Title:
Teilesatz, Innenraumpositionsbestimmungsanordnung, Fortbewegungsmittel und Positionssendeeinheit für ein Fortbewegungsmittel
Kind Code:
A1


Abstract:

Es werden eine Positionssendeeinheit (3), ein Teilesatz zur Herstellung einer solchen, eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung und ein Fortbewegungsmittel (10) mit einem Drahtlospositionssender (1) vorgeschlagen. Die Positionssendeeinheit (3) dient der Bereitstellung einer Innenraumpositionsbestimmungsanordnung. Sie umfasst: einen Drahtlospositionssender (1) und einen Schirm (2), wobei der Drahtlospositionssender (1) eingerichtet ist, ein Drahtlospositionssignal zur Innenraumpositionsbestimmung auszusenden und der Schirm (2) eingerichtet ist, das Drahtlospositionssignal richtungsabhängig zu dämpfen. embedded image




Inventors:
Schmitt, Nikolaus (91320, Ebermannstadt, DE)
Application Number:
DE102016224264A
Publication Date:
06/07/2018
Filing Date:
12/06/2016
Assignee:
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 (DE)
International Classes:



Foreign References:
201600634592016-03-03
Claims:
Positionssendeeinheit für eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung umfassend
- einen Drahtlospositionssender (1) und
- einen Schirm (2), wobei
- der Drahtlospositionssender (1) eingerichtet ist, ein Drahtlospositionssignal zur Innenraumpositionsbestimmung auszusenden und
- der Schirm (2) eingerichtet ist, das Drahtlospositionssignal richtungsabhängig zu dämpfen.

Positionssendeeinheit nach Anspruch 1 weiter umfassend einen Erdungsanschluss (4), welcher eingerichtet ist, den Schirm (2) mit einer elektrischen Masse zu verbinden.

Positionssendeeinheit nach Anspruch 1 oder 2 weiter umfassend
- Verbindungsmittel (4, 5), welche eingerichtet sind, eine vordefinierte Anordnung des Schirms (2) auf dem Drahtlospositionssender (1) zu ermöglichen.

Positionssendeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend
- Befestigungsmittel (6, 7), welche eingerichtet sind, die Positionssendeeinheit (1) in einem Innenraum, insbesondere eines Fortbewegungsmittels (10), zu halten.

Positionssendeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Drahtlospositionssender (1) eingerichtet ist, ein Niedrigenergie-Drahtlospositionssignal auszusenden.

Positionssendeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Drahtlospositionssender (1) eingerichtet ist, das Drahtlospositionssignal im Ansprechen auf ein Signal einer zu ortenden Sendeempfangseinrichtung (8) auszusenden.

Positionssendeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend
- einen elektrischen Anschluss zur Versorgung des Drahtlospositionssenders (1) mit externer elektrischer Energie.

Teilesatz zur Herstellung einer Positionssendeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche umfassend
- den Drahtlospositionssender (1),
- den Schirm (2) und
- Verbindungsmittel (4,5), welche eingerichtet sind, eine vordefinierte Anordnung des Schirms (2) auf dem Drahtlospositionssender (1) zu ermöglichen.

Innenraumpositionsbestimmungsanordnung umfassend
- zwei oder mehr Positionssendeeinheiten (1), insbesondere drei oder vier Positionssendeeinheiten (1), jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Innenraumpositionsbestimmungsanordnung nach Anspruch 9 weiter umfassend
- eine mittels der Positionssendeeinheiten (1) zu ortende Sendeempfangseinrichtung (8).

Fortbewegungsmittel mit einer Innenraumpositionsbestimmungsanordnung umfassend
- einen Drahtlospositionssender (1) welcher
- eingerichtet ist, ein Drahtlospositionssignal zur Innenraumpositionsbestimmung auszusenden und
- derart im Fortbewegungsmittel (10) angeordnet ist, dass das Drahtlospositionssignal bezüglich zumindest einer Sitzposition des Fortbewegungsmittels (10) in vordefinierter Weise richtungsabhängig gedämpft wird.

Fortbewegungsmittel umfassend
- eine Positionssendeeinheit (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7 oder
- eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 10.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Teilesatz, eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung, ein Fortbewegungsmittel sowie eine Positionssendeeinheit für eine Innenraumpositionsbestimmung in einem Fortbewegungsmittel sowie in anderen räumlich begrenzten Bereichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte räumliche Auflösung von Innenraumpositionsbestimmungsanordnungen.

