接近识别的制作方法

本发明涉及用于确定人员接近机动车的方法、相应的计算机程序以及相应的设备和系统。

背景技术：

1、为了对于机动车的无钥匙进入，在电子设备、如智能手机和/或带有无线电遥控的车辆钥匙与车辆之间使用了uwb技术。对此普遍性的称呼是kessy，即无钥匙进出。kessy允许控制机动车处的翻转件和车门。已知的解决方案是uwb测距，其中，对智能手机与带有多个uwb天线的机动车的所测量的距离执行三角测量。此外存在基于扇区的系统，其中，通过给多个线圈通电，围绕机动车以及在机动车内部形成子区域，以便配属一设备。此外已知的是，借助雷达、摄像头和if光学装置给电子设备进行定位。基于现有方法，已知通过增加天线数量来减少在接近识别中的误差。由于测量的不确定性和围绕车辆的不同设备的可见性，这种系统因此需要高的计算性能。通常使用自学习算法。此外，由于在系统中需要特定的冗余，因此不能使机动车处的uwb天线数量最小化。

2、公开文献us20190135229a1涉及使用两种不同的无线协议来确定在移动设备与进入控制系统(例如车辆)之间的距离。第一无线协议可用于对车辆执行验证，并且在移动设备(例如手机或手表)和车辆之间交换距离测量能力。第二无线协议(例如超宽带uwb)可使用比由第一无线协议使用的脉冲宽度更小的脉冲宽度。更窄的脉冲宽度可以为距离(范围)测量提供更大的精度。在此不利的是，只能通过协议确定距离信息。尤其是，既不能确定定向，也不能确定方向信息。

3、公开文献us2014340193a1涉及一种带有基座的无源无钥匙系统，该基座可通过基座收发器选择性地实现对受限环境的进入。基座收发器以在第一和第二频率上的加密连接工作。无源的无钥匙系统还包括基座记录元件，其存储有关测量到的运动历史的基座信息。此外，带有至少一个传感器的无源的无钥匙设备识别设备的运动特征，设备记录元件存储有关设备的运动过程信息并且反映检测到的运动特征。设备收发器与基座收发器通信，其中，基座收发器安全信息根据无源的无钥匙协议和/或运动过程信息来鉴别设备。访问请求元件引起设备收发器请求访问基座收发器。基座使用基座的测量到的运动过程信息和在允许访问受限环境时的运动过程信息。在此不利的是，这涉及耗费的方法，在所述方法中，必须连续地检测设备的运动特征并且储备运动过程信息。

4、公开文献cn107650862a公开了基于智能手机的接近感知的用于汽车的无钥匙进入系统。该用于汽车的无钥匙进入系统包括信息请求模块、实时定位马达模块、信息发送模块、装配在车辆处的设备和云平台，其中，信息请求模块、实时定位马达模块和信息发送模块布置在智能手机中。信息请求模块用于针对云平台请求信息；实时定位模块用于实现智能手机相对于汽车的准确且可靠的空间定位。装配在车辆处的设备包括装配在车辆处的ibeacon基站、装配在车辆处的蓝牙通信模块、信息处理模块、车门控制模块和马达控制模块。信息处理模块作为装配在车辆处的控制器用于根据用户相对于汽车的空间位置信息的变化进行感应控制；云平台用于预先存储每辆汽车的装配在车辆处的ibeacon基站的uuid和mac地址信息和蓝牙指纹数据库和阈值信息，其与每种车型相对应。根据用于汽车的无钥匙进入系统，通过在人和汽车之间的高度可靠的相对定位执行无干扰的进入控制和定位服务。在此不利的是，所述方法在技术上是耗费的并且由于云连结而只能在相应地好的网络覆盖的情况下应用。

