Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung der Position, der Orientierung und/oder der Bewegung eines Beacons, mit mindestens einem Empfänger und einem Beacon, wobei das Beacon einen Sender umfasst, wobei der Sender des Beacon dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Wellen in einem Frequenzband auszusenden und der Empfänger Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Wellen zu empfangen und daraus eine Position, Orientierung und/oder Bewegung des Beacon zu ermitteln.

Aus dem Stand der Technik bekannt ist es Sender, dadurch zu orten, dass diese einen zeitlich kurzen Impuls eines Ultra Wide Band (UWB)-Signals mit einer Signalleistung auf einem breiten Spektrum aussenden, wodurch ein Abstand zum Sender ermittelt werden kann.

Diese Methode weist den Nachteil auf, dass sich bei der Ortung mehrerer Sender deren Signale im Frequenzbereich überlagern und damit jedwede Zuordnung der Signale mit beträchtlichem Aufwand einhergeht. Ebenso dienen die Signale in dieser Methode lediglich zur Abstandsmessung und es ist keine weitere Verwendung dieser Signale z.B. zum Übertragen von Daten möglich.

Auch eine Trennung der Signale mehrerer Sender etwa durch Time-Interleaving weist viele Nachteile auf. Dabei ist kein gleichzeitiges Senden möglich, was eine gleichzeitige Informationsgewinnung über die Sender, wie beispielsweise über Position, Lage, Geschwindigkeit oder Beschleunigung, unmöglich macht und somit auch eine Auswertung etwa der relativen Senderpositionen zueinander erschwert. Ebenso ist eine komplexe Koordination der Signale notwendig, sodass ein zeitlicher Überlapp verhindert wird. Die zeitliche Synchronisierung ist nur durch hohen Aufwand möglich. Dies gilt für alle etablierten Ortungsverfahren wie Time of arrival (TOA), der Round trip time of flight (RTOF) oder der Time difference of arrival (TDOA). Ebenso ist kein kontinuierliches Tracken kleiner Verschiebungen über die Phase möglich, was die Genauigkeit verringert. Weitere Sensorik, wie Inertial Measurement Units (IMU) können nur unter hohen Aufwand synchronisiert werden, da hierfür ein weiteres separates und synchronisiertes Kommunikationssystem notwendig ist.

Ebenso ist die Methode nur mit hohem Hardwareaufwand möglich, da ein breites Frequenzband einen teuren Sender erfordert. Vor allem bei vielen Sendern ist ein hoher Energieverbrauch vorhanden. Daher ist die Realisierung energieautarker Sender mit Schwierigkeiten verbunden. Zur Koordination der Sender weisen diese meist ebenso einen Empfänger auf. Bei zusätzlichen, evtl, breitbandigen, Empfängern wird der Hardwareaufwand und der Energieverbrauch nochmals erhöht. Ohne Empfänger ist ein UWB-Ansatz bei dem viele Sender koordiniert, gleichzeitig und zeitgestempelt geortet werden, nur unter hohem Aufwand und ineffizient möglich.

Als Alternative zum Time-Interleaving kommt ein Code Division Multiple Access (CDMA)-Ansatz in Frage. Allerdings bestehen auch hier Schwierigkeiten bei vielen sich bewegenden Sendern, da lange Codes die Abtastrote einschränken und nicht ideale Signalformen die Umsetzung für UWB erheblich erschweren. Ebenso sind bei diesem Ansatz sehr komplexe Sender notwendig. Bekannt ist auch das in DE 10 2019 110 512 A1 offenbarte Ortungsverfahren zur Lokalisierung wenigstens eines Objektes unter Verwendung wellenbasierter Signale. Dabei erfolgt die Auswertung schmalbandiger Signale durch räumlich verteilte Phasenmessungen, wodurch eine Richtungsinformation anstatt einer Abstandsinformation ermittelt wird. Diese Signale können moduliert werden, um etwa Daten zu übertragen. Ebenfalls ist keine Synchronisierung des Senders notwendig.

