einem zweiten mobilen Endgerät, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
• 4 eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens aus 2 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (modifiziertes ETOA-Verfahren),
• 5 eine schematische Ansicht eines methodischen Ablaufplan eines zweistufigen ETOA-Messansatzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
• 6 eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens aus 2 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (modifiziertes ETOA-Verfahren mit Dauer-An von Lautsprecher),
• 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung miteinander verbunden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
• 8 eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens aus 7 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (modifiziertes ETOA-Verfahren).
• In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, so dass deren Beschreibung untereinander austauschbar ist.
• Bevor hierbei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der 2 bis 8 detailliert beschrieben werden, wird zunächst das zugrundeliegende akustische Messverfahren näher beschrieben, welches gem. Ausführungsbeispielen für den Einsatz einer Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten optimiert wird.
• Zur präzisen akustischen Distanzvermessung von zwei Mobilgeräten ist das ETOA-Verfahren [1], [2] (ETOA = Elapsed time between the two Time-Of-Arrivals, dt. verstrichene Zeit zwischen zwei Ankunftszeiten) gut geeignet. Die Distanz D zwischen zwei Punkten berechnet sich gemäß $$D=c_{Luft}\cdot \Delta t_D$$

  

  wobei c_Luft die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in der Luft ist, die bei 20 °C und Normaldruck einen Wert von $\mathrm{343,2}\raisebox{1ex}{$m$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$s$}\right.$

  

  aufweist. Bei der Einweg-Laufzeitschätzung [2] (engl. Time-Of-Arrival, TOA) wird die Laufzeitdifferenz Δt_D = t_B - t_A der Schallwellen zwischen dem Aussenden vom ersten Endgerät A und dem Empfangen im zweiten Endgerät B ausgewertet. Problematisch ist hier, dass für eine sinnvolle Auswertung eine sehr genaue Zeitsynchronisation zwischen den beiden Endgeräten vorliegen muss, was in der Regel jedoch nicht gegeben ist. Zusätzlich erschwerend kommt noch die fehlende Echtzeitkontrolle der Laufzeitvermessungs-Applikationen hinzu, da die gängigen mobilen Betriebssysteme wie Android oder iOS keinen Zugriff auf die exakten Sende- und Empfangszeiten von t_A oder t_B erlauben. Zwischen dem Applikationszeitpunkt $t_A^{\ast },$

  

  also dem Zeitpunkt, zu welchem die Applikation die Messung anweist, und dem Zeitpunkt t_A, an dem das Testsignal tatsächlich den Lautsprecher verlässt, können mehrere Millisekunden liegen und die Messgenauigkeit somit erheblich beeinflussen. Diese fehlende Echtzeitkontrolle lässt sich auch bei einer weiteren gängigen Messmethode, dem Paketumlaufverfahren [2] (engl. Round-Trip-Time, RTT), nicht beseitigen. Insofern wird an dieser Stelle auch nicht näher darauf eingegangen und beispielsweise auf Ausführungen in [2] oder [4] verwiesen.
• Lediglich das in 1 dargestellte ETOA-Verfahren [1] benötigt weder eine Echtzeitkontrolle der einzelnen Ereignisse noch muss eine exakte Zeitsynchronisation zwischen den beiden Endgeräten vorliegen. Dies sei im Folgenden anhand der 1 näher erläutert, welche eine schematische Ansicht von zeitlichen Abläufen beim ETOA-Verfahren nach [1] zeigt:
• 1) In einem ersten Schritt veranlasst die Applikation vom ersten Endgerät A zum Zeitpunkt $t_{A0}^{\ast }$
  
  das Aussenden eines ersten Testsignals Sig_A an das zweite Endgerät B. Zu welchem Zeitpunkt t_A0 das erste Testsignal Sig_A tatsächlich den Lautsprecher LS_A verlässt, bleibt aus Sicht der Applikation unbekannt. Da aber das erste Endgerät A das erste Testsignal Sig_A mit seinem eigenen Mikrofon M_A aufzeichnet, lässt sich der relative Empfangszeitpunkt t_A1 indirekt anhand der späteren Signalauswertung bestimmen. Das an Mikrofon M_A aufgezeichnete und mit beispielsweise 48 kHz abgetastete Signal steht der Applikation dann ab dem Zeitpunkt $t_{A1}^{\ast }$
  
  zur Auswertung zur Verfügung.
• 2) In einem zweiten Schritt zeichnet das zweite Endgerät B auf seiner Seite das vom ersten Endgerät A ausgesandte erste Testsignal Sig_A ebenfalls mit seinem Mikrofon M_B zum Zeitpunkt t_B1 auf und kann dann ab dem Zeitpunkt $t_{B1}^{\ast }$
  
  mit der Auswertung beginnen.
• 3) In einem dritten Schritt veranlasst die Applikation vom zweiten Endgerät B zum Zeitpunkt $t_{B2}^{\ast }$
  
  ihrerseits das Aussenden eines zweiten Testsignals Sig_B an das erste Endgerät A. Die Zeitspanne zwischen den Zeitstempeln $t_{B2}^{\ast }\text{ und }{t}_{B1}^{\ast }$
  
  (aus dem zweiten Schritt) sollte dabei größer sein als die Testsignallänge Δt_TS vom ersten Endgerät A. Der Lautsprecher LS_B vom zweiten Endgerät B sendet dann zum Zeitpunkt t_B2 dieses zweite Testsignal Sig_B vom zweiten Endgerät B aus, welches zum Zeitpunkt t_B3 vom eigenen Mikrofon M_B aufgezeichnet wird. Das Mikrofon M_B vom zweiten Endgerät B zeichnet somit fortlaufend mindestens seit dem Zeitpunkt t_B1 auf und beendet seine Aufzeichnung frühestens zum Zeitpunkt t_B3 + Δt_TS, wenn das zweite Testsignal Sig_B des zweiten Endgeräts B vollständig aufgezeichnet worden ist.
• 4) In einem vierten Schritt empfängt das erste Endgerät A, bei dem die Mikrofonaufzeichnung mindestens seit dem Zeitpunkt t_A1 läuft, zum Zeitpunkt t_A3 das vom zweiten Endgerät B ausgesandte zweite Testsignal Sig_B und die Applikation kann dann zum Zeitpunkt $t_{A3}^{\ast }$
  
  t_A3 mit der Auswertung beginnen. Die Aufzeichnung von Mikrofon M_A endet frühestens zum Zeitpunkt t_A3 + Δt_TS.
• Wie also in 1 zu erkennen ist, sendet das erste Endgerät A das erste Testsignal Sig_A aus, welches vom ersten Endgerät A zum ersten Detektionszeitpunk t_A1 und vom zweiten Endgerät B zum zweiten Detektionszeitpunkt t_B1 detektiert wird. Das zweite Endgerät B sendet das zweite Testsignal Sig_B aus, welches vom zweiten Endgerät B zum dritten Detektionszeitpunk t_B3 und vom ersten Endgerät A zum vierten Detektionszeitpunkt t_A3 detektiert wird.
• Hierbei bezeichnet in 1 t_Diff1 die Differenz zwischen dem vierten Detektionszeitpunk t_A3 und dem ersten Detektionszeitpunkt t_A1, t_Diff2 die Differenz zwischen dem dritten Detektionszeitpunkt t_B3 und dem zweiten Detektionszeitpunk t_B1. Ferner bezeichnet t_Diff3 die Differenz zwischen dem ersten Detektionszeitpunk t_A1 und dem Zeitpunkt t_A0 der Aussendung des ersten Testsignals Sig_A, und t_Diff4 die Differenz zwischen dem dritten Detektionszeitpunk t_B3 und dem Zeitpunkt t_B2 der Aussendung des zweiten Testsignals Sig_B. Ferner bezeichnet Δt_D die von der Entfernung zwischen den zwei mobilen Endgeräten A und B abhängige Zeit zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens eines der Testsignale durch eines der zwei mobilen Endgeräten A und B und dem Detektionszeitpunkt des jeweiligen Testsignals durch das jeweilig andere mobile Endgerät.
• Die gesuchte Entfernungsdistanz D zwischen den beiden mobilen Endgeräten berechnet sich dann gemäß $$\underset{\_}{D}=\raisebox{1ex}{$c_{Luft}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\cdot \left[\underset{t_{Diff1}}{{\displaystyle \underset{\_}{\left(t_{A3}-t_{A1}\right)}}}-\underset{t_{Diff2}}{{\displaystyle \underset{\_}{\left(t_{B3}-t_{B1}\right)}}}+\underset{K}{\underbrace{\underset{t_{Diff3}}{{\displaystyle \underset{\_}{\left(t_{A1}-t_{A0}\right)}}}+\underset{t_{Diff4}}{{\displaystyle \underset{\_}{\left(t_{B3}-t_{B2}\right)}}}}}\right]$$

  
• Eine detaillierte Herleitung von Gl. (2) findet sind in [1] oder [2]. Hier wurden zur besseren Veranschaulichung die verschiedenen Anteile der benötigten Laufzeitdifferenzen in Gl. (2) sowie in 1 gekennzeichnet. Die beiden letzten Terme in Gl. (2) typisieren die Entfernung zwischen Lautsprecher und Mikrofon jeweils bei den beiden Endgeräten A und B. Diese Entfernungen sind geräteabhängig konstant und können vorab vermessen und abgespeichert werden. Da diese Entfernungen bei mobilen Endgeräten, wie z.B. Mobiltelefonen, in der Regel in einer Größenordnung von wenigen Zentimetern liegen, kann für beide Ausdrücke zusammen auch einfach ein additiver Wert angenommen werden. Die Entfernung D wird jedoch im Wesentlichen von den beiden ersten Termen von Gl. (2) bestimmt, welche die jeweils verstrichene Zeit der beiden Mikrofon-Aufzeichnungen in beiden Endgeräten A und B darstellen, daher auch die Bezeichnung ETOA (engl. Elapsed time between the two Time-Of-Arrivals). Die beiden ETOA-Anteile werden jeweils getrennt in den beiden Endgeräten A und B berechnet, wodurch keine exakte Zeitsynchronisation benötigt wird. Zudem gehen keine Betriebssystembedingten Verzögerungen (die jeweils mit einem Asterisk „*“ gekennzeichneten Zeitstempel in 1) in Gl. (2) ein, da durch die beidseitigen doppelten Mikrofonaufzeichnungen der Lautsprechersignale zu den Zeitpunkten t_A1, t_A3, t_B1 und t_B3 nur deren Differenz von Bedeutung ist und nicht die absoluten Zeitpunkte.
• Die beidseitig aufgezeichneten Signalsequenzen können nun bezüglich des Beginns der Testsignale Sig_A und Sig_B (beispielsweise über die Korrelation von Empfangssignal und Testsignal) analysiert und der entsprechende Index des Abtastwertes identifiziert werden. Anschließend kann die Anzahl der Abtastwerte, die zwischen den beiden Ereignissen vergangen sind, gezählt werden. Somit ergibt sich für die Distanz der beiden Endgeräte $$D=\raisebox{1ex}{$c_{Luft}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\cdot \left(\frac{n_{A3}-n_{A1}}{{ƒ}_{sA}}-\frac{n_{B3}-n_{B1}}{{ƒ}_{sB}}\right)+K,$$

