Title:
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Signal-Laufzeiten von Signalen zwischen einem ersten Teilnehmer und einem zweiten Teilnehmer, insbesondere zur Bestimmung der Distanz eines Schlüssels zu einem Kraftfahrzeug
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung (Tn_1, Tn_2) zur Bestimmung der Signal-Laufzeit (Ph) von Signalen (Dat1, Dat2) zwischen einem ersten Teilnehmer (Tn_1) und einem zweiten Teilnehmer (Tn_2),
insbesondere zur Bestimmung der Distanz (dt) eines Schlüssels (Tn_2) zu einem Kraftfahrzeug (Kfz, Tn_2),
– mit einem ersten Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1), der dazu ausgebildet ist, ein erstes Signal (Dat1) mit einer Zwischenfrequenz (IF_Freq) zum zweiten Teilnehmer (Tn_2) zu senden,
– mit einem zweiten Transceiver (TR2) seitens des zweiten Teilnehmers (Tn_2) der dazu ausgebildet ist
– eine erste Phasendifferenz (Ph12) der Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF_Freq) des empfangenen ersten Signals (Dat1) zur Phasenlage eines im zweiten Transceiver (TR2) gebildeten (FS) zweiten Zwischenfrequenzsignals (IF2) zu bestimmen,
– und ein zweites Signal (Dat2), das die erste Phasendifferenz (Ph12) angibt, mit einer Zwischenfrequenz (IF_Freq) zum ersten Teilnehmer (Tn_1) zu senden,
– wobei der erste Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1) dazu ausgebildet ist,
– eine zweite Phasendifferenz (Ph21) der Phasenlage des empfangenen zweiten Signals (Dat2) zur Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im ersten Transceiver (TR1) gebildeten (FS) ersten Zwischenfrequenzsignals (IF1) zu bestimmen,
– und aus der Summe (Ph) der ersten Phasendifferenz (Ph12) und der zweiten Phasendifferenz (Ph12) die Signal-Laufzeit (dt; dt = Ph/(2·IF_Freq)) zu bestimmen.