Bekannt ist ein Verfahren, welches in “S. Brückner, et al., "Phase Difference Based Precise Indoor Tracking of Common Mobile Devices Using an Iterative Holographie Extended Kalman Filter", IEEE Open Journal of Vehicular Technology, vol. 3, pp. 55- 67, Januar, 2022“ offenbart ist.

Ebenso ist aus “E. Sippel et al., "Quasi-Coherent Phase-Based Localization and Tracking of Incoherently Transmitting Radio Beacons," in IEEE Access, vol. 9, pp. 133229-133239, 2021 , doi: 10.1109/ACCESS.2021 .3115563” ein Verfahren zur Ortung mit einem Quasi Coherent Holographic Extended Kalman Filter (QCHEKF) bekannt.

Um Bewegungen eines Körpers, beziehungsweise einzelner Körperteile zu erfassen, werden häufig optische Ortungssysteme eingesetzt, welche auf optischen Markern basieren, die über der Kleidung getragen werden müssen, um eine Sichtverbindung zu mehreren Infrarotkameras zu gewährleisten. Alternativ kann Inertialsensorik verwendet werden, welche die Orientierung einzelner Körperteile in einem Skelettmodell auswertet. Inhärenter Nachteil dieses Messprinzips ist die begrenzte Genauigkeit und die fehlende absolute Positionsmessung im Raum.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Ermittlung der Position, Orientierung und/oder Bewegung eines und insbesondere mehrerer Beacons mit einem der genannten Systeme zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das System mindestens ein weiteres Beacon aufweist, wobei sich das Frequenzband des Senders des weiteren Beacons oder die Frequenzbänder der Sender der weiteren Beacons von dem Frequenzband des Senders des Beacons unterscheidet oder unterscheiden.

Es erfolgt vorzugsweise die Nutzung eines Holographic Extended Kalman Filter (HEKF) für viele Sender mit Frequency Interleaving bzw. Frequency Division Multiplex (FDM). Jeder Sender hat dabei sein eigenes Frequenzband. Beispielsweise weisen z.B. die genutzten Trägerfrequenzen in den verwendeten Frequenzbändern einen Frequenzabstand von 4 MHz bei einem gesamten Band von 61 bis 61 ,5 GHz auf.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Beacon an einem Objekt oder einem Lebewesen oder an einer Hülle eines Objekts oder eines Lebewesen anordenbar ist und das System Mittel aufweist, die derart ausgebildet sind, dass die Position des Beacon bezogen auf das Lebewesen oder die Körperhülle bestimmt werden kann.

Denkbar ist, dass das System ferner eine, vorzugsweise funk- und/oder wellenbasierte, Sensorik und/oder eine bildgebende Messanordnung umfasst, wobei das System Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Sensorik und/oder die bildgebende Messanordnung derart anzusteuern, dass die Sensorik und/oder die bildgebende Messanordnung eine Position und/oder Bewegung des Beacon erfassen kann und/oder das System Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Position des Beacon örtlich korrekt in einem Abbild des Objekts oder dem Lebewesen oder der Hülle eines Objekts oder eines Lebewesen anzuzeigen. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Beacon ferner einen Sensor umfasst, wobei der Sender und der Empfänger ferner dazu ausgebildet sind, Daten des Sensors mittels der Wellen an den Empfänger zu übertragen.

In anderen Worten wird vorzugsweise lediglich die Phase der Welle zur Ermittlung der Position und/oder der Bewegung des Beacon genutzt. Es können somit über die Amplitude der Welle mit gängigen Amplitudenmodulationsverfahren Daten übertragen werden. Denkbar ist auch, dass die Phase der Welle moduliert wird, insbesondere, wenn zur Ermittlung der Position und/oder der Bewegung des Beacon nur Phasendifferenzen ausgewertet werden.

Es ist denkbar, dass die Frequenzbänder in einem Bereich zwischen 61 und 61 ,5 GHz liegt und/oder dass die Trägerfrequenz der verwendeten Frequenzbänder einen Frequenzabstand von 4 MHz aufweisen.