  

  wobei n_x den Index des Abtastwertes zum Zeitpunkt t_x kennzeichnet. Mit ƒ_sA und ƒ_sB seien die zugehörigen Abtastfrequenzen der beiden Endgeräte A und B charakterisiert und mit K werden die beiden letzten Ausdrücke in Gl. (2), also die beiden konstanten Lautsprecher-Mikrofon-Entfernungen, bezeichnet. In Gl. (3) ist berücksichtigt, dass in beiden Endgeräten A und B unterschiedliche effektive Abtastraten vorliegen können, was z.B. durch leicht unterschiedliche Oszillatorfrequenzen verursacht sein kann. Falls ƒ_sA und ƒ_sB bekannt sind, kann eine entsprechende Korrektur vorgenommen werden. Der Einfachheit halber wird aber in den weiteren Ausführungen von identischen Abtastraten ƒ_sA = ƒ_sB ausgegangen.
• Da die Signalauswertungen auf beiden Endgeräten A und B getrennt durchgeführt werden, berichtet zumindest eines der Endgeräte die geschätzte Zeitdifferenz zwischen dem Empfang des eigenen und des fremden Signals an das andere Endgerät, damit die Entfernung D berechnet werden kann. Dies kann, wie bereits erwähnt, vorteilhaft z.B. über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth-Verbindung) laufen. Ob es hier eine Master/Slave-Konfiguration gibt, ob wechselnde Absprachen hinsichtlich des Datenaustausches stattfinden oder ob beide Endgeräte A und B mit gegenseitigem Datenaustausch die Distanzberechnung jeweils getrennt durchführen, ist hier nicht von Bedeutung,
• Wie bereits erwähnt, wird für das ETOA-Verfahren keine exakte Zeitsynchronisation zwischen den Endgeräten benötigt und es bestehen auch keine Echtzeitanforderungen an die Sende- und/oder Empfangsapplikation. (Im Gegensatz zum RTT Verfahren, ist es bei ETOA nicht notwendig das aufgenommene Signal bereits während der Messung auszuwerten, um für den weiteren Verlauf der Messung notwendige Parameter zu ermitteln.) Mögliche Fehlerquellen in Gl. (3) sind die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit c_Luft von Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck, ein möglicher Frequenzoffset zwischen den beiden Abtastfrequenzen und Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der einzelnen Indizes n_x. Im Rahmen der Messgenauigkeit, die hier von Interesse sind, kann die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit vernachlässigt werden. Ein Anstieg der Temperatur von 20 °C auf 40 °C würde sich bei einer Distanz von D = 5m mit rund 18 cm Abweichung bemerkbar machen und ein Abtastfrequenzoffset von 40 ppm würde sich bei 48 kHz mit 1,5 cm Änderung pro einer Sekunde Zeitdauer für das Signalintervall Δt_A = n_A3 - n_A1 auswirken.
• Lediglich die Zuverlässigkeit der Bestimmung der vier Startindizes n_A1, n_A3, n_B1, n_B3 (und hier insbesondere die dem Beginn des jeweils fremden und somit schwächeren Signals zugeordneten n_A3 und n_B3) hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Ein ungünstiges Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) aufgrund der Ausbreitungsdämpfung, Mikrofonstörungen z.B. aufgrund scheuernder Stoffe, Mehrwegeausbreitungen aufgrund von akustischen Reflexionen, eine fehlende Schallausbreitung auf direktem Weg („Line of sight“) oder auch Doppler-Effekte können das zuverlässige Auffinden des Beginns des Testsignals sehr erschweren.
• Zur Verbesserung der Startindexbestimmung bedarf es einer ganzen Reihe von Maßnahmen, die an unterschiedlichen Stellen ansetzen:
• 1) Sendeseitiges Design des oder der akustischen Testsignale.
• 2) Auswahl eines geeigneten ETOA-Messverfahrens.
• 3) Optimierung der Signaldetektion auf Empfängerseite.
• Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich insbesondere auf den zweiten Punkt. Bei Ausführungsbeispielen wird mittels verschiedener Maßnahmen das ETOA-Messverfahren insbesondere bzgl. Pegelschwankungen und externen, ggf. impulsartigen (nicht-stationären) Störungen robuster und insbesondere hinsichtlich der Messdauer deutlich schneller gemacht.
• 1. Messdaueroptimiertes modifiziertes ETOA-Verfahren
• 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. WPAN (Wireless Personal Area Network, dt. eine Kurzstreckenfunktechnik, wie z.B. Bluetooth) miteinander verbunden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102 des Sendens eines ersten akustischen Testsignals von einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte. Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 104 des Detektierens des ersten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 106 des Detektierens des ersten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu erhalten sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals erfolgreich war, und Senden einer Wiederholungsaufforderung über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals nicht erfolgreich war. Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 108 des wiederholten Sendens des ersten akustischen Testsignals und wiederholtes Detektieren des ersten akustischen Testsignals durch das erste mobile Endgerät ansprechend auf die Wiederholungsaufforderung (z.B. bis eine Detektion des wiederholt gesendeten ersten akustischen Testsignals beim zweiten mobilen Endgerät zum neuen wiederholten zweiten Detektionszeitpunkt (f_B1) erfolgreich ist). Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 110 des wiederholten Sendens eines zweiten akustischen Testsignals von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät (z.B. ansprechend auf die erfolgreiche Detektion des ersten akustischen Testsignals durch das zweite mobile Endgerät). Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 112 des wiederholten Detektierens des zweiten akustischen Testsignals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 114 des Detektierens des zweiten akustischen Testsignals mit dem ersten mobilen Endgerät, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und Senden einer Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung von dem ersten mobilen Endgerät zu dem zweiten mobilen Endgerät sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals durch das erste mobile Endgerät erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät von dem ersten mobilen Endgerät über die Kurzdistanzfunkverbindung die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 116 des Ermittelns einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) (z.B. der bei dem Schritt des Detektierens (114) erhalten wurde) und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und
• - einer Differenz zwischen einem (z.B. mit dem Detektionszeitpunk aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (z.B. zeitlich) korrespondierenden) Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1).
• Bei Ausführungsbeispielen kann das in 2 gezeigte Verfahren 100 von einem ersten mobilen Endgerät und einem zweiten mobilen Endgerät ausgeführt werden, wie diese in 3 gezeigt sind.
• Im Detail zeigt 3 eine schematische Ansicht eines Systems mit einem ersten mobilen Endgerät A und einem zweiten mobilen Endgerät B, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• Wie in 3 zu erkennen ist, können das erste mobile Endgerät A und das zweite mobile Endgerät B über eine Kurzdistanzfunkverbindung RF, wie z.B. WPAN (Wireless Personal Area Network, dt. eine Kurzstreckenfunktechnik), wie z.B. Bluetooth, miteinander verbunden sein. Hierzu können das erste mobile Endgerät A und das zweite mobile Endgerät B jeweilige Funktransceiver T_RA und T_RB aufweisen.
• Wie in 3 ferner zu erkennen ist, kann das erste mobile Endgerät A das erste akustische Signal Sig_A aussenden, z.B. mittels des Lautsprechers LS_A, wobei das erste akustische Signal Sig_A sowohl von dem ersten mobilen Endgerät A als auch von dem zweiten mobilen Endgerät B detektiert werden können, z.B. mittels der Mikrofone M_A und M_B der mobilen Endgeräte A und B.
• Das zweite mobile Endgerät B kann das zweite akustische Signal Sig_B aussenden, z.B. mittels des Lautsprechers LS_B, wobei das zweite akustische Signal Sig_B sowohl von dem ersten mobilen Endgerät A als auch von dem zweiten mobilen Endgerät B detektiert werden können, z.B. mittels der Mikrofone M_A und M_B der mobilen Endgeräte A und B.
• Im Folgenden werden detaillierte Ausführungsbeispiele des in 2 gezeigten Verfahrens 100 näher beschrieben.
• Bei dem ETOA-Messverfahren aus 1 als auch bei anderen Zweiwege-Messverfahren besteht eine generelle Problematik darin, dass beide Empfangsrichtungen (vom ersten Endgerät A zu dem zweiten Endgerät B und umgekehrt) gleichzeitig mit hinreichender Qualität verfügbar sein müssen, damit eine gültige Messung zustande kommt. Insofern müssen Signaldetektion und Ermittlung des Startzeitpunkts sowohl am Empfänger (z.B. Mikrofon M_A) vom ersten Endgerät A wie auch am Empfänger (z.B. Mikrofon M_B) vom zweiten Endgerät B funktionieren. Mit zunehmender Distanz und damit abnehmenden Empfangssignalpegeln und/oder bei einem oder beiden sich bewegenden Endgeräten nimmt die Qualität der akustischen Signalübertragung ab und die notwendige Ermittlung der Startzeitpunkte des empfangenen Signals kann nicht mehr mit der für die Anwendung geforderten Genauigkeit erfolgen. Die Signalübertragung wird dann als „nicht erfolgreich“ qualifiziert. In einem einfachen stochastischen Modell wird die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Übertragung vom ersten Endgerät A zum zweiten Endgerät B als $P_{Succ}^{\overline{AB}}$

  

  bezeichnet und entsprechend diejenige vom zweiten Endgerät B zum ersten Endgerät A als $P_{Succ}^{\overline{BA}}.$

  

  Die daraus für eine Abstandsschätzung folgende Gesamterfolgsrate des ETOA-Verfahrens ergibt sich zu $$P_{Succ}^{\overline{ABA}}=P_{Succ}^{\overline{AB}}\cdot P_{Succ}^{\overline{BA}}$$

  

  wie auch Untersuchungen in [5] und [6] gezeigt haben.
• Ausführungsbeispielen liegt die Idee zugrunde, bei gegebener Gesamterfolgsrate $P_{Succ}^{\overline{ABA}}$

  

  die dafür benötigte Messdauer deutlich zu reduzieren, insbesondere auch für Fälle, in denen $P_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}\text{ oder }{P}_{Succ}^{\overline{AB}}<P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  gilt.
• Es sei im Folgenden von einem ersten Beispiel ausgegangen. Wird für $P_{Succ}^{\overline{AB}}=0.8$

  

  und für $P_{Succ}^{\overline{BA}}=0.1$

  

  unterstellt, so resultiert für $P_{Succ}^{\overline{AB}}=0.1$

  

  ein Wert von 0.08. Im statistischen Mittel werden dann 13 Einzelmessungen nach 1 benötigt, um eine gültige Distanzmessung für D zu erhalten. Eine Einzelmessung nach 1 benötigt näherungsweise mindestens eine Zeitspanne von $$\Delta t_{Sdt}>2\cdot \left(\left(t_{B1}-t_{A0}\right)+\Delta t_{TS}\right),$$

