[go: up one dir, main page]

WO2018036707A1 - System und verfahren zum lokalisieren eines objekts - Google Patents

System und verfahren zum lokalisieren eines objekts Download PDF

Info

Publication number
WO2018036707A1
WO2018036707A1 PCT/EP2017/066875 EP2017066875W WO2018036707A1 WO 2018036707 A1 WO2018036707 A1 WO 2018036707A1 EP 2017066875 W EP2017066875 W EP 2017066875W WO 2018036707 A1 WO2018036707 A1 WO 2018036707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mobile terminal
radio signal
processing unit
radio
signal
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/EP2017/066875
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kornbichler
Alejandro Ramirez
Oliver Zechlin
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.)
Siemens Schweiz AG
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens Schweiz AG, Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens Schweiz AG
Publication of WO2018036707A1 publication Critical patent/WO2018036707A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning

Definitions

  • the present invention relates to a system for ⁇ ren localize an object. Furthermore, the present invention relates to a method ⁇ to locate an object. Moreover, the present invention relates to a Computerpro ⁇ program product, which causes the processing performing such a method in a program-controlled Einrich-.
  • the traceability and localization of mobile resources which can include both objects and persons, is of interest in many applications. For example, it is in buildings and / or installations desirable to keep track of which located in the building or facility mobile resources, and preferred to allow accurate Loka ⁇ capitalization. This usually requires a complex infrastructure and cooperative behavior of resources.
  • the RFID transponders can pre-connect a resistor digitally to change the power consumption and thus indirectly send signals received by the infrastructure. These signals contain information that identifies the object.
  • the infrastructure is distributed throughout the building, and its elements log into the backend software, passing on the information of the RFID transponders. Based on the local information of the fixed infrastructure, the backend software calculates the position of each RFID transponder. It may be necessary for all infrastructure elements with energy and with a ⁇ Since tentagen be supplied.
  • the system comprises a radio transmitter which is associated with an object and is adapted to transmit a radio signal, a mobile terminal that is to be ⁇ oriented to receive the radio signal from the radio transmitter, and a processing unit.
  • the mobile terminal is adapted to the received radio signal and a positi ⁇ on the mobile terminal to the processing unit to ⁇ means, and the processing unit is adapted to a position of the object based on the received radio signal and the position of the mobile terminal to determine.
  • the respective unit for example a processing unit, can be implemented in terms of hardware and / or software.
  • the respective technical unit can be configured as a device or as part ei ⁇ ner device such as a computer or a microprocessor.
  • the respective unit can be used as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.
  • the proposed system does not use fixed, ie. H. Fixed infrastructure, but instead uses mobile devices, which are located in the same area as the object to be located.
  • the same area can be understood in this context to be a localized area such as a building or an industrial facility.
  • an application can be installed on the mobile terminals, which is set up to receive radio signals from radio transmitters and forward them to a processing unit.
  • the mobile terminal can also transmit its own position to the processing unit.
  • the system may comprise a plurality of mobile terminals and a plurality of OBJEK ⁇ te associated with radio transmitters.
  • the location of a radio transmitter by means of a plurality of terminals can be performed, each of which receives a corresponding Funksig ⁇ nal.
  • each mobile terminal can receive and forward the radio signals from a plurality of radio transmitters, whereby a simultaneous localization of a plurality of radio transmitters and their associated objects is possible.
  • the radio transmitter which may be an RFID tag, for example, may be attached directly to the object or at least connected to the object.
  • a mobile terminal can be understood as meaning mobile devices such as mobile phones (eg smartphones), tablet computers and personal digital assistants (PDAs), but also notebooks or subnotebooks.
  • the mobile terminal may receive a radio signal from the radio transmitter, for example in the form of a Bluetooth signal.
  • the processing unit can then be based on the transmitted radio signal of the radio transmitter and the current move the position of the mobile terminal to draw conclusions about the position of the object.
  • the processing ⁇ unit may determine the position of the object by using various algorithms, such as within a building or a plant.
  • the processing unit may provide the determined position data to other devices.
  • Such devices may be used, for example, for navigating the object, for tracking, d. H. Tracking, the object, for the inventory, for the statistical evaluation, z. For example, if the object is in a building and the building maps are not known, they can be created and refined using the system.
  • the system can be used as a visitor location system. Visitors to a building or facility receive a visitor's wristband with integrated radio transmitter at the reception.
  • the gesende ⁇ th radio signal is detected from the mobile terminals and other communication terminals, optional of IT infrastructure, and by means of their own position than the position of the visitor in a local or online available software or database would be stored. This allows a movement profile to be called up by an authorized user (eg security service). If, on the basis of the recognition, a departure from the permitted path is shown, the guest can be informed and the security service can be sent to the place of deployment.
  • an authorized user eg security service
  • an employee can be sent to the last known position.
  • the processing unit may be provided as a central cookedsein ⁇ uniform, or the data can be distributed ad-hoc, so that each mobile terminal expects ⁇ be the position itself. In the second case, each mobile terminal used represents a processing unit.
  • the mobile terminal can transmit further sensor data, such as acceleration or rotation rate information from an inertial measurement unit (IMU), to the processing unit. This information can further improve localization.