Es ist ferner denkbar, dass die die Frequenzbänder in einem beliebigen Frequenzbereich liegen und/oder dass die Trägerfrequenz der verwendeten Frequenzbänder einen beliebigen Frequenzabstand aufweisen. Der Frequenzabstand ist dabei vorzugsweise derart, dass sich die Frequenzbänder nicht überlappen und/oder sich nicht stören.

Es kann vorgesehen sein, dass der Sender eine Antenne aufweist, wobei das System Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, die Position der Antenne zur Ermittlung der Position und/oder Bewegung und zu einer Bildgebung des Beacon zu nutzen.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass das System keine Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind das Beacon und/oder den Sender des Beacon mit anderen Beacons und/oder Sendern von Beacons zu synchronisieren.

Die Ermittlung der Position und/oder der Bewegung kann auch als Ortung bezeichnet werden. Es ist vorzugsweise keine Synchronisierung der Sender untereinander nötig, da alle zeitlich immer senden können, ohne sich zu stören.

Die Synchronisierung für relative Auswertung zwischen mehreren Sendern, wie beispielsweise in der Ganganalyse, erfolgt vorzugsweise implizit beim Empfangen durch zeitgleiches Senden der Wellen und derselben Empfangshardware. Dies ermöglicht exakt gleichzeitige Positionsinformation ohne Mehraufwand. Dies ist insbesondere vorteilhaft für relative Auswertung, z.B. von Körperhaltungen.

Falls ein zusätzlicher Sensor am Beacon angeordnet ist, erfolgt die Datenübertragung des Messsignals des Sensors, vorzugsweise mit deterministischer Messung, und die Ortung des Beacon vorzugsweise implizit zeitlich synchronisiert, da dieselbe Welle bzw. dasselbe Signal zur Ortung und Datenübertragung verwendet wird.

Es kann vorgesehen sein, dass der Beacon eine Inertialsensorik aufweist, die dazu ausgebildet ist die Orientierung des Beacon im Raum zu bestimmen.

Es ist denkbar, dass der Empfänger Mittel aufweist, die dazu ausgebildet sind die Wellen mit einer Abtastrate größer als 10 kHz zu empfangen.

Es sind vorzugsweise deutlich höhere Abtastraten, wie z.B. > 10 kHz möglich, welches vorteilhaft für schnelle Bewegungen und komplexe Auswertungen mit z.B. machine learning sein können.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das System Bestandteil eines Sport-, Trainings- , oder Fitness-Mess- oder Fitness-Informations-System ist oder zu einem diagnostischen oder therapeutischen Zweck in der Medizin, der Psychologie oder im Gesundheitsbereich genutzt wird.

Denkbar ist, dass das System mehr als zwei Beacons und/oder mehr als einen Empfänger umfasst. Durch simultanes, durchgehendes Messen der Phase der Welle sind vorzugsweise auch kleine Positionsänderungen, wie z.B. beim Zittern von Lebewesen, des Beacon gut detektierbar. Dies ist insbesondere bei Quasi Coherent Holographic Extended Kalman Filter (QCHEKF) möglich.

Vorteilhaft weist das System mehr als einen Empfänger auf, wobei die Empfänger vorzugsweise eine gemeinsame Frequenzreferenz aufweisen. Somit wird die hohe Anforderung an die Phasenstabilität der genutzten Oszillatoren, welche im QCHEKF im Sender für die Auswertung absoluter Phasen notwendig ist, durch die konstante Phasenlage zwischen den Empfängern substituiert. Durch eine quasi-kohärente Auswertung können somit im Anschluss die relativen Phasenbeziehungen zwischen den mindestens zwei Empfängern verwertet werden. Dies ermöglicht eine vergleichbar genaue Ortung wie mit dem QCHEKF mit sehr stabilen Oszillatoren, jedoch mit deutlichen Vorteilen in Kosten und Energiebedarf aufgrund sehr einfacher Sender.

Es besteht dann die Möglichkeit vor allem in Bezug auf Kosten und Energiebedarf sehr einfacher Sender.