Inventors:
Hermann, Stefan (91077, Neunkirchen, DE)
Application Number:
DE102016208072A
Publication Date:
11/16/2017
Filing Date:
05/11/2016
Assignee:
Continental Automotive GmbH, 30165 (DE)
International Classes:
G01S11/02; B60R25/00
Domestic Patent References:
DE102004038836A1N/A
DE102004042231A1N/A
DE102009060592A1N/A
DE102009060593A1N/A
Other References:
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlagerungsempf%C3%A4nge r
https://en.wikipedia.org/wiki/Superheterodyne_receiver
Claims:
1. Vorrichtung (Tn_1, Tn_2) zur Bestimmung der Signal-Laufzeit (Ph) von Signalen (Dat1, Dat2) zwischen einem ersten Teilnehmer (Tn_1) und einem zweiten Teilnehmer (Tn_2), insbesondere zur Bestimmung der Distanz (dt) eines Schlüssels (Tn_2) zu einem Kraftfahrzeug (Kfz, Tn_2),
– mit einem ersten Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1), der dazu ausgebildet ist, ein erstes Signal (Dat1) mit einer Zwischenfrequenz (IF_Freq) zum zweiten Teilnehmer (Tn_2) zu senden,
– mit einem zweiten Transceiver (TR2) seitens des zweiten Teilnehmers (Tn_2) der dazu ausgebildet ist
– eine erste Phasendifferenz (Ph12) der Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF_Freq) des empfangenen ersten Signals (Dat1) zur Phasenlage eines im zweiten Transceiver (TR2) gebildeten (FS) zweiten Zwischenfrequenzsignals (IF2) zu bestimmen,
– und ein zweites Signal (Dat2), das die erste Phasendifferenz (Ph12) angibt, mit einer Zwischenfrequenz (IF_Freq) zum ersten Teilnehmer (Tn_1) zu senden,
– wobei der erste Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1) dazu ausgebildet ist,
– eine zweite Phasendifferenz (Ph12) der Phasenlage des empfangenen zweiten Signals (Dat2) zur Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im ersten Transceiver (TR1) gebildeten (FS) ersten Zwischenfrequenzsignals (IF1) zu bestimmen,
– und aus der Summe (Ph) der ersten Phasendifferenz (Ph12) und der zweiten Phasendifferenz (Ph21) die Signal-Laufzeit (dt; dt = Ph/(2·IF_Freq)) zu bestimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im zweiten Transceiver (TR2) insbesondere mit einem Oszillator gebildeten (FS) zweiten Zwischenfrequenzsignals (IF2), und die Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im ersten Transceiver (TR1) insbesondere mit einem Oszillator gebildeten (FS) ersten Zwischenfrequenzsignals (IF1) gleich sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das im zweiten Transceiver (TR2) gebildete (FS) zweite Zwischenfrequenzsignal (IF2), und das im ersten Transceiver (TR1) gebildete (FS) erste Zwischenfrequenzsignal (IF1) insbesondere in ihrer Phasenlage zueinander synchronisiert sind, insbesondere durch eine einmalige oder mehrmalige Synchronisation per Funk oder leitungsgebunden.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei sie mindestens einen insbesondere digitalen Tiefpassfilter (LP) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten Distanzen (dt) oder Phasendifferenzen (Ph) eine tiefpassgefilterte Distanz (dt) oder Phasendifferenzen (Ph) zu bestimmen,
und/oder wobei sie mindestens einen insbesondere digitalen Tiefpassfilter (LP2) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten ersten Phasendifferenzen (Ph12) eine tiefpassgefilterte erste Phasendifferenz (Ph12) zu bestimmen und an den ersten Teilnehmer (Tn_1) zu übermitteln, und/oder wobei sie mindestens einen insbesondere digitalen Tiefpassfilter (LP1) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten zweiten Phasendifferenzen (Ph21) eine tiefpassgefilterte zweiten Phasendifferenzen (Ph21) zu bestimmen und für die Bestimmung der Distanz (dt) und/oder Signallaufzeit in Form insbesondere der summierten Phasendifferenz (Ph) zu verwenden.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Transceiver (TR1) und der zweite Transceiver (TR2) jeweils ausgebildet sind, als Amplitudenmodulations-Empfänger und Amplitudenmodulations-Sender, und/oder als Überlagerungs-Empfänger und/oder Überlagerungs-Sender, und/oder als Frequenzmodulations-Empfänger und Frequenzmodulations-Sender zu senden und/oder empfangen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie dazu ausgebildet ist, die Signale (Dat1, Dat2) zwischen dem ersten Teilnehmer (Tn_1) und dem zweiten Teilnehmer (Tn_2) halb-Duplex und/oder nur nacheinander zu übertragen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Teilnehmer (Tn_2), der ein Mobiltelefon und/oder Funkschlüssel ist oder aufweist.

8. Verfahren zur Bestimmung der Signal-Laufzeit (Ph) von Signalen (Dat1, Dat2) zwischen einem ersten Teilnehmer (Tn_1) und einem zweiten Teilnehmer (Tn_2),
insbesondere mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Distanz (dt) eines Schlüssels (Key, Tn_2) zu einem Kraftfahrzeug (Kfz, Tn_2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
– wobei ein erster Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1) ein erstes Signal (Dat1) mit einer Zwischenfrequenz (IF_Freq) zum zweiten Teilnehmer (Tn_2) sendet,
– wobei ein zweiter Transceiver (TR2) seitens des zweiten Teilnehmers (Tn_2)
– eine erste Phasendifferenz (Ph12) der Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF) des empfangenen ersten Signals (Dat1) zur Phasenlage eines im zweiten Transceiver (TR2) gebildeten (FS) zweiten Zwischenfrequenzsignals (IF2) bestimmt,
– und ein zweites Signal (Dat2), das die erste Phasendifferenz (Ph12) angibt, mit einer Zwischenfrequenz (IF) zum ersten Teilnehmer (Tn_1) sendet,
– wobei der erste Transceiver (TR1) seitens des ersten Teilnehmers (Tn_1),
– eine zweite Phasendifferenz (Ph21) der Phasenlage des empfangenen zweiten Signals (Dat2) zur Phasenlage der Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im ersten Transceiver (TR1) gebildeten (FS) ersten Zwischenfrequenzsignals (IF1) bestimmt,
– und aus der Summe (Ph) der ersten Phasendifferenz (Ph12) und der zweiten Phasendifferenz (Ph21) die Signal-Laufzeit (dt; dt = Ph/(2·IF_Freq)) bestimmt.