  • IMU inertial measurement unit
  • the mobile terminal and the processing unit are adapted to communicate via a radio link ⁇ dung.
  • the radio connection can be set up as a mobile or another telecommunications service.
  • the mobile terminal and the processing unit may also communicate via WLAN or other radio links.
  • the radio signal contains information about the identity of the radio transmitter.
  • the identity of the radio transmitter can indicate the assigned object. Furthermore, it is thus possible to locate several radio transmitters and their associated objects, since these can be distinguished on the basis of their identity.
  • the mobile terminal is adapted to transmit with the position information about the identity of the mobile terminal. In this way, the processing unit can determine whether the same mobile terminal repeatedly transmits the radio signal of a radio transmitter or whether several different mobile terminals transmit the same radio signal.
  • the mobile terminal is adapted to transmit with the radio signal information about the signal strength of the received radio signal.
  • the removal of the radio transmitter to the mobile terminal can be concluded.
  • an area around the mobile terminal can be determined around ⁇ , in which the radio transmitter can be located. This area may be defined as a perimeter at a certain distance around the mobile terminal.
  • the processing unit adapted to determine the position of the object based on the signal strength of the radio signal and the position of the mo ⁇ bilen terminal.
  • the location of the mobile terminal in combination with the signal strength may determine an area within a building or facility in which the radio transmitter is located.
  • the system has at least one further mobile terminal which is set up to receive the radio signal from the radio transmitter and to transmit the received radio signal and a position of the at least one further mobile terminal to the processing unit, the processing unit being set up for this purpose is, a position of the object based on the received radio signal, the position of the mobile terminal and the Posi ⁇ tion of at least one other mobile terminal to be ⁇ vote.
  • the system can be extended by any number of mobile devices.
  • the radio transmitter when the radio transmitter is moving, it is advantageous to pass when a plurality of mobile terminals at the same time the radio signal are received, ⁇ gene and to the processing unit.
  • This can determine the position of the radio transmitter based on this information, ie the positions of the plurality of terminals and the respective received radio signal, in particular based on the signal strength. Moves this in the following, the position of the radio transmitter can be determined on the positi ⁇ ones of the plurality of terminals and the respectively received radio signal, in particular based on the signal strength again based.
  • the processing unit is adapted to determine the position of the object by means of a lateration. At the lateration or trilateration, depending on the number of
  • Terminal devices also multilateration, the position of the radio transmitter is determined as a distance or distance measurement to several points.
  • the trilateration involves three points or terminal devices, while multilateration involves any number of end devices.
  • the position of the radio transmitter when viewed flatly , lies on a circle, in 3D space on a spherical shell, around this terminal.
  • the positions of two terminal device ⁇ th known that receive the radio signal from the radio transmitter the location of the radio transmitter on the intersections of the two spherical shells, so on a circle.
  • the mobile terminal and / or the at least one other mobile terminal to be a ⁇ directed receive the radio signal over a certain period and to transmit to the processing unit.
  • the object moves and thus, the radio transmitter, the mobile terminals can receive the radio signal over a certain time ⁇ space of time.
  • the processing unit can then perform a position determination over this period of time.
  • the processing unit is configured to determine the position based on a time profile of the radio signal. If the processing unit only receives the radio signal from a mobile terminal device , the processing unit can determine a chronological progression, eg. B. a temporal course of the signal strength of the radio signal in determining the position be ⁇ consider. Using this time profile of a movement of the radio transmitter and the Ob ⁇ jekts can play as examples to be determined.
  • a chronological progression eg. B. a temporal course of the signal strength of the radio signal in determining the position be ⁇ consider.
  • the processing unit has a filter which is set up to filter out certain positions which are outside a possible range.
  • the processing unit may determine positions for the radio transmitter that are outside a possible range, for example, outside a building. These theoretically possible positions can be filtered out by the filter as virtually impossible positions. Furthermore, a method for locating an object is proposed. The method has the following
  • a computer program product which causes the execution of the method as explained above on a program-controlled device.
  • a computer program product such.
  • a computer program means, for example, as a storage medium such.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a system for locating an object
  • Fig. 2 shows a schematic block diagram of an off ⁇ -section of the system of Fig.l;
  • FIG. 3 is a schematic flow diagram of a method for locating an object
  • Fig. 4 is a schematic view of a portion of an object located by a mobile terminal.
  • Fig. 5 shows a schematic view of a portion of an object located by two mobile terminals.
  • the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.
  • FIG. 1 shows a system 100 for locating an object 10.
  • the object 10 is equipped with a radio transmitter 1.
  • An object 10 is provided in the system 100, but other objects 10 with associated radio transmitters 1 may be present.
  • Mobile terminals 2, 3 can receive a radio signal from the radio transmitter 1. This radio signal is then transmitted to ⁇ together with the respective position of the respective mobile terminal 2, 3 to a processing unit. 4
  • the processing unit 4 determines a position of the object 10 based on the received radio signal and the position of the mobile terminal 2, 3. This will be explained in more detail below with reference to examples.
  • the object 10, and thus the radio transmitter 1, can move, for example, in a building. This is shown in Fig. 2 by the radio transmitter 1, which, as shown by the arrows, moves. At the times Tl to T3, the radio transmitter 1 moves.