Es ist eine zusätzliche Messung, wie z.B. eine Bildgebung einer Körperhülle am Empfänger mit größtenteils gleicher Hardware denkbar. Diese ist daher wiederum implizit synchronisiert mit der Ortung durch simultane Datenaufnahme. Die funk- und/oder wellenbasierte, Sensorik und/oder die bildgebende Messanordnung sind somit vorzugsweise mit der zur Ortung ausgebildeten Hardware, insbesondere mit dem Empfänger deckungsgleich oder in dieser bzw. diesen integriert.

Denkbar ist also, dass exakt die gleichen Antennen für Ortung und Bildgebung verwendet werden, da damit die Beacons ortsrichtig im Bild der Körperhülle abgebil- det/eingezeichnet werde können. Dies erfolgt vorzugsweise ohne geometrische Kalibration der Position der Beacons. Vorzugsweise erfolgt somit die Ermittlung der Position der Beacons in Bezug auf den Körper ohne Kalibration. Dies ist im Hinblick auf die einfache Anwendbarkeit vorteilhaft. Die Bildgebung und Ortung kann, z.B. über einen einfachen Frequenzmultiplex, auch gleichzeitig erfolgen.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren mit einem erfindungsgemäßen System mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen des Beacon; b) Erfassen der Position und/oder Bewegung des Beacon, wobei ein weiteres Beacon bereitgestellt wird, wobei sich das Frequenzband des Senders des weiteren Beacons von dem Frequenzband des Senders des Beacons unterscheidet.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verfahren ferner die Schritte umfasst: c) Erzeugen eines Abbilds eines Objekts oder Lebewesens oder der Hülle des Objekts oder Lebewesens; d) Anzeigen der Position des Beacons, vorzugsweise örtlich korrekt, in dem Abbild des Lebewesens oder der Körperhülle.

Denkbar ist, dass das Verfahren ferner den Schritt umfasst: e) Übertragen von Daten von dem Sender zu dem Empfänger.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner den Schritt umfasst: f) Bestimmung der Orientierung des Beacon im Raum.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren in einem Sport-, Trainings-, oder Fit- ness-Mess- oder Fitness-Informations-System oder zu einem diagnostischen oder therapeutischen Zweck in der Medizin, der Psychologie oder im Gesundheitsbereich genutzt wird.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das erfindungsgemäße System die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt. Die Erfindung betrifft auch ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.

Unter dem Begriff Hülle bzw. Körperhülle sei vorzugsweise, die Grenzfläche verstanden, die bei einem Körper eines Lebewesens, die Grenze zwischen innen und außen schafft. Bei dem Außen handelt es sich in der Regel um Luft bzw. um die das Lebewesen umgebende Atmosphäre, und bei dem Innen um den Körper bzw. um die materiellen Strukturen des Körpers. Bei vielen Tieren und beim Menschen kann die Körperhülle durch die Hautoberfläche definiert werden.

Ein Beacon bezeichnet vorzugsweise eine Einheit aus Sensor, Prozessierungsein- heit und Abstrahlvorrichtung mit integrierter Energiequelle. Die Energiequelle kann zum Beispiel ein Akku oder ein Kondensator sein oder durch Gewinnung von Energie aus der Umwelt, beispielsweise durch Energy Harvesting gebildet oder versorgt werden. Aufgabe des Beacons ist vorzugsweise die lokale Erfassung von Daten und einer entsprechenden Verarbeitung der Daten, sodass diese über eine Abstrahlvorrichtung an Basisstationen weitergegeben werden können.

Als Funktechnik wird vorzugsweise ein System verstanden, welches Signale unter Verwendung von Abstrahl- und Empfangsvorrichtungen, insbesondere Antennen, aussenden und empfangen kann. Die Abstrahlung des Signals kann optisch, akustisch oder insbesondere elektromagnetisch erfolgen. Der Zweck der Signalübertragung kann in der Übermittlung von Informationen in Form von Daten, die von Sender zu Empfänger übertragen werden sollen und/oder der Erhebung von Ortungsinformationen liegen.