  

  mit der entfernungsbedingten akustischen Signallaufzeit (t_B1 - t_A0) sowie der Länge des Testsignals Δt_TS. Applikationsbedingte Messzeitverlängerungen wie auch die erforderlichen Zeiten für die jeweilige Kurzdistanzfunkkommunikation (z.B. Bluetooth-Kommunikation) zwischen den Endgeräten A und B bleibt hier außen vor. Wird beispielhaft von einer akustischen Signallaufzeit Δt_D = 30 ms ausgegangen (dies entspricht einer Distanz von etwa D=10m) und wird eine Testsignallänge von Δt_TS =100 ms angenommen, dann ergibt sich ein Δt_SdT von 260 ms, was für die 13 Versuche eine Gesamtmesszeit von 3380 ms ergibt.
• Wenn in einem ersten Schritt unterstellt wird, dass bekannt ist, dass $P_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  ist, dann kann in einem zweiten Schritt eine erfolgreiche Messung mit einem Vorgehen gemäß 4 deutlich schneller durchgeführt werden.
• 4 zeigt hierbei eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (modifiziertes ETOA-Verfahren).
• Wie in 4 zu erkennen ist, startet die Applikation vom ersten Endgerät A zum Zeitpunkt $t_{A0}^{\ast }$

  

  bzw. t_A0 das Aussenden eines ersten Testsignals Sig_A an das zweite Endgerät B (Schritt 2A in 4). Kann das zweite Endgerät B das erste Testsignal Sig_A nicht erfolgreich auswerten (d.h. nicht detektieren oder den Startzeitpunkt nicht hinreichend genau bestimmen), so erfolgt ein sofortiger Abbruch der Messung durch das zweite Endgerät B, den dieses auch über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth-Verbindung) an das erste Endgerät A berichtet. Das erste Endgerät A startet dann erneut das Aussenden des ersten Testsignals Sig_A (erneut Schritt 2A in 4). Dieser Vorgang mit Abbruch und Neuaussendung des ersten Testsignals Sig_A wird so oft wiederholt, bis das zweite Endgerät B das erste Testsignal Sig_A von A erfolgreich auswerten kann. Für das obige Beispiel mit $P_{Succ}^{\overline{AB}}=0.8$

  

  sollte dies nach der ersten Wiederholung der Fall sein. Kann das zweite Endgerät B das erste Testsignal Sig_A vom ersten Endgerät A erfolgreich auswerten, dann erfolgt beim zweiten Endgerät B eine fortlaufende akustische Signalaufzeichnung. Das zweite Endgerät B startet dann auf seiner Seite das Aussenden eines zweiten Testsignals Sig_B (Schritt 2B in 4). Bei jedem Aussenden wird auch mit dem eigenen Mikrofon M_B aufgezeichnet und entsprechend ausgewertet, wobei bei dem eigenen Sendesignal beispielsweise von 100% Erfolgsquote $\left(P_{Succ}^{\overline{AA}}=P_{Succ}^{\overline{BB}}=1\right)$

  

  ausgegangen werden kann. Gegenüber dem in 1 gezeigten ETOA-Verfahren, sendet das zweite Endgerät B also sobald wie möglich, also vorteilhafterweise in etwa mit einem Zeitversatz von ((t_A3 - t_B2) + Δt_TS), erneut das zweite Testsignal Sig_B. Dieser Vorgang kann so lange wiederholt werden, bis eine vorgegebene Höchstzahl erreicht ist oder bis das erste Endgerät A über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. via Bluetooth) mitteilt, dass eine der Aussendungen erfolgreich detektiert werden konnte. Das zweite Endgerät B kann dann die Aussendungen des zweiten Testsignals Sig_B abbrechen und sämtliche bis dorthin ermittelte Zeitdifferenzen (t_B3 - t_B1), (t_B5 - t_B1), (t_B7 - t_B1), ..., (t_BX - t_B1) unter Verwendung der Kurzdistanzfunkverbindung an das erste Endgerät A senden. Das erste Endgerät A hat seit dem Zeitpunkt t_A1 selbst fortlaufend aufgezeichnet und kann nun eineindeutig die geforderte Entfernungsdistanz D berechnen. Beim obigen Beispiel wäre dies im Mittel nach 10 Aussendungen $\left(wegen{P}_{Succ}^{\overline{BA}}=0.1\right)$

  

  vom zweiten Endgerät B der Fall.
• Wie also in 4 zu erkennen ist, sendet das erste Endgerät A das erste Testsignal Sig_A aus, welches vom ersten Endgerät A zum ersten Detektionszeitpunk t_A1 und vom zweiten Endgerät B zum zweiten Detektionszeitpunkt t_B1 detektiert wird. Das zweite Endgerät B sendet das zweite Testsignal Sig_B mehrfach aus, welches von dem zweiten Endgerät B zu allen Detektionszeitpunkten aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5,..., t_B21 und von dem ersten Endgerät A zu einem Detektionszeitpunkt aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten t_A3, t_A5, ..., t_A21 detektiert wird.
• Hierbei bezeichnet in 4 t_Diff1 jeweils die Differenz zwischen einem der Detektionszeitpunkte aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten t_A3, t_A5, ..., t_A21 und dem ersten Detektionszeitpunkt t_A1, t_Diff2 jeweils die Differenz zwischen einem der Detektionszeitpunkte des Satzes von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5, ..., t_B21 und dem zweiten Detektionszeitpunk t_B1. Ferner bezeichnet t_Diff3 die Differenz zwischen dem ersten Detektionszeitpunk t_A1 und dem Zeitpunkt t_A0 der Aussendung des ersten Testsignals Sig_A, und t_Diff4 jeweils die Differenz zwischen einem Detektionszeitpunk aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5,..., t_B21 und einem zeitlich korrespondierenden Zeitpunkt aus einem Satz von Zeitpunkten t_B2, t_B4, ..., t_B20 von Aussendungen des zweiten Testsignals Sig_B. Ferner bezeichnet Δt_D die von der Entfernung zwischen den zwei mobilen Endgeräten A und B abhängige Zeit zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens eines der Testsignale durch eines der zwei mobilen Endgeräten A und B und dem Detektionszeitpunkt des jeweiligen Testsignals durch das jeweilig andere mobile Endgerät.
• Die Vorteile des in 4 gezeigten Verfahrens 100 basieren auf der Kenntnis, ob $P_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  oder $P_{Succ}^{\overline{AB}}<P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  gilt. Das kann von Bedeutung sein, insbesondere dann, wenn der Daten- oder Informationsaustausch über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. via Bluetooth) im Vergleich zu den eigentlichen ETOA-Verfahrensschritten unverhältnismäßig viel Zeit benötigt. Falls das zweite Endgerät B keinen Startzeitpunkt findet, wird zuerst vom zweiten Endgerät B über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth) signalisiert, dass nichts gefunden wurde. Danach sendet das erste Endgerät A wieder ein Startsignal über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. via Bluetooth), dass die Messung gestartet wurde. Ist dieser Zeitbedarf jedoch von untergeordneter Bedeutung, bzw. wird die Kommunikation zwischen dem ersten Endgerät A und dem zweiten Endgerät B anders gelöst, so kann auch auf diesen nachfolgend beschriebenen Schritt 1 verzichtet werden.
• Um abzuschätzen, ob $P_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}\text{ oder }{P}_{Succ}^{\overline{AB}}<P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  vorliegt, kann eine modifizierte Variante des Verfahrens nach 1 verwendet werden. Beispielsweise reicht für das obige Beispiel ein zweimaliger Aufruf des Verfahrens nach 1. Falls das erste Endgerät A als Master fungiert, berichtet ihm das zweite Endgerät B nach jedem der Durchläufe über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. via Bluetooth), ob das erste Testsignal Sig_A vom zweiten Endgerät B ausgewertet werden konnte oder nicht. Da das zweite Endgerät B unabhängig vom eigenen Auswertungserfolg auf jeden Fall auch immer sein eigenes zweites Testsignal Sig_B zu dem ersten Endgerät A abschickt, kann das erste Endgerät A daher ebenfalls unabhängig vom zweiten Endgerät B ebenfalls zweimal überprüfen, ob es das Testsignal auswerten kann oder nicht. Dieser dem zweiten Schritt (nach 4) vorgezogene Durchlauf (hier als erster Schritt bezeichnet) kann somit mit folgenden Ergebnissen enden:
• 1) In einem der beiden unabhängigen Durchgänge funktioniert die Auswertung gleichzeitig für beide Empfangsrichtungen. Damit ist eine gültige Abstandsmessung zustande gekommen und dieser Messvorgang kann erfolgreich beendet werden.
• 2) Für keine Richtung konnte ein Testsignal ausgewertet werden. Lösung: Weitere EinzelAufrufe des ersten Schrittes (modifiziertes Verfahren nach 1), solange bis irgendeine gültige Einzelauswertung aufgetreten ist. Diese Richtung hat dann die größere Einzelerfolgsrate. (Für obiges Beispiel mit $P_{Succ}^{\overline{AB}}=0.8$
  
  sollten zwei Durchläufe ausreichen damit das zweite Endgerät B einmal erfolgreich auswertet.)
• 3) In beiden Durchläufen ist immer nur eine Auswertung erfolgreich, und zwar einmal für das erste Endgerät A und das andere Mal für das zweite Endgerät B. Lösung: Weitere Einzelaufrufe des Verfahrens nach 1, solange bis irgendeine Einzeldetektion die Mehrheit hat. Diese Richtung hat dann die größere Einzelerfolgsrate.
• Der zeitliche Gesamtaufwand für diesen neuen Messansatz ergibt dann folgenden mittleren Zeitbedarf: zuerst im ersten Schritt zwei Aufrufe der modifizierten Variante nach 1 entsprechend Gl. (5) sowie für den zweiten Schritt 12 Durchläufe mit jeweils einer Zeitdauer von ((t_A3 - t_B2) + Δt_TS). Daraus resultiert mit den im Beispiel gewählten Annahmen eine mittlere Gesamtmesszeit von 2080 ms, gegenüber den ursprünglichen 3380 ms.
• Zudem hat im Mittel auch der Kommunikationsumfang über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth) abgenommen. Bei den ursprünglichen 13 Versuchen des Beispiels nach 1 muss 13-mal eine Mess-Initialisierung (dem zweiten Endgerät B wird mitgeteilt, dass eine Messung ansteht) durchgeführt werden und bis zu 13-mal erfolgt die Übermittlung der Mess-Ergebnisse vom zweiten Endgerät B zum ersten Endgerät A. Diese Zahl ist abhängig von $P_{Succ}^{\overline{AB}}.$

  