9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im zweiten Transceiver (TR2) insbesondere mit einem Oszillator gebildeten (FS) zweiten Zwischenfrequenzsignals (IF2), und die Zwischenfrequenz (IF_Freq) eines im ersten Transceiver (TR1) insbesondere mit einem Oszillator gebildeten (FS) ersten Zwischenfrequenzsignals (IF1) gleich sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8–9,
wobei das im zweiten Transceiver (TR2) gebildete (FS) zweite Zwischenfrequenzsignal (IF2),
und das im ersten Transceiver (TR1) gebildete (FS) erste Zwischenfrequenzsignal (IF1) synchronisiert werden, insbesondere durch eine einmalige oder mehrmalige Synchronisation per Funk oder leitungsgebunden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8–10,
wobei mindestens ein insbesondere digitaler Tiefpassfilter (LP) verwendet wird, welcher aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten Phasendifferenz (Ph) und/oder Distanzen (dt) eine tiefpassgefilterte Phasendifferenz (Ph) und/oder Distanz (dt) bestimmt,
und/oder wobei mindestens ein insbesondere digitaler Tiefpassfilter (LP2) aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten ersten Phasendifferenzen (Ph12) eine tiefpassgefilterte erste Phasendifferenz (Ph12) bestimmt, die an den ersten Teilnehmer (Tn_1) übermittelt wird,
und/oder wobei mindestens ein insbesondere digitaler Tiefpassfilter (LP1) aus zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmten zweiten Phasendifferenzen (Ph21) eine tiefpassgefilterte zweite Phasendifferenz (Ph21) bestimmt, die für die Bestimmung der Distanz (dt) verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8–11, wobei der erste Transceiver (TR1) und der zweite Transceiver (TR2) als Amplitudenmodulations-Empfänger und Amplitudenmodulations-Sender, und/oder als Überlagerungs-Empfänger und/oder Überlagerungs-Sender, und/oder als Frequenzmodulations-Empfänger und Frequenzmodulations-Sender senden und/oder empfangen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8–12, wobei die Signale (Dat1, Dat2) zwischen dem ersten Teilnehmer (Tn_1) und dem zweiten Teilnehmer (Tn_2) halb-Duplex und/oder nur nacheinander übertragen werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8–13, wobei ein Teilnehmer (Tn_2) ein Mobiltelefon oder Funkschlüssel ist.

Description:

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Signal-Laufzeiten von Signalen zwischen einem ersten Teilnehmer und einem zweiten Teilnehmer, insbesondere zur Bestimmung der Distanz eines Schlüssels von einem Kraftfahrzeug.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bestimmung von Signallaufzeiten insbesondere für eine Distanzbestimmung zu optimieren. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können als Alternativen zu vorhandenen Lösungen eine effiziente Distanzbestimmung ermöglichen. Die Verwendung einer Zwischenfrequenz zum Senden und/oder Empfangen ist z.B. auch bekannt aus https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlagerungsempf%C3%A4nge r oder https://en.wikipedia.org/wiki/Superheterodyne_receiver die durch Bezugnahme Teil der Offenbarung der Anmeldung sind (incporporated by reference).