  • the mobile terminal 2 moves in an arc around the radio transmitter 1, being at different positions on this sheet at the times Tl to T4.
  • the mobile terminal 2 may, during its own movement, receive the radio signal from the radio transmitter 1 at the various times and forward it to the processing unit 4 together with its own position. Based on this information, the processing unit 4 can determine at least one changing radius around the mobile terminal 2 on which the radio transmitter is located.
  • the localization of the object 10 takes place according to the method shown in Fig. 3.
  • a radio signal is transmitted by the radio transmitter ⁇ . 1
  • the radio signal is received by the mobile terminal 2.
  • step 303 the received radio signal and the positi ⁇ on the mobile terminal 2 is transmitted to the processing unit. 4
  • step 304 the position of the object 10 is determined based on the received radio signal and the position of the mobile terminal 2.
  • the steps 301 to 304 can be repeated. In Fig. 2 this happens, for example, at the times Tl to T4.
  • a circle around the mobile terminal 2 can be determined for example by means lateration, on which the Whether ⁇ ject 10 is located. This is shown in FIG. 4.
  • the distance D of the circle depends on the signal strength of the received radio signal. If the signal is strong, the distance D is small. If the signal is weaker, the distance D is greater.
  • the radio signal is also received by the Endge ⁇ advises. 3
  • a circle around the mobile terminal 3 can then also be determined, on which the object 10 can be located. Again, the distance D of the circle depends on the signal strength of the received radio signal.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Es wird ein System zum Lokalisieren eines Objekts vorgeschlagen. Das System weist einen Funksender, der einem Objekt zu- geordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein Funksignal zu senden, ein mobiles Endgerät, das dazu eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funksender zu empfangen, und eine Verarbeitungseinheit auf. Das mobile Endgerät ist dazu eingerichtet, das empfangene Funksignal und eine Position des mobilen Endgeräts an die Verarbeitungseinheit zu übermitteln, und die Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, eine Position des Objekts basierend auf dem empfangenen Funksignal und der Position des mobilen Endgeräts zu bestimmen. Des Weiteren wird ein Verfahren zum Lokalisieren eines Objekts vorgeschlagen. Durch das vorgeschlagene System und Verfahren ist es möglich, durch Verwendung von mobilen Endgeräten, die sich in einem Gebäude oder einer Anlage bewegen, die Position von verschiedenen Objekten zu bestimmen. Diese Objekte sind dazu mit Funksendern ausgestattet.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zum Lokalisieren eines Objekts Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Lokalisie¬ ren eines Objekts. Des Weiteren betrifft die vorliegende Er¬ findung ein Verfahren zum Lokalisieren eines Objekts. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerpro¬ grammprodukt, welches auf einer programmgesteuerten Einrich- tung die Durchführung eines solchen Verfahrens veranlasst.
Die Verfolgbarkeit und Lokalisierung von mobilen Ressourcen, zu denen sowohl Gegenstände als Personen zählen können, ist für viele Anwendungsfälle interessant. Beispielsweise ist es in Gebäuden und/oder Anlagen wünschenswert, einen Überblick über die sich in dem Gebäude oder der Anlage befindlichen mobilen Ressourcen zu behalten, und bevorzugt eine genaue Loka¬ lisierung zu ermöglichen. Dafür sind meist eine aufwendig zu installierende Infrastruktur sowie ein kooperierendes Verhal- ten der Ressourcen erforderlich.
Für Smartphones existieren in den Geräten vorinstallierte Ortungsdienste, welche nach Aktivierung erlauben, das verlorene oder verlegte Gerät beispielsweise über einen Webdienst zu lokalisieren. Die Genauigkeit hängt von vielen Faktoren ab, und kann im schlechtesten Fall sehr ungenau sein, beispielsweise wenn nur eine Mobilfunkfunkzelle zur Ortung genutzt werden kann. Solche Funktionen werden häufig nur dann genutzt, wenn ein Nutzer sein Gerät verloren hat, und er selbst es lokalisieren möchte. Des Weiteren gibt es spezielle Or¬ tungs-Anwendungen, mit welchen ein Nutzer einem definierten Kreis an Personen die aktuelle Position (mittels und via Smartphone) freigeben kann. Im industriell-gewerblichen Umfeld wird beispielsweise RFID verwendet. Für die Echtzeit-Lokalisierung von bewegbaren Objekten in einem Gebäude werden hierbei RFID-Transponder, eine RF-Infrastruktur, d. h. Empfänger, die im Gebäude verteilt sind, und eine Backend-Software verwendet. Die RFID- Transponder können einen Widerstand digital vorschalten, um den Energieverbrauch zu ändern und somit indirekt Signale zu senden, welche von der Infrastruktur empfangen werden. Diese Signale enthalten Informationen, wodurch das Objekt identifiziert werden kann. Die Infrastruktur ist im Gebäude verteilt, und deren Elemente melden sich bei der Backend-Software an, und leiten die Information der RFID-Transponder weiter. Basierend auf der örtlichen Information der fest installierten Infrastruktur berechnet die Backend-Software die Position von jedem RFID-Transponder. Hierbei kann es erforderlich sein, dass alle Infrastrukturelemente mit Energie und mit einer Da¬ tenverbindung versorgt werden. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Möglichkeit bereitzustel¬ len, um Objekte in einem Gebäude oder einer Anlage zu lokali¬ sieren . Dementsprechend wird ein System zum Lokalisieren eines Ob¬ jekts vorgeschlagen. Das System weist einen Funksender, der einem Objekt zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein Funksignal zu senden, ein mobiles Endgerät, das dazu einge¬ richtet ist, das Funksignal von dem Funksender zu empfangen, und eine Verarbeitungseinheit auf. Das mobile Endgerät ist dazu eingerichtet, das empfangene Funksignal und eine Positi¬ on des mobilen Endgeräts an die Verarbeitungseinheit zu über¬ mitteln, und die Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, eine Position des Objekts basierend auf dem empfangenen Funk- signal und der Position des mobilen Endgeräts zu bestimmen.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel Verarbeitungseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil ei¬ ner Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogramm- produkt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Das vorgeschlagene System verwendet keine fest installierte, d. h. ortsfeste, Infrastruktur sondern nutzt stattdessen mobile Endgeräte, die sich in dem gleichen Bereich wie das zu lokalisierende Objekt befinden. Unter gleichem Bereich kann in diesem Zusammenhang ein örtlich begrenzter Bereich wie ein Gebäude oder eine industrielle Anlage verstanden werden.