  Daher bringt es bei einem Einzelaufruf des Original-Verfahrens nach 1 auch relativ wenig, das zweite Testsignal Sig_B beim Rückkanal vom zweiten Endgerät B zum ersten Endgerät A nicht auszusenden, wenn das zweite Endgerät B selbst nicht empfangen hat, da gleichwohl eine Fehlermeldung über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. via Bluetooth) kommuniziert werden müsste. Insofern werden bis zu 26 Einzelmitteilungen über die Kurzdistanzfunkverbindung übertragen. Beim modifizierten zweistufigen Ansatz gem. Ausführungsbeispielen werden für das obige Beispiel lediglich vier Messinitialisierungen und vier Messdatenübermittlungen benötigt, also insgesamt acht Datenübermittlungen über die Kurzdistanzfunkverbindung.
• 5 zeigt den methodischen Ablaufplan des neuen zweistufigen ETOA-Messansatzes. Die vier verschiedenen Schleifenzähler (N₁, N₂, N₃, N₄) können dabei entsprechend der Situation angepasst werden und lassen sich gegebenenfalls durch Simulationen vorab bestimmen.
• Ausführungsbeispiele ermöglichen es, den bei einem Zweiwege-Messverfahren nach 1 zwingend erforderlichen gleichzeitigen beidseitigen Auswertungserfolg zu umgehen. Dabei wird entsprechend 4 angestrebt, durch mehrfaches Wiederholen zuerst eine erfolgreiche Einweg-Auswertung zu generieren und anschließend bei fortlaufend beidseitiger Signalaufzeichnung die Einweg-Auswertung in die andere Richtung erfolgreich abzuschließen. Gerade bei sehr niedrigen Einzelerfolgsraten wie beispielsweise $P_{Succ}^{\overline{AB}}=P_{Succ}^{\overline{BA}}=0.1$

  

  werden für das zweistufige Verfahren im Mittel lediglich 30 (10 x Schritt 1, 10 × Schritt 2A und 10 × Schritt 2B) Einweg-Auswertungen benötigt, anstelle der sonst im Mittel erforderlichen 100 Zweiwege-Messdurchläufe nach 1. Allgemein ausgedrückt bedeutet dies: damit man für das Verfahren nach 1 ein gültige Distanzmessung erhält, wird eine Versuchsanzahl $$n_{SdT}=\lceil \frac{1}{P_{Succ}^{\overline{AB}},P_{Succ}^{\overline{BA}}}\rceil$$

  

  benötigt, wobei hier, wie üblich, ein Bernoulli-Prozess unterstellt wird. Durch das neue zweistufige modifizierte Verfahren reduziert sich diese Versuchsanzahl näherungsweise auf: $$n_{Neu}=\lceil \frac{1}{max\left(P_{Succ}^{\overline{AB}},P_{Succ}^{\overline{BA}}\right)}\rceil +\lceil \frac{1}{P_{Succ}^{\overline{AB}}}\rceil +\lceil \frac{1}{P_{Succ}^{\overline{BA}}}\rceil$$

  
• Bei idealen Bedingungen, also $P_{Succ}^{\overline{AB}}=P_{Succ}^{\overline{BA}}=\mathrm{1,}$

  

  benötigen beide Varianten nur einen Durchlauf. Alternativ kann auch der erste Schritt weggelassen werden, falls kein Interesse daran besteht, ob in Schritt 2A $P_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}\text{ oder }{P}_{Succ}^{\overline{AB}}<P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  gelten soll. Bei der Berechnung von Gl. (7) entfällt dann der erste Term.
• 1.1 Mehrfachvermessungen in Richtung des ersten Endgeräts A beim modifizierten ETOA-Verfahren
• Der bisherige Ansatz in Schritt 2B in 4 und 5 ging von einem sofortigen Abbruch aus, sobald eine der Aussendungen (des zweiten Testsignals Sig_B) des zweiten Endgeräts B von dem ersten Endgerät A erfolgreich detektiert werden konnte. Das zweite Endgerät B bricht dann auf Geheiß von dem ersten Endgerät A seine Aussendungen der zweiten Testsignale Sig_B ab und sendet sämtliche bis dorthin ermittelte Zeitdifferenzen (t_B3 - t_B1), (t_B5 - t_B1), (t_B7 - t_B1), ..., (t_B21 - t_B1) unter Verwendung der Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth-Verbindung) an das erste Endgerät A. Das erste Endgerät A hat seit dem Zeitpunkt t_A1 selbst fortlaufend aufgezeichnet und kann nun eineindeutig via $$D=\raisebox{1ex}{$C_{Luft}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\cdot \left[\left(t_{AX}-t_{A1}\right)-\left(T_{BX}-t_{B1}\right)\right]+K,$$

  

  die gesuchte Entfernungsdistanz D zwischen den beiden mobilen Endgeräten A und B berechnen. Mit K seien in Analogie zu Gl. (3) die beiden konstanten Lautsprecher-Mikrofon-Entfernungen bezeichnet. Der Zeitindex t_AX bezeichnet dabei denjenigen Zeitpunkt, bei dem das erste Endgerät A die Aussendung von dem zweiten Endgerät B erfolgreich detektieren konnte, also einen der Indizes X ∈ {3,5,7,9, ..., (2N₄ + 1)} aus 4 bzw. dem Schwellwert N₄ aus 5. Mit t_BX sei dann der zu t_AX zugehörige Zeitindex bezeichnet. Dieser bzw. die entsprechende Zeitdifferenz (t_BX - t_B1) lassen sich eindeutig bestimmen, da zwischen (t_AX - t_A1) und (t_BX - t_B1) ein Zeitversatz von 2At_D liegt, was der doppelten Laufzeitdifferenz entspricht. Da diese Zeitspanne in den relevanten Fällen kleiner als 60 ms (entspricht einer Entfernung von 10 m) ist, kann sie damit leicht von benachbarten Zeitdifferenzen unterschieden werden, da der dortige Versatz mit (t_B2 - t_B1) > Δt_TS deutlich größer sein sollte
• Anstelle des sofortigen Abbruchs bei der ersten erfolgreichen Signalauswertung durch das erste Endgerät A, kann bei Ausführungsbeispielen im Schritt 2B die Schleife mit den Aussendungen der zweiten Testsignale Sig_B von Endgerät B immer bis zu ihrem Schleifenende N₄ durchlaufen. Wird N₄, also die Anzahl der Schleifendurchläufe, in Relation zur Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Übertragung $P_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  entsprechend großzügig gewählt, dann können innerhalb dieser Messkampagne mehrere erfolgreiche Signalauswertungen bei dem ersten Endgerät A stattgefunden haben. Die Berechnung der einzelnen Entfernungsdistanzen sollte gemäß $$D_{\mu }=\raisebox{1ex}{$C_{Luft}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\cdot \left[\left(t_{A{X}_{\mu }}-t_{A1}\right)-\left(t_{B{X}_{\mu }}-t_{B1}\right)\right]+K,X_{\mu }\in \left\{\mathrm{3,5,7,9,...,}\left(2N_4+1\right)\right\}$$

  

  in einem ersten Schritt einzeln erfolgen. Daraus lassen sich dann gegebenenfalls Rückschlüsse auf die unterschiedliche Qualität der Einzelmessungen oder systematische Distanzveränderungen ziehen. Distanzveränderungen können dann über ihren Zeitverlauf ebenfalls einer Plausibilitätsprüfung unterzogen werden. Generell lässt sich sagen, dass die Einzelmessungen nach ihrer individuellen Auswertung, dann einer weitergehenden statistischen Auswertung wie Median, Modalwert, arithmetische Mittelung, oder gewichtete Mittelung unterzogen werden können.
• Bei diesem Messansatz sind gem. Ausführungsbeispielen natürlich auch Mischformen möglich. Anstelle einer festen Anzahl von N₄ Schleifendurchläufen, kann die Schleife auch an sog. „while“-Bedingungen (dt. während-Bedingungen) gekoppelt werden. Beispielsweise kann nach Y erfolgreichen Signalauswertungen durch das erste Endgerät A die Schleife in Schritt 2B abgebrochen werden.
• Im Gegensatz zum vorangegangenen Abschnitt 1 erfolgt nicht nach einer ersten erfolgreichen Signalauswertung bei dem ersten Endgerät A der sofortige Abbruch der Messschleife, sondern bei Ausführungsbeispielen kann die Schleife mit einer festen Anzahl von N₄ Schleifendurchläufen durchlaufen oder ein Schleifenabbruch nach Y erfolgreichen Signalauswertungen durch das erste Endgerät A erfolgen. Dadurch lässt sich bezogen auf eine Einzelmessung nochmals eine erhebliche Zeiteinsparung erzielen. Beispielsweise werden beim Beispiel mit den Einzelerfolgsraten $P_{Succ}^{\overline{AB}}=P_{Succ}^{\overline{BA}}=0.1$

  

  und bei Y=3 geforderten erfolgreichen Signalauswertungen im Schritt 2B bei diesem Ansatz im Mittel 50 Einweg-Auswertungen (10 x Schritt 1, 10 x Schritt 2A und 30 × Schritt 2B) benötigt, anstelle der dann im Mittel erforderlichen 300 Zweiwege-Messdurchläufe nach 1. Falls die Einzelerfolgsraten unterschiedlich sind (beispielsweise wie im ersten Beispiel mit $\begin{array}{l}{P}_{Succ}^{\overline{AB}}=0.8\\ \text{und }{P}_{Succ}^{\overline{AB}}=0.1),\end{array}$

  

  dann empfiehlt es sich wegen der Y Mehrfach-Messungen in Schritt 2B, in Schritt 2A mit der niedrigeren Einzelerfolgsrate zu beginnen. Es kann aber auch hier der erste Schritt weggelassen werden, falls kein Interesse daran besteht, ob in Schritt 2A $\begin{array}{l}{P}_{Succ}^{\overline{AB}}>P_{Succ}^{\overline{BA}}\\ \text{oder }{P}_{Succ}^{\overline{AB}}<P_{Succ}^{\overline{BA}}\end{array}$

  

  gelten soll.
• 1.2 Mehrfachvermessungen sowie Dauersignal (z.B. über Lautsprecher L_B) des zweiten Endgeräts B in Richtung des ersten Endgeräts A beim modifizierten ETOA-Verfahren
• Bei den beiden vorangegangenen Abschnitten 1 und 1.1 wurde davon ausgegangen, dass die Lautsprecher in beiden Endgeräten A und B sofort nach dem Aussenden der Testsequenzen wieder ausgeschaltet oder auf leise geschaltet werden. Werden die Testsignale mehrfach benötigt, wie beispielsweise in 4 beim Lautsprecher von dem zweiten Endgerät B, so wird der Lautsprecher, von der Applikation zum Zeitpunkt $t_{BX}^{\ast }$