5、公开文献de102016207997a1涉及一种用于评判在用于进入车辆的设备与车辆之间的相对位置确定的可靠性的方法，其中，所述方法具有：从车辆的第一天线发射第一无线电信号；从车辆的第二天线发射第二无线电信号；在设备处接收第一无线电信号并且确定第一信号强度；在设备处接收第二无线电信号并且确定第二信号强度；基于第一信号强度和第二信号强度，在设备或车辆处确定设备和/或车辆的相对位置以及无线电信号从其中到达设备处的信号方向；确定所确定的相对位置和/或信号方向与第一天线和第二天线在车辆处的布置结构的兼容性，以便评判相对位置确定的可靠性。

6、公开文献de102015109468a1涉及一种用于车辆的授权系统，该授权系统具有至少一个认证元件、至少一个用于定位认证元件的设备和至少一个比较单元，其中，认证元件、尤其是用于车辆(例如汽车)的钥匙或无钥匙启动器件具有：至少一个无线电接口，用于发射和/或接收至少一个由车辆生成的位置数据信号；至少一个惯性传感器元件，用于检测与至少一个运动和/或至少一个加速度相关的惯性数据；至少一个惯性数据接口，用于发射和/或接收惯性数据；其中，所述设备设置用于在车辆侧布置，尤其是布置在汽车中或汽车处，并且其中，所述设备具有至少一个用于发送和/或接收位置数据信号的无线电装置和至少一个用于与比较单元交换位置信号数据的位置数据信号交换接口，其中，比较单元具有至少一个用于接收位置信号数据和惯性数据的接收装置以及至少一个用于基于位置信号数据和惯性数据产生比较数据的计算单元。此外，本发明也还涉及一种用于利用授权系统控制进入授权的方法。

7、公开文献de102013225600a1涉及车辆系统和用于检测可携带的无线设备的位置的方法。车辆系统包括可携带的设备和布置在车辆处的多个基站。可携带的设备配置成用于发射给出可携带的设备的运动数据的第一无线电信号和第二无线电信号。多个基站中的一个主基站配置成用于响应多个基站中的每个基站成功接收第一无线电信号而确定可携带的设备的第一最终位置。主基站此外配置成用于在确定了第二基站未成功接收到第二无线电信号之后在使用第一最终位置和在第一基站处接收到的第二无线电信号的运动数据的情况下确定可携带的设备的第二最终位置。

8、公开文献wo2016043951a1涉及一种具有车辆许可参数模块的设备，其中，车辆许可参数包括钥匙链的至少一个运动、接收到的方向信号和接收到的听觉信号。所述设备此外包括车辆功能兼容性模块，其配置成用于：确定车辆许可参数的值与车辆的期望功能是一致还是不一致；响应于确定车辆许可参数的值与车辆的期望功能不一致而禁用车辆的期望功能；以及响应于确定车辆许可参数的值与车辆的期望功能一致而允许确定车辆的期望功能。

技术实现思路

1、本发明现在基于以下任务：给出一种改进的且尤其是能量高效的用于无钥匙进入机动车的可行方案。尤其是，应实现改进的定位以及提高的有效范围。该任务是通过一种用于确定人员接近机动车的方法来解决，所述方法具有以下步骤：

2、-接收带有有关所述机动车的磁定向的信息的机动车数据；

3、-接收所述机动车的无钥匙设备的无钥匙数据；

4、-检测由人员引导的设备的定向并且产生带有有关所述设备的定向的信息的传感器数据；

5、-分析所述无钥匙数据，并且基于所述无钥匙数据来确定在所述人员和所述机动车之间的间距；

6、-分析所述传感器数据和所述机动车数据并且基于所述传感器数据和所述机动车数据来确定在所述人员和所述机动车之间的方向矢量；其中，

7、-检测由所述人员引导的设备的定向包括检测磁定向。

8、此外，上述任务由一种具有程序代码手段的计算机程序来解决，以用于当计算机程序在计算机、机动车控制器或相应的计算单元上实施时执行如上文所限定的方法的所有步骤。

9、此外，上述任务由一个用于确定设备接近机动车的设备来解决，所述设备具有：

10、-传感器，所述传感器设立成用于检测所述设备的定向并且用于产生传感器数据，其中，所述传感器具有磁场传感器和优选加速度传感器和/或陀螺仪传感器；

11、-输入接口，所述输入接口设立成用于接收所述机动车的无钥匙设备的无钥匙数据、带有有关所述设备的定向的信息的传感器数据和带有有关所述机动车的磁定向的信息的机动车数据、和优选加速度传感器和/或陀螺仪传感器的传感器数据；