Hierzu kann beispielsweise auf den mobilen Endgeräten eine Anwendung installiert werden, die dazu eingerichtet ist, Funksignale von Funksendern zu empfangen und diese an eine Verarbeitungseinheit weiterzuleiten. Zusätzlich zu dem Funksignal kann das mobile Endgerät auch seine eigene Position an die Verarbeitungseinheit übermitteln.
Das System kann mehrere mobile Endgeräte sowie mehrere Objek¬ te mit zugeordneten Funksendern aufweisen. Insbesondere kann die Lokalisierung eines Funksenders mit Hilfe von mehreren Endgeräten erfolgen, die jeweils ein entsprechendes Funksig¬ nal empfangen. Des Weiteren kann jedes mobile Endgerät die Funksignale von mehreren Funksendern empfangen und weiterleiten, wodurch eine gleichzeitige Lokalisierung von mehreren Funksendern und den diesen zugeordneten Objekten möglich ist.
Der Funksender, der beispielsweise ein RFID-Tag sein kann, kann an dem Objekt direkt angebracht oder zumindest mit dem Objekt verbunden sein. Unter einem mobilen Endgerät können in diesem Zusammenhang mobile Geräte wie Mobiltelefone (z. B. Smartphones) , Tablet- Computer und Personal Digital Assistants (PDAs) , aber auch Notebooks oder Subnotebooks verstanden werden. Das mobile Endgerät kann ein Funksignal von dem Funksender empfangen, beispielsweise in Form eines Bluetooth-Signals.
Die Verarbeitungseinheit kann anschließend basierend auf dem weitergeleiteten Funksignals des Funksenders sowie der aktu- eilen Position des mobilen Endgeräts Rückschlüsse über die Position des Objekts ziehen. Hierbei kann die Verarbeitungs¬ einheit die Position des Objekts unter Verwendung von verschiedenen Algorithmen bestimmen, beispielsweise innerhalb eines Gebäudes oder einer Anlage.
Die Verarbeitungseinheit kann die ermittelten Positionsdaten weiteren Vorrichtungen zur Verfügung stellen. Solche Vorrichtungen können beispielsweise zur Navigation des Objekts, zum Tracking, d. h. Nachverfolgen, des Objektes, zur Inventarisierung, zur statistischen Auswertung, z. B. als „Heat map", oder ähnlichem dienen. Falls sich das Objekt in einem Gebäude befindet und die Gebäudekarten nicht bekannt sind, können sie mit Hilfe des Systems erstellt und verfeinert werden.
Weitere Anwendungsfälle sind wie folgt. Es kann die letzte bekannte Position einer Ressource, d. h. eines Objekts, ange¬ zeigt werden. Diese Information kann z. B. weitergenutzt werden um eine Navigation zu dieser Position zu berechnen und anzuzeigen. Ressourcen können Personen, Werkstücke, Werkzeuge, etc. sein.
Das System kann als Besucherortungssystem eingesetzt werden. Besucher eines Gebäudes oder einer Anlage bekommen am Empfang ein Besucherarmband mit integriertem Funksender. Das gesende¬ te Funksignal wird von den mobilen Endgeräten und sonstigen Kommunikationsendgeräten, optional auch von IT-Infrastruktur, erfasst, und mittels deren eigener Position als die Position des Besuchers in einer lokalen oder online-verfügbaren Soft- wäre oder Datenbank abgelegt. Damit ist ein Bewegungsprofil seitens eines autorisierten Nutzers (z. B. Sicherheitsdienst) abrufbar. Sollte sich auf Grund der Erkennung ein Verlassen des erlaubten Pfades zeigen, kann der Gast informiert werden, als auch der Sicherheitsdienst zum Einsatzort entsendet wer- den.