  

  getriggert, zum Zeitpunkt t_Bx neu gestartet und nach der Testsignaldauer Δt_TS wieder abgeschaltet oder gemutet. Dieser Umstand kann sich bei Ausführungsbeispielen wie folgt ändern.
• 6 zeigt eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel (modifiziertes ETOA-Verfahren mit Dauer-An von Lautsprecher LS_B).
• Wie in 6 zu erkennen ist, läuft der Lautsprecher LS_B des zweiten Endgeräts B ab dem Einschaltpunkt t_B2 im kohärenten Dauerbetrieb bis zum Ende von Schritt 2B. Entweder sendet das zweite Endgerät B das zweite Testsignal der Länge Δt_TS aus oder eine Nullfolge mit der definierten Zeitdauer (t_B(x+2) - t_Bx - Δt_TS) wird gesendet, um danach wieder das zweite Testsignal mit der Länge Δt_TS zu senden. Das Verhältnis zwischen Testsignallänge Δt_TS und Pausenlänge (t_B(x+2) - t_Bx - Δt_TS) sei dabei beliebig vorgebbar. Alternativ kann von dem zweiten Endgerät auch ein zweites akustisches Signal gesendet werden, wobei das zweite akustische Signal in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist.
• Auch auf der Empfangsseite von dem ersten Endgerät A wiederholt sich diese Periodizität von Testsignal und Nullfolge. Dabei kann das erste Endgerät A nach dem Start seiner Aufzeichnung zum Zeitpunkt t_A1 sowie einer Verzögerung von mindestens der Testsignallänge Δt_TS mit der fortlaufenden Auswertung des Empfangssignals beginnen. Dabei sind folgende Szenarien möglich:
• 1) Der Empfänger (z.B. das erste Endgerät A) findet einen ersten Startzeitpunkt t_Ax. Dann ist dem Empfänger (z.B. dem ersten Endgerät A) bekannt, dass das zweite Testsignal Sig_B bzw. ein Testsignalabschnitt Sig_B des zweiten akustischen Signals und damit ein weiterer Startzeitpunkt nach einem konstanten Zeitversatz erneut im Empfangssignal aufzufinden ist. Die Signaldetektion verfügt damit über Vorabwissen und kann damit wesentlich genauer im Empfangssignal suchen. Findet die Signaldetektion diesen gesuchten neuen Startzeitpunkt t_A(x+2), dann kann der Empfänger (z.B. das erste Endgerät A) anhand einer IST-SOLL Analyse der Startzeitpunkt-Differenz überprüfen, wie genau die Startzeitpunkte getroffen wurden. Da dieser Vorgang der periodischen Testsignalwiederholung gemäß 6 insgesamt N₄-mal erfolgt, besteht somit (N₄-1)-mal die Möglichkeit jeweils einen zusätzlichen Startzeitpunkt zu schätzen und eine entsprechende Analyse der Laufzeit-Differenz durchzuführen. Da nicht bekannt ist, ob der erste gefundene Startzeitpunkt t_Ax auch der erste bei N₄=1 ausgesandte Zeitpunkt ist, sollte die Suche nach weiteren Startzeitpunkten gegebenenfalls auch vor dem ersten gefundenen Startzeitpunkt t_Ax im Empfangssignal erfolgen. Je mehr mögliche Startzeitpunkte gefunden werden, umso mehr Zuverlässigkeitsinformation kann daraus abgeleitet werden, insbesondere dadurch, dass die Zeitabstände zwischen den einzelnen Startzeitpunkten bekannt sind.
• 2) Lässt sich keiner der N₄ Startzeitpunkte finden, so kann in einem weitergehenden Schritt das vollständige Gesamtsignal mit der zeitlichen Länge ΔTS_Gesamt als weiteres neues Testsignal verwendet werden. Der zusätzliche SNR-Gewinn durch die Verwendung längerer Testsignale wird im nächsten Abschnitt (Abschnitt 1.3) erläutert. Die Verwendung längerer Testsequenzen erweist sich dann als vorteilhaft, wenn beispielsweise am Mikrofon scheuernde Stoffe das Umgebungsrauschen zeitweise signifikant ansteigen lassen.
• Wie also in 6 zu erkennen ist, sendet das erste Endgerät A das erste Testsignal Sig_A aus, welches vom ersten Endgerät A zum ersten Detektionszeitpunk t_A1 und vom zweiten Endgerät B zum zweiten Detektionszeitpunkt t_B1 detektiert wird. Das zweite Endgerät B sendet das zweite Testsignal Sig_B mehrfach aus, welches von dem zweiten Endgerät B zu allen Detektionszeitpunkten aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5,..., t_B21 und von dem ersten Endgerät A zu einem Detektionszeitpunkt aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten t_A3, t_A5, ..., t_A2, detektiert wird.
• Hierbei bezeichnet in 6 f_Diff1 jeweils die Differenz zwischen einem der Detektionszeitpunkte aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten t_A3, t_A5, ..., t_A21 und dem ersten Detektionszeitpunkt t_A1 t_Diff2 jeweils die Differenz zwischen einem der Detektionszeitpunkte des Satzes von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5,..., t_B21 und dem zweiten Detektionszeitpunk t_B1 Ferner bezeichnet t_Diff3 die Differenz zwischen dem ersten Detektionszeitpunk t_A1 und dem Zeitpunkt t_A0 der Aussendung des ersten Testsignals Sig_A, und t_Diff4 jeweils die Differenz zwischen einem Detektionszeitpunk aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten t_B3, t_B5,..., t_B21 und einem zeitlich korrespondierenden Zeitpunkt aus einem Satz von Zeitpunkten t_B2, t_B4, ..., t_B20 von Aussendungen des zweiten Testsignals Sig_B. Ferner bezeichnet Δt_D die von der Entfernung zwischen den zwei mobilen Endgeräten A und B abhängige Zeit zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens eines der Testsignale durch eines der zwei mobilen Endgeräten A und B und dem Detektionszeitpunkt des jeweiligen Testsignals durch das jeweilig andere mobile Endgerät.
• Bei Ausführungsbeispielen kann das Endgerät (z.B. ein Lautsprecher des Endgeräts) das Testsignal periodisch aussenden, wobei sich dazwischen Pausen befinden können. Die Zeitabstände zwischen den identischen Testsignalen sind beiden Endgeräten bekannt und müssen nicht unbedingt alle identisch sein. Wird eines dieser Testsignale auf Empfangsseite gefunden, so weiß der Empfänger in welcher zeitlichen Position er die anderen Testsignale zu finden hat. Er muss dafür sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung suchen. Je mehr Startzeitpunkte gefunden werden, desto bessere qualitative wie auch quantitative Aussagen lassen sich bei der nachfolgenden Distanzberechnung treffen. Wird kein Startzeitpunkt gefunden, dann kann das Gesamtsendesignal der Länge ΔTS_Gesamt als zusätzliches langes Testsignal verwendet werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Umgebungsrauschen sehr groß ist.
• 1.3 Variation der Testsignallänge Δt_TS beim modifizierten ETOA-Verfahren
• Einer der Gründe, warum die Einzelerfolgsraten $P_{Succ}^{\overline{AB}}\text{ oder }{P}_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  sehr niedrig sind, kann ein sehr schlechtes Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) sein, entweder weil die Signalleistung S mit zunehmender Entfernung abnimmt oder weil das Rauschen N beispielsweise durch einen am Mikrofon scheuernden Stoff stellenweise signifikant ansteigt.
• Es ist bekannt, dass bei einem Korrelationsempfänger mit zunehmender Länge des zu korrelierenden Testsignals ein SNR-Gewinn $$g=10\cdot {\text{log}}_{10}\left(\frac{\Delta t_{TS2}}{\Delta t_{TS1}}\right)\left(\text{dB}\right)$$

  

  erzielt werden kann. Steigt beispielsweise die Testsignallänge Δt_TS1 aus dem ersten Beispiel von 100 ms auf Δt_TS2 = 500 ms an, so ergibt dies einen Gewinn g von 7 dB. Ein Δt_TSZ-Wert von 1000 ms würde 10 dB Gewinn bedeuten. Die „Peak“-Suche (oder Maximum-Suche) bei der Korrelation von Empfangssignal und dem Referenz-Testsignal könnte davon signifikant profitieren. Andererseits gilt es zu beachten, dass bei derartigen Korrelationslängen andere Störeffekte wie Frequenzoffsets oder Dopplereffekte deutlich an negativem Einfluss gewinnen. Auch die mittlere Zeitdauer für einen erfolgreichen Messvorgang würde ansteigen: von den ursprünglich 3.380 ms (Δt_TS = 100 ms) auf 13.780 ms (Δt_TS = 500 ms) bzw. 26.780 ms (Δt_TS = 1000 ms). Andererseits gilt aber auch zu beachten, dass sich aufgrund der längeren Testsignale auch die jeweiligen Einzelerfolgsraten $P_{Succ}^{\overline{AB}}\text{ oder }{P}_{Succ}^{\overline{BA}}$

  

