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WO2017129403A1 - Distanzbestimmung mit magnetfeldmessung - Google Patents

Distanzbestimmung mit magnetfeldmessung Download PDF

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Publication number
WO2017129403A1
WO2017129403A1 PCT/EP2017/050461 EP2017050461W WO2017129403A1 WO 2017129403 A1 WO2017129403 A1 WO 2017129403A1 EP 2017050461 W EP2017050461 W EP 2017050461W WO 2017129403 A1 WO2017129403 A1 WO 2017129403A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
ore
spu
mobile terminal
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/050461
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Hermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2017129403A1 publication Critical patent/WO2017129403A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/0206—Three-component magnetometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to methods and devices for distance determination, in particular for determining the distance of a mobile terminal, such as / with a telecommunication terminal and / or smartphone, relative to a further device, in particular in the form of a motor vehicle with a vehicle access and / or or start system.
  • An object of the invention is to optimize a distance determination.
  • the object is achieved in each case by the subject matters of the independent patent claims. Some particularly before ⁇ some embodiments of the invention are described in the subclaims and the description given.
  • Embodiments of the invention may allow precise and / or efficient distance determination as alternatives to existing solutions.
  • a location of a mobile (mobile) terminal (and possibly also, for example, in the vicinity of the same user located (vehicle) key) taking into account Magnetfeldmes ⁇ sungen skilful elimination of geomagnetic field / ambient magnetic field Influences take place.
  • This may, according to embodiments of the invention, have one or more of the following advantages, that a disturbance of a distance measurement by eg radio links and / or other magnetic fields can be avoided, and / or that a generation of a magnetic field with, for example, direct current is simple and cost-effective. may be favorable, and / or that the magnetic field can be determined by means of built-in terminals such as telecommunications terminals / smartphone sensors.
  • An embodiment of the invention can in particular in a method and / or (eg for a transceiver principle) in a location device (such as a vehicle access and / or start system) and / or in a mobile terminal be realized (eg in the form of a telecommunications terminal such as a smartphone).
  • the mobile terminal in the mobile terminal (from there measured data, eg with a program and / or an application / app) and / or (in particular after a transmission of measurement data) in a motor vehicle -side locating device, taking into account the particular at least twice measured magnetic field, the distance of the mobile terminal to the motor vehicle to be determined.
  • an at least partially generated by the Magnetfelderzeu ⁇ constriction device magnetic field can be measured at several time points as an alternative or in addition to the last-mentioned embodiment by the mobile terminal, once during the magnetic field ⁇ forming apparatus, a poled in a first direction magnetic field is generated, and once while no and / or a weaker poled in the first direction magnetic field is generated with the magnetic field generation device ⁇ .
  • an at least partially (partially for example, because the magnetic field in the terminal, the earth's magnetic field may be provided with also determined by, for example) can be generated by the magnetic ⁇ field generation device magnetic field efficiently in each case with direct current and / or at least one coil are generated, particularly if at two time points, a different (for example, once with zero value or a counter ⁇ set) is generated by magnetic field reversal or down ⁇ circuit of the direct current.
  • the mobile terminal three in particular angled to each other and / or orthogonal components of the magnetic field can be measured, in particular by in the case of generation of a at two times successively in two different directions poled magnetic field, the three components are each subtracted and used for distance measurement, or in the case of generation successively poled in one direction generated magnetic field and then no magnetic field thus generated, the three components respectively subtracted and Entfer ⁇ be used tion measurement, preferably in the second Time the measured magnetic field can be considered as generated by the earth's magnetic field and / or the environment.
  • one or more measurements of the magnetic field present in the mobile terminal can take place in the mobile terminal in the form of, in particular, a telecommunications terminal and / or smartphones by sensors installed in the mobile terminal, in particular if there are already three magnetic field sensors for e.g. other applications such as e.g. are present as a compass.