Bewegt sich ein Objekt nicht wie erwartet oder wie es gewöhn¬ lich der Fall ist (z. B. wegen medizinischem Problem, Über- fall, oder mechanischem Ausfall) kann ein Mitarbeiter an die letzte bekannte Position entsendet werden.
Erkennt das System ein ungewöhnliches Bewegungsverhalten (oder keines) kann aktiv auf die vorhandenen Funksender und mobilen Endgeräte zurückgegriffen werden, um z. B. herauszufinden, ob mehrere Geräte den erkannten Vorfall bestätigen können . Die Verarbeitungseinheit kann als zentrale Verarbeitungsein¬ heit vorgesehen sein oder die Daten können ad-hoc verteilt werden, so dass jedes mobile Endgerät die Position selbst be¬ rechnet. In dem zweiten Fall stellt jedes verwendete mobile Endgerät eine Verarbeitungseinheit dar.
Gemäß einer Ausführungsform kann das mobile Endgerät weitere Sensordaten, wie Beschleunigungs- oder Drehraten- Informationen von einer inertialen Messeinheit (IMU), an die Verarbeitungseinheit übermitteln. Durch diese Informationen kann die Lokalisierung weiter verbessert werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind das mobile Endgerät und die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, über eine Funkverbin¬ dung zu kommunizieren.
Die Funkverbindung kann dabei als Mobilfunk- oder einer anderer Telekommunikationsdienst eingerichtet sein. Alternativ können das mobile Endgerät und die Verarbeitungseinheit auch über WLAN oder andere Funkverbindungen kommunizieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält das Funksignal eine Information über die Identität des Funksenders.
Die Identität des Funksenders kann das zugeordnete Objekt an- geben. Des Weiteren ist es somit möglich, mehrere Funksender und deren zugehörige Objekte zu lokalisieren, da diese anhand ihrer Identität unterschieden werden können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das mobile Endgerät dazu eingerichtet, mit der Position eine Information über die Identität des mobilen Endgeräts zu übermitteln. Auf diese Weise kann die Verarbeitungseinheit feststellen, ob dasselbe mobile Endgerät wiederholt das Funksignal eines Funksenders übermittelt oder ob mehrere verschiedene mobile Endgeräte dasselbe Funksignal übermitteln. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das mobile Endgerät dazu eingerichtet, mit dem Funksignal eine Information über die Signalstärke des empfangenen Funksignals zu übermitteln.
In Abhängigkeit von der Signalstärke kann auf die Entfernung des Funksenders zu dem mobilen Endgerät geschlossen werden. Je schwächer das Funksignal ist, desto weiter ist der Funk¬ sender von dem mobilen Endgerät entfernt. Auf diese Weise kann ein Bereich um das mobile Endgerät herum bestimmt wer¬ den, in dem sich der Funksender befinden kann. Dieser Bereich kann als Umkreis mit einem bestimmten Abstand um das mobile Endgerät herum definiert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, die Position des Objekts basierend auf der Signalstärke des Funksignals und der Position des mo¬ bilen Endgeräts zu bestimmen.
Durch die Position des mobilen Endgeräts in Kombination mit der Signalstärke kann ein Bereich innerhalb eines Gebäudes oder einer Anlage bestimmt werden, in dem sich der Funksender befindet .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das System zumindest ein weiteres mobiles Endgerät auf, das dazu eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funksender zu empfangen und das empfangene Funksignal und eine Position des zumindest einen weiteren mobilen Endgeräts an die Verarbeitungseinheit zu übermitteln, wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, eine Position des Objekts basierend auf dem empfangenen Funksignal, der Position des mobilen Endgeräts und der Posi¬ tion des zumindest einen weiteren mobilen Endgeräts zu be¬ stimmen .
Das System kann um beliebig viele mobile Endgeräte erweitert werden. Je mehr Endgeräte vorhanden sind, desto genauer kann die Position eines Funksenders ermittelt werden. Insbesondere wenn sich der Funksender bewegt, ist es vorteilhaft, wenn mehrere mobile Endgeräte gleichzeitig das Funksignal empfan¬ gen und an die Verarbeitungseinheit weiterleiten. Diese kann basierend auf diesen Informationen, d. h. den Positionen der mehreren Endgeräte und dem jeweils empfangenen Funksignal, insbesondere basierend auf der Signalstärke, die Position des Funksenders bestimmen. Bewegt sich dieser im Folgenden, kann erneut die Position des Funksenders basierend auf den Positi¬ onen der mehreren Endgeräte und dem jeweils empfangenen Funksignal, insbesondere basierend auf der Signalstärke, bestimmt werden .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, die Position des Objekts mittels einer Lateration zu bestimmen. Bei der Lateration oder Trilateration, je nach Anzahl der
Endgeräte auch Multilateration, wird die Position des Funksenders als Entfernungs- bzw. Abstandsmessung zu mehreren Punkten bestimmt. Bei der Trilateration handelt es sich um drei Punkte bzw. Endgeräte, bei der Multilateration um belie- big viele Endgeräte.