  verbessern können und damit die Anzahl der Versuche sinkt, bis eine Distanzmessung erfolgreich ist.
• Daher wird bei Ausführungsbeispielen variable Testsignallängen verwendet und zwar möglichst nur dort, wo sie auch benötigt werden. Beim neuen modifizierten ETOA-Verfahren kann beispielsweise beim ersten Schritt mit kürzeren Längen von 50 bis 150 ms begonnen werden. Liefern hier die zwei oder drei Messdurchgänge nach 1 keine gültige Distanzmessung bzw. zufriedenstellende Einzel-Distanz-Auswertungen zur Typisierung der beiden Einzelerfolgsraten, dann kann für die nächsten Messdurchgänge eine deutlich längere Testsignallänge verwendet werden. Zeigen sich hier bessere Auswertungserfolge, so kann diese Testsignallänge auch im zweiten Verfahrensschritt nach 4 verwendet werden. Hier kann auch ein hybrider Lösungsansatz verwendet werden: Hat sich im ersten Verfahrensschritt gezeigt, dass die bessere Einzelerfolgsrate mit einer kürzeren Testsignallänge gut zurecht kommt und die andere Messrichtung eine längere Testsignallänge benötigt, dann können in beide Richtungen jeweils unterschiedliche Testsignallängen verwendet werden. Der Transfer der benötigten Informationen zu den verschiedenen Testsignallängen erfolgt während der Mess-Initialisierung über die Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. Bluetooth-Verbindung).
• Bei Ausführungsbeispielen erfolgt ein intelligenter und am Bedarf orientierter Einsatz von Testsignallängen mit unterschiedlicher Zeitdauer. Auch den Einzelerfolgsraten angepasste hybride Lösungen sind möglich.
• 2. Zweistufiges messdaueroptimiertes modifiziertes ETOA Verfahren mit unterschiedlichen Testsignallängen und kohärenter sowie inkohärenter Signalauswertung
• 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (z.B. WPAN, wie z.B. Bluetooth) miteinander verbunden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst einen Schritt 202 des Sendens eines ersten akustischen Signals von einem ersten mobilen Endgerät zu einem zweiten mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte, wobei das erste akustische Signal in der Zeit (z.B. periodische oder nicht periodische) akustische Testsignalabschnitte aufweist. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 204 des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 206 des Detektieren der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 210 des Sendens eines zweiten akustischen Signals von dem zweiten mobilen Endgerät zu dem ersten mobilen Endgerät, wobei das zweite akustische Signal in der Zeit (z.B. periodische oder nicht periodische) akustische Testsignalabschnitte aufweist. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 212 des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 214 des Detektierens der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals mit dem ersten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 216 des Ermittelns einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen
• - einer Differenz zwischen einem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) (z.B. der bei dem Schritt des Detektierens (214) erhalten wurde) und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t_B7) (z.B. zeitlich) korrespondiert, und
• - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) (z.B. zeitlich korrespondiert), und einem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t_B7)-
• Bei Ausführungsbeispielen kann das in 7 gezeigte Verfahren 200 von dem in 3 gezeigten ersten mobilen Endgerät und dem zweiten mobilen Endgerät ausgeführt werden.
• Im Folgenden werden detaillierte Ausführungsbeispiele des in 7 gezeigten Verfahrens 200 näher beschrieben.
• Das Verfahren 200 bietet alle zuvor diskutierten Vorteile. Auch der erste Schritt aus Abschnitt 1 kann ersatzlos entfallen. Der in Abschnitt 1.2 beschriebene Lösungsansatz, dass der Lautsprecher im Dauerbetrieb seine Testsignale aussendet, wird nun wie in 8 dargestellt ist, in beide Richtungen betrieben. 8 zeigt hierbei eine schematische Ansicht eines zeitlichen Ablaufs des Verfahrens 200 zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten, gemäß einem Ausführungsbeispiel (modifiziertes ETOA-Verfahren).
• Wie in 8 zu erkennen ist, erfolgt das in Abschnitt 1.2 für die Richtung vom zweiten Endgerät B zum ersten Endgerät A besprochene Vorgehen nun auch in Richtung vom ersten Endgerät A zum zweiten Endgerät B:
• 1) Beide Empfänger (z.B. erstes Endgerät A und zweites Endgerät B) haben die Möglichkeit einer Einzelsignaldetektion des kurzen Testsignals mit der Länge Δt_TS. Wird ein Startzeitpunkt gefunden, so können durch die vorab bekannten Zeitverschiebungen auch die anderen Startzeitpunkte präziser gefunden werden. Durch IST-SOLL Analysen der verschiedenen Startzeitpunkt-Differenzen lassen sich qualitative Zuverlässigkeitsaussagen treffen. Dabei sollte in jede Richtung zumindest ein Startzeitpunkt gefunden werden. Werden mehrere Startzeitpunkte gefunden, kann bei der Distanzberechnung, wie in Abschnitt 1.1 beschrieben, verschiedene statistische Auswertungen durchgeführt werden.
• 2) Als zusätzliche Messung oder für den Fall, dass zumindest in eine der beiden Richtungen kein Startzeitpunkt eines kurzen Testsignals der Länge Δt_TS zuverlässig bestimmt werden konnte, kann eine Korrelation mit dem Gesamtsignal der Länge ΔTS_Gesamfdurchgeführt werden. Die Verwendung längerer Testsignale erweist sich, wie in Abschnitt 1.3 beschrieben, dann als vorteilhaft, wenn beispielsweise am Mikrofon scheuernde Stoffe das Umgebungsrauschen zeitweise signifikant ansteigen lassen. Diese Auswertung kann ebenfalls, oder gemeinsam mit den Ergebnissen aus 1), zur Distanzberechnung herangezogen werden.
• 3) Es ist zu beachten, dass die maximale Auswertungsdauer Δt_{Bild_5} = (t_A15 - t_A1) nicht beliebig anwachsen darf. Lange Verzögerungszeiten können zeitliche Abweichungen durch unterschiedliche Abtastraten der beiden Endgeräte A und B verursachen und auch der Fall von zeitvarianten Kanaleigenschaften (Dopplerverschiebung, Mehrwegeausbreitung) kann Fehler verursachen. Insofern sollte die Mess- oder Auswertungsdauer einen Zeitrahmen von 1000 bis 1500 ms nicht übersteigen. Wird beispielsweise eine Testsignallänge von Δt_TS = 100 ms vorgegeben und eine Pause von 50 ms gewählt, dann resultiert mit N₃ = N₄ = 4 eine Gesamtsignallänge von ΔTS_Gesamt = 600 ms. Damit ergibt sich eine Gesamtauswertungsdauer von etwas mehr wie Δ_Bild_₅ = 1200 ms. Bei der Auswertung der einzelnen Aufnahmezeitpunkte sollten die unterschiedlichen Zeitspannen in der Distanz-Analyse konstruktiv berücksichtigt werden: Änderungen zeigen gegebenenfalls ein dynamisches Bewegungsprofil und sollten anders gehandhabt werden, wie beispielsweise der statische Fall. Hier kann dann über größere Zeiträume gemittelt werden.
• Wie also in 8 zu erkennen ist, sendet das erste Endgerät A wiederholt das erste Testsignal Sig_A bzw. das erste akustische Signal mit den Testsignalabschnitten Sig_A aus, wobei die Testsignalabschnitte Sig_A von dem ersten Endgerät A zu allen Detektionszeitpunkten aus einem ersten Satz von Detektionszeitpunkten t_A1 t_A3, ..., t_A7 und von dem zweiten Endgerät B zu einem oder mehreren Detektionszeitpunkten aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten t_B1, t_B3, ..., t_B7 detektiert werden. Das zweite Endgerät B sendet weiderholt das zweite Testsignal Sig_B bzw. das zweite akustische Signal mit den Testsignalabschnitten Sig_B aus, wobei die Testsignalabschnitte von dem zweiten Endgerät B zu allen Detektionszeitpunkten aus einem dritten Satz von Detektionszeitpunkten t_B9, t_B11, ..., t_B15 und von dem ersten Endgerät A zu einem oder mehreren Detektionszeitpunkten aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten t_A9, t_A11, ..., t_A15 detektiert werden.
• Die Differenz t_Diff1 kann hierbei zwischen einem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B5, t_B5, t_B7) zeitlich korrespondiert, gebildet werden.
• Die Differenz t_Diff2 kann hierbei zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zeitlich korrespondiert, und einem (z.B. erfolgreichen) Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7), gebildet werden.
• In 8 bezeichnet Δt_D die von der Entfernung zwischen den zwei mobilen Endgeräten A und B abhängige Zeit zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens eines der Testsignale durch eines der zwei mobilen Endgeräten A und B und dem Detektionszeitpunkt des jeweiligen Testsignals durch das jeweilig andere mobile Endgerät.
• Bei Ausführungsbeispielen werden die Testsignale Sig_A und Sig_B (z.B. von den jeweiligen Lautsprechern der zwei Endgerät A und B) ohne Unterbrechung mehrfach in beide Richtungen ausgesendet. Zwischen den kurzen Testsignalen der Länge Δt_TS können sich Signalpausen befinden, die falls erforderlich, unterschiedliche Längen haben können. Die einzelnen Zeitabstände zwischen den Testsignalen sind beiden Endgeräten A und B bekannt. Wird der Startzeitpunkt eines dieser Testsignale auf einer der beiden Empfangsseiten gefunden, so ist dem jeweiligen Empfänger bekannt in welcher zeitlichen Position dieser die Startzeitpunkte der anderen Testsignale zu finden hat. Gegebenenfalls hat der jeweilige Empfänger sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung zu suchen. Je mehr Startzeitpunkte gefunden werden, desto bessere qualitative wie auch quantitative Aussagen lassen sich bei der nachfolgenden Distanzberechnung treffen. Wird kein Startzeitpunkt gefunden, dann kann das Gesamtsendesignal der Länge ΔTS_Gesamt als zusätzliches langes Testsignal verwendet werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das möglicherweise schwankende Umgebungsrauschen sehr groß ist.
• 2.1 Ineinander verschachtelte Aussendung der Testsignale
• Durch die mehrfache Aussendung der Testsignale bis zu einer bestimmten Höchstanzahl N₃ durch das erste Endgerät A im Schritt A des Verfahrens in 8 entsteht potentiell eine lange Verzögerung zwischen den für die Auswertung verwendeten Eigenempfangszeitpunkten t_A1, t_A3, t_A5 ... und den darauffolgenden Fremdempfangszeitpunkten t_A9, t_A11, t_A13 ... (siehe 8). Diese lange Verzögerung kann bewirken, dass sich der Frequenzoffset zwischen den beiden Abtastfrequenzen sowie zeitvariante Kanaleigenschaften (Dopplerverschiebung, Mehrwegeausbreitung) negativ auf die Messgenauigkeit auswirken. Insbesondere kann das Distanzschätzergebnis durch unterschiedliche Kanalbedingungen während der beiden Mess-Schritte verfälscht werden, obwohl beide Endgeräte A und B in der Lage waren, die jeweiligen Signale erfolgreich zu detektieren.
• Als Lösungsansatz dieser Problematik können die beiden Schritte A und B aus dem in Abschnitt 1 beschriebenen Verfahren ineinander verschachtelt ausgeführt werden. Hierzu können die beiden Endgeräte A und B abwechselnd je eine Aussendung vornehmen um dann eine vom anderen Gerät zu empfangen. Die Zeitabstände zwischen der Aussendung und dem Empfang eines Paares an Testsignalen ist folglich ähnlich wie 1 minimal.
• Damit die Gesamtmessdauer kürzer oder gleich der von Abschnitt 1 wird, sollte eine möglichst genaue Anfangssynchronisation vorliegen, da die Endgeräte koordiniert aussenden und empfangen. Es sollte vermieden werden, dass beide Lautsprecher zum selben Zeitpunkt ein Testsignal aussenden. Zu dem Zeitpunkt wo eines der Endgeräte sein Testsignal aussendet, sollte das andere Endgerät die kohärente Nullfolge aussenden.
• Der Schutzabstand, also die zeitliche Dauer (t_A(x+2) - t_Ax - Δt_TS) der Nullfolgen zwischen den Testsignalen, ist daher entsprechend groß zu wählen. Zum einen ist die Differenz aufgrund der grobem Zeitsynchronisation der beiden Endgeräte bzgl. der Applikations-Startzeitpunkte $t_{A0}^{\ast }$

  

  sowie $t_{B0}^{\ast }$

  

  zu berücksichtigen, sowie die maximale Laufzeitdifferenz Δt_D und die Testsignallänge Δt_TS. Wird beispielsweise für $\left(t_{B0}^{\ast }-t_{A0}^{\ast }\right)$