Um den Insassen von Fortbewegungsmitteln den Aufenthalt an Bord so angenehm wie möglich zu bereiten, werden Assistenzsysteme verwendet, welche in Abhängigkeit eines Aufenthaltsortes (insbesondere einer Sitzposition) des Insassen bestimmte Funktionen an die Sitzposition anpassen. Bekannt sind hierfür bspw. Sitzbelegungserkennung, Innenraumkameras, Ultraschallsensoren etc. Aufgrund der Tatsache, dass Anwender heutzutage üblicherweise eine Drahtloskommunikationssendeeinrichtung (z. B. Tablet, Smartphone o. Ä.) mit sich führen, besteht auch die Möglichkeit einer elektromagnetischen Ortung aus Richtung des Insassen ausgesandter elektromagnetischer Signale.

Im Stand der Technik sind diesbezüglich Systeme zur InDoor-Navigation mit Bluetooth-Leuchtfeuern auf Basis einer Trilateration sowie auf Basis anderer Verfahren (z. B. Triangulation) bekannt. Entsprechende Hardware wird bspw. von der Firma „Apple“ unter dem Namen „iBeacon“ vertrieben. Im Nahfeldbereich innerhalb der Fahrgastzelle ist die Differenzierung der Signalstärken von mehreren Bluetooth-Beacons sehr ungenau. Mit anderen Worten ist eine exakte Kategorisierung des Aufenthaltsortes des vom Anwender mitgeführten Drahtlossendeempfangsgerätes nicht immer möglich.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Potenzial von Positionssendeeinheiten zur Innenraumpositionsbestimmung besser auszunutzen.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Positionssendeeinheit für eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung gelöst. Die Positionssendeeinheit kann bspw. auf Basis eines Drahtloskommunikationssignals arbeiten. Bspw. kann Bluetooth, Bluetooth niedriger Energie (Low Energy Bluetooth), RFID-Technologie o. Ä. verwendet werden. Die Innenraumpositionsbestimmungsanordnung umfasst mindestens eine Positionssendeeinheit. Die Positionssendeeinheit kann als Leuchtfeuer verstanden werden, anhand dessen ein geeigneter Empfänger seine eigene Position (z. B. mittels Trilateration, Triangulation etc.) bestimmen kann. Hierzu sind insbesondere mehrere Positionssendeeinheiten in geeigneter Weise im Innenraum anzuordnen. Die Innenraumpositionsbestimmungsanordnung kann somit eine, zwei, drei, vier oder mehr Positionssendeeinheiten umfassen, anhand welcher ein vom Anwender mitgeführtes Drahtloskommunikationsendgerät die eigene Position innerhalb eines Innenraums bestimmen kann. Der Innenraum kann bspw. eine Fahrgastzelle eines Fortbewegungsmittels (z. B. ein Pkw, Transporter, Lkw, Luft- und/oder Wasserfahrzeug) sein. Die Positionssendeeinheit umfasst einen Drahtlospositionssender und einen Schirm. Der Drahtlospositionssender ist eingerichtet, elektromagnetische Signale (z. B. Bluetooth, Low Energy Bluetooth, RFID-Kurzstreckenfunk o. Ä.) auszusenden. Der Schirm ist als elektromagnetische Schirmung zu verstehen. Ein vom Drahtlospositionssender ausgesendetes Drahtlospositionssignal wird durch den Schirm erfindungsgemäß richtungsabhängig gedämpft. Dies erfolgt in vordefinierter Weise. Insbesondere kann auf diese Weise eine stufenlos über dem Abstrahlwinkel in vordefinierter Weise variierende Signalstärke des Drahtlospositionssignals erzeugt werden. Anhand der Signalstärken der einzelnen Drahtlospositionssignale kann ein vom Anwender mitgeführtes Drahtloskommunikationsendgerät somit eine eigene Sitzposition (z. B. vorne rechts, vorne links, hinten links, hinten rechts etc.) bestimmen. Insbesondere können Positionssendeeinheiten, welche von mehreren Sitzpositionen eine identische Entfernung aufweisen, aufgrund der richtungsabhängigen Dämpfung eine signifikant unterschiedliche Stärke des von ihnen ausgesandten Drahtlospositionssignals bereitstellen. Auf diese Weise erhöht sich die Ortsauflösung bei der Innenraumpositionsbestimmung mittels des Drahtloskommunikationsendgerätes des Anwenders. Sitzpositionsabhängige Funktionen des Drahtloskommunikationsendgerätes und/oder eines dem Innenraum zugeordneten technischen Systems können auf diese Weise besonders zuverlässig angesteuert werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Um die richtungsabhängige Dämpfung besonders zuverlässig und in vordefinierter Weise mit vordefinierter Charakteristik ausführen zu können, kann der elektrische Schirm mit einer elektrischen Masse elektrisch, insbesondere galvanisch verbunden werden. Der Erdungsanschluss kann bspw. als Metallöse ausgestaltet sein. Der Erdungsanschluss kann zur Festlegung des Schirms bzw. der Positionssendeeinheit im Innenraum vorgesehen sein. Er kann eine Steckverbindung, Crimpverbindung, Schnapp-/Rastverbindung o. Ä. mit der elektrischen Masse eingehen.