Zu einigen Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen:
Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann eine effiziente Distanzbestimmung insbesondere auch bei Signalübertragungen zwischen den Teilnehmern in einem Halb-Duplex-Modus erfolgen. Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann, um z.B. Einflüsse von Rauschen zu verringern, mindestens ein insbesondere digitaler Tiefpass-Filter und/oder eine Glättung eingesetzt werden für zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmte Signallaufzeiten und/oder Distanzen und/oder zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmte erste Phasendifferenzen und/oder zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten bestimmte zweite Phasendifferenzen. Nach Ausgestaltungen der Erfindung kann z.B. eine Amplitudenmodulation/-Demodulation und/oder Frequenzmodulation/-Demodulation und/oder ein Überlagerungs-Empfang eingesetzt werden. Einer der beiden Teilnehmer kann insbesondere ein Mobiltelefon und/oder Funkschlüssel sein.

Weitere Merkmale und Vorteile einiger vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Dabei zeigt zur Veranschaulichung von einigen Ausgestaltungen der Erfindung, vereinfachend, schematisch und beispielhaft:

1 einen HF Transceiver, als Beispiel für einen ersten Teilnehmer,

2 einen HF Transceiver, als Beispiel für einen zweiten Teilnehmer,

3 Details eines Transmitters in 1 und/oder 2,

4 Details eines Receivers in 1 und/oder 2,

5 eine Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen einer Phase eines vom zweiten Teilnehmer mit einer Zwischenfrequenz empfangenen ersten Signals und eines in diesem zweiten Teilnehmer erzeugten Zwischenfrequenzsignals, und Absendung eines die Phasendifferenz angebenden Werts in einem zweiten Signal an den ersten Teilnehmer,

6 eine Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen einer Phase eines vom ersten Teilnehmer mit einer Zwischenfrequenz empfangenen Signals und eines in diesem ersten Teilnehmer erzeugten Zwischenfrequenzsignals, und eine Summation eines empfangenen die Phasendifferenz beim zweiten Teilnehmer angebenden digitalen Werts mit der im ersten Teilnehmer bestimmten Phasendifferenz,

7 unten eine gemessene Distanz und oben die tatsächliche Distanz für (nach rechts) unterschiedliche summierte Phasendifferenzen,

8 einen ersten Teilnehmer mit einem Funkschlüssel für einen zweiten Teilnehmer in Form eines Kraftfahrzeugs.

8 zeigt beispielhaft und vereinfachend zu einer Ausgestaltung der Erfindung einen (in 2 im Detail dargestellten) zweiten Teilnehmer Tn_2 in Form z.B. (eines Moduls) eines Kraftfahrzeugs Kfz und seitens eines Nutzers Usr einen (in 1 im Detail dargestellten) ersten Teilnehmer Tn_1 in Form eines Funkschlüssels oder Mobiltelefons etc., wobei durch über eine gestrichelt angedeutete Funkverbindung zwischen den beiden Teilnehmern Tn_1, Tn_2 mit einer (z.B. gleichen) Zwischenfrequenz IF_Freq übertragene Signale (z.B. jeweils digitale Signale und/oder Bitsequenzen etc.) Dat1, Dat2 zur Bestimmung der Laufzeit (Tn1 zum Tn2 plus Tn2 zum Tn1) und/oder Bestimmung der Distanz dt zwischen den beiden Teilnehmern Tn_1, Tn_2 verwendet werden. Alternativ zur Darstellung kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch der Teilnehmer Tn_1 im Kraftfahrzeug Kfz angeordnet sein und der Teilnehmer Tn_2 Teil ein Fahrzeugschlüssel und/oder Mobiltelefon oder seitens dessen angeordnet sein.