12、-分析单元，所述分析单元配置成用于分析所述无钥匙数据并且基于所述无钥匙数据来确定在所述人员和所述机动车之间的距离；和用于分析所述传感器数据和所述机动车数据并且基于所述传感器数据和所述机动车数据来确定在所述人员和所述机动车之间的方向矢量；以及

13、-输出接口，所述输出接口配置成用于传输所确定的方向矢量；其中，

14、-检测由所述人员引导的设备的定向包括检测磁定向。

15、最后，上述任务通过用于确定人员接近机动车的系统来解决，所述系统具有：

16、-如上文所限定的设备；和

17、-具有无钥匙进入功能的机动车。

18、无钥匙数据可以优选是蓝牙数据、无线局域网数据、ism频带(例如434mhz)数据。优选地，上文提及的数据具有与也属于无钥匙数据的uwb数据相比更高的有效范围。借助接收到的无钥匙数据可确定坐标原点，以用于确定距离和/或确定方向。此外，可以提高接近识别的有效范围。通过接收机动车的磁取向(优选是在停泊机动车时)，可以对由人员引导的设备的定向进行比较和合理性检查。可以创造鲁棒的方法，所述方法在打开车门和翻转件时可实现优选更快的反应。确定在人员和机动车之间的方向矢量可实现更精确地调节机动车的无钥匙功能。例如，只能由机动车照亮如下侧：人员从该侧接近机动车。此外可设想，基于方向矢量只打开驾驶员车门或只打开行李舱。此外，由于可以高效地执行基于矢量的计算，因此优选只需要小的计算性能。如果uwb数据也可用并且执行uwb测距，则可基于多个矢量精确计算出接近。测量误差可以得到补偿。

19、在本发明的一个优选的设计方案中设置如下步骤：接收由所述人员引导的设备的加速度传感器和/或陀螺仪传感器的传感器数据，并且基于所述传感器数据来确定所述人员的步伐速度和/或所述人员与所述机动车的距离。通过确定步伐速度，可以更准确地估计出到达机动车的时间点。此外可设想，基于步伐速度来执行传感器数据的采样(abtasten)和/或对方向矢量的确定。在缓慢走路时，较低的采样率可足以获得可靠的数据。可以创造一种能量高效的方法。不言而喻的是，在速度较高时，可以执行更频繁的采样，以确保足够的数据质量。

20、在本发明的另外的优选的设计方案中设置如下步骤：基于所述传感器数据来确定人员的运动过程；并且基于所确定的人员的运动过程来使所述方向矢量精确。通过考虑运动过程，可以使方向矢量精确并且改进定位。此外，可以更精确地操控机动车的无钥匙功能。尤其是，可设想基于运动过程确定预测的接近路径，并且通过机动车照亮正在接近的人员的路程。

21、在本发明的另外的优选的设计方案中设置如下步骤：接收包括uwb测距数据的无钥匙数据；基于所述uwb测距数据来确定另外的方向矢量、以及优选在所述方向矢量和所述另外的方向矢量之间的连接矢量；并且基于所述另外的方向矢量、以及优选所述连接矢量来使所述方向矢量精确。通过确定另外的方向矢量，可以计算和比较两个独立的矢量。所述方向矢量和所述另外的方向矢量的相应的计算彼此间不产生影响。能对人员或设备进行鲁棒的且可靠的定位。两个独立地计算的矢量可以在技术上容易地通过连接矢量相互进行组合，以便使定位精确。不言而喻的是，可以通过相应的用于测量误差修正的方法、如卡尔曼滤波器进一步使矢量中的一个或两个矢量精确。