Verbindungsmittel können eingerichtet sein, eine vordefinierte Anordnung des Schirms auf dem Drahtlospositionssender zu ermöglichen. Die Verbindungsmittel können somit eine vordefinierte relative Position zwischen dem Drahtlospositionssender und dem Schirm begünstigen bzw. herstellen. Die Verbindungsmittel können als Steckverbindung, insbesondere mit einer Schnapp-/Rastverbindung, ausgestaltet sein. Sie können eine mechanische Codierung der vordefinierten Anordnung aufweisen und insbesondere verhindern, dass eine andere als die vordefinierte Anordnung zwischen dem Drahtlospositionssender und dem Schirm hergestellt werden kann. Insbesondere können die Verbindungsmittel automatisch im Zuge der Festlegung der Positionssendeeinheit im Innenraum automatisch derart gesichert werden, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zwischen dem Drahtlospositionssender und dem Schirm verhindert ist. Bspw. kann eine Schraube, ein Stift, eine Klammer o. Ä. sowohl durch den Schirm als auch durch ein Gehäuse des Drahtlospositionssenders geführt werden, um die Positionssendeeinheit im Innenraum festzulegen.

Der Drahtlospositionssender und/oder der Schirm kann Befestigungsmittel aufweisen, welche eingerichtet sind, die Positionssendeeinheit im Innenraum des Fortbewegungsmittels zu haltern. Bspw. kann eine Öse für eine Verschraubung der Positionssendeeinheit im Innenraum vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Formschluss zwischen der Positionssendeeinheit und einer korrespondierenden Struktur der Innenraumoberfläche durch eine entsprechende Gestaltung der Oberfläche der Positionssendeeinheit vorgesehen sein. Hierzu kann eine Steckverbindung zwischen der Positionssendeeinheit und dem Innenraum durch eine Verschraubung, durch eine Schnapp-/Rastverbindung gesichert werden.

Um den Energiebedarf der Drahtlospositionssender geringer zu halten, kann ein Steuersignal vorgesehen sein, im Ansprechen auf welches der Drahtlospositionssender das Drahtlospositionssignal aussendet. Bspw. kann das Steuersignal von dem Drahtloskommunikationsendgerät des Anwenders ausgesendet werden. Mit anderen Worten kann das Drahtloskommunikationsendgerät des Anwenders den Bedarf kommunizieren, seine Position zu ermitteln. Im Ansprechen darauf kann der Drahtlospositionssender beginnen, das Drahtlospositionssignal auszusenden und somit den Ortungsvorgang der Sende-Empfangseinrichtung ermöglichen. Auf diese Weise kann Energie im Drahtlospositionssender eingespart und die elektromagnetische Verträglichkeit der Drahtlospositionssender erhöht werden.