Z.B. sendet ein erster Transceiver
(= Sender-Empfänger-Kombination) TR1 seitens des ersten Teilnehmers Tn_1 ein Signal Dat1 mit einer Zwischenfrequenz IF_Freq per Funk an den zweiten Teilnehmer Tn_2,
ein zweiter Transceiver TR2 (und/oder ein Element Dif2) seitens des zweiten Teilnehmers Tn_2 bestimmt eine erste Phasendifferenz Ph12 der Phasenlage des empfangenen ersten Signals Dat1 zur

Phasenlage eines beim zweiten Transceiver TR2 insbesondere mit einem Oszillator (Frequency Synthesizer) gebildeten zweiten Zwischenfrequenzsignals IF2 (z.B. gleicher Frequenz IF_Freq), der zweite Transceiver TR2 sendet ein zweites Signal Dat2, das die erste Phasendifferenz Ph12 (z.B. digital als Zahl) angibt, mit einer (z.B. gleichen) Zwischenfrequenz IF_Freq zum ersten Teilnehmer Tn_1,
und der erste Transceiver TR1 (und/oder ein Element Dif1) seitens des ersten Teilnehmers Tn_1 bestimmt eine zweite Phasendifferenz Ph21 der Phasenlage des empfangenen zweiten Signals Dat2 zur Phasenlage der Zwischenfrequenz IF_Freq eines seitens des ersten Transceivers TR1 insbesondere mit einem Oszillator (Frequency Synthesizer) gebildeten ersten Zwischenfrequenzsignals IF1, und bestimmt aus der Summe Ph der ersten Phasendifferenz Ph12 und der zweiten Phasendifferenz Ph22 (und aus der Zwischenfrequenz IF_Freq) die Signal-Laufzeit dt (dt = Ph/(2·IF_Freq)).

1 zeigt beispielhaft (ohne Referenzfrequenzsignal, Steuerungssignale etc.) Details einer Ausgestaltung eines ersten Teilnehmers Tn_1 (z.B. in Form eines Funkschlüssels oder Mobiltelefons oder alternativ Kfz etc.) mit einem Transceiver TR1 (z.B. einem LSI (ML7050LA)):
Über ein Modul und/oder eine Steuerung (Baseband-LSI) kommen beliebige (z.B. Nutz-)Daten Dat1, die per Funk (z.B. an den zweiten Teilnehmer Tn_2 in 2) gesendet werden sollen. Ein (in 3 detaillierter dargestellter) Sender Trans erzeugt aus den zu sendenden Daten Dat1 mit einem (von einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS erzeugten) Zwischenfrequenzsignal IF1 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq) ein Signal (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq), das über einen Schalter Swt1/Swt, einen (TR1-)externen Filter Flt und eine (TR1-)externe Antenne Ant gesendet wird. Ein (in 4 detaillierter dargestellter) Receiver (Empfänger) Rec erzeugt aus einem per Funk über die Antenne Ant, den Filter Flt und den Schalter Swt empfangenen Signal (Dat2) mit einem (von einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS/FS1 erzeugten) Zwischenfrequenzsignal IF1 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq) demodulierte Daten Dat2, die ggf. ausgegeben und/oder beliebig weiter verwendet werden können. Je nach Stellung des Schalters Swt sendet der Teilnehmer Tl_1 Daten Dat1, oder er empfängt Daten Dat2, also z.B. abwechselnd und/oder im Halb-Duplex-Betrieb.