  • FIG. 1 shows a vehicle with a locating device and magnetic field generating device for locating a mobile terminal
  • FIG. 2 shows a sequence of a distance determination
  • FIG. 3 shows a further sequence of a distance determination
  • Fig. 1 shows an example of an embodiment of the invention for determining the distance d of a mobile terminal MS (such as a telecommunication terminal and / or smartphone) relative to another device vehicle, in particular in the form of a motor vehicle vehicle (with a vehicle access and / or -Start-System Ort-Kfz),
  • MS such as a telecommunication terminal and / or smartphone
  • another device vehicle in particular in the form of a motor vehicle vehicle (with a vehicle access and / or -Start-System Ort-Kfz)
  • a magnetic field sensor may e.g. a Hall sensor, e.g. as a current-carrying coil, e.g. one each for three directions x, y, z, e.g. also for a (short-term) static magnetic field.
  • determining the distance d by measuring the distance d between the motor vehicle motor vehicle and a motor vehicle key key (which may be implemented in the terminal MS or another key keyf), e.g. based on (the field strength of) at least one RF and / or RF signal and / or LF signal, wherein the distance d of the keyk key and the mobile terminal MS to the motor vehicle can be approximately equal, e.g. if both are in pockets or hands etc. of the same user Usr.
  • an RF link for a key location is used by a measured RF field strength (RF-RSSI), where the RF field strength may not be sufficient from Depending on the distance (l / d A 3) could be dependent on the distance to the vehicle (l / d A 2), in comparison, the LF field strength could be more dependent on the distance (l / d A 3).
  • RF-RSSI measured RF field strength
  • cost-effective solutions for keyless access systems can be found by means of geomagnetic field measurement using, for example, a smartphone.
  • the distance (distance) d of a mobile terminal MS such as a mobile phone and / or smartphone (a user Ben) to a vehicle motor vehicle can be determined.
  • the vehicle is e.g. at least one coil of spit ore which alters an already existing earth magnetic field B-earth, etc. additive / subtractive etc.
  • the mobile terminal may e.g. a mobile terminal (e.g., for at least one cellular standard) or a fitness watch (heartbeat metering clock / step counter, etc.) and / or a terminal with compass and / or one or more parts.
  • a mobile terminal e.g., for at least one cellular standard
  • a fitness watch heartbeat metering clock / step counter, etc.
  • a flow in Fig. 2 for an embodiment of the invention e.g., that in Fig. 1
  • components Bx, By, Bz can each designate (mutually oblique or orthogonal components of the magnetic field measured in the terminal MS (possibly composed of, for example, B-ore-1 or B-ore-2 and B-earth)):
  • step S2 the (magnetic field generating device with a) coil Spu ore with DC I is fed (I> 0) and there are three components Bx, By, Bz of the resulting magnetic field (Earth's magnetic field B-earth plus Spu ore-generated magnetic field B-ore-2) in the terminal MS (smartphone) measured (with Spu-measuring-x, Spu-Mess-y, Spu-measuring-z).
  • step S3 the fields measured in step S1 (ie in each case the components Bx, By, Bz) are subtracted from the fields measured in step S2 (components Bx, By, Bz) (eg with a program and / or processor Ctrl -MS, etc.) and one obtains therewith (eg from the three components by spatial calculation of the total vector, etc.) the amount of the (magnetic field generating device with one) coil Spu ore produced
  • Magnetic field B-ore-2 (more precisely: the arriving in the terminal MS, weakened due to the distance d magnetic field Bx, By, Bz).
  • step S4 further data relating to the distance d of the key and / or mobile terminal MS from the motor vehicle motor vehicle are possibly generated by further methods.
  • step S5 the distance d is determined therefrom, namely in the mobile terminal MS and / or (after transmission of data regarding differences and / or magnetic fields and / or further data) to the motor vehicle motor vehicle) in the motor vehicle vehicle.
  • step Sl three components Bx, By, Bz of the magnetic field B-earth in the terminal MS (smartphone) are measured (with sensors Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-measuring-z), while in the Device motor vehicle the (magnetic field generating device with a) coil Spu ore with current I fed in one direction (K0), (eg detected in the terminal via the (continuously measured) magnetic field and / or the motor vehicle to the mobile terminal with a signal etc can be instructed wirelessly).