22、在本发明的另外的优选的设计方案中设置如下步骤：通过在所述uwb测距数据和所述传感器数据之间的加权来使所述方向矢量精确。通过加权可以将两个独立计算的矢量在技术上简单地、快速地且以小的计算耗费进行组合。尤其是，加权允许有效地将估计的测量误差考虑在内。例如，如果只接收到少量的uwb天线信号，则借助uwb测距确定的另外的方向矢量的权重可以较小。

23、在本发明的另外的优选的设计方案中设置成，在以下状态中的一种或多种状态下，所述传感器数据的权重高于所述uwb测距数据的权重：

24、-与所述机动车的距离大于预定的阈值；

25、-所述机动车的磁定向与所述设备的定向彼此的偏差大于预定的阈值，并且uwb测距不可用；

26、-所述设备以超过130°的转动角度转动；

27、-所述设备位于口袋中、尤其是后口袋中；-和/或在以下状态中的一种或多种状态下，所述uwb测距数据的权重高于所述传感器数据的权重：

28、-与所述机动车的距离小于预定的阈值；

29、-所述机动车的磁定向与所述设备的定向彼此的偏差小于预定的阈值，并且uwb测距可用；

30、-所述设备以直线向着所述机动车运动；由所述设备接收到来自至少三个uwb天线的信号；

31、-所述设备以大于预限定的阈值的速度向着所述机动车运动。

32、不言而喻的是，上文提及的状态可由设备和/或机动车检测。尤其是，借助加速度传感器、陀螺仪传感器和/或光传感器的传感器数据可识别设备位于口袋中。通过基于与机动车的距离进行加权，可以提供区域规则，所述区域规则确定uwb测距和传感器数据的置信界限。如果磁定向一致，则可以估计设备处于与离开机动车时相同的位置中。由此，存在该人员想要到达机动车中的高的概率。不言而喻的是，在离开机动车时，可以检测设备相对于机动车磁定向的磁定向，而这方面的变化则引起对传感器数据进行更高的加权。尤其是，也可以检测设备相对于机动车的磁定向的运动。

33、在本发明的另外的优选的设计方案中设置成，所述设备是智能手机的组成部分和/或带有无线电遥控的机动车钥匙的组成部分。由此能实现舒适的无钥匙进入功能。带有无线电遥控的机动车钥匙允许舒适地使用无钥匙进入功能，而不必使驾驶员在其习惯方面改变。此外，通过智能手机可实现：不必通过人员随身携带附加的单元。智能手机已经具有必要的技术前提，从而可以例如通过智能手机上的应用程序和相应的训练来设置无钥匙进入功能。

34、本发明的另外的优选设计方案由在从属权利要求中提及的其他特征得到。

35、除非在个别情况下另有说明，本技术中提及的本发明的不同实施方式可以有利地相互结合。

36、超宽带技术(uwb,英文：ultra-wideband,即超宽带)描述了一种面向商业大众市场的用于短程无线电通信的方法。最重要的特征是使用了极其大的频率范围，该频率范围具有至少500mhz的带宽或所用频带的下和上截止频率(grenzfrequenz)的算术平均值的至少20％的带宽。

37、无钥匙机动车进入系统、无钥匙进入或无钥匙启动描述了一种用于在没有主动使用汽车钥匙的情况下解锁机动车并且仅通过操纵启动按钮启动机动车的系统。通过车辆驾驶员随身携带的带有芯片的相应的钥匙可实现这。无钥匙进入系统优选以自动模式动作，从而一旦带着芯片卡或带芯片的钥匙的驾驶员接近机动车，芯片卡或带芯片的钥匙就被识别，并且在触碰门把手时或触碰门把手之前机动车自动解锁。当远离机动车时，机动车又自动上锁。

38、ism频带(工业、科学和医疗频带)表示如下频率范围，所述频率范围可由工业、科学、医疗、家用和类似领域中的高频设备在没有许可的且通常没有批准的情况下使用。

39、磁定向尤其可以理解为相对于地球磁场的取向。