2 zeigt beispielhaft (ohne Referenzfrequenzsignal, Steuerungssignale etc.) Details einer Ausgestaltung eines zweiten Teilnehmers Tn_2 (z.B. seitens eines Kfz, oder alternativ eines Funkschlüsels/Mobiltelefons) mit einem Transceiver TR2 (z.B. einem LSI (ML7050LA)):
Über ein Modul oder eine Steuerung (Baseband-LSI) etc. kommen beliebige (z.B. Nutz-)Daten Dat2, die per Funk (z.B. an den ersten Teilnehmer Tn_1 in 1) gesendet werden sollen. Ein (in 3 detaillierter dargestellter) Sender Trans erzeugt aus den zu sendenden Daten Dat2 mit einem (von einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS erzeugten) Zwischenfrequenzsignal IF2 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq) ein Signal (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq), das über einen Schalter Swt2, einen (Tr2-)externen Filter Flt und eine (Tr2-)externe Antenne Ant gesendet wird. Ein (in 4 detaillierter dargestellter) Receiver (Empfänger) Rec erzeugt aus einem per Funk über die Antenne Ant, den Filter Flt und den Schalter Swt/Swt2 empfangenen Signal mit einem (von einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS erzeugten) Zwischenfrequenzsignal IF2 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq) Daten Dat1, die ggf. ausgegeben und/oder beliebig weiter verwendet werden können. Je nach Stellung des Schalters Swt sendet der Teilnehmer Tl_2 Daten Dat2, oder er empfängt Daten Dat1, also z.B. abwechselnd und/oder im Halb-Duplex-Betrieb.

Der Teilnehmer Tl_2 bestimmt mit einer Differenzbestimmungseinrichtung Dif2 die (erste) Phasendifferenz Ph12 der Phase des empfangenen Signals Dat1 zur Phase eines mit einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS2 (= FS in 3) erzeugten) Zwischenfrequenzsignals IF2 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq), und ein diese erste Phasendifferenz Ph12 repräsentierender (z.B. digitaler) Wert wird in einem Signal Dat2 (auch) vom Teilnehmer Tn_2 an den Teilnehmer Tn_1 gesendet.

Gemäß 1 empfängt der Teilnehmer Tn_1 das Signal Dat2 vom Teilnehmer Tn_2, das (auch) eine Angabe zur ersten Phasendifferenz Ph12 enthält. Gemäß 1 bestimmt ferner der Teilnehmer Tn_1 mit einer Differenzbestimmungseinrichtung Dif1 die zweite Phasendifferenz Ph21 der Phase des empfangenen Signals Dat2 von der Phase eines mit einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS1 (= FS in 3) erzeugten) Zwischenfrequenzsignals IF1 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq). Eine Laufzeitbestimmungseinrichtung LZB der Vorrichtung berechnet aus der ersten Phasendifferenz Ph12 und der zweiten Phasendifferenz Ph21 die Laufzeit (Tl_1 -> Tl_2 + Tl_2 -> Tl_1) und/oder die Distanz dt der beiden Teilnehmer Tl_1, Tl_2, z.B. als Quotient der halben Summe der beiden Phasendifferenzen zur Zwischenfrequenz: dt = (Ph12 + Ph21)/2/IF_Freq.

3 zeigt vereinfachend als Blockschaltbild einen Transmitter (Sender) Trans für einen Teilnehmer Tn_1 und/oder Tn_2. Eine Referenzfrequenz fref wird über einen Frequenzteiler FTII, einen Phasenkomparator PhComp, einen Loop-Filter LoopFi und einen Voltage-Controlled-Oscillator VCO einem Verstärker (Power Amplifier) Pamp zur Verfügung gestellt, an den die Antenne Ant eines Teilnehmers Tn_1 bzw. Tn_2 anschließbar ist. Über einen Frequenzteiler FTI wird eine Rückkopplung an den Phasenkomparator PhComp gegeben. Über einen die Wellenform bestimmenden Filter und/oder Wave-Shaping-Filter WSF wird der VCO angesteuert. Bei Einsatz des Transmitters Trans im Teilnehmer Tn_1 sind die Eingangsdaten Dat1, bei Einsatz des Transmitters Trans im Teilnehmer Tn_2 sind die Eingangsdaten Dat2.