  • step S2 the (magnetic field generating device with a) coil Spu ore with (reverse polarity) direct current I in the direction opposite to the previous direction fed (I> 0) and there are three components Bx, By, Bz of the resulting Magnetic field (Earth's magnetic field B-earth + Spu ore-generated magnetic field) in the terminal MS (Smartphone) measured (with sensors Spu-measuring-x, Spu-Mess-y, Spu-measuring-z).
  • step S3 the fields measured in step S1 (components Bx, By, Bz) are subtracted from the fields measured in step 2 (components Bx, By, Bz) (eg with a program and / or processor Ctrl-MS) and Thus one obtains the difference between the magnetic field B-ore-1 (more precisely: the incoming signal in the terminal MS, due to the distance d) generated by a (magnetic field generating device with one) spool of ore (at two times, with I> 0 or KO) weakened magnetic field).
  • step S4 further data relating to the distance d of the key and / or mobile terminal MS from the motor vehicle motor vehicle are possibly generated by further methods.
  • step S5 the distance d is determined therefrom, specifically in the mobile terminal MS and / or (after transmission of data regarding differences and / or magnetic fields and / or further data) to the motor vehicle) in the motor vehicle. In this case, one reaches e.g. a doubling of the difference of the field strengths generated and measured by the coil at two times.

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Abstract

Die Anmeldung betrifft Vorrichtungen und ein Verfahren zum Bestimmen der Distanz (d) eines mobilen Endgeräts (MS) insbesondere in Form eines Telekommunikations-Endgeräts und/oder Smartphones, relativ zu einer weiteren Vorrichtung (Kfz) insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs (Kfz) mit einem Fahrzeug-Zugangs-und/oder-Start-System (Ctrl, CAN, Türöff1, Türöff2, Türöff3, MotAn, Ort-Kfz), wobei seitens des mobilen Endgeräts (MS) ein zumindest teilweise durch eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) seitens der weiteren Vorrichtung (Kfz) erzeugtes Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) gemessen (Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) wird, und unter Berücksichtigung des seitens des mobilen Endgeräts (MS) gemessenen Magnetfelds (Bx, By, Bz) die Distanz (d) des mobilen Endgeräts (MS) zur weiteren Vorrichtung (Kfz) bestimmt wird.

Description

Beschreibung
Distanzbestimmung mit Magnetfeldmessung Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Distanzbestimmung, insbesondere zum Bestimmen der Distanz eines mobilen Endgeräts wie/mit einem Telekommunikationsendgerät und/oder Smartphone, relativ zu einer weiteren Vorrichtung insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System.
Zu einer Distanzbestimmung an sich relativ zu einem Kraftfahrzeug existieren schon einige Ansätze, wie z.B. in DE 100 32 936 AI, DE 10 2012 201 385 AI, WO 2012076389 AI.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Distanzbestimmung zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vor¬ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran- Sprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können als Alternativen zu vorhandenen Lösungen eine präzise und/oder effiziente Distanzbestimmung ermöglichen. Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann z.B. eine Ortung eines mobilen (Mobilfunk-) Endgeräts (und damit ggf. z.B. auch eines in deren Nähe beim gleichen Benutzer befindlichen (Fahrzeugs ) -Schlüssels ) unter Berücksichtigung von Magnetfeldmes¬ sungen unter geschickter Eliminierung von Erdmagnetfeld- /Umgebungsmagnetfeld-Einflüssen erfolgen . Dies kann nach Ausgestaltungen der Erfindungen einen oder mehrere der folgenden Vorteile haben, dass eine Störung einer Distanzmessung durch z.B. Funkverbindungen und/oder andere Magnetfelder vermieden werden kann, und/oder dass eine Erzeugung eines Magnetfeldes mit z.B. Gleichstrom einfach und kosten- günstig sein kann, und/oder dass das Magnetfeld mittels in Endgeräten wie z.B. Telekommunikationsendgeräten / Smartphone eingebauten Sensoren ermittelt werden kann. Eine Ausgestaltung der Erfindung kann insbesondere in einem Verfahren und/oder (z.B. für ein Sender-Empfänger-Prinzip) in einer Ortungsvorrichtung (wie z.B. einem Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System) und/oder in einem mobilen Endgerät (z.B. in Form eines Telekommunikationsendgeräts wie z.B. eines Smartphones) realisiert sein.