Zur Versorgung des Drahtlospositionssenders mit elektrischer Energie kann ein elektrochemischer Energiespeicher im Drahtlospositionssender bzw. für jeweils einen Drahtlospositionssender vorgesehen sein. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den Drahtlospositionssender über einen elektrischen Anschluss mit externer elektrischer Energie (z. B. aus dem Bordnetz eines Fortbewegungsmittels) zu versorgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Drahtlospositionssender eingerichtet sein, entsprechend einem RFID-Sende-Empfänger die vom Drahtlospositionsendgerät empfangenen Signale zu verwenden, um hinreichend Energie einzufangen, welche anschließend in einem Sendevorgang verwendet werden kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Teilesatz zur Herstellung einer Positionssendeeinheit gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt vorgeschlagen. Der Teilesatz umfasst einen Drahtlospositionssender und eine Schirmung. Weiter sind Verbindungsmittel vorgesehen, welche eingerichtet sind, eine vordefinierte Anordnung des Schirms auf dem Drahtlospositionssender zu ermöglichen. Diese Anordnung kann insbesondere reversibel ausgestaltet sein. Optional sind auch Verbindungsmittel und/oder Befestigungsmittel entsprechend den obigen Ausführungen im erfindungsgemäßen Teilesatz vorgesehen.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung vorgeschlagen, welche zwei, drei oder mehr Positionssendeeinheiten gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Die Positionssendeeinheiten können insbesondere für die Verwendung in einem Fortbewegungsmittel (z. B. einer Fahrgastzelle eines Pkws) verwendet werden. Hierzu können sie eingerichtet sein, im Armaturenbrett, hinter einer Säulenverkleidung, in einer Mittelkonsole, im Bereich einer Hutablage o. Ä. angeordnet zu werden. Entsprechend können die Schirme der Positionssendeeinheiten unterschiedliche Geometrien und/oder unterschiedliche Dämpfungen bezüglich zueinander korrespondierender Richtungswinkel (Azimut) und/oder Raumwinkel aufweisen. Um eine besonders geeignete Variation der Signalstärke des Drahtlospositionssignals einer jeweiligen Positionssendeeinheit sicherzustellen, kann eine Markierung der Positionssendeeinheiten vorgesehen sein, welche auf die im Fortbewegungsmittel für die jeweilige Positionssendeeinheit vorgesehene Position (Montageposition) hinweist.

Bspw. können jeweils zwei Positionssendeeinheiten im Wesentlichen symmetrisch zueinander über dem Richtungswinkel variierende Feldstärken der von ihnen ausgesandten Drahtlospositionssignale sicherstellen. Dies kann bspw. dadurch sichergestellt werden, dass die Schirme zweier symmetrisch zueinander anzuordnender Positionssendeeinheiten im Wesentlichen symmetrisch zueinander ausgerichtet und ausgestaltet sind, wenn die Positionssendeeinheiten sich im montierten Zustand befinden.

Mitunter kann eine symmetrische Stärke des Drahtlospositionssignals über dem Raumwinkel nicht gewünscht sein, um eine bessere Unterscheidbarkeit zueinander benachbarter Sitzpositionen zu erzielen. In diesem Fall sind die Schirme der verwendeten Drahtlospositionssendeeinheiten derart auszugestalten, dass ihre Dämpfungen bezüglich einer jeweiligen Sitzposition stark unterschiedlich sind.

Der Verlauf der Dämpfung durch den Schirm kann bspw. stufenweise bzw. abgestimmt auf im Fortbewegungsmittel existierende Sitzpositionen ausgestaltet sein. Mit anderen Worten kann eine hohe Raumauflösung bei der erfindungsgemäßen Positionsbestimmung zugunsten einer sicheren Unterscheidung der Sitzpositionen geopfert werden. Die Dämpfungen der Drahtlospositionssignale sollten sich hierzu von Sitzposition zu Sitzposition im Innenraum daher zumindest derart über dem Raumwinkel verändern, dass zumindest eine Positionssendeeinheit selbst zwischen benachbarten Sitzpositionen stark unterschiedlich gedämpfte Drahtlospositionssignale abstrahlt.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel mit einer Innenraumpositionsbestimmungsanordnung vorgeschlagen. Diese umfasst einen Drahtlospositionssender, welcher eingerichtet ist, ein Drahtlospositionssignal zur Innenraumpositionsbestimmung auszusenden. Er kann im Wesentlichen ausgestaltet sein, wie dies in Verbindung mit den oben genannten Erfindungsaspekten für den dort verwendeten Drahtlospositionssender vorgeschlagen worden ist. Der Drahtlospositionssender weist keinen eigenen Schirm zur richtungsabhängigen Dämpfung der von ihm ausgesendeten Drahtlospositionssignale auf. Vielmehr ist er derart im Fortbewegungsmittel angeordnet, dass das Drahtlospositionssignal bezüglich zumindest einer Sitzposition des Fortbewegungsmittels in vordefinierter Weise richtungsabhängig gedämpft wird. Hierzu kann eine vordefinierte relative Anordnung des Drahtlospositionssenders hinter einem Element des Fortbewegungsmittels hergestellt sein. Das Element des Fortbewegungsmittels sollte hierzu eine vordefinierte Dämpfungscharakteristik über dem Richtungswinkel aufweisen, sodass die vordefinierte Dämpfung und Unterscheidbarkeit der Sitzpositionen im Fortbewegungsmittel gewährleistet ist. Anders ausgedrückt wird der Schirm als Bestandteil des Fortbewegungsmittels verstanden, weshalb auf einen separaten Schirm und die hierzu erforderliche Hardware verzichtet werden kann. Insbesondere kann das Fortbewegungsmittel zwei, drei oder vier Drahtlospositionssender aufweisen, für welche jeweils das vorstehend Gesagte gilt.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Positionssendeeinheit gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Fortbewegungsmittel eine Innenraumpositionsbestimmungsanordnung gemäß dem drittgenannten Erfindungsaspekt. Auf diese Weise ergeben sich für das Fortbewegungsmittel dieselben Vorteile, welche in Verbindung mit dem erstgenannten bzw. dem drittgenannten Erfindungsaspekt ausgeführt worden sind.