4 zeigt vereinfachend als Blockschaltbild einen Empfänger / Receiver Rec für einen Teilnehmer Tn_1 und/oder Tn_2. Ein von einer Antenne Ant kommendes Signal Dat1 bzw. Dat2 (mit einer Zwischensignalfrequenz IF_Freq) wird mit einem rauscharmen Verstärker oder Low-Noise-Amplifier LFA verstärkt, von einem Mischer Mix mit einem mit einem Frequenzgenerator / Frequency Synthesizer FS erzeugten Zwischenfrequenzsignals IF1 oder IF2 (mit der Zwischensignalfrequenz IF_Freq) z.B. multipliziert, mit einem (von einem Tuning circuit TC angesteuerten) Zwischenfrequenzfilter (Intermediate Frequency Filter) IFFilt gefiltert, mit einem Zwischenfrequenzverstärker (Intermediate Frequency Amplifier) IFA verstärkt, mit einem Demodulator Schaltkreis (Demodulator circuit) Dem demoduliert, ggf. mit einem Data slicer DatS weiterverarbeitet und es werden digitale Daten Dat1 oder Dat2 ausgeben. Bei Einsatz des Transmitters Trans im Teilnehmer Tn_1 sind die Ausgangsdaten Dat1, bei Einsatz des Transmitters Trans im Teilnehmer Tn_2 sind die Eingangsdaten Dat2.

5 zeigt beispielhaft im Teilnehmer Tn_2 (hier im Kfz, alternativ auch im Mobiltelefon und/oder Funkschlüssel) eine Bestimmung einer Phasendifferenz Ph12 zwischen einer Phase eines vom zweiten Teilnehmer Tn_2 mit einer Zwischenfrequenz IF_Freq empfangenen ersten Signals Dat1 und eines in diesem zweiten Teilnehmer Tn_2 erzeugten (FS) Zwischenfrequenzsignals IF2, eine zeitliche (z.B. digitale und/oder zeitliche) Tiefpassfilterung LP2 (von Ph12), ggf. eine Datenmodulation DataMod und eine Absendung eines die Phasendifferenz Ph12 angebenden Werts in einem zweiten Signal Dat2 an den ersten Teilnehmer Tn_1, sowie hier auch eine anderweitige Verwendung von Daten Dat2 in einem beliebigen Modul ModX seitens des zweiten Teilnehmers TN_2.

6 zeigt beispielhaft im Teilnehmer Tn_1 (hier im Mobiltelefon und/oder Funkschlüssel, alternativ auch im Kfz) eine Bestimmung (Dif1) einer Phasendifferenz Ph21 zwischen einer Phase eines vom ersten Teilnehmer Tn_1 mit einer Zwischenfrequenz IF_Freq empfangenen Signals (des zweiten Teilnehmers) Dat2 und eines in diesem ersten Teilnehmer Tn_1 erzeugten (FS) Zwischenfrequenzsignals IF1, eine zeitliche (z.B. digitale und/oder zeitliche) Tiefpassfilterung LP1 (bzw. IFFilt) von Ph21, eine Summation (mit einer Summationseinrichtung Sum) eines (mit Dat2) empfangenen die Phasendifferenz beim zweiten Teilnehmer Tn_2 angebenden digitalen Werts Ph12 mit der im ersten Teilnehmer Tn_1 bestimmten (Dif1, TP1) Phasendifferenz Ph21, sowie eine zeitliche (z.B. digitale und/oder zeitliche) Tiefpassfilterung LP der Summe Ph (aus Ph12 und Ph21).

7 zeigt unten beispielhaft die mit einer Ausgestaltung der Erfindung gemessene Distanz dt in Metern und oben die tatsächliche Distanz in Metern für (nach rechts) unterschiedliche Phasendifferenzen.

(Ordinarische /nummerierende etc. Angaben wie „erster“ und „zweiter“ etc. bezeichnen hier nicht notwendigerweise eine Reihenfolge in der Signale gebildet oder gesendet etc. werden.)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlagerungsempf%C3%A4nge r [0002]
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Superheterodyne_receiver [0002]