Zu einigen möglichen Vorteilen von Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen : Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann im mobilen Endgerät (aus dort vorliegenden Messdaten, z.B. mit einem Programm und/oder einer Applikation/App) und/oder (insbesondere nach einer Übermittlung von Messdaten) in einer Kraftfahrzeug-seitigen Ortungsvorrichtung unter Berücksichtigung des insbesondere mindestens zweimal gemessenen Magnetfelds der Abstand des mobilen Endgeräts zum Kraftfahrzeug bestimmt werden.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann durch das mobile Endgerät ein zumindest teilweise durch die Magnetfelderzeugungsvor- richtung erzeugtes Magnetfeld zu mehreren Zeitpunkten gemessen werden, und zwar einmal während mit der Magnetfelderzeu¬ gungsvorrichtung ein in eine erste Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt wird, und einmal während mit der Magnetfelderzeu¬ gungsvorrichtung ein in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt wird, und dabei insbesondere unter Differenzbildung (und ggf. Berücksichtigung der Umpolung) zur Distanzbestimmung. Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich zur letztgenannten Ausgestaltung durch das mobile Endgerät ein zumindest teilweise durch die Magnetfelderzeu¬ gungsvorrichtung erzeugtes Magnetfeld an mehreren Zeitpunkten gemessen werden, und zwar einmal während mit der Magnetfeld¬ erzeugungsvorrichtung ein in einer ersten Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt wird, und einmal während mit der Magnet¬ felderzeugungsvorrichtung kein und/oder ein schwächeres in der ersten Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt wird.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann ein zumindest teilweise (teilweise z.B. weil das Magnetfeld im Endgerät auch durch z.B. das Erdmagnetfeld mit bestimmt sein kann) durch die Magnet¬ felderzeugungsvorrichtung erzeugtes Magnetfeld effizient je- weils mit Gleichstrom und/oder mindestens einer Spule erzeugt werden, insbesondere falls zu zwei Zeitpunkten ein unterschiedliches (z.B. einmal mit Wert null, oder ein entgegen¬ gesetztes) Magnetfeld erzeugt wird unter Umpolung oder Ab¬ schaltung des Gleichstroms.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung können (insbesondere wenn dort drei Magnetfeldsensoren bereits vorhanden sind, die gemeinsam praktisch nutzbar und/oder auslesbar sein können) im mobilen Endgerät drei insbesondere zueinander abgewinkelte und/oder orthogonale Komponenten des Magnetfelds gemessen werden, insbesondere indem im Falle einer Erzeugung eines zu zwei Zeitpunkten nacheinander in zwei verschiedene Richtungen gepolten Magnetfelds die drei Komponenten jeweils subtrahiert und zur Entfernungsmessung verwendet werden, oder indem im Falle einer Erzeugung nacheinander eines in eine Richtung gepolten erzeugten Magnetfelds und dann keines so erzeugten Magnetfelds die drei Komponenten jeweils subtrahiert und zur Entfer¬ nungsmessung verwendet werden, wobei vorzugsweise im zweiten Zeitpunkt das gemessene Magnetfeld als durch das Erdmagnetfeld und/oder die Umgebung generiert angesehen werden kann.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung können im mobilen Endgerät in Form insbesondere eines Telekommunikationsendgeräts und/oder Smartphones die eine oder mehreren Messungen des im mobilen Endgerät vorliegenden Magnetfelds durch im mobilen Endgerät eingebaute Sensoren erfolgen, insbesondere wenn dort drei Magnetfeldsensoren bereits effizienterweise für z.B. andere Anwendungen wie z.B. als Kompass vorhanden sind.
Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann, insbesondere unter Präzisierung wie z.B. Mittelung und/oder Plausibilitätskon- trolle, zur Distanzbestimmung neben der Stärke des Magnetfelds zu mehreren Zeitpunkten zusätzlich eine im mobilen Endgerät gemessene Feldstärke (z.B. ein RSSI Wert) eines hochfrequenten oder niederfrequenten elektromagnetischen Felds berücksichtigt werden . Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausge¬ staltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen möglichen Ausgestaltungen der Erfindung, vereinfachend schematisch:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Ortungsvorrichtung und Magnetfelderzeugungsvorrichtung zur Ortung eines mobilen Endgeräts,
Fig. 2 einen Ablauf einer Distanzbestimmung, und Fig. 3 einen weiteren Ablauf einer Distanzbestimmung. Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Ausgestaltung der Erfindung zum Bestimmen der Distanz d eines mobilen Endgeräts MS (wie z.B. eines Telekommunikationsendgeräts und/oder Smartphones) relativ zu einer weiteren Vorrichtung Kfz insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs Kfz (mit einem Fahrzeug-Zugangs- und/oder-Start-System Ort-Kfz) ,
wobei seitens des mobilen Endgeräts MS mit im mobilen Endgerät (MS) eingebauten (Magnetfeld- ) Sensoren (Spu-Mess-x; Spu-Mess-y; Spu-Mess-z) ein zumindest teilweise durch eine Kraftfahr- zeug-seitige Magnetfelderzeugungsvorrichtung Spu-Erz (mit z.B. mindestens einer von einem Strom I durchflossenen Spule, die von einer Steuerung Ctrl-Ort, Ctrl angesteuert / mit Strom I be¬ aufschlagt wird) erzeugtes Magnetfeld B-Erz-1 , B-Erz-2 (B-Erz-1, B-Erz-2 zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten) gemessen (B-x, B-y, B-z) wird, und wobei unter Berücksichtigung des im mobilen
Endgerät (MS) gemessenen Magnetfelds B-x, B-y, B-z der Abstand d des mobilen Endgeräts MS zur weiteren Vorrichtung (Kraftfahrzeug) Kfz bestimmt (Ctrl-MS, Ctrl-Ort) wird. Ein Magnetfeld-Sensor kann z.B. ein Hallsensor sein, z.B. als stromdurchflossene Spule, z.B. auch je einer für drei Richtungen x, y, z, z.B. auch für ein (kurzzeitig) statisches Magnetfeld.
Dabei kann zusätzlich zum Abgleichen/Mitteln/etc . eine Be- Stimmung der Distanz d dadurch erfolgen, dass die Distanz d zwischen dem Kraftfahrzeug Kfz und einem Kfz-Schlüssel key (der im Endgerät MS oder einem weiteren Schlüssel keykfz implementiert sein kann) gemessen wird, z.B. basierend auf (der Feldstärke von) mindestens einem HF- bzw. RF- Signal und/oder LF-Signal, wobei die Distanz d des Schlüssels keykfz und des mobilen Endgeräts MS zum Kraftfahrzeug Kfz etwa gleich sein kann, z.B. wenn beide in Taschen oder Händen etc. desselben Benutzers Usr befindlich sind.
Bei passiven Zugangssystemen wird z.B. ein RF Link für die eine Schlüssel-Ortung verwendet durch eine gemessene RF-Feldstärke (RF- RSSI), wobei die RF-Feldstärke ggf. nicht ausreichend von der Entfernung zum Fahrzeug abhängig sein könnte (l/dA2), wobei im Vergleich die LF-Feldstärke stärker abhängig von der Entfernung (l/dA3) sein könnte. Durch Ausgestaltungen der Erfindung können kostengünstige Lösungen für schlüssellose Zugangssys- teme, mittels Erdmagnetfeldmessung unter Verwendung z.B. eines Smartphones gefunden werden.
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung kann, z.B. auch zusätzlich zu einer gemessenen RF-Feldstärke (RSSI) mittels Magnet- feld-Messung die Entfernung (Distance) d eines mobilen Endgeräts MS wie eines Mobiltelefons und/oder Smartphones (eines Benutzers Ben) zu einem Fahrzeug Kfz ermittelt werden. Im Fahrzeug Kfz befindet sich z.B. mindestens eine Spule Spu-Erz die ein ggf. ohnehin vorhandenes Erdmagnetfeld B-Erd verändert, usw. z.B. additiv / subtraktiv etc.