  

  circa 20 ms veranschlagt, für Δt_D 30 ms und für Δt_TS= 100 ms, so ergibt sich ein Schutzabstand von mindestens 150 ms. Damit resultiert bei Annahme von N₃ = N₄ = 4 eine Gesamtauswertungsdauer von etwa 1000 ms.
• Bei Ausführungsbeispielen wird die zeitliche Abfolge der Messungen derart verändert, sodass die Endgeräte jeweils abwechselnd Aussendungen vornehmen. Damit wird der relative Zeitunterschied zwischen Aussendung und Empfang der Testsignale minimiert, wodurch sich bessere Eigenschaften des Verfahrens in zeitvarianten Kanälen erwarten lassen.
• Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
• Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
• Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
• Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.
• Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
• Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
• Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nichtvergänglich bzw. nichtvorübergehend.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
• Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
• Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
• Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.
• Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
• Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.
• Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
• Abkürzungsverzeichnis

ΔtTS:

Zeitdauer des Testsignals

APP:

Applikation

COTS:

Commercial Off-The-Shell, dt. seriengefertigte Produkte aus dem Elektronik- oder Softwaresektor

ETOA:

Elapsed time between the two Time-Of-Arrivals, dt. verstrichene Zeit zwischen zwei Ankunftszeiten

RTT:

Round-Trip-Time, dt. Umlaufzeit

• Literaturverzeichnis
• [1] C. Peng, G. Shen, Y. Zhang, Y. Li, and K. Tan, „Beepbeep: a high accuracy acoustic ranging system using COTS mobile devices," in Proceedings of the 5th international conference on Embedded networked sensor systems, ser. Sensys 2007. NY, USA: ACM, 2007, pp.1-14.
• [2] Z. Yang, and Y. Liu „Location, Localization, and Localizability: Location-awareness Technology for Wireless Networks", Springer NY, ISBN 978-1-4419-7370-2, Nov. 2010
• [3] M. Liu, L. Cheng, K. Qian, Jilang Wang, Jin Wang, and Y. Liu „Indoor acoustic localization: a survey", in Human-centric Computing and Information Sciences, 10, 2 (2020), Springer Open, 2020
• [4] S. M. Moosavi-Dezfooli, Y. A. Pignolet, and D. Dzung, „Simultaneous Acoustic Localization of Multiple Smartphones with Euclidean Distance Matrices", in Proceedings of the 2016 International Conference on Embedded Wireless Systems and Networks, Feb. 2016, pp. 41-46
• [5] B. Thiel, H. Kloch, and P. Lukowicz „Sound-based Proximity Detection with Mobile Phones", Proceedings of the 10th ACM Conference on Embedded Network Sensor Systems, 2012. ACM, NY, 11/2012.
• [6] V. Filonenko, C. Cullen, and J. Carswell „Investigating Ultrasonic Positioning on Mobile Phones",International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN), Zürich Switzerland, 2010 IEEE Xplore, Sept. 2010.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• C. Peng, G. Shen, Y. Zhang, Y. Li, and K. Tan, „Beepbeep: a high accuracy acoustic ranging system using COTS mobile devices,“ in Proceedings of the 5^th international conference on Embedded networked sensor systems, ser. Sensys 2007. NY, USA: ACM, 2007 [0134]
• Z. Yang, and Y. Liu „Location, Localization, and Localizability: Location-awareness Technology for Wireless Networks“, Springer NY, ISBN 978-1-4419-7370-2, Nov. 2010 [0134]
• M. Liu, L. Cheng, K. Qian, Jilang Wang, Jin Wang, and Y. Liu „Indoor acoustic localization: a survey“, in Human-centric Computing and Information Sciences, 10, 2 (2020), Springer Open, 2020 [0134]
• S. M. Moosavi-Dezfooli, Y. A. Pignolet, and D. Dzung, „Simultaneous Acoustic Localization of Multiple Smartphones with Euclidean Distance Matrices“, in Proceedings of the 2016 International Conference on Embedded Wireless Systems and Networks, Feb. 2016 [0134]
• B. Thiel, H. Kloch, and P. Lukowicz „Sound-based Proximity Detection with Mobile Phones“, Proceedings of the 10^th ACM Conference on Embedded Network Sensor Systems, 2012. ACM, NY, 11/2012 [0134]
• V. Filonenko, C. Cullen, and J. Carswell „Investigating Ultrasonic Positioning on Mobile Phones“,International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN), Zürich Switzerland, 2010 IEEE Xplore, Sept. 2010 [0134]

Claims (37)