Unter Ortung kann die Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objekts, beispielsweise eines Beacons, im Raum, insbesondere dem dreidimensionalen Raum, verstanden werden. Eine Basisstation ist vorzugsweise eine typischerweise ortsfeste Einheit, deren primäre Aufgabe der Empfang von durch Beacons ausgesendete Signale darstellt. Weiterhin können auch Signale zur Steuerung von Beacons ausgesendet werden. Die Basisstation enthält mindestens eine Empfangsvorrichtung und typischerweise eine Prozessierungseinheit zur Verarbeitung der Daten. Es kann von Vorteil sein, mehrere Basisstationen miteinander zu verbinden, insbesondere, wenn diese für Ortungszwecke eingesetzt werden.

Denkbar ist ferner, dass die Funk- und/oder die wellenbasierte Sensorik so ausgestaltet ist, dass mit Hilfe eines auf der Körperoberfläche befestigten Beacons Bewegungen des Körpers erfasst werden.

Denkbar ist ebenso, dass ein Beacon eine Inertialsensorik umfasst, mit der die Orientierung des Beacons bestimmt wird.

Auch ist denkbar, dass die funk- und/oder die wellenbasierte Sensorik so ausgestaltet ist, dass mit ihr die Position des Sensors auf der Körperhülle des Menschen bestimmt wird und diese Messdaten dazu genutzt werden, die Messungen jedes Beacons bestimmten Körperpositionen exakt zuordnen zu können.

Vorzugsweise ist eine bildgebende Messanordnung vorgesehen, die dazu geeignet ist, sowohl ein Abbild der Körperhülle zu erzeugen als auch die Funksignale der Beacons zu empfangen und die Positionen der Beacons örtlich korrekt in dem Abbild der Körperhülle anzuzeigen.

Denkbar ist, dass das System, das Verfahren oder die Anordnung zu einem diagnostischen oder therapeutischen Zweck in der Medizin, der Psychologie oder im Gesundheitsbereich genutzt wird.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente. Weiterhin können alle hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung beliebig miteinander kombiniert oder voneinander isoliert beansprucht werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren, in welchen gleiche oder ähnliche Bauteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Hierbei zeigen:

Fig. 1 : eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems.

Fig. 2: eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems.

Das System in Fig. 1 weist ein oder mehrere Beacons 200, die an einer Körperhülle eines Menschen 10 angebracht sind, auf. Die Beacons können Sensoren aufweisen. Typischerweise werden zwölf über den gesamten Körper verteilte Beacons 200 verwendet. Zur Erhöhung des Detailgrades können auch deutlich mehr Beacons 200 angebracht werden. Bei einer Beschränkung des Messbereiches auf bestimmte Regionen des Körpers kann die Anzahl der Beacons 200 auch deutlich reduziert werden.

Die Beacons 200 verarbeiten die Daten in einer Art und Weise, damit diese über Funktechnik abgestrahlt werden können. Eine oder mehrere Basisstationen 100 empfangen die Signale und verarbeiten diese, sodass sowohl die Signale der Sensoren extrahiert werden, als auch auf die Position und oder Lage der Beacons 200 zurückgeschlossen werden kann. Vorteilhaft ist, dass dadurch erstmalig die gleichzeitige Ortung und Übertragung der Sensordaten über einen gemeinsamen Funkübertragungskanal ermöglicht. Ein Beacon 200 wird, beispielsweise durch eine haftende Schicht oder ein elastisches Band auf der Körperhülle angebracht und erfasst Parameter, wie beispielsweise Beschleunigungsdaten. Weitere Parameter wie beispielsweise Orientierung können durch im Beacon 200 enthaltene Sensoren erfasst werden.