Das mobile Endgerät kann z.B. ein Mobilfunkendgerät (z.B. für mindestens einen zellularen Standard) oder eine Fitness-Watch (Herzschlag-Meß-Uhr/Schrittezähler etc.) und/oder ein Endgerät mit Kompass und/oder einteilig oder mehrteilig sein.
Gemäß eines Ablaufs in Fig. 2 zu einer Ausgestaltung der Erfindung (z.B. der in Fig. 1) wird z.B. wie folgt vorgegangen (wobei Komponenten Bx, By, Bz jeweils (zueinander schräge oder orthogonale Komponenten des im Endgerät MS gemessenen (ggf. aus z.B. B-Erz-1 oder B-Erz-2 und B-Erd zusammengesetzten) Magnetfelds bezeichnen können) :
1. Im Schritt Sl werden drei Komponenten Bx, By, Bz des Magnetfelds (also dann des Erdmagnetfeldes B-Erd) im Endgerät MS (Smartphone) gemessen (mit Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) , ohne in der Vorrichtung Kfz die (Magnetfelderzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz mit Strom I zu speisen (1=0) .
2. Im Schritt S2 wird die (Magnetfelderzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz mit Gleichstrom I gespeist (I>0) und es werden drei Komponenten Bx, By, Bz des resultierenden Magnetfelds (Erdmagnetfeld B-Erd plus durch Spu—Erz erzeugtes Magnetfeld B-Erz-2) im Endgerät MS (Smartphone) gemessen (mit Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) .
3. Im Schritt S3 werden die im Schritt Sl gemessenen Felder (also z.B. jeweils die Komponenten Bx, By, Bz) von den im Schritt S2 gemessenen Feldern (Komponenten Bx, By, Bz) subtrahiert (z.B. mit einem Programm und/oder Prozessor Ctrl-MS etc.) und man erhält damit (z.B. aus den drei Komponenten durch räumliche Berechnung des Gesamtverktors etc.) den Betrag des von der (Magnetfeld- erzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz erzeugten
Magnetfelds B-Erz-2 (genauer: des im Endgerät MS ankommenden, aufgrund der Distanz d geschwächten Magnetfeld Bx, By, Bz) .
4. Im Schritt S4 werden ggf. mit weiteren Methoden weitere Daten betreffend die Distanz d des Schlüssels und/oder mobilen Endgeräts MS vom Kraftfahrzeug Kfz erzeugt.
5. Im Schritt S5 wird hieraus die Distanz d bestimmt, und zwar im mobilen Endgerät MS und/oder (nach Übertragung von Daten betreffend Differenzen und/oder Magnetfelder und/oder weiteren Daten) an das Kraftfahrzeug Kfz) im Kraftfahrzeug Kfz.
Alternativ kann z.B. wie in Fig. 3 dargestellt wie folgt vorgegangen werden:
1. Im Schritt Sl werden drei Komponenten Bx, By, Bz des Magnetfeldes B-Erd im Endgerät MS (Smartphone) gemessen (mit Sensoren Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) , während in der Vorrichtung Kfz die (Magnetfelderzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz mit Strom I in eine Richtung gespeist (K0), (was z.B. im Endgerät über das (laufend gemessene) Magnetfeld de- tektiert und/oder vom Kraftfahrzeug dem mobilen Endgerät mit einem Signal etc. drahtlos angewiesen werden kann) .
2. Im Schritt S2 wird die (Magnetfelderzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz mit (umgepoltem) Gleichstrom I in die der vorherigen Richtung entgegengesetzte Richtung gespeist (I>0) und es werden drei Komponenten Bx, By, Bz des resultierenden Magnetfelds (Erdmagnetfeld B-Erd + durch Spu—Erz erzeugtes Magnetfeld) im Endgerät MS (Smartphone) gemessen (mit Sensoren Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) .
3. Im Schritt S3 werden die im Schritt Sl gemessenen Felder (Komponenten Bx, By, Bz) von den im Schritt 2 gemessenen Feldern (Komponenten Bx, By, Bz) subtrahiert (z.B. mit einem Programm und/oder Prozessor Ctrl-MS) und man erhält damit die Differenz des von einer (Magnetfelderzeugungseinrichtung mit einer) Spule Spu-Erz (an zwei Zeitpunkten, mit I>0 bzw. KO) erzeugten Magnetfelds B-Erz-1 (genauer: des im Endgerät MS ankommenden, aufgrund der Distanz d geschwächten Magnetfelds) .