Ist nur die Entfernung des Funksenders zu einem mobilen End¬ gerät bekannt, liegt die Position des Funksenders bei ebener Betrachtung auf einem Kreis, im 3D-Raum auf einer Kugelscha- le, um dieses Endgerät. Sind die Positionen von zwei Endgerä¬ ten bekannt, die das Funksignal von dem Funksender empfangen, ist der Standort des Funksenders auf den Schnittpunkten der beiden Kugelschalen, also auf einer Kreislinie. Je nach An- zahl der mobilen Endgeräte, die das Funksignal empfangen, kann daher die Genauigkeit der Positionsbestimmung verbessert werden . Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das mobile Endgerät und/oder das zumindest eine weitere mobile Endgerät dazu ein¬ gerichtet, über einen bestimmten Zeitraum das Funksignal empfangen und an die Verarbeitungseinheit zu übermitteln. Bewegt sich das Objekt und damit der Funksender, können die mobilen Endgeräte das Funksignal über einen bestimmten Zeit¬ raum hinweg empfangen. Die Verarbeitungseinheit kann dann über diesen Zeitraum hinweg eine Positionsbestimmung durchführen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, die Position basierend auf einem zeitlichen Verlauf des Funksignals zu bestimmen. Empfängt die Verarbeitungseinheit nur von einem mobilen End¬ gerät das Funksignal, kann die Verarbeitungseinheit einen zeitlichen Verlauf, z. B. einen zeitlichen Verlauf der Signalstärke, des Funksignals bei der Positionsbestimmung be¬ rücksichtigen. Anhand dieses zeitlichen Verlaufs kann bei- spielsweise eine Bewegung des Funksenders und damit des Ob¬ jekts bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verarbeitungseinheit einen Filter auf, der dazu eingerichtet ist, bestimm- te Positionen herauszufiltern, die außerhalb eines möglichen Bereichs liegen.
Bei der Bestimmung der Position kann die Verarbeitungseinheit Positionen für den Funksender bestimmen, die außerhalb eines möglichen Bereichs, beispielsweise außerhalb eines Gebäudes, liegen. Diese theoretisch möglichen Positionen können durch den Filter als praktisch nicht mögliche Positionen herausgefiltert werden. Des Weiteren wird ein Verfahren zum Lokalisieren eines Objekts vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden
Schritte auf: Senden eines Funksignals durch einen Funksen- der, der einem Objekt zugeordnet ist, Empfangen des Funksig¬ nals durch ein mobiles Endgerät, Übermitteln des empfangenen Funksignals und einer Position des mobilen Endgeräts an eine Verarbeitungseinheit, und Bestimmen einer Position des Ob¬ jekts basierend auf dem empfangenen Funksignal und der Posi- tion des mobilen Endgeräts.
Die für das vorgeschlagene System beschriebenen Ausführungs¬ formen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend .
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst. Ein Computerprogrammprodukt, wie z. B. ein Computerprogramm- Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z. B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammpro¬ dukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfin¬ dung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgen¬ den beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Wei- teren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert . Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zum Lokalisieren eines Objekts;
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Aus¬ schnitts des Systems von Fig.l;
Fig. 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Lokalisieren eines Objekts;
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Bereichs eines durch ein mobiles Endgerät lokalisierten Objekts; und
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Bereichs eines durch zwei mobile Endgeräte lokalisierten Objekts. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Fig. 1 zeigt ein System 100 zum Lokalisieren eines Objekts 10. Das Objekt 10 ist mit einem Funksender 1 ausgestattet.
In dem System 100 ist ein Objekt 10 vorgesehen, es können aber weitere Objekte 10 mit zugeordneten Funksendern 1 vorhanden sein. Mobile Endgeräte 2, 3 können von dem Funksender 1 ein Funksignal empfangen. Dieses Funksignal wird dann zu¬ sammen mit der jeweiligen Position des jeweiligen mobilen Endgeräts 2, 3 an eine Verarbeitungseinheit 4 übermittelt.
Die Verarbeitungseinheit 4 bestimmt anschließend eine Positi- on des Objekts 10 basierend auf dem empfangenen Funksignal und der Position des mobilen Endgeräts 2, 3. Dies wird im Folgenden anhand von Beispielen noch näher erläutert. Das Objekt 10, und damit der Funksender 1, können sich beispielsweise in einem Gebäude fortbewegen. Dies ist in Fig. 2 durch den Funksender 1 dargestellt, der sich, wie durch die Pfeile dargestellt, fortbewegt. Zu den Zeitpunkten Tl bis T3 bewegt sich der Funksender 1.
Gleichzeitig bewegt sich das mobile Endgerät 2 in einem Bogen um den Funksender 1, wobei es sich zu den Zeitpunkten Tl bis T4 an verschiedenen Positionen auf diesem Bogen befindet.
Das mobile Endgerät 2 kann während seiner eigenen Bewegung das Funksignal von dem Funksender 1 zu den verschiedenen Zeitpunkten empfangen und dieses zusammen mit seiner eigenen Position an die Verarbeitungseinheit 4 weiterleiten. Die Ver- arbeitungseinheit 4 kann basierend auf diesen Informationen zumindest einen, sich verändernden Umkreis um das mobile End¬ gerät 2 bestimmen, auf dem sich der Funksender befindet.