1. Verfahren (100) zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten (A, B), die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (100) folgende Schritte aufweist: Senden (102) eines ersten akustischen Testsignals (Sig_A) von einem ersten mobilen Endgerät (A) zu einem zweiten mobilen Endgerät (B) der zwei mobilen Endgeräte (A, B), Detektieren (104) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät (A), um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten, Detektieren (106) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B), um einen zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu erhalten sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) erfolgreich war, und Senden einer Wiederholungsaufforderung über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät (A) sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) nicht erfolgreich war, wiederholtes Senden (108) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) und wiederholtes Detektieren des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) durch das erste mobile Endgerät (A) ansprechend auf die Wiederholungsaufforderung, wiederholtes Senden (110) eines zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät, wiederholtes Detektieren (112) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B), um einen Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) zu erhalten, Detektieren (114) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät (A), um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und Senden einer Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) von dem ersten mobilen Endgerät (A) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) durch das erste mobile Endgerät (A) erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal (Sig_B) solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät (B) von dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist, Ermitteln (116) einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1).
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei - die Differenz zwischen dem einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von . vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) und dem ersten Detektionszeitpunkt (t_A1), oder - zumindest der eine Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) und der erste Detektionszeitpunkt (t_A1) von dem ersten mobilen Endgerät (A) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) übertragen wird, wobei der Schritt des Ermittelns (116) der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) durch das zweite mobile Endgerät (B) durchgeführt wird.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei - die Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1), oder - alle Detektionszeitpunkte aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ... ) und der zweite Detektionszeitpunkt (t_B1) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) übertragen wird, wobei der Schritt des Ermittelns (116) der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) durch das erste mobile Endgerät (A) durchgeführt wird.
4. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Detektionszeitpunkt (t_A1) im Falle der wiederholten Aussendung des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) der Detektionszeitpunkt der letzten Aussendung des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) der wiederholten Aussendung des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) ist, und/oder wobei der eine Detektionszeitpunkt aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) mit dem einen Detektionszeitpunkt aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zeitlich korrespondiert.
5. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (100) ferner einen dem Schritt (102) vorgelagerten Schritt des Ermittelns von Wahrscheinlichkeiten für eine erfolgreiche Übertragung von akustischen Testsignalen zwischen den zwei mobilen Endgeräten aufweist, wobei das erste mobile Endgerät (A) dasjenige mobile Endgerät der zwei mobilen Endgeräte ist, dessen zu dem anderen mobilen Endgerät der zwei mobilen Endgeräte ausgesendetes akustisches Testsignal eine höhere Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Übertragung aufweist als ein von dem anderen mobilen Endgerät ausgesendetes akustisches Testsignal, wobei das zweite mobile Endgerät (B) das andere mobile Endgerät ist.
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei der vorgelagerte Schritt des Ermittelns von Wahrscheinlichkeiten für eine erfolgreiche Übertragung von akustischen Testsignalen zwischen den zwei mobilen Endgeräten durchgeführt wird, wenn ein zeitlicher Aufwand für eine Übertragung einer Wiederholungsaufforderung über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) größer ist, als ein zeitlicher Aufwand für eine Übertragung eines akustischen Testsignals.
7. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen gleich eins ist.
8. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen größer gleich zwei ist.
9. Verfahren (100) nach Anspruch 8, wobei bei dem Ermitteln (116) der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) die Entfernung ferner basierend auf zumindest einer mit der halben Schallgeschwindigkeit gewichteten zweiten Differenzen zwischen - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt (t_A7) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, tA7, ...) und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt (t_B7) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) ermittelt wird.
10. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Länge des von dem ersten mobilen Endgeräts ausgesendeten ersten akustischen Testsignals (Sig_A) und/oder eine Länge des von dem zweiten mobilen Endgeräts ausgesendeten zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreichen Detektionen durch das jeweils andere mobile Endgerät verändert wird.
11. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem wiederholten Senden (108) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) das zweite akustische Testsignal wiederholt ausgesendet wird durch Senden eines zweiten akustischen Signals, das in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist, die die wiederholten Aussendungen des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) bilden, wobei bei dem wiederholten Detektieren (112) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) detektiert werden, um den dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) zu erhalten, wobei bei dem Detektieren (114) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) detektiert werden, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) den zumindest einen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
12. Verfahren (100) nach Anspruch 11, wobei das Verfahren (100) ferner aufweist: Detektieren des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem ersten mobilen Endgerät (A) durch Korrelation des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit einem zweiten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
13. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei zwischen den akustischen Testsignalabschnitten des zweiten Signals akustische Pausen vorhanden sind.
14. Verfahren (100) nach Anspruch 13, wobei eine Länge des von dem ersten mobilen Endgerät (A) ausgesendeten ersten akustischen Testsignals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das zweite mobile Endgerät (B) verändert wird, wobei Längen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten Signals nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das zweite mobile Endgerät (B) verändert werden.
15. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) ferner basierend auf einer Konstanten ermittelt wird.
16. Verfahren (100) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem ersten mobilen Endgerät, eines von dem ersten mobilen Endgerät (A) gesendeten ersten akustischen Signals (Sig_A) und dem Zeitpunkt des Sendens des ersten akustischen Signals (Sig_A) basiert, und wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem zweiten mobilen Endgerät, eines von dem zweiten mobilen Endgerät (B) gesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) und dem Zeitpunkt des Sendens des zweiten akustischen Signals (Sig_B) basiert.
17. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem Senden (102) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) das erste akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des ersten mobilen Endgeräts erzeugt wird, und/oder wobei bei dem Senden (108) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) das zweite akustische Testsignal mit einem Lautsprecher des zweiten mobilen Endgeräts erzeugt wird.
18. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem Detektieren (104) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem Detektieren (106) des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) das erste akustische Testsignal mit einem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem Detektieren (112) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren (114) des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird.
19. Erstes mobiles Endgerät, wobei das erste mobile Endgerät (A) über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) mit einem zweiten mobilen Endgerät (B) verbunden ist, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um ein erstes akustisches Testsignal (Sig_A) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu senden, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um das erste akustischen Testsignal zu detektieren, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um, ansprechend auf einen Empfang einer von dem zweiten mobilen Endgerät (B) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) ausgesendeten Wiederholungsaufforderung, die von dem zweiten mobilen Endgerät (B) ausgesendet wird sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B) nicht erfolgreich war, das erste akustische Testsignal wiederholt auszusenden und das erste akustische Testsignal wiederholt zu detektieren, um den ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu aktualisieren, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um ein von dem zweiten mobilen Endgerät (B) wiederholt ausgesendetes akustisches Testsignal zu detektieren, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und um eine Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu senden sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal von dem zweiten mobilen Endgerät (B) solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät (B) von dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) eine Information über - einen zweiten Detektionszeitpunkt einer Detektion des ersten akustischen Signals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B) und Detektionszeitpunkte aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten von Detektionen des wiederholten ausgesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) durch das zweite mobile Endgerät (B), oder - Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu empfangen, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um eine Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, tA7, ...) und dem ersten (t_A1) Detektionszeitpunkt, und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1) zu ermitteln.
20. Verfahren zum Ermitteln einer Entfernung zwischen zwei mobilen Endgeräten (A, B), die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Senden eines ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit einem ersten mobilen Endgerät (A) zu einem zweiten mobilen Endgerät (B) der zwei mobilen Endgeräte (A, B), Detektieren des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Detektionszeitpunkt (t_A1) zu erhalten, wiederholtes Senden des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) und wiederholtes Detektieren des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) ansprechend auf einen Empfang einer von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) ausgesendeten Wiederholungsaufforderung, die von dem zweiten mobilen Endgerät (B) ausgesendet wird sofern eine Detektion des ersten akustischen Testsignals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B) nicht erfolgreich war, Detektieren eines von dem zweiten mobilen Endgerät (B) wiederholt ausgesendeten zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät, um zumindest einen Detektionszeitpunkt (t_A3) aus einem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...) zu erhalten, und Senden einer Detektionsbestätigung über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) von dem ersten mobilen Endgerät (A) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) sofern eine vorgegebene Anzahl an erfolgreichen Detektionen des zweiten akustischen Testsignals (Sig_B) erreicht ist, wobei das zweite akustische Testsignal von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät (A) solange wiederholt gesendet wird, bis das zweite mobile Endgerät (B) von dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) die Detektionsbestätigung empfängt oder ein Abbruchkriterium erfüllt ist, Empfangen mit dem ersten mobilen Endgerät (A) einer von dem zweiten mobilen Endgerät (B) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) ausgesendeten Information über - einen zweiten Detektionszeitpunkt einer Detektion des ersten akustischen Signals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B) und Detektionszeitpunkte aus einem Satz von dritten Detektionszeitpunkten von Detektionen des wiederholten ausgesendeten zweiten akustischen Signals, oder - Differenzen zwischen den Detektionszeitpunkten aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ... ) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1), Ermitteln mit dem ersten mobilen Endgerät (A) einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_A3) aus dem Satz von vierten Detektionszeitpunkten (t_A3, t_A5, t_A7, ...), und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt (t_B3) aus dem Satz von dritten Detektionszeitpunkten (t_B3, t_B5, t_B7, ...) und dem zweiten Detektionszeitpunkt (t_B1).
21. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 20, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Mikroprozessor abläuft.
22. Verfahren (200) zur akustischen Entfernungsmessung zwischen zwei mobilen Endgeräten (A, B), die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (200) folgende Schritte aufweist: Senden (202) eines ersten akustischen Signals (Sig_A) von einem ersten mobilen Endgerät (A) zu einem zweiten mobilen Endgerät (B) der zwei mobilen Endgeräte (A, B), wobei das erste akustische Signal in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist, Detektieren (204) der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten, Detektieren (206) der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit dem zweiten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t_B7) zu erhalten, Senden (210) eines zweiten akustischen Signals (Sig_B) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät, wobei das zweite akustische Signal in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist, Detektieren (212) der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät, um einen dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) zu erhalten, Detektieren (214) der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, f_A11) zu erhalten, Ermitteln (216) einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) korrespondiert, und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) korrespondiert, und einem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7).
23. Verfahren (200) nach Anspruch 22. wobei das Verfahren (200) ferner aufweist: Detektieren des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) durch Korrelation des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit einem ersten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) zu erhalten.
24. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 23, wobei das Verfahren (200) ferner aufweist: Detektieren des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit den akustischen Testsignalabschnitten mit dem ersten mobilen Endgerät (A) durch Korrelation des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit einem zweiten akustischen Referenzsignal, um, bei einer erfolgreichen Detektion durch die Korrelation, alle Detektionszeitpunkte aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten.
25. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei - die Differenzen zwischen dem einen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und allen Detektionszeitpunkten aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), oder - zumindest der eine Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und alle Detektionszeitpunkte aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), von dem ersten mobilen Endgerät (A) zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) übertragen wird, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) durch das zweite mobile Endgerät (B) durchgeführt wird.
26. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei - die Differenzen zwischen allen Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und dem einen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B5, t_B5, t_B7), oder - alle Detektionszeitpunkte aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und zumindest der eine Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7), von dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu dem ersten mobilen Endgerät (A) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) übertragen wird, wobei der Schritt des Ermittelns der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) durch das erste mobile Endgerät (A) durchgeführt wird.
27. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei bei dem Ermitteln der Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) die Entfernung ferner basierend auf zumindest einer mit der halben Schallgeschwindigkeit gewichteten zweiten Differenzen zwischen - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) korrespondiert, und - einer Differenz zwischen einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) korrespondiert und einem anderen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) ermittelt wird.
28. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei das erste akustische Signal zwischen den akustischen Testsignalabschnitten akustische Pausen aufweist, und/oder wobei das zweite akustische Signal zwischen den akustischen Testsignalabschnitten akustische Pausen aufweist.
29. Verfahren (200) nach Anspruch 28, wobei Längen der akustischen Testsignalabschnitte des von dem ersten mobilen Endgerät (A) ausgesendeten ersten akustischen Signals (Sig_A) und/oder Längen der akustischen Testsignalabschnitte des von dem zweiten mobilen Endgerät (B) ausgesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) nach einer vorgegebenen Anzahl an nicht erfolgreicher Detektionen durch das jeweils andere mobile Endgerät verändert werden.
30. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 29, wobei das erste akustische Testsignal und das zweite akustische Testsignal zumindest teilweise zeitlich ineinander verschachtelt ausgesendet werden, derart dass sich die akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) und die akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) aufgrund der akustischen Pausen zeitlich nicht überlappen.
31. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 30, wobei die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) ferner basierend auf einer Konstanten ermittelt wird.
32. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 31, wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem ersten mobilen Endgerät, eines von dem ersten mobilen Endgerät (A) gesendeten ersten akustischen Signals (Sig_A) und dem Zeitpunkt des Sendens des ersten akustischen Signals (Sig_A) basiert, und wobei die Konstante auf einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt eines Detektierens, mit dem zweiten mobilen Endgerät, eines von dem zweiten mobilen Endgerät (B) gesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) und dem Zeitpunkt des Sendens des zweiten akustischen Signals (Sig_B) basiert.
33. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 32, wobei bei dem wiederholten Senden des ersten akustischen Signals (Sig_A) das erste akustische Signal (Sig_A) mit einem Lautsprecher des ersten mobilen Endgeräts erzeugt wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Senden des zweiten akustischen Signals (Sig_B) das zweite akustische Signal (Sig_B) mit einem Lautsprecher des zweiten mobilen Endgeräts erzeugt wird.
34. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 22 bis 33, wobei bei dem wiederholten Detektieren des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) das erste akustische Signal mit einem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) das erste akustische Signal mit einem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem wiederholten Detektieren des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem zweiten mobilen Endgerät (B) das zweite akustische Testsignal mit dem Mikrofon des zweiten mobilen Endgeräts detektiert wird, und/oder wobei bei dem Detektieren des zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät (A) das zweite akustische Signal (Sig_B) mit dem Mikrofon des ersten mobilen Endgeräts detektiert wird.
35. Erstes mobiles Endgerät, wobei das erste mobile Endgerät (A) über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) mit einem zweiten mobilen Endgerät (B) verbunden ist, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um ein erstes akustisches Signal zu dem zweiten mobilen Endgerät (B) zu senden, wobei das erste akustische Signal in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um die akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) zu detektieren, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, tA3, t_A5, t_A7) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um akustische Testsignalabschnitte eines von dem zweiten mobilen Endgerät (B) ausgesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) zu detektieren, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) von dem zweiten mobilen Endgerät (B) eine Information über - Detektionszeitpunkte aus einem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) durch das zweite mobile Endgerät (B) und zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t_B7) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B), oder - Differenzen zwischen Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und dem einen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) zu empfangen, wobei das erste mobile Endgerät (A) konfiguriert ist, um eine Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7), der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) korrespondiert, und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) korrespondiert, und einem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t_B7) zu ermitteln.
36. Verfahren (200) zum Ermitteln einer Entfernung zwischen zwei mobilen Endgeräten (A, B), die über eine Kurzdistanzfunkverbindung (RF) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren (200) folgende Schritte aufweist: Senden eines ersten akustischen Signals (Sig_A) mit einem ersten mobilen Endgerät (A) zu einem zweiten mobilen Endgerät (B) der zwei mobilen Endgeräte (A, B), wobei das erste akustische Signal in der Zeit akustische Testsignalabschnitte aufweist, Detektieren der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) mit dem ersten mobilen Endgerät, um einen ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) zu erhalten, Detektieren von akustischen Testsignalabschnitten eines von dem zweiten mobilen Endgerät (B) ausgesendeten zweiten akustischen Signals (Sig_B) mit dem ersten mobilen Endgerät, um bei einer erfolgreichen Detektion zumindest eines der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) zu erhalten, Empfangen mit dem ersten mobilen Endgerät (A) einer von dem zweiten mobilen Endgerät (B) über die Kurzdistanzfunkverbindung (RF) ausgesendeten Information über - Detektionszeitpunkte aus einem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des zweiten akustischen Signals (Sig_B) durch das zweite mobile Endgerät (B) und zumindest einen Detektionszeitpunkt aus einem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) von Detektionen der akustischen Testsignalabschnitte des ersten akustischen Signals (Sig_A) durch das zweite mobile Endgerät (B), oder - Differenzen zwischen Detektionszeitpunkten aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15) und dem einen Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7), Ermitteln mit dem ersten mobilen Endgerät (A) einer Entfernung zwischen dem ersten mobilen Endgerät (A) und dem zweiten mobilen Endgerät (B) basierend auf einer mit einer halben Schallgeschwindigkeit gewichteten Differenz zwischen - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15) und einem Detektionszeitpunkt aus dem ersten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A1, t_A3, t_A5, t_A7) der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1, t_B3, t_B5, t_B7) korrespondiert, und - einer Differenz zwischen einem Detektionszeitpunkt aus dem dritten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B9, t_B11, t_B13, t_B15), der mit dem Detektionszeitpunkt aus dem vierten Satz von Detektionszeitpunkten (t_A9, t_A11, t_A13, t_A15), und einem Detektionszeitpunkt aus dem zweiten Satz von Detektionszeitpunkten (t_B1 t_B3, t_B5, t₈₇).
37. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 36, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Mikroprozessor abläuft.

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