4. Im Schritt S4 werden ggf. mit weiteren Methoden weitere Daten betreffend die Distanz d des Schlüssels und/oder mobilen Endgeräts MS vom Kraftfahrzeug Kfz erzeugt.
5. Im Schritt S5 wird hieraus die Distanz d bestimmt, und zwar im mobilen Endgerät MS und/oder (nach Übertragung von Daten betreffend Differenzen und/oder Magnetfelder und/oder weiterer Daten) an das Kfz) im Kraftfahrzeug Kfz . In diesem Fall erreicht man z.B. eine Verdoppelung der Differenz der von der Spule zu zwei Zeitpunkten erzeugten und gemessenen Feldstärken.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen der Distanz (d) eines mobilen
Endgeräts (MS) insbesondere in Form eines Telekommunika- tions-Endgeräts und/oder Smartphones, relativ zu einer weiteren Vorrichtung (Kfz) insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs (Kfz) mit einem Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System (Ctrl, CAN, Türöffl,
Türöff2, Türöff3, MotAn, Ort-Kfz) ,
wobei seitens des mobilen Endgeräts (MS) ein zumindest teilweise durch eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) seitens der weiteren Vorrichtung (Kfz) erzeugtes
Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) gemessen (Spu-Mess-x, Spu-Mess-y, Spu-Mess-z) wird, und unter Be- rücksichtigung des seitens des mobilen Endgeräts (MS) gemessenen Magnetfelds (Bx, By, Bz) die Distanz (d) des mobilen Endgeräts (MS) zur weiteren Vorrichtung (Kfz) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei im mobilen Endgerät (MS) und/oder in einer Kraft- fahrzeug-seitigen Ortungsvorrichtung (Ort-Kfz) unter Berücksichtigung des gemessenen Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) die Distanz (d) des mobilen Endgeräts (MS) zum Kraftfahrzeug (Kfz) bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei durch das mobile Endgerät (MS) ein zumindest teilweise durch die Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) er- zeugtes Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) an mehreren Zeitpunkten gemessen wird,
und zwar einmal während mit der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) ein in eine erste Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt (B-Erz-1; B-x, B-y, B-z) und gemessen (B-x, B-y, B-z) wird,
und einmal während mit der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) ein in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gepoltes Magnetfeld erzeugt (B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) und gemessen (B-x, B-y, B-z) wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das mobile Endgerät (MS) ein zumindest teilweise durch die Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) erzeugtes Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) an mehreren Zeitpunkten gemessen wird,
und zwar einmal während mit der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) ein in einer ersten Richtung gepoltes Magnetfeld (B-Erz-1; B-x, B-y, B-z) erzeugt (I>0) wird, und einmal während mit der Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) kein oder ein schwächeres Magnetfeld (B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) erzeugt (1=0) wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zumindest teilweise durch die Magnetfelderzeu¬ gungsvorrichtung (Spu-Erz) erzeugtes Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) jeweils mit Gleichstrom (I) und/oder mindestens einer Spule (Spu-Erz) erzeugt wird, insbesondere indem zu zwei Zeitpunkten ein Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2) erzeugt wird unter Umpolung oder Abschaltung eines
Gleichstroms (I).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im mobilen Endgerät (MS) drei insbesondere zueinander abgewinkelte und/oder orthogonale Komponenten (B-x; B-y; B-z) des Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) im mobilen Endgerät (MS) gemessen werden, insbesondere
-indem im Falle einer Erzeugung eines zu zwei Zeitpunkten nacheinander in zwei verschiedene Richtungen gepolten Magnetfelds (B-Erz-1; B-Erz-2) die drei Komponenten (B-x, B-y, B-z) aus zwei Zeitpunkten jeweils subtrahiert und zur Entfernungsmessung (d) verwendet (Ort-MS; Ort-Kfz; Ort-MS & Ort-Kfz) werden,