Die Lokalisierung des Objekts 10 erfolgt dabei nach dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren.
Zunächst wird in Schritt 301 ein Funksignal durch den Funk¬ sender 1 gesendet. In Schritt 302 wird das Funksignal durch das mobile Endgerät 2 empfangen.
In Schritt 303 wird das empfangene Funksignal und die Positi¬ on des mobilen Endgeräts 2 an die Verarbeitungseinheit 4 übermittelt.
In Schritt 304 wird schließlich die Position des Objekts 10 basierend auf dem empfangenen Funksignal und der Position des mobilen Endgeräts 2 bestimmt.
Die Schritte 301 bis 304 können dabei wiederholt werden. In Fig. 2 geschieht dies beispielsweise zu den Zeitpunkten Tl bis T4. Wird das Funksignal von einem Endgerät 2 empfangen und die Signalstärke des Funksignals zur Positionsbestimmung herange¬ zogen, kann beispielsweise mittels Lateration ein Kreis um das mobile Endgerät 2 bestimmt werden, auf dem sich das Ob¬ jekt 10 befindet. Dies ist in Fig. 4 gezeigt. Der Abstand D des Kreises hängt dabei von der Signalstärke des empfangenen Funksignals ab. Ist das Signal stark, ist der Abstand D klein. Wenn das Signal schwächer ist, ist auch der Abstand D größer.
Werden nun zwei mobile Endgeräte 2, 3 verwendet, um ein Ob¬ jekt 10 zu lokalisieren, verringert sich die Anzahl der möglichen Positionen, an denen sich das Objekt 10 befinden kann. Dies ist in Fig. 5 gezeigt.
In diesem Fall wird das Funksignal zusätzlich von dem Endge¬ rät 3 empfangen. Mittels Lateration kann dann ebenfalls ein Kreis um das mobile Endgerät 3 bestimmt werden, auf dem sich das Objekt 10 befinden kann. Auch hier hängt der Abstand D des Kreises von der Signalstärke des empfangenen Funksignals ab .
Da sich die möglichen Positionen des Objekts 10 basierend auf dem mobilen Endgerät 2 und dem mobilen Endgerät 3 nur an zwei Stellen überschneiden, nämlich den Schnittpunkten der beiden Kreise, kann sich das Objekt lediglich an den Positionen PI oder P2 befinden. Die Darstellung der Figuren 4 und 5 bezieht sich auf eine sehr genaue Lokalisierung. Je nach Empfang, oder bei einer Bewegung der Endgeräte 2 und 3 oder des Objekts 10, kann sich der mögliche Aufenthaltsort des Objekts 10 auf einen größeren Bereich und nicht nur den jeweiligen Umkreis beziehen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn mehrere Endgeräte 2, 3 zur Positionsbestimmung herangezogen wird, da dann die Lokalisierung genauer wird. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Claims

Patentansprüche
1. System (100) zum Lokalisieren eines Objekts (10), mit: einem Funksender (1), der einem Objekt (10) zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein Funksignal zu senden,
einem mobilen Endgerät (2), das dazu eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funksender (1) zu empfangen, und
einer Verarbeitungseinheit (4),
wobei das mobile Endgerät (2) dazu eingerichtet ist, das empfangene Funksignal und eine Position des mobilen Endgeräts (2) an die Verarbeitungseinheit (4) zu übermitteln, und wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, eine Po¬ sition des Objekts (10) basierend auf dem empfangenen Funk¬ signal und der Position des mobilen Endgeräts (2) zu bestim- men.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (2) und die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet sind, über eine Funkverbindung zu kommunizieren.
3. System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Funksignal eine Information über die Identität des Funksenders (1) enthält.
4. System nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (2) dazu eingerichtet ist, mit der Position eine Information über die Identität des mobilen Endgeräts (2) zu übermitteln.
5. System nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (2) dazu eingerichtet ist, mit dem Funksignal eine Information über die Signalstärke des empfangenen Funksignals zu übermitteln.
6. System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) da¬ zu eingerichtet ist, die Position des Objekts (10) basierend auf der Signalstärke des Funksignals und der Position des mo¬ bilen Endgeräts (2) zu bestimmen.
7. System nach einem der Ansprüche 1 - 6,
gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres mobiles Endgerät (3) , das dazu eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funk¬ sender (1) zu empfangen und das empfangene Funksignal und ei¬ ne Position des zumindest einen weiteren mobilen Endgeräts (3) an die Verarbeitungseinheit (4) zu übermitteln, wobei die Verarbeitungseinheit (4) dazu eingerichtet ist, eine Position des Objekts (10) basierend auf dem empfangenen Funksignal, der Position des mobilen Endgeräts (2) und der Position des zumindest einen weiteren mobilen Endgeräts (3) zu bestimmen.
8. System nach einem der Ansprüche 1 - 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) da¬ zu eingerichtet ist, die Position des Objekts (10) mittels einer Lateration zu bestimmen.
9. System nach einem der Ansprüche 1 - 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (2) und/oder das zumindest eine weitere mobile Endgerät (3) dazu einge¬ richtet sind, über einen bestimmten Zeitraum das Funksignal empfangen und an die Verarbeitungseinheit (4) zu übermitteln.