Als vorteilhaft erweist sich der Einsatz elektromagnetischer Wellen im Frequenzbereich von 3 MHz bis 3 THz. Darunter fallen beispielsweise die Frequenzbänder moderner Kommunikationssysteme wie dem WLAN oder des 5G bzw. 6G Mobilfunkstandards. Insbesondere geeignet ist beispielweise auch das international standardisierte IMS-Frequenzband von 61 bis 61 ,5 GHz. Dieses Frequenzband stellt eine ausreichende Bandbreite zur Verfügung, welche den Einsatz einer Vielzahl von Beacons 200 ermöglicht, indem diese beispielsweise durch individuelle Sendefrequenzen durch die Basisstation 100 unterschieden werden können. Der Einsatz von elektromagnetischen Wellen im genannten Frequenzband erweist sich als günstig, insbesondere, wenn phasenbasierte Ortungsmethoden wie in der DE 10 2019 110 512 eingesetzt werden. Der Offenbarungsgehalt der DE 10 2019 110 512 A1 wird hiermit vollständig in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Zudem können elektromagnetische Wellen im genannten Frequenzbereich eine Vielzahl von Materialien, wie beispielsweise Kleidung, mit geringen Verlusten durchdringen.

Wird das Verfahren aus der DE 10 2019 110 512 A1 verwendet, ist es vorteilhaft, dass jeder Beacon 200 seine Messignale in einem separaten Frequenzband, d.h. mit einer individuellen Sendefrequenz, aussendet. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, dass alle Beacons 200 ungestört voneinander gleichzeitig senden. Dies ist für die Ortung und Verfolgung hochdynamischer Bewegungen von großem Vorteil, da durch das gleichzeitige Senden aller Beacons 200 auch die Positionen und vektoriellen Geschwindigkeiten aller Beacons 200 gleichzeitig in einer Basisstation erfasst werden können, und hierdurch auf komplexe und fehleranfällige Zeit- und Bewegungs-Korrekturrechnungsverfahren zum Ausgleich unterschiedlicher Messzeitpunkte verzichtet werden kann. Das vorgeschlagene bevorzugte Konzept ermöglicht also einerseits eine optimale Genauigkeit der erfassten Körperteil-Positionen, -Bewegungen und der gesamten Körperposen und Körperbewegungen bei andererseits vergleichsweise geringem Rechenaufwand.

Die Funk-Übertragung der Sensordaten kann beispielsweise durch eine Modulation des Sendesignals erfolgen, beispielsweise durch eine Amplitudenmodulation, da diese die Ortungsfähigkeit nicht beeinträchtigt. Abstrahlungsvorrichtung und Prozes- sierungseinheit der oder des Empfängers können auch dazu genutzt werden, Signale, die zum Beacon 200 gesendet werden, zu empfangen. Dies können beispielsweise Steuersignale zur Konfiguration des Beacons 200 sein. Die Versorgung des Beacons 200 mit elektrischer Energie kann beispielsweise durch einen im Beacon 200 integrierten Energiequelle E, zum Beispiel einem Akku, Kondensator oder durch Gewinnung von Energie aus der Umwelt, beispielsweise durch Energy Harvesting, erfolgen.

Zum Empfang der durch das Beacon 200 ausgesendeten Signale werden eine oder mehrere Basisstationen 100 eingesetzt. Vorteilhaft für eine dreidimensionale Ortung im Raum sind mehrere Basisstationen, mit jeweils mindestens einer, vorzugsweise mehreren Empfangsantennen 100. Insbesondere dann, wenn sich die Orientierung der Beacons 200 durch Bewegungen der Körperhülle ändert und eine direkte Verbindung zu allen Basisstationen 200 nicht jederzeit garantiert ist.

Zur Ortung der Position des Beacons 200 können prinzipiell alle bekannten Ortungsverfahren verwendete werden, beispielsweise die Auswertung der Empfangsleistung oder die Signallaufzeit. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von phasenbasierten Methoden, die den Phasenwinkel des Empfangssignals auswerten und damit unabhängig von eingesetzten Signalmodulationen verwendet werden können.