-oder indem im Falle einer Erzeugung nacheinander eines in eine Richtung gepolten erzeugten Magnetfelds (B-Erz-1) und dann keines (B-Erz-2 = 0) so erzeugten Magnetfelds die drei Komponenten (B-x, B-y, B-z) jeweils subtrahiert und zur Entfernungsmessung (d) verwendet werden, wobei vorzugsweise im zweiten Zeitpunkt das gemessene Magnetfeld (B-x, B-y, B-z) als zumindest teilweise durch das Erdmagnetfeld (B-Erd) und/oder die Umgebung generiert berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im mobilen Endgerät (MS) in Form insbesondere eines Telekommunikations-Endgeräts (MS) und/oder Smartphones die eine oder mehreren Messungen des im mobilen Endgerät (MS) vorliegenden Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) durch im mobilen Endgerät (MS) eingebaute Sensoren (Spu-Mess-x; Spu-Mess-y; Spu-Mess-z) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Distanzbestimmung (d) neben der Stärke des gemessenen Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) zu mehreren Zeitpunkten zusätzlich eine im mobilen Endgerät (MS) gemessene Feld¬ stärke (RSSI) eines hochfrequenten oder niederfrequenten elektromagentischen Felds berücksichtigt wird, insbesondere unter Mittelung und/oder Plausibilitätskontrolle .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Distanz (d) aus Magnetfeld-Messungen berücksichtigt :
-ein oder mehrere früher gemessene und/oder gespeicherte Werte betreffend gemessene (Spu-Mess-x; Spu-Mess-y; Spu-Mess-z) Magnetfelder (B-x, B-y, B-z) und/oder Differenzen zwischen zwei nacheinander gemessenen Magnetfeldern, und betreffend einen Abstand (d) des mobilen Endgeräts (MS) zur das Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) er- zeugenden Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) bei diesen Werten, und/oder
-eine Angabe betreffend einen Verlauf eines Magnetfelds abhängig von einer Distanz (d) des Orts einer Messung (Spu-Mess-x; Spu-Mess-y; Spu-Mess-z) des Magnetfelds von einer das Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) erzeugenden Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) , insbesondere eine Angabe betreffend den Verlauf (1 / dA3) als Kehrwert der dritten Potenz der Distanz (d) .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem mobilen Endgerät (MS) von der weiteren Vorrichtung
(Kfz) insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs (Kfz) und/oder einem Kfz-Schlüssel und/oder durch Erfassung einer Eingabe am mobilen Endgerät (MS) mitgeteilt wird, wann das mobile Endgerät (MS) mit einer oder mehreren Messungen des Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) seitens des mobilen Endgeräts
(MS) beginnen soll,
insbesondere mit einer Mitteilung per Mobilfunk oder Nahbereichsfunk oder Bluetooth oder Langwelle oder Hochfrequenz .
Ortungsvorrichtung (Ort-Kfz) , insbesondere für ein Fahr- zeug-Zugangs-und/oder-Start-System (Ctrl, CAN, Türöffl, Türöff2, Türöff3, MotAn, Ort-Kfz) ,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden VerfahrensanSprüche,
mit einer von einer Steuerung (Ctrl, Ctrl-Ort) der Ortungsvorrichtung (Ort-Kfz) dazu, zu mindestens einem Zeitpunkt ein Magnetfeld (B-Erz-1; B-Erz-2; B-x, B-y, B-z) zu erzeugen, ansteuerbaren Magnetfelderzeugungsvorrichtung (Spu-Erz) .
Mobiles Endgerät (MS) insbesondere in Form eines Tele- kommunikations-Endgeräts (MS) und/oder Smartphones, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche 1-10,
welches (MS) eine Magnetfeldmessvorrichtung (Spu-Mess-x; Spu-Mess-y; Spu-Mess-z) zur Messung seiner (MS) Distanz (d) relativ zu einer weiteren Vorrichtung (Kfz) insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs (Kfz) durch Bestimmung eines Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) zu mindestens zwei Zeitpunkten aufweist,
und mit einer Steuerung (Ctrl-MS) zur Bestimmung einer Differenz des Magnetfelds (B-x, B-y, B-z) zu den mindestens zwei Zeitpunkten.
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