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/d ^A 2), wobei im Vergleich die LF-Feldstärke stärker abhängig von der Entfernung (l/d ^A 3) 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.