Eine robuste Methode stellt insbesondere die Auswertung der Differenz der Empfangsphase zwischen verschiedenen Empfangsvorrichtungen dar. Ein besonders vorteilhaftes Auswerteverfahren stellt das in der Patentschrift DE 10 2019 110 512 A1 bzw. in der US 2021/0389411 A1 vorgestellte Verfahren mit Kalman-Filter dar, da dieses im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren nicht den Winkel des Empfangssignals als Zwischenschritt auswertet. Auf die zuvor genannte Patentschrift und alle darin enthalten Ausführungsformen und Verfahren wird in dieser Schrift vollumfänglich Bezug genommen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zuvor beschriebene Anordnung mit einem bildgebenden Sensorsystem auf Basis von Kamera, Tiefenkamera, Laserscanner oder Ultraschall, insbesondere jedoch mit einem bildgebenden Radarsystem kombiniert wird. Als bildgebendes Radarsystem kommen Radare wie sie etwa bei Sicherheits- Personenscannern verwendet werden. Insbesondere kommen auch multimodale Sensoranordnungen in Betracht. Der Vorteil dieser Kombination ergibt daraus, dass die absolute Position der Beacons 200 auf der Körperhülle von großer Bedeutung ist. Das verwendete bildgebende Sensorsystem sollte daher in der Lage sein, sowohl die Körperhülle als auch die Beacons 200 auf der Körperhülle abzubilden. Besonders vorteilhaft geeignet sind hierfür Radarsysteme, da die Beacons 200 mit einer Radarsensorik auch dann lokalisiert und abgebildet werden können, wenn sie von Kleidung verdeckt werden.

Eine weitergehende außerordentlich vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn die Antennen und/oder die elektronischen Signal-Empfangsvorrichtungen des bildgebenden Radarsystems auch zum Empfang der Beacon-Signale verwendet werden. In diesem Fall sollten das bildgebende Radarsystem und die Beacons 200 vorzugsweise in einem gemeinsamen Frequenzband arbeiten. Der Vorteil, der sich aus dieser Ausführungsvariante ergibt besteht darin, dass das Bild der Körperhülle und die Position der Beacons 200 in einem identischen Bezugskoordinatensystem erfasst werden. Als weitere Vorteil kann ausgeführt werden, dass die gemeinsame Nutzung der Hardware für unterschiedliche Aufgaben zu einer Kostenreduktion des Gesamtsystems führt.

In Fig. 2 ist ein beispielhaftes System bzw. eine Anordnung mit einer multimodalen Sensoranordnung zur Erfassung der Beacons 200 zu sehen. Dargestellt sind ein bildgebendes MIMO-FSK-Radar als der primären Modalität 20 mit einer Tiefenkamera als der assistierenden Modalität 30, die übereinander versetzt orientiert sind, dargestellt. Das MIMO-FSK-Radar bzw. die primäre Modalität 20 weist dabei vorzugsweise Empfangsantennen 21 und Sendeantennen 22 auf.

Das Objekt 10 in Fig. 2 ist beispielsweise ein sich bewegender Mensch bzw. ein Körperteil und mit Beacons 200 versehen. Einzelne Punkte des Menschen bzw. des Körperteils bewegen sich in Fig. 2 mit jeweils einem Geschwindigkeitsvektor V mit dem Bezugszeichen 11 , der sich in die kartesischen Bestandteile Vi und V2 zerlegen lässt.

Die Tiefenkamera bzw. die assistierende Modalität 30 ist durch eine Verbindung 35, über die von der Tiefenkamera bzw. der assistierenden Modalität 30 erfassten Entfernungsmerkmale des Objekts 10 übermittelt werden, mit einem Computer 40 verbunden.

Das MIMO-FSK-Radar bzw. die primäre Modalität 20 ist durch eine Verbindung 25, über die von dem MIMO-FSK-Radar bzw. der primären Modalität 20 erfassten Ge- schwindigkeits- und Entfernungsmerkmale des Objekts 10 und die Beacon-Signale übermittelt werden, mit dem Computer 40 verbunden.

Der Computer 40 kann mit einem Monitor 41 verbunden sein, auf dem die Ergebnisse der auf dem Computer 40 ausgeführten Algorithmen zur Abbildungs- und Bewegungsbestimmung des Objekts 10 und zur Bestimmung der Position der Beacons 200 auf der Körperhülle und der Bewegung der Beacons 200 angezeigt werden können.