10. System nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) da¬ zu eingerichtet ist, die Position basierend auf einem zeitli¬ chen Verlauf des Funksignals zu bestimmen.
11. System nach einem der Ansprüche 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) ei¬ nen Filter aufweist, der dazu eingerichtet ist, bestimmte Po¬ sitionen herauszufiltern, die außerhalb eines möglichen Be- reichs liegen.
12. Verfahren zum Lokalisieren eines Objekts (10), mit: Senden (301) eines Funksignals durch einen Funksender (1), der einem Objekt (10) zugeordnet ist,
Empfangen (302) des Funksignals durch ein mobiles Endge¬ rät (2),
Übermitteln (303) des empfangenen Funksignals und einer
Position des mobilen Endgeräts (2) an eine Verarbeitungseinheit ( 4 ) , und
Bestimmen (304) einer Position des Objekts (10) basierend auf dem empfangenen Funksignal und der Position des mobilen Endgeräts (2 ) .
13. Computerprogrammprodukt, welches auf einer programmge¬ steuerten Einrichtung die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12 veranlasst.
PCT/EP2017/066875 2016-08-26 2017-07-06 System und verfahren zum lokalisieren eines objekts Ceased WO2018036707A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216078.8 2016-08-26
DE102016216078 2016-08-26
DE102016218759 2016-09-28
DE102016218759.7 2016-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018036707A1 true WO2018036707A1 (de) 2018-03-01

Family

ID=59363125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/066875 Ceased WO2018036707A1 (de) 2016-08-26 2017-07-06 System und verfahren zum lokalisieren eines objekts

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018036707A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112399341A (zh) * 2020-12-01 2021-02-23 中国联合网络通信集团有限公司 定位系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222140A1 (de) * 2002-05-17 2003-11-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung in einem Mobilfunksystem
US20130281110A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Google Inc. Using peer devices to locate a mobile device
US20140243025A1 (en) * 2011-09-22 2014-08-28 Sensewhere Limited Positioning method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222140A1 (de) * 2002-05-17 2003-11-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung in einem Mobilfunksystem
US20140243025A1 (en) * 2011-09-22 2014-08-28 Sensewhere Limited Positioning method
US20130281110A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Google Inc. Using peer devices to locate a mobile device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112399341A (zh) * 2020-12-01 2021-02-23 中国联合网络通信集团有限公司 定位系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2666152B1 (de) Automatische verortung von feuermeldern
EP3095370B1 (de) Reinigungssystem mit bewegungs- und/oder positionsbestimmung
EP2635998B1 (de) Mobiles gerät und infrastruktursystem
DE102015210116B3 (de) Parkplatzverwaltungssystem
DE102013006070A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Übermittlung fahrzeugspezifischer Informationen an ein Endgerät eines Nutzers durch Mittel der drahtlosen Kommunikation
EP3313105A1 (de) Verfahren zum prüfen einer autorisierung einer mobilen entriegelungsvorrichtung sowie steuergeräte für ein fahrzeug
DE112015004210T5 (de) Ultraschalllokalisierung verschachtelt mit alternierenden audiofunktionen
WO2018036707A1 (de) System und verfahren zum lokalisieren eines objekts
WO2017025193A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchführung einer personenkontrolle
WO2018189243A1 (de) Gerät mit einer elektronikeinrichtung, set umfassend ein solches gerät, damit verbundene verwendung und verfahren zur nutzung eines solchen sets
DE102020124980A1 (de) Offline-näherungs-mitfahrgelegenheitsbuchung
EP3611711A1 (de) Verfahren zum klassifizieren von daten betreffend eine parklücke für ein kraftfahrzeug
EP4339634A1 (de) Verfahren zum bestimmen einer position einer beweglichen und/oder bewegbaren einheit zur konfiguration derselben innerhalb eines kommunikationsnetzwerkes
WO2020221390A1 (de) Vorrichtung zum bestimmen der entfernung von einem sender zu einem empfänger
EP3929830A1 (de) Verfahren zur automatischen arbeitszeiterfassung und/oder positionsbestimmung einer person in einem vorgegebenen umfeld und erfassungssystem
DE102020130759B3 (de) Verfahren und Telekommunikationssystem zum automatisierten Auffinden einer hinsichtlich einer potenziellen Infizierung kritischen Ansammlung von Personen
EP2495627A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines mobilen Bediengeräts sowie mobiles Bediengerät
WO2008011841A1 (de) Verfahren sowie anordnung zum betrieb von mobilen kommunikationsendgeräten
EP3220039B1 (de) System mit einem mobilen schlüsselgerät
EP3404627A1 (de) Zugangssystem und verfahren zum betreiben eines zugangssystems
DE102011112874A1 (de) Positionsbestimmung und Navigation in einem Gebäude
DE102018124734B4 (de) System zum Verbinden eines mobilen Geräts mit einem Kraftfahrzeug
DE202016101441U1 (de) System mit einem mobilen Schlüsselgerät
DE102012101567A1 (de) Konfigurationssystem für ein Netzwerkendgerät
AT14936U1 (de) System für das Verwalten von Schlüsseln für Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17740348

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17740348

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1