Erfindungsgemäß verwendbare Positionssendeeinheiten werden bspw. von der Firma „FindMate“ vertrieben und können über die FindMate API in einer CE Geräte Applikation (wie z.B. TouchCommand, oder BMW Connected App) für die Betriebssysteme iOS und Android verwendet werden, um die Feldstärken zu differenzieren.

Erfindungsgemäß wird im Nahfeldbereich innerhalb der Fahrgastzelle die Differenzierung der Signalstärken mehrerer Positionssendeeinheiten (z. B. „Bluetooth-Beacons“) wesentlich genauer möglich.

Insbesondere in Anbetracht der an Bord eines automatisiert betreibbaren Fortbewegungsmittels verbrachten Zeit ist jeder Fahrer/Beifahrer/Fond-Passagier in der Lage, Fahrzeug und Entertainment-Funktionen sitzpositonsabhängig zu steuern. Dies wird möglich, ohne vom Passagier eine vorherige manuelle Wahl der Sitzposition einzufordern. Auch nach Sitzplatzwechsel erkennt z.B. das mobile Kommunikationsendgerät eines Fahrers/Beifahrers/Fond-Passagiers (z.B. mit Connected App oder TouchCommand App) die eigene Position zur präferierten Steuerung von sitzpositionsabhängigen lokalen Funktionen (z.B. Fond-Monitor links/rechts, Zentraldisplay der Instrumententafel,oder Beifahrer-Monitor, oder Massagesteuerung Beifahrersitz).

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Fortbewegungsmittel mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Innenraumpositionsbestimmungsanordnung; und
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines Teilesatzes zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Positionssendeeinheit.

1 zeigt einen Pkw 10 als Fortbewegungsmittel, innerhalb dessen A-Säulen und B-Säulen erfindungsgemäße Positionssendeeinheiten 3 vorgesehen sind. Die Positionssendeeinheiten umfassen jeweils einen Drahtlospositionssender 1 und einen Schirm 2. Die Geometrie des Schirms 2 symbolisiert eine richtungsabhängige Dämpfung der vom Drahtlospositionssender 1 ausgesandten Drahtlospositionssignale. Entsprechend können die Signalstärken in Abhängigkeit der Sitzpositionen VL, VR, HL, HR durch ein derzeit auf dem Fahrersitz befindliches Smartphone 8 als zu ortende Sende-Empfangseinrichtung besser unterschieden werden, wodurch sich die Zuverlässigkeit der Sitzpositionsortung verbessert.

2 zeigt einen Teilesatz zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Positionssendeeinheit 3, welche einen Drahtlospositionssender 1 und einen Schirm 2 aufweist. Der Drahtlospositionssender 1 weist ein Gehäuse auf, an dessen Außenseite eine hervorstehende Struktur 5 angeordnet ist. Die hervorstehende Struktur 5 weist einen in Richtung der Oberfläche des Drahtlospositionssenders 1 konstant verlaufenden Querschnitt auf. Der Schirm 2 weist eine zur hervorstehenden Struktur 5 korrespondierende Ausnehmung 4 auf. Auf diese Weise kann der Drahtlospositionssender 1 bzw. dessen hervorstehende Struktur 5 in den Schirm 2 bzw. seine Ausnehmung 4 eingeschoben und am Schirm 2 verankert werden. Zudem sind Befestigungsmittel in Form einer Lasche 6 mit einer Bohrung 7 am Schirm 2 vorgesehen, um die Positionssendeeinheit 3 hinter der Verkleidung der A-Säule auf der Beifahrerseite zu verschrauben.

Bezugszeichenliste

1
Drahtlospositionssender
2
Schirm
3
Positionssendeeinheit
4
Ausnehmung
5
hervorstehende Struktur
6
Lasche
7
Bohrung
8
Smartphone
10
Pkw
HL
Sitzposition hinten links
HR
Sitzposition hinten rechts
VL
Sitzposition vorne links
VR
Sitzposition